JPS6129775A - 高周波磁場発生・検出器 - Google Patents

高周波磁場発生・検出器

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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
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JP
Japan
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impedance
high frequency
frequency
coil
magnetic field
Prior art date
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Pending
Application number
JP15190884A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Yoda
潔 依田
Isamu Uetomi
上冨 勇
Satoru Fujimura
哲 藤村
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/34046Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
    • G01R33/34069Saddle coils
    • GPHYSICS
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3628Tuning/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。

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕 この発明は高周波磁場発生・検出器、特
【ζ核磁気共鳴装置用の高周波i場発生・検出器に関するものである。 〔従来技術〕
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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. (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. (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. (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。
JP15190884A 1984-07-20 1984-07-20 高周波磁場発生・検出器 Pending JPS6129775A (ja)

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