JP2000217800A - Esr imaging device - Google Patents

Esr imaging device

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JP2000217800A
JP2000217800A JP11025311A JP2531199A JP2000217800A JP 2000217800 A JP2000217800 A JP 2000217800A JP 11025311 A JP11025311 A JP 11025311A JP 2531199 A JP2531199 A JP 2531199A JP 2000217800 A JP2000217800 A JP 2000217800A
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esr
measured
frequency
magnetic field
resonator
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JP11025311A
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Japanese (ja)
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Yoshio Iima
義雄 飯間
Akihiro Saguchi
聡宏 佐口
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Jeol Ltd
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Jeol Ltd
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily position an object to be measured and to easily search ESR signals from the measurement object by attaching a standard material generating the ESR signals onto a fixing tool for fixing the measurement object provided on a holding and moving mechanism. SOLUTION: The measurement object 8 of ESR imaging which is an experimental small animal such as an anesthetized mouse is fixed and held on a sample base 9 and then moved and inserted to the internal space of a loop gap resonator 5 and the measurement of ESR imaging is performed. At the time, at a position for not affecting the fixation of the measurement object 8, a prescribed position provided on the side wall of the sample base 9 for instance, the standard material 16 generating the strong ESR signals of DPPH or the like is attached. In such a manner, since the position of the sample base 9 is recognized on imaged ESR images, the measurement object 8 is easily positioned and installed at the appropriate position inside the loop gap resonator 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ESRイメージン
グ装置に関し、特に、マウス、モルモットなどの実験小
動物を測定対象とするESRイメージング装置に関す
る。
The present invention relates to an ESR imaging apparatus, and more particularly to an ESR imaging apparatus for measuring small experimental animals such as mice and guinea pigs.

【0002】[0002]

【従来の技術】ESR装置は、静磁場中に置かれた試料
に、静磁場の方向と直交する方向に高周波磁界を印加し
て、試料中に含まれる不対電子による高周波の共鳴吸収
を観測する装置である。近年、このESR装置の静磁場
に勾配磁場を重畳して、不対電子の空間分布を画像化す
るESRイメージング装置が開発されている。
2. Description of the Related Art An ESR apparatus applies a high-frequency magnetic field to a sample placed in a static magnetic field in a direction orthogonal to the direction of the static magnetic field, and observes high-frequency resonance absorption by unpaired electrons contained in the sample. It is a device to do. In recent years, an ESR imaging apparatus has been developed which superimposes a gradient magnetic field on the static magnetic field of the ESR apparatus to image the spatial distribution of unpaired electrons.

【0003】図1は、ESRイメージング装置の構成を
模式的に表わしたものである。高周波発振器1から発振
された高周波は、ステップアッテネータ2で適切な電力
に減衰された後、サーキュレータ3と高周波線路4とを
介して、ループギャップ共振器5に供給される。ループ
ギャップ共振器5は、静磁場コイル6と勾配磁場コイル
7から発生した磁場が重畳された磁極間隙に置かれてい
る。
FIG. 1 schematically shows a configuration of an ESR imaging apparatus. The high frequency oscillated from the high frequency oscillator 1 is attenuated to an appropriate power by the step attenuator 2, and then supplied to the loop gap resonator 5 via the circulator 3 and the high frequency line 4. The loop gap resonator 5 is placed in a magnetic pole gap where a magnetic field generated from the static magnetic field coil 6 and the gradient magnetic field coil 7 is superimposed.

【0004】ループギャップ共振器5の共振器軸は、静
磁場方向(z軸方向)と直交する方向(すなわち、x軸
方向)に配置されていて、高周波磁場と静磁場が互いに
直交する構成になっている。ループギャップ共振器5内
には、麻酔されたマウスやモルモットなどの実験小動物
が、測定対象物8として試料台9上に載置された上で、
共振器軸に沿って挿入されている。
The resonator axis of the loop gap resonator 5 is arranged in a direction perpendicular to the static magnetic field direction (z-axis direction) (ie, in the x-axis direction), so that the high-frequency magnetic field and the static magnetic field are orthogonal to each other. Has become. In the loop gap resonator 5, an experimental small animal such as an anesthetized mouse or guinea pig is placed on a sample table 9 as an object 8 to be measured.
Inserted along the resonator axis.

【0005】ループギャップ共振器5に供給された高周
波は、移動式のカップラー10によって反射波のない状
態に結合を調整されている。もし、測定対象物8がES
R現象によって高周波の吸収を引き起こせば、ループギ
ャップ共振器5と高周波線路4との結合がずれてループ
ギャップ共振器5から反射波を生じる。この反射波を、
サーキュレータ3を介して取り出し、高周波検出器11
に送り、高周波検出器11で検波した結果をデータ処理
装置12で画像データに変換している。
[0005] The coupling of the high frequency supplied to the loop gap resonator 5 is adjusted by the movable coupler 10 so that there is no reflected wave. If the measuring object 8 is ES
If high frequency absorption is caused by the R phenomenon, the coupling between the loop gap resonator 5 and the high frequency line 4 is deviated, and a reflected wave is generated from the loop gap resonator 5. This reflected wave,
Take out through the circulator 3 and the high-frequency detector 11
The result of detection by the high frequency detector 11 is converted into image data by the data processing device 12.

【0006】尚、高周波検出器11に適当なバイアスを
かけるため、高周波発振器1から発振された高周波の一
部を方向性結合器13によって分岐させ、移相器14で
位相を調節した後、再び方向性結合器15で合流させる
操作を加えている。
In order to apply an appropriate bias to the high-frequency detector 11, a part of the high-frequency wave oscillated from the high-frequency oscillator 1 is branched by the directional coupler 13, the phase is adjusted by the phase shifter 14, and then the phase is adjusted again. An operation of merging with the directional coupler 15 is added.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような構成におい
て、実験小動物などの測定対象物をループギャップ共振
器の内部空間に挿入して、ESRイメージングを測定す
る場合、測定対象物の位置は、試料台の送り機構の初期
値と移動量とから算出しなければならず、測定対象物の
位置決めがむつかしいと言う問題があった。また、試料
台上にESR信号の指標がないため、ループギャップ共
振器内の最適位置に被測定部位をもっていくのがむつか
しく、かつ、測定対象物からのESR信号を探すのが難
しいと言う問題があった。また、前回測定したものと同
じ個体の実験小動物を使ってESRイメージングを測定
するような場合、測定対象物の位置と測定の基準位置と
を再現性良く一致させることができないと言う問題があ
った。
In such a configuration, when an object to be measured such as an experimental small animal is inserted into the internal space of the loop gap resonator and ESR imaging is measured, the position of the object to be measured is determined by the position of the sample. It has to be calculated from the initial value and the movement amount of the table feed mechanism, and there is a problem that the positioning of the measurement target is difficult. In addition, since there is no index of the ESR signal on the sample stage, it is difficult to bring the part to be measured at the optimum position in the loop gap resonator, and it is difficult to search for the ESR signal from the object to be measured. there were. In addition, when ESR imaging is measured using the same experimental small animal as that measured last time, there is a problem that the position of the measurement object and the measurement reference position cannot be matched with good reproducibility. .

【0008】本発明の目的は、上述した点に鑑み、測定
対象物の位置決めを容易に行なうことができ、かつ、測
定対象物からのESR信号を探すのが容易なESRイメ
ージング装置を提供することにある。また、測定対象物
の位置と測定の基準位置とを再現性良く一致させること
ができるESRイメージング装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide an ESR imaging apparatus capable of easily positioning a measurement target and easily searching for an ESR signal from the measurement target in view of the above points. It is in. Another object of the present invention is to provide an ESR imaging apparatus capable of matching the position of a measurement target with a reference position for measurement with good reproducibility.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明にかかるESRイメージング装置は、静磁場
を発生する手段と、該静磁場中に配置される高周波共振
器と、該高周波共振器内に測定対象物を保持すると共
に、該高周波共振器の軸方向に測定対象物を移動させる
保持移動機構と、該測定対象物に勾配磁場を印加するた
めの勾配磁場発生手段と、高周波共振器へ供給する高周
波を発振する高周波発振器と、高周波共振器からの高周
波を検出する高周波検出器と、高周波検出器からの検出
信号を画像データに変換するデータ処理手段とから成る
ESRイメージング装置において、前記保持移動機構上
に設けられた、前記測定対象物を固定する固定具上に、
ESR信号を発する標準物質を取り付けたことを特徴と
している。
To achieve this object, an ESR imaging apparatus according to the present invention comprises a means for generating a static magnetic field, a high-frequency resonator arranged in the static magnetic field, and a high-frequency resonator. A holding and moving mechanism for holding the object to be measured therein and moving the object to be measured in the axial direction of the high-frequency resonator, a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field to the object to be measured, and a high-frequency resonator An ESR imaging apparatus comprising: a high-frequency oscillator that oscillates a high frequency supplied to the high-frequency resonator; a high-frequency detector that detects a high frequency from a high-frequency resonator; and a data processing unit that converts a detection signal from the high-frequency detector into image data. Provided on a holding and moving mechanism, on a fixture for fixing the measurement object,
It is characterized in that a standard substance that emits an ESR signal is attached.

【0010】また、静磁場を発生する手段と、該静磁場
中に配置される高周波共振器と、該高周波共振器内に測
定対象物を保持すると共に、該高周波共振器の軸方向に
測定対象物を移動させる保持移動機構と、該測定対象物
に勾配磁場を印加するための勾配磁場発生手段と、高周
波共振器へ供給する高周波を発振する高周波発振器と、
高周波共振器からの高周波を検出する高周波検出器と、
高周波検出器からの検出信号を画像データに変換するデ
ータ処理手段とから成るESRイメージング装置におい
て、前記保持移動機構上に設けられた、前記測定対象物
を固定する固定具の近傍に、ESR信号を発する標準物
質を移動可能に取り付けたことを特徴としている。
Also, means for generating a static magnetic field, a high-frequency resonator arranged in the static magnetic field, an object to be measured held in the high-frequency resonator, and an object to be measured in the axial direction of the high-frequency resonator A holding and moving mechanism for moving an object, a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field to the object to be measured, and a high-frequency oscillator for oscillating a high frequency supplied to a high-frequency resonator,
A high frequency detector for detecting a high frequency from the high frequency resonator,
An ESR imaging apparatus comprising: a data processing means for converting a detection signal from a high-frequency detector into image data; and an ESR signal provided near the fixture for fixing the object to be measured, provided on the holding and moving mechanism. It is characterized in that the emitted reference material is movably mounted.

【0011】また、前記保持移動機構上に設けられた前
記測定対象物を固定する固定具は、一対の上下可能な押
さえ部材で構成され、前記保持移動機構上を摺動可能に
取り付けられていることを特徴としている。
A fixture provided on the holding and moving mechanism for fixing the object to be measured is composed of a pair of vertically movable holding members, and is slidably mounted on the holding and moving mechanism. It is characterized by:

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。図2は、本発明にかかるESR
イメージング装置の主要部分(試料台周辺部)の一実施
例を模式的に表わしたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows an ESR according to the present invention.
1 schematically illustrates an embodiment of a main part (a peripheral part of a sample stage) of an imaging apparatus.

【0013】図2に示すように、麻酔されたマウスやモ
ルモットなどの実験小動物であるESRイメージングの
測定対象物8は、試料台9上に固定保持された上で、ル
ープギャップ共振器5の内部空間に移動挿入され、ES
Rイメージングの測定に供される。このとき、測定対象
物8の固定に影響を与えない位置、たとえば試料台9の
側壁に設けられた所定位置に、DPPH(2,2−ジフ
ェニル−1−ピクリルヒドラジル; 2,2-diphenyl-1-pi
crylhydrazyl)などの強いESR信号を発する標準物質
16を取り付ける。
As shown in FIG. 2, an object 8 to be measured by ESR imaging, which is a small experimental animal such as an anesthetized mouse or guinea pig, is fixed and held on a sample table 9 and the inside of a loop gap resonator 5. Moved and inserted into space, ES
Used for measurement of R imaging. At this time, DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl; 2,2-diphenyl; DPPH) is located at a position that does not affect the fixation of the measurement object 8, for example, at a predetermined position provided on the side wall of the sample table 9. -1-pi
Attach a reference material 16 that emits a strong ESR signal, such as crylhydrazyl).

【0014】このようにすれば、イメージングされたE
SR画像上で試料台9の位置が分かるため、ループギャ
ップ共振器5内の適正位置に測定対象物8を位置決めし
て設置することが容易である。また、基準信号がESR
の実際の測定によって分かるため、測定用マーカーとし
てDPPHなどの標準物質16を利用することができ、
測定対象物8由来の微弱なESR信号を探索したり判別
したりすることが行ないやすいというメリットがある。
In this way, the imaged E
Since the position of the sample table 9 is known on the SR image, it is easy to position and install the measurement target 8 at an appropriate position in the loop gap resonator 5. When the reference signal is ESR
Can be used as a measurement marker, and thus a standard substance 16 such as DPPH can be used.
There is a merit that it is easy to search for and determine a weak ESR signal derived from the measuring object 8.

【0015】また、図3は、本発明にかかるESRイメ
ージング装置用試料台の別の実施例を模式的に表わした
ものである。図3に示す発明では、試料台9は、たとえ
ば耳などの基準部位を固定するために、一対の上下可能
な押さえ部材で構成された基準部位固定具17を、溝1
8に沿って摺動可能な状態で有している。そして、麻酔
されたマウスやモルモットなどの実験小動物であるES
Rイメージングの測定対象物8は、該基準部位固定具1
7によって押さえ付けることにより、試料台9上に固定
保持されている。
FIG. 3 schematically shows another embodiment of a sample stage for an ESR imaging apparatus according to the present invention. In the invention shown in FIG. 3, the sample stage 9 is provided with a reference portion fixing tool 17 composed of a pair of vertically movable holding members for fixing a reference portion such as an ear.
8 so as to be slidable. ES, which is an experimental small animal such as an anesthetized mouse or guinea pig,
The object 8 to be measured for R imaging is
By being pressed by 7, it is fixed and held on the sample table 9.

【0016】測定対象物8の基準部位と基準部位固定具
17の位置を合わせる方法としては、測定対象物8を試
料台9に載置後、基準部位固定具17を測定対象物8の
基準部位(たとえば耳の位置)まで移動させる方法を採
っている。そして、位置合わせされる一対の基準部位固
定具17には、DPPHなどの強いESR信号を発する
標準物質16が取り付けられている。
As a method of aligning the position of the reference part of the measuring object 8 with the position of the reference part fixing tool 17, the measuring object 8 is placed on the sample table 9, and then the reference part fixing tool 17 is moved to the reference part of the measuring object 8. (For example, the position of the ear). A reference material 16 that emits a strong ESR signal, such as DPPH, is attached to the pair of reference portion fixing tools 17 to be aligned.

【0017】このようにすれば、標準物質16と測定対
象物8との位置関係の再現性を良くすることができる。
それのみならず、耳から脳や胃や肝臓などの各臓器まで
の距離を、基準部位固定具17に取り付けた標準物質1
6由来のESR信号の位置から見積もることにより、E
SR画像上での各臓器由来の信号の出現位置を予測する
ことができるほか、ESR画像化される臓器の位置が耳
の位置からいくら離れているかが画像上で正確に判るの
で、たとえば耳の位置にあるDPPHなどの標準物質1
6の基準信号を重ね合わせることによって、前回のイメ
ージング結果と今回のイメージング結果を照合させるこ
となどが容易に行なえる。
This makes it possible to improve the reproducibility of the positional relationship between the standard substance 16 and the object 8 to be measured.
Not only that, the distance from the ear to each organ such as the brain, stomach and liver is measured by the standard material 1 attached to the reference site fixture 17.
6 from the position of the ESR signal derived from
In addition to being able to predict the appearance position of the signal derived from each organ on the SR image, it is possible to accurately know on the image how far the position of the organ to be ESR-imaged is from the ear position. Reference material such as DPPH at the position 1
By superimposing the six reference signals, it is possible to easily compare the previous imaging result with the current imaging result.

【0018】尚、本実施例では、標準物質16を基準部
位固定具17上に設けたが、標準物質16と基準部位固
定具17は必ずしも一体である必要はなく、測定対象物
8を基準部位固定具17で固定した後に、基準部位固定
具17とは別に基準部位固定具17の近傍に設けられた
標準物質保持具を測定対象物8の基準部位まで移動させ
て、標準物質16と測定対象物8の位置を合わせるよう
にしてもよい。
In the present embodiment, the standard material 16 is provided on the reference region fixing tool 17, but the standard material 16 and the reference region fixing device 17 are not necessarily required to be integral, and After fixing with the fixture 17, the standard substance holder provided near the reference part fixture 17 separately from the reference part fixture 17 is moved to the reference part of the measurement object 8, and the standard substance 16 and the measurement object are moved. The position of the object 8 may be adjusted.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明のESRイメ
ージング装置によれば、測定対象物の固定に影響を与え
ない位置、たとえば試料台の側壁に設けられた所定位置
に、強いESR信号を発する標準物質を取り付けたの
で、ESRイメージングを測定する際に、測定対象物の
位置決めを容易に行なうことができ、かつ、測定対象物
からのESR信号を探すのが容易になった。
As described above, according to the ESR imaging apparatus of the present invention, a strong ESR signal is generated at a position that does not affect the fixation of the measurement object, for example, at a predetermined position provided on the side wall of the sample stage. Since the standard substance is attached, the measurement target can be easily positioned when measuring the ESR imaging, and the ESR signal from the measurement target can be easily searched.

【0020】また、たとえば耳などの基準部位を固定す
るために基準部位固定具を設け、該基準部位を固定基準
とする固定方法で試料台上に固定保持すると共に、その
基準部位固定具に強いESR信号を発する標準物質を取
り付けたので、測定対象物と標準物質との位置関係の再
現性を良くすることができるのみならず、ESR画像上
での各臓器由来の信号の出現位置を予測することができ
るほか、前回のイメージング結果と今回のイメージング
結果を照合させることなどが容易に行なえるようになっ
た。
Further, for example, a reference portion fixing device is provided for fixing a reference portion such as an ear, and is fixed and held on the sample table by a fixing method using the reference portion as a fixing reference, and is strong against the reference portion fixing device. Since the standard substance that emits the ESR signal is attached, not only the reproducibility of the positional relationship between the measurement object and the standard substance can be improved, but also the appearance position of the signal derived from each organ on the ESR image is predicted. In addition to this, it is now easy to compare the previous imaging result with the current imaging result.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 一般的なESRイメージング装置の構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a general ESR imaging apparatus.

【図2】 本発明にかかるESRイメージング装置の一
実施例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of an ESR imaging apparatus according to the present invention.

【図3】 本発明にかかるESRイメージング装置の別
の実施例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the ESR imaging apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・高周波発振器、2・・・ステップアッテネータ、3・・
・サーキュレータ、4・・・高周波線路、5・・・ループギャ
ップ共振器、6・・・静磁場コイル、7・・・勾配磁場コイ
ル、8・・・測定対象物、9・・・試料台、10・・・カップラ
ー、11・・・高周波検出器、12・・・データ処理装置、1
3・・・方向性結合器、14・・・移相器、15・・・方向性結
合器、16・・・標準物質、17・・・基準部位固定具、18
・・・溝。
1. High frequency oscillator 2. Step attenuator 3.
・ Circulator, 4 ・ ・ ・ High frequency line, 5 ・ ・ ・ Loop gap resonator, 6 ・ ・ ・ Static magnetic field coil, 7 ・ ・ ・ Gradient magnetic field coil, 8 ・ ・ ・ Measurement object, 9 ・ ・ ・ Sample stand, 10 coupler, 11 high frequency detector, 12 data processing device, 1
3 ... Directional coupler, 14 ... Phase shifter, 15 ... Directional coupler, 16 ... Standard substance, 17 ... Reference site fixing tool, 18
···groove.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】静磁場を発生する手段と、該静磁場中に配
置される高周波共振器と、該高周波共振器内に測定対象
物を保持すると共に、該高周波共振器の軸方向に測定対
象物を移動させる保持移動機構と、該測定対象物に勾配
磁場を印加するための勾配磁場発生手段と、高周波共振
器へ供給する高周波を発振する高周波発振器と、高周波
共振器からの高周波を検出する高周波検出器と、高周波
検出器からの検出信号を画像データに変換するデータ処
理手段とから成るESRイメージング装置において、前
記保持移動機構上に設けられた、前記測定対象物を固定
する固定具上に、ESR信号を発する標準物質を取り付
けたことを特徴とするESRイメージング装置。
1. A means for generating a static magnetic field, a high-frequency resonator disposed in the static magnetic field, and an object to be measured held in the high-frequency resonator and to be measured in an axial direction of the high-frequency resonator. A holding and moving mechanism for moving an object, a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field to the object to be measured, a high frequency oscillator for oscillating a high frequency supplied to a high frequency resonator, and detecting a high frequency from the high frequency resonator In an ESR imaging apparatus comprising a high-frequency detector and a data processing means for converting a detection signal from the high-frequency detector into image data, an ESR imaging device is provided on the holding and moving mechanism, on a fixture for fixing the object to be measured. An ESR imaging apparatus comprising a standard substance that emits an ESR signal.
【請求項2】静磁場を発生する手段と、該静磁場中に配
置される高周波共振器と、該高周波共振器内に測定対象
物を保持すると共に、該高周波共振器の軸方向に測定対
象物を移動させる保持移動機構と、該測定対象物に勾配
磁場を印加するための勾配磁場発生手段と、高周波共振
器へ供給する高周波を発振する高周波発振器と、高周波
共振器からの高周波を検出する高周波検出器と、高周波
検出器からの検出信号を画像データに変換するデータ処
理手段とから成るESRイメージング装置において、前
記保持移動機構上に設けられた、前記測定対象物を固定
する固定具の近傍に、ESR信号を発する標準物質を移
動可能に取り付けたことを特徴とするESRイメージン
グ装置。
2. A means for generating a static magnetic field, a high-frequency resonator arranged in the static magnetic field, and an object to be measured held in the high-frequency resonator and to be measured in an axial direction of the high-frequency resonator. A holding and moving mechanism for moving an object, a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field to the object to be measured, a high frequency oscillator for oscillating a high frequency supplied to a high frequency resonator, and detecting a high frequency from the high frequency resonator In an ESR imaging apparatus comprising a high-frequency detector and data processing means for converting a detection signal from the high-frequency detector into image data, in the vicinity of a fixture provided on the holding and moving mechanism for fixing the object to be measured. An ESR imaging apparatus characterized in that a standard substance that emits an ESR signal is movably attached thereto.
【請求項3】前記保持移動機構上に設けられた前記測定
対象物を固定する固定具は、一対の上下可能な押さえ部
材で構成され、前記保持移動機構上を摺動可能に取り付
けられていることを特徴とする請求項1または2記載の
ESRイメージング装置。
3. A fixing tool provided on the holding and moving mechanism for fixing the object to be measured is constituted by a pair of vertically movable holding members, and is slidably mounted on the holding and moving mechanism. 3. The ESR imaging apparatus according to claim 1, wherein:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7460892B2 (en) 2004-06-25 2008-12-02 Seiko Epson Corporation Wireless communication terminal and mobile type wireless communication terminal
CN107907845A (en) * 2017-12-15 2018-04-13 国家纳米科学中心 A kind of measuring device for toy NMR imaging
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