Rev. Phys. Appl. (Paris) 18, 253-261 (1983)
DOI: 10.1051/rphysap:01983001804025300

Efficient fast-recovery scheme for NMR pulse spectrometers

N.S. Sullivan, P. Deschamps, P. Néel et J.M. Vaissière

Service de Physique du Solide et de Résonance Magnétique, CEN Saclay, 91191 Gif sur Yvette Cedex, France

Abstract
We describe an active damping circuit which uses a 90° phase-shift feedback loop to dampen the ringing of nuclear resonance probes just after the RF excitation. The damping does not operate during the reception of the nuclear signal and there is therefore no loss in efficiency or in sensitivity as would be the case for permanent damping. The use of a high voltage FET as a gated duplexer to isolate the RF transmitter after the pulse is also described. The circuit damper is especially useful at low frequencies and we have been able to reduce the recovery time of a series resonant circuit (Q = 50) to less than 7 μs. at 3 MHz using this feedback scheme and the gated duplexer.

Résumé
Nous décrivons un circuit utilisant une contre-réaction capacitive et un déphasage de 90° pour réduire le temps mort des sondes RMN qui existe après une impulsion de radiofréquence. Le circuit d'amortissement fonctionne seulement pendant et pour un temps bref après l'impulsion, par conséquent l'efficacité et la sensibilité du spectromètre restent inchangées. Nous expliquons aussi l'utilisation d'un transistor à effet de champ à haute tension pour isoler le circuit de transmission de la sonde RMN après l'impulsion. L'amortissement est très efficace pour les basses fréquences et nous avons pu réduire le temps mort d'un circuit de résonance en série (Q = 50) à moins de 7 μs à 3 MHz avec cette technique.

PACS
0758 - Magnetic resonance spectrometers, auxiliary instruments and techniques.
1260 - Pulse circuits.
7430 - Counting circuits and electronics for particle physics.

Key words
active networks -- magnetic resonance spectrometers -- nuclear magnetic resonance -- pulse circuits -- radiofrequency spectrometers -- spectrometer components and accessories -- NMR pulse spectrometers -- active damping circuit -- 90degrees phase shift feedback loop -- RF excitation -- gated duplexer