Brevet FR3074302A1 (20190531)

REVENDICATIONS1. Procédé d'hyperpolarisation de spins comprenant les étapes suivantes : a) placer un échantillon (E) contenant des spins (s) dans un champ magnétique stationnaire (Bo) ; b) coupler magnétiquement l'échantillon à un résonateur électromagnétique (REM) présentant une fréquence de résonance coo égale à la fréquence de Larmor des spins dans le champ magnétique stationnaire, la force du couplage et le facteur de qualité du résonateur étant suffisamment élevés pour que le couplage avec le résonateur domine la dynamique de relaxation des spins ; et c) réduire la température effective du champ électromagnétique à l'intérieur du résonateur électromagnétique au-dessous 15 de sa température physique et de celle de l'échantillon ; moyennant quoi la polarisation des spins de l'échantillon s'établit à une valeur supérieure à sa valeur d'équilibre thermique.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel l'étape c) 20 comprend le sur-couplage du résonateur électromagnétique à une résistance (R) maintenue à une température inférieure à celle du résonateur électromagnétique et à celle de l'échantillon.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 dans lequel l'étape c) 25 comprend le couplage du résonateur électromagnétique à un résonateur électromagnétique auxiliaire (REM1) présentant une fréquence de résonance col et un taux d'amortissement plus élevés, la force du couplage étant modulée à une fréquence coc=c0i-coo. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3 dans lequel le couplage du résonateur électromagnétique au résonateur électromagnétique auxiliaire 17 est assuré par un dispositif de type SQUID (DCS) comprenant une boucle traversée par un champ magnétique modulé à la fréquence wc.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3 dans lequel le couplage 5 du résonateur électromagnétique au résonateur électromagnétique auxiliaire est assuré par une jonction Josephson (JJ) excitée par deux signaux électromagnétiques ayant des fréquences respectives dont la différence est égale à wc. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 3 à 5 dans lequel le résonateur électromagnétique auxiliaire est couplé à une résistance (R').\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel le résonateur électromagnétique (REM) est de type supraconducteur et 15 présente des dimensions micrométriques ou sub-micrométriques.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 7 dans lequel le résonateur électromagnétique est réalisé en technologie planaire. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel les spins sont des spins électroniques.\n<CLM>\1\tUtilisation d'un procédé selon la revendication 9 pour polariser un ensemble de spins nucléaires par polarisation nucléaire 25 dynamique.\n<CLM>\1\tAppareil d'hyperpolarisation de spins comprenant : une source (A) d'un champ magnétique stationnaire (Bo) ; un résonateur électromagnétique (REM) pouvant être 30 couplé à un échantillon (E) contenant des spins (s) et pouvant être immergé dans le champ magnétique stationnaire, le résonateur électromagnétique présentant une fréquence de résonance wo égale à la fréquence de Larmor 18 des spins de l'échantillon dans le champ magnétique stationnaire, la force du couplage et le facteur de qualité du résonateur étant suffisamment élevés pour que le couplage avec le résonateur domine la dynamique de relaxation des spins de l'échantillon ; et 5 - un dispositif permettant de réduire la température effective du champ électromagnétique à l'intérieur du résonateur électromagnétique au-dessous de sa température physique.\n<CLM>\1\tAppareil selon la revendication 11 dans lequel le dispositif 10 permettant de réduire la température effective du champ électromagnétique à l'intérieur du résonateur électromagnétique au-dessous de sa température physique comprend une résistance (R), un cryostat (CR2) pour maintenir ladite résistance à une température (To) inférieure à celle (TE) du résonateur électromagnétique et un élément de connexion (EC) sur-couplant la résistance au résonateur électromagnétique.\n<CLM>\1\tAppareil selon la revendication 11 dans lequel le dispositif permettant de réduire la température effective du champ électromagnétique à l'intérieur du résonateur électromagnétique au-dessous de sa température physique comprend un résonateur électromagnétique auxiliaire (REM1) présentant une fréquence de résonance col et un taux d'amortissement plus élevés que ceux du résonateur électromagnétique, et un dispositif de couplage (DC, DCS, DCJ) pour coupler les résonateur électromagnétique et le résonateur électromagnétique auxiliaire avec une force de couplage modulée à une fréquence coc=c0i-coo.\n<CLM>\1\tAppareil selon la revendication 13 dans lequel le dispositif de couplage (DCS) comprend un dispositif de type SQUID (DCS) ayant une boucle, et une source (ANT) de champ magnétique alternatif pour générer un 30 champ magnétique modulé à la fréquence coc traversant ladite boucle. 19\n<CLM>\1\tAppareil selon la revendication 13 dans lequel le dispositif de couplage (DCJ) comprend une jonction Josephson (JJ) et deux sources de signaux électromagnétiques (SRF1, SRF2) ayant des fréquences respectives dont la différence est égale à wc, agencées de manière à exciter ladite 5 jonction Josephson.\n<CLM>\1\tAppareil selon l'une des revendications 13 à 15 comprenant également une résistance (R') couplée au résonateur électromagnétique auxiliaire. 10\n<CLM>\1\tAppareil selon l'une des revendications 11 à 16 dans lequel le résonateur électromagnétique (REM) est de type semi-conducteur et présente des dimensions micrométriques ou sub-micrométriques. 15\n<CLM>\1\tAppareil selon la revendication 17 dans lequel le résonateur électromagnétique est réalisé en technologie planaire.