JPS638544A

JPS638544A - 磁気共鳴実験用受信プロ−ブ

Info

Publication number: JPS638544A
Application number: JP61151561A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yoda; 潔依田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1988-01-14

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、磁気共鳴実験用の受信プローブ。

特に局所の磁気共鳴スペクトルや高分解能な磁気共鳴画
像などを取得するために用いる磁気共鳴実験用受信プロ
ーブに関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は例えば「ケミカル・フイジイクス・レターズ（
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ）
　ｊ　、第９９巻、第４号、第３１０〜３１５頁（１９
８３）に記載されている磁気共鳴実験用の送信プローブ
および受信プローブを図示した回路図である。図におい
て、（１）は送信コイル、（２）は逆並列接続されたダ
イオード（以下、クロスダイオードと呼ぶ）で、送信コ
イル（１）に直列に挿入されている。（３ａ）　、　（
３ｂ）はインピーダンス整合用可変コンデンサで、一方
のインピーダンス整合用可変コンデンサ（３ａ）は送信
コイル（１）に直列に挿入されるが、他方のインピーダ
ンス整合用可変コンデンサ（３ｂ）はその一端が送信コ
イル（１）とインピーダンス整合用可変コンデンサ（３
ａ）の接続点に接続されている。また、（４）は磁気共
鳴信号を受信する受信コイルで、送信コイル（１）と同
心に配置されている。（５）はこの受信コイル（４）に
直列に挿入されてその給電端に接続された可変容量素子
例えば同調用可変コンデンサ、（６）はこの可変容量素
子（５）（こ並列接続されているクロスダイオードであ
る。

従来の磁気共鳴実験用の送信プローブおよび受信プロー
ブは上述したように構成され、送信コイル（りに高周波
送信器（図示しない）より送信パルスが印加されると高
周波磁場が発生する。この磁場が受信コイル（４）１こ
鎖交するため、受信コイル（４）には誘導電圧が発生す
る。受信コイル（４）と可変容量素子（５）は上述した
高周波周波数で同調をとっており、大きな共振電流が流
れようとするが、上述した誘導電圧でクロスダイオード
（６）が導通ずるため共振電流は抑制され、比較的小さ
な電流が受信コイル（４）に流れる。この結果、送信さ
れた高周波磁場に対して受信コイル（４）の誘導電流が
作る高周波磁場は外乱として作用するが、この影響はク
ロスダイオード（６）がない場合に比べて低減されてい
る。

しかしそれでも、この影響は無視できない程度残ってい
る。

なお、送信コイル（１）に直列接続されているクロスダ
イオード（２）は受信時の高周波送信器の残留雑音によ
る送信磁場を低減する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の磁気共鳴実験用受信プローブでは、送信コイル（
１）で発生した磁場が受信コイル（４）に流れる誘導電
流により空間的に乱されるという欠点が完全に解決され
ていないと云う問題点があった。

この発明はこのような問題点を解決するためになされた
もので、受信コイルに流れる誘導電流をさらに低減でき
る磁気共鳴実験用受信プローブを得ることを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る磁気共鳴実験用受信プローブは、受信コ
イルの給電端から見て可変容量素子に対して対称的な位
置で受信コイルへ平衡型に挿入されたＬＣ４端子回路網
から成るインピーダンス反転回路と、このインピーダン
ス反転回路と並列に接続されるとともに互に逆並列に接
続されたダイオードとを設けたものである。

〔作　用〕

この発明においては、送信コイルによる送信磁場印加時
にインピーダンス反転回路および逆並列接続されたダイ
オードにより、受信コイルの電流経路をしゃ断する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の第１実施例受信プローブを示す回路
図である。なお、送信プローブは従来例と同じなので省
略する。また、　（４）、（５）は従来例と同じもので
ある。（６ａ）、（６ｂ）は受信コイル（４）と可変容
量素子（５）の各端との接続点にそれぞれ一端が接続さ
れたインピーダンス整合用可変コンデンサである。（７
）はこれらインピーダンス整合用可変コンデンサ（６ａ
）、（６ｂ）の他端に接続された平衡不平衡変換器で、
２分の１波長の電気長をもつ同軸ケーブルである。（８
）は受信器（図示しない）と接続する端子である。（１
１）はキャパシタンス（９ａ）、（９ｂ）およびインダ
クタンス（＋ｏａ）、（＋ｏｂ）からなる４端子回路網
で、インピーダンス反転回路を形成する。

このインピーダンス反転回路（１１）は受信コイル（４
）へ可変容量素子（５）と対称的な位置で平衡型に挿入
され、そのキャパシタンス（９ａ）が受信コイル（４）
ト直列に接続され、キャパシタンス（９ｂ）がそれぞれ
インダクタンス（１０ａ）　、　（＋ｏｂ）を介してキ
ャパシタンス（９ａ）と並列に接続されている。なお、
キャパシタンス（９ａ）、（９ｂ）の静電容量をそれぞ
れＣ、インダクタンス（１ａａ）、（１ｏｂ）の値をそ
れぞれＬ／２とする。（１２）はインピーダンス反転回
路（１１）と並列に接続されたクロスダイオードである
。

上述したように構成された受信プローブにおいて、まず
、インピーダンス反転回路（１１）の動作を説明する。

端子（Ｂ）、（Ｂ’）にインピーダンスｚ１　を接続し
たとき、端子（Ａ）　、　（Ａ’）からｚｌ　側を見込
んだインピーダンスｚ２は、ｚ２ニー・−となる。た　
　ｚｌだし、使用する高周波角周波数ω０に対してω０２ＬＣ
：　１を満たすとする。

送信コイル〔第６図の（１）〕によって発生された高周
波磁場が矢印（１３）で示したように受信コイル（４）
に鎖交すると誘導起電圧が発生して誘導電流が流れよう
とする。この結果、クロスダイオード（１２）がＯＮに
なり１例えばｚ１＝１０となる。いま゛上＝１０３とし
ておけばｚ２：１０’Ωとなり、受信コイル（４）に流
れる電流は、従来例と比較して２けた程度小さくなる。

次に受信時屹はクロスダイオード（１２）が０ＦＩＰに
なり、典型的にはｚｌは４にΩの抵抗と＋　ｐＦのコン
デンサの並列回路と考えられる。このとき、　Ｚ２はＺ
２　：　０，２５Ω＋ｊ　Ｏ，１Ωとなる。即ち、受信
時ｌこは端子（Ａ）　、　（Ａ“）間がほぼ短絡された
ことになり、受信コイルとして動作することζこなる。

なお、インピーダンス反転回路（１１）は平衡型インピ
ーダンスとして、受信コイル全体のインピーダンスを平
衡型にし、そのあと平衡不平衡変換器（７）で不平衡の
インピーダンスとした。端子（８）に接続する同軸ケー
ブルおよび受信器（共に図示しない）の入力は不平衡型
のインピーダンスのため上記１こより高周波電力は効率
良く伝送される。実際上、インダクタンス（１ｏａ）、
（１ｏｂ）を第６図に示したようにトロイダル状に巻く
ことζこより、インダクタンス（１０ａ）　。

（１０ｂ）が発生する高周波磁場を符号（１りで示した
ようにほとんどインダクタンス内に閉じ込めることが好
ましい。

（１ｏｂ）とそれぞれ直列にクロスダイオード（１３ａ
）。

（１３ｂ）を挿入してインピーダンス反転回路（１１Ａ
）を構成したことである。この結果、送信コイルにより
送信磁場が発生された時には、クロスダイオード（１３
ａ）、（１３ｂ）はＯＮとなり、Ｚｊ＝１ｎ以下となり
第１実施例と同様に２２は十分大きくなる。受信時には
クロスダイオード（１３ａ）、（１３ｂ）が○ＦＦとな
り、端子（Ａ）　、　（Ａ’）間は静電容量Ｃのコンデ
ンサ（９ａ）で接続されその他の素子は受信コイル（４
）から分離されたことになる。したがって、受信コイル
Ｃ１（４）の共振条件はω０２ｏ＋。７Ｌ’＝１となる。こ
こにω０は使用する高周波の角周波数、Ｃ１は可変容量
素子（５）の静電容量、Ｌ＋は受信コイル（４）のイン
ダクタンスである。

第４図、第５図は第２実施例のそれぞれ変形例であり、
クロスダイオード（１３ａ）、（１３ｂｉ位置を変えて
インピーダンス反転回路（１１Ｂ）、（１１Ｃ）を構成
ルただけが異なり、動作は第２実施例と同じである。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明は、受信コイルの給電端から見て
可変容量素子に対して対称的な位置で受信コイルへ平衡
型に挿入されたＬＣ４端子回路網から成るインピーダン
ス反転回路と、このインピーダンス反転回路と並列に接
続されるとともに互に逆並列に接続されたダイオードと
を設けたので。

検出精度の高い受信プローブが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す回路図、第２図は
第１実施例の変形例を示す回路図、第３図は第２実施例
を示す回路図、第４図および第５図は第２実施例の変形
例を示す回路図、第６図は従来の送信プローブおよび受
信プローブを示す回路図である。図において、（４）は受信コイル、（５）は可変容量素
子、　（９ａ）と（９ｂ）はキャパシタンス、　（１０
ａ）と（１０ｂ）はインダクタンス、（１１）と（１１
Ａ）〜（１１Ｃ）はインピーダンス反転回路、（１２）
と（１３ａ）と（ｔ３ｂ）は逆並列接続されたダイオー
ドである。なお１図中、同一符号は同一、又は和尚部分を示す。１：ｉＺ、’：’７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁気共鳴信号を受信する受信コイルと、この受信
コイルの給電端に接続された可変容量素子と、前記給電
端から見て前記可変容量素子に対して対称的な位置で前
記受信コイルへ平衡型に挿入されたＬＣ４端子回路網か
ら成るインピーダンス反転回路と、このインピーダンス
反転回路と並列に接続されるとともに互に逆並列に接続
されたダイオードとを備えたことを特徴とする磁気共鳴
実験用受信プローブ。
（２）インピーダンス反転回路は、その内部にあるイン
ダクタンスＬと直列に接続されるとともに互に逆並列に
接続されたダイオードを含むことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の磁気共鳴実験用受信プローブ。
（３）インピーダンス反転回路内のインダクタンスＬを
トロイダル状のコイルにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第２項記載の磁気共鳴実験用受信プ
ローブ。