(57)【要約】【課題】平衡線路を備えた最近の核磁気共鳴装置に用いて好適な、核磁気共鳴測定用共振器を提供する。【解決手段】端部Ａ、Ｂを備えたサンプルコイルと、サンプルコイルの端部Ａ、Ｂにそれぞれ一端を接続された２つの導体で構成される平衡線路と、サンプルコイルの端部Ａに接続された導体に対し、回動自在に設けられた保持部材で保持されることにより、平衡線路と平行に配置される誘電体と、サンプルコイルに接続されていない側の平衡線路の端部同士を接続するコンデンサーとを備え、前記誘電体は、前記保持部材を介して、サンプルコイルの端部Ａに接続された導体の周りを回動させることにより、サンプルコイルの端部Ｂに接続された導体との距離を可変させるように構成されている。【選択図】図３
2005106787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部Ａ、Ｂを備えたサンプルコイルと、
サンプルコイルの端部Ａ、Ｂにそれぞれ一端を接続された２つの導体で構成される平衡線路と、
サンプルコイルの端部Ａに接続された導体に対し、回動自在に設けられた保持部材で保持されることにより、平衡線路と平行に配置される誘電体と、
サンプルコイルに接続されていない側の平衡線路の端部同士を接続するコンデンサーと
を備え、
前記誘電体は、前記保持部材を介して、サンプルコイルの端部Ａに接続された導体の周りを回動させることにより、サンプルコイルの端部Ｂに接続された導体との距離を可変させるように構成されていることを特徴とする核磁気共鳴測定用共振器。
【請求項２】
端部Ａ、Ｂを備えたサンプルコイルと、
サンプルコイルの端部Ａ、Ｂにそれぞれ一端を接続された２つの導体で構成される平衡線路と、
偏心した孔を有し、該孔にサンプルコイルの端部Ａに接続された導体を貫通させた誘電体と、
サンプルコイルに接続されていない側の平衡線路の端部同士を接続するコンデンサーと
を備え、
前記誘電体は、サンプルコイルの端部Ａに接続された導体の周りを回動させることにより、前記平衡線路間に位置する部分の誘電体の厚みを可変させるように構成されていることを特徴とする核磁気共鳴測定用共振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
核磁気共鳴装置に使用される共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴装置に使用される共振器は、所定のインダクタンスを有し、高周波磁界を発生するサンプルコイルと、該サンプルコイルと直列に接続されるコンデンサーとの組み合わせによるＬＣ共振回路で構成されている。
【０００３】
図１は、磁気共鳴装置の一種である電子スピン共鳴装置に使用される電子スピン共鳴測定用共振器の一例である。この共振器は、ループギャップ共振器と呼ばれるように、導体板を環状に曲げた、ループ部１と呼ばれるコイル部分と、導体板を電極として平行に対向配置させた、ギャップ部２と呼ばれるコンデンサー部分とで構成され、両者で１つのＬＣ共振器を形成している。
【０００４】
このようなループギャップ共振器に、その共振周波数と一致する高周波を注入すると、ループ部１内部の円筒軸方向に高周波磁界が発生する。そこで、ループ部１の内側に試料を挿入・設置すれば、試料に対して高周波磁界を照射することができ、電子スピン共鳴現象を観測することができる。
【０００５】
測定の際には、試料を交換するごとに共振周波数を調整する必要がある。そこで、導体板を平行に対向配置させたギャップ部２に、誘電体板３を出し入れすることにより、ギャップ部２に発生する容量Ｃの値を変化させ、ループ部１のインダクタンスＬとギャップ部２の容量Ｃとで構成されるループギャップ共振器の共振周波数を変化させている（特許文献１）。
【０００６】
このような方法を採用することにより、性質の異なる試料であっても、ループギャップ共振器は、常に同じ周波数の高周波に対して同調を取ることができるので、高周波を発振している発振器側の発振周波数を可変する必要がない。
【０００７】
また、図２は、磁気共鳴装置の一種である核磁気共鳴装置に使用される核磁気共鳴測定用共振器の一例である。この共振器は、ソレノイド型のサンプルコイル４と、導体で作られた心線５および筒体６を電極とするコンデンサー７とで構成され、両者で１つのＬＣ共振器を形成している。
【０００８】
このような共振器に、その共振周波数と一致する高周波を注入すると、サンプルコイル４内部の螺旋軸方向に高周波磁界が発生する。そこで、ループ部１の内側に試料８を挿入・設置すれば、試料８に対して高周波磁界を照射することができ、核磁気共鳴現象を観測することができる。
【０００９】
測定の際には、試料８を交換するごとに共振周波数を調整する必要がある。そこで、導体で作られた心線５および筒体６の間隙に、筒状の誘電体９を出し入れすることにより、コンデンサー７の容量Ｃの値を変化させ、サンプルコイル４のインダクタンスＬとコンデンサー７の容量Ｃとで構成されるＬＣ共振器の共振周波数を変化させている。
【００１０】
このような方法を採用することにより、性質の異なる試料であっても、共振器は、常に同じ周波数の高周波に対して同調を取ることができるので、高周波を発振している発振器側の発振周波数を可変する必要がない。
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１８４８１４号公報。
【００１２】
【特許文献２】特開２００２−３７２５７５号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、核磁気共鳴装置では、高電力の高周波を試料に印加できるようにするために、平衡線路を用いた共振回路が採用されるようになった（特許文献２）。ところが、従来の核磁気共鳴測定用共振器は、図２に示したように、同軸形状のコンデンサー７内で、軸方向に誘電体９を移動させて、共振器の共振周波数を可変する方式であったため、平衡線路を備えた最近の核磁気共鳴測定用共振器に対しては、適用することができなかった。
【００１４】
本発明の目的は、上述した点に鑑み、平衡線路を備えた最近の核磁気共鳴装置に用いて好適な、核磁気共鳴測定用共振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的を達成するため、本発明にかかる核磁気共鳴測定用共振器は、
端部Ａ、Ｂを備えたサンプルコイルと、
サンプルコイルの端部Ａ、Ｂにそれぞれ一端を接続された２つの導体で構成される平衡線路と、
サンプルコイルの端部Ａに接続された導体に対し、回動自在に設けられた保持部材で保持されることにより、平衡線路と平行に配置される誘電体と、
サンプルコイルに接続されていない側の平衡線路の端部同士を接続するコンデンサーと
を備え、
前記誘電体は、前記保持部材を介して、サンプルコイルの端部Ａに接続された導体の周りを回動させることにより、サンプルコイルの端部Ｂに接続された導体との距離を可変させるように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
また、端部Ａ、Ｂを備えたサンプルコイルと、
サンプルコイルの端部Ａ、Ｂにそれぞれ一端を接続された２つの導体で構成される平衡線路と、
偏心した孔を有し、該孔にサンプルコイルの端部Ａに接続された導体を貫通させた誘電体と、
サンプルコイルに接続されていない側の平衡線路の端部同士を接続するコンデンサーと
を備え、
前記誘電体は、サンプルコイルの端部Ａに接続された導体の周りを回動させることにより、前記平衡線路間に位置する部分の誘電体の厚みを可変させるように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
端部Ａ、Ｂを備えたサンプルコイルと、
サンプルコイルの端部Ａ、Ｂにそれぞれ一端を接続された２つの導体で構成される平衡線路と、
サンプルコイルの端部Ａに接続された導体に対し、回動自在に設けられた保持部材で保持されることにより、平衡線路と平行に配置される誘電体と、
サンプルコイルに接続されていない側の平衡線路の端部同士を接続するコンデンサーと
を備え、
前記誘電体は、前記保持部材を介して、サンプルコイルの端部Ａに接続された導体の周りを回動させることにより、サンプルコイルの端部Ｂに接続された導体との距離を可変させるように構成されているので、平衡線路を備えた最近の核磁気共鳴装置に用いて好適な、核磁気共鳴測定用共振器を提供することが可能になった。
【００１８】
また、端部Ａ、Ｂを備えたサンプルコイルと、
サンプルコイルの端部Ａ、Ｂにそれぞれ一端を接続された２つの導体で構成される平衡線路と、
偏心した孔を有し、該孔にサンプルコイルの端部Ａに接続された導体を貫通させた誘電体と、
サンプルコイルに接続されていない側の平衡線路の端部同士を接続するコンデンサーと
を備え、
前記誘電体は、サンプルコイルの端部Ａに接続された導体の周りを回動させることにより、前記平衡線路間に位置する部分の誘電体の厚みを可変させるように構成されているので、平衡線路を備えた最近の核磁気共鳴装置に用いて好適な、核磁気共鳴測定用共振器を提供することが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図３に、本発明にかかる核磁気共鳴測定用共振器の一実施例を示す。図中、１０は、サンプルコイルである。サンプルコイル１０の両端には、金属などの導体で作られ、平行配置された一対の棒体から成る平衡線路１１が接続されている。また、サンプルコイル１０に接続されていない側の平衡線路１１の端部同士は、コンデンサー１２によって接続され、高周波的に短絡されている。
【００２０】
平衡線路１１を構成している２本の導体棒のうち、第１の導体棒（図３では、右側の導体棒）の下端は、接地接続部材１３によって接地されている。また、平衡線路１１を構成している２本の導体棒のうち、第２の導体棒（図３では、左側の導体棒）の下端は、整合用可変コンデンサー１４を間に介して、同軸線状の高周波入出力端子１５に接続されている。尚、同軸線状の高周波入出力端子１５の被覆部分は接地され、常に接地電位を保っている。
【００２１】
このような構成において、第１の導体棒の近傍には、２つの保持部材１６を介して、棒状の誘電体１７が、導体棒とほぼ平行になるように配置されている。この誘電体１７は、テフロン（登録商標）、ガラス、アルミナ、セラミックなど、誘電率が空気の誘電率よりも大きな物質で作られている。
【００２２】
保持部材１６は、第１の導体棒に対して、回動自在に固定されているので、第１の導体棒の軸心を回転軸として、保持部材１６を介して、誘電体１７を第１の導体棒の周りに自由に回動させることができる。これにより、第２の導体棒と誘電体１７との距離を自由に可変させることが可能になり、平衡線路１１を構成している２本の導体棒間の容量値Ｃを、誘電体１７の移動によって可変させることができる。
【００２３】
ＬＣ共振器の共振周波数は、一般に、下式、
【００２４】
【数１】
2005106787.tif 000003
で表わされる。従って、誘電体１７が、平衡線路１１を構成する２本の導体を結ぶ線から離れた位置に移動すると、２本の導体間の容量値Ｃは小さくなり、共振器の共振周波数ｆは高くなる。また、逆に、誘電体１７が、平衡線路１１を構成する２本の導体の間に入り、２本の導体を結ぶ線上に移動すると、２本の導体間の容量値Ｃは大きくなり、共振器の共振周波数ｆは低くなる。
【００２５】
尚、本発明には、変形例が可能である。例えば、保持部材１６と誘電体１７は、第１の導体棒側ではなく、第２の導体棒側に取り付けられていても良い。
【００２６】
また、保持部材１６と棒状の誘電体１７から成る構造を、図４に示すように、円柱状の誘電体に偏心した孔を設け、その孔に、平衡線路１１を構成する２本の導体の片方を貫通させた構造で置き換えても良い。このような構造にすれば、貫通された導体の周りで誘電体を回動させることができるので、平衡線路間に位置する部分の誘電体の厚みを可変させることができ、平衡線路１１を構成している２本の導体棒間の容量値Ｃを可変させることができる。
【００２７】
これにより、誘電体１７の厚みの薄い部分が、平衡線路１１を構成する２本の導体の間に入り、２本の導体を結ぶ線上に移動すると、２本の導体間の容量値Ｃは小さくなり、共振器の共振周波数ｆは高くなる。また、逆に、誘電体１７の厚みの厚い部分が、平衡線路１１を構成する２本の導体の間に入り、２本の導体を結ぶ線上に移動すると、２本の導体間の容量値Ｃは大きくなり、共振器の共振周波数ｆは低くなる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
平衡線路を備えた高電力高周波印加型の核磁気共鳴装置に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の電子スピン共鳴装置用共振器を示す図である。
【図２】従来の核磁気共鳴装置用共振器を示す図である。
【図３】本発明にかかる核磁気共鳴装置用共振器の一実施例を示す図である。
【図４】本発明にかかる核磁気共鳴装置用共振器の別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：ループ部、２：ギャップ部、３：誘電体板、４：サンプルコイル、５：心線、６：筒体、７：コンデンサー、８：試料、９：誘電体、１０：サンプルコイル、１１：平衡線路、１２：コンデンサー、１３：接地接続部材、１４：整合用可変コンデンサー、１５：入出力端子、１６：保持部材、１７：誘電体
【図１】
2005106787.tif 000004
【図２】
2005106787.tif 000005
【図３】
2005106787.tif 000006
【図４】
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