JPS6129775A - 高周波磁場発生・検出器 - Google Patents
高周波磁場発生・検出器Info
- Publication number
- JPS6129775A JPS6129775A JP15190884A JP15190884A JPS6129775A JP S6129775 A JPS6129775 A JP S6129775A JP 15190884 A JP15190884 A JP 15190884A JP 15190884 A JP15190884 A JP 15190884A JP S6129775 A JPS6129775 A JP S6129775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impedance
- high frequency
- frequency
- coil
- magnetic field
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
- G01R33/34046—Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
- G01R33/34069—Saddle coils
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3628—Tuning/matching of the transmit/receive coil
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
〔発明の技術分野〕
この発明は高周波磁場発生・検出器、特
従来この種の懇請として、第1図に示すものかあっt1
′。 洒1図は例えば 0XFORD UNIVER5ITY
PRESS (7)’ Nuclear Magn
etic Re5onance and its Ap
plic、ations to living 5ys
teyy+s ’ (David G、 Gadian
著)170頁に示された従来の高周波a場発生・検出器
を示す回路図であり、図において(1)は高周波コイル
のインダクタンス、(2)は上記高周波コイルの抵抗、
(8a)(8b)はインピーダンス整合用の可変コンデ
ンサ、(4)は高周波送受信器(図示を省略)と接続す
る入出力端子である。 次に動作について説明する。 高周波コイルのインピーダンスとこの従来装置に接続す
る図示していない高周波磁場発生・検出用の高周波送受
信器の入出力インピーダンスは一般に異なるので、可変
コンデンサ(8a)(8b)で両者のインピーダンスを
整合させ、電力の伝送効率ル最大化する。 ここで、上F高周波送受信器の入出力インピーダンスな
R1上記高周波コイルのインダクタンスをり、抵抗をr
、上F可変コンデンサ(3a)(8b)の静電容量を図
のごとくそiぞnc、c’とする。 ω2L となる。例えば ω=2πX40X10’(115)即
ち40M比 で整合をとる場合において、L−I X
10−’91 、 r = 1(Q) 、 R= 5
0@ とじて、c、c’を求めると C舛14(PF) C′輯2 (PF ’) となる。 また、高周波の入力−力をPコンデンサ(8a)、(8
b)に印加さする電圧をそ釘ぞt’L Vc % Vc
’ 、ω=2yrX40X10’ (1/S )、L=
1×10 ()()、P=1000 #)、r=1 (
Ql とするとVCkrVC’@8000 (V。 となる。 従来の高周波磁場発生・検出器は、以上のように構成さ
れているので、インピーダンスの整合をとるための可変
コンデンサの容量特にC′が数PF【でなり、大変小さ
く、そのため上記の整合回路の設計が難しく、またその
安定度も良くないなどの欠点があった。 〔発明の概要〕 この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めlζなさjたもので、一個所以上で分割されてその分
割点に浮遊容量を形成した高周波波コイルと、上F分割
点により分割さ釘た高周波コイル間の負荷側及び電源側
に接続さむたインピーダンス整合用のコンデンサと、高
周波コイル及びコンデンサからなる平衡な負荷を不平衡
な高周波送受信器へ結合する平衡不平衡変換器とで高周
波磁場発生・検出器5=柳成することにより、電力の伝
送効率が高く、かつ上言e整合回路の設計が容易にでき
、かつ安定度も向上する高周波磁場発生・検出器を提供
するものである。 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第2
図及び第3図はそnぞわこの発明の一実施例による高周
波磁場発生・検出器をホする回路図及び斜視図でゐる。 図において、(1)は一個所以上で分割さむて、その分
割点に浮遊容量を形成した高周波コイル(9a)(9b
)(9c)(9d) (総称するときは(9)と配す
)のインダクタンス、(2)は上記高周波コイル(9)
ノ抵抗、(5)は分割点によりff割された高周波コ
イル間の負荷側に接続さまたインピーダンス整合用の可
変コンデンサで、高周波コイル(9)の分割点の電極(
11)に接続さする。なおこの場合高周波コイル(9)
はff13図Cζ示すような鞍型コイルで、分割点は1
つで、高周波コイルのインピーダンスの中点に一致する
。 (6)は分割点【とより分割さまた高周波コイル間の電
源側に接続されたインピーダンス整合用の可変コンデン
サで、高周波コ・fル(9)ので源側のN ff、、叫
に設けらする。(7)は高周波コイル19)及こにコン
デンサ(5) (6)から成る平衡な負荷を、不平衡な
高周波送受信器へ結合する平衡不平衡変換器で、】/2
波長の電気的長さを有する同軸ケーブルであり、伝送効
率を上げるものである。 高周波コイル(9)の形状は第3図に示す鞍型コイルで
、コイル長さしはコイル径りに刻し、D≦L −12D
であり、また第31¥jに示すコイルの開き角θは11
0°〈θ〈180°′である。 (8)は上記鞍型コイル(9)と可変コンデンサ(+i
l fa)を接続スる同軸ケーブルである。 次に動作について、第2図で説明する。 高周波コイル(9)のインピーダンスは一般に上記高周
波コイル(9)と接続する図示していない高周波送受信
器の入出力インピーダンスと異なるため、両者のインピ
ーダンスを整合させなけ1ばならない。 こうすることにより、上記高周波コイルで発生する高周
波出湯は最大になり、同時lで上記高周波コイルで高周
波出湯を検出する場合においても、その検出感度が最大
になり、高周波エネルギの伝送効率は最大化さする。 この目的のため、第2図のインピーダンス整合用可変コ
ンデンサ(5)および(6)【ζより、高周波コイルの
インピーダンスを等測的に例えば200Ωにする。 次に平衡不平衡変換器(7)#こより平衡なインピーダ
ンスをもつ高周波コイル側を不平衡な人出カインヒータ
ンスをもつ高周波送受信器と結合する。 この平衡不平衡変換器も高周波エネルギの伝送効率を最
大化するために不可欠である。 なお、上記平衡不平衡変換器(7)は1対4のインピー
ダンス変換作用も有し、入出力端子(4)から高周波コ
イル側を見込んだインピーダンスは50Ωとなる。通常
、高周波送受信器の入出力インピーダンスは50Ωなの
で、以上の結果インピーダンス整合がなさjる。もちろ
ん、上記高周波送受信器の入出力インピーダンスが50
Ω以外の時でも、以上の方法1i有効で、上記可変コン
デンサの定数を変化させればよいのは言うまでもない。 @2図において、上記高周波送受信器の入出力インピー
ダンスをR1高周波コイル(9)の合成インタフタンス
をし、合成抵抗をr1可変コンデンサ(5) (61の
静電容量を図のごとく、そむぞttc、c’とする。 この時、インピーダンス整合をとる周波数をωとすIば C′=□ ωF石G〜 トナル。例えば、ω=2yrX40X10’ (1/S
)即ち40MH2でインピーダンス整合をとる場合にお
いて、 L=1xlOQ() 、r=1(Q) 、R=50
(Q)として、c、c’を求めると、 0#17(PF) C′吻280(PF ) きなる。 次に、高周波の入力電力をP1コンデンサ(5)および
16)に印加さむる背圧をそれぞflVc、Vc’ と
ココで、ω=2πX40X10’(1/S) 、C=1
7(PF)P=1000(W) 、 r=1(Q) 、
R=50@とすると Vc bq 7400 (V) Vc’=450(V) となる。 なお、上記実施例では高周波コイルのw1t!!i!と
可変コンデンサの接続に同軸ケーブル(8)を用いたが
、上記電極と上記可変コンデンサを直接接続してもよい
。また、平衡不平衡変換器として、1/2波長の電気的
長さを有する同軸ケーブルを用いたが、こ1以外に分岐
導体を用いたり、シュペルトップ型の伝送線路を用いて
もよい。 さらに、第3図の鞍型コイルにおいて、コイル長さし、
コイル径り、コイルの開き角θは、前述の範囲に限定さ
nるものではなく、他の値でもよい。 また、上記実施例では高周波コイル(9)の分割点を1
つとして説明したが、2つ以上の分割点を設け、こ1ら
の分割点に可変コンデンサオたは固定コンデンサの少な
くともいず釘か一方を接続してもよい。こうすることに
よって、整合回路の設計がより容易となる可能性がある
。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によ1ば、一個所以上で分割さ
れて、その分割点に浮遊容fを形成した高周波コイルと
、十r分割点により分割さまた高周波コイル間の負荷側
及びWl源側に接続さIたインピーダンス整合用のコン
デンサと、高周波コイル及びコンデンサからなる平衡な
負荷を不平衡な高周波送受信器へ結合する平衡不平衡変
換器とで高周波磁場発生・検出器を構成したので、イン
ピーダンス整合用の可変コンデンサの静阿容量を従来よ
り大Aくできるため、整合回路の設計が容易で、かつ整
合回路の安定度も向上する。また一方の可変コンデンサ
の耐圧は従来より小さなものでよく、整合回路の小型化
が可能となる。さらに、上記平衡不平衡変換器を用いた
ので、電力の伝送効率も向上する。
′。 洒1図は例えば 0XFORD UNIVER5ITY
PRESS (7)’ Nuclear Magn
etic Re5onance and its Ap
plic、ations to living 5ys
teyy+s ’ (David G、 Gadian
著)170頁に示された従来の高周波a場発生・検出器
を示す回路図であり、図において(1)は高周波コイル
のインダクタンス、(2)は上記高周波コイルの抵抗、
(8a)(8b)はインピーダンス整合用の可変コンデ
ンサ、(4)は高周波送受信器(図示を省略)と接続す
る入出力端子である。 次に動作について説明する。 高周波コイルのインピーダンスとこの従来装置に接続す
る図示していない高周波磁場発生・検出用の高周波送受
信器の入出力インピーダンスは一般に異なるので、可変
コンデンサ(8a)(8b)で両者のインピーダンスを
整合させ、電力の伝送効率ル最大化する。 ここで、上F高周波送受信器の入出力インピーダンスな
R1上記高周波コイルのインダクタンスをり、抵抗をr
、上F可変コンデンサ(3a)(8b)の静電容量を図
のごとくそiぞnc、c’とする。 ω2L となる。例えば ω=2πX40X10’(115)即
ち40M比 で整合をとる場合において、L−I X
10−’91 、 r = 1(Q) 、 R= 5
0@ とじて、c、c’を求めると C舛14(PF) C′輯2 (PF ’) となる。 また、高周波の入力−力をPコンデンサ(8a)、(8
b)に印加さする電圧をそ釘ぞt’L Vc % Vc
’ 、ω=2yrX40X10’ (1/S )、L=
1×10 ()()、P=1000 #)、r=1 (
Ql とするとVCkrVC’@8000 (V。 となる。 従来の高周波磁場発生・検出器は、以上のように構成さ
れているので、インピーダンスの整合をとるための可変
コンデンサの容量特にC′が数PF【でなり、大変小さ
く、そのため上記の整合回路の設計が難しく、またその
安定度も良くないなどの欠点があった。 〔発明の概要〕 この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めlζなさjたもので、一個所以上で分割されてその分
割点に浮遊容量を形成した高周波波コイルと、上F分割
点により分割さ釘た高周波コイル間の負荷側及び電源側
に接続さむたインピーダンス整合用のコンデンサと、高
周波コイル及びコンデンサからなる平衡な負荷を不平衡
な高周波送受信器へ結合する平衡不平衡変換器とで高周
波磁場発生・検出器5=柳成することにより、電力の伝
送効率が高く、かつ上言e整合回路の設計が容易にでき
、かつ安定度も向上する高周波磁場発生・検出器を提供
するものである。 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第2
図及び第3図はそnぞわこの発明の一実施例による高周
波磁場発生・検出器をホする回路図及び斜視図でゐる。 図において、(1)は一個所以上で分割さむて、その分
割点に浮遊容量を形成した高周波コイル(9a)(9b
)(9c)(9d) (総称するときは(9)と配す
)のインダクタンス、(2)は上記高周波コイル(9)
ノ抵抗、(5)は分割点によりff割された高周波コ
イル間の負荷側に接続さまたインピーダンス整合用の可
変コンデンサで、高周波コイル(9)の分割点の電極(
11)に接続さする。なおこの場合高周波コイル(9)
はff13図Cζ示すような鞍型コイルで、分割点は1
つで、高周波コイルのインピーダンスの中点に一致する
。 (6)は分割点【とより分割さまた高周波コイル間の電
源側に接続されたインピーダンス整合用の可変コンデン
サで、高周波コ・fル(9)ので源側のN ff、、叫
に設けらする。(7)は高周波コイル19)及こにコン
デンサ(5) (6)から成る平衡な負荷を、不平衡な
高周波送受信器へ結合する平衡不平衡変換器で、】/2
波長の電気的長さを有する同軸ケーブルであり、伝送効
率を上げるものである。 高周波コイル(9)の形状は第3図に示す鞍型コイルで
、コイル長さしはコイル径りに刻し、D≦L −12D
であり、また第31¥jに示すコイルの開き角θは11
0°〈θ〈180°′である。 (8)は上記鞍型コイル(9)と可変コンデンサ(+i
l fa)を接続スる同軸ケーブルである。 次に動作について、第2図で説明する。 高周波コイル(9)のインピーダンスは一般に上記高周
波コイル(9)と接続する図示していない高周波送受信
器の入出力インピーダンスと異なるため、両者のインピ
ーダンスを整合させなけ1ばならない。 こうすることにより、上記高周波コイルで発生する高周
波出湯は最大になり、同時lで上記高周波コイルで高周
波出湯を検出する場合においても、その検出感度が最大
になり、高周波エネルギの伝送効率は最大化さする。 この目的のため、第2図のインピーダンス整合用可変コ
ンデンサ(5)および(6)【ζより、高周波コイルの
インピーダンスを等測的に例えば200Ωにする。 次に平衡不平衡変換器(7)#こより平衡なインピーダ
ンスをもつ高周波コイル側を不平衡な人出カインヒータ
ンスをもつ高周波送受信器と結合する。 この平衡不平衡変換器も高周波エネルギの伝送効率を最
大化するために不可欠である。 なお、上記平衡不平衡変換器(7)は1対4のインピー
ダンス変換作用も有し、入出力端子(4)から高周波コ
イル側を見込んだインピーダンスは50Ωとなる。通常
、高周波送受信器の入出力インピーダンスは50Ωなの
で、以上の結果インピーダンス整合がなさjる。もちろ
ん、上記高周波送受信器の入出力インピーダンスが50
Ω以外の時でも、以上の方法1i有効で、上記可変コン
デンサの定数を変化させればよいのは言うまでもない。 @2図において、上記高周波送受信器の入出力インピー
ダンスをR1高周波コイル(9)の合成インタフタンス
をし、合成抵抗をr1可変コンデンサ(5) (61の
静電容量を図のごとく、そむぞttc、c’とする。 この時、インピーダンス整合をとる周波数をωとすIば C′=□ ωF石G〜 トナル。例えば、ω=2yrX40X10’ (1/S
)即ち40MH2でインピーダンス整合をとる場合にお
いて、 L=1xlOQ() 、r=1(Q) 、R=50
(Q)として、c、c’を求めると、 0#17(PF) C′吻280(PF ) きなる。 次に、高周波の入力電力をP1コンデンサ(5)および
16)に印加さむる背圧をそれぞflVc、Vc’ と
ココで、ω=2πX40X10’(1/S) 、C=1
7(PF)P=1000(W) 、 r=1(Q) 、
R=50@とすると Vc bq 7400 (V) Vc’=450(V) となる。 なお、上記実施例では高周波コイルのw1t!!i!と
可変コンデンサの接続に同軸ケーブル(8)を用いたが
、上記電極と上記可変コンデンサを直接接続してもよい
。また、平衡不平衡変換器として、1/2波長の電気的
長さを有する同軸ケーブルを用いたが、こ1以外に分岐
導体を用いたり、シュペルトップ型の伝送線路を用いて
もよい。 さらに、第3図の鞍型コイルにおいて、コイル長さし、
コイル径り、コイルの開き角θは、前述の範囲に限定さ
nるものではなく、他の値でもよい。 また、上記実施例では高周波コイル(9)の分割点を1
つとして説明したが、2つ以上の分割点を設け、こ1ら
の分割点に可変コンデンサオたは固定コンデンサの少な
くともいず釘か一方を接続してもよい。こうすることに
よって、整合回路の設計がより容易となる可能性がある
。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によ1ば、一個所以上で分割さ
れて、その分割点に浮遊容fを形成した高周波コイルと
、十r分割点により分割さまた高周波コイル間の負荷側
及びWl源側に接続さIたインピーダンス整合用のコン
デンサと、高周波コイル及びコンデンサからなる平衡な
負荷を不平衡な高周波送受信器へ結合する平衡不平衡変
換器とで高周波磁場発生・検出器を構成したので、イン
ピーダンス整合用の可変コンデンサの静阿容量を従来よ
り大Aくできるため、整合回路の設計が容易で、かつ整
合回路の安定度も向上する。また一方の可変コンデンサ
の耐圧は従来より小さなものでよく、整合回路の小型化
が可能となる。さらに、上記平衡不平衡変換器を用いた
ので、電力の伝送効率も向上する。
第1図は従来の高周波a渦発生・検出器を示す回路図、
第2図はこの発明の一実施例による高周波磁場発生・検
出器を示す回路図、第3図はこの発明の一実病例による
高周波磁場発生・検出器を示す斜視図である。 (5)、(6)・・・インピーダンス整合用のコンデン
サ、(7)・・・平衡不平衡変換器 (9)・・・高周波コイル なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
第2図はこの発明の一実施例による高周波磁場発生・検
出器を示す回路図、第3図はこの発明の一実病例による
高周波磁場発生・検出器を示す斜視図である。 (5)、(6)・・・インピーダンス整合用のコンデン
サ、(7)・・・平衡不平衡変換器 (9)・・・高周波コイル なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (5)
- (1)一個所以上で分割されてその分割点に浮遊容量を
形成した高周波コイル、上記分割点により分割された高
周波コイル間の負荷側及び電源側に接続されたインピー
ダンス整合用のコンデンサ、ならびに上記高周波コイル
及び上記コンデンサから成る平衡な負荷を不平衡な高周
波送受信器へ結合する平衡不平衡変換器を備えた高周波
磁場発生・検出器。 - (2)高周波コイルは鞍型コイルである特許請求の範囲
第1項記載の高周波磁場発生・検出器。 - (3)平衡不平衡変換器は、1/2波長の電気的長さを
有する伝送線路である特許請求の範囲第1項または第2
項記載の高周波磁場発生・検出器。 - (4)伝送線路は同軸ケーブルである特許請求の範囲第
3項記載の高周波磁場発生・検出器。 - (5)高周波コイルの分割点を1つとし、この分割点を
、上記高周波コイルのインピーダンスの中点に一致させ
、上記インピーダンス及びインピーダンス整合用のコン
デンサを平衡型に配置した特許請求の範囲第1項ないし
第4項のいずれかに記載の高周波磁場発生・検出器。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15190884A JPS6129775A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 高周波磁場発生・検出器 |
DE19853523859 DE3523859A1 (de) | 1984-07-20 | 1985-07-04 | Anschlussvorrichtung fuer einen hochfrequenzmagnetfeld-generator oder -detektor |
US06/756,792 US4700137A (en) | 1984-07-20 | 1985-07-19 | High-frequency magnetic field generator/detector |
GB08518215A GB2161940B (en) | 1984-07-20 | 1985-07-19 | High-frequency magnetic field generator/detector for nuclear magnetic resonance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15190884A JPS6129775A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 高周波磁場発生・検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6129775A true JPS6129775A (ja) | 1986-02-10 |
Family
ID=15528818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15190884A Pending JPS6129775A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 高周波磁場発生・検出器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4700137A (ja) |
JP (1) | JPS6129775A (ja) |
DE (1) | DE3523859A1 (ja) |
GB (1) | GB2161940B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0217037A (ja) * | 1988-04-11 | 1990-01-22 | Siemens Ag | 対称な高周波アンテナの作動装置 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8500844A (nl) * | 1985-03-22 | 1986-10-16 | Philips Nv | Mr apparaat met twee orthogonale rf spoelenpaar. |
FR2594232B1 (fr) * | 1986-02-07 | 1988-07-15 | Thomson Cgr | Antenne de reception pour appareil d'imagerie par resonance magnetique nucleaire |
DE3762925D1 (de) * | 1986-02-07 | 1990-06-28 | Gen Electric Cgr | Empfangsantenne fuer ein bilderzeugungsgeraet mittels kernmagnetischer resonanz. |
US4695801A (en) * | 1986-02-10 | 1987-09-22 | The Regents Of The University Of California | Matched guadrature coils for MRI with minimized intercoil coupling |
NL8600730A (nl) * | 1986-03-21 | 1987-10-16 | Philips Nv | Magnetisch resonantie apparaat met storingsvrije rf spoel. |
DE3771630D1 (de) * | 1986-09-22 | 1991-08-29 | Siemens Ag | Kernspin-resonanzgeraet zur ermittlung von spektren oder bildern eines untersuchungsobjektes. |
NL8603253A (nl) * | 1986-12-22 | 1988-07-18 | Philips Nv | Kernspinresonantie-apparaat met draaiveldopwekking en detektie. |
IL82658A (en) * | 1987-05-26 | 1990-12-23 | Elscint Ltd | Balun circuit for radio frequency coils in mr systems |
NL8801077A (nl) * | 1988-04-26 | 1989-11-16 | Philips Nv | Magnetisch resonantie apparaat met ontkoppelde rf-spoelen. |
US4916410A (en) * | 1989-05-01 | 1990-04-10 | E-Systems, Inc. | Hybrid-balun for splitting/combining RF power |
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