JP2001215239A - Detector for rotor - Google Patents

Detector for rotor

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JP2001215239A
JP2001215239A JP2000025988A JP2000025988A JP2001215239A JP 2001215239 A JP2001215239 A JP 2001215239A JP 2000025988 A JP2000025988 A JP 2000025988A JP 2000025988 A JP2000025988 A JP 2000025988A JP 2001215239 A JP2001215239 A JP 2001215239A
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Japan
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light
rotating body
sample tube
light source
tube holder
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Withdrawn
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JP2000025988A
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Japanese (ja)
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Hideo Shino
志野英雄
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detector for a rotor having a light source and a photo detecting element with their temperatures not exceeding operable temperatures of their electronic elements, with facilitated positional adjustment of the light source and the detecting element, not adversely affecting the uniformity of a magnetostatic field of an NMR(nuclear magnetic resonance) device, and not requiring disposing the light source and the detecting element in at least two positions. SOLUTION: This detector is equipped with a light emitting means for emitting two or more kinds of light different in characteristics. The two or more kinds of light different in characteristics are switched at a prescribed frequency and emitted toward the rotor provided with a prescribed number of reflection areas corresponding to the number of kinds of light for reflecting only a prescribed kind of light of the two or more kinds of light different in characteristics. Light reflected from the rotor is detected by a prescribed photo detecting means, thereby judging whether the rotor exists or not and measuring the rotational speed of the rotor.

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、例えば核磁気共鳴
(NMR)装置において、測定部位で試料管の有無の判
定及び試料管の回転速度の測定を行なう場合に用いて好
適な回転体検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotating body detecting apparatus suitable for use in, for example, a nuclear magnetic resonance (NMR) apparatus for determining the presence or absence of a sample tube at a measurement site and measuring the rotation speed of the sample tube. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】NMR装置では、磁場均一度を向上させ
て分解能を上げるために、NMRスペクトルの測定中に
試料管を回転させている。このとき、回転速度が速すぎ
るとメニスカスができて分解能が落ち、また回転速度が
遅すぎるとスピニングサイドバンドが大きくなる等の問
題が発生するため、試料管の回転速度は、常時10〜1
5回転/秒を維持する必要がある。従来は、この回転速
度を安定に維持するため、回転体検出装置を用いて試料
管の回転速度をモニターし、その結果を回転速度の制御
回路を介して試料管回転機構にフィードバックしてい
た。
2. Description of the Related Art In an NMR apparatus, a sample tube is rotated during measurement of an NMR spectrum in order to improve the magnetic field uniformity and increase the resolution. At this time, if the rotation speed is too high, a meniscus is formed and the resolution is reduced. If the rotation speed is too low, problems such as an increase in the spinning side band occur.
It is necessary to maintain 5 revolutions / sec. Conventionally, in order to maintain the rotation speed stably, the rotation speed of the sample tube is monitored using a rotating body detection device, and the result is fed back to a sample tube rotation mechanism via a rotation speed control circuit.

【0003】図1は、従来の回転体検出装置の構成を模
式的に示したものである。図中1は、NMR用試料管で
ある。NMR用試料管1の上部には、ローターと呼ばれ
る試料管ホルダー2が嵌め込まれている。試料管ホルダ
ー2は、下方向から吹き上げる空気で測定部の空間に浮
上させられると共に、試料管ホルダー2の側方向から
は、図示しないノズルを介して、空気が強く吹き付けら
れる。これにより、試料管ホルダー2は、NMR試料管
1と一体になって、所定の速度で回転する。
FIG. 1 schematically shows the structure of a conventional rotating body detecting device. In the figure, reference numeral 1 denotes an NMR sample tube. A sample tube holder 2 called a rotor is fitted into the upper part of the NMR sample tube 1. The sample tube holder 2 is floated in the space of the measurement unit by air blown from below, and air is strongly blown from the side of the sample tube holder 2 via a nozzle (not shown). Thus, the sample tube holder 2 rotates at a predetermined speed integrally with the NMR sample tube 1.

【0004】試料管ホルダー2は、通常、全体が光を反
射しやすい白色の素材、例えばテフロンやジュラコンな
どで作られ、全体の数分の一の範囲を黒く縞状に塗るこ
とによって、その部分だけ光が吸収されるように構成さ
れている。そして、フォトダイオードなどでできた光源
3から試料管ホルダー2に向けて光を照射し、試料管ホ
ルダー2の白い部分で反射された反射光をフォトトラン
ジスターなどでできた光検出素子4で受光する。試料管
ホルダー2の回転に伴って、黒く塗られた光吸収部5
が、所定の周期で光源3の前方を通過し、反射光のない
状態が定期的に光検出素子4により検出される。この反
射光のない状態が訪れる周期を正確に測定することによ
って、NMR試料管1および試料管ホルダー2の回転速
度を知ることができる。
[0004] The sample tube holder 2 is usually made of a white material, such as Teflon or Duracon, which easily reflects light. It is configured so that only light is absorbed. Then, light is emitted from a light source 3 made of a photodiode or the like toward the sample tube holder 2, and reflected light reflected by a white portion of the sample tube holder 2 is received by a photodetector 4 made of a phototransistor or the like. . With the rotation of the sample tube holder 2, the light absorbing portion 5 painted black
Pass through the front of the light source 3 at a predetermined cycle, and the state without reflected light is periodically detected by the photodetector 4. The rotation speed of the NMR sample tube 1 and the sample tube holder 2 can be known by accurately measuring the period in which the state without reflected light comes.

【0005】このようにして測定される回転速度は、試
料管ホルダー2に対する空気の吹きつけ強度を制御する
ことによって、所定の値に維持することが可能である。
従って、通常は、NMR試料管1の回転速度を制御する
ために、測定された回転速度と予め設定された回転速度
との差を検出し、その差信号を空気の吹きつけ強度にフ
ィードバックさせるフィードバック回路6が設けられて
いる。
[0005] The rotation speed measured in this way can be maintained at a predetermined value by controlling the blowing strength of air to the sample tube holder 2.
Therefore, usually, in order to control the rotation speed of the NMR sample tube 1, a difference between the measured rotation speed and a preset rotation speed is detected, and the difference signal is fed back to the air blowing intensity. A circuit 6 is provided.

【0006】また、従来の回転体検出装置は、NMR試
料管1の回転速度を測定することができるだけではな
い。NMR試料管1と試料管ホルダー2が所定の測定位
置にセットされているか否かという、NMR試料管1と
試料管ホルダー2の存在の有無の判定をも行なうことが
できるようになっている。それは、図2に示すように、
前述した光源3と光検出素子4を1セットにして、18
0゜離れた位置に2箇所、対向して配置することにより
可能になる。
Further, the conventional rotating body detecting device can not only measure the rotation speed of the NMR sample tube 1. It is also possible to determine whether or not the NMR sample tube 1 and the sample tube holder 2 are present, that is, whether the NMR sample tube 1 and the sample tube holder 2 are set at predetermined measurement positions. It is, as shown in FIG.
The light source 3 and the photodetector 4 described above are made into one set, and 18
This is made possible by arranging two opposing positions at a distance of 0 °.

【0007】すなわち、2箇所に設けられた光源3と光
検出素子4のうち、第1の光源3と光検出素子4の組み
合わせによって反射光が検出されると共に、第2の光源
3と光検出素子4の組み合わせによって反射光が検出さ
れない場合は、第1の光源3と光検出素子4に対向する
位置に試料管ホルダー2の白い部分が存在し、第2の光
源3と光検出素子4に対向する位置に試料管ホルダー2
の黒い部分が存在している場合であると判断され、NM
R試料管1と試料管ホルダー2が所定の測定位置にセッ
トされていると判定することができる。
That is, the reflected light is detected by the combination of the first light source 3 and the light detecting element 4 among the light sources 3 and the light detecting elements 4 provided at two places, and the second light source 3 and the light detecting element 4 are detected. When the reflected light is not detected due to the combination of the elements 4, the white portion of the sample tube holder 2 exists at a position facing the first light source 3 and the light detection element 4, and the second light source 3 and the light detection element 4 Sample tube holder 2 at the opposite position
It is determined that there is a black portion of
It can be determined that the R sample tube 1 and the sample tube holder 2 are set at predetermined measurement positions.

【0008】また、2箇所に設けられた光源3と光検出
素子4の両方で反射光が検出される場合は、2箇所に設
けられた光源3と光検出素子4の両方に対向する位置に
試料管ホルダー2の白い部分が存在している場合である
と判断され、この場合もまた、NMR試料管1と試料管
ホルダー2が所定の測定位置にセットされていると判定
することができる。
When the reflected light is detected by both the light source 3 and the light detecting element 4 provided at two places, the reflected light is located at a position facing both the light source 3 and the light detecting element 4 provided at the two places. It is determined that the white portion of the sample tube holder 2 exists, and in this case also, it can be determined that the NMR sample tube 1 and the sample tube holder 2 are set at predetermined measurement positions.

【0009】一方、2箇所に設けられた光源3と光検出
素子4の両方で反射光が検出されない場合は、180゜
離れた位置に共に試料管ホルダー2の黒い部分が存在す
ることはあり得ないため、試料管ホルダー2が存在して
いない場合であると判断され、この場合のみ、NMR試
料管1と試料管ホルダー2が測定位置にセットされてい
ないと判定される。
On the other hand, if the reflected light is not detected by both the light source 3 and the light detecting element 4 provided at two places, it is possible that the black portion of the sample tube holder 2 exists at a position 180 ° apart. Therefore, it is determined that the sample tube holder 2 does not exist, and only in this case, it is determined that the NMR sample tube 1 and the sample tube holder 2 are not set at the measurement position.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このような構成におい
て、従来の回転体検出装置の問題点は、試料管ホルダー
2に光源3から光を当て、その反射光を光検出素子4で
検出する構成になっているため、光源3と光検出素子4
が試料管ホルダー2に極めて接近して設置されていたこ
とである。その結果、NMRを測定する際に、測定試料
の温度を高温から低温まで可変させると、その周辺の温
度変化に伴って、光源3と光検出素子4の温度も、それ
ぞれの電子素子の動作可能温度を超えて、約100℃か
ら約−50℃まで大きく変化し、光源3と光検出素子4
の劣化、または破損を招くという問題があった。
In such a configuration, a problem of the conventional rotating body detecting apparatus is that the light from the light source 3 is applied to the sample tube holder 2 and the reflected light is detected by the light detecting element 4. Light source 3 and photodetector 4
Has been installed very close to the sample tube holder 2. As a result, when the temperature of the measurement sample is varied from high to low when measuring the NMR, the temperature of the light source 3 and the photodetector 4 can be changed according to the surrounding temperature change, and the respective electronic elements can operate. Beyond the temperature, the temperature greatly changes from about 100 ° C. to about −50 ° C.
There is a problem that deterioration or damage is caused.

【0011】また、従来の方式では、光源3と光検出素
子4の位置の調節が難しく、両者の設定角度によって
は、反射光を正しく検出できないという問題があった。
In addition, in the conventional method, it is difficult to adjust the positions of the light source 3 and the light detecting element 4, and there is a problem that the reflected light cannot be correctly detected depending on the set angles of the two.

【0012】また、従来の方式では、光源3と光検出素
子4を構成している物質自身の磁気的性質により、光源
3と光検出素子4がNMR装置の静磁場の均一性に少な
からぬ悪影響を与え、静磁場の均一性を乱し、NMRス
ペクトルの分解能を劣化させるという問題があった。
In the conventional method, the light source 3 and the photodetector 4 have a considerable adverse effect on the uniformity of the static magnetic field of the NMR apparatus due to the magnetic properties of the materials constituting the light source 3 and the photodetector 4. To disturb the uniformity of the static magnetic field and degrade the resolution of the NMR spectrum.

【0013】また、従来の方式では、NMR試料管1お
よび試料管ホルダー2の有無を判定するために、少なく
とも2箇所に光源3と光検出素子4を配置しなければな
らないという問題があった。
Further, in the conventional method, there is a problem that the light source 3 and the light detecting element 4 must be arranged at at least two places in order to determine the presence or absence of the NMR sample tube 1 and the sample tube holder 2.

【0014】本発明の目的は、上述した点に鑑み、光源
3と光検出素子4の温度がそれぞれの電子素子の動作可
能温度を超えず、光源3と光検出素子4の位置の調節が
容易で、NMR装置の静磁場の均一性に対して悪影響を
与えることがなく、少なくとも2箇所に光源3と光検出
素子4を配置する必要のない回転体検出装置を提供する
ことにある。
In view of the above, it is an object of the present invention that the temperature of the light source 3 and the light detecting element 4 does not exceed the operable temperature of each electronic element, and the position of the light source 3 and the light detecting element 4 can be easily adjusted. Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotating body detection device that does not adversely affect the uniformity of the static magnetic field of the NMR device and does not require the light source 3 and the light detection element 4 to be arranged at at least two places.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明にかかる回転体検出装置は、性質の異なる少
なくとも2種類の光を照射する光照射手段を備え、該性
質の異なる少なくとも2種類の光を所定の周波数でスイ
ッチングしながら、該性質の異なる少なくとも2種類の
光の内の所定の光だけを反射する反射領域が光の種類数
に対応した所定の数だけ設けられている回転体に向けて
照射すると共に、該回転体から反射される反射光を所定
の光検出手段で検出することによって、該回転体の有無
の判定及び該回転体の回転速度の測定を行なうようにし
たことを特徴としている。
In order to achieve this object, a rotating body detecting apparatus according to the present invention comprises light irradiating means for irradiating at least two kinds of light having different properties, and at least two kinds of light having different properties are provided. A rotating body provided with a predetermined number of reflection areas corresponding to the number of types of light, while switching the light at a predetermined frequency and reflecting only predetermined light of at least two types of light having different properties. And determining the presence or absence of the rotating body and measuring the rotating speed of the rotating body by detecting the reflected light reflected from the rotating body with a predetermined light detecting means. It is characterized by.

【0016】また、前記性質の異なる少なくとも2種類
の光は、互いに波長の異なる光であることを特徴として
いる。
Further, at least two kinds of light having different properties are light having different wavelengths from each other.

【0017】また、前記性質の異なる少なくとも2種類
の光は、互いに偏光角の異なる偏光であることを特徴と
している。
Further, at least two kinds of light having different properties are polarized lights having different polarization angles from each other.

【0018】また、前記光照射手段及び光検出手段と回
転体との間は、所定の距離をおいて光伝達手段により結
ばれていることを特徴としている。
Further, the light irradiating means and the light detecting means are connected to the rotating body at a predetermined distance by a light transmitting means.

【0019】また、前記光伝達手段は、光ファイバーで
あることを特徴としている。
Further, the optical transmission means is an optical fiber.

【0020】また、前記光伝達手段は、ミラーで構成さ
れていることを特徴としている。
Further, the light transmission means is constituted by a mirror.

【0021】また、前記反射領域は、前記回転体の光照
射部位に照射される前記性質の異なる少なくとも2種類
の光の各々に対応して、少なくとも2種類の領域に区分
けされていることを特徴としている。
Further, the reflection area is divided into at least two kinds of areas corresponding to at least two kinds of lights having different properties irradiated on the light irradiation part of the rotating body. And

【0022】また、前記光照射手段から光を回転体に向
けて照射する際のスイッチング周波数は、360゜に回
転体の単位時間当たりの回転数の上限値を掛け、その結
果得られた値を回転体の光照射部位に設けられた所定の
性質の光を反射する反射領域が占める周方向の角度で割
った値のうち、最も大きな値の少なくとも2倍以上の周
波数であることを特徴としている。
Further, the switching frequency at the time of irradiating light from the light irradiating means toward the rotating body is as follows: multiply 360 ° by the upper limit of the number of rotations of the rotating body per unit time, and multiply the obtained value by The frequency is at least twice as large as the largest value among the values obtained by dividing by the circumferential angle occupied by the reflection area that reflects light of a predetermined property provided at the light irradiation site of the rotating body. .

【0023】[0023]

【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3は、本発明にかかる、回転
体検出装置の一実施例を示したものである。図中1は、
NMR用試料管である。NMR用試料管1の中には、N
MR試料7が入っている。NMR用試料管1は、表面が
赤色と緑色の2色で等間隔の縞状に塗り分けられた試料
管ホルダー2に嵌め込まれている。回転保持機構部8の
内部では、図示しないノズルから空気を吹き付けて、N
MR用試料管1および試料管ホルダー2を浮上させ、所
定の速度で回転させる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 shows an embodiment of the rotating body detection device according to the present invention. 1 in the figure
This is a sample tube for NMR. In the sample tube 1 for NMR, N
Contains MR sample 7. The NMR sample tube 1 is fitted into a sample tube holder 2 whose surface is painted in two stripes of red and green at equal intervals. Inside the rotation holding mechanism 8, air is blown from a nozzle (not shown) to
The sample tube 1 for MR and the sample tube holder 2 are levitated and rotated at a predetermined speed.

【0024】2色切換フォトダイオードなどでできた光
源3は、発光・受光制御回路9からの発光制御信号を受
けて、時分割的に赤色あるいは緑色に発光する。光ファ
イバー10は光源3の光を試料管ホルダー2の直近まで
導く。光源3で赤色光が発光しているときには、光ファ
イバー10を通って赤色光が試料管ホルダー2の表面に
照射され、試料管ホルダー2の表面に塗り分けられた赤
色の縞部で反射される。しかし、緑色の縞部では光が吸
収されてしまい、反射は起こらない。逆に、光源3で緑
色の光が発光しているときには、光ファイバー10を通
って緑色光が試料管ホルダー2の表面に照射され、試料
管ホルダー2の表面に塗り分けられた緑色の縞部で反射
される。しかし、赤色の縞部では光が吸収されてしま
い、反射は起こらない。
The light source 3 made of a two-color switching photodiode or the like receives a light emission control signal from the light emission / light reception control circuit 9 and emits light in red or green in a time division manner. The optical fiber 10 guides the light of the light source 3 to a position near the sample tube holder 2. When the light source 3 emits red light, the red light is irradiated on the surface of the sample tube holder 2 through the optical fiber 10 and is reflected by a red stripe portion painted on the surface of the sample tube holder 2. However, light is absorbed by the green stripes, and no reflection occurs. Conversely, when the light source 3 emits green light, the green light is radiated to the surface of the sample tube holder 2 through the optical fiber 10, and the green stripes are painted on the surface of the sample tube holder 2. Is reflected. However, light is absorbed in the red stripe portion, and no reflection occurs.

【0025】試料管ホルダー2の表面に塗り分けられた
赤色または緑色の縞部で反射された光は、光ファイバー
11を通って、フォトトランジスターなどでできた光検
出素子4に導かれる。光検出素子4では、受光された光
が電気信号に変換され、発光・受光制御回路9に導かれ
る。発光・受光制御回路9では、光源3への発光制御信
号に同期させて、反射光の検出を行なう。
The light reflected by the red or green stripes applied to the surface of the sample tube holder 2 passes through the optical fiber 11 and is guided to the photodetector 4 made of a phototransistor or the like. In the light detection element 4, the received light is converted into an electric signal, and is guided to the light emission / light reception control circuit 9. The light emission / light reception control circuit 9 detects reflected light in synchronization with a light emission control signal to the light source 3.

【0026】光源3は、発光・受光制御回路9の制御に
より、赤色光と緑色光を交互にスイッチングしながら、
時分割的に発光を繰り返す。試料管ホルダー2は、赤色
と緑色の2色に色分けされているため、赤色の部分が光
ファイバー10の先端部に来ている時には、光源3が赤
色に光っている時に光が反射し、光検出素子4で電圧が
発生する。一方、緑色の部分が光ファイバー10の先端
部に来ている時には、光源3が緑色に光っている時に光
が反射し、光検出素子4で電圧が発生する。
Under the control of the light emission / light reception control circuit 9, the light source 3 alternately switches between red light and green light,
Light emission is repeated in a time sharing manner. Since the sample tube holder 2 is color-coded into two colors, red and green, when the red portion comes to the tip of the optical fiber 10, light is reflected when the light source 3 is shining red, and light detection is performed. A voltage is generated in the element 4. On the other hand, when the green portion is at the tip of the optical fiber 10, the light is reflected when the light source 3 is illuminating green, and a voltage is generated in the photodetector 4.

【0027】従って、試料管ホルダー2の所定の色の部
分が光ファイバー10の先端部を横切る時に、すばやく
スイッチングさせて時分割的に赤色光と緑色光を照射
し、そのときの反射光の有無を時分割的に光検出素子4
で検出すれば、光ファイバー10の先端部を横切ろうと
している部分の色が赤色部分であるか、それとも緑色部
分であるかの判別を行なうことができる。そして、連続
的に色の判別を行なって、異なる色の縞部が光ファイバ
ー10の先端部を横切る回数を色の変化の周期としてカ
ウントすれば、試料管ホルダー2の単位時間当たりの回
転数を測定することができる。この値を、図示しないフ
ィードバック回路によって、試料管ホルダー2への空気
の吹きつけ強度にフィードバックさせ、試料管ホルダー
2およびNMR用試料管1の回転速度を所定の値に制御
・維持させる。
Therefore, when a predetermined color portion of the sample tube holder 2 crosses the distal end of the optical fiber 10, the switching is quickly performed to irradiate red light and green light in a time-division manner, and the presence or absence of reflected light at that time is determined. Photodetector 4 in time division
, It is possible to determine whether the color of the portion that is going to cross the tip of the optical fiber 10 is a red portion or a green portion. The number of rotations of the sample tube holder 2 per unit time is measured by continuously determining the color and counting the number of times that a stripe portion of a different color crosses the tip of the optical fiber 10 as a color change period. can do. This value is fed back to the blowing strength of air to the sample tube holder 2 by a feedback circuit (not shown), and the rotation speed of the sample tube holder 2 and the NMR sample tube 1 is controlled and maintained at a predetermined value.

【0028】図4は、上述した動作をタイミングチャー
トによって表わしたものである。図中(a)は、試料管
ホルダー2の表面に塗り分けられた赤色部分と緑色部分
が所定の周期で交互に光ファイバー10の先端部を横切
る様子を示したものである。この赤色部分と緑色部分に
対して、光源3から赤色光を照射するタイミングを示し
たものが(b)、また緑色光を照射するタイミングを示
したものが(c)である。また、照射された赤色光のタ
イミングと同期して光検出素子4で検出される反射光の
受光信号のタイミングを示したものが(d)、また照射
された緑色光のタイミングと同期して光検出素子4で検
出される反射光の受光信号のタイミングを示したものが
(e)である。この例では、試料管ホルダー2の色の変
化の周波数よりも4倍速いスイッチング周波数で光源3
から光を照射することにより、少なくとも4回以上連続
して同じ色の反射光を検出し、試料管ホルダー2の色の
変化の周波数を測定している。
FIG. 4 is a timing chart showing the above operation. FIG. 3A shows a state in which a red portion and a green portion painted on the surface of the sample tube holder 2 alternately cross the tip of the optical fiber 10 at a predetermined cycle. (B) shows the timing at which the light source 3 emits red light to the red and green portions, and (c) shows the timing at which green light is emitted. (D) shows the timing of the light receiving signal of the reflected light detected by the photodetector 4 in synchronization with the timing of the irradiated red light, and the light in synchronization with the timing of the irradiated green light. (E) shows the timing of the light receiving signal of the reflected light detected by the detecting element 4. In this example, the light source 3 has a switching frequency four times faster than the frequency of the color change of the sample tube holder 2.
, The reflected light of the same color is continuously detected at least four times or more, and the frequency of the color change of the sample tube holder 2 is measured.

【0029】尚、このとき、光源3で赤色光と緑色光を
スイッチングさせる周波数は、時間分解能の観点から、
試料管ホルダー2の単位時間当たりの回転数の上限値に
色の縞の本数を掛けた値の少なくとも2倍以上の値であ
ることが必要である。このような周波数でスイッチング
しながら、2種類の光を交互に照射させることにより、
従来の1つの光吸収部しか持たないタイプの試料管ホル
ダーを用いた回転体検出装置に比べ、試料管ホルダー2
の縞部の本数が多くなった分だけ、より高い時間分解能
で試料管ホルダー2の回転速度を検出することが可能に
なった。これにより、従来はフィードバック制御が不可
能であった試料管ホルダー2が一回転する間に起きる回
転速度のふらつきなども、高速でフィードバック制御さ
せることが可能になった。
At this time, the frequency at which red light and green light are switched by the light source 3 is determined from the viewpoint of time resolution.
The value must be at least twice as large as the value obtained by multiplying the upper limit of the number of rotations of the sample tube holder 2 per unit time by the number of color stripes. By alternately irradiating two types of light while switching at such a frequency,
Compared with the conventional rotating body detection device using a sample tube holder of a type having only one light absorbing portion, the sample tube holder 2
The rotation speed of the sample tube holder 2 can be detected with a higher time resolution as the number of stripes increases. This makes it possible to perform high-speed feedback control on fluctuations in rotational speed that occur during one rotation of the sample tube holder 2, for which feedback control was conventionally impossible.

【0030】さて、本発明の方法によれば、光ファイバ
ー10の先端部に試料管ホルダー2が対向して存在して
いれば、赤色光と緑色光のうちのどちらか一方が必ず反
射されるので、光源3を赤色または緑色に時分割的に発
光させれば、反射光の有無によって、NMR試料管1お
よび試料管ホルダー2が測定部に存在しているか否かを
直ちに判定することができる。その結果、従来の技術の
ように、少なくとも2箇所に光源と光検出素子を設けな
ければならない必要がない。
According to the method of the present invention, if the sample tube holder 2 is opposed to the tip of the optical fiber 10, one of the red light and the green light is necessarily reflected. If the light source 3 emits red or green light in a time-division manner, it is possible to immediately determine whether or not the NMR sample tube 1 and the sample tube holder 2 are present in the measurement unit based on the presence or absence of reflected light. As a result, there is no need to provide a light source and a photodetector at at least two places as in the related art.

【0031】尚、試料管ホルダー2に塗られる塗料の組
み合わせとしては、赤色と緑色の代わりに、他の波長の
光、例えば赤色と緑色以外の可視光、または赤外光、ま
たは紫外光を反射する塗料の中から所定の波長の光を反
射する2つの塗料を組み合わせて用いることが可能であ
る。また、その場合は、光源3からも、赤色と緑色以外
の可視光、または赤外光、または紫外光の内の2種類の
光を照射することができるように構成すれば良い。
The combination of paints applied to the sample tube holder 2 reflects light of another wavelength, for example, visible light other than red and green, infrared light, or ultraviolet light instead of red and green. It is possible to use a combination of two paints that reflect light of a predetermined wavelength from the paints to be used. In this case, the light source 3 may be configured to emit two types of light, visible light other than red and green, infrared light, or ultraviolet light.

【0032】また、本発明に用いられる光は、波長の異
なる光でなくても、同一波長であって偏光角の異なる2
つの偏光であっても良い。この場合は、試料管ホルダー
2の表面に、反射板と偏光フィルターを組み合わせて、
所定の偏光角を持つ偏光のみを反射させることのできる
縞部を形成させれば良い。
Also, the light used in the present invention has the same wavelength and a different polarization angle even if it is not light having a different wavelength.
There may be two polarized lights. In this case, a reflector and a polarizing filter are combined on the surface of the sample tube holder 2,
What is necessary is just to form a stripe portion that can reflect only polarized light having a predetermined polarization angle.

【0033】また、試料管ホルダー2の表面の色の縞
は、異なる色同士が同じ幅の縞である必要はなく、異な
る色同士で異なる幅を持った縞であっても良い。また、
一色に塗られた中に別の色の縞がただ1本だけ塗られて
いても良い。これらの場合には、光源3から異なる光を
試料管ホルダー2に向けて交互に照射する際のスイッチ
ングの周波数は、360゜に試料管ホルダー2の単位時
間当たりの回転数の上限値を掛け、その結果得られた値
を試料管ホルダー2の表面に塗られた縞部が占める周方
向の角度で割った値のうち、最も大きな値の少なくとも
2倍以上の周波数に設定する必要がある。すなわち、 (スイッチング周波数)≧ MAX{2×360゜×
(試料管ホルダー回転数の上限値)/(縞部が占める周
方向の角度)} それ以下の周波数では、縞部からの反射光の有無によっ
て縞部の色を判別するのに必要なだけの時間分解能が得
られないからである。
The stripes of the color on the surface of the sample tube holder 2 need not be stripes of different colors having the same width, but may be stripes of different colors having different widths. Also,
Only one stripe of another color may be painted while being painted in one color. In these cases, the switching frequency for alternately irradiating different light from the light source 3 toward the sample tube holder 2 multiplies 360 ° by the upper limit of the number of rotations per unit time of the sample tube holder 2, Of the values obtained by dividing the value obtained by the circumferential angle occupied by the stripes painted on the surface of the sample tube holder 2, it is necessary to set the frequency to at least twice the largest value. That is, (switching frequency) ≧ MAX {2 × 360} ×
(Upper limit of the number of rotations of the sample tube holder) / (angle in the circumferential direction occupied by the fringe) 周波 数 At frequencies lower than this, it is necessary only to determine the color of the fringe based on the presence or absence of reflected light from the fringe. This is because time resolution cannot be obtained.

【0034】また、光源3および光検出素子4と試料管
ホルダー2との間を結ぶ光ファイバー10および11
は、必ずしも1本ずつの合わせて2本の構成である必要
はなく、束になった光ファイバー群を光源3と光検出素
子4の間で2つに分けて用いても良い。また、光伝達手
段としての光ファイバーは、本発明にとっては必ずしも
必須な構成部品ではない。光を伝達するための伝達路
は、例えば、単数または複数のミラーなどで構成されて
いても良い。
Further, optical fibers 10 and 11 connecting between the light source 3 and the light detecting element 4 and the sample tube holder 2 are provided.
It is not always necessary to use two optical fibers each, and a bundle of optical fibers may be divided into two between the light source 3 and the photodetector 4 for use. Further, the optical fiber as the light transmission means is not necessarily an essential component for the present invention. The transmission path for transmitting light may be constituted by, for example, one or more mirrors.

【0035】また、試料管ホルダー2の側面に色を付け
るのではなく、試料管ホルダー2の上面または下面に色
を付けて反射を見る方法であっても良い。また、試料管
ホルダー2に色を付けるのではなく、直接、試料管に色
を付けても良いことは言うまでもない。
Further, instead of coloring the side surface of the sample tube holder 2, a method may be used in which the upper surface or the lower surface of the sample tube holder 2 is colored to observe the reflection. Needless to say, instead of coloring the sample tube holder 2, the sample tube may be colored directly.

【0036】また、実施例において2色に限定されてい
る試料管ホルダー2の色分けを、3色以上に塗り分ける
と共に、光源3の発光波長を3波長以上の多波長にして
時分割照射を行なっても、本発明と同等の効果が得られ
ることは言うまでもない。
In the embodiment, the sample tube holder 2, which is limited to two colors in the embodiment, is colored in three or more colors, and the light source 3 emits light at multiple wavelengths of three or more wavelengths to perform time-division irradiation. However, needless to say, the same effects as those of the present invention can be obtained.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明の回転体検出
装置によれば、性質の異なる少なくとも2種類の光の内
の所定の光だけを反射する反射領域が所定の数だけ設け
られている回転体に対して、性質の異なる少なくとも2
種類の光を発光する光源と光検出素子とを用いて、所定
の距離だけ回転体から離れた位置から、時分割的に回転
体からの反射光を検出するようにしたので、NMRの温
度可変測定時に、光源と光検出素子の温度がそれぞれの
動作可能温度を超えず、光源と光検出素子の位置の調節
が容易で、光源と光検出素子がNMR装置の静磁場の均
一性に対して悪影響を与えることがなく、回転体の検出
のために少なくとも2箇所に光源と光検出素子を配置す
る必要がない。
As described above, according to the rotator detecting apparatus of the present invention, a predetermined number of reflection areas for reflecting only a predetermined light of at least two kinds of light having different properties are provided. At least two different properties for the rotating body
Using a light source that emits different types of light and a photodetector, the reflected light from the rotating body is detected in a time-division manner from a position that is separated from the rotating body by a predetermined distance. During measurement, the temperature of the light source and the photodetector do not exceed their respective operable temperatures, the position of the light source and the photodetector can be easily adjusted, There is no adverse effect, and it is not necessary to dispose the light source and the photodetector at at least two places for detecting the rotating body.

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

【図1】従来の回転体検出装置の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a conventional rotating body detection device.

【図2】従来の回転体検出装置の別の例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing another example of a conventional rotating body detection device.

【図3】本発明にかかる回転体検出装置の一実施例を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of a rotating body detection device according to the present invention.

【図4】本発明にかかる回転体検出装置のタイミングチ
ャートの一実施例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of a timing chart of the rotating body detection device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・NMR用試料管、2・・・試料管ホルダー、3・・・光
源、4・・・光検出素子、5・・・光吸収部、6・・・フィード
バック回路、7・・・NMR試料、8・・・回転保持機構部、
9・・・発光・受光制御回路、10・・・光ファイバー、11
・・・光ファイバー。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... NMR sample tube, 2 ... sample tube holder, 3 ... light source, 4 ... light detection element, 5 ... light absorption part, 6 ... feedback circuit, 7 ... NMR sample, 8 ... rotation holding mechanism,
9: light emission / light reception control circuit, 10: optical fiber, 11
... optical fiber.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】性質の異なる少なくとも2種類の光を照射
する光照射手段を備え、該性質の異なる少なくとも2種
類の光を所定の周波数でスイッチングしながら、該性質
の異なる少なくとも2種類の光の内の所定の光だけを反
射する反射領域が光の種類数に対応した所定の数だけ設
けられている回転体に向けて照射すると共に、該回転体
から反射される反射光を所定の光検出手段で検出するこ
とによって、該回転体の有無の判定及び該回転体の回転
速度の測定を行なうようにしたことを特徴とする回転体
検出装置。
A light irradiating means for irradiating at least two kinds of light having different properties, wherein at least two kinds of light having different properties are switched at a predetermined frequency, A predetermined number of reflection areas corresponding to the number of types of light are radiated toward a predetermined number of rotating bodies, and the reflected light reflected from the rotating bodies is detected by a predetermined light. A rotating body detecting device for determining the presence or absence of the rotating body and measuring the rotational speed of the rotating body by detecting the rotating body.
【請求項2】前記性質の異なる少なくとも2種類の光
は、互いに波長の異なる光であることを特徴とする請求
項1記載の回転体検出装置。
2. The rotating body detecting device according to claim 1, wherein said at least two types of light having different properties are lights having different wavelengths from each other.
【請求項3】前記性質の異なる少なくとも2種類の光
は、互いに偏光角の異なる偏光であることを特徴とする
請求項1記載の回転体検出装置。
3. The rotating body detecting device according to claim 1, wherein the at least two types of light having different properties are polarized lights having different polarization angles.
【請求項4】前記光照射手段、光検出手段と回転体との
間は、所定の距離をおいて光伝達手段により結ばれてい
ることを特徴とする請求項1記載の回転体検出装置。
4. The rotating body detecting device according to claim 1, wherein the light irradiating means, the light detecting means and the rotating body are connected by a light transmitting means at a predetermined distance.
【請求項5】前記光伝達手段は、光ファイバーであるこ
とを特徴とする請求項4記載の回転体検出装置。
5. The rotating body detecting device according to claim 4, wherein said light transmitting means is an optical fiber.
【請求項6】前記光伝達手段は、ミラーで構成されてい
ることを特徴とする請求項4記載の回転体検出装置。
6. A rotating body detecting device according to claim 4, wherein said light transmitting means is constituted by a mirror.
【請求項7】前記反射領域は、前記回転体の光照射部位
に照射される前記性質の異なる少なくとも2種類の光の
各々に対応して、少なくとも2種類の領域に区分けされ
ていることを特徴とする請求項1記載の回転体検出装
置。
7. The reflection region is divided into at least two types of regions corresponding to at least two types of light having different properties and applied to a light irradiation site of the rotating body. The rotating body detection device according to claim 1, wherein
【請求項8】前記光照射手段から光を回転体に向けて照
射する際のスイッチング周波数は、360゜に回転体の
単位時間当たりの回転数の上限値を掛け、その結果得ら
れた値を回転体の光照射部位に設けられた所定の性質の
光を反射する反射領域が占める周方向の角度で割った値
のうち、最も大きな値の少なくとも2倍以上の周波数で
あることを特徴とする請求項7記載の回転体検出装置。
8. A switching frequency for irradiating light from said light irradiating means to said rotating body is obtained by multiplying 360 ° by an upper limit value of the number of rotations per unit time of said rotating body. It is characterized in that the frequency is at least twice as large as the largest value among the values obtained by dividing by the circumferential angle occupied by the reflection area that reflects light of a predetermined property provided at the light irradiation site of the rotating body. A rotating body detection device according to claim 7.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008197063A (en) * 2007-02-15 2008-08-28 Reyoon Kogyo:Kk Eccentricity measuring instrument
JP2013167463A (en) * 2012-02-14 2013-08-29 National Institute For Materials Science Nmr probe device

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