JPS60205380A - Ｎｍｒプロ−ブ用コイル - Google Patents
Ｎｍｒプロ−ブ用コイルInfo
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- JPS60205380A JPS60205380A JP59062674A JP6267484A JPS60205380A JP S60205380 A JPS60205380 A JP S60205380A JP 59062674 A JP59062674 A JP 59062674A JP 6267484 A JP6267484 A JP 6267484A JP S60205380 A JPS60205380 A JP S60205380A
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- turns
- magnetic field
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- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
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- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
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-
- G—PHYSICS
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- G01R33/34092—RF coils specially adapted for NMR spectrometers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置のプローブに用いら
れるコイルに関し、特に感度を高めることのできるコイ
ルの構造に関するものである。
れるコイルに関し、特に感度を高めることのできるコイ
ルの構造に関するものである。
ＮＭＲ装置では、試料を収容したプローブを一様な分極
磁界内に配置し、プローブ内に試料に近接して配置され
たコイルから励起用高周波磁界を照射すると共に、試料
の共鳴子からの共鳴信号をコイルによって受信し、受信
回路を介してフーリエ変換処理を行うコンピュータへ送
り、ＮＭＲスペクトルを得ている。その際、コイルと試
料の共鳴子との結合の良否がＮＭＲ装置の感度を大きく
左右するため、コイルの形状や構造には大きな注意が払
われている。超伝導磁石を用いるＮＭＲＨ置の場合、例
えば第１図に示すような円筒状の鞍形コイルが通常用い
られて来た。第１図の鞍形コイルは、試料を収容した試
料管が配置される半径Ｒの円筒状領域の周囲に、２つの
渦巻状巻線コイル部分１．２が円筒軸Ｚの回りに対称に
配置されている。この渦巻状巻線コイル部分は、円筒軸
Ｚに平行な直線状部分ＩＡ、２Ａと、円筒軸７に直角な
平面内にある円弧状部分１Ｂ、２Ｂとから成っている。
磁界内に配置し、プローブ内に試料に近接して配置され
たコイルから励起用高周波磁界を照射すると共に、試料
の共鳴子からの共鳴信号をコイルによって受信し、受信
回路を介してフーリエ変換処理を行うコンピュータへ送
り、ＮＭＲスペクトルを得ている。その際、コイルと試
料の共鳴子との結合の良否がＮＭＲ装置の感度を大きく
左右するため、コイルの形状や構造には大きな注意が払
われている。超伝導磁石を用いるＮＭＲＨ置の場合、例
えば第１図に示すような円筒状の鞍形コイルが通常用い
られて来た。第１図の鞍形コイルは、試料を収容した試
料管が配置される半径Ｒの円筒状領域の周囲に、２つの
渦巻状巻線コイル部分１．２が円筒軸Ｚの回りに対称に
配置されている。この渦巻状巻線コイル部分は、円筒軸
Ｚに平行な直線状部分ＩＡ、２Ａと、円筒軸７に直角な
平面内にある円弧状部分１Ｂ、２Ｂとから成っている。
第２図は上記直線状部分Ａを円筒軸２に直交する面で切
断した断面図を示し、半径Ｒの円周上に直線状部分１Ａ
、２ＡがＹ平面を挟んで対称に配置され、このコイルに
よってＸ方向に高周波磁界が発生する。
断した断面図を示し、半径Ｒの円周上に直線状部分１Ａ
、２ＡがＹ平面を挟んで対称に配置され、このコイルに
よってＸ方向に高周波磁界が発生する。
上述の如き従来のコイルに共通した考え方は、等しい形
状をした２つの渦巻状巻線コイル部分１゜２を円筒状領
域を挟んで両側から対向配置するということであり、従
ってコイルのターン数は２゜４．６，８．・・・と偶数
ターンになる。ところが、共鳴周波数とコイルのインダ
クタンスとの関連で、２ターンではターン数が足りない
が、４ターンではターン数が多すぎるというような場合
がしばしば起こる。そのような場合、従来は、好ましく
ないことを承知の上で２ターンか４ターンのどちらかを
選択せざるを得なかった。本発明は、そのような従来の
考え方からは決して配置されることのないＹ平面上に巻
線を配置することにより、３゜５．７．・・・の奇数タ
ーンのコイルを提供し、ターン数の選択の余地を倍に広
げると共に、感度的にも極めて優秀なコイルを提供する
ことを目的としている。
状をした２つの渦巻状巻線コイル部分１゜２を円筒状領
域を挟んで両側から対向配置するということであり、従
ってコイルのターン数は２゜４．６，８．・・・と偶数
ターンになる。ところが、共鳴周波数とコイルのインダ
クタンスとの関連で、２ターンではターン数が足りない
が、４ターンではターン数が多すぎるというような場合
がしばしば起こる。そのような場合、従来は、好ましく
ないことを承知の上で２ターンか４ターンのどちらかを
選択せざるを得なかった。本発明は、そのような従来の
考え方からは決して配置されることのないＹ平面上に巻
線を配置することにより、３゜５．７．・・・の奇数タ
ーンのコイルを提供し、ターン数の選択の余地を倍に広
げると共に、感度的にも極めて優秀なコイルを提供する
ことを目的としている。
本発明は、円筒状の試料領域の周囲に巻回され、該円筒
の軸に直交する方向の高周波磁界を発生させるコイルで
あって、上記円筒軸に平行な方向に伸びる複数の直線状
の導電性部片と、該複数の直線状導電性部片を直列に接
続しコイルを形成するための円弧状の導電性部片とを備
え、前記複数の直線状の導電性部片はｎを１以上の整数
として２３− ｎ＋１本が略同−間隔で片側に配置されると共に同数が
上記円筒軸を挟んで略対称に配置されていることを特徴
としている。以下、図面を用いて本発明を詳述する。
の軸に直交する方向の高周波磁界を発生させるコイルで
あって、上記円筒軸に平行な方向に伸びる複数の直線状
の導電性部片と、該複数の直線状導電性部片を直列に接
続しコイルを形成するための円弧状の導電性部片とを備
え、前記複数の直線状の導電性部片はｎを１以上の整数
として２３− ｎ＋１本が略同−間隔で片側に配置されると共に同数が
上記円筒軸を挟んで略対称に配置されていることを特徴
としている。以下、図面を用いて本発明を詳述する。
第３図は本発明を実施したコイルの一例を示し、（ａ）
は導体板から押し抜かれた時の形状、（ｂ）はそれを円
筒状に形成した時の状態を夫々示す。
は導体板から押し抜かれた時の形状、（ｂ）はそれを円
筒状に形成した時の状態を夫々示す。
第３図（ａ）、（ｂ）において、コイルは円筒軸Ｚに平
行な直線状導体Ｌ１〜Ｌ６と、各直線状導体を直列に接
続してコイルを形成するための円弧状導体Ｌ１〜Ｌ１２
から成る。第３図（ａ）に示すように、円筒の半径をＲ
とした時、直線状導体Ｌ２と１５を結ぶ円弧状導体Ｌ８
の長さはπＲ１直線状導体Ｌ２と１１とＬ２．Ｌ２とＬ
３．Ｌ５と１−６の間隔はｄ、円弧状導体Ｌ１０の長ざ
はπＲ−ｄに夫々設定されている。従って、それを円筒
状に形成すると、直線状導体し１〜ｌ ６は円筒軸Ｚの
回りに第４図に示すように配置され、第２図の従来例で
は２ターンしか配置されていなかった幅Ｗの中に３ター
ンのコイルを形成することができ４− る。しかも、増加した１ターンは高周波磁界の軸（Ｘ軸
）に直角な軸（Ｙ軸）上に配置されるめ線状導体Ｌ２と
１５によるものであるが、この位置に配置される直線状
導体が、試料の配置される円筒状領域の中心原点Ｏにお
いてＸ軸方向に発生させる高周波磁界強度は、直線状導
体が他のどんな位置に置かれた場合よりも強いため、コ
イルとしてのＱが高い。従って本発明によれば、Ｑが高
く効率の良いコイルによって試料に強い高周波磁界を照
射することができ、しかもその強い高周波磁界照射によ
って派生した強い共鳴信号を効率良く検出することが可
能となり、その相乗効果によりＮＭＲ装置の感度は著し
く高められる。
行な直線状導体Ｌ１〜Ｌ６と、各直線状導体を直列に接
続してコイルを形成するための円弧状導体Ｌ１〜Ｌ１２
から成る。第３図（ａ）に示すように、円筒の半径をＲ
とした時、直線状導体Ｌ２と１５を結ぶ円弧状導体Ｌ８
の長さはπＲ１直線状導体Ｌ２と１１とＬ２．Ｌ２とＬ
３．Ｌ５と１−６の間隔はｄ、円弧状導体Ｌ１０の長ざ
はπＲ−ｄに夫々設定されている。従って、それを円筒
状に形成すると、直線状導体し１〜ｌ ６は円筒軸Ｚの
回りに第４図に示すように配置され、第２図の従来例で
は２ターンしか配置されていなかった幅Ｗの中に３ター
ンのコイルを形成することができ４− る。しかも、増加した１ターンは高周波磁界の軸（Ｘ軸
）に直角な軸（Ｙ軸）上に配置されるめ線状導体Ｌ２と
１５によるものであるが、この位置に配置される直線状
導体が、試料の配置される円筒状領域の中心原点Ｏにお
いてＸ軸方向に発生させる高周波磁界強度は、直線状導
体が他のどんな位置に置かれた場合よりも強いため、コ
イルとしてのＱが高い。従って本発明によれば、Ｑが高
く効率の良いコイルによって試料に強い高周波磁界を照
射することができ、しかもその強い高周波磁界照射によ
って派生した強い共鳴信号を効率良く検出することが可
能となり、その相乗効果によりＮＭＲ装置の感度は著し
く高められる。
第５図は３ターンの他の実施例、第６図及び第７図は５
ターンの実施例を夫々示す。
ターンの実施例を夫々示す。
尚、本発明のコイルは、上述した導体板からの押し抜き
の他、ボビンに導体ワイヤを張付【ブたり、ボビンの表
面に蒸着技術で形成しＩＣす、柔軟性を持つあるいは持
たない基板上にプリント回路として形成したりして製作
することができる。
の他、ボビンに導体ワイヤを張付【ブたり、ボビンの表
面に蒸着技術で形成しＩＣす、柔軟性を持つあるいは持
たない基板上にプリント回路として形成したりして製作
することができる。
ところで、１イルの物理的配置の対称性は、コイルの存
在が分極磁界に与える均一度の乱れを最小にするために
必要な条件である。本発明においては、直線状導体の数
が片側では３以上の奇数本であるため、それを接続する
円弧状導体の数も奇数となり、円弧状導体に関してはＹ
平面に対して対称にならない。そのため、導体の磁化率
が零でなかったり磁化率を実質的に零にできない場合に
はこの円弧状導体の分布の非対称性によって分極磁界の
均一性を乱す恐れがある。
在が分極磁界に与える均一度の乱れを最小にするために
必要な条件である。本発明においては、直線状導体の数
が片側では３以上の奇数本であるため、それを接続する
円弧状導体の数も奇数となり、円弧状導体に関してはＹ
平面に対して対称にならない。そのため、導体の磁化率
が零でなかったり磁化率を実質的に零にできない場合に
はこの円弧状導体の分布の非対称性によって分極磁界の
均一性を乱す恐れがある。
第８図は第３図のコイルについてその点を考慮した本発
明の他の実施例を示し、（ａ）は導体板から押し抜いた
時の形状、（ｂ）はそれを円筒状に成形した時の状態を
示す。本実施例では円弧状導体Ｌ７と１−１０の幅が斜
線で示すように円弧状導体Ｌ８及び円弧状導体Ｌ１１の
存在を考慮して広げられており、円弧状導体の分布が対
称になるようにしている。そのため、分極磁界の均一性
を乱す恐れがなくなっている。
明の他の実施例を示し、（ａ）は導体板から押し抜いた
時の形状、（ｂ）はそれを円筒状に成形した時の状態を
示す。本実施例では円弧状導体Ｌ７と１−１０の幅が斜
線で示すように円弧状導体Ｌ８及び円弧状導体Ｌ１１の
存在を考慮して広げられており、円弧状導体の分布が対
称になるようにしている。そのため、分極磁界の均一性
を乱す恐れがなくなっている。
第９図、第１０図及び第１１図は、第５図、第６図及び
第７図のコイルについて同様に円弧状導体の分布が対称
になるように考慮した実施例を承り。
第７図のコイルについて同様に円弧状導体の分布が対称
になるように考慮した実施例を承り。
尚、上記実施例では直線状導体を７軸に対して正確に対
称に配置したが、直線状導体は略対称に配置されれば良
く、例えば第１２図（ａ）、（ｂ）に示すような若干の
ずれは許容される。
称に配置したが、直線状導体は略対称に配置されれば良
く、例えば第１２図（ａ）、（ｂ）に示すような若干の
ずれは許容される。
以上詳述した如く、本発明によれば＾いＱを持った奇数
ターンのコイルが実現されるため、ターン数についての
設計の自由度が大幅に広がると共に、ＮＭＲ装置の感度
を向上させることが可能となる。
ターンのコイルが実現されるため、ターン数についての
設計の自由度が大幅に広がると共に、ＮＭＲ装置の感度
を向上させることが可能となる。
第１図及び第２図は従来の鞍型コイルを説明づるための
図、第３図は本発明を実施した３ターンのコイルの一例
を承り図、第４図は第３図のコイルについてＺ軸の回り
の直線状導体の配置を説明づるための図、第５図乃至第
７図は本発明の他の実施例を夫々示す図、第８図乃至第
１１図は円弧状導体の分布の対称性を考慮した実施例を
夫々示７− １図、第１２図は直線状導体の配置の対称性が若干ずれ
た例を示す図である。 １−１〜Ｌ６：直線状導体 １１〜Ｌ１２：円弧状導体 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫 ８−
図、第３図は本発明を実施した３ターンのコイルの一例
を承り図、第４図は第３図のコイルについてＺ軸の回り
の直線状導体の配置を説明づるための図、第５図乃至第
７図は本発明の他の実施例を夫々示す図、第８図乃至第
１１図は円弧状導体の分布の対称性を考慮した実施例を
夫々示７− １図、第１２図は直線状導体の配置の対称性が若干ずれ
た例を示す図である。 １−１〜Ｌ６：直線状導体 １１〜Ｌ１２：円弧状導体 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫 ８−
Claims (8)
- （１）円筒状の試料領域の周囲に巻回され、該円筒の軸
に直交する方向の高周波磁界を発生させるコイルであっ
て、上記円筒軸に平行＜ｒ方向に伸びる複数の直線状の
導電性部片と、該複数の直線状導電性部片を直列に接続
しコイルを形成するための円弧状の導電性部片とを備え
、前記複数の直線状の導電性部片はｎを１以上の整数と
して２ｎ千１本が略同−間隔で片側に配置されると共に
同数が上記円筒軸を挟んで略対称に配置されていること
を特徴とするＮＭＲブＯ−ブ用コイル。 - （２）前記導電性部片は断面が円形の導線である特許請
求の範囲第１項記載のコイル。 - （３）前記導電性部片は板状導体で形成される特許請求
の範囲第１項記載のコイル。 - （４）前記コイルは中空の円筒ボビンに支持される特許
請求の範囲第１項記載のコイル。 - （５）前記コイルは前記ボビンに蒸着によって形成され
る特許請求の範囲第４項記載のコイル。 - （６）前記コイルは絶縁性基板によって支持されるプリ
ント回路から成る特許請求の範囲第１項記載のコイル。 - （７）前記絶縁性基板は柔軟性を持ち折曲げ可能である
特許請求の範囲第６項記載のコイル。 - （８）前記導電性部片は自己を支える強度を有づる特許
請求の範囲第１項記載のコイル。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062674A JPS60205380A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | Ｎｍｒプロ−ブ用コイル |
| US07/050,502 US4743852A (en) | 1984-03-30 | 1987-04-14 | Coil for NMR probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062674A JPS60205380A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | Ｎｍｒプロ−ブ用コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60205380A true JPS60205380A (ja) | 1985-10-16 |
| JPH031623B2 JPH031623B2 (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=13207063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59062674A Granted JPS60205380A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | Ｎｍｒプロ−ブ用コイル |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4743852A (ja) |
| JP (1) | JPS60205380A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0766832B1 (en) * | 1995-04-18 | 2005-07-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Rf coil arrangement for a magnetic resonance apparatus |
| US5818232A (en) * | 1997-04-17 | 1998-10-06 | Varian Associates, Inc. | Saddle-shaped multiturn RF coils for NMR probe |
| US6586932B1 (en) * | 2002-10-16 | 2003-07-01 | Schlumberger Technology Corporation | Enhanced performance antennas for NMR logging |
| AU2002952486A0 (en) * | 2002-11-06 | 2002-11-21 | Thorlock International Limited | Probe coil for detecting nqr-responsive materials in large volumes |
| US7701217B2 (en) * | 2008-08-07 | 2010-04-20 | Varian, Inc. | NMR spiral RF probe coil pair with low external electric field |
| CN108053965B (zh) * | 2013-12-30 | 2020-07-28 | 镇江科越节能技术有限公司 | 柔性导电线圈、相关模块、电磁诱导处理装置及相关方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3953789A (en) * | 1974-11-20 | 1976-04-27 | International Business Machines Corporation | Method of polarizing nuclei |
| US4362993A (en) * | 1979-08-10 | 1982-12-07 | Picker International Limited | Imaging systems |
| US4398149A (en) * | 1981-02-02 | 1983-08-09 | Varian Associates, Inc. | NMR Probe coil system |
| DE3133432A1 (de) * | 1981-08-24 | 1983-03-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Hochfrequenzfeld-einrichtung in einer kernspinresonanz-apparatur |
| US4563648A (en) * | 1983-09-22 | 1986-01-07 | Varian Associates, Inc. | Geometric compensation of magnetic susceptibility perturbations in an RF spectrometer |
| US4594566A (en) * | 1984-08-30 | 1986-06-10 | Advanced Nmr Systems, Inc. | High frequency rf coil for NMR device |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59062674A patent/JPS60205380A/ja active Granted
-
1987
- 1987-04-14 US US07/050,502 patent/US4743852A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH031623B2 (ja) | 1991-01-11 |
| US4743852A (en) | 1988-05-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |