【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的谐振器设计，特别是用于高分辨率核磁谐振(nmr)应用、特别是用于液体nmr光谱的谐振器设计。此外，本专利技术涉及使用这样的谐振器设计的方法以及用于制造这样的谐振器设计的方法。
技术介绍
1、在通常的核磁谐振实验中，在磁体的孔中设置静态磁场bo，将样品放入到该磁体的磁中心中，并且以与原子核的拉莫尔频率(larmor frequency)对应的频率、所谓的原子核在对应磁场中的磁谐振频率对样品中的具有核自旋的原子核进行辐照并且随后或同时进行检测。通常对于目前可用的静态磁场强度，辐照频率/检测频率在兆赫至较低的千兆赫频率范围中。
2、对于辐照和检测，以谐振器的形式使用高效率线圈，谐振器的谐振频率适应于待被检测的原子核在对应场中的对应频率。这些谐振器的目的是针对给定的辐照功率提供尽可能高并且尽可能均匀的辐照场，并且用作用于检测的尽可能灵敏的接收器。
3、对于高分辨率应用，通常使用所谓的鞍形线圈，该鞍形线圈的特定谐振频率例如通过附加的外部电容元件进行调谐以进行优化。特别地，在磁谐振成像领域中还使用所谓的鸟笼式谐振器，该鸟笼式谐振器基本上由通过一组轴向条(通常为8个或多达32个金属杆)连接的两个末端轴向环构成，所述轴向杆周向地分布在环的圆周上并且连接两个环。如果在环与条的末端端部中的每个末端端部之间引入电容器，则这些鸟笼式谐振器示出低通行为，并且如果在相邻条之间的环中引入电容器，则这些鸟笼式谐振器示出高通行为。对于8个金属杆的情况，使用16个电容器。此外，混合鸟笼式谐振器是可能的，其中在环中和在条中存
4、这种类型的鸟笼式谐振器聚集了对高射频(rf)性能重要的许多优点，因为这种鸟笼式谐振器示出了高灵敏度、提供了高辐照场(b1)均匀性和高效率。
5、us 4,694,255公开了一种nmr射频线圈，该nmr射频线圈由围绕外周均匀间隔开的多个导电区段构成，并且将一对导电回路元件互连。每个导电区段包括至少一个电抗元件，所述电抗元件可以包括可变电容元件或可变电感元件。
6、us 6,285,189公开了一种鸟笼式线圈，该鸟笼式线圈包括鸟笼式几何形状的多个元件，其中，元件的密度使得所述支腿的互感对总电感的贡献超过常规模型计算的45％。为了适应所期望的元件密度，从诸如可以轴向地定向或在元件之间定向的交叉指型图案之类的紧凑的结构中、或者从在圆柱形基板的相反侧部上的元件部分的布置中获得必要的电容。
7、us 6,735,851公开了一种超导鸟笼式线圈，该超导鸟笼式线圈具有通过使用条带形成的低通线圈配置和高通线圈配置，每个条带具有长形的蓝宝石基板，该基板在其主表面中的一个主表面上、在其整个长度上具有以波浪状图案形成的高温超导(hts)材料层。低通线圈形成有由导电金属制成的一对环元件以及多个这样的条带，所述条带布置成彼此平行并且在沿着环中的每个环周向地间隔开的接合部处将这些环元件互连。在接合部中的每个接合部处，环元件和hts层形成电容。高通线圈由多个这样的条带形成，每个条带具有也在条带的蓝宝石基板的另一主表面上、在彼此分离的两个端部位置处形成的hts材料的电极。这些条带布置成彼此平行并且依次围绕中心轴线，每个条带位于包括中心轴线的平面中。相互相邻的条带对上的hts层和电极呈紧密地面对面关系，以便用作包括电容器的鸟笼式构型的环部分。
8、wo-a-2019041053和对应的ep 3 655 790公开了一种nmr探头，该nmr探头包括具有两个导电环的鸟笼式谐振器以及导电环之间的多个条形连接器。连接器配备有电抗元件，该电抗元件可以单独地调谐以便补偿鸟笼式谐振器中的不对称性。
9、cn-a-112162224涉及一种高介电常数超高场动物磁谐振射频探针，该探针包括线圈单元，该线圈单元包括圆柱形线圈电路基板和圆柱形内壁基板，并且内壁基板布置在线圈电路基板中。高介电常数陶瓷单元的两个端部通过陶瓷单元支承件固定在线圈电路基板与线圈内壁基板之间。所有单元彼此独立、组装灵活，并且可以有效地改善射频探针的灵敏度。多个高介电常数陶瓷块可以极大地改善中央区域中的b1场发射效率，并且避免由完全圆柱形的钛酸钡陶瓷所引起的线圈模式增加和无序的不利影响。
10、us-a-6118274提出了一种nmr探头，该nmr探头具有沿着探头轴线延伸的大致筒形的壳体。nmr探头可以插入到nmr光谱仪磁体的室温孔中，从而在测量区域中提供沿着探头轴线的均匀静态磁场。nmr探头包括圆柱形射频(rf)谐振器，该圆柱形射频(rf)谐振器沿着谐振器轴线定向并且产生相对于谐振器轴线横向的基本上均匀的rf磁场。根据本专利技术，探头轴线与谐振器轴线之间的角度不同于0度。以这种方式，谐振器的倾斜不会影响有用的rf磁场，并且所接收到的nmr信号的信噪比与倾斜角度无关。
技术实现思路
1、尽管示出了上述显著的优点，但是在过去，鸟笼式谐振器几乎没有用于高分辨率nmr光谱。原因中的一个原因是，现有技术的鸟笼式谐振器由于需要各种不同的部件来建造，而示出了相当显著的磁化率异质性。补偿磁化率、特别是对于电容元件的磁化率是不容易实现的。
2、因此，本专利技术的目的是提供一种新的鸟笼式谐振器，该鸟笼式谐振器总体上提供了鸟笼式谐振器的上述优点，但是同时该鸟笼式谐振器不会受到引入磁化率的异质性和所检测到的线宽的对应加宽的影响。
3、事实上，为了实现所需的辐照性能和检测性能，对于高分辨率nmr谐振器的磁补偿是强制性的。如果找到合适的合金，则能够实现金属部件的补偿。在这种情况下，补偿可以变成几乎是理想的。薄的、高导电性的(也被补偿的)层可以带回高导电性。rf电容器是广泛可用和广泛使用的，但是所有这些材料都不是磁补偿的。与金属相比，介电材料的磁补偿相当复杂。
4、不幸的是，需要多于一种介电材料来满足高分辨率nmr的需求、例如谐振器可以用于广泛的频率范围：300……＞1200mhz。鸟笼式谐振器一方面确保优异的rf特性，但是另一方面每个单独的设计均是窄带的(例如600mhz+/－30mhz)。该事实导致了大量的谐振器设计，并且对于每个以通常100mhz步进上升的nmr主要频率，都需要一种特殊设计。此外，根据应用，需要适应谐振器的直径以及长度。因此，电容器的电容必须在极大范围中变化，并且需要具有的相对介电常数为10……＞100的陶瓷材料，以便以某种方式使电容器成形为达到所期望的频率并且机械地装配到设计中。
5、在此已经发现的是，可以在不添加附加的磁补偿材料的情况下并且通过以不需要磁补偿的方式对电容器元件的介电材料的沿着z轴线的轴向延伸部进行延长来实现磁补偿。
6、用于电容器的介电材料的磁补偿需要在使介电材料成形以获得最佳的相对介电常数、机械稳定性和介电损耗的同时，还必须对磁化率进行优化。在实现具有陶瓷粉末的混合物的介电材料时，这种策略是非常耗时的并且消耗成本的。
7、使用如在此所提出的策略，不需要磁化率的优化步骤，因此找到了一种简单且可靠的方法来本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种鸟笼式谐振器(1)，所述鸟笼式谐振器用于核磁谐振实验辐照和检测并且包括位于相反的轴向端部处的两个导电的圆形的环(2)，所述环(2)用分布在所述环(2)的圆周上的相互分离的至少2个平行的导电的杆(3)连结并且紧固，
2.根据权利要求1所述的鸟笼式谐振器，其中，所述凸出部分的所述长度(SPl)是所述鸟笼式件的高度(BCh)的至少20％、25％或30％、优选地至少40％或至少50％，
3.根据前述权利要求中的任一项所述的鸟笼式谐振器，其中，所述电容器条(19)中的每个电容器条具有的厚度(Bt)在0.05mm至1mm的范围中、优选地在0.1mm至0.5mm的范围中，并且宽度(Bw)在0.5mm至3mm的范围中、优选地在1mm至2mm的范围中，其中优选地，所述电容器条的横截面形状为矩形或u形形状；
4.根据前述权利要求中的任一项所述的鸟笼式谐振器，其中，在两侧的所述凸出部分(24)至少部分地嵌入屏蔽射频的材料件中，优选地，在两端设置有带有接纳盲孔(26)的RF屏蔽材料的块(25)，所述凸出部分(24)至少部分地穿入所述接纳盲孔(26)中，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种鸟笼式谐振器(1)，所述鸟笼式谐振器用于核磁谐振实验辐照和检测并且包括位于相反的轴向端部处的两个导电的圆形的环(2)，所述环(2)用分布在所述环(2)的圆周上的相互分离的至少2个平行的导电的杆(3)连结并且紧固，
2.根据权利要求1所述的鸟笼式谐振器，其中，所述凸出部分的所述长度(spl)是所述鸟笼式件的高度(bch)的至少20％、25％或30％、优选地至少40％或至少50％，
3.根据前述权利要求中的任一项所述的鸟笼式谐振器，其中，所述电容器条(19)中的每个电容器条具有的厚度(bt)在0.05mm至1mm的范围中、优选地在0.1mm至0.5mm的范围中，并且宽度(bw)在0.5mm至3mm的范围中、优选地在1mm至2mm的范围中，其中优选地，所述电容器条的横截面形状为矩形或u形形状；
4.根据前述权利要求中的任一项所述的鸟笼式谐振器，其中，在两侧的所述凸出部分(24)至少部分地嵌入屏蔽射频的材料件中，优选地，在两端设置有带有接纳盲孔(26)的rf屏蔽材料的块(25)，所述凸出部分(24)至少部分地穿入所述接纳盲孔(26)中，
5.根据前述权利要求中的任一项所述的鸟笼式谐振器，其中，所述环(2)和所述杆(3)由金属构成或至少包括金属涂层、优选地铜或银中的至少一者的涂层，
6.根据前述权利要求中的任一项所述的鸟笼式谐振器，其中，所述电容器条(19)以叠层的形式设置，这样的叠层优选地包括中央聚合物层、优选地全卤化聚合物，特别是选自以下各者的全卤化聚合物：聚氯乙烯(pvf)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚三氟氯乙烯(pctfe)、全氟烷氧基聚合物(pfa)、氟化乙烯-丙烯(fep)、聚乙烯四氟乙烯(etfe)、聚乙烯氯三氟乙烯(ectfe)、全氟弹性体(ffpm/ffkm)、碳氟化合物[氯三氟乙烯偏二氟乙烯](fpm/fkm)、含氟弹性体[四氟乙烯-丙烯](fepm)或氯化类似物或其共混物，所述中央聚合物层优选地具有的厚度小于50μm、更优选地具有的厚度在10μm至40μm的范围中，并且
7.根据前述权利要求中的任一项所述的鸟笼式谐振器，其中，所述鸟笼式谐振器以高通谐振器、低通谐振器或高通谐振器和低通谐振器的混合的形式成形，其中，所述电容器和金属条在由所述环限定的xy平面...
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