DE2160087A1 - Mit gyromagnetischer Resonanz arbeitendes Spektrometer - Google Patents

Mit gyromagnetischer Resonanz arbeitendes Spektrometer

Info

Publication number
DE2160087A1
DE2160087A1 DE19712160087 DE2160087A DE2160087A1 DE 2160087 A1 DE2160087 A1 DE 2160087A1 DE 19712160087 DE19712160087 DE 19712160087 DE 2160087 A DE2160087 A DE 2160087A DE 2160087 A1 DE2160087 A1 DE 2160087A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
detector
detector circuit
resonance
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19712160087
Other languages
English (en)
Other versions
DE2160087B2 (de
Inventor
Jean Jacques La Celle Saint Cloud Dunand (Frankreich)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of DE2160087A1 publication Critical patent/DE2160087A1/de
Publication of DE2160087B2 publication Critical patent/DE2160087B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/30Sample handling arrangements, e.g. sample cells, spinning mechanisms
    • G01R33/307Sample handling arrangements, e.g. sample cells, spinning mechanisms specially adapted for moving the sample relative to the MR system, e.g. spinning mechanisms, flow cells or means for positioning the sample inside a spectrometer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3607RF waveform generators, e.g. frequency generators, amplitude-, frequency- or phase modulators or shifters, pulse programmers, digital to analog converters for the RF signal, means for filtering or attenuating of the RF signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/46NMR spectroscopy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

Mit gyroraagnetischer Resonanz arbeitendes
Die Erfindung bezieht sich auf mit gyromagnetischer Resonanz arbeitende· -Spektrometer, in denen die chemische Zusammensetzung einer Probe dadurch analysiert wird, daß die verschiedenen gyromagnetischen Resonanzen der Probe, die jeweils einem einen Bestandteil der Probe bildenden Element'entsprechen, der Reihe nach zum Erscheinen gebracht werden.
Mit gyromagnetischer Resonanz arbeitende Spektrometer enthalten im wesentlichen einen Hochfrequenzgenerator, der eine Schaltung speist, die die elektromagnetische Energie auf eine Probe konzentriert, die in einem kontinuierlichen Vormagnetisierungsfeld angeordnet ist. Bei Resonanz werden die elektrischen Eigenschaften einer Resonanz-Detektorschaltung, welche die Probe enthält, verändert, und diese Veränderung wird von einer EmpfangSanordnung festgestellt.
Lei/Ba
209825/1030
Die Probe ist in einem Röhrchen enthalten, dem eine Drehbewegung um seine Achse erteilt wird, damit der Einfluß der unvollkommenen Homogenität des Magnetfelds auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.
Die Drehzahl sollte aus offensichtlichen Gründen in einem bestimmten Drehzahlbereich enthalten sein, beispielsweise in der Größenordnung von 30 bis 150 ü/s. Sie muß daher gemessen werden. Zu diesem Zweck werden im allgemeinen optische Vorrichtungen angewendet, die oft nicht sehr zweckmäßig sind, besonders dann nicht, wenn supraleitende Spulen zur Erzeugung des Magnetfelds verwendet werden.
Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines mit gyronagnetischer Resonanz arbeitenden Spektrometers, bei dem dieMessung der Drehzahl des Systems auf wesentlich günstigere Weise erfolgt.
Mach der Erfindung ist ein mit gyromagnetischer Resonanz arbeitendes Spektrometer mit einer Resonanzdetektorschaltung zur Aufnahme einer Probe, Einrichtungen zur Erzeugung eines ' Vormagnetisierungsfeldes in der Detektorschaltung, einem Hochfrequenzgenerator zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes in der Detektorschaltung, wobei die Detektorschaltung AusgangssignaIe liefert, welche Hochfrequenzkomponenten enthalten, die in Bezug auf die Hochfrequenzerregung der Detektorschaltung gleichphasig bzw. um 900 phasenverschoben sind, Einrichtungen zum Drehen der Probe um ihre Achse, einem Hochfrequenz-Synchrondetektor mit einem ersten Eingang, der an den Ausgang der Detektorschaltung angeschlossen ist, und mit einem zweiten Eingang, der an den Hochfrequenzgenerator zum Empfang eines Bezugssignals für die Demodulation der gleichphasigen HF-Komponenten in den Ausgangssignalen der Detektorschaltung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Synchrondetektors eine Bandfilteranordnung angeschlossen ist, welche die Niederfrequenzkomponente des Ausgangssignals des Synchron-
209825/1030
detektors aus filtert, deren Frequenz gleich der Rotationsfrequenz der Probe ist, und daß eine Einrichtung zur Messung der !Frequenz der Fiederfrequenzkomponente vorgesehen ist.
Ana führ ungs be is pie Ie der Erfindung sind Io öer Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:
3?lg«1 Sas Schema eines mit gyro ma gne ti seller Eesooanz arbeitenden S pe kt ro meters bekannter Art,
I?ige2 das Schema eines Ausführungsbeispisls eines Spektrometer nach der Erfindung,
Fig.3 eine Weiterbildung des Spektrometer von Eig.2 und
Hg.4 das Schema einer anderen Ausführungsform des Spektrometer naGh der Erfindung.
Pig.1 zeigt ein mit gyromagnetischer Resonanz arbeitendes Spektrometer, bei dem durch gyromagnetische Resonanz, beispielsweise durch Resonanz der magnetischen Kernmomente, zu analysierende Probe 10 in einem von einem Elektromagnet erzeugten Vormagnetisierungsfeld der Feldstärke HQ angeordnet ist. Die Probe 10 ist fest mit einer Spule 14 gekoppelt, deren Achse senkrecht zu den Kraftlinien des Magnetfelds H0 steht, und die einen Teil eines Resonanzkreises 9 bildet, der in einem Zweig einer Hochfrequenzbrücke 16 angeordnet ist. Diese Brücke wird von einem Hochfrequenzgenerator.18 gespeist, der eine Kreisfrequenz ωο von beispielsweise 60 MHz erzeugt. Diese Schaltungsart ist konventionell und kann symmetrischer Brückendetektor genannt werden. Das Ausgangssignal der Brücke wird von einem Verstärker 19 verstärkt. Ein Hochfrequenz-Synchrondetektor 20 empfängt das Ausgangssignal des Verstärkers 19 und ein Bezugssignal mit einer sehr viel größeren Amplitude
20982 5/1030
von dem Generator 18 über einen einstellbaren Phasenschieber 22,
Das Spektrometer von Fig.1 enthält Einrichtungen für die zusätzliche Modulation des Vormagnetisierungsfeldes mit einer niedrigen Frequenz Ω. Zunächst soll jedoch angenommen werden, daß eine solche Modulation nicht stattfindet.
Unter diesen Bedingungen enthält das Resonanzsignal, das einem gegebenen Bestandteil der Probe entspricht, zwei zueinander um 90° phasenverschobene HF-Komponenten A und D, die in der Form D+jA geschrieben werden können, wobei D ein Dispersions-Signal ist, das gleichphasig mit der Erregung ist, während A ein Absorptions-Signal ist, das relativ dazu um 90° phasenverschoben ist. Ganz allgemein soll eine HF-Komponente des Ausgangssignals der Detektorschaltung, die in Phase mit der Erregung ist, als "gleichphasige Komponente" bezeichnet werden, während eine HF-Komponente dieses Ausgangssignals, die gegen die Erregung um 90° phasenverschoben ist, "Quadratur-Komponente" genannt werden soll. Wenn die Verwendung des Absorptions-Signals gewählt wird, was allgemein der Fall ist, wird der Phasenschieber 22 so eingestellt, daß. der Synchrondetektor das Signal A demoduliert; der Phasenschieber 22 wird also so eingestellt, daß er ein Signal liefert, das die gleiche Phase wie die gleichphasige Komponente an den Eingängen des Synchrondetektors hat. Bei einer Phasenverschiebung, die sich von der zuletzt erwähnten Phasenverschiebung um 90° unterscheidet, liefert der Synchrondetektor das demodulierte Dispersionsc-Signal.
Das Vormagnetisierungsfeld wird langsam veränderlich gemacht, damit die verschiedenen Resonanzen der Atomkerne der Probe nacheinander festgestellt werden.
209825/1030
Zu diesem Zweck werden die Spulen 32 von einem Kippgenerator 34 gespeist, der einen Strom erzeugt, der sich sägezahnförmig mit großer Pariode ändert (einige Sekunden bis einige Minuten). Der Vorschub des Aufzeichnungsbandes eines Aufzeichnungsgeräte 30 ist mit dem Kippgenerator 34- synchronisiert, so daß ein Diagramm des Resonanzspektrums als Funktion des Wertes des Vormagnetisierungsfeldes H0 erhalten wird. Ein solches Diagramm kann dadurch erhalten werden, daß das Ausgangssignal des Synchrondetektors 20 an den .Aufzeichnungseingang des Aufzeichnungsgeräts angelegt wird.
Bei den meisten Spektrometern wird jedoch das aufgezeichnete Signal in einer ausgefeilteren Weise erhalten, wie in Pig.1 dargestellt ist:
Das Vormagnetisierungsfeld wird mit einer niedrigen Kreisfrequenz Ω (die beispielsweise 10 kHz entspricht) von einem Hilfsfeld Hffl moduliert, das von Modulationsspulen 24 erzeugt wird, die von einem Generator 26 mit der Frequenz Ω gespeist werden.
Unter diesen Bedingungen wird die Resonanz nicht nur für ein Vormagnetisierungsfeld HQ und ein gyromagnetische Verhältnis γ erreicht, das kennzeichnend für einen Bestandteil der Probe ist, so daß gilt γΗ0 = ω0 ,sondern auch für solche Werte, daß gilt:
YHo = ωο -Ω ' YHo = "0 - 2Ω und YHn = "n -Q » YHft = ωη+2Ω usw.
209825/1030
Die entsprechenden Resonanzsignale werden im ersten Fall M^ttelbandsignale und in den anderen Fällen Seitenbandsignale genannt.
Die den verschiedenen Bestandteilen der Probe entsprechenden Mittelbandsignale bilden ein Mitte!bandSpektrum, und entsprechende Spektren werden für die verschiedenen Seitenbänder erhalten. Die ModulationsfrequenzΩ wird ausreichend hoch gewählt, um eine Überlappung der verschiedenen Spektren zu verhindern.
Ein Spektrometer kann mit Mittelband Signalen oder mit Seitenbandsignalen (im allgemeinen den ersten Seitenband Signalen) arbeiten, und der Änderungebereich der Stärke des Vormagnetisierungsfeldes wird entsprechend gewählt.
Es soll nun als Beispiel angenommen werden, daß das dem Stand der Technik entsprechende Spektrometer von Fig.1 und die erfindung3geoiäßen Spektrometer von Fig.2 und 4 mit Mittelbandsignalen arbeiten.
Unter diesen Voraussetzungen,zeigt die Rechnung, wenn vernachlässigbare Glieder unberücksichtigt bleiben, daß am Ausgang des Synchrondetektors 20 sowohl eine demodulierte Absorptionskomponente als auch eine demodulierte Dispersionskomponente des Spektrums erscheinen, von denen die eine eine Gleichstromkomponente und die andere eine Komponente der Frequenz Ω ist. Welche Komponente die Frequenz Ω hat, hängt von der Phasenverschiebung ab, die vom Phasenschieber 22 erzeugt wird.
Wenn , wie es gewöhnlich der Fall ist, die Verwendung des Absorptionasignals für die Aufzeichnung gewählt wird, wird
209825/1030
der Phasenschieber 22 so eingestellt, daß er die Demodulation der gleichphasigen HP-Komponente bewirkt, wobei dann das demodulierte Absorptionssignal· bei der FrequenzQ erscheint, während das äemodulierte Dispersionssignal eine Gleichstromkomponente ist.
Zu der soeben beschriebenen Anordnung kann ein Cnicht gezeigtes) Bandfilter hinzugefügt werden, dessen Grensfreque,nzen so gewählt sind, daß der Synchrondetektor 28 nur die Komponenten mit der FrequenzQ empfängt.
Theoretisch wird durch die Niederfrequenz-Modulation des Magnetfelds, dem die Probe ausgesetzt ist, der Synchro tidetektor 28 in die Lage versetzt, das nutzbare Resonanzsignal (Absorptions-Signal der Frequenz Ω ) von den zufälligen Änderungen im Ausgangssignal des ersten Synchrondetektors 20 zu unterscheiden, die beispielsweise von einer Frequenzverschiebung, des Hochfrequenzgenerators 18 stammen, oder auch von Änderungen in der Resonanzfrequenz ω1 des Resonanzkreises, deren Nennwert natürlich gleich iuQ ist.
Die Differenz zwischen ω« und ωβ äoll "Frequenzfehler" genannt werden.
Ein Frequenzfehler ergibt nämlich am Eingang des Verstärkers eine gleichphasige Spannungskomponente, die dem Wert ω -ω proportional ist ("HF-Frequenzfehlersignal·"); diese Spannung sucht den Verstärker zu sättigen und beeinträchtigt den Betrieb des Synchrondetektors 20.
Das in Fig.2 gezeigte erfindungsgemäße Spektrometer ist in der gleichen Weise aufgebaut, mit Ausnahme eines Filters 38, das zwischen die beiden Synchrondetektoren eingefügt ist, und
209825/1030
des kapazitiven Zweigs des Resonanzkreises 9, der nun in Serie einen Kondensator 61, eine Kapazitätsdiode 60 ("varicap" , d.h. eine Diode deren Kapazität durch eine Spannung steuerbar ist ) und einen Kondensator 62 enthält. Es enthält ferner zusätzliche Bestandteile, die später beschrieben werden.
Einrichtungen zum Drehen der Probe sind symbolisch durch einen die Probe 10 umgebenden Pfeil dargestellt. Ein bequemes Verfahren zur Erzielung der erforderlichen Drehzahl besteht darin, daß die Probe durch eine Druckluftturbine angetrieben wird. Diese Antriebsweise eignet sich nicht ohne weiteres für eine direkte Drehzahlmessung. Ferner kann es sein, daß die Probe nicht sichtbar ist.
Infolge der stets unvollkommenen Rotationssymmetrie des umlaufenden Systems wird die Resonanzfrequenz der Resonanzdetektorschaltung mit der Rotationsfrequenz moduliert, so daß der Frequenzfehler ein Grundglied und ein sich mit dieser Frequenz änderndes Glied enthält, ebenso wie die Amplitude des von der Brücke abgegebenen HF-Frequenzfehlersignals.
.Wenn wie im Fall von Fig.1 angenommen wird, daß der Phasenschieber 22 so eingestellt ist, daß er im ersten Synchrondetektor die Demodulation der gleichphasigen HF-Komponente ergibt, enthält das Ausgangssignal dieses Synchrondetektors :
- ein Absorptions-Signal der Frequenz Ω ;
- eine Gleichstromkomponente , von der ein Teil von einem gleichphasigen Dispersions-Signal stammt, während der Rest von dem Grund-Frequenzfehler stammt, wobei der erste Anteil gegen den zweiten Anteil vernachlässigbar ist, solange der Grund-Frequenzfehler nicht selbst vernachlässigbar ist;
09 825/ 10 30
- eine Komponente der Freauenz ω , die von der Modulation des Frequenzfehlers stammt.
Diese drei Komponenten werden einem ersten Synchrondetektor 28 , einer Frequenzfehler-Korrekturanordnung bzw. einer Drehzahlmeßanordnung jeweils über ein Filter 38, 40 bzw. 44 zugefüiubt, die parallel an den Ausgang des Synchrondetektors 20 angeschlossen sind.
Das Filter 38, das ein auf die Frequenz Ω abgestimmtes Bandfilter ist, könnte auch fortgelassen werden, da der Synchrondetektor 28 ohnedies nur die Komponente der Frequenz Ω demoduliert. Es kann jedoch zweckmäßig sein, damit eine Sättigung des Mederfrequenz-Synchrondetektors 28 vermieden wird.
Der Synchrondetektor 28 empfängt das Ausgangssignal des Filters 38 und liefert das Absorptions-Signal zu dem Aufzeichnungsgerät 30. Ein (nicht dargestellter) einstellbarer Phasenschieber ist natürlich, falls notwendig, zwischen dem Generator 26 und dem Synchrondetektor 28 angeordnet, damit eine vollständige Phasenübereinstimmung zwischen dem deraPdulierben Signals der Frequenz Ω und dem Bezugssignal gewährleistet ist.
Das Filter 44 ist ein Bandfilter, dessen obere und untere Grenzfrequenz in Abhängigkeit von der größten und der kleinsten Drehzahl gewählt sind. Üblicherweise wird eine Drehzahl von 70 U/s mit einem Maximum in der Größenordnung von 200 U/s angewendet. Unter diesen Bedingungen genügt ein Bandfilter, dessen Grenzfreque'nzen in der Größenordnung von 200 Hz bzw. 20 Hz liegen. Das Filter 44 speist eine Frequenzmeß- und Anzeigevorrichtung 46.
Die Vorrichtung 46 kann jedes an sich bekannte Gerät zur Messung und Anzeige einer sehr niedrigen Frequenz sein.
20982R/1030
Sie enthält beispielsweise eine Signal formierschaltung zur Umwandlung ihres Eingangssignals in ein Rechtecksignal, eine Impulserzeugerschaltung, die durch die ansteigenden Flanken dieses Rechtecksignals ausgelöst wird, und für jede derartige ansteigende Flanke einen Impuls von vorbestimmter Amplitude und Dauer liefert, und eine RC-Schaltung, welche diese Impulse integriert und ein kontinuierliches Signal liefert, dessen Größe von der Frequenz des EingangsSignaIs abhängt, und das den Zeiger eines Anzeigeinstruments betätigen kann.
Die auf diese Weise erhaltene Spannung kann zusätzlich zur Steuerung der Drehzahl der Probe verwendet werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Eine Vergleichsschaltung 100 empfängt an ihrem ersten Eingang die zuvor erwähnte kontinuierliche Spannung vom Ausgang der Vorrichtung 46 und an ihrem zweiten Eingang eine Bezugsspannung, die der Solldrehzahl entspricht. Das Ausgangs signal der Vergleichsschaltung wird in einem Verstärker 105 xT<svstärkt und dient zur Steuerung eines Elektroventils 101, das wiederum die Strömung der der Turbine zugeführten Druckluft steuert.
Die Gleichstrom-Ausgangskomponente des Phasendetektors 20 wird in einer Korrekturschleife abgegriffen, die ein Tiefpaßfilter 40 und einen Schleifenverstärker 42 enthält. Dieses vom Verstärker 42 abgegebene I'ehlersignal steuert die im Resonanzkreis 9 angebrachte Kapazitätsiode 60, damit dessen Resonanzfrequenz tO 1 eingestellt wird. Dieses Fehlersignal könnte ebensogut einen Hilfskraftmotor betätigen, der einen einstellbaren Kondensator des Detektorresonanzkreises steuert.
Das Fehlersignal kann natürlich auch dazu verwendet werden, die Frequenz des Generators 18 zu steuern, doch ist dies
20982 5/1030
weniger vorteilhaft, weil dadurch die Werte des Vormagnetisierungsfeldes geändert werden, die den verschiedenen Resonanzen entsprechen.
Es kann für zweckmäßig erachtet werden, den Grund-Frequenzfehler oder den ganzen Frequenzfehler für die Korrektur der Frequenz des Detektorresonanzkreises zu berücksichtigen. Im zweiten Fall müßten das Filter 40 und der Verstärker 42 die Komponente mit der Frequenz ω durchlassen. Es ist dann vorzuziehen, das Filter 44 vom Verstärker 42 zu speisen, wie in der Zeichnung mit einer unterbrochenen Linie angedeutet ist, damit die Verstärkung des Verstärkers 42 für die Messung der Drehzahl ausgenutzt wird.
Eine Anordnung derjenigen von Fig.2 kann auch im Fall eines Spektrometers angewendet werden, bei dem die Messung mit Hilfe von Bloch-Spulen erfolgt.
Fig.4 zeigt einen Teil des Blockschemas eines solchen Spektrometers; diejenigen Bestandteile, die Bestandteilen der Ausführungsformen von Fig.1 und 2 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Zwei Bloch-Spulen und 50, die senkrecht zueinander und senkrecht zu den Kraftlinien des Magnetfeldes HQ angeordnet sind, bilden hier gleichzeitig den Resonanzkreis und die Brücke. Die Spule 48 wird vom Generator 18 gespeist, während die Spule 50 den Verstärker 19 speist.
Die Spulen 48 und 50 bilden mit jeveils zugeordneten (nicht dargestellten) Kondensatoren zwei auf die Frequenz ω abgestimmte Resonanzglieder der Schaltung. Diese frequenz ist jedoch nicht so kritisch wie im Fall des zuvor betrachteten Detektorresonanzkreises, und jeder Frequenzfehler verursacht nur vernachlässigbare Komponenten im Ausgangssignal. Dagegen hat jede Änderung in der Kopplung zwischen den beiden Spulen und 50 die gleichen Wirkungen wie ein Frequenzfehler bei dem Spektrometernvon Fig.1 und 2; d.h. daßsio eine gleich-
209825/1030
phaaige HP-Komponente ("Kopplungsfehlersignal") im Ausgangssignal der Detektorschaltung entstehen läßt.
Wenn die Probe gedreht wird, ändert sich die Kopplung zwischen den beiden Spulen mit der Rotationsfrequenz, und das Kopplungsfehlersignal wird mit dieser Frequenz moduliert.
Unter diesen Voraussetzungen können das Drehzahlsignal und das nutzbare Absorptions-Signal in gleicher "Weise wie bei dem Spektrometer ^von Fig.2 erhalten und verwendet b werden.
Der Kopplungs fehler kann in der in Fig. 4 gezeigten V/eise korrigiert werden.
Die Stellung derjenigen Fahne 70 der im Detektorkreis enthaltenen Fahnen , welche die Phase des Streuflusses zwischen den beiden Spulen zu verschieben sucht, ohne im wesentlichen Energie zu absorbieren, wird mit Hilfe eines Stellmotors 58 eingestellt, der durch das vom Ver-V stärker 42 gelieferte Fehlersignal betätigt wird.
Die Erfindung'ist für den besonderen Fall beschrieben
«orden, daß das Spektrometer eine Niederfrequenzmodulation des Yormagnetisierungsfeldes benutzt und mit Mittelband- - Signalen arbeitet, wobei eine HF-Synchrondemodulatiün ÜQT gleichphasigen Komponenten der Aasgangssignale der Detektorschaltung vorgenommen wird.
Wenn das Spektrometer mit den Resonanzsignalen des ersten Seitenbands arbeitet, liefert eine -Hochfrequenz— Sjrnchrondemoäulation der gleichphasigen Komponente immer ■ noch ein Drehzahlsignal rait der-Frequenz ω , ein
JL*
Gleichstromsignal, welches das Grundglied detJ Frequenzfehlers
2 0 9075/1030
oder des Kopplungsfehlers darstellt (diesmal ohne zusätzliches Diöpersions-SLgnal), und eine Absorptionskomponente der .Frequenz Ω , die in dem Niederfrequenz-Synchrondetektor durch Verwendung eines Bezugssignals geeigneter Phase demoduliert werden kann.
Wenn jedoch das Vormagnetisierungsfeld unmoduliert ist, siud zwei HF-Synchrondeniodulationen erforderlich, nämlich die Demodulation der Quadraturkomponente, die das nutzbare Aboorptions-Signal liefert, und die Demodulation der gleichphasigen Komponente, des Grundglieds des Frequenzfehler-Signals oder Kopplungsfehlersignals (addiert zu dem Dispersions-Signal) und des niederfrequenten Drehzahlsignals.
Folgendes ist zu beachten: Unabhängig davon, ob ein Frequenzfehler oder ein Koppiungsfehler zu korrigieren ist, wird die Korrektur stets so durchgeführt, daß die sich aus der HP-Synchroridemodulat Lon der gleichphasigen .Komponenten des Ausgangssignals der Resonanzdetektorschaltung ergebende Gleichstromkomponente auf ein Minimum gebracht wird.·
Pa ten tansprüche
BAD ORIGINAL
2 0 9 8 2 B / 1 Π 3 0 -

Claims (1)

  1. 2 renne?
    - 14 -
    Pa tentans prüche
    gyromagnetischer Resonanz arbeitendes Spektrometer ~ mit einer Resonanz-Detektorschaltung zur Aufnahme einer Probe, Einrichtungen zur Erzeugung eines Vormagnetisierungsfeldes in der Detektorschaltung, einem Hochfrequenzgenerator zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes in der Detektorschaltung, wobei die Detektorschaltung Aasgangssignale liefert, welche Hochfrequenzkomponenten enthalten, die in Bezug auf die Hochfrequenzerregung der Detektorschaltung gleichphasig bzw. um 90° phasenverschoben sind, Einfe richtungen zum Drehen der Probe um ihre Achse, einem Hochfrequenz-Synchrondetektor mit einem ersten Eingang, der an den Ausgang der Detektorschaltung angeschlossen ist, ζ und mit einem zweiten Eingang, der an den ffochfrequenzgenera- tor-zum Empfang eines Bezugssignals für die Demodulation der gleichphasigen HP-Komponenten in den Ausgangssignalen der Detektorschaltung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Synchrondetektors eine Bandfilteranordnung angeschlossen ist, welche die Uiederfrequenzkomponente des Ausgangssignals des Synchrondetektors ausfiltert, deren Frequenz gleich der Rotat icons frequenz der Probe ist, und daß eine Einrichtung zur Messung der Frequenz der Niederfrequenzkomponente vorgesehen ist.
    2, Spektrometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Gewinnung eines Fehleusignals , das die Differenz zwischen der Rotationsfrequenz und einer Nennfrequenz darstellt und der Einrichtung zum Drehen der Probe zugeführt wird.
    3. Spektrometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen liiederfrequenZjgenerator zur Modulation des Vormagnetisierungsfeldes mit einer Kreisfrequenz Ω , einen Niederfrequenz-Synohrondetektor zur Demodulation der Komponente
    209 8 25/10 30 .
    BAD ORIGINAL
    - 2160Q8.7
    aer Kreisfrequenz Ω im Aus gangssignal des Hochfrequenzsynch.rondetektors, ein an den Ausgang des Hochfrequenz-Synchrondetektors angeschlossenes Tiefpaßfilter und durch eine Korrektureinrichtung, die von dem Tiefpaßfilter gespeist wird und auf ein Hochfrequenzelement der Resonanz-Detektorschaltung so einwirkt, daß sie die Gleichstromkomponente des Ausgangsaignals des Hochfrequenz-Synchrondetektors auf ein Minimum bringt.
    4» Spektrometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanz-Detektorschaltung ein veränderliches-Kapazitätsglied enthält, und daß die Korrektureinrichtung mit dem veränderlichen Kapazitätsglied verbunden ist.
    5. Spektrometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanz-Detektorschaltung ein Paar Bloch-Spulen und eine zwischen, die Spulen dieses Paares eingefügte Fahne zur Einstellung der Phase des Streuflusses zwischen den Spulen enthält, und daß die Korrektureinrichtung einen von dem Tiefpaßfilter gesteuerten und die Pahne steuernden " Motor enthält.
    209825/ 1030
    Leerseite
DE2160087A 1970-12-04 1971-12-03 Mit gyro magnetischer Resonanz arbeitendes Spektrometer Withdrawn DE2160087B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7043782A FR2116737A5 (de) 1970-12-04 1970-12-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2160087A1 true DE2160087A1 (de) 1972-06-15
DE2160087B2 DE2160087B2 (de) 1974-06-06

Family

ID=9065278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2160087A Withdrawn DE2160087B2 (de) 1970-12-04 1971-12-03 Mit gyro magnetischer Resonanz arbeitendes Spektrometer

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3753097A (de)
DE (1) DE2160087B2 (de)
FR (1) FR2116737A5 (de)
GB (1) GB1360641A (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4075552A (en) * 1975-04-24 1978-02-21 Traficante Daniel D Wide-band nuclear magnetic resonance spectrometer
US6114853A (en) * 1997-06-25 2000-09-05 Toshiba America Mri, Inc. NMR methods for qualification of sequence-induced B0 oscillation and correction of the resultant image artifacts in MRI
US6323647B1 (en) * 1999-09-16 2001-11-27 Varian, Inc. Motor driven tuning and matching of RF coils in an NMR probe

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2908858A (en) * 1952-08-08 1959-10-13 Varian Associates Decoupling means for electrical circuits
US3462677A (en) * 1967-06-12 1969-08-19 Varian Associates Gyromagnetic resonance spectrometer having means for measuring the rate of sample rotation

Also Published As

Publication number Publication date
FR2116737A5 (de) 1972-07-21
DE2160087B2 (de) 1974-06-06
GB1360641A (en) 1974-07-17
US3753097A (en) 1973-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1887375A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Kompensation von Magnetfeldstörungen in Magnetfeldern mit hoher Feldhomogenität
DE2328472C3 (de) Verfahren zur magnetischen Resonanz-Spektroskopie und dafür geeignetes Impulsspektrometer
DE2446287C3 (de) Kernresonanzspektrometer
DE1928454A1 (de) Resonanzspektrometer mit Impulsmodulation
DE2237891C2 (de) Verfahren zur Aufnahme von Spin resonanzspektren und Vorrichtung zu des sen Durchführung
DE2356712B2 (de) Verfahren zur Bildung eines magnetischen Resonanzspektrums und Spektrometer zu dessen Durchführung
DE1274822B (de) Anordnung zum Messen gyromagnetischer Resonanzsignale
DE2160087A1 (de) Mit gyromagnetischer Resonanz arbeitendes Spektrometer
DE68906035T2 (de) Oszillator zur Messung von Umgebungs-Magnetfeldern.
EP0164142A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Ermittlung einer Kernmagnetisierungsverteilung in einem Teil eines Körpers
DE1773848C3 (de) Verfahren zur Aufnahme hochaufgelöster Kernresonanz Spektren und Kernresonanzspektrograph zur Durchführung des Verfahrens
DE2126744A1 (de) Verfahren zur Aufnahme von Spinresonanzspektren und Vorrichtung zu dessen Durchführung
DE1523093C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung von gyromagnetischen Resonanzsignalen einer ersten Teilchengruppe einer zu untersuchenden, noch eine zweite Teilchengruppe enthaltenden Substanz
DE1773846C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeu gung eines linearen Frequenzvorschubs bei Kernresonanzspektrographen
DE2925723C2 (de)
DE2759167C2 (de)
DE1296417B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Spin-Entkopplung gyromagnetischer Partikel
DE2323773C3 (de) Spinresonanz-Generator
DE1623783A1 (de) Vorrichtung zur beruehrungslosen Erfassung und Darstellung des Abstandes zwischen einem festen und einem sich bewegenden Teil
DE1673185B1 (de) Vorrichtung zum entkoppeln der spins von zwei gruppen gyromagnetischer partikel
DE1516190B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Magnetfeldern
EP0457069B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von unerwünschten Seitenbändern bei magnetischen Kernresonanzspektren
DE1673185C (de) Vorrichtung zum Entkoppeln der Spins von zwei Gruppen gyromagnetischer Partikel
DE1523088C (de) Verfahren und Vorrichtung zur gyromag netischen Resonanzmessung
DE2443449C3 (de) Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Anwesenheit einer magnetischen Domäne

Legal Events

Date Code Title Description
BHN Withdrawal