(57)【要約】【課題】ＮＭＲシステムの性能を比較的広いチューニングレンジに渡って改善する。【解決手段】１つの局面によれば、核磁気共鳴（ＮＭＲ）サドル形分布キャパシタンス無線周波数（ＲＦ）コイルの低周波数（例えばロックチャネル）性能は、このコイルの上側リングから上方に向かって延びる複数のリードを横断するように一対の補助インダクタを接続することで改善される。この上方に向かって延びるリードは、主コイル構造と同一のホイルから形成することができる。これら補助インダクタは、コイルウインドウから離れているため、これら補助インダクタによって導入される磁気感度の不連続性を補償できる。１つの実施形態においては、２つの半トロイド状の補助インダクタが、１つの完全なトロイド形状を形成するように配置される。幾らかの失われた高周波性能は、この下側コイルリングの上方に配置された分割キャパシタンスバンドを用いることで回復できる。【選択図】図２−Ａ
2008527377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の縦方向に離隔された導電性のリングであって、駆動側リングおよび非駆動側リングを含む導電リングと、複数の縦方向のセグメントであって、各々が前記駆動側リングを前記非駆動側リングに電気的に結合するセグメントと、を含む、導電性サドル形コイル構造体と、
前記非駆動側リングから前記複数の縦方向のセグメントの反方向に延び、前記非駆動側リングに電気的に結合されている複数のインダクタ・コネクタ縦方向導電リードと、
前記インダクタ・コネクタ縦方向導電リードを横断して接続された、一式の補助インダクタと、を含む核磁気共鳴無線周波数コイル。
【請求項２】
前記一式の補助インダクタは、一対の互いに誘導的に結合された補助インダクタを含む、請求項１に記載のコイル。
【請求項３】
前記一対の補助インダクタの各々は、半トロイド形状であり、前記一対の補助インダクタは大略的にトロイド形状を形成するように配列されている、請求項２に記載のコイル。
【請求項４】
前記サドル形コイル構造体は、分布キャパシタンスコイル部分を形成するパターン化されたホイルの少なくとも一部を含む、請求項１に記載のコイル。
【請求項５】
誘電性の円筒状のサポートをさらに含み、前記パターン化されたホイルは前記円筒状のサポート上に取り付けられている、請求項４に記載のコイル。
【請求項６】
前記パターン化されたホイルは、前記複数のインダクタ・コネクタリードを含む、請求項４に記載のコイル。
【請求項７】
前記サドル形コイル構造体は、単一の縦方向にモノリシックなパターン化されたホイルから形成されている、請求項１に記載のコイル。
【請求項８】
前記サドル形コイル構造は、前記インダクタ・コネクタ縦方向導電リードの少なくとも一部に沿って延びる縦方向の円筒状無線周波数シールドを含み、前記インダクタ・コネクタリードは前記無線周波数シールドの外側表面に沿って延びている、請求項１に記載のコイル。
【請求項９】
前記無線周波数シールドの少なくとも一部は、前記一対の縦方向に離隔されたリングの一方の少なくとも一部を形成する、請求項８に記載のコイル。
【請求項１０】
前記インダクタ・コネクタリードの各々は、１ｃｍ以上の縦方向の長さを有する、請求項１に記載のコイル。
【請求項１１】
前記インダクタ・コネクタ縦方向導電リードの各々は、０．０５ｃｍ以下の幅を有する、請求項１０に記載のコイル。
【請求項１２】
前記サドル形コイル構造体は、感度補償されている、請求項１に記載のコイル。
【請求項１３】
前記補助インダクタの各々は、１００ｎＨ以上のインダクタンスを有する、請求項１に記載のコイル。
【請求項１４】
前記インダクタ・コネクタ縦方向導電リードの各々は、線形である、請求項１に記載のコイル。
【請求項１５】
前記サドル形コイル構造体上に取り付けられた非導電性の補助インダクタサポートをさらに含み、前記一式の補助インダクタは前記補助インダクタサポート上に取り付けられている、請求項１に記載のコイル。
【請求項１６】
前記駆動側リングの２つの向かい合うノードを横断して接続された分路インダクタをさらに含む、請求項１に記載のコイル。
【請求項１７】
前記サドル形コイル構造体は、
前記駆動側リング上で、かつ前記駆動側リングと前記非駆動側リングとの間に形成されたコイルウインドウの近傍に配置された、第１のリング状のキャパシタンスチューニングバンドと、
前記駆動側リング上に配置され、かつ前記第１のキャパシタンスチューニングバンドに縦方向に近接する第１の位置と、前記第１の位置よりも前記コイルウインドウからさらに離れて位置する第２の位置との間で縦方向にスライド可能な第２のリング状のキャパシタンスチューニングバンドと、
をさらに含む、請求項１に記載のコイル。
【請求項１８】
駆動側と、この駆動側とは縦方向において反対側に位置する非駆動側とを有する、サドル形の無線周波数コイルと、
前記非駆動側から、前記コイルから離れるように延びる複数のインダクタ・コネクタ縦方向導電リードと、
前記インダクタ・コネクタ縦方向導電リードを横断して接続された一式の補助インダクタと、を含む核磁気共鳴装置。
【請求項１９】
核磁気共鳴無線周波数コイルを高周波数にて駆動するステップと、
前記コイルを低周波数にて駆動するステップと、
を含み、前記コイルは、
一対の縦方向に離隔された導電性リングであって、駆動側リングおよび非駆動側リングを含む導電性リングと、複数の縦方向のセグメントであって、各々が前記駆動側リングを前記非駆動側リングに電気的に結合するセグメントと、を含む、導電性サドル形コイル構造体と、
前記非駆動側リングから前記複数の縦方向のセグメントの反対方向に延び、前記非駆動側リングに電気的に結合されている複数のインダクタ・コネクタ縦方向導電リードと、
前記インダクタ・コネクタ縦方向導電リードを横断して接続された一式の複数の補助インダクタと、
を含み、
前記非駆動側リングは高周波電流を優先する経路を提供し、前記一式の補助インダクタは低周波電流を優先する経路を提供する、核磁気共鳴方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全般に、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光計に関し、特にＮＭＲ無線周波数（高周波；ＲＦ）コイルのロック信号の性能を改善するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、発明者Alexander M. J. Hudsonによって、２００５年１月１８日に出願され、本出願の譲受人に譲渡された「可動分割キャパシタンスバンドを有するＮＭＲ ＲＦコイル（NMR RF Coils with Movable Split Capacitance Bands）」という名称の米国特許出願第１１／０３７，６０５号と関連する。
核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光計は、典型的には、静的磁場Ｂ０を生成するための超電導磁石と、この磁場Ｂ０に対して垂直な時間的に変化する磁場Ｂ１を生成するためおよびこれら加えられた磁場に対するサンプルの反応を検出するための１つ以上の専用の無線周波数（ＲＦ）コイルとを含む。各ＲＦコイルおよび関連する回路は、そのサンプル内に存在する対象とする原子核のラーモア周波数において共鳴する。一般的なＮＭＲ用途において分析される対象の原子核には、１Ｈ（陽子）、１３Ｃ（炭素）および１５Ｎ（窒素）が含まれる。これらＲＦコイルは、典型的にはＮＭＲプローブの一部として提供され、サンプルチューブまたはフローセル内に置かれたサンプルを分析するために使用される。静的磁場Ｂ０の方向は通常はｚ−軸すなわち縦方向として示され、他方、このｚ−軸に対して垂直な平面は通常はｘ−ｙすなわち横方向と呼ばれる。
【０００３】
いくつかのタイプのＲＦコイルがＮＭＲシステム内において用いられている。特に、多くのＮＭＲシステムは横方向磁場用のＲＦコイルを含み、これはｘ−ｙ平面に沿うように配向されたＲＦ磁場を生成する。この横方向磁場用のコイルは、サドル形コイルと、鳥かご形コイルとを含む。鳥かご形コイルは、典型的には２つの横方向のリングと、これらリングを接続する比較的多数の垂直方向のラング（横桟）とを含む。鳥かご形コイルは多重共鳴構造であり、ここでは、これら複数の垂直方向のラングに沿って流れる電流に対して、特定の位相関係が確立される。サドル形コイルは、通常はコイルウインドウのまわりの導体パターンにより定められる電流路を有する。サドル形コイル設計の１つの特有のタイプはＡｌｄｅｒｍａｎ−Ｇｒａｎｔコイル設計である。２つの垂直方向のラングおよびチップコンデンサを有する当初のＡｌｄｅｒｍａｎ−Ｇｒａｎｔコイル設計が、ＡｌｅｒｍａｎおよびＧｒａｎｔによる下記非特許文献１において説明されている。他のＡｌｄｅｒｍａｎ−Ｇｒａｎｔコイル設計として、これら垂直方向のラング内に垂直方向のスロットを形成することもでき、さらに離散チップコンデンサではなく、分布キャパシタンス構造を採用することもできる。
【０００４】
対象とするＮＭＲ周波数は、対象とする原子核と、加えられる静的磁場Ｂ０の強度とによって決定される。ＮＭＲ測定の精度を最大化するためには、励振／検出回路の共鳴周波数は対象とする周波数と等しくなるように設定される。この励振／検出回路の共鳴周波数は、
【０００５】
【数１】
2008527377.tif 000003
【０００６】
に従って変化する。ここで、ＬおよびＣは、その励振／検出回路の、それぞれ、有効インダクタンスおよびキャパシタンスを表す。
高分解能ＮＭＲスペクトルの生成は、時間的および空間的に均一な静的な磁場を採用することで容易にすることができる。静的磁場の強度は時間とともに、とりわけ温度の変動または付近の金属製の物体の運動に起因して変化する。静的磁場の空間的変動は、サンプルチューブまたはサンプル特性の変動、付近の材料の存在、またはその磁石の設計によって生じる。静的磁場の小さな空間的不均一性は、通常は、一式のシムコイルを用いて訂正され、シムコイルは、加えられた静的磁場における不均一性と反対の関係にあって、これを相殺する小さな磁場を生成する。静的磁場における時間的変動は、通常はフィールドロックを用いて訂正される。フィールドロック回路は、参照（例えば、重水素）信号の共鳴周波数を監視し、静的磁場の強度をその参照信号の周波数が一定に保たれるように調節する。このフィールドロック参照信号を提供するためには、通常は重水素がサンプル溶剤に追加される。
【０００７】
一般には、フィールドロック参照信号とＮＭＲ測定信号とは、異なる共鳴周波数を有する。このために、同一のＲＦコイルがフィールドロック信号とサンプルＮＭＲ信号との両方を得るために用いられているときは、対象となるサンプル共鳴に対して最適化されている従来のＲＦコイルは、フィールドロック参照信号に対しては、理想的には適合しない。いくつかのＮＭＲシステムにおいては、また、単一のコイルが対象となる多数の原子核のＮＭＲ測定を遂行するために用いられる。このようなシステムにおいては、このコイルは、対象となるこれら全ての共鳴周波数に対して理想的に適合することはない。
【非特許文献１】Alderman外１名, J. Magnetic Resonance 36:447-451(1979)“An Efficient Decoupler Coil Design which Reduces Heating in Conductive Samples in Superconducting Spectrometers”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＮＭＲシステムの性能を比較的広いチューニングレンジ（調整範囲）に渡って改善することは、フィールドロックの精度を向上させるため、並びに単一コイル多原子核ＮＭＲ測定を改善するために有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの局面によれば、本発明は、サドル形導電コイル構造と、一式の補助インダクタと、これら補助インダクタをこのサドル形導電コイル構造に電気的に結合する複数のインダクタ・コネクタ縦方向導電リードとを含む核磁気共鳴無線周波数コイルを提供する。この中央コイル構造は、駆動側リングおよび非駆動側リングを含む一対の縦方向に離隔された導電リングと、各々がこの駆動側リングを非駆動側リングに電気的に結合する複数の縦方向のセグメントと、この非駆動側リングからこれら複数の縦方向のセグメントの反対側に延びる複数のインダクタ・コネクタ縦方向導電リードと、を含む。これら補助インダクタは、これらインダクタ・コネクタ縦方向導電リードを横断して接続されている。このＲＦコイルはこの駆動側リングを横断して駆動される。これら補助インダクタはロック電流などの低周波電流を優先する経路を提供し、他方、高周波（例えば、陽子）電流は優先的に中央コイル構造を通り、コイルウインドウの外周を巡って流れる。
【００１０】
別の局面によれば、本発明は、縦方向の軸のまわりに巻かれたとき、核磁気共鳴無線周波数コイルの少なくとも一部を形成する、パターン化された導電ホイル（導電箔）を提供する。この導電ホイルは、この縦方向の軸のまわりに巻かれとき第１のコイルリングを形成する、第１の大略的に横方向の、縦方向スロットを有するバンドと、この縦方向の軸のまわりに巻かれたとき第２のコイルリングを形成する、第２の大略的に横方向の、縦方向スロットを有するバンドと、第１のバンドを第２のバンドに接続する複数の縦方向のセグメントと、この第２のバンドから外側方向に向かって、これら複数の縦方向のセグメントとは反対方向に延び、このコイルに外部接続を提供するための複数の縦方向駆動リードと、この第１のバンドから外方向に向かって、これら一式の縦方向のセグメントとは反対方向に延び、この外部接続とは反対側の少なくとも１つの追加のコイルコンポーネントに対する接続を提供するための複数の縦方向のコンポーネント・コネクタリードと、を含む。
【００１１】
本発明の上述の局面および利点は以下の詳細な説明を読むことおよび図面を参照することでよりよく理解できよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下の説明においては、一式の要素は、一つ以上の要素を含む。要素への任意の言及は、１つ以上の要素へのものを包含するものと理解される。各々の言及される要素または構造は、モノリシック構造によってもしくはその一部として形成することも、または複数の別個の構造から形成することもできる。縦方向にモノリシックなホイルとは、複数の縦方向に分離された部分を接続することによって形成されるのではないホイルである。縦方向にモノリシックなホイルは、非縦方向に沿って積み重ねられた複数の層を含んでいてもよい。サンプルに対して核磁気測定を遂行するためにコイルが用いられるという記述は、そのコイルが送信機、受信機、または両方として用いられることを意味するものと理解される。特に明記しない限り、任意の言及される電気的または機械的接続は、中間の回路要素または構造を通じての直接的な接続または間接的な接続であり得る。導電リングとは、ＲＦ電流に対するリング状の電流路を提供する構造であり、このような構造は２つまたは３つの同心状の容量的に結合された物理リングを含むことができ、このような物理リングのいくつかまたは全ては縦方向のスロットを含んでいてもよく、このような物理リングは、例えば、中央ホイル、容量性シールド、およびキャパシタンスバンドの一部によって形成してもよい。導電リングは、また、ＤＣ電流に対するリング状の経路を提供する単一のモノリシックな物理リングを含むこともできる。縦方向の導体が２つの導電リングを電気的に結合するという記述は、この縦方向の導体がこれら２つのリング間を流れるＲＦ電流に対する電流路を提供することを意味すると理解される。このような縦方向の導体は、物理的（抵抗的）にこれらリングの一方または両方に接続することも（ＤＣおよびＲＦ電流路の両方を提供）、または容量的にこれらリングの一方または両方に接続することもできる。
【００１３】
以下の説明は本発明の実施形態を例示として説明するもので、必ずしも限定するものではない。
図１は本発明のいくつかの実施形態による典型的な核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光計１２を示す模式図である。分光計１２は、磁石１６と、磁石１６の円筒状の穴の中に挿入されたＮＭＲプローブ２０と、磁石１６およびプローブ２０に電気的に接続されたコントロール／捕捉システム１８とを含む。プローブ２０は１つ以上の無線周波数（ＲＦ）コイル２４および関連する電気回路コンポーネントを含む。簡単にするために、以下の説明は単一のコイル２４に焦点を置くが、しかしながらシステムは複数のネスト化されたＲＦコイルを含んでもよいと理解される。プローブ２０内に対象となるＮＭＲサンプルを、そのサンプルに対して測定が遂行される間保持するために、プローブ２０内にサンプル容器２２が置かれる。サンプル容器２２はサンプルチューブまたはフローセルであり得る。コイル２４が下側絶縁体２６の上方に配置されるが、これは複数の縦方向の開口を含み、様々な電気的接続がこれら開口の中を通される。複数の電気回路コンポーネント、例えば、コンデンサ、インダクタ、および他のコンポーネントがこの下側絶縁体２６の下方に配置され、コイル２４に電気的に接続される。コイル２４およびコイル２４に接続された様々なコンポーネントは、１つ以上のＮＭＲ測定回路、およびフィールドロック回路を形成する。プローブ２０は従来の追加のコンポーネント、例えば、静的磁場Ｂ０の空間的不均一性を補正するために用いられるシムコイルを含む。
【００１４】
測定を実行するためには、コイル２４内に定められる測定空間内にサンプルが挿入される。磁石１６は静的磁場Ｂ０を、サンプル容器２２内に保持されたサンプルに加える。コントロール／捕捉システム１８は、所望の無線周波数パルスをプローブ２０に加え、プローブ２０内のサンプルの核磁気共鳴特性を示すデータを捕捉するように構成された電子コンポーネントを含む。コイル２４は無線周波数磁場Ｂ１をサンプルに加えるため、および／または加えられた磁場に対するサンプルの応答を測定するために用いられる。ＲＦ磁場は静的磁場に対して垂直である。同一のコイルを、ＲＦ磁場を加えるためと、加えられた磁場に対するサンプルの応答を測定するための両方に用いてもよい。あるいは、１つのコイルをＲＦ磁場を加えるために用い、もう１つのコイルを加えられた磁場に対するサンプルの応答を測定するために用いてもよい。
【００１５】
コイル２４は信号を複数の共鳴周波数で送るために用いられる。これら複数の共振周波数にはフィールドロック信号周波数、および／または１つ以上のサンプル信号周波数が含まれる。いくつかの実施形態においては、このコイルを含むＮＭＲ測定回路の共鳴周波数のチューニングは、この回路内に含まれる様々な可変コンデンサの値を調節することで、または回路コンポーネント、例えば異なる値を有するコンデンサをこの回路内へとスイッチングすることで達成される。１つの典型的な実施態様においては、コイル２４は陽子ＮＭＲ測定を遂行するためと、重水素信号上のロックを維持するためとに用いられる。他の実施態様として、コイル２４はＮＭＲ測定を対象となる他のまたは追加の周波数で実行するために用いることができる。以下の説明は主として高周波陽子信号と、より低い周波数の重水素ロック信号とを使用するシステムに焦点が置かれる。１つの例示としてのＮＭＲシステムにおいては、これら陽子信号と重水素ロック信号とは、それぞれ、８００ＭＨｚおよび１２１．８ＭＨｚの共鳴周波数に対応する。
【００１６】
図２−Ａおよび図２−Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による無線周波数（ＲＦ）コイルアセンブリ２４’の、それぞれ、等角図および縦方向の側面図を示す。図３はコイルアセンブリ２４’をその上に搭載するための一対の支持チューブと、一式の外側容量性バンドとを含む支持アセンブリ２４”の等角図を示す。ＲＦコイル２４は、図４の横方向の断面図に示されているように、アセンブリ２４’、２４”によって形成される。
【００１７】
図２−Ａおよび図２−Ｂに示されるように、ＲＦコイルアセンブリ２４’は、中央コイル構造体３０と、この中央コイル構造体３０の縦方向の両側に配置された一対の円筒状の浮動シールド３２ａ、３２ｂと、この中央コイル構造体３０の上方に取り付けられた絶縁性の補助インダクタサポート３４と、このサポート３４上に取り付けられた一対の補助インダクタ３６ａ、３６ｂと、以下で説明されるようにこの中央コイル構造体３０と補助インダクタ３６ａ、３６ｂとを接続する一式の導電リード３８と、を含む。いくつかの実施形態においては、単一のワイヤにて一対の導電リード３８と、対応する補助インダクタ３６ａ、３６ｂとが形成される。中央コイル構造体３０と、シールド３２ａ、３２ｂと、導電リード３８と、補助インダクタ３６ａ、３６ｂと、一式のキャパシタンスバンド９０、９２ａ、９２ｂ（図３に示されている）とによってＲＦコイル２４の導電構造が形成される。
【００１８】
中央構造体３０の中央には、シールド３２ａ、３２ｂ間に、測定容積３１と、対応するコイルウインドウとが形成されている。各シールド３２ａ、３２ｂの中心軸は中央コイル構造体３０の縦方向の中心軸と整合される。この測定容積３１は、円筒状のサンプルチューブまたはフローセル内に保持される対象となるＮＭＲサンプルを順次収容する。縦方向の開口３７が補助インダクタサポート３４の中心を貫通するように形成され、こうしてＮＭＲサンプルチューブまたはフローセルがここを通ることができるようにされる。シールド３２ａ、３２ｂは、測定容積３１に隣接するところで、シールド３４ａ、３４ｂの表面の少なくとも一部に沿って、中央構造体３０に容量的に結合される。シールド３２ａ、３２ｂは、ＮＭＲサンプルがコイルリードまたは他の導電性の構造から拾われるＲＦに起因して寄生的に励起されることを低減する働きと、ＮＭＲサンプルを望ましくない外部電場から遮蔽する働きとを有する。シールド３２ａ、３２ｂは、さらに、追加の分布キャパシタンスをコイルアセンブリ２４’に提供する。
【００１９】
中央コイル構造体３０は、おおむねサドル形の修正Ａｌｄｅｒｍａｎ−Ｇｒａｎｔコイルの形態を有する。中央コイル構造体３０は、一対の、大略的に横断する、縦方向に間隔を置かれた、下側導電リング４０ａおよび上側導電リング４０ｂと、これら下側リング４０ａと上側リング４０ｂとの間に延び、これらを相互接続する一式の４つの縦方向の導電セグメント（ラング、ストリップ）４６ａ、４０ｂと、上側リング４０ｂから上方に延びる一式の４つの縦方向のインダクタ相互接続リード４８と、下側リング４０ａから下方に延びる一対の外部接続リード５０ａ、５０ｂとを含む。
【００２０】
外部接続リード５０ａ、５０ｂは、下方へと、縦方向に測定容積３１から離れるように、シールド３２ａの遠位端に向かって延びる。リード５０ａ、５０ｂは、外部デバイス／検出回路に対する電気的接続を提供する。リング４０ａ、４０ｂは、測定容積３１の両側に配置され、そして、シールド３２ａ、３２ｂの近位端のまわりに配置される。リング４０ａは、これを貫通して形成された、一対の縦方向のスロット（間隙）５４を有する。これらスロット５４は、リング４０ａの軸方向の両側に配置され、そしてリング４０ａの縦方向の全長に沿って延び、こうしてリング４０ａを別個の弓状のリングセクションに分割する。スロット５４は、電流がリング４０ａを通って、１つの完全な円をまわって直接に流れることを阻止する。リング４０ｂは、これを貫通して形成された一式の４つの縦方向のスロット（間隙）５８を有する。これらスロット５８は、リング４０ｂに沿って９０°の方位角だけ離された位置に配置され、そして２つの向かい合うスロット５８はスロット５４と整合し、２つの向かい合うスロット５８は垂直の方位角方向に沿う。スロット５８はリング４０ｂの縦方向の全長に沿って延び、こうしてリング５８を別個の弓状のリングセクションに分離する。スロット５８は電流がリング４０ｂを通って、１つの完全な円を描いて直接流れることを阻止する。
【００２１】
各縦方向のセグメント４６ａ、４６ｂは、測定容積３１に沿って、リング４０ａ、４０ｂ間に延びている。リング４０ａ、４０ｂとセグメント４６ａ、４６ｂは、横（ｘまたはｙ）方向に沿う、この方向に沿うＲＦ磁場を生成するための、互いに向き合う一式のループを形成する。１つの典型的な磁場の一般方向が図２−Ａにおいて６０として模式的に示されている。電流はこれらループを同一の方向（時計回りまたは半時計回り）に流れ、こうしてこれら２つのループによって生成されるＲＦ磁場は互いに強め合う。この磁場方向６０に対応する電流の一般方向が図２−Ｂにおいて６２として示されている。
【００２２】
各インダクタ相互接続リード４８は、上側リング４０ｂから縦方向に上方に、測定容積３１から離れるように延びている。いくつかの実施形態においては、相互接続リード４８は、リング４０ｂの横方向両側に沿って配置された２つの対として配置される。各対のリードは、磁場の方向６０を定めるコイルウインドウと向き合う対応するスロット５８と隣接して、その反対側に配置される。他の実施形態では、相互接続リード４８は、他の方位角位置に配置することもできる。各リード４８は金属片にて形成されるが、これは、好ましくは、機械的に可能な限り薄く作成される。比較的低いキャパシタンスと高いインダクタンスとを有する薄いリードを使用することで、以下に詳細に説明されるように、高周波陽子電流が示すインピーダンスが最大化される。
【００２３】
各インダクタ相互接続リード４８は、対応する導電リード３８の近位端に接続される。いくつかの実施形態においては、導電リード３８は感度補償されたワイヤによって形成され、リード４８とリード３８とは互いに半田付けされている。このリード４８、３８の接続は、好ましくは陽子電流に対する抵抗性損失が実質的に生じないようにする。これら４つのリード３８はシールド３２ｂの上側に沿って方位角方向に約９０°となる角度延長だけ延び、次に、インダクタサポート３４を貫通するように形成された対応する縦方向の開口を通って垂直方向に延び、その後、インダクタ３６ａ、３６ｂの対応する端子に接続される。リード３８のこれら２つの対の各々は、対応するインダクタ３６ａ、３６ｂとともに、単一の導電ワイヤからモノリシックに形成することもできる。各インダクタ３６ａ、３６ｂは半円または半トロイド状にされ、そしてインダクタコイルのワイヤは、横方向の平面内に存在する円周の軸を巡って延びている。インダクタ３６ａ、３６ｂは一体となっておおむね完全なトロイド形状を形成するが、これはインダクタ３６ａ、３６ｂ間の誘導性結合が最適となることを助ける。
【００２４】
図３は、コイル支持アセンブリ２４”の等角図を示すが、これは本発明のいくつかの実施形態において、コイルアセンブリ２４’を支持し、これに追加のキャパシタンスを提供するために用いられる。図４は、コイルアセンブリ２４’とコイル支持アセンブリ２４”とを含むコイル２４の横方向の図を示す。図３に示されるように、コイル支持アセンブリ２４”は、それぞれ、２つの外側および内側サポート８２、８６を含む。サポート８２、８６は中空の円筒状のおおむね縦方向のシェルによって形成され、そして非導電性の誘電材から形成される。内側サポート８６内に形成される内側の縦方向の穴は、対象となるサンプルチューブまたはフローセルを収容する。中央コイル構造体３０（図２−Ａおよび図２−Ｂに示されている）はサポート８２、８６間に形成される薄い円筒状の空間８８内に配置される。シールド３２ａ、３２ｂ（図２−Ａおよび図２−Ｂ）は内側サポート８６の内側表面に沿って配置される。
【００２５】
一式のキャパシタンスバンド９０、９２ａ、９２ｂ（図３に示されている）は、外側サポート８２の外側表面に沿って配置される。上側キャパシタンスバンド９０は、２つの下側キャパシタンスバンド９２ａ、９２ｂとの関係において、測定容積３１の反対側に配置されている。上側キャパシタンスバンド９０は、上側リング４０ｂおよび／または上側シールド３２ｂに沿って配置されている。下側キャパシタンスバンド９２ａ、９２ｂは、下側リング４０ａおよび／または下側シールド３２ａに沿って配置されている。上側キャパシタンスバンド９０と下側キャパシタンスバンド９２ｂとは固定され、他方、下側キャパシタンスバンド９２ａは外側サポート８２に沿って縦方向にスライドすることができる。いくつかの実施形態においては、下側キャパシタンスバンド９２ａは、剛性のおおむね縦方向の結合ロッド９３に固定され、このロッドは感度補償されたワイヤにて形成することができる。結合ロッド９３は、キャパシタンスバンド９２ａによって提供される追加のキャパシタンスの量を変化させるために、キャパシタンスバンド９２ａを縦方向にスライドするために用いられる。結合ロッド９３は下側絶縁体２６（図１）の下方に配置された機械的アクチュエータに固定される。このアクチュエータは図３においてはアクチュエータノード９７によって模式的に表されている。チップコンデンサ９５がアクチュエータノード９７と結合ロッド９３との間に、キャパシタンスバンド９２ａのＲＦ隔離を強化するために接続されている。
【００２６】
いくつかの実施形態においては、中央コイル構造体３０は単一の感度補償された薄い導電性ホイルから形成される。このホイルは１つ以上の材料の層を含むことができ、これはその主表面平面に沿ってモノリシックである。いくつかの実施形態においては、中央コイル構造体３０およびシールド３２ａ、３２ｂは感度補償されたパラジュウムをメッキした銅から作られる。一般には、他の材料、例えば、ロジウム、白金、銅、およびこれら材料の積層体も、中央コイル構造体３０およびシールド３２ａ、３２ｂに適している。例えば、Ｒｈ−Ｃｕの感度補償されたサンドイッチ構造を用いることもできる。反対符号の感度を有する他の材料を、空気または真空の磁気感度と等しい磁気感度を得るために用いることもできる。いくつかの実施形態においては、リング４０ａ、４０ｂおよびシールド３２ａ、３２ｂの全体としての横方向のサイズは１ｃｍのオーダである。典型的なＮＭＲ用途に対しては、コイル３０に対する横方向のコイルサイズは数ミリメートルないし数センチメートルの範囲であり得る。縦方向の導体４６ａ、４６ｂおよびリング４０ａ、４０ｂの縦方向の大きさは数センチメートルのオーダであり得る。いくつかの実施形態においては、コイルサポート８２、８６は、好ましくは、ＮＭＲ測定を妨害することのないガラスなどの誘電材から作られ、他方、インダクタサポート３４はプラスチックまたはセラミック材から作られる。
【００２７】
１つの典型的な実施形態においては、リード４８は約０．６１”の縦方向の大きさ（長さ）を有し、他方、コイル構造体３０の残りの部分は約１．６３”の長さを有する。リード４８は、好ましくは、これらのインダクタンスを最大化し、これらのキャパシタンスを最小化するために、機械的に実現可能な限り薄くされる。１つの典型的な実施形態においては、リード４８は幅０．０２”、厚さ０．００２”である。
【００２８】
図５−Ａは本発明のいくつかの実施形態による、コイルアセンブリ２４’および関連する外部プローブ回路２９０によって規定されるコイル回路２００の模式図である。図５−Ａの様々な回路要素に対して用いられている番号は、図２−Ａに示されている構造を示すために用いられている同様の番号に対応する。２つの補助インダクタ２３６ａ、２３６ｂが、インダクタ２４８ａ、２４８ｂによって表される一式の縦方向のリードを通じて、大略的には中央コイル構造体３０、シールド３２ａ、３２ｂおよびキャパシタンスバンド９０、９２ａ、９２ｂ（図２−Ａおよび図３に示されている）の少なくとも一部により形成されるコア回路２３０に接続されている。コア回路２３０は、ノード２０２、２０４を横断して外部回路に接続されている。一対の下側コンデンサ２４０ａ、２４０ａ’がノード２０２、２０４を横断して接続され、これらコンデンサ２４０ａ、２４０ａ’のキャパシタンスは、大略的に下側リング４０ａ、シールド３２ａ（図２−Ａおよび図２−Ｂ）、およびキャパシタンスバンド９２ａ、９２ｂ（図３）の重なり合う部分によって提供される。
【００２９】
２つのインダクタ２４６ａ、２４６ｂおよび上側コンデンサ２４０ｂがノード２０２、２０４の間に直列に接続されている。これらインダクタ２４６ａ、２４６ｂのインダクタンスは、大略的に図２−Ａ、図２−Ｂに示される縦方向のセグメント４６ａ、４６ｂによって提供され、他方、コンデンサ２４０ｂのキャパシタンスは、大略的に上側リング４０ｂ、シールド３２ｂ（図２−Ａおよび図２−Ｂ）およびキャパシタンスバンド９０（図３）の重なり合う部分によって提供される。インダクタ２３６ａ、２４８ａ、２４８ｂによって形成されるこの直列回路が、上側コンデンサ２４０ｂを横断して接続されている。同様にして、２つのインダクタ２４６ａ’、２４６ｂ’および上側コンデンサ２４０ｂ’がノード２０２、２０４の間に直列に接続されている。これらインダクタ２４６ａ’、２４６ｂ’のインダクタンスは、大略的に図２−Ａおよび図２−Ｂに示される縦方向のセグメント４６ａ、４６ｂによって提供され、他方、コンデンサ２４０ｂ’のキャパシタンスは、大略的に上側リング４０ｂ、シールド３２ｂ（図２−Ａおよび図２−Ｂ）およびキャパシタンスバンド９０（図３）の重なり合う部分によって提供される。インダクタ２３６ｂ、２４８ｃ、２４８ｄによって形成されるこの直列回路は、上側コンデンサ２４０ｂ’を横断して接続されている。２つの低ロック（低周波数）インダクタ２９２ａ、２９２ｂが、それぞれ、ノード２０２、２０４と、外部回路との間に接続されている。分路インダクタ２９３がノード２０２とノード２０４との間に接続されている。低ロックインダクタ２９２ａ、２９２ｂおよび分路インダクタ２９３は、物理的にコイルアセンブリ２４’から離して、下側絶縁体２６（図１）の下方のプローブ回路領域内に配置される。
【００３０】
図５−Ｂに、本発明のいくつかの実施形態によるコイルアセンブリによって規定されるコイル回路２５０の略図を示す。コイル回路２５０は補助インダクタ３６とコア回路２３０’とを含む。補助インダクタ３６は単一の物理的なインダクタを表すことも、またはインダクタ３６ａ、３６ｂなどの複数のインダクタの等価インダクタンスを表すこともある（図６−Ａ）。コア回路２３０’は外部リード２０２、２０４を横断して外部回路に接続される。インダクタ２４６ａ、２４６ｂおよび上側コンデンサ２４０ｂはリード２０２とリード２０４との間に直列に接続されている。
【００３１】
インダクタ３６は、コイル回路２５０を介して、インダクタ２４６ａ、２４６ｂおよびインダクタ３６を通る、補助低周波電流路２５４を提供する。この補助インダクタ３６がないコイル回路では、インダクタ２４６ａ、２４６ｂおよびコンデンサ２４０ｂを通る、中央コイル電流路２５２のみが採用されるであろう。補助インダクタ３６を含むこのコイル回路２５０においては、補助電流路２５４はより低い周波数の電流、例えば、ロッキング信号に対応する電流によって優先的に使用され、他方、中央コイル電流路２５２はより高い周波数の電流によって優先的に使用される。
【００３２】
上で説明された好ましいシステムおよび方法は、高周波用途に対して最適化された分布キャパシタンスＡｌｄｅｒｍａｎ−Ｇｒａｎｔコイルの低周波効率を、高周波共鳴に対する性能の劣化を最小限に抑えながら改善することを可能にする。いくつかの実施形態においては、この高周波は陽子信号に対応し、他方、低周波はロック（例えば重水素）または他のＮＭＲ（例えば、窒素もしくは炭素）信号に対応する。１つの用途においては、改善されたロックＮＭＲ信号効率が、この分布キャパシタンスコイルを陽子ロック周波数と重水素ロック周波数とに二重にチューニングすることで達成される。別の用途においては、コイルの上側または下側周波数共鳴はブロードバンド・チューニングされる。
【００３３】
下側キャパシタンスバンドを固定された部分とスライド可能な部分（それぞれ図３における部分９２ｂおよび９２ａ）とに分割することで、高周波コイルの共鳴を、ＲＦ電流路をコイルウインドウ／サンプル測定容積（図２に３１として示されている）の近傍に維持しながらチューニングすることが可能になる。分割キャパシタンスバンドは上で説明された上側補助インダクタおよび関連するコンポーネントと共に用いることも、またはこれなしに用いることもできるが、しかしながら、これを用いると補助インダクタを追加したことに起因して失われる幾らかの高周波性能を回復することが可能となるため、とりわけ補助インダクタを採用するシステムで用いることが有益である。ＲＦ電流路をコイルウインドウの近傍に維持することで、拡張されたチューニング範囲を通じて、コイルの高周波性能（例えば陽子感度）を保持することが可能になる。分割キャパシタンスバンドは、とりわけ陽子共鳴周波数が、コイルとアースとの間に接続された１つ以上の可変コンデンサのキャパシタンスを変化させることでチューニングされるようなシステム内で使用すると有効である。このようなシステムにおいては、回路の陽子のＱファクタおよび充填ファクタは、コイルが、低周波数にチューニングされたとき、落ちることがある。このようなシステム内で分割キャパシタンスバンドを用いると、要求されるＱファクタおよびＲＦ磁場シフトを要求されるチューニング範囲に渡って維持することが可能になる。このようなシステムにおいては陽子チューニング範囲を最小化することも必要となる。この陽子チューニングレンジの最小化は可変コンデンサを調節することで達成され、こうすることで、コイルウインドウから離れた電流路に沿って流れる陽子電流を最小に押さえることが可能となり、結果として陽子の充填ファクタを最大化することが可能となる。
【００３４】
いくつかの実施形態においては、上で説明されたように補助インダクタを用いるシステムおよび方法は、上側補助インダクタを用いない類似するコイルと比較して、ロック感度を３００％を超えて改善することを可能にした。このようにロック効率が改善されるために、より短いＮＭＲ信号パルス持続期間と、より高いパルス電力を用いることが可能になる。ロック感度が改善されるために、ロックチャネルの雑音が少なくなり、ＮＭＲシステムのシミング動作も改善される。すなわち、ＮＭＲ計器をこのロック信号を用いてシミングすると、シミング工程は、より高いロック信号対雑音比の所で、とりわけ低スピン密度のロッキング（例えば、重水素）原子核を有するようなサンプルに対して、より容易かつ迅速になる。自動化されたシミングアルゴリズムでは、所望の信号対雑音比を達成するために必要とされる遷移の数を、より少なくすることが必要となる。加えて、上で説明されたように分割キャパシタンスバンドを用いた場合、高周波（例えば、陽子）感度が改善されることが観察された。
【００３５】
いくつかの実施形態においては、中央コイル構造体３０は単一の感度補償された薄い導電ホイルから形成される。感度補償することで、磁場の不均一性および関連する線形性の歪みが低減される。感度補償されたホイルは、異なる磁気感度を有する複数の材料（例えば、層）を含むこともできる。例えば、正の感度を有する層と負の感度を有する層とを積み重ねることで、空気に近い正味感度を有する２層ホイルを作成することもできる。コイル構造体３０の正味感度は、好ましくは、コイル３０の環境の感度に近くされる。他の実施形態においては、中央コイル構造体３０はワイヤから形成され、このワイヤも感度補償されている。
【００３６】
リード４８は、好ましくは、まっすぐなおおむね縦方向のストリップ（細片）である。リード４８のこの薄くてまっすぐな形状は、高周波陽子電流に対するインピーダンスが最大となり、これによりリード４８およびインダクタ３６ａ、３６ｂ（図２−Ａ）によって定められる回路の延長によってコイルの陽子充填ファクタに与えられる影響が最小となるように選択される。リード４８の厚さおよび幅は、ホイルのカッティング技術や組み立てられたコイルに対する機械的安定性要件によって制限され、リード４８の幅の下限はこれらによって制約される。好ましくは、リード４８の幅は約１ｍｍ以下である。いくつかの実施形態においては、リード４８は蛇行した、または他の非直線形状を有することもできるが、これらは線形形状よりも高いインダクタンスを示す。このような形状は、また、リード４８とシールド３２ｂ（図２−Ａ）との間のキャパシタンスを増加させ、陽子電流に与えられるインピーダンスを低減させる。例えば、リード４８に対して蛇行した形状が用いられた場合、陽子充填ファクタは、計算によると、サポート８６（図３−Ａ）が選択された形状および誘電特性を有する場合に、直線の形状と比較して低くなった。リード４８と３８とは、リード４８の上端で、コイルウインドウから実現可能な限り離して、互いに半田付けされる。好ましくは、コイルアセンブリ２４’は陽子背景雑音に寄与する材料または誘電的に損失性の材料を含まないようにされる。
【００３７】
補助インダクタ３６ａ、３６ｂは上側リング４０ｂから、ある感度隔離距離だけ離される。この感度隔離距離は、磁気感度の不均一性によってライン幅が実質的に影響されないように、十分に大きく選択される。ライン幅は、これら補助インダクタによって導入される磁気感度の変動に起因する静的磁場に対する高次の摂動が、シミングによって十分に補償できるようであれば、影響されないと言える。一般的には、この隔離距離は、補助インダクタ３６ａ、３６ｂによって導入される感度摂動の程度によって決まる。いくつかの実施形態においては、この感度隔離距離は約１ｃｍ（約０．５インチ）以上であれば、ＲＦ測定空間を補助インダクタによって導入される感度変動から適切に分離するために十分であることが観察された。いくつかのシステムにおいては、この隔離距離は概ねコイルの直径に等しい。いくつかの実施形態においては、距離が０．５ｃｍまたは２ｃｍ以上であれば、所望のレベルの隔離を得ることができる。円筒状の誘電サポート８２、８６（図３）のようなコイルサポートを使用する実施形態においては、リード４８（図２−Ａ）の最小の長さは、サポート８２、８６が上側リング４８の上方に延びる長さによって制限される。
【００３８】
１つの典型的な実施態様においては、各補助インダクタ３６ａ、３６ｂは約１５０ｎＨのインダクタンス値を有する。他の実施形態においては、典型的なインダクタンス値として９０ｎＨおよび２００ｎＨが含まれる。インダクタ３６ａ、３６ｂ（図２−Ａ）のインダクタンスは、好ましくは、十分に高く選択され、陽子性能は大きく減衰されない。インダクタ３６ａ、３６ｂは、好ましくは、陽子周波数より高いところで自己共鳴するようにされる。例えば、陽子共鳴周波数が約８００ＭＨｚである実施形態においては、インダクタ３６ａ、３６ｂはこれらの自己共鳴周波数が８５０〜９００ＭＨｚ以上となるように選択される。同時に、もしもインダクタ３６ａ、３６ｂのインダクタンスが高すぎるときは、ロック性能は劣化し始める。このロック回路は（主としてインダクタ３６ａ、３６ｂとコイルの下方の駆動ポイントの所に位置する２つのインダクタとによって与えられる）ロック回路の結合されたインダクタンスのために、ロック信号が所望のロック原子核周波数より低いところで共鳴することとなるために、チューニングすることがより困難となる。もしも比較的高いインダクタンスを有する補助インダクタ３６ａ、３６ｂが使用されるときは、ロック分路インダクタ（図５−Ａにおけるインダクタ２９３）をコイルアセンブリ２４’の底部に、陽子リードを横断するように追加し、ロック回路の自己共鳴周波数を、陽子感度を著しく劣化させることなく、増加させることもできる。１つの典型的な実施態様においては、各下側ロックインダクタ２９２ａ、２９２ｂは約１００ｎＨのインダクタンス値を有する。一般的には、下側ロックインダクタ２９２ａ、２９２ｂは、好ましくは、陽子周波数において陽子ポートとロックポートとの間の所望のレベル（例えば、−２０ｄＢ）の隔離が可能となる最小限のインダクタンスを有するように選択される。
【００３９】
インダクタ３６ａ、３６ｂは、好ましくは、同一のインダクタンス値を有し、互いに誘導的に結合されるが、こうすることでコイルの両側において類似の電流が流れるようになり、コイルアセンブリ２４’のＲＦ場の均一性が維持される。これら２つのインダクタが同一ではなく、かつ互いに結合されてない場合は、分割モードによる解法はＲＦ場の不均一性をもたらすこととなる。インダクタ３６ａ、３６ｂはロック電流と幾らかの陽子電流との両方を運び、そして、好ましくは、任意の損失性の材料またはサンプル測定容積の外側に存在するサンプルから遮蔽されるが、このサンプル測定容積は静的磁場の均一な領域である。さらに、インダクタ３６ａ、３６ｂは、好ましくは、陽子背景信号を生成するどのような材料にも露出されないようにされる。また、感度補償金属シールドを用いて、上側シールド３２ｂより上方に存在する任意のサンプルを包囲することもできる。いくつかの実施形態においては、高域通過回路、直列キャパシタンスまたは他の回路がロックインダクタ３６ａ、３６ｂの一方または両方の中央に、傾斜スイッチングに起因する電流のような低周波電流を減衰するために挿入される。
【００４０】
図６は、本発明のいくつかの実施形態による補助インダクタサポート３３４の側面図を示す。サポート３３４は２つの縦方向に隔置された平行な横方向のディスク３３４ａ、３３４ｂを含み、これらは内側の円筒状のトランク（幹部）３３５によって接続される。縦方向の開口３３７がサポート３３４を貫通して、サンプルチューブまたはフローセルがサポート３３４の中を通過できるように形成される。補助インダクタ３３６がこれらディスク３３４ａ、３３４ｂ間に形成される空間内に配置される。補助インダクタ３３６はこのＲＦコイルの残りの部分にコネクタリード３３８を通じて接続され、このリード３３８はサポート３３４の下側部分を貫通するように形成された対応する縦方向の開口内を貫通するように延びている。
【００４１】
図７は、本発明のいくつかの実施形態による、一式の縦方向の導体４４６とは物理的に別個の（抵抗結合されていない）２つの縦方向に隔置された円筒状のリング４４０ａ、４４０ｂを有するサドル形コイル構造体４３０の側面図を示す。リング４４０ａ、４４０ｂは導体４４６に、それぞれ、重複領域４４５ａ、４４５ｂに沿って容量的に結合される。リング４４０ａ、４４０ｂは、例えばＲＦコイルシールドまたはキャパシタンスバンドの少なくとも一部によって形成することができる。図８は本発明のいくつかの実施形態によるＡｌｄｅｒｍａｎ−Ｇｒａｎｔコイル構造体５３０を示す。図８においては、コイルの厚さは表示を明快にするために、実際より厚く示されている。コイル構造体５３０は上側リング５４０ａと下側リング５４０ｂとを含み、これらの各々は２つの向い合うように配置された縦方向のスロットを有する。リング５４０ａ、５４０ｂは２つの連続する（すき間のない）縦方向の導体５４６ａ、５４６ｂによって相互接続されている。
【００４２】
以下の実施例は本発明のいくつかの実施形態の特徴を解説することを意図するものであり、本発明を限定するためのものであると解されるべきではない。
上で図２−Ａないし図５−Ｂを参照しながら説明されたコイルアセンブリが、室温トリプル原子核（ＨＣＮ）８００ＭＨｚプローブにて評価された。このＨＣＮプローブを用いてのバック・ツー・バックテストにおいて、上で説明されたように補助インダクタを含むコイルアセンブリは、コイルの上部に補助ロックインダクタが接続されていない対応するコイルアセンブリと比較して、ロック信号対雑音に関して３４５％の改善が得られ、陽子効率の低下は約１２％であることが観察された。補助インダクタを含むこのコイルアセンブリは、また、改善された２Ｈ（重水素）パワーハンドリング能力を示した。すなわち、３２μｓ２Ｈｐｗ９０が補助インダクタを含むコイルアセンブリに対して観察された。
【００４３】
表１は、陽子周波数および重水素周波数に合わせてチューニングされた補助インダクタプローブと、陽子周波数および重水素周波数に合わせてチューニングされた補助インダクタを含まない陽子コイルを含む、類似のプローブとに対する記録されたデータを示す。ロック信号に対する信号対雑音比は９°の章動を用いて測定された。表１に示されるように、より大きな補助インダクタを用いたときは、陽子（１Ｈ）ｐｗ９０はより短くなり、ロック（２Ｈ）信号対雑音比（ＳＮ）はわずかに低くなる。より大きなインダクタ値に対しては、示されているようなインダクタの形状のために、所望の動作周波数と近くなるまたはこれより低くなるという自己共鳴問題を引き起こすような場合は、図２−Ａに示されているものとは異なるインダクタの形状を用いることが望ましいこともあり、このような場合は、より小さな形状またはより広い巻き線間間隔を有するインダクタが望ましいかもしれない。
【００４４】
【表１】
2008527377.tif 000004
【００４５】
別の一連の実験が３２，０００分の１インチのＰｄ／Ｃｕワイヤを用いて直径０．２５”の心棒に巻かれた２つの４巻きの補助インダクタを含む典型的な補助インダクタコイルに対して実施された。これら補助インダクタは（図２−Ａに示されているように半トロイド状ではなく）円筒状であり、これら円筒の軸は平行な横方向を向くように構成されていた。テストされた補助インダクタは、図２−Ａに示されるサポート３４のようなインダクタサポートによってではなく、コネクタリードによって機械的に保持された。
【００４６】
典型的な補助インダクタコイルのＢ１均一性が別の一連の実験において評価された。直径２．５ｍｍ、長さ１０ｍｍのホイルシリンダが、５ｍｍのＮＭＲチューブ内に中心をずらして置かれた。このチューブがコイルに反応する容積内で回転および平行移動された。その結果、空間的に局所化された陽子のＢ１シフトの測定値から、Ｂ１シフトの均一性が描かれる。このチューブが８ステップで、２ｍｍ間隔の１０個の異なる高さ増分値で回転された。図９は記録されたＢ１シフトデータのプロットを示す。
【００４７】
このホイルシリンダが大きな不均一性を、大きすぎる容積に渡って平均化することでマスキングしていたのか否かをテストするために、より小さなＢ１シフタを用いる２つのプローブ、すなわち補助インダクタプローブと、補助インダクタを含まない類似のプローブとが比較された。２つのプローブのｚ軸均一性が、長さ２ｍｍ、直径３ｍｍのシフタを用いて測定された。図１０は、結果としてのシフトデータのプロットを示す。図１０に示されるように、この補助インダクタプローブのｚ−軸ＲＦ均一性は、より低いＢ１シフト値において、補助インダクタを含まないプローブのそれと同程度である。
【００４８】
上の実施形態は本発明の範囲から逸脱することなくさまざまに変更することができる。例えば、様々な補助インダクタの形状および構成を、とりわけ特定のＲＦコイルおよびプローブの空間的な制約に応じて用いてもよい。補助インダクタは、上で示された特定の形状とは異なる、例えば非Ａｌｄｅｒｍａｎ−Ｇｒａｎｔサドル形状を含む、ＲＦコイル形状と共に用いてもよい。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲およびそれらの法的均等物によって決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のいくつかの実施形態による例示としてのＮＭＲ分光計の模式図である。
【図２−Ａ】本発明のいくつかの実施形態による無線周波数（ＲＦ）ＮＭＲコイルアセンブリの部分の等角図を示す。
【図２−Ｂ】図２−Ａのコイルアセンブリ部分の縦方向の側面図を示す。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による、図２−Ａのコイルアセンブリ部分に対するコイルサポートと、このサポート上に搭載された導電容量性バンド（スリーブ）との等角図を示す。
【図４】本発明のいくつかの実施形態による、図２−Ａのコイルアセンブリ部分と、図３のコイルサポートおよび容量性バンドとを含む、コイルアセンブリの横方向の断面図を示す。
【図５−Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、ＲＦコイル回路の模式図である。
【図５−Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、図６−Ａの回路の模式的略図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態による、補助インダクタサポートの側面図を示す。
【図７】本発明のいくつかの実施形態による、物理的に別個であって、このコイル構造の縦方向の導体に容量的に結合されたリングを有する、コイル構造の側面図を示す。
【図８】本発明のいくつかの実施形態による、Ａｌｄｅｒｍａｎ−Ｇｒａｎｔコイルの形状を示す。
【図９】本発明の１つの実施形態による補助インダクタコイルに対する、典型的なＲＦ場の均一性を示す一式のＢ１シフトデータを示す。
【図１０】本発明の１つの実施形態による補助インダクタコイルに対する、測定されたｚ−軸方向（縦方向）ＲＦ場の均一性データを示す。
【図１】
2008527377.tif 000005
【図２−Ａ】
2008527377.tif 000006
【図２−Ｂ】
2008527377.tif 000007
【図３】
2008527377.tif 000008
【図４】
2008527377.tif 000009
【図５−Ａ】
2008527377.tif 000010
【図５−Ｂ】
2008527377.tif 000011
【図６】
2008527377.tif 000012
【図７】
2008527377.tif 000013
【図８】
2008527377.tif 000014
【図９】
2008527377.tif 000015
【図１０】
2008527377.tif 000016
【国際調査報告】
2008527377.tif 000017
2008527377.tif 000018