Brevet FR2025546A1 — publié le 19700911

La spectroscopie à résonance nucléaire à haute résolutlon exige des champs magnétiques d'une homogénéité de 10-8 dans toute l'étendue d'un volume de quelques dixièmes de cm3. Une condition d'importance décisive est que le champ engendré par l'aimant qui produit un champ magnétique homogène et par les bobines de gradient nécessaires ne soit pas perturbé par les éléments qui sont disposés dans la tête d'échantillon. Â cette iin, il est par exemple nécessaire de sélectionner avec soin les matériaux utilisés dans la tête d'échantillon, en ce qui concerne leur susceptibilité magnétique. Àu cas où l'on applique la technique de rotation ae l'échantillon, a laquelle on fait habituellement appel en spectroscopie à haute résolu- tion, les gradients de champ dans la direction de l'axe de rotation conservent une importance particulière, tandis que les perturbations des composantes AC gradient de champ dans le plan perpendiculaire à cet axe sont éliminées par intégration. Pour maintenir aussi faibles que possible les effets du matériau au voisinage immédiat de l'échantillon sur ce gradient du champ, il est nécessaire d'éviter la présence de modifications du matériau dans la direction de l'axe de rotation. Dans un système a une seule bobine, l'un des facteurs qui se traduit par une inhomogénéité particulièrement grave des matériaux dans la direction de l'axe de rotation est la présence de la bobine à haute fréquence, nécessaire pour la détection du magnétisme nucléaire, bobine qui doit entourer aussi étroitement que possible l'échantillon pour qu'untbon- facteur de remplissage soit atteint et qui, pour présenter une bonne qualité, est constituée de quelques spires-d1un fil de cuivre qui n'est pas excessivement fin.Même si l'on utilise un fil de cuivre dépourvù de fer et extrêmement pur, il reste, précisément au voisinage imnlédiat de l'échantillon, -des différences de susceptibilité entre la bobine à naute fréquence et l'air qui l'entoure ou entre la bobine à haute fréquence et le matériau diamagnétique sur lequel la bobine à haute fréquence est enroulée, pour des raisons de résistance mécanique. L'invention apporte une solution à ce problème de l'homogénéité des matériaux. Elle concerne un dispositif destiné à éviter les inhomogénéités de susceptibilité dans la région d'un échantillon qui doit dtre examiné en ce qui concerne son magnétisme nucléaire, échantillon qui est entouré par un corps de bobine qui produit un champ magnétique à haute fréquence dans l'échantillon. Elle est caractérisée par le fait que le nombre des spires aux deux extrémités de la partie du corps de bobine qui est parcourue par un courant électrique est augmenté parallèlement à la direction de 1'axe, de manière à prolonger le corps de bobine.Selon une autre caractéristique de l'invention, les spires mortes du corps de bobine, c'està-dire les spires qui sont à l'extérieur de la partie parcourue par le courant, peuvent etre fendues parallèlement à la direction de l'axe afin d'éviter la formation de courants parasites de Xoucault. L'invention est ci-après expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple a'exécution, en référence à la figure. Entre les deux pièces polaires PI et P2, par exemple d'un aimant permanent, est placé un dispositif E pour la mesure du champ magnétique qui est produit par le spin électronique et/ou le spin nucléaire d'un échantillon. On n'a pas représenté les bobines de gradient de champ, nécessaires pour l'établissement d'une homogénéité du champ magnétique entre les pièces polaires P1 et P2. On peut observer un petit tube à essais R1, par exemple en verre quartzeux, dans lequel se trouve un liquide F. Ce petit tube Ri peut être mis en rotation autour de l'axe C au moyen d'un dispositif qui n'a pas été représenté en détail.Autour d'une petite région (quelques dizièmes de m3 environ) du liquide F dans 1e tube à essais R1 est disposée une bobine à haute fréquence RF comportant trois spires et des connexions A1 et A2 pour l'amenez du courant à haute fréquence. Pour des raisons de résistance mécanique, cette bobine à haute fréquence ES peut être enroulée elle aussi sur un autre petit tube R2 de verre quartzeux. Le corps de bobine, c'est-à-dire les trois spires de la bobine à haute fréquence RF, est prolongé, dans la direction de l'axe de rotation C, à ses deux extrémités, par quelques spires.Ces spires additionnelles, qui sont faites du mtme fil de cuivre non ferreux que la bobine à haute fréquence RF, servent à éliminer de la région du volume du liquide P qui sert d'échantillon mesurable, toutes les différences de susceptibilité qui so manifestent au passage des lignes de force magnétique des spires au matériau qu'elles entourent, en l'occurrence le verre quartzeux du petit tube R2. Lors du passage de courant à haute fréquence à travers la bobine à haute fréquence RF ou à travers le corps de bobine S, des courants de Foucault peuvent être induits dans les spires mortes, c'est-à-dire dans les spires du corps de bobine S qu ne sont pas parcourues par le courant. Ces courants de Boucault produiraient un champ magnétique additionnel et parasite. Pour éviter ces perturbations, les spires mortes peuvent être fendues dans la direction de l'axe de rotation C. I1 est du reste bien entendu que le mode de réalisation de l'invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Dispcsitif destiné à éviter les inhomogénéités à suscep- tibilité magnétique dans la région d'un échantillon t dcii être examiné en ce qui concerne son magnétisme nucléaire et qui est entouré par un corses ae bobine qui produit un cliamp magnétique à haute fréquence dans l'échantillon, ce dispositif étant caractérisé par le fait que le nombre des spires, aux deux extrémités de la partie du corps de bobine (S) parcourue par le courant électrique, est augmenté dans la direction parallèle à l'axe de rotation (C) de manière à prolonger le corps de bobine (S); 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les spires mortes du corps de bobine (S) peuvent être fendues parallèlement à la direction de l'axe de rota- 'a- tion (C) pour éviter la production de courants parasites de Foucault.