KR880001528B1

KR880001528B1 - 핵자기 공명용 rf코일

Info

Publication number: KR880001528B1
Application number: KR1019840008204A
Authority: KR
Inventors: 에드워드 헤이즈 세실
Original assignee: 제네럴 일렉트릭 컴패니; 삼손 헬프 고트
Priority date: 1983-12-23
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1988-08-19
Also published as: EP0151745A3; FI844514A0; KR850004643A; EP0151745A2; FI844514L; DE3482058D1; JPH0350541B2; JPS60169748A; IL73752A; US4692705A; IL73752A0; EP0151745B1

Abstract

내용 없음.

Description

핵자기 공명용 RF코일

제1도는 코일의 Z축을 따라 B₁자계 강도를 표시한 도면.

제2a도는 본 발명에 따라 구성되는 코일의 기본 소자를 이루는 단권 새들 코일(Single turn saddle coil)을 도시한 것.

제2b도는 본 발명의 핵자기 공명을 RF코일(이하NMR RF코일이라 칭함)의 개략도.

제3a도는 본 발명의 NMR RF코일의 럼프소자 등가 회로도.

제4도는 두점에서 구동될 수 있는 본 발명의 NMR RF코일의 실시예도.

제5a도는 도전성 루우프 소자에서 전류 방향을 나타내는 본 발명의 NMR RF코일의 평면도.

제5b도는 제5a도에 도시된 코일의 수직 세그먼트의 정현파적 전류 분포도.

제5c도는 제5a도에 도시된 도전성 루우프 소자의 전류 분포도.

제5d도는 윈도우를 가져 변형된 도전성 루우프 소자를 갖는 본 발명의 NMR RF코일의 개략도.

제5e도는 몇개의 세그먼트가 제거된 제5d도에 도시된 본 발명의 NMR RF코일용의 수직 세그먼트내의 전류 분포도.

제6a도 내지 제6c도는 각각 제5a도 내지 제5c도와 유사한 것으로서, 루우프 소자내에 형성된 개방회로를 가진 본 발명의 NMR RF코일과, 그것과 관련된 전류를 보여준 도면.

제7a도 및 제7b도는 본 발명의 NMR RF코일의 양호한 실시예를 실시하는데 쓰이는 도전성 패턴의 도시도.

제8도는 수직 와이어들중의 선택된 것들에 임피던스 정합으로 활용되는 다수의 커패시터가 형성되는 본 발명의 NMR RF코일의 개략도.

제9도는 코일의 세로축을 통하여 평면상에 RF자계 플럭스 선들을 도시한 것.

제10도는 RF계의 균질성을 향상하도록 도전성 단부 캡 소자를 사용하는 본 발명의 NMR RF코일의 일실시예도.

제11도는 도전성 단부 캡 소자내의 전류 흐름도.

제12a도 및 제12b도는 본 발명에 따라 형성되는 균일 커패시터들을 가지는 도전성 단부 캡 소자들의 횡단면도들이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : RF증폭기 21a, 21b : 평행한 도전성 세그먼트들

23a : 커패시터 25a, 26a : 한쌍의 평행한 도전성 루우프

27a, 28a : 단자 30 : 반복 회로 유니트

21, 32, 33 : 인덕턴스 71, 73 : 루우프 소자들

본 발명은 핵자기 공명(NMR)장치에 관한 것이다.

특히 본 발명은 무선주파수(RF)신호들을 송수신하기 위해 그와 같은 장치에 쓰이는 RF코일에 관한 것이다.

과거에 NMR현상은 구조화학자들이 실험실에서 유기 분자들의 분자 구조를 연구하는데 쓰였다. 전형적으로, 이와같은 목적으로 사용하기 위해 NMR분광기들이 연구될 물질의 시험관 샘플을 수용하도록 만들어졌다. 그러나 최근에 NMR은 예를들면 살아있는 인체의 해부학적 특성을 얻기 위한 영상화 방법으로 발전하였다. 핵 스핀과 관련된 변수(전형적으로 조직내의 물과 관련된 수소의 양성자)들을 나타낸 그러한 영상이 검사될 부분의 조직의 건강상태를 판단하는 의학적 진단도구로 쓰인다. 또한, NMR기술은 처음에 연구자들에게 도구로서 제공된 반면에 인간이나 동물에서 화학적 과정을 연구하는데 인, 탄소와 같은 원소의 생체 분광학으로 확장되었다. NMR의 영상 발생과 인체의 분광연구에의 사용에 자석, 그래디언트 및 RF코일들과 같은 특별히 고안된 시스템 부품을 사용하는 것이 필요하게 되었다.

본 분야의 배경에 대해서 말하면, 핵자기 공명현상은 양성자나 중성자를 홀수개 갖는 원자핵에서 발생한다. 양성자와 중성자의 스핀에 의해 각각의 그러한 핵은, 그러한 핵으로 구성된 샘플이 불변 균질 자계 B₀내에 놓이면 핵자기 모멘트의 대다수가 그 자계 방향으로 순수 거시 자화 M을 발생하도록 자계와 배열되는, 자기 모멘트를 보여준다. 자계 B_O의 영향으로 자기 모멘트는 인가 자계 강도와 핵 특성에 따르는 진동수로 자계축에 관해 세차 운동한다. 라모어 진동수로 불리우는 그러한 각 세차 진동수 W는 라모어 방정식 W=rB에 의해 주어지는데, 여기에서 r는 자계회전비로서 각 NMR동위 원소에 대해 상수이고, B는 핵 스핀에 작용하는 자계(B_O에 다른 자계를 더한 것임)를 의미한다. 그러므로 샘플이 위치되는 자계 강도에 따라 공명 진동수(또는 공진 주파수)가 다른 것임을 알 수 있다.

정상적으로는 자계 B_O에 따라 방향진 자화 M의 방향이 라모어 주파수 또는 그 근처의 주파수로 진동하는 자계를 인가함으로 섭동된다. 전형적으로, B₁자계로 지칭된 그러한 자계는 무선주파수 송신장치에 연결된 코일을 통해 RF펄스로 자화 M의 방향에 수직으로 인가된다. 자화 M은 B₁자계의 방향에 대해 회전한다. NMR에 있어서, 자화 M을 B₀자계 방향에 수직인 평면으로 회전하게 하기 위해 충분한 크기와 지속시간을 갖는 RF펄스를 인가하는 것이 바람직하다. 이 평면을 보통 수평면이라 칭한다. RF여기를 중지하자마자, 수평면으로 회전된 핵 모멘트는 다양한 물리적 과정에 의해 B₀자계와 다시 정열되기 시작한다. 이러한 재정열 과정 중에, 핵모멘트는 NMR신호라 부르는 RF신호를 방사하는데, 이 신호는 핵이 위치되는 자계와 특정한 화학 환경의 특성이다.

동일 또는 제2의 RF코일의 핵으로부터 방사된 이런 신호를 수신하도록 사용된다. NMR영상화 응용에 있어서, NMR신호들이 공간 정보를 NMR신호로 부호화하는데 쓰이는 자계 그래디언트를 가한 중에, 관측된다. 이러한 정보는 본 분야에 익숙하 자들에게는 공지된 방식으로 검사된 물체의 영상들을 재구성하는데 쓰인다.

NMR연구를 하는데 있어서 균질 자계 B₀의 강도를 증가하는 것이 유리하다고 알려졌다. 이것은 NMR신호의 신호대 잡음비를 개선시키기 위해 양성자 영상화에 있어서 바람직한 것이다. 분광학에 있어서, 그러나, 이렇게 하는 것은 연구될 몇가지 화학적 종류(예를들면 인 및 탄소)들은 비교적 인체내에서 희귀하여 고자계가 사용가능한 신호들을 검출하는데 필요하기 때문에 불가피하다. 라모어 방정식으로부터 명백하듯이 자계 B에서의 증가는 송신기 및 수신기 코일들의 공진 주파수에서의 증가를 가져온다. 이것은 인체와 같은 큰 물체를 수용하기에 충분한 RF코일들을 설계하는데 복잡성을 더해준다. 한가지 난점은 코일에 의해 발생되는 RF자계가 검사될 지역에 걸쳐 균일하여야 하는 것이다. 또 다른 복잡한 문제는 코일이 공진하는 최고 주파수를 제한하는 그러한 큰 코일에서의 고유 분포 인덕턴스와 용량 때문에 일어난다.

현재 사용되는 코일은 인덕턴스를 최소화하여 공진 주파수를 증가하기 위해서 평행한 두 권선 또는 1권선을 사용한다. 그러한 소수의 권선들에 공진 전류가 집중하는 것은 B₁자계의 균질성은 물론 샘플 지역의 상이한 부분들에서 발생되는 신호들에 대한 감도의 균질성을 감소시킨다. 더구나, 동조 커패시터의 위치와 단일권선 코일의 표유 커패시턴스와의 사이에 대칭성이 결여되는 것을 코일의 비균일 전류 분포를 초래하고 따라서 B₁자계의 균일성의 감소 및 신호감도의 감소를 가져온다. 그러므로, 본 발명의 목적은 실질적으로 균질한 B₁자계를 발생할 수 있으며 피검지역에 대해 실질적으로 균일한 신호 감도를 가지는 RP코일을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 낮은 RF전력으로 동작 가능하며 개선된 신호대 잡음비를 보여주는 RF코일을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다권선 내에 분포되는 전류 및 동조 커패시턴스를 가지나 단일 권선의 유효 인덕턴스를 가진 NMR RF코일을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, NMR RF코일은 공통 세로축을 따라 간격져 배치되는 한쌍의 도전성 단부 캡(cap)을 포함한다. 단부 캡 소자들은, 직렬로 연결되는 최소한 한개의 유도성 소자를 각각 포함하고 있는 다수의 도전성 세그먼트에 의해, 전기적으로 상호 연결된다. 세그먼트들은 공통 세로축에 실질적으로 평행하게 배열된다. 한 실시예에 있어서, 그 세그먼트들은 그것들의 배열이 4중 대칭을 갖도록 단부캡 주위를 따라 간격져 있다.

본 발명의 특징들이 첨부된 특허 청구 범위에 기재되었다. 그러나 본 발명의 구성, 그 동작 방법 및 목적 및 특징들이 첨부된 도면을 참조로 이하에 기술된 것에 의해 보다 쉽게 이해될 것이다.

솔레노이드의 기하학적 구조가 균질 자계 B₀를 발생하는데 쓰이는 자석의 설계에 보통 사용된다. 이런 구조를 사용할때에 NMR시스템용 RF코일 설계에 있어서 몇가지 제한점이 있다. 이런 제한점중 하나는 RF코일이 원통면 상에 구성되어서 검사될 물체를 수용할 수 있게 솔레노이드 축을 따라 자유롭게 진입이 될 수 있어야 한다. 다른 제한점은 RF코일에 의해 발생되는 RF자계 B₁가 균질하여하 하고 또 자계 B₀의 축에 평행한 대칭 솔레노이드축에 수직이어야 한다. (전형적으로 그것은 직각 좌표계의 Z축으로 선택됨).

완전하게 균일한 B₁RF자계가 원리적으로는 원통축에 평행하고 Sinθ에 비례하는 표면 전류를 가진 무한히 긴 원통에서 발생될 수 있다(여기에서 θ는 원통의 외주를 따른 극좌표위치 작도이다). 그러나, 유한한 원통길이 L을 가진 코일에 있어서, 코일의 단부 근체어서 자계의 균질성이 감소된다. 이것이 제1도에 도시되었는데, 여기에서 원통 코일축이 수평축으로 도시된 Z축 방향과 일치하고, B₁자계는 수축으로 도시되었다.

제1도에서 Z축을 따라 L/2-L/2인 코일 단부에서 자계는 그것의 최대값의 반으로 감소한다.

무한히 긴 코일의 균일성을 갖는 짧은 코일을 만드는 것도 가능하다. 만일 소망의 정현파 표면 전류 분포를 갖는 무한 원통이 그 원통축에 수직인 무한한 도전성 판으로 절단된다면, 원통의 한 절반부에서 전류 분포가 원통의 다른 절반부가 제거된 때 영향 받지 않는다. 유사하게, 두번째 무한 도전성 판이 두 평행 무한판들 사이에서 자계분포를 교란시키지 않고서 유한한 길이로 반쪽 무한 원통을 잘라 사용될 수 있다. 도전성판들은 RF자계 플럭스용 거울로서 역할을 한다. 핀들에서의 접선(tangential)RF자계에 비례한 유도 표면 전류는 원통의 잃은 부분의 무한 길이를 보상한다.

그러나, 실제의 코일은 두 무한 판들을 포함할 수 없다. 무한한 판들을 갖지 않으나 높은 균질 RF자계를 발생할 수 있는 유한한 길이를 가진 RF코일의 양호한 실시예가 이제 기술된다. 그러나 먼저 도전성 단부 판들보다 오히려 도전성 단부 루우프 소자들을 갖는 코일을 생각하자 이것은, 도전성 루우프 소자들을 사용한 코일의 구조와 동작이 도전성 단부 캡 소자들을 사용한 본 발명의 코일의 구조 및 동작과 유사하기 때문에, 특히 유용하다.

본 발명의 발명자와 동일한 발명자에 의해 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 출원 제 548,745호에서 도전성 단부 루우프 소자들을 사용한 RF코일이 설명되고 청구되었다.

제2도를 보면, 각각 직렬연결된 커패시터(23a)를 갖는 두 평행 도전성 세그먼트(21a), (22a)로 구성된 단권새들 코일이 도시되었다. 도전성 세그먼트, 즉, 도체들(21a)(22a)의 단부들은 공통 세로축(16)을 따라 이격된 한쌍의 평행한 도전성 루우프(25a)(26a)상의 반경방향으로 대향한 점들과 연결된다.

코일은 세그먼트(21a)의 커패시터와 병렬로 있는 단자(27a), (28a)사이에 연결된 RF증폭기(20)에의해 동작된다. 화살표(29)는 이하에 수직이라 칭하는 세그먼트(21a)(22a)호 한정되는 평면에 수직인 B₁RF자계를 발생하는 전류통로들을 표시한다. B₁자계의 방향은 공지의 오른손 법칙으로 결정된다. 그 법칙을 설명하자면, 엄지손이 전류 흐름 방향을 가르키도록 오른손의 손가락들을 전류 이송 세그먼트를 주위에 놓는다면, 손가락들을 자계(즉 B₁)방향을 가르킬 것이다.

제2b도에 도시된 완전한 NMR코일 설게에서, 상부 및 하부 도전성 원형 루우프(25b)(26b)주위에 연결되고 등간격으로 간격진 다수의 수직 도전성 세그먼트(21b)들을 포함한다. 또한 상기 루우프는 피검체를 그 안에 수용할 수 있는 공간을 한정하기 위해 원형이 아닌 타원이나 다른 형태의 기하학적 꼴을 가질 수도 있다. 수직 도전성 세그먼트들 각각은 최소한 한개의 용량성 소자(23b)를 갖는다. 각각이 제2a도에 도시된 것과 동등한 다중 전류 통로들이 제2b도에서 화살표(29)로 표시되었는데, 이것에 대해 이하에서 상세히 설명될 것이다.

B₁자계의 균질성이 수직 도전성 세그먼트들 수가 증가할수록 증가한다. 이렇게 되는 것은, 세그먼트들의 수가 증가하면 그 결과의 자계가 어느 한 도체의 영향이 감소되는 여러 기여하는 것들에 의해 발생되기 때문이다. 세그먼트들의 수가 제한없이 증가될 수는 없는데, 그 이유는 인접 수직 도체들 사이의 개방공간이 전류 흐름에 기인한 자계 플럭스가 통과할 수 있어서 균질 B₁자계를 발생하도록 되어야 하기 때문이다. 4,8,16,32개의 수직 도체들을 가진 코일이 구성된다. 수직 도체(도전성 세그먼트)들은 등간격일 필요는 없다. 실제에 있어, 본 발명의 RF코일의 실시예에서 코일에 형성된 윈도우를 가져 환자의 관찰이 용이함을 이하에 기술된다. 균질 B₁자계를 발생하는 데 필요한 것은 수직 도체들의 전류가 대략 정현파 분포를 하는 도전성 루우프 주변에 있는 다수의 수직 도체들이다. 그 결과 NMR코일은, 코일이 정현파 전압원 또는 전류원에 의해 여기될 때, 원통 축에 대해 수평인 진동 자계를 갖는 원통으로 구성된 공진 공동으로 생각될 수 있다. 이하에 충분히 기술되겠지만 다수의 공진 모우드가 있다.

제2b도에 개략적으로 도시된 코일에 대해 잘 이해하려면 제3a도에 도시된 이 코일 구성에 대하 럼프 소자등가 회로를 연구하여야 한다. 이 등가 회로는 제3b도에 번호(30)으로 지칭된 반복회로(30)로 구성된 평형 사다리 회로망이다. 각 반복 회로유니트는 유동성 소자(31), (32)와, 그 소자들 양단에 연결된 용량성 소자(34) 및 유도성 소자(33)의 직렬 조합호로를 갖는다.

재3a도에 도시된 두 점(A,A)은 상부 도전성 루우프(26b)를 완성하기 위해 서로 연결되었다. 또한 두 점(B,B)은 하부 도전성 루우프(25b)를 완성하기 위해 연결된다. 인덕터(31)(32)는 코일의 상, 하부 도전성 루우프를 따라 각 루우프 세그먼트(24)와 관련된 인덕턴스를 표시한 것이다.

이러한 인덕터들은 모두 상호 유도 결합된다. 비슷하게, 수직 도선 세그먼트(21b)와 관련된 인덕터(33)들은 모두 유도 결합된다. 어느 정도 수직 세그먼트들은 제2a도에의 단권 코일과 비교될 수 있는 감소된 순수 인덕턴스와 병렬로 연결된 것처럼 보인다. 반면에, 상호 결합은 루우프들내의 개개의 자체 인덕턴스의 합과 비교해볼때 상, 하부 도전 루우프의 순수 인덕턴스를 증가시킨다. 실제로 루우프와 수직 세그먼트 인덕턴스는 도전 막의 넓은 폭들로 구성함으로 최소화 될 수 있다. 이것은 유연성 인쇄회로판을 사용하여 도체들을 에칭함으로 양호하게 달성될 수 있다. 예를들면, 코일의 동작 주파수를 높이기 위해 제3도의 인덕턴스(31)(32)(33)를 최소화하는 것이 바람직하다.

제3b도에서, 동작시에 점 E와 F사이의 전압은 점 C와 D사이의 전압에 대해 위상 이동된다. 모든 유니트(30)(제3a도)에 대한 누적 위상이동이 2π라디안으로 되는 주파수에서 코일은 정상파 공진을 한다. 이런 공진을 1차 공진아라 하는데 이때 각 수직 도선내의 전류는 Sinθ에 비례한다. 여기에서 θ(제2b도)는 예를들면 Y축으로부터 측정된 수직 도선 세그먼트의 극좌표 각도이다. 이러한 정현파 전류분포는 수직 도선 세그면트(21b)가 증가하는 만큼 더 증가하는 균질 수평자계를 발생한다.

제3a도의 럼프 소자 등가 회로로 나타낸 코일 구성은 고도의 수평자계 분포를 발생하는 보다 높은 고주파 공진을 보여준다. 높은 공진 주파수는 적당한 그 고주파 여기원을 사용하여 여기된다. 이러한 공직을 2차 공진이라 칭한다. 예를들면, 회로망에 걸쳐 4π라디안의 누적 위상일때 수직 도선 세그먼트내의 전류는 Sin2θ에 비례한다. 이런 공진에 대해, 수평 자계의 X, Y성분으 코일의 중앙에서 0이 되고 각각 X축, Y축을 따라 대략 선형 그래디언트를 나타낸다.

제3a도의 럼프 소자등가 회로를 기술한 특별한 방정식들이 분석적으로 풀려지는가 안되는가는 아직 알려지지 않았다. 그러나, 주기성을 갖는 파의 전파는 고체 물리학에서 광범위하게 연구되었으며 그것은 또한 럼프소자등가회로내의 전류 분포의 직관적인 설명을 지지해준다.

상부 및 하부 루우프를 발생하기 위해 사다리의 단부들(A 및 B)을 연결하므로 결정 격자 이론에 자주 쓰이는 주기적 경계 조건이 부과된다. 2N반복 소자(30)에 대해서, (2N+1)루우프 전류 및 (2N+1)선형 방정식이 도출된다. 1전류 루우프가, 루우프(25b)(26b)내의 전류가 평형이라면, 0으로 설정될 수 있다. 2N의 잔류 방정식들은 N쌍의 고유해(eigen solution)를 갖는 2N×2N토플리쯔(Toeplitz)매트릭스로 표시될 수 있다. 고유 전류는 Sin nθ와 Cos nθ(여기에서 1<n<N)에 비례한다. 그 방정식들의 수치적 해답은 전류가 정현파임을 알려준다.

만일 코일이 4중 원통구조를 갖도록 된다면 몇가지 유익점이 생긴다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 4중 원통 대칭이란 코일 구조(또는 루루프 주위의 수직 세그먼트들의 위치 및 각 세그먼트내의 용량값들)가 코일이 그것의 세로축에 관한 90°회전 하더라도 변하지 않음을 뜻한다. 예를 들어, 4의 배수(4, 8, 12, 16, 32등)인 세그먼트들을 갖는 코일은 4중 대칭이다. 이 경우에, 1차 공진은 동일 공진 주파수에서 두개의 동일 직각 축퇴(orthogonal degenerate)모우드를 갖는다.

한 모우드(X모우드라 칭함)과 수직 도선의 전류가 Sinθ에 비례할때 X축에 평행한 RF자계를 제공한다. 다른 모우드(Y모우드)에서, 전류는 Cosθ에 비례하고 자계는 Y방향이다. 만일 RF코일이 제2b도에 도시된 단자(27b)(28b)사이에서와 같이 단일점에서 RF증폭기(도시안됨)로부터 전력을 인가함으로 동작되면, 오직 X모우드만 여기된다. , 이경우 공진회로는 진동 RF자계 2H₁Coswt르 발생하는데, 이 자계는 B₀자계 방향에 수직인 수평면에서 대향방향으로 진동하는 크기 H₁를 갖는 두 자계로 생각될 수 있다.

핵은 두 진동 자계중의 하나에만 응답한다. 특히 핵은 편의된 핵이 세차 운동하는 방향으로 회전하는 자계에 응답한다. 그러므로, 틀린 방향으로 회전하는 B₁성분을 발생하는데 쓰이는 전력은 낭비이다. 그러나 제4도에 도시된 바와같이 만일 코일이 구동원과 90°위상차로 수직 도체(40)내의 제1구동점으로부터 90°위치된 수직 도체(41)에서의 제2구동점에 전력이 공급되면, 두개의 진동 자계는 벡터 방식으로 가산되어 단일 회전 자계를 부여한다. 이경우 아무런 구동 전력도 낭비되지 않을 것이다. 그러므로 본 발명의 RF코일을 90°씩 떨어진 두 구동점에서 구동하는 것은 전력효율을 2배로 증가시킨다. 또한, 각 직각 모우드에서 발생되는 잡음 전압들은 서로 관련되지 않고 핵으로부터의 신호들이 상호 관련(correlated)되기 때문에, 신호대 잡음비는 2배로 향상된다. 이경우, 검출된 NMR신호는 코일의 두 직각점에서 샘플되어야 한다.

두 축퇴 X, Y공진 모우드를 위해 직교성을 유지할 필요성은 부품의 허용 오차와 코일 구조에 대해 제한점을 부여한다. 예를들면, 두 모우드 사이의 유효 유도 결합 계수 K가 코일의 Q값의 역수와 비교해서 작도록 유지되어야 한다. 높은 주파수에서, 즉 코일의 환자 부하가 높고, 증가된 RF전력효율이 요구되는 경우에, 코일의 낮은 Q는 직교성을 달성하는데의 제한점을 약간 완화시킨다. 두 공진 모우드가, KXQ값이 5%미만일때 실질적으로 결합되지 않는다. 이 경우에, 각 모우드는 정(正)위상 이동이 회전자계를 발생하게 할 것이다.

8대의 수직 도체를 가져 4중 대칭을 이루는 코일용 수직 도체 및 루우프 도체들의 전류 방향은 그러한 코일을 도시한 제2b도에서 화살표(29)로 표시되었다. 이러한 전류의 정현파적 성질이 이하에서 제5a도 내지 제5c도를 참조로 상세히 설명된다. 제5a도를 보면, 제2b도의 코일의 평면도가 도시되었다. 코일은 전과같이 단자점(27b)(28b)에서 부세되는데, 이점은 임의로 위치 θ=0°로 할당된 세그먼트에 있다. 이렇게 부세된 코일에서, Cosθ에 비례한 최대전류는 원안에 점으로 표시된 바와같이 지면 밖으로 나오는 방향으로 θ=0°에 위치된 세그먼트 내에서 흐른다. 보다 작은 전류(Cosθ에 비례함, θ=45° 및 315°)는 0 °에 위치된 것에 인접된 세그먼트내에서 동일 방향으로 흐르는 것을 알 수 있다. 그에 대응하는 크기를 갖는 전류들이 180°, 135°, 225°에 위치된 세그먼트내에서 반대방향(즉 지면속 방향,

로 표시됨)으로 흐른다. 도전성 세그먼트들에서 흐르는 전류의 크기가 제5b도에 도시되는데, 이 도면에서 수평축은 각도를 나타내며 수직축의 전류의 크기를 나타낸다. 지면으로부터 나오는 전류(45°, 0°, 315°)는 임의로 +로 표시했고, 지면속으로 들어가는 방향의 전류(135°, 180°, 225°)는 임의로 -로 정한 것이다. 1차 공진 모우드에서, 90°에서 그리고 270°에서 있는 세그먼트들은 실제로 아무 전류도 도통하지 않기 때문에 제거되거나 단락회로로 대체될 수 있다.

제5a도의 상부 도전성 루우프(26b)에서의 전류 흐름 방향은 화살표(50)로서 표시하였다. 이 화살표들의 크기는 또한 서로에 대해 상대적인 크기를 갖도록 표시되었다. 특히, 루우프 전류 분포는 각도 크기와 전류 크기를 가지고 제5c도에 표시되었다. 여기에서 시계방향전류 방향을 임의로 +값으로 표시하였다. 루우프 전류는 계단식으로 분포된다. 그러므로, 45°와 90°사이, 315°와 270°사이의 전류가 각각 0°와 45°사이, 0°와 315°사이의 전류보다 크다. 그 이유는 전자의 전류들이 45°와 315°에서의 세그먼트에 공급되는 전류들을 포함하기 때문이다.

몇가지 코일 실시에에 있어서, 제5도를 보면 머리의 NMR영상화에 쓰이는 코일이 도시되었는데, 환자의 얼굴을 쉽게 볼 수 있는 수단이 코일 형태내에서 윈도우로 절단되었다. 이것은 윈도우가 절단되는 지역을 제공하기 위해 몇개의 수직 세그먼트이 제거되어야 한다. 이것이 후술되는 실시예의 32세그먼트들과 같은 수직세그먼트들을 가진 코일의 모습이다. 제5a도에 도시된 실시된 실시예에서, 90°나 270°에 위치되는 도체들의 하나를 자계의 균질성을 크게 해치지 않고 제거하여야 한다.

90°에 위치된 세그먼트가 제거되는 이 경우에 있어서 수직 세그먼트내의 전류 분포는 제5e도에 개략적으로 도시된다. 45°보다 크고 135°보다 작은 점들에서 전류의 크기는 0이다.

32 수직세그먼트들을 가진 실시예에서, 6개의 세그먼트들이 윈도우를 만들도록 제거된다. 그 코일은 어떤 조정없이 만족스럽게 동작됨이 발견되었다. 그러나, 양호한 실시예에서, 제거된 세그먼트의 제거된 전류 이송용량을 보상하기 위해 윈도우 근처의 어느한편에 인접한 세그먼트내에서 용량값을 증가하여 증가 전류를 수용할 수 있게 하는 것이 유익하다고 증명되었다. 또한, NMR머리용 코일의 경우에는 본 발명의 코일을, 본 발명과 함께 출원중이고 본 발명의 양수인에게 양도된 출원서에 기재된 바와같은 두개의 분리 가능한 코일 조립체로 만드는 것이 유익하다고 발견되었다. 이 경우에, 제6a도에 표시된 것처럼 각각 X점 및 Z점에서의 상부 및 하부 루우프 도체들에서 개방회로를 형성하는 것이 필요하다.

그 코일은 0°에서 위치된 세그먼트에서 부세되어서 동작시에 개방 회로로부터 만들어지는 두 코일 반쪽이 단일 코일로 동작하도록 상호 유도 결합된다.

제6a도는 제5a도와 아주 비슷한데, 다른 점은 루우프 개방회로에 기인하여 90° 및 270°에 있는 세그먼트들이 반대방향의 전류들을 이송한 다른 점이다. 이 실시예에의 세그먼트 전류 분포가 제6b도에 도시되었다. 또한 이 분포는 전술한 것과 같이 각 θ에 따른 정현파 구조를 갖는데 0°, 45°, 180°, 225° 근처에서 최대전류가 발생한다. 제6c도는 도전성 루우프 소자들에서 전류 분포를 도시한 것이다. 최대 루우프 전류값은 W로 표시된 점에서 90°및 270°보다 약간 큰 θ값에서 발생한다.

필요하다면 윈도우를 제6a도에 도시된 코일내에서 최저 전류 이송 도전성 세그먼트를 제거하여 형성할 수 있다. 그러한 세그먼트들이 제6a도에서 W로 지칭된 지역으로 표시된 바와같이 90°와 135°사이 및 270°와 315°사이에 위치된다.

제6b도를 참조하면 최저 전류를 갖는 세그먼트들에 이러한 지역이 대응하며, 따라서 RF자계균질성에 최소 충격을 줄 것이다. 만일 코일기하구조(즉, 루우프 주변을 따른 수직세그먼트들의 위치 또는 각 세그먼트내의 커패시터의 용량값)가 4중 대칭이상을 가진다면, X 및 Y공진 모우드들이 직교하고, 상이한 주파수에서 발생한다. 두 공진을 여기하는 한가지 방법이 전술한 바와같이 두 여기원을 가지고 달성된다. 그러나, 필요한 주파수 성분들을 가지는 단일 여기원을 가지고 두 공진을 여기하는 것이 가능하다. 만일 코일 Q가 충분히 높으면 성분값이나 코일 구조에서의 작은 변인이 두개의 중첩 공진을 제공할 수 있다. 만일 단일 공진만이 필요하다면, 이것은 약간 문제가 된다. 그러나 두 공진중 하나가, 코일 대칭이 교란된다면, 무해하게 주파수에서 충분히 이격될 수 있다.

소망의 모우드가 0전류를 갖는 점에서의 상부 및 하부 도전성 루우프(25b)(26b)를 절단하여 이런 가능성을 달성할 수 있다. 다른 가능성은 단락 또는 개방회로로 소망의 모우드에서 아무런 전류를 이송하지 않는 그러한 커패시터(23b)를 교체하는 것이다. 단락회로 세그먼트가 실제로 큰 커패시탄스처럼 나타나고 따라서 바람직하지 않은 모우드의 공진 주파수를 낮춘다. 개방회로의 효과는 가상 커패시탄스를 감소시켜 공진 주파수의 증가를 가져온다. 적당히 커패시터(23b)를 선택함으로 비 4중 대칭 코일에서 두 공진 주파수를 조정하는 것이 유익하다.

X모우드는 최대전류들을 가지는 반면 Y모우드는 최저전류를 갖는다. 따라서, Sinθ가 큰 속에서 커패시터 값을 증가 시키고, Cosθ가 큰 곳에서 커패시터 값들을 감소시켜서 X모우드 주파수는 낮아질 수 있고, Y모우드 주파수는 올라갈 수 있다. 그러한 코일이 동시 NMR이중 공진 연구를 수행하는데 유용할 것이다. 예를들면, 한 모우드는 양성자¹H공진에 대해 동조되고, 다른 모우드는 플로린²⁹F에 대해 동조될 수 있다.

NMR연구에 쓰이도록 여러가지 NMR코일 설계가 원리적으로 가능하다. 양호한 실시예에서, 도전성 소자들(예를 들어 21b, 25b 및 26b : 제2b도)이 그들의 자체 인덕턴스를 최소화 하기위해 넓은 도전성 박판으로 만들어질 수 있다. 그들은 또한 예를들면 큰 직경의 도전성 관을 가지고 만들어질 수 있다.

만일 코일이 소정의 단일 공진 주파수로 공진되길 원한다면, 오직 고정 커패시터들만을 사용해서 제2b도와 같은 패턴의 코일을 만드는 것이 가능하다. 그러나, 공진주파수의 미세조정을 위해 몇개의 가변 소자들을 포함하도록 하는 것이 실제적이다.

X모우드 및 Y모우드 모드를 동조하는데의 최소 요건은 90°떨어져 위치된 두 수직 도전성 소자들(예를들어 제4도의 40, 41)의 각각에 가변 트리밍(trimming)커패시터를 위치시키는 것이다. 이러한 두점에서 용량에서의 작은 변동은 자계 균질성을 크게 교란시키지 않는다. 공진 주파수의 보다 광범위한 조정이 원한다면, 모든 커패시터들을 동시에 조정하거나, 코일 조립체의 유효 인덕턴스를 변화시키는 것이 양호하다. 인덕턴스에서의 작은 변동은 박판 도전성 소자들의 폭을 변화시켜 얻어질 수 있다. 인덕턴스에서의 큰 변화는 두 도전성 루우프들 사이의 거리를 조정하여 수직 도체의 길이를 변화하여 얻어질 수 있다.

32세그먼트를 가지며 물리적으로, 전기적으로 NMR머리 연구용의 코일 방식이 제7a도 및 제7b도를 참조로 이하에 설명된다. 동일한 구성 방식이 보다 큰 직경을 가진 인체용 코일의 구성에 사용될 수 있다. NMR머리 코일은 주자계 강도 B₀와 NMR동위 원소연구에 의해 결정된 21, 31MHz의 주파수로 동작한다.

일반적으로, 코일은 4이중면 구리-클래드 테프론 수지 인쇄회로판들을 에칭(종래의 기술)함으로 만들어질 수 있다. 그 판들은 10.5인치 외경을 갖는 원통상에 장착된다. 인쇄 회로판의 각면은 상이한 도전성 패턴으로 에칭된다. 각 회로판은 대략 8×12이치의 면적을 갖는다. 이하에서 알 수 있겠지만, 또한 그 코일은 단일 인쇄회로판 상에 요구되는 도전성 패턴들을 에칭함으로 구성될 수도 있다.

제7a도를 보면, 코일내에 위치되는 NMR 샘플에 가장 인접하며 원통상에 장착죄는 회로판의 일면(이하 내부 에칭된 면이라고 칭함)을 에칭하는데 쓰이는 도전성 패턴이 도시되었다. 각각 7/8인치 폭을 넓은 스트립(71)(73)은 도전성 루우프의 길이의 1/4을 형성한다. 일반적으로 번호(75)로 지칭된 8개의 직선 도전성 소자들의 각각이 대략 10인치 길이와 1/2인치 폭을 가지고 루우르 소자인 스트립(71)(73)사이에 연장한다. 직선소자들은 구리가 에칭되어 나가는 1/2인치 폭의 공간 지역으로 분리된다. 직선 소자들은 도면에 표시되었듯이 루우프 소자들(71)(73)의 양단부로 부터 대략 3/8인치로 떨어졌다.

직선 소자들(75)중의 인접한 것들에 교대로 루우프 소자들(71)(73)에 연결되는 소자의 1/3(81)를 남겨놓고 갭(71)이 형성된다. 제2갭(79)이 대응 루우프 소자로 부터의 직선 소자의 2/3(83)을 남겨놓고 분리되도록 각 직선 소자에 형성된다. 이런 방식으로, 각 직선 소자가 소자의 연결된 1/3과 비연결된 2/3로 구성되는 패턴이 형성된다. 인접 직선 도체들에서, 비연결된 소자(83)는 연결된 1/3과 함께 연장하고, 인접 직선 도체내의 연결되지 않은 소자의 1/3과 함께 연장하도록 갭(77)을 넘어로 연장한다.

제7b도에는 다른 패턴이 도시되었는데 이하에 이것을 외부 에칭된 면이라 부를 것이다. 이 패턴은 제7a도에 도시된 패턴의 거울 영상이며, 동일 칫수를 갖는다. 제7b도의 패턴이 제7a도의 것과 다른 점은, 직선 도체 부분(81)(83)이 각각 좁은 갭들로 즉(87)의 갭드로 에칭됨으로 전형적으로 4개(그 이하나 그 이상도 가능함)의 구리 패드가 형성된 점이다.

내부 및 외부 에칭된 면들은 점 S, T, U, V(제7a도)들과 점 O, P, Q, R(제7b도)들이 각각 위에 놓이도록 중첩된다. 이런 방식으로 각각의 내부 및 외부 에칭된 면의 갭(77)은 각 면상에서 직선 소자(75)의 비연결된 2/3들(83)의 연속부에 의해 브리지 식으로 연결된다. 갭(79)은 직선 소자의 연속부(81)에 의해 브리지식으로 연결된다. 구리박판 세그먼트와 인쇄회로 유전판과의 조합이 각 직선 도체의 길이를 따라 3 직력 연결된 커패시터를 형성한다. 커패시터들의 수는 갭들의 수를 증가하거나 감소시켜 변화될 수 있다. 각 직선 도체들내의 순수 커패시탄스는 전형적으로 동일하게 조정된다. 그 조정은, 한개 또는 그 이상의 구리 패드들(85)을 내부 및 외부면의 중첩지역을 변화시키기 위해 갭(87)들을 브리지 연결함으로써 제7b도의 도체(81) 또는(83)에 전기적으로 연결하여, 달성된다. 양호한 실시예에서, 내부 패턴은 2중면 인쇄회로판의 양면상에 에칭될 수 있다.

각각의 내부 및 외부 에칭된 면 상의 스트립(71)(73)은 1/4조립체를 형성하도록 점 O와, S, P와 T, Q와 U 및 점 R과 V에서 함께 전기적으로 연결된다. 완성한 코일은 그러한 4개의 중첩 및 상호 연결된 조립체로 만들어진다. 코일의 반쪽은 그러한 1/4조립체를 2개 필요로 한다. 1/4조립체의 점 O와 Q는 각각 두번째 1/4조립체의 점 P와 R에 전기적으로 연결된다. 이런 방식으로 만들어진 두개의 반쪽들이 그들 사이에 전기 접속없이 원통상에 장착된다. 루우프 도체들의 두 반쪽들을 비연결된 채로 한 것은 전술된 바와같이 두 소망의 공진들의 축퇴를 분할한다. 두 코일 반쪽이 그들의 상호 유도로 동작시에 결합된다. 즉 예를들어 제7a도에 도시된 점(89)(91)에서 직선 도체내의 하나 또는 그 이상의 3 직렬 연결된 커패시터 양단에서 한개의 코일이 부세되면 두 코일이 상호 유도에 의해 결합된다. 구동점 임피던스는 코일에 환자의 머리가 위치될때(측 부하된 코일)어떤 조정이 없이 약 50오옴이다. 코일 임피던스는 구동점이 직렬연결된 커패시터들의 하나 또는 하나이상의 양단에 있도록 선택함으로 조정될 수 있다.

양호한 실시예에서, 이중면 인쇄회로판 유전체(테프론 수지)두께는 약 0.006인치다 각 직선 도체의 3 커패시터들 각각은 대략 133피코파라드(PF)로 동일하게 조정된다. 각 커패시터가 동일값을 가지는 것이 중요한 것이 아니고 각 직선 도체의 순수 커패시탄스(용량)가 중요함을 알아야 한다. 균질 RF자계에서 소망의 공진주파수는 21.31MHz에서였다.

32수직 세그먼트를 갖는 NMR코일의 다른 실시예가 제7a도 및 제7b도를 참조로 밝혀진 패턴을 따라 구성되었다. 이 코일은 11.5인치의 외경과 16.5인치의 길이를 갖는 원통상에서 구성되었다. 스트립소자(71)(73)(제7a도 및 제7b도)는 0.25인치폭을 갖는다. 직선 도체들(75)은 5/8인치 간격으로 0.5인치폭을 갖는다. 이 경우에, 갭(77)과 (79)처럼 각 직선 도체내에 10갭들이 있어서 각 직렬 연결된 커패시터의 값은 제7a도 및 제7b도의 실시예에서의 것보다 작다. 코일 공진 주파수는 63.86MHz이다.

물론, 전술한 구조는 단순한 양호한 실시예이고 실제에 있어서 본 분야에 익숙한 자들에 의해 사용되는 여러 구성 방법이 있을 수 있음을 알아야 한다. 본 발명의 NMR코일 구성에 있어서, 이것은 제8도에 도시된 바와같이 수직 도체(148)내에 예를들면 용량(150-154)과 같은 직렬 연결된 용량들을 형성함으로 될 수 있다. 이경우, 소망의 임피던스를 제공하는 적당한 쌍의 단자들 (155 내지 160)이 송신기 임피던스와 가장 잘 정합되기 위해 필요한 대로 선택될 수 있다. 두 구동점이 코일을 부세하기 위해 사용될 때, 유사 직렬 용량(161 내지 165)이 제1구동 도체에 수직인 제2수직 도체(149)에 사용될 수 잇다. 이 경우 가변 용량(커패시탄스)(166) 및 (167)이 각각 도체(148) 및 (149)내에서 코일의 미세 조정용으로 쓰인다. 구동점으로 쓰이지 않는 수직 도체들에서, 회로를 공진하기 위해 요구되는 용량이 직렬 연결된 커패시터들의 한 선에 분포될 필요는 없고, 가변 동조 커패시터(169)를 포함한 수직 도체(147)에 연결된 제8도의 단일 용량(168)으로 럼프될 수도 있다. 제4도의 경우처럼 제8도의 몇개의 수직도체들을 명료화를 위해 도시하지 않았다.

전술된 바와같이 코일은 머리 및 인체 영상화 응용에 유용하게 사용된다. 그러나, 앞서 제1도를 참조하여 언급한 바와같이, B₁자계의 강도가 코일의 단부에서 Z축 방향을 따라 감소된다. 이것이 제9도에 도시되었다. 이 도면은 RF자계에 평행한 코일의 원통축(172)을 통과하는 평면에서 플럭스 선(170)을 표시한 것이다. 그 평면은 제6a도에서의 점들W-W사이의 점선을 통해서와 같이, 최대 전류를 가진 도전성 루우프들에서의 점들을 통해서 취해진다. 자속선들은 코일의 개방 단부(174)(176)에서 부풀어졌다. 자계 플럭스는 또한 코일의 한쪽에서 다른쪽까지 전류를 도통하는데 요구되는 단부 링(ring)들의 전류에 의해 재배열된다. 비균질 지역은 단부로부터 1원통 반지름 정도의 거리 R만큼 코일속으로 연장한다. 그러므로, 2 내지 3반경 길이의 코일에 대해 균질 지역은 짧다.

균질 지역의 무한 단부판을 사용하지 않고 본 발명에 따라 확대될 수 있다. 원통(NMR 연구에서 관심지역)내의 균일 자계에 대한 경계 조건은 원통의 단부들을 봉하는 두개의 도전성 단부 캡 소자만을 요구한다. 단부 캡들은 원통상의 정현파 표면 전류용의 폐루우프를 가능케 하는 도전성 복귀 통로를 제공한다. 전류들이 제2도의 도전성 루우프 소자(25b)(26b)에 집중되는 대신에 내부 캡 표면에 균일하게 분포된다. 또한 단부캡은 도전성 루우프 소잔들의 유효 인덕턴스(제3도의 31)를 감소시킴으로서 코일 조립체의 순수 인덕턴스를 감소시킨다. 원통면에서 정현파 전류 분포는 전술한 바와같은 수직 도전성 세그먼트에 의해 근사화 된다. 두단부 캡을 가진 코일은 인체나 머리의 NMR연구에 실제적이 아니다. 그러나, 그러한 코일은 샘플재료가 두단부에서 밀봉될 수 있는 작은 동물 및 조직 샘풀의 영상화 및 연구에 쓰일 수 있다.

제10도는 제9도에 도시된 바와같이 RF자계에 평행한 평면을 따라 얻어진 코일(제2b도와 관련하여 설명한 코일과 유사함)의 횡단면도이다. 이 경우, 자속선의 부풀음을 방지 하기 위한 반사기로서 동작하는 오직 한개의 완저한 단부 캡(178)이 제공된다. 제10도에서 명백하듯이, 캡 근처의 자속선은 코일의 중심 근처의 것과 실질적으로 평행하여, 균질지역의 길이를 증가 시킨다. 유사한 단부 캡이 코일의 다른쪽 단부에 사용될 수 있다. 그러나, 한단부의 완전한 밀폐가 바람직하지 않다면, 반경 r을 갖는 환형 단부 캡(180)이 코일 단부에서 자속선의 부풀음을 부분적으로 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 이 경우에, 불균질 지역에 단부캡(180)에서의 구멍의 대략 1반경 r의 거리 만큼 코일 속으로 연장하여서 완전한 단부 캡의 부분적 유익을 달성할 수 있다. 하나의 완전한 캡과 부분적인 캡을 가진 코일이 NMR머리 연구에 쓰일 수 있고 또는 두개의 완전한 단부 캡들을 가진 코일에서 수직도체들 사이의 공간이 제공하는 것보다 큰 수용구멍을 요구하는 다른 응용에도 쓰일 수 있다. 하나 또는 두 단부 캡이 구멍 있는 도전성 재료로 만들어질 수 있다. 여러 작은 구멍들은 오직 짧은 범위의 계 불균질성을 발생할 것이다. 또한, 환형 직경 r이 충분히 크다면, 환형 도체는 제2b도의 소자(25b) 및 (26b)와 같은 도전성 루우프 소자가 될 것이다.

본 발명의 실시예에서, 단부 캡 소자(178)(180)(제10도)는 전기적으로 도전성 단부 루우프(25b)(26b)(제2b도)로 연결된다. 단부 루우프들이, 앞서의 예와같이, 내부 및 외부 에칭된 면들(제7a도, 제7b도)을 중첩하고, 스트립(71)들을 그들의 길이에 따라 전기적으로 상호 연결함으로써, 형성된다. 스트립(73)은 유사한 방식으로 상호 연결된다. 그다음, 단부 캡 소자들이 그들의 전체 길이를 따라 스트립(71)(73)들 중의 하나에 각각 전기적으로 연결된다. 양호한 실시예에서, 단부 캡 소자들은 갭(79)들(제7a도 및 제7b도)바로 근처에 스트립(71)(73)의 지역에 연결된다.

다른 대안의 실시예에서, 도전성 단부 캡 소자들중의 최소한 하나가 제거될 수 있다. 이것은 예를들면 단부 캡과 수직 도전성 세그먼트들에 나사선(도시안됨)을 형성함으로 달성된다. 그러한 구조는 원통의 유효길이를 변화함으로 코일의 공진 주파수를 조정하는데 유용할 것이다. 이런 방식으로, 수직 도체들의 길이를 감소시키는 것은 공진 주파수를 증가시킬 것이다. 반대로, 도전성 세그먼트를 늘리는 것은 공진 주파수의 감소를 가져온다.

또 다른 실시예에서, 도전성 단부 캡 소자들의 최소한 한개가 도전성 루우프 소자로부터 전기적으로 고립된다. 단부 캡은 여전히 코일 단부에서 플럭스가 부풀어 나가는 것을 방지하도록 동작할 것이나, 손실은 증가된다.

완전한 단부 캡에서 전류 분포가 8개의 수직 도전성 세그먼트(181 내재 187)를 가진 코일 실시예에 대한 제11도에 도시된다. 원안의 점(⊙)은 수직도체(181 내지 184)에서 전류가 도면밖으로 나오는 것을 표시한 반면 원안의 가새표(

는 도체(185 내지 188)에서 전류가 도면속으로 들어가는 것을 표시한 것이다. 정현파 전류 흐름을 갖는 원통형 코일에서, 단부캡의 전류들은 서로 평행하고, B₁자계 방향에 수직이다.

제11도에 도시된 실시예에서, 표면 전류 흐름은 1차적으로 도체쌍(182)(187), (183)(186)사이에 흐른다. 전류 흐름은 화살표(190)(192)로 표시된 평행전류 통로로 집중된다.

단부 캡의 중앙부에서의 전류 흐름은 실질적으로 화살표(190)와 (192)에 평행하다. 평행한 화살표들(194)로 지칭된 B₁자계는 전류 흐름에 수직인 방향이다. 도체쌍(181)(188), (184)(185)사이의 전류 통로는 약간 왜곡된다. 전류 방향에서의 왜곡은, 전류통로가 가장 잘 평행한 코일 중앙부 근처에서 가장 양호한 균질성을 가지는 B₁자계를 대응하여 왜곡시킨다. 수직 도체들의 수가 증가하면, 전류 통로는 증가하여 더욱 평행하게 되어 B₁자계의 균질성을 개선한다. 두편의 코일은 전류 흐름에 평행한 방향으로 단부 판들을 절단함으로 구성될 수 있다. 이것이, 제1도에 도시된 실시예에서, 점선(200)으로 표시한 바와같이 수직 세그먼트 쌍(182-183) 및 (186-187)사이의 판을 가로지르는 절단에 의해 가장 유리하게 달성된다. 그러한 절단이 제6a도를 참조로 전술한 바와같이 수직 세그먼트들내의 전류 분표에 대해 유사한 효과를 갖는 것을 유의해야 한다.

도전성 단부 캡 소자들 중의 하나 또는 모두에 제11도에서 점선(202)으로 제시된 바와같이 전류 흐름에 수직인 절단부 양단에 일정한 용량성 소자를 형성할 수 있다. 그러한 커패시터가 구성되는 한가지 방식이 제12a도에 도시되었는데, 이 도면은 절단선(202)에 수직으로 짤라진 캡의 횡단 면도다. 단부 캡은 두개의 반원의 도전성 패턴(204a)(204b)들을 포함한다. 이들은 이중면 인쇄회로 판(206)이 한면에 에칭되고, 캡(207)으로 분리된다. 캡(207)을 브리지 연결하는 도전성 스트립(208)은 인쇄회로 판의 다른쪽 상에 에칭된다. 고유전성 기판(209)(양호하게 테프론 수지)이 도전성 패턴들을 분리하기 때문에, 단위 길이당 일정한 용량을 가진 커패시터가 캡(207)에 형성된다. 이 용량성 소자가 코일의 공진주파수를 변화하는데 쓰일 수 있다. 코일은 또한 RF전력원을 스트립(208)과, 단부 캡 반쪽(204a) 또는 (204b)중의 최소한 하나에 연결하므로 용량성 소자의 양단에서 부세될 수 있다.

제12b도는 일정한 커패시터를 구성하기 위한 다른 구조를 도시한다. 이경우, 도전성 단부 캡의 반쪽(204a)는 기판(209)의 한편에 에칭되고, 다른 반쪽(204b)는 다른 편에 에칭된다. 두 반쪽들은 일정한 커패시터를 형성하기 위해 중첩부(214)를 발생하도록 한 크기를 갖는다. 중첩부(214)는 제11도에서의 점선(202)와 일치한다. 코일은 커패시터 양단에 RF전력원을 연결시킴으로 부세된다.

전술한 바와같이, 본 발명에 따르면, 전류와 동조 용량이 다중권에 분포되지만, 유효 인덕턴스는 대략 단권 코일의 것과 같거나 작게된 NMR RF코일이 제공된다는 것을 알 수 있다. 또한 본 발명의 RF코일은 B₁자계의 균질성과 신호감도를 상당히 개선시킨 것이다. 더욱이 코일의 기하학적 구조는 신호대 잡음비의 개선과, RF구동 전력의 감소를 가져온다.

본 발명이 첨부된 도면을 참조로 실시예들로 설명되었지만, 본 분야에 익숙한 자들에 의해 전술한 바와같은 가르침에 따라 여러 수정 및 개작이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 특허 청부 범위에 의해 제한됨을 이해해야 할 것이다.

Claims

핵자기 공명용 RF 코일에 있어서, 공통 세로축을 따라 간격져 배열되는 한쌍의 도전성 단부 캡 소자들과 ; 각각이 최소한 한개 이상의 유도성 소자를 직렬로 갖는 다수의 도전성 세그먼트들을 포함하며, 상기 세그먼트들이 상기 단부 캡 소자들의 각각의 주위를 따라 간격진 점들에서 상기 단부 캡 소자들을 전기적로 상호 연결하고, 또한 상기 세그먼트들이 상기 세로축에 실질적으로 평행하게 배열되어서 그들의 구성이 4중대칭을 이루는 것을 특징으로 한 핵자기 공명용 RF 코일.
제1항에 있어서, 상기 단부 캡소자들의 각각이 실질적으로 원형이며, 상기 도전성 세그먼트들이 상기 단부 캡 소자들의 각각 주위를 따라 등간격으로 이격된 핵자기 공명용 RF 코일.
제1항에 있어서, 상기 유도성 소자가 최소한 한개의 용량성 소자들 포함하는 핵자기 공명용 RF 코일.
제3항에 있어서, 단부 캡 주위를 따르는 세그먼트 각도 위치 θ에 따라서 코일의 동작시에 대략 정현파 전류 분포를 상기 세그먼트내에서 달성하기 위해 상기 도전성 세그먼트들중의 하나에 상기 용량성 소자들 중의 하나의 양단에서 상기 코일이 부세되게하는 수단을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제1항에 또는 제4항의 어느 한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 최소한 하나가 그 안에 형성되는 다수의 구멍을 가지며, 그 각각의 구멍이 상기 단부 캡 소자들의 지역에서 비교해서 비교적 작은 지역을 갖는 핵자기 공명용 RF 코일.
제1항 또는 제4항의 어느 한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들이 각각이 상기 단부 캡 소자들에서의 전류 방향에 실질적으로 평형하게 배향된 비 도전성 지역에 의해 분리되는 두 도전성 반쪽을 갖는 핵자기 공명용 RF 코일.
제4항에 있어서, 상기 정현파 전류 분포가 최소 크기를 대략 가지는 단부 캡 주위를 따라 위치된 세그먼트들내에서 상기 용량성 소자들이 단락회로를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제4항에 있어서, 상기 정현파 전류 분포가 최소 크기를 대략 가지는 단부 캡 주위를 따라 위치된 세그먼트들내에서 상기 용량성 소자들이 개방회로를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제8항에 있어서, 상기 단부 캡소자들의 하나가 환형 고리인 핵자기 공명용 RF 코일.
제9항에 있어서, 상기 코일이 머리 코일을 포함하는데, 상기 도전성 단부 캡 및 세그먼트들이 원통 코일 형태위에 장착되고, 그 형태에 상기 세그먼트들이 개방회로에 의해 대체된 지역에 윈도우가 제공된 핵자기 공명용 RF 코일.
제3항에 있어서, 상기 세로축에 수직이며 2H₁COSωt(여기에서 2H₁는 진동 자계의 크기, ω는 그 자계의 공진주파수, t는 시간임)로 표현되는 진동 RF 자계를 발생하기 위해 상기 세그먼트들주의 제1세그먼트의 상기 용량성 소자들중 하나와 병렬 연결되는 제1 여기원에 의해 상기 코일이 동작 가능한 핵자기 공명용 RF 코일.
제11항에 있어서, 상기 코일의 제1 여기원과 90°위상치있는 제2 여기원에 의해 동작 가능하고, 상기 제2 여기원 상기 제1 세그먼트로 부터 각도 θ=90°만큼 떨어진 상기 세그먼트들의 제2 세그먼트내의 용량성 소자와 병렬로 연결되어서 상기 직교 RF 자계 성분이 단일 진동 RF 자계를 발생하도록 벡터방식으로 가산되는데 상기 각도 θ가 상기 루우프들 주위를 따른 각 세그먼트들의 위치 표시의 극죄표식 각인 핵자기 공명용 RF 코일.
제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 세그먼트들중의 최소한 하나가 다수의 직렬 연결된 용량성 소자들을 포함하고, 상기 직렬 연결된 소자들 사이의 공통점이 상기 코일의 입력 임피던스를 조정하기 위해 선택 가능한 핵자기 공명용 RF 코일.
제11항에 있어서, 상기 제1 세그먼트가 다수의 직렬 연결된 소자들을 포함하며, 상기 직렬 연결된 용량성 소자가 상기 코일의 입력 임피던스를 조정하기 위해 선택 가능한 핵자기 공명용 RF 코일.
제3항에 있어서, 상기 세그먼트들의 최소한 하나가 최소한 한개의 가변 용량성 소자를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제1항 또는 제4항의 어느한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들이 최소한 하나가 상기 단부 캡 소자내의 전류 방향에 수직인 방향으로 단위 길이당 일정 용량을 갖는 용량성 소자들을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제16항에 있어서, 단위 길이당 일정 용량을 갖는 상기 용량성 소자 양단에서 상기 RF 코일을 부세하기 위한 수단을 아울러 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제1항 또는 제4항의 어느한항에 있어서, 상기 RF 코일이 상기 단부 캡 소자들의 하나로부터 이격된 최소한 한개의 도전성 루우프 소자들 포함하고, 상기 도전성 세그먼트들이 상기 단부 캡 소자들의 하나와 상기 루우프 소자를 상호 연결하고, 상기 단부 캡 소자들의 다른 하나가 상기 루우프 소자와 동일 평면이고 그 루우프 소자와 공통 중심을 갖으나 전기적으로 서로 절연된 것을 특징으로 한 핵자기 공명용 RF 코일.
공통 세로축을 따라 간격져서 배열되는 한쌍의 도전성 단부 캡 소자들과, 각각이 최소한 하나의 유도성 소자를 직렬로 갖고 있는 다수의 도전성 세그먼트를 포함하며, 상기 세그먼트들이 상기 단부 캡 소자들의 각각의 주위를 따라 간격진 점들에서 상기 단부 캡 소자들을 상호 연결하고, 또한 상기 세로축과 실질적으로 평행하게 배열되고 그 결과 그 구성이 4중 대칭을 갖지 않는 것을 특징으로 한 핵자기 공명용 RF 코일.
제19항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 각각이 실질적으로 원형이고, 상기 도전성 세그먼트들이 상기 루우프들 각각의 주위를 따라 등간격으로 간격져 있는 핵자기 공명용 RF 코일.
제19항에 있어서, 상기 유도성 소자가 최소한 한개의 용량성 소자를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제21항에 있어서, 루우프 주위를 따른 세그먼트 각도 위치 θ에 따라 상기 세그먼트내의 전류가 코일 동작시 대략 정현파 분포를 이루도록 상기 도전성 세그먼트중 하나의 상기 용량성 소자들중 최소한 하나의 양단에서 상기 코일을 부세하는 수단을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제19항 또는 제22항의 어느한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들이 최소한 하나가 그 안에 형성된 다수의 구멍을 가지며, 그 각각의 구멍이 상기 단부 캡소자들의 지역과 비교해서 비교적 작은 지역을 갖는 핵자기 공명용 RF 코일.
제19항 또는 제22항의 어느한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 각각이 상기 단부 캡 소자들의 전류 흐름 방향과 실질적으로 평행하게 배양된 비 도전성 지역에 의해 분리되는 두 도전성 반쪽들을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제22항에 있어서, 상기 수단이 각각 Sinθ와 Cosθ에 비례한 세그먼트 전류 분포를 갖는 제1 및 제2 직교 공진 모우드를 예기하도록 상기 RF 코일을 부세하는 제1 및 제2 수단을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제22항에 있어서, 상기 코일에 제1 및 제2공진 모우드를 여기하기 위해 상기 RF 코일을 부세하는 수단을 포함하는데, 상기 모우드들중 하나는 소망의 모우드이며, 무시할 만한 전류를 소망의 모우드에서 이송하는 세그먼트들내의 상기 용량성 소자가 소망의 모우드의 주파수에 대해 바람직하지 않은 모우드의 주파수를 대체하기 위해 단락회로로 교체되는 핵자기 공명용 RF 코일.
제22항에 있어서, 상기 코일에 제1 및 제2 공진 모우드를 여기하기 위해 상기 RF 코일을 부세하는 수단을 포함하는데 상기 모우드들중 하나는 소망의 모우드이며, 무시할 만한 전류를 소망의 모우드에서 이송하는 세그먼트들내의 상기 용량성 소자가 소망의 모우드의 주파수애 대해 바람직하지 않은 모우드의 주파수를 대체하기 위해 개방회로로 교체되는 핵자기 공명용 RF 코일.
제27항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 최소한 하나가 환형인 핵자기 공명용 RF 코일.
제28항에 있어서, 상기 코일이 머리 코일을 포함하는데, 상기 도전성 단부 캡들과 세그먼트들이 상기 세그먼트들의 개방회로로 교체되는 지역에 윈도우가 형성되는 실질적으로 원통형 코일 형태상에 장착되는 핵자기 공명용 RF 코일.
제22항에 있어서, 상기 수단이 각도 θ=90°떨어진 제1 및 제2 세그먼트에 각각 배열된 제1 및 제2 수단을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제30항에 있어서, 상기 제1 및 제2 수단중의 적어도 하나가 각각 다수의 직렬 연결된 용량성 소자들을 갖는데, 상기 직렬 연결된 용량성 소자들의 공통점들이 상기 RF 코일의 입력 임피던스를 조정하도록 선택 가능한 핵자기 공명용 RF 코일.
제22항에 있어서, 상기 수단이 다수의 직렬 연결된 용량성 소자들을 포함하고, 상기 직렬 연결된 용량성 소자들의 공통점들이 상기 RF 코일의 입력 임치던스를 조정하도록 선택 가능한 핵자기 공명용 RF 코일.
제18항에 있어서, 상기 세그먼트들중의 최소한 하나가 최소한 한개의 가변 용량성 소자를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제19항 또는 제22항의 어느 한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들이 최소한 하나가 상기 단부 캡 소자들내의 전류 흐름 방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 단위 길이당 일정 용량을 갖는 용량성 소자를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제34항에 있어서, 단위 길이당 일정 용량을 가진 상기 용량성 소자 양단에서 상기 RF 코일을 부세하는 수단을 포함한 핵자기 핵자기 공명용 RF 코일.
제19항 또는 제22항의 어느 한항에 있어서, 상기 RF 코일이 상기 단부 캡 소자들중 하나로 부터 위에서 간격져 있는 최소한 하나의 도전성 루우프 소자를 포함하며, 상기 도전성 세그먼트들이 상기 단부 캡 소자들주의 하나와 상기 루우프 소자와를 전기적으로 상호 연결하고, 상기 단부 캡 소자의 다른 하나가 상기 루우프 소자와 실질적으로 동일 평면이고 동일 중심점을 갖으나 전기적으로 서로 절연되는 핵자기 핵자기 공명용 RF 코일.
공통 세로축을 따라 이격되어 배열된 한쌍의 도전성 단부 캡 소자들과 ; 상기 단부 캡 소자들의 각각의 주위를 따라 이격된 점들에서 상기 단부 캡 소자들을 전기적으로 상호 연결하며, 각각이 최소한 한개의 유도성 소자를 갖는 다수의 세그먼트들을 포함하고, 또한 루우프 주위를 따른 상기 세그먼트들의 각각의 각도 위치 θ에 따라서 상기 세그먼트내에서 전류 분포가 대략 정현파 분포를 코일 동작시에 갖도록 부세되게 하는 수단을 갖는 핵자기 공명용 RF 코일.
제37항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 각각이 실질적으로 원형이고, 상기 도전성 세그먼트들이 상기 루우프의 각각의 주위를 따라 등간격으로 배열된 핵자기 공명용 RF 코일.
제37항에 있어서, 상기 유도성 소자가 최소한 하나의 용량성 소자를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제37항 또는 제39항의 어느 한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 적어도 하나가 그 소자들에 형성된 다수의 구멍을 갖고, 각각의 구멍이 상기 단부 캡 소자들의 지역과 비교해서 비교적 작은 지역을 갖는 핵자기 공명용 RF 코일.
제37항 또는 제39항의 어느 한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 각각이 상기 단부 캡 소자들에서의 전류 방향과 실질적으로 평행하게 배향되는 비도전성 지역으로 분리되는 두 도전성 반쪽을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제39항에 있어서, 상기 수단이 Sinθ와 Cosθ에 각각 비례한 세그먼트 전류 분포를 가진 제1 및 제2 직교 공진 모우드를 상기 코일에 여기하도록 상기 코일을 부세하는 제1 및 제2 수단을 갖으며, Sinθ가 큰 곳에서 세그먼트내의 상기 용량성 소자가 고용량을 갖는 반면, Cosθ가 큰 곳에서 세그먼트내의 상기 용량성 소자가 상기 고용량에 비해 낮은 용량값을 가져서 상기 제1 및 제2 모우드가 상이한 주파수에서 발생하는 핵자기 공명용 RF 코일.
제39항에 있어서, 상기 RF 코일이 그 코일이 부세되도록하여 제1 및 제2 직교 공진 모우드를 여기하는 수단을 갖는데, 상기 모우드중 하나는 소망의 모우드이고, 소망의 모우드에서 무시할 만한 전류를 이송하는 세그먼트들내의 상기 용량성 소자가 소망의 모우드의 주파수에 대해 바람직하지 않은 모우드의 주파수를 대체하기 위해 단락 회로로 교체되는 핵자기 공명용 RF 코일.
제35항에 있어서, 상기 RF 코일이 그 코일이 부세되도록하여 제1 및 제2 공진 모우드를 여기하는 수단을 갖는데, 상기 모우드중 하나는 소망의 모우드이고, 소망의 모우드에서 무시할 만한 전류를 이송하는 세그먼트들내의 상기 용량성 소자가 소망의 모우드의 주파수에 대해 바람직하지 않은 모우드의 주파수를 대체하기 위해 개방회로로 교체되는 핵자기 공명용 RF 코일.
제44항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 하나가 환형 고리를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제45항에 있어서, 상기 코일이 머리 코일을 포함하고, 상기 도전성 단부 캡 및 세그먼트들이 개방회로로 상기 세그먼트가 교체된 지역에 윈도우가 형성되는 실질적으로 원통 코일 형태상에 장착된 핵자기 공명용 RF 코일.
제39항에 있어서, 상기 수단이 각도 θ=90°로 떨어진 제1 및 제2 세그먼트상에 각각 배치된 제1 및 제2 수단을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제47항에 있어서, 상기 제1 및 제2 수단중의 하나가 각각 다수의 직렬 연결된 용량성 소자를 포함하는데, 직렬 연결된 용량성 소자들 사이의 공통점들이 상기 RF 코일의 입력 임피던스를 조정하기 위해 선택 가능한 핵자기 공명용 RF 코일.
제39항에 있어서, 상기 수단이 다수의 직렬 연결된 용량성 소자들을 갖고, 그 용량성 소자들 사이의 공통점들이 상기 RF 코일의 입력 임피던스를 조정하기 위해 선택 가능한 핵자기 공명용 RF 코일.
제37항 또는 제39항의 어느 한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 적어도 하나가 상기 단부 캡 소자들내의 전류 흐름 방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 단위 길이당 일정 용량을 가진 용량성 소자를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제50항에 있어서, 단위 길이당 일정 용량을 가신 상기 용량성 소자의 양단에서 상기 RF 코일을 동작 하기 위한 수단을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제37항 또는 제39항의 어느 한항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 하나로 부터 간격진 적어도 한개의 루우프 소자를 포함하는데, 상기 도전성 세그먼트들이 상기 단부 캡 소자들중의 하나와 상기 루우프 소자를 상호 연결하고, 상기 단부 캡 소자들의 다른 하나가 상기 루우프 소자와 동일 평면이고, 동일 중심을 갖으나, 전기적으로 서로 절연된 핵자기 공명용 RF 코일.
각각이 최소한 한개의 비도전성 갭을 갖는 도전성 세그먼트들을 가진 제1 조립체와 : 제2 조립체내에서의 도전성 세그먼트들내에 형성된 갭이 상기 제1 조립체내의 갭에 비해 차이가 나는, 제1 조립체와 실질적으로 동일한 제2 조립체 : 를 포함하고, 상기 제1 및 제2 조립체기 서로에 동축 배열이고, 유전재료로 분리되어 있으며, 각각의 조립체의 도전성 세그먼트들이 도전성 단부 캡 소자와 그 단부의 한 단부에서 전기적으로 상호 연결되고, 그것의 다른 단부에서 제2 도전성 단부 캡 소자에 상호 연결되고, 각각의 조립체내의 갭들이 한조립체내의 갭이 용량성 소자를 형성하기 위해 다른 조립체내의 대응 세그먼트의 연속부위에 의해 브리지 연결되도록 위치되는 핵자기 공명용 RF 코일.
제53항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 적어도 하나가 그 안에 형성된 다수의 구멍들을 갖는데, 각각 구멍이 상기 단부 캡 소자들의 지역과 비교해서 비교적 적은 지역을 가진 핵자기 공명용 RF 코일.
제53항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 각각이 상기 단부 캡 들내의 전류 흐름 방향과 실질적으로 평행하게 배향된 비도전성 지역으로 분리된 두 도전성 반쪽을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제53항에 있어서, 상기 제1 및 제2 조립체중의 적어도 하나에서 도전성 세그먼트들이 비도전성 갭 지역에 전기적으로 절연된 최소한 한개의 도전성 패드를 포함하며 상기 패드가 상기 용량성 소자의 용량을 조정하기 위해 상기 제1 및 제2 조립체의 대응 세그먼트들 사이에서의 중첩지 역을 변화시키기 위해 도전성 세그먼트들의 나머지 세그먼트에 전기적으로 연결할 수 있는 핵자기 공명용 RF 코일.
제53항에 있어서, 상기 제1 및 제2 조립체들이 인쇄회로판의 양편에 조작되는 상기 세그먼트 소잘들에 대응하는 도전성 패턴을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제53항에 있어서, 상기 제1 및 제2 조립체가 단일 인쇄회로판의 양편에 조작되는 상기 세그먼트 소잘들에 대응하는 도전성 패턴을 가진 핵자기 공명용 RF 코일.
제58항에 있어서, 상기 제1 및 제2 조립체 각각이 다수의 부조립체들을 갖는데, 각각의 부조립체는 상기 조립체들중 하나와 관련된 도전성 패턴의 일부가 그 위에 조작되는 핵자기 공명용 RF 코일.
제53항에 있어서, 루우프 주위를 따른 세그먼트각도 위치 θ에 따라 상기 세그먼트내에서 대략의 정현파 분포를 코일 동작시에 달성하기 위해 상기 도전성 세그먼트들중의 하나에서의 상기 용량성 소자들중의 적어도 하나의 양단에서 상기 코일이 부세되게 하는 수단을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제60항에 있어서, 상기 정현파 전류 분포가 대략 최저 크기를 갖는 곳에서 단부 캡 주위를 따라 배치되는 세그먼트내의 상기 용량성 소자가 개방회로를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제60항에 있어서, 상기 정현파 전류 분포가 대략 최저 크기를 갖는 곳에서 단부 캡 주위를 따라 배치되는 세그먼트내의 상기 용량성 소자가 개방회로를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제62항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 하나가 환형인 핵자기 공명용 RF 코일.
제63항에 있어서, 상기 코일이 머리 코일을 포함하고, 상기 세그먼트들이 상기 세그먼트들이 개방회로로 교체되는 지역에 윈도우가 형성된 원통 코일 형태상에 장착되는 핵자기 공명용 RF 코일.
제60항에 있어서, 상기 수단이 각도 θ=90°로 분리된 제1 및 제2 세그먼트상에 각각 배치된 제1 및 제2 수단을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제65항에 있어서, 상기 제1 및 제2 수단을 각각이 다수의 직렬 연결된 용량성 소자들을 갖는데, 직렬 연결된 용량성 소자들 사이의 공통점들이 상기 RF 코일의 입력 임피던스를 조정하기 위해 선택 가능한 핵자기 공명용 RF 코일.
제60항에 있어서, 상기 수단이 다수의 직렬 연결된 용량성 소자들을 갖는데, 직렬 연결된 용량성 소자들 사이의 공통점들이 상기 RF 코일의 입력 임피던스를 조정하기 위해 선택 가능한 핵자기 공명용 RF 코일.
제53항에 있어서, 상기 도전성 세그먼트들이 상기 단부 캡 소자들의 주위를 따라 등간격으로 이격된 핵자기 공명용 RF 코일.
제68항에 있어서, 상기 세그먼트들이 상기 루우프들의 각각의 주위를 따라 간격져 있어서 4중 대칭구성을 한 핵자기 공명용 RF 코일.
제69항에 있어서, 상기 세그먼트들이 상기 루우프들의 각각의 주위를 따라 간격져 있어서 4중 비대칭 구성을 한 핵자기 공명용 RF 코일.
제53항에 있어서, 상기 단부 캡 소자들의 적어도 하나가 상기 단부 캡 소자들내의 전류 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 단위 길이당 일정 용량을 가진 용량성 소자를 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.
제71항에 있어서, 단위 길이당 일정 용량을 가진 상기 용량성 소자의 양단에서 상기 RF 코일을 동작시키는 수단을 포함한 핵자기 공명용 RF 코일.