KR890004079B1 - 핵자기 공명 시스템용 안테나 프로브 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

핵자기 공명 시스템용 안테나 프로브
제1(a)도 내지 제1(c)도는 신호 다중 회전 응답신호 수신표면 코일과 신호회전 여기 표면코일을 구비한 각각의 양호한 제1실시예의 후면도, (제1(a)도의 단면선 (1b-1b)를 따라 취해진)측단면도 및 정면도.
제1(d)도는 표면 코일의 평면에 관하여 여기와 응답신호에 이용된 표면코일의 감도에 대한 도해도 ;
제1(e)도 및 제1(f)도는 본 발명의 각 표면 코일에 따라 사용하기 위한 두 양호한 동조/임피던스 매칭회로의 도해도 :
제2 및 제2(a)도는 한쌍의 표면코일 안테나 평면을 가진 각각의 양호한 프로브의 후단면도 및 (제2도의 단면선(2a-2a)에 따른)측단면도.
제3도는 세표면 코일 안테나 평면을 가진 프로브의 양호한 실시예의 측단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10c : 중심점 11 : 기판
11a : 전면 11b : 후면
12 : 표면코일 12a : 제1단부
12b : 제2단부 14 : 패러데이 스크린 쉴드
14a, 14b : 도전 스트립 14c : 단자
15 : 제2표면 코일 15a, 15b : 한쌍의 리드
16 : 수직축 17 : 축
19 : 임피던스 매칭회로 19a : 제1가변 커패시턴스
19b : 가변 샌트 커패시턴스 19c : 가변 커패시턴스
19d : 프로브 출력 접속기 20 : 2개의 핵 표면 코일 프로브
22 : 패러데이 스크린 23 : 제1전송 여기코일
24 : 제1수신 표면 코일 26 : 비도전체 고정수단
40 : 제3응답 코일
본 발명은 핵자기공명(NMR) 분광학에 관한 것으로, 특히, 적어도 한 표면코일을 가진 새로운 NMR분광학적인 물체 프로브(probe)에 관한 것이다.
1H,13C,9F,31P등과 그밖에 홀수 핵입자를 가진 것과 같은 원자로부터 스펙트럼의 영상을 비추므로써 생체조직을 연구하기 위하여 표면코일 NMR분광학을 이용하는 것은 공지되었다. 뇌허혈, 박동 및 심근경색 약물치료 효과에 대한 연구는 모두 NMR 분광학을 이용함으로써 이루어졌다. 통상적인 NMR분광실험에 있어서, 생체조직은 3차원 카티져(Cartesion)좌표계의 한축, 예를들어 Z축을 따라서 향하도록 대체로 균질 정자계 Bo내에 놓여진다.
자계 Bo의 영향하에서, 핵(그러므로 순수 자화M)은 자계의 축에 대하여 세차운동하거나 회전한다.
핵이 세차운동을 하는 속도나 주파수는 인가된 자계의 세기에 따라 그리고 핵특성에 의존한다. 세차운동 W의 각도 주파수는 라모어(Larmor)주파수로 정의되며 방정식 W=rBo로 주어지는데, 여기에서 r는 회전자기율(gyromagnetic ratio) (각각의 형태의 핵에 일정한)이다. 핵 세차운동을 하는 주파수는 그러므로 자계 Bo의 세기에 따라 다르며 자계 세기가 증가함에 따라 증가한다. 세차 운동하는 핵이 전자기 에너지를 재방사하거나 흡수하는 능력이 있기 때문에, 라모아 주파수에서의 무선주파수(RF)자계는 핵을 여기하고 그로부터 영상응답신호를 수신하는데 사용될 수 있다.
하나 이상의 충분한 세기의 자계 그래디언트(gradiemt)를 첨가함에 의해, 샘플의 NMR신호 스펙트럼을 전개하는 것이 가능하며 이로 인하여 그들 각각의 공진주파수에 근기한 샘플내의 서로 다른 공간위치로부터 발생하는 NMR신호를 구별한다. NMR신호의 공간 위치는 퓨리에 해석과 인가된 자계 그레디언트의 구서의 이해에 의해 결정될 수 있으며, 반면 화학적-시프트 정보는 영상된 샘플내의 핵의 특정한 종(specie)의 분배의 분광학적 영상을 제공하도록 얻어질 수 있다.
분광학에 의해 연구될 여러가지 핵의 공진 주파수는 광범위한 회전자기율 r의 값을 가지므로, 이러한 핵의 공진주파수는 유사한 큰 범위에 따라 변할 것이다.
그러므로, 핵 공진중의 하나에 적당하게 동조된 표면코일은 다른 핵 공진주파수에서는 동조되지 않을 것이다.
또한, 표면 코일의 프로브는 영상될 샘플부의 외부에 근접하여 위치되어야만 하기 때문에, 그렇게 위치된 표면코일 프로브는 프로브의 RF전계가 영상된 샘플을 불필요하게 가열시키게 할 것이다. RF전계는 RF자계만이 NMR영상과 분광학에 요구될때는 불필요하다.
따라서, 적어도 한 표면코일이 감소된 전계를 구비하고, 연구될 샘플의 외부표면에 적합할 수 있으며, 표면 프로브가 변하고, 재동조하거나 어떤 다른 시간의 소비되는 조정을 할 필요없이 선택된 하나이상의 핵공진을 여기할 수 있음에 NMR분광학적 물체, 프로브를 제공하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, NMR분광학적 물체 프로브는 적어도 한 표면코일로 구성되며, 각 코일은 적어도 한번 회전하며 절연항의 제1표면에 인접하게 위치되고 ; 전계 감소쉴드(shield)는 기판의 다른 표면상에서 제조된다. 그 기판은 비교적 유연하므로 프로브는 연구될 샘플의 표면에 적합한 모양으로 만들어질 수 있다.
새로운 표면 코일 프로브의 양호한 실시예에 있어서, 패러데이 스크린은 샘플에 가장 인접한 프로브의 표면상의 쉴드로서 이용되나, 다른 프로브 기관 표면은 적어도 한 표면코일을 가진다. 각 코일을 상이한 핵 종(species)공진 주파수에 각각 동조된다. 다수 표면코일 지지기판들이 서로 인접하여 일치된 상태로 적재될 수 있으며, 그들 평면이 실제 서로 서로 평행하며 전계 쉴드의 평면에도 평행한 상태로 되어 있고, 그리고 각각 표면코일이 분리해서 동조되고 NMR분광계에 접속되어 있다. 각 표면코일은 전송과 수신 모두에 이용될 수 있으며, 혹은 샘플로부터 재발산 신호의 수신에만 사용될 수 있는데, 분리 여기코일은 RF자계를 여기하기 위해 자극신호를 공급하는 장치에 접속되도록 하고 ; 여기(송신기)코일은 체적량에서의 샘플의 핵을 더욱 일정하게 여기시키기 위하여 표면코일의 평균 반지름(수신기)보다 실제 더 큰 반지름을 가질 수 있다. 적어도 한 여기코일은 적어도 한 수신표면 코일의 표면상에 위치될 수 있으며, 또한 핵종포화, 양성자 감결합(decoupling), 혹은 완화시간 측정신호, 등을 전송하는데 이용될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 목적중의 하나는 적어도 한 표면코일을 가진 새로운 NMR분광학적 물체 프로브를 제공하도록 하는 것이다.
본 발명의 이것과 다른 목적이 아래에 상술된 설명을 숙지한 후에는 분명해질 것이며, 도면과 함께 고려될 것이다.
이하, 첨부된 도면으로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1(a)도-제1(c)도에 있어서, 새로운 NMR표면 코일 프로브의 제1양호한 실시예(10)는 절연체의 기판(11)를 구비하며 ; 기판(11)은 제1전면(11a)과 실제 평행된 제2후면(11b)를 가진다. 제1표면(11a)은 연구될 샘플의 외부면에 인접하게 외치되어 있으며, 제2표면(11b)은 기판면(11a)보다 사기 샘플 표면으로부터 많이 떨어져 있다. 편의상, 3차원 카티젼 좌표 X-Y-Z 축 시스템은 도면에서 도시한 바와같이 설정된다. 즉, 기판(11)의 평면은 X-Z평면에 위치하는데, Y축은 후면(11b)으로부터 기판 전면(11a)까지 지나간다.
후방기판면(11b)는 기판에 인접해 있는데, 기판의 평면에 돌출(abutment)되어 있거나 표면내에서나 바로 아래에 제조되고, 표면코일(12)은 적어도 한번 회전한다. 표면코일(12)은 도전체로 제조되는데, 가령(a)기판물질이 딱딱해지기전의 유동 절연체 테프론" t-1 "혹은 저손실 유리에폭시(epoxy)물질 등등)내에 도전선을 배치하거나, (b)공지된 프린트회로 방법으로, 적어도 한면만 프린트된 회로판의 일부를 형성하는 도전층을 에칭함으로써 제조된다. 표면코일(12)의 도전체는 프로브 중심점(10c)에 가장 근접한 제1단부(12a)에서 시작하여 중심점(10c)으로부터 가장 먼 제2단부(12b)까지 나선형을 이루는 적어도 한번 회전하여 나선코일을 형성한다. 코일 도체 스트립(strip)은 너비 Wr를 가지고 있으며, 코일이 한번 이상 회전하는데 대해, 도체간 분리거리 Sr를 가지고 있다. 이와같이, 표면코일의 제1단부(12a)는 프로브 중심점(10c)으로부터 초기거리 Si(Si+2Sr+2Wr)의 거리에 위치되어 있다. 공간거리 Sr은 최적작동에 대한 도전 스트립의 너비 Wr과 적어도 같으며, 내부 1단부(12a)에서의 스트립 중심부와 프로브 중심점(10c)사이의 초기공간 거리 Si는 치수 Sr이나 Wr중의 어느것보다 더 크므로, 표면코일(12)의 평균 반지름 A는 대략 A(Si+SrN/2)이고, 여기서 N은 표면코일 (12)의 회전수이다. 제1 및 2표면코일 도선 12a'및 12b'는 제1 및 2표면 코일단부 12a 및 12b사이와 각각 표면코일 터미널 R1및 R2사이에 각각 접속되어 있다. 주어진 관계에 따라, 터미널 R1과 R2사이에 제공된 RF신호는, 실제 RF전계가 표면코일 12의 평면과 평행하며, 즉 기판표면 11a 및 11b과 평행함에 따라서, 프로브 중심선 10c를 따라 향해진 RF자계를 제공한다는 것을 알 수 있을 것이다.
패러데이 스크린쉴드(14)가 제1 앞의 기판면(11a)에 제공되는 것은 RF전계를 충분히 약하게 하고, 분석될 샘플내에, 열을 가하는 불필요한 어느 부가전계를 줄이거나 막기위한 것이다. 패러데이 쉴드(14)는 실제 대다수 평행한 도선스트립(14a)와 중간점에서의 스트립(14a)의 각각을 접속한 중앙 도전 스트립(14b)의 각각을 접속한 중앙 도전 스트립(14b)를 구비하고 있다. 도전스트립(14b)가 그렇게 위치되므로, 패러데이 스크린(14)의 실효 임피던스 스트립(14a)단부를 접속하므로써 제공된 임피던스에 따라 2개의 요소에 의해 감해진다. 특히 약 4T에 대해 약 0.5텔사(T)의 범위내에서 정자계 Bo와 마주치거나 초전도자기 NMR시스템과 마주치는 증가된 라모(Larmor)주파수에서, 실효 임피던스의 감소는 패러데이 쉴드를 RF전계에 대해 단락 회로처럼 되도록 한다. 이것은 특히 NMR분광학에 중요하다.
그중에 Bo자계의 크기는 통상적으로 약 1.5T인데, 그 크기는 통상적으로 15-65MHz에서 핵공전을 초래한다. 저실효 임피던스 패러데이 스크린(14)은 거기에 접속되도록 터미널(14c)이 제공된다.
특정 프로브 배열에 대해서, 계산되거나 실제 측정될 수 있는 표면코일(12)의 인덕턴스는 절연 유전기판(11)의 두께 T와 반대기판 표면상에 각 표면코일(12)도체 및 패러데이 쉴드 도체 각각의 실효두께 T' 및 T''가 주어진다.
본 발명의 또 다른 면에 있어서, 신호 회전같은 것의 제2표면 코일(15)은 실효 중간선 반경 R, 도체너비 Wt 및 도체두께 T''등을 구비한 도체로 제조될 수 있다. 프린트된 회로의 에칭기술이 이용되는 경우, 두께 T'錢 제1표면코일(12)의 두께 T'와 같을지도 모른다. 제1단부(15a)로부터 제2단부(15b)까지 실제 원형인 제2표면 코일(15)의 반지름 R은 통상적으로 제1표면 코일의 평균반지름 A의 적어도 두배는 될 것이다. 제2표면 코일(15)는 각각 제1 및 2코일 단부(15a 및 15b)사이에, 각각 제1 및 2터미널 (T1및 T2)사에 접속된 각각 한쌍의 리드(leads)(15a' 및 15b')를 가지고 있다. 제2표면 코일(15)은 샘플에서의 더욱 균질한 RF여기 자계를 제공하는데에 매우 적합하며, 그 샘플은 제1표면코일(12)에 의해 수신된 응답신호를 발생케 한다. 비록 제1표면 코일(12)은 특정 핵종에 대한 라모 주파수 신호의 여기와 수신에 이용되지만, 제2표면 코일(15)은 제1표면 코일(12)에 의해 제공된 RF자계에 의해 작동되는 선택된 핵종으로부터 데이타의 획득에 사실 달리 영향을 주지 못한다는 다른 핵종의 NMR포화/감결합과 같은 목적에 이용될 수도 있다.
절연기판(11)의 물질 및 기판의 두께 T또는 그 어느 한쪽과 표면코일의 두께 T',T'', 및 T'''와 패러데이 스크린층은 프로브가 NMR데이타 획득 목적을 위해 프로브의 패러데이 스크린부(14) 위치될 프로브에 인접한 샘플 외부표면의 외형에 적합하도록 적당하게 구부릴 정도로 프로브(10)를 매우 유연하도록 조정될 수 있다는 것을 알 수 있게 될 것이다. 특히 외형에 알맞은 프로브를 형성하는데에 유리하게 하기 위해서는 테프론ⓡ섬유 유리의 프린트된 회로판을 사용하고 ; 포함된 라모주파수에서의 이러한 물질의 저손실 탄젠트(tangent)는 또한 프로브 안테나의 감쇠/잡음발생 특성을 줄이는데에 유리하다.
제1(d)도에 있어서, 여기신호 전송과 응답신호 수신에 이용되는 표면코일의 공간감도는 면적에서는 표면코일 원주로서, 길이에서는 약한 표면코일 반지름으로서 대충 제한된다는 것을 도시한 것이다. 표면코일 평면으로 부터 표면코일 반지름의 약 1/2인 거리, 즉 Y=A/2에서, 제1도의 구획은 수직축(16)을 따라 구획된 감도를 가지고 있다. 표면코일 중심부, 예를들면 프로브중심점(10c)에 따라, 표면코일은 X-Z평면에 위치되며, X=0 및 Z=0에 위치된다. 이와같이, 직각 베이스 평면은 X축 중심부로부터 한 반지름 A의 거리까지, 즉 X=0인 점을 통하여 X=-A로부터 X=+A까지 축(17)을 따라 제1(X) 방향에서 늘어나며, 그리고 중심부 Z=0인 점을 통하여 Z=-A로부터 Z=+A까지 축(18)을 따라 Z방향에서 늘어난다.
실제 감도의 구역은 X=±A/2 및 Z=±A/2에 의해 바운드(bound)된 사실상 원형 지역이거나 표면코일의 평면으로부터 표면 코일의 1/2과 같은 거리에서, 실제 표면코일 반지름의 1/2과 같은 반지름을 가진 실제 감도지역을 형서한다. 감도는 표면코일 평면으로부터 거리 A 및 표면코일 평면 그 자체에서 한 표면코일 반지름, 예를 들면 거리 A에 관한 평면에서의 도시된 값의 약 1/2가지 감소된다. 이와같이, 제1표면 코일(12)의 반지름 A를 가진 수신 안테나에 의해 바운드된 체적내에 있는 핵을 실제 일정하게 여기하기 위하여, 분리 여기안테나, 즉 제2표면 코이(15)은 적어도 수신표면 코일반지름 A의 2배의 반지름 R을 가진다.
제1(e)도 및, 제1(f)도에 있어서, 이용된 각 표면코일은 유도성 리액턴스를 가진 연산 주파수에서의 인덕턴스 L로 생각된다. 통상적으로, 각 표면코일 인덕턴스는 전송 여기신호를 표면코일에 제공 및 표면코일로부터 수신응답 신호에 제공되거나 그 어느 한쪽을 수행하는 케이블의 임피던스(50Ω)에 매치되어야 한다. 양호한 실시예에서, 그리고 예증된 바를 위해서, 임피던스 매칭(matching) 회로망(19 혹은 19')의 이용된다.
가변션트(shunt) 커패시턴스(19b)를 가로질러 접속된 직렬결합에 따라, 회로망(19)은 표면코일 인덕턴스 L과 직렬로 제1가변 커패시턴스(19a)를 제공한다.
임피던스 매칭 회로망(19')는 가변션트 커패시턴스(19b)를 직접 가로질러 표면코일 인덕턴스 L를 접속한다. 어느 하나의 회로망중의 터미널(19-1)혹은 (19'-1)은 또 다른 가변 커패시턴스(19c)를 통하여 프로브출력 접속기(19d)의 비접지된 터미널에 접속되는 반면에 나머지 회로망의 터미널(19-2) 혹은 (19'-2)은 출력접속기(19d)의 RF접지부에 접속된다. 임피던스 매칭회로망(19 혹은 19')은 매치하는 회로망이 이용되는 표면 코일의 표면코일리드(12a'/12b' 혹은 15a'/15b')에 인접한 양호하게 쉴드된 조그만 박스(box)내에 위치된다.
두 표면 코일의 코일이 같은 평면에 있기 때문에 그 사이의 상호작용을 방해하기 위한 수단이 필요하고 ; 상기 수단의 한 실시예는 출원 명세서 제RD-15,534호에 기술되어 청구되어 있으며, 동일자로 본 출원서의 양수인에서 양도되었고 여기서는 단지 참조로 나타내었다.
제2 및 제2(a)도에 있어서, 두 핵표면 코일프로브의 양호한 실시예(20)가 예증된다. 프로브(20)는 기판의 제1 순방향 표면(21a)상의 패러데이 스크린(22)을 가지며 제1기판(21)의 제2후면(21b)에 인접(즉, 상에, 그 지점에서 혹은 내에)하게 제조된 신호회전의 제1전송 여기코일(23)을 가진다.
제1여기 표면코일(23)의 실제 원형 면적내에서 적어도 한번 회전을 하는, 예를들어 예증된 실시예에서는 두번 회전 "나선"표면코일(24), 제1수신 표면코일(24)이 형성된다. 모든 다른 도면에서와 같이, 상기 도면에서의 수신코일(24)의 도체간 간격이 예증을 명확하기 위하여 얼마간 확대될 동안에, 적어도 한번 회전한 수신코일(24)은 최소 및 최대표면 코일반지름이 평균 표면코일 반지름과 실제 같을 정도로 도체너비 및 간격을 가진다.
제2절연기판(25)는 제1기판의 후면(21b)에 실제 인접한 제1순방향 표면(25a)에 위치되어 있다.
이러한 도체가 제1절연기판(21)의 표면이상으로 확장한다면, 제2기판 순방향 표면(21b)는 제1전송 표면코일(23) 및 제1수신 코일(24)의 도체에 돌출되어 있을 수 있다. 제2기판의 제2후면(25b)은 제2전송 여기표면 코일(26) 및 거기에 인접하게 제조된 제2수신 표면코일(27)또는 그 하나를 가진다.
표면코일(26 및 27)의 중심부 또는 그 하나의 중심부는, 실제로 프로브중심점(20c)에서, 표면코일(23 및 24)의 중심부 또는 가 하나의 중심부에 속해 있다. 표면코일 26 및 27 또는 그 하나의 코일은 한면만 프린트된 회로판의 부분으로서 형성된 도체평면을 에칭함으로서 제조될 수 있거나, 어느 소정의 교차된부의 도체에 형성될 수 있으며, 비록 기판이 구부러지기 쉬울지라도, 요구된 위채내에의 표면코일을 확고하게 유지하도록 실제로 다루어지는 절연체의 표면상에, 내에나 아래에 위치될 수 있다. 제2기판(25)은 제1수신 표면코일 리드(24a' 및 24b') 각각을 개구를 통과하도록 하기 위한 적어도 한쌍의 개구(25X 및 25Y)를 포함한다.
제1전송 코일리드(23a' 및 23b'), 제2전송 코일리드(26a' 및 26b'), 및 제2수신 코일리드(27a' 및 26b')은, 바람직하게는, 절연기판(21 혹은 25)의 어느 하나를 통과하지 않고 프로브(20)의 물체로부터 직접 확장 될 수 있다. 비도전 고정수단(28)은 기판(21 및 25)를 부착하는데 이용될 수 있거나, 또는 두 기판이 서로서로 적당하게 점착될 수 있다.
이러한 배열은 같은 프로브(20)가 한쌍의 상이한 핵, 예를들어,13C 및31P에 대한 NMR응답정보를 그 쌍의 핵의 각각이 분석되는 샘플 체적의 자동기록에 따라 얻도록 한다는 것을 알게 될 것이다. 제1 및 2응답코일(24 및 27)이 결합 여기전송/응답 수신코일로서 이용되지만, 제1 및 2 "여기"코일(23 및 26)은 전송 혹은 NMR제거 혹은 신호의 NMR감결합 등등에 이용될 수 있다. 다른 핵종을 위해서, 여기는 기록된 표면코일(24 및 27)에 의해 영상된 적어도 상기 체적 이상에서 발생할 것이다.
분광학적 처리는 제1핵을 분석할 수 있고, 신호채널 분광계가 사용되거나 다중채널 분광계가 이용되는 경우에, 나머지 핵은, 포함된 라모주파수의 비교적 넓은 주파수 영역때문에, 다수의 상이한 여기/수신 안테나와 관련된 다수종의 공진주파수에서의 샘플을 동시에 분석할 수 있다. 샘플과 그로부터의 분석정보에 관한 기록이 유지될 동안에, 요구된 분석시간 감소된다는 점에서 후자 사용은 특히 유리하다.
제3도에 있어서, 3종이 포함된 표면코일 프로브(30)의 양호한 실시예가 예증된다. 제1기판(31)은 제1순방향 표면(31a)상의 패러데이 스크린(32)을 가지며, 제1여기코일(33)과 제2의, 후방 제1기판 표면(31b)에 인접한 제1수신코일(34)를 가진다. 제2절연기판(35)의 제2표면(35b)은 제2여기 표면코일(36)과 거기에 인접한 제2응답코일(37)을 가진다.
제3기판(38)의 제1순방향 표면(38a)은 제2여기/수신표면코일(36 및 37)에 인접하며, 반면에 제3기판의 제2의, 후방표면(38a)은 제3여기 코일(39)와 거기에 인접한 제3응답코일(40)을 가지고 있다. 프로브(30)가 프린트된 3개의 회로판에 형성되는 경우(제1의 두면의 판은 패러데이 쉴드(32)와 게다가 표면코일(33 및 34)과 함께 절연층(31)을 가지며, 그리고 한쌍의 한면만 프린트된 회로판은 각각 절연층(35 혹은 38)과 각 여기 및 수신표면 코일(35) 및 (36)와 게다가 (39) 및 (40)을 가진다), 여러가지 층은 서로서로 단단하게 결합될 수 있거나, 제(2) 및 제2(a)도의 두층은 실시예중의 절연된 죔쇠(28)와 비슷한 절연된 죔쇠(42)에 의하여 다함께 고정될 수 있다. 각층은 각 순방향 기판에 대한 한쌍의 리드를 수신코일로부터 통과하게 하도록 충분한 수에 있어서 그층을 통한 개구를 포함하고 있다는 것을 알게 될 것이다. 이와같이, 제1기판(31)은 그 정면에는 기판이 없으므로 개구가 없고, 반면에 제2기판(35)은 한쌍의 개구(35X 및 35Y)를 포함하며, 제3기판(38)은 기판(38)위의 두층으로부터 두쌍의 리드를 그 층을 통과하도록 하기 위해 두쌍의 개구(38W/38Z 및 38X/38Y)를 포함한다.
일반적으로, NMR분광학적 표면콩리 프로브는 층원(member)M을 가지며, 여기서 M은 순방향 표면상의 패러데이 쉴드를 가진 M기판중의 제1기판과 후면상의 적어도 한 표면코일을 가진 모든 M층을 따른 절연기판중에서 적어도 하나이다. M층의 각각은 관통하는 다수의 개구 L를 가지며, 여기서 L=(2m-1), 1
Figure kpo00002
m
Figure kpo00003
M, 표면코일의 중심은 서로 접점되어 있는 각각의 M층 후면에 형성되어 있다.
적어도 한 표면코일에 다른 새로운 NMR분광학적 물체 프로브의 여러 양호한 실시예가 예증되고 상세하게 기술될 동안에, 많은 수정과 변화는 그 기술에 숙련된 사람에게는 분명하게 될 것이다. 그러므로 첨부한 청구범위내에서 제한되며 설명과 예증에 의해 제공된 상세한 설명과 수단에 의해서는 아니다.

Claims (25)

  1. 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브에 있어서, 검사할 대상의 외부표면으로부터 가장 가깝게 그리고 가장 멀리 떨어져 배치되어 각각 대향하는 제1표면 및 제2표면을 가진 절연기판과 ; 상기 제2기판에 인접하여 장치되며, 제1 및 제2코일단부 사이에서 최소한 한번 회전된 도전부재를 가진 최소한 하나의 표면코일 안테나와 : 상기 표면코일 안테나에 의해 방출되는 어떤 신호의 무선주파수 전기장을 감쇠하기 위해 상기 제1표면에 인접하여 장치된 수단과 ; 상기 검사대상으로부터 상기 시스템에 수신된 무선주파수 신호를 제공하거나 또는 상기 시스템으로부터 수신된 무선주파수 신호를 상기 검사대상에 방하기 위해 최소한 하나이상의 표면코일 안테나의 제1및 제2코일 단부를 접속하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감쇠수단은 패러데이 쉴드인 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  3. 제2항에 있어서, 상기 패러데이 쉴드는 서로 간격을 두고 거의 평행하게 배치된 다수의 도전소자와, 각 도전소자의 중심점에 접속된 중앙 도전부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  4. 제1항에 있어서, 최소한 하나 이상의 표면코일 안테나의 최소한 하나는 여러번 회전된 상기 도전부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  5. 제4항에 있어서, 각 표면코일의 도전부재는 소정의 폭을 가지며, 상기 다수의 표면코일 회전 각각은 상기 소정의 폭보다 작은 소정의 간격을 가지며, 사기 표면코일은 도전부재의 폭과 회전된 간격의 폭을 초과하는 평균 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 핵자기 공명 시스템용 안테나 프로브.
  6. 제1항에 있어서, 한쌍의 표면코일 안테나는 상기 절연체 기판의 제2표면에 인접하여 장치되고, 상기 표면코일 안테나의 제1안테나는 소정의 제1평균 반경을 가지며, 상기 표면코일 안테나의 나머지 하나는 제1표면 코일 안테나의 반경보다 큰 소정의 제2평균 반경을 가지며, 상기 접속수단은 제1표면 코일의 제1 및 제2단부를 상기 시스템에 접속하는 제1수단을 구비하고, 반경이 큰 표면코일의 제1및 제2단부를 상기 시스템에 접속하는 제2수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  7. 제6항에 있어서, 반경이 큰 표면코일 안테나는 한번 회전된 도전부재를 갖는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  8. 제7항에 있어서, 반경이 작은 표면코일 안테나는 여러번 회전된 도전부재를 갖는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  9. 제6항에 있어서, 제1 및 제2표면 코일안테나 각각은 서로 다른 주파수에서 공진하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2표면 코일안테나는 검사될 대상의 핵종류의 라머 주파수에서 실제로 공진하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2수단은 상기 검사대상의 여기를 위해 상기 시스템으로부터 제1무선 주파수신호를 수신하며, 상기 제1수단은 상기 검사대상으로부터 수신된 제2무선 주파수신호를 상기 시스템에 제공하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 스템용 안테나 프로브.
  12. 제10항에 있어서, 반경이 큰 표면코일 안테나의 평균 반경은 반경이 작은 표면코일 안테나의 평균 반경의 2배보다 작은 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나프로브.
  13. 제1항에 있어서, 상기 안테나 프로브는 전면에 있는 제2표면에 인접하여 배치된 제1표면을 가진 다른 하나의 절연체기판과, 각 층의 제2표면에 인접한 최소한 하나의 표면코일 안테나를 구비하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  14. 제13항에 있어서, 상기 각 층은 앞기판의 제2표면상의 한 표면코일 안테나로부터 나온 접속수단을 관통시킬 수 있는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  15. 제13항에 있어서, 하나의 다른 층은 상기 절연체 기판의 제2표면에 인접한 제1표면과 상기 감쇠수단으로 부터 가장 멀리 떨어진 표면에 인접하게 장치된 다른 하나의 표면코일 안테나를 갖는 제2절연체 기판인것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기판과 상기 제2기판의 각각은 상기 기판의 제2표면상에서 수신표면 코일안테나를 가지며, 상기 수신표면 코일안테나 각각은 각각 다른 핵 종류의 라머주파수에서 각각 공진하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  17. 제16항에 있어서, 상기 기판과 상기 제2기판중의 최소한 하나는 상기 기판의 제2표면에 인접하여 장치된 여기표면 코일안테나를 갖는것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  18. 제17항에 있어서, 여기표면 코일안테나는 상기 각 기판의 제2표면에 인접하여 장치된 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  19. 제18항에 있어서, 최소한 하나의 여기 안테나는 연관된 수신표면 코일안테나의 실제 공진과 같은 주파수에서 공진하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  20. 제13항에 있어서, 제1표면을 가진 최소한 하나 이상의 부가적인 절연체 기판은 상기 다른 기판의 제2표면에 인접하여 배치되고, 제2표면은 제1표면의 반대쪽에 있으며, 최소한 하나 이상의 표면코일 안테나는 부가된 각 층의 제2표면에 인접하여 장치되는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  21. 제20항에 있어서, 상기 기판과 다른기판 및 상기 부가적인 기판은 상기 기판의 제2표면 상에서 수신표면 코일안테나는 각기 다른 핵종류의 라머 주파수에서 공진하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  22. 제21항에 있어서, 상기 기판, 상기 다른기판 및 상기 부가적인 기판중의 최소한 하나는 상기 기판의 제2표면에 인접한 여기표면 코일안테나를 갖는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  23. 제22항에 있어서, 상기 프로브는 상기 프로브의 각 기판중의 제2표면에 인접한 여기표면 코일안테나를 구비하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  24. 제22항에 있어서, 여기 안테나중의 최소한 하나는 연관된 최소한 하나의 수신표면 코일안테나의 실제공진 주파수와 동일한 주파수에서 공진하는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
  25. 제1항에 있어서, 상기 프로브는 검사 대상물의 외부표면 곡선에 거의 같은 형태로 되는 것을 특징으로 하는 핵자기공명 시스템용 안테나 프로브.
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