プロトン・エレクトロン二重共鳴イメージングの研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450157
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 小野 光弘 山形大学, 工学部, 教授 (60007010)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平田 拓 山形大学, 工学部, 助教授 (60250958) ; 下山 雄平 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (50123948) ; 赤塚 孝雄 山形大学, 工学部, 教授 (80091875)
• Keywords: プロトン・エレクトロン二重共鳴 / マイクロ波アプリケータ / 切り離し導波管 / フランジ付導波管 / 格子終端TE_<101>空胴共振器 / 細隙開口導波管 / 磁界

Research Abstract

0.2テスラPEDRI(Proton Electron Double Resonance Imaging,プロトン・エレクトロン二重共鳴イメージング)用マイクロ波アプリケータを開発するための実験を行った。
周波数はNMR 8MHz、EPR 5.6GHzである。NMR RFアプリケータはソレノイドコイル又はバードケージコイルを用いる。EPRマイクロ波アプリケータに要求される性能はCW 5W以上の耐電力があり、約10mm×20mmの平面に均一度の高い磁界を照射し得ることである。本研究では、マイクロ波磁界を上述の平面状試料に集中的に照射するために、アプリケータの基本型はTE_<10>方形導波管とし、(1)切り離し導波管、(2)フランジ付導波管、(3)格子終端TE_<101>空胴共振器、(4)細隙開口導波管の開口部磁界分布を測定した。磁界のピックアップコイルは線径0.3mm、内径1mmの1巻きのコイルで、シュペルトップバランを備えている。
実験の結果、次の事柄が明らかになった。(1)切り離し導波管について:導波管開口部中心では磁界強度が最大値の約10分の1程度と低く、導波管壁長辺の中心に磁界が集中し、分布が不均一であることが分かった。磁界の均一度を磁界の最小値/同最大値と定義すると、開口部では0.09、開口部外では0.45である。(2)フランジ付導波管:磁界均一度は、開口部において0.14、開口部外において0.70であり、開口部外、即ち、フランジ面でより均一な分布であることが分かった。(3)格子終端TE_<101>空胴共振器:格子数5本の共振器についての均一度の最良値は0.37である。
以上の実験結果からフランジ又は同様な構造の導体に流れるマイクロ波電流によって生じる磁界の利用が望ましいことが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Mitsuhiro Ono, Akihiko Suenaga, Hiroshi Hirata: "Experimental Investigation of RF Magnetic Field Homogeneity in a Bridged Loop-Gap Resonator"Magnetic Resonance in Medicine. 47. 415-419 (2002)