DE1966801B2 - Magnetic core resonance spectrometer - for measuring gyro magnetic resonances - Google Patents

Magnetic core resonance spectrometer - for measuring gyro magnetic resonances

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DE1966801B2
DE1966801B2 DE1966801A DE1966801A DE1966801B2 DE 1966801 B2 DE1966801 B2 DE 1966801B2 DE 1966801 A DE1966801 A DE 1966801A DE 1966801 A DE1966801 A DE 1966801A DE 1966801 B2 DE1966801 B2 DE 1966801B2
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Terubumi Kase
Teruo Miyamae
Kazuo Nakagawa
Makoto Takeuchi
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Abstract

The analysed specimen is exposed simultaneously to a constant magnetic field and a h.f. magnetic alternating field and for obtaining simultaneous resonance signals in different resonance regions means are provided for alternating modulation of both fields at least two different frequencies.

Description

den Wert 4<om verschoben und anschließend dem Ausgang des Analogdigitalwandlers 22 hinzugefügt Die addierten Resonanzsignale werden dann auf einem Wiedergabegerät 21 angezeigt
Hierbei erhält man eine SignaLyitensität, die doppelt so groß ist wie bei den bekannten Verfahren, wobei das Signal-Rausch-Verhältnis auf V 2 ansteigt Bei Verwendung von mehr Modulationsfrequenzen kann der Rauschabstand noch weiter verbessert werden.
shifted the value 4 <o m and then added to the output of the analog / digital converter 22. The added resonance signals are then displayed on a playback device 21
This gives a signal intensity which is twice as great as in the known method, the signal-to-noise ratio increasing to V 2. If more modulation frequencies are used, the signal-to-noise ratio can be improved even further.

Hierzu 2 Βίε« ZeichnungenFor this purpose 2 Βίε «drawings

Claims (3)

\\ !9 66 801 u ! 9 66 801 u 1 2 1 2 um den jeweiligen, durch den Abstand der Modu-by the respective, by the distance between the modul Patentansprach: lationsf^jejizeffgegsbenenF^quenzabstendsover-Claim: lationsf ^ jejizeffgegsbenenF ^ quenzabstendsover- r schoben wird, daß jeweils bei der gleichen Frequenz r is pushed that each at the same frequency auftretende Resonanzsignale addiert werden.occurring resonance signals are added. Verfahren zur Messung der gyromagnetischen S Der Vorteil, der mit der Erfindung erzielt wird,Method of measuring the gyromagnetic S The advantage achieved with the invention Resonanz nach der Seitenband-Methode, bei dem besteht darin, daß bei gleicher Meßzeit wie bei denResonance according to the sideband method, which consists in the fact that with the same measurement time as the • das polarisierende Magnetfeld oder das hochfre- bekannten Verfahren das Signal-Rausch-Verhältnis quente Wechselfeld gewobbelt wird, dadurch für ede Resonanzsignale sich am den Faktor Ϋ2 ver-• the polarizing magnetic field or the high-frequency method, the signal-to-noise ratio quente alternating field is swept, so that the factor Ϋ2 is reduced for each resonance signal. gekennzeichnet, daß zur Verbesserung des bessern läßt.characterized that can improve the better. Signal-Rausch-Verhältnisses das polarisierende to An Hand der Figuren soll die Erfindung noch nä-Magnetfeld bzw. das hochfrequente Wechselfeld her erläutert werden. Es zeigt
mit mindestens zwei Frequenzen (comi bzw, Ss4n^) Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung mit
Signal-to-noise ratio the polarizing to The invention is to be explained with reference to the figures near the magnetic field and the high-frequency alternating field. It shows
with at least two frequencies (co mi or, Ss 4n ^) Fig. 1 is a block diagram of a device with
moduliert wird, deren Frequenzabstand OdO1J der sich die gyromagnetische Resonanz messen läßt, klein im Vergleich zur Breite: des Spektrums ge- Fig. is modulated, the frequency spacing OdO 1 J, which can be used to measure the gyromagnetic resonance, small compared to the width of the spectrum.
2 Modulationsfrequenzformen, die bei dem2 modulation frequency forms that are used in the wählt wird) so daß das Spektrum bei der Wobbe- 15 Ausführungsbeispiel in Fig. 1 zur Anwendung kom-IuEg entsprechend der Anzahl der Modulations- men undis selected) so that the spectrum in the Wobbe- 15 embodiment in Fig. 1 for application kom-IuEg according to the number of modulation modes and seitenbänder im wesentlichen ganz und gleich- Fig. sidebands essentially whole and the same- Fig. 3 Resonanzsignale, welche mit der Vonichzeitig mehrfach durchlaufen wird, daß jedes der rung in Fig. 1 erzielt werden,
von den Modulationsseitenbändern erzeugten Re- Bei der Ausführungsform in Fig. 10 wird eine
3 resonance signals, which is passed through several times with the Vonich that each of the tion in Fig. 1 can be achieved,
Re generated by the modulation sidebands. In the embodiment of FIG
sonanzsignaie gespeichert und anschließend um μ Probe in ein mittels eines Elektromagneten 2 erzeugden jeweiligen, durch den Abstand der Modu- tes polarisierendes magnetisches Gleichfeld gebracht, lationsfrequenzen gegebenen Frequenzabstand so Der Elektromagnet 2 wird von einer nicht näher darverschoben wird, daß jeweils bei der gleichen gestellten Energiequelle gespeist. Eine Hochfrequenz-Frequenz auftretende Resonanzsignale addiert spule 3 überlagert der Probe 1 ein Hochfrequenzfeld, werden. »5 wobei die erforderliche Hochfrequenz von einemstored sonanzsignaie and then to generate μ sample in a by means of an electromagnet 2 the respective constant magnetic field polarizing by the distance between the modules, lationsfrequenzen given frequency spacing so the electromagnet 2 is shifted by an unspecified is that each fed with the same provided energy source. A high frequency frequency Occurring resonance signals added coil 3 superimposed on the sample 1 a high frequency field, will. »5 being the required high frequency of one Hockfrequenzsender 4 über ein Dämpfungsglied 5 und einen Brückendetektor 6 geliefert wird. Ein Modulationsspulenpaar la und 7ft, die koaxial zu dem magnetischen Gleichfeld angeordnet sind, wird von 30 Niederfrequenz-Oszillatoren 8 und 9 über Torschaltungen 10 und 11 mit Modulationsfrequenzen wm und u)m von beispielsweise 4 kHz bzw. 5 kHz beaufschlagt. Ein Impulsgenerator 12 steuert die Torschal-High frequency transmitter 4 is supplied via an attenuator 5 and a bridge detector 6. A modulation coil pair la and 7ft, which are arranged coaxially to the constant magnetic field, is acted upon by 30 low-frequency oscillators 8 and 9 via gate circuits 10 and 11 with modulation frequencies w m and u) m of, for example, 4 kHz and 5 kHz. A pulse generator 12 controls the gate Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung tungen 10 und 11 so an, daß sie die Modulationsder gyromagnetischen Resonanz nach der Seiten- 35 frequenzen ωηι und <omt abwechselnd zu den Moduband-Methode, bei dem das polarisierende Magnet- lationsspulen la und 7 ft hindurchlassen (vgl. Fig. 2). feld oder das hochfrequente Wechselfekl gewobbelt Durch Wobbelung des Gleichfeldes werden Reso-The invention relates to a method for measuring lines 10 and 11 in such a way that they modulate the gyromagnetic resonance according to the side 35 frequencies ω ηι and <o mt alternating with the moduband method, in which the polarizing magnetization coils la and 7 ft let through (see. Fig. 2). field or the high-frequency alternating field wobbled By wobbling the constant field, resonances are wird. nanzsignale /( ± wmi und /f ± a>mt der Probe 1 erzeugtwill. nanzsignale / ( ± w mi and / f ± a> mt of sample 1 generated Aus NMR and EPR Spectroscopy, Pergamon und in einen Hochfrequenzverstärker 13 über den Press 1960, S. 180 und 181, ist es bekannt, das zu 40 BrUckendetektor 6 eingespeist. /, ist die Frequenz des untersuchende NMR-Spektrum durch Wobbein und Hochfrequenzsenders 4 und beträgt beispielsweise Modulation des polarisierenden magnetischen Gleich- 60 MHz. Die verstärkten Resonanzsignale werden feldes abzutasten. Darüber hinaus ist aus Exp. dann einer Hochfrequenzmischstufe 14 zugeführt, die Techn. d. Phys., XI, 1963, S. 109 bis 113, bekannt, gleichzeitig die Hochfrequenz /, vom Hochfrequenzdas magnetische Gleichfeld mit zwei Frequenzen zu 45 sender 4 als Bezugssignal erhält. Die Ausgangssignale modulieren, wobei das eine sich hieraus ergebende haben dann die Frequenz wml und ω™· Diese Aus-Seitenbandsignal als Stellgröße ausgenutzt wird und gangssignale werden Torschdtungen 15 und 16 zudurch Wobbelung der anderen Modulationsfrequenz geführt, die vom Impulsgenerator 12 so angesteuert das zu untersuchende Spektrum mit dem anderen werden, daß bei Zuführung der Modulationsfrequenz Seitenbandsignal überstrichen wird. Hierbei ergibt 50 coml die Torschaltung 15 und bei Zuführung der Mosich der Nachteil, daß der Rauschabstand der Reso- dulationsfrequenz wm2 die Torschaltung 16 offensteht, nanzsignale verhältnismäßig gering ist. während jeweils die andere Torschaltung gesperrt ist.From NMR and EPR Spectroscopy, Pergamon and in a high-frequency amplifier 13 via Press 1960, pp. 180 and 181, it is known that the bridge detector 6 is fed into it. /, is the frequency of the investigating NMR spectrum by Wobbein and high-frequency transmitter 4 and is, for example, modulation of the polarizing magnetic DC 60 MHz. The amplified resonance signals are scanned in the field. In addition, a high-frequency mixer 14 is then fed from Exp., The Techn. D. Phys., XI, 1963, p. 109 to 113, known, at the same time the high frequency /, from the high frequency the magnetic constant field with two frequencies to 45 sender 4 receives as a reference signal. The output signals modulate, whereby the one resulting from this then have the frequency w ml and ω ™ · This out-sideband signal is used as a manipulated variable and output signals are routed to gate damage 15 and 16 by sweeping the other modulation frequency, which is controlled by the pulse generator 12 in this way investigating spectrum with the other are that when the modulation frequency is supplied, the sideband signal is swept over. In this case, 50 co ml results in the gate circuit 15 and when the Mosich is fed in has the disadvantage that the signal-to-noise ratio of the resodulation frequency w m2 the gate circuit 16 is open, and nanzsignale is relatively low. while the other gate circuit is blocked. Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein Ver- Die Ausgangssignale der Torschaltungen werdenAccordingly, the object of the invention is to provide a solution. The output signals of the gate circuits are fahren zur Messung der gyromagnetischen Resonanz Phasendetektoren 19 und 20 zugeführt, nachdem sie zu zeigen, bei dem die Resonanzsignale mit erhöhtem 55 in Tonfrequenzverstärkern 17 bzw. 18 verstärkt wor-Signal-,Rausch-Abstand empfangen werden können. den sind. Gleichzeitig werden die Modulations-Diese Aufgabe wird beim Verfahren der eingangs frequenzen wml und wm von den Niederfrequenzgenannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Oszillatoren 8 und 9 den Phasendetektoren 19 und zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses 20 als Bezugssignale zugeführt,
das polarisierende Magnetfeld bzw. das hochfrequente 60 Wählt man den Unterschied Δ mm zwischen den Wechselfeld mit mindestens zwei Frequenzen modu- Modulationsfrequenzen ωη1 und wm so, daß sie sehr liert wird, deren Frequenzabstand klein im Vergleich nahe beieinanderliegen (Fig. 3), so ergeben sichhierzur Breite des Spektrums gewählt wird, so daß das für im zu untersuchenden Spektrum beispielsweise bei Spektrum bei der Wobbelung entsprechend der An- A und B Resonanzsignale. Die Resonanzsignale werzahl der Modulationsseitenbänder im Wesentlichen 65 den einem Rechner 24 über Analogdigitalwandler 22 ganz und gleichzeitig mehrfach durchlauf en wird, daß und 23 eingespeist. Nach dem Einspeichern des entjedes der von den Modulationsseitenbändern erzeug- sprechenden Resonanzsignals in den Analogdigitalten Resonanzsignale gespeichert und anschließend wandler 23 wird der Ausgang dieses Wandlers 23 um
drive to the measurement of the gyromagnetic resonance phase detectors 19 and 20 supplied after they show, in which the resonance signals with increased 55 in audio frequency amplifiers 17 and 18 amplified wor-signal, noise ratio can be received. who are. At the same time, the modulation This object is achieved in the method of the initially mentioned frequencies w ml and w m of the low frequency type according to the invention in that oscillators 8 and 9 are fed to the phase detectors 19 and 20 as reference signals to improve the signal-to-noise ratio,
the polarizing magnetic field or the high-frequency 60 If one chooses the difference Δ m m between the alternating field with at least two frequencies modulation frequencies ω η1 and w m so that it is very lated, the frequency spacing of which is small in comparison, close to each other (Fig. 3) , the result is that the width of the spectrum is selected so that for the spectrum to be examined, for example, the spectrum during the wobble corresponding to the A and B resonance signals. The resonance signals are number of modulation sidebands essentially 65 which a computer 24 via analog-to-digital converter 22 passes through completely and simultaneously several times that and 23 are fed in. After each of the resonance signals generated by the modulation sidebands has been stored in the analog-digital resonance signals and then converter 23, the output of this converter 23 is converted
DE19691966801 1968-12-25 1969-12-12 Method for measuring the gyromagnetic resonance according to the sideband method Expired DE1966801C3 (en)

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