DE3839046C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Einsatz für einen Probenkopf für die NMR-Tomographie mit einem Käfigresonator, der aus einer Anzahl auf einer ein Innenrohr bildenden Zylinderfläche angeordneter, parallel zur Zylinderachse gerichteter Leiterabschnitte, einer die Leiterabschnitte umgebenden, zu der genannten Zylinderfläche konzentrischen, elektrisch leitenden Abschirmung und zu den Leiterabschnitten in Serie geschalteten Kondensatoren besteht, welche zusammen mit den Leiterabschnitten die elektrische Länge des Käfigresonators derart bestimmen, daß sich der Käfigresonator bei einer ersten vorgegebenen Betriebsfrequenz f₀ einer ersten Kernart in Resonanz befindet, und mit einer Einrichtung zum Anregen einer TEM-Dipolwelle im Käfigresonator.

Probenköpfe ohne einen Einsatz der eingangs genannten Art sind in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise aus der DE-OS 35 22 401 und der EP-OS 1 41 383 bekannt. Im ersten Fall erstrecken sich die Leiterabschnitte über die gesamte Länge des Käfigresonators und es sind die Kondensatoren zwischen den Enden der Leiterabschnitte und der elektrisch leitenden Abschirmung angeordnet. Bei der zweiten Anordnung sind mehrere Leiterabschnitte axial hintereinander angeordnet und durch die genannten Kondensatoren miteinander verbunden. Weiterhin sind die Leiterabschnitte an ihren Enden alle miteinander durch einen ringförmigen Leiterabschnitt miteinander verbunden.

Zum Erzielen eines guten Signal/Rausch-Verhältnisses sollen diese Käfigresonatoren eine möglichst hohe Güte und damit eine ausgeprägte Resonanz aufweisen. Demgemäß müssen sie auf die Betriebsfrequenz f₀ abgestimmt werden. Bei dem aus der DE-OS 35 22 401 bekannten Probenkopf erfolgt die Abstimmung mittels eines rohrförmigen, elektrisch leitenden Abschnittes, der an einem Ende in den von den Leiterabschnitten gebildeten Zylinder eingeschoben ist. Die dadurch mögliche Verstimmung der Resonanz­ frequenz beträgt maximal 3%. Bei dem aus der EP-OS 1 41 383 bekannnten Probenkopf ist jeweils einer der zu den Leiterab­ schnitten in Serie geschalteten Kondensatoren als abstimmbarer Kondensator ausgebildet, der eine Feinabstimmung ermöglicht. Eine solche Abstimmung muß jedoch vor dem Einbau des Proben­ kopfes in einem besonderen Meßkreis vorgenommen werden.

Die notwendige scharfe Abstimmung des Probenkopfes auf die Betriebsfrequenz hat zur Folge, daß jeder Probenkopf nur für eine solche Betriebsfrequenz ausgelegt ist. Dabei ergibt sich die Betriebsfrequenz aus der Resonanzfrequenz der zu beobachten­ den Kernart, welche Resonanzfrequenz von der Kernart selbst und dem am Meßort herrschenden Magnetfeld abhängt. Gewöhnlich werden bei der NMR-Tomographie Protonenspins beobachtet und es wird das Magnetfeld so gewählt, daß die Resonanzfrequenz der Protonenspins entweder 100 MHz oder 200 MHz beträgt.

Neben der Beobachtung der Dichte von Protonenspins, die bei der Untersuchung biologischer Gewebe vornehmlich für die Wasser­ verteilung charakteristisch ist, ist für die NMR-Tomographie auch die Beobachtung der Spins anderer Kernarten von Interesse, beispielsweise von Deuterium, Kohlenstoff 13, Phosphor, Fluor usw. Von besonderem Interesse ist die Beobachtung der Fluor- Resonanz, deren Frequenz um etwa 6% niedriger ist als die Reso­ nanzfrequenz von Protonen. Die Beobachtung der Fluor-Resonanz stößt jedoch in der Praxis auf erhebliche Schwierigkeiten, weil aus den oben dargelegten Gründen der auf Protonenresonanz abgestimmte Probenkopf nicht zur Beobachtung der Fluor-Resonanz geeignet ist und daher gegen einen auf die Fluor-Resonanz abge­ stimmten Probenkopf ausgewechselt werden muß. Der hierzu erfor­ derliche Arbeitsaufwand ist so bedeutend, daß ein häufiger Wechsel der Probenköpfe, wie er für aufeinanderfolgende Proto­ nen- und Fluor-Messungen am gleichen Objekt erforderlich wäre, praktisch nicht durchführbar ist.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Einsatz für einen Probenkopf der eingangs genannten Art so zu auszubilden, daß seine Resonanzfrequenz leicht auf die Resonanzfrequenzen unterschiedlicher Kernarten abstimmbar ist und daher die Beobachtung der Resonanzen unterschiedlicher Kernarten bei aufeinderfolgenden Messungen am gleichen Objekt gestattet.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Einsatz für das elektromagnetische HF-Feld durchlässig ist, als Hohlzylinder ausgebildet ist, etwa die gleiche Länge hat wie das Innenrohr, vollständig in das Innenrohr eingeschoben wird und so bemessen ist, daß er die elektrische Länge des Käfigresonators auf einen solchen Wert vergrößert, daß sich der Käfigresonator bei einer zweiten vorgegebenen Betriebsfrequenz f₁ einer zweiten Kernart in Resonanz befindet.

Wie eingangs beschrieben, weisen zwar die bekannten Probenköpfe bereits im wesentlichen kapazitiv wirkende Mittel auf, um die Resonanzfrequenz des Käfigresonators auf einen vorgegebenen Wert einzustellen, jedoch handelt es sich dabei ausschließlich um Justiermittel, die dazu dienen, die bei der Konstruktion des Probenkopfes angestrebte Resonanzfrequenz genau einzustellen und die allenfalls noch eine Feinabstimmung in Abhängigkeit von der Belastung des Probenkopfes durch die zu messende Probe zulassen. Insbesondere bei dem in der DE-OS 35 22 401 beschriebenen Probenkopf ist zur Abstimmung ein rohrförmiger, elektrisch leitfähiger Abschnitt im inneren Mantel axial verschiebbar angeordnet. Dieser Metallring kann jedoch ausschließlich im Endbereich zur Beeinflussung des Randfeldes vorgesehen sein, da ein durchgängiger Metallzylinder das Probensignal abschirmen und eine NMR-Messung unmöglich machen würde. Außerdem ist die genannte Abstimmvorrichtung permanent im Probenkopf eingebaut.

Im Gegensatz dazu handelt es sich bei dem nach der Erfindung vorgesehenen Einsatz nicht um eine Justiereinrichtung, sondern um eine Schalteinrichtung, durch die die Betriebsfrequenz von einem ersten Wert f₀ auf einen zweiten Wert f₁ umgestellt werden kann und umgekehrt. Auch bei einem nach der Erfindung ausgebildeten Probenkopf ist es notwendig, die üblichen Justiermittel zum Abstimmen der Resonanzfrequenz des Käfigresonators auf die Betriebsfrequenz f₀ vorzunehmen, und es sind weitere Justiereinrichtungen notwendig, um zu gewährleisten, daß beim Einfügen des Einsatzes die Resonanzfrequenz des Probenkopfes genau mit der zweiten vorgegebenen Betriebsfrequenz f₁ übereinstimmt, auch wenn die Einstellung der zweiten Betriebsfrequenz durch die Lage des Einsatzes in bezug auf den Käfigresonator des Probenkopfes beeinflußt werden kann. Demgemäß wird durch die Erfindung ein Probenkopf zur Verfügung gestellt, der zwei vorgegebene Resonanzfrequenzen hat, auf die durch Einschieben oder Entnehmen eines Einsatzes umgeschaltet werden kann. Das Einschieben oder Herausnehmen eines Einsatzes ist eine sehr einfache, schnell durchführbare Maßnahme, die nicht einmal das Entnehmen einer Probe aus dem Probenkopf erfordert, geschweige denn den Ausbau des Probenkopfes selbst. Daher kann der Wechsel der Betriebsfrequenz zum Untersuchen unterschiedlicher Kernarten jederzeit im Verlauf der Untersuchung eines Objektes vorgenommen werden, so daß die Erfindung dazu beiträgt, die mittels der NMR-Tomographie in der Praxis erzielbaren Erkenntnisse bedeutend zu erweitern.

Der zum Verändern der Betriebsfrequenz dienende Einsatz kann aus einem Material mit hoher Dielektrizitätskonstanten bestehen, beispielsweise aus einem keramischen Material auf der Basis von Bariumtitanat und/oder TiO₂. Die sich in dem Käfigresonator längs der leitenden Abschnitte ausbreitenden elektromagnetischen Wellen haben in einem Material mit hoher Dielektrizitätskonstanten eine verminderte Ausbreitungsgeschwindigkeit, was einer Verkürzung der effektiven Wellenlänge entspricht, so daß eine Verschiebung der Resonanz in Richtung größerer Wellenlängen stattfindet, das heißt einer niedrigeren Frequenz. Wirksamer als ein Einsatz, dessen die Verschiebung der Resonanzfrequenz bewirkende Komponente praktisch ausschließlich aus einem dielek­ trischen Werkstoff besteht, ist die Verwendung eines Einsatzes, der einen dielektrischen Träger aufweist, auf dem sich elek­ trisch leitende Abschnitte befinden, die den Enden der elek­ trisch leitenden Leiterabschnitte, an welche die Kondensatoren des Käfigresonators angeschlossen sind, dicht gegenüberstehen und dadurch die von diesen Kondensatoren gebildete Kapazität zum Absenken der Resonanzfrequenz des Käfigresonators erhöhen. Auf diese Weise lassen sich sehr erhebliche Änderungen der Resonanzfrequenz des Käfigresonators erzielen und es hat eine Axialverschiebung ebenso wie eine Drehung des Einsatzes einen relativ hohen Einfluß auf die Resonanzfrequenz, so daß durch die Axialbestimmung der Lage des Einsatzes zugleich eine sehr genaue Bestimmung der zweiten Resonanzfrequenz f₁ erfolgen kann. Wie bereits erwähnt, kann es sich bei der ersten Betriebs­ frequenz f₀ insbesondere um diejenige der Protonen-Resonanz und bei der zweiten Betriebsfrequenz f₁ um diejenige der Fluor- Resonanz handeln.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind von den auf einer Zylinderfläche angeordneten Leiterabschnitten jeweils drei im wesentlichen gleichlange Abschnitte axial hintereinander angeordnet. Die Enden dieser Abschnitte stehen sich jeweils mit geringem Abstand gegenüber und es sind die Kondensatoren des Käfigresonators an diese Enden angeschlossen. Die äußeren Enden der jeweils äußeren Leiterabschnitte sind miteinander durch einen ringförmigen Leiterabschnitt verbunden. Endlich sind auf dem dielektrischen Träger des Einsatzes elekt­ risch leitende Abschnitte angeordnet, welche die einander gegen­ überstehenden Enden der jeweils axial hintereinander angeord­ neten Leiterabschnitte überlappen. Diese Ausbildung des Proben­ kopfes hat sich als besonders einfach herstellbar und betriebs­ sicher erwiesen und ermöglicht durch die Änderung der Kapazität zwischen den axial aufeinanderfolgenden Leiterabschnitte eine sehr beträchtliche Variation der Resonanzfrequenz, ohne daß damit ein für die tomographischen Messungen merklicher Verlust der Güte des Probenkopfes in Kauf genommen werden müßte.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und er­ läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Die Zeichnung zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Probenkopfes, teilweise aufgebrochen, in Verbindung mit einem dazugehörigen Einsatz.

Der in der Zeichnung dargestellte Probenkopf 1 umfaßt ein hohl­ zylindrisches Gehäuse 11, das aus einem Mantel 12, einem Innen­ rohr 13 und ringförmigen Endscheiben 14 besteht, die den Zwi­ schenraum zwischen dem Mantel 12 und dem Innenrohr 13 über­ brücken. Die Innenfläche des Mantels 12 ist elektrisch leitend ausgebildet, beispielsweise mit einem Metallgitter 16 belegt. Auf die Außenfläche 17 des Innenrohres 13 sind Leiterabschnitte 22 aufgebracht, die sich parallel zur Achse z des Gehäuses 11 und damit auch des Innenrohres 13 erstrecken und von denen jeweils drei Leiterabschnitte 22 längs des Innenrohres 13 hin­ tereinander angeordnet sind. Diese Leiterabschnitte 22 haben alle die gleiche Länge. Ihre einander gegenüberstehenden Enden 23 sind jeweils durch einen Kondensator 24 miteinander ver­ bunden. Weiterhin sind die jeweils bis zu den Enden des Innen­ rohres 13 reichenden Enden der äußeren Leiterabschnitte durch einen ringförmigen Leiterabschnitt 25 miteinander verbunden.

Um elektrische Energie in den Probenkopf 1 einzukoppeln, sind an zwei einander gegenüberliegenden Stellen des Probenkopfes Koppelanordnungen vorgesehen, von denen nur eine Koppelanordnung 27, die sich im oberen Abschnitt des Probenkopfes befindet und in deren Bereich der Mantel 12 aufgebrochen wiedergegeben ist, dargestellt ist. Zum Justieren der Koppelanordnung 27 ist eine Stange 28 vorgesehen die den Zwischenraum 15 parallel zur Achse z durchsetzt. An einem Ende läuft die Stange 28 in einem Griff 30 aus, mit dem die Stange in Richtung des eingezeichneten Doppelpfeiles um seine Längsachse verdrehbar ist. Das entgegen­ gesetzte Ende der Stange 28 ruht in einem Lager, das in der gegenüberliegenden Endscheibe 14 angeordnet ist. Dabei können die Lager gleichzeitig zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zu einer in der axialen Mitte der Stange 28 ange­ ordneten Schleifenantenne 41 dienen.

Schließlich ist im Mantel 12 noch eine Beobachtungsöffnung 43 vorgesehen, in deren Bereich das Metallgitter 16 erkennbar ist und durch die ein Blick in das Innere des Probenkopfes und auch in den vom Innenrohr 13 umschlossenen Probenraum möglich ist.

Bei der beschriebenen Anordnung handelt es sich um einen so­ genannten Käfigresonator. Für den Käfigresonator ist charakte­ ristisch, daß auf der von der Resonatorwandung, die von dem Innenrohr 13 mit den axial gerichteten Leiterabschnitten 22 gebildet wird, nur axiale Ströme fließen können. Daher bildet sich in einem solchen Käfigresonator eine TEM-Welle aus, und zwar bei entsprechender Anregung mittels der Koppelanordnun­ gen 27 eine sogenannte TEM-Dipolwelle. Bei diesem Wellentyp existieren auf dem Umfang des Innenrohres 13 zwei einander diametral gegenüberliegende Stellen, an denen die Stärke des axialen Stromes eine Nullstelle hat. Diese Stellen liegen in einer Ebene, die in der durch die beiden einander ebenfalls diametral gegenüberliegenden Koppelanordnungen 27 definierten Ebene senkrecht steht.

Die Leiterabschnitte 22 sind auf den Umfang des Innenrohres 13 jeweils mit gleichem Abstand verteilt, so daß 16 solcher Leiter angeordnet werden könnten. Von diesen 16 axialen Leiterabschnitten ist jedoch an den Stellen, an denen praktisch kein Strom fließt, jeweils ein Leiter weggelassen worden, so daß nur insgesamt 14 solcher Leiter vorgesehen sind. Der Mantel 12 weist an diesen Stellen die Beobachtungsöffnungen 43 auf, die einen Blick in das Innere des Probenkopfes in Richtung des Pfeiles 44 ermögli­ chen. Die zwischen den Leiterabschnitten 22 angeordneten Kon­ densatoren 24 sind abstimmbar und gestatten es, die Resonanz­ frequenz des beschriebenen Käfigresonators auf eine erste Be­ triebsfrequenz f₀ einzustellen, die bei dem vom NMR-Tomographen erzeugten statischen Magnetfeld der Frequenz der Protonen­ resonanz gleich ist. Ein typischer Wert für diese Resonanz­ frequenz ist f₀=200 MHz. Diese Resonanzfrequenz wird mit einer Anordnung erreicht, bei welcher das Innenrohr 13 einen Außendurchmesser von 150 mm und eine Länge von 234 mm aufweist. Die Leiterabschnitte haben jeweils eine Länge von 60 mm und eine Breite von 5 mm. Die sie verbindenden Kondensatoren haben eine Kapazität von etwa 9 pF. Die die äußeren Enden der Leiter­ abschnitte 22 verbindenden, ringförmigen Leiterabschnitte 25 haben an einem Ende des Innenrohres 13 eine Breite von 8 mm und am anderen Ende eine Breite von 18 mm. Ihr Abstand vom Ende des Innenrohres 13 beträgt 5 bzw. 2 mm.

Zur Veränderung der Betriebsfrequenz des Probenkopfes 1 dient ein rohrförmiger Einsatz 51, dessen Außendurchmesser dem Innen­ durchmesser des Innenrohres 13 entspricht und der etwa die gleiche Länge hat wie das Innenrohr. Er besteht ebenso wie das Plexiglas oder einem glasfaserverstärkten Kunststoff, und ist an seiner Außenfläche mit elektrisch leitenden Abschnitten 52 versehen, die auf den Umfang des Einsatzes 51 mit dem gleichen Winkelabstand verteilt sind wie die axialen Leiterabschnitte 22 auf den Umfang des Innenrohres 13. Die axiale Stellung der leitenden Abschnitte 52 auf dem rohrförmigen Einsatz 51 ist so gewählt, daß diese Abschnitte 52 die Lücken zwischen den axial aneinandergrenzenden Leiterabschnitten 22 überbrücken und so eine zusätzliche kapazitive Kopplung zwischen den axial hinter­ einandergeschalteten Leiterabschnitten herstellen. Dadurch wird die durch die Kondensatoren 24 bewirkte Kopplung zwischen den jeweils axial hintereinander angeordneten Leiterabschnitten erhöht, was einer Verlängerung der von diesen Leiterabschnitten gebildeten Leitung und demgemäß einer entsprechenden Absenkung der Resonanzfrequenz entspricht. Unter Verwendung von leitenden Abschnitten 52 mit einer Länge von etwa 44 mm und einer Breite von 12,5 mm ist eine Verminderung der Resonanzfrequenz um 6% auf f₁=188 MHz und damit auf die Fluor-Resonanz möglich. Dabei ist leicht erkennbar, daß der genaue Wert der Resonanz­ frequenz f₁ von der Lage der auf dem Einsatz angeordneten lei­ tenden Abschnitte 52 in bezug auf die Lücken zwischen den axial hintereinander angeordneten Leiterabschnitten 22 bedingt ist, so daß durch eine Variation der Winkellage und/oder der axialen Stellung des Einsatzes eine genaue Abstimmung auf die gewünschte zweite Betriebsfrequenz f₁ erfolgen kann. Ist die richtige Lage des Einsatzes 51 einmal gefunden, kann sie durch geeignete nicht näher dargestellte Anschläge und/oder sonstige Register­ mittel festgelegt werden, die bewirken, daß der Einsatz 51 stets genau diejenige Lage einnimmt, bei welcher der Probenkopf auf die gewünschte zweite Betriebsfrequenz f₁ abgestimmt ist.

Es ist ersichtlich, daß das dargestellte Ausführungsbeispiel einen Probenkopf für die NMR-Tomographie darstellt, der durch Einsetzen des Einsatzes 51 von einer ersten Betriebsfrequenz f₀, die 200 MHz beträgt und einer Protonen-Resonanz entspricht, auf eine zweite Betriebsfrequenz f₁ umgestellt werden kann, die 188 MHz beträgt und der Fluor-Resonanz entspricht. Diese Umstellung der Betriebsfrequenz erfolgt durch Einschieben des Einsatzes 51, wie auch die Rückstellung auf die erste Betriebs­ frequenz f₀ durch einfaches Herausziehen des Einsatzes statt­ finden kann. Damit bietet der dargestellte Probenkopf die Mög­ lichkeit, mit einem NMR-Tomographiegerät unmittelbar nacheinan­ der Messungen durchzuführen, die die Verteilung der Protonen­ dichte einerseits und die Verteilung der Fluordichte anderer­ seits wiedergebende Bilder oder auch die volumenselektiven Spektren der genannten Kernarten in dem untersuchten Objekt zu erhalten gestatten.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Grund­ sätzlich ist die Erfindung unabhängig von dem speziellen Aufbau des Käfigresonators. Es kommt nur darauf an, durch einen Einsatz die elektrische Länge des Käfigresonators auf einen solchen Wert zu vergrößern, daß sich der Käfigresonator bei einer zwei­ ten vorgegebenen Betriebsfrequenz f₁ in Resonanz befindet. Hierzu kann sowohl die kapazitive Belastung der von den Lei­ tungsabschnitten des Käfigresonators gebildeten Leitungen als auch die Serien-Induktivität dieser Leiter durch Anwendung geeigneter Maßnahmen erhöht werden. Allgemein sind alle Maßnah­ men geeignet, deren Wirkungen sich als effektive Verlängerung der Leitung oder als Verkürzung der effektiven Wellenlänge beschreiben lassen. Dazu gehört insbesondere die Verwendung eines zylindrischen Einsatzes 51, der keine leitenden Abschnitte aufzuweisen braucht, weil seine Dielektrizitätskonstante so hoch ist, daß die von der Dielektrizitätskonstanten des die axialen Leitungsabschnitte umgebenden Mediums abhängige Aus­ breitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen und damit auch die effektive Wellenlänge ausreichend vermindert wird, um eine Resonanz bei der gewünschten tieferen Betriebs­ frequenz f₁ herbeizuführen. Bei einem Frequenzunterschied von 6%, wie er zwischen den Frequenzen der Protonen-Resonanz und der Fluor-Resonanz existiert, wird ein Einsatz mit einer Di­ elektrizitätskonstanten im Bereich zwischen 30 und 40 benötigt. Als Materialien mit einer ausreichend hohen Dielektrizitätskon­ stanten und kleinem Verlustfaktor eignen sich insbesondere keramische Werkstoffe auf der Basis von Bariumtitanat und Titan­ dioxid.

Es sei noch erwähnt, daß Messungen an einem nach der Erfindung ausgebildeten Probenkopf gemäß dem an Hand der Zeichnung be­ schriebenen Ausführungsbeispiel ergeben haben, daß das Einfügen des Einsatzes keine meßbare Änderung der Feldhomogenität inner­ halb des Probenkopfes zur Folge hat. Zwar tritt durch das Ein­ fügen des Einsatzes eine erhebliche Verminderung der Güte des leeren Probenkopfes ein, jedoch liegt hierin kein nennenswerter Nachteil, weil die Verminderung der Güte eines durch eine Probe üblicher Größe belasteten Probenkopfes durch Einfügen des Ein­ satzes vernachlässigbar klein bleibt. Daher sind die mit dem erfindungsgemäßen Probenkopf mit und ohne Einsatz durchgeführten Messungen und durch Auswertung dieser Messungen erzeugten Bilder in jeder Hinsicht vergleichbar.

Claims (5)

1. Einsatz (51) für einen Probenkopf (1) für die NMR-Tomographie mit einem Käfigresonator, der aus einer Anzahl auf einer ein Innenrohr (13) bildenden Zylinderfläche angeordneter, parallel zur Zylinderachse gerichteter Leiterabschnitte, einer die Leiterabschnitte umgebenden, zu der genannten Zylinderfläche konzentrischen, elektrisch leitenden Abschirmung und zu den Leiterabschnitten in Serie geschalteten Kondensatoren besteht, welche zusammen mit den Leiterabschnitten die elektrische Länge des Käfigreso­ nators derart bestimmen, daß sich der Käfigresonator bei einer ersten vorgegebenen Betriebsfrequenz f₀ einer ersten Kernart in Resonanz befindet, und mit einer Einrichtung zum Anregen einer TEM-Dipolwelle im Käfigresonator, wobei der Einsatz (51) für das elektromagnetische HF-Feld durchlässig ist, als Hohlzylinder ausgebildet ist, etwa die gleiche Länge hat wie das Innenrohr (13), vollständig in das Innenrohr (13) eingeschoben wird und so bemessen ist, daß er die elektrische Länge des Käfigresonators auf einen solchen Wert vergrößert, daß sich der Käfigresonator bei einer zweiten vorgegebenen Betriebsfrequenz f₁ einer zweiten Kernart in Resonanz befindet.

2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus einem Material mit hoher Dielektrizitätskonstanten besteht.

3. Einsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz aus einem keramischen Material auf der Basis von Bariumtitanat und/oder TiO₂ besteht.

4. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf ihm elektrisch leitende Abschnitte (52) befinden, die den Enden (23) der elektrisch leitenden Leiterabschnit­ te (22), an welche die Kondensatoren (24) des Käfigresona­ tors angeschlossen sind, dicht derart gegenüberstehen, daß sie die axialen Lücken zwischen den Enden der Leiterabschnitte (22) und den diesen axial benachbarten Leitern überbrücken und dadurch die von den Kondensatoren (24) gebildete Kapazität zum Absenken der Resonanzfrequenz des Käfigresonators erhöhen.

5. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfigresonator und der Einsatz (51) so bemessen und ausgebildet sind, daß die erste Betriebsfrequenz f₀ diejenige der Protonen-Resonanz und die zweite Betriebsfrequenz f₁ diejenige der Fluor-Resonanz ist.