DE1813205B2 - Hochfrequenzspule zur Induktion von Kern oder Elektronenresonanz - Google Patents

Description

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Claims (1)

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Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenzspule zur Zwischen den beiden Polschuhen Fl und F 2, z. B. Induktion von Kern- oder Elektronenresonanz. eines Permanentmagneten, ist eine Einrichtung für In der hochauflösenden Kernresonanz-Spektro- die Messung des Resonanzsignals, welches von den skopie werden Magnetfelder mit einer Homogenität Elektronenspins und/oder Kernspins in einer Probevon 10~⁸ in einem Volumen von einigen Zehntel 5 flüssigkeit F hervorgerufen wird, angeordnet. Die zur Kubikzentimetern benötigt. Von ausschlaggebender Einstellung eines homogenen Magnetfeldes zwischen Bedeutung ist, daß das von dem Magneten und den den Polschuhen Fl und F 2 notwendigen Felderforderlichen Gradientenspulen erzeugte homogene gradientenspulen sind nicht eingezeichnet. Sichtbar Magnetfeld nicht durch die im Probenkopf angeord- ist ein Probenröhrchen Al, z.B. aus Quarzglas, in neten Teile verzerrt wird. Daher ist z. B. eine sorg- io welchem sich die Probeflüssigkeit F befindet. Dieses fältige Auswahl des im Probenkopf verwendeten Ma- Probenröhrchen R1 kann mittels einer nicht näher terials im Hinblick auf seine magnetische Suszeptibi- dargestellten Vorrichtung um die Drehachse C rotiert lität notwendig. Bei Anwendung der in der hochauf- werden. Im Magnetfeld zwischen den beiden Pollösenden Kernresonanz-Spektroskopie üblichen Pro- schuhen Fl und Pl befindet sich eine Hochfrequenzbenrotation werden Feldgradienten in der Ebene 15 spule HF. Sie besteht aus drei Teilen. Der mittlere, senkrecht zur Drehachse herausgemittelt, während aus drei Windungen aufgebaute Teil ist mit Anein Feldgradient in Richtung der Drehachse erhalten Schlüssen A1 und A 2 für die hochfrequente Strombleibt. Um den Anteil, den das in nächster Nähe der führung versehen. Er erstreckt sich über einen klei-Probe angeordnete Probenkopfmaterial zu diesem nen Bereich (etwa einige Zehntel Kubikzentimeter) Feldgradienten beiträgt, so klein wie möglich zu hai- 20 der Probeflüssigkeit F, der sich im polarisierenden ten, ist es notwendig, die Verwendung von verschie- Magnetfeld befindet. Die beidseitig angeordneten denartigen Materialien in Richtung der Drehachse zu Teile bestehen aus je zwei toten, d. h. nicht von vermeiden. Strom durchflossenen Windungen. Die obere tote

Bei einer Einspulenanordnung stellt die für die Er- Windung ist in der Figur mit S bezeichnet. Insgesamt zeugung des hochfrequenten Magnetfeldes und für 25 ist die Hochfrequenzspule HF also durch vier tote den Nachweis des Kemmagnetismus gleichermaßen Windungen bis außerhalb ,des polarisierenden Manotwendige Hochfrequenzspule eine besonders schwer- gnetf eldes verlängert. Aus Gründen der mechanischen wiegende Materialinhomogenität in Richtung der Stabilität kann die Hochfrequenzspule HF auf ein Drehachse dar. Die Hochfrequenzspule muß zur Er- weiteres Röhrchen R 2 aus Quarzglas aufgewickelt zielung eines guten Füllfaktors die Probe möglichst 30 sein. ·.■..„,..· eng umschließen. Um eine hohe Spulengüte zu ge- Die zusätzlichen Windün'geri der Hochfrequenzwährleisten, besteht sie aus nur einigen Windungen spule HF, die aus demselben eisenfreien Kupferdraht eines nicht zu dünnen Kupferdrahtes. Auch bei Ver- wie die drei sich im polarisierenden Magnetfeld bewendung von extrem reinem und insbesondere eisen- findlichen Windungen bestehen, bewirken, daß Susfreiem Kupferdraht bleiben gerade in nächster Nähe 35 zeptibilitätsunterschiede, die beim Übergang von den der Probe Suszeptibilitätsdifferenzen zwischen der Windungen zu dem sie umgebenden Material, hier Hochfrequenzspule und der sie umgebenden Luft z.B. zum Quarzglas des Röhrchens R2, bestehen, oder zwischen der Hochfrequenzspule und dem dia- nicht mehr im Bereich des meßwirksamen Probenmagnetischen Material, auf das die Hochfrequenz- volumens der Probeflüssigkeit F liegen, spule aus Gründen mechanischer Stabilität aufge- 40 Beim Durchfluß von hochfrequentem Strom durch wickelt ist, bestehen. Diese Suszeptibilitätsinhomo- die Hochfrequenzspule HF können in den toten Wingenitäten sind unvermeidlich, da sie eine Stoffeigen- düngen, die nicht vom Strom durchflossen werden, schaft darstellen. Wirbelströme induziert werden. Diese Wirbelströme

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus würden ein zusätzliches und störendes Magnetfeld erden Suszeptibilitätsinhomogenitäten resultierende Ver- 45 zeugen. Zur Vermeidung dieser Störungen sind die schlechterung der Magnetfeldhomogenität zu ver- toten Windungen längs der Drehachsenrichtung C meiden. durchschnitten, wodurch eine elektrische Trennung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- bewirkt wird, löst, daß die Hochfrequenzspule zwecks Herabset- , zung der durch sie selbst verursachten Inhomogeni- 50 . . täten des polarisierenden Magnetfeldes durch tote Patentansprüche: Windungen bis außerhalb dieses polarisierenden Magnetfeldes verlängert ist. Unter der Bezeichnung 1. Hochfrequenzspule zur Induktion von Kern-

»polarisierendes Magnetfeld« ist dabei nicht das ge- oder Elektronenresonanz, dadurch gekenn-

samte zwischen den Polschuhen erzeugte, sondern 55 zeichriet, daß die Hochfrequenzspule' (HF) lediglich das bei der Induktion von Kern- oder Elek- zwecks Herabsetzung der durch sie selbst verurtronenresonanz wirksame Magnetfeld zu verstehen. sachten Inhomogenitäten des polarisierenden Main einer Weiterbildung der Erfindung sind die toten netfeldes durch tote Windungen (S) bis außerhalb Windungen der Hochfrequenzspule zwecks Vermei- dieses polarisierenden Magnetfeldes verlängert ist. dung von störenden Wirbelströmen elektrisch vonein- 60 2. Hochfrequenzspule nach Anspruch 1, daander getrennt. durch gekennzeichnet, daß die toten Windungen

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbei- (S) zwecks Vermeidung von störenden Wirbelspiels mittels der Figur im folgenden näher erläutert. strömen elektrisch voneinander getrennt sind.