JP2016024117A - 磁気共鳴測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1には、本発明に係るNMR測定装置の実施形態が示されている。このNMR測定装置は、有機化合物、高分子材料、生体物質、その他の物質の分析において用いられるものである。測定対象となる試料は液体、固体等である。なお、本発明は、他の磁気共鳴測定装置に対しても適用可能である。
次に図2を用いて送信信号生成部30の具体的な構成例について説明する。図2において、4つの信号発生器44は、最大4つの送信信号を生成するものである。4つの信号発生器44の動作は基本的に4つの送信シーケンサーによって制御される。具体的には、各信号発生器44の動作を規定するパラメータセットが各送信シーケンサーから各信号発生器44へ与えられている。本実施形態では、各信号発生器44はNCO(Numerical Controlled Oscillator)を含む。NCOは、位相アキュムレーター、サイン波ルックアップテーブル等を含むものである。NCOを利用して、周波数変調、位相変調、及び、振幅変調を行える。すなわち、それぞれ独立して変調処理等が施された送信信号(原信号)が各信号発生器44において生成される。当然ながら、NCOにおいて生成される信号の周波数を自在に定めることが可能である。
次に、図3を用いて受信信号処理部34の具体的な構成例について説明する。プリアンプ41によって増幅されたRF受信信号43は、信号処理回路80を経て、バイパス経路付き周波数変換回路に入力される。信号処理回路80は、固定アンプ、可変アンプ、可変ATT等を有するものである。それらの回路は静的回路である。信号処理回路80において、周波数変換回路の前段つまり受信信号処理部の最初段においてNMR信号を増幅することが可能なため、受信処理過程で生じる不要な信号あるいは混入するノイズの影響を低減できるという利点が得られる。但し、受信信号について必要な純度等を維持できる限りにおいて、それらの回路を動的回路に変更してもよい。
図4には、観測核の周波数との関係で選択される2つの動作条件が整理されている。符号110は観測核の周波数(RF)を示しており、符号112は送信信号(原信号)及びサンプリング対象としての受信信号を示しており、符号114は送信側での経路選択の内容を示しており、符号116は受信側での経路選択の内容を示しており、符号118はサンプリング方式を示している。符号120は観測核の周波数が5MHz以上で50MHz未満の場合つまり低周波数帯に属する場合を示しており、符号122は観測核の周波数が50MHz以上で1000MHz以下の場合つまり高周波数帯に属する場合を示している。
図5には、周波数軸f上の信号分布が示されている。その信号分布はフィルター(図3のBPF92)適用前のものである。中間周波数信号としての目的信号成分が符号200で示されている。その周波数はこの例では125MHzである。サンプリング周波数はこの例では100MHzである(符号203参照)。そのサンプリング周波数により、各ゾーン、具体的には、第3ナイキストゾーン216、第2ナイキストゾーン218、第1ナイキストゾーン220が定められる。それぞれ図示の例では50MHzの周波数区間である。目的振信号成分200は第3ナイキストゾーンに属している。その1回目の折り返し信号成分が第2ナイキストゾーン218内のミラー成分200Aである。1回目の折り返しが符号202Aで示されている。2回目の折り返し成分が第1ナイキストゾーン220に現れたミラー成分200Bである。2回目の折り返しが符号202Bで示されている。
Claims (5)
- 第1周波数の目的信号成分を含むアナログ受信信号を入力し、第2周波数としてのサンプリング周波数で前記アナログ受信信号をサンプリングし、これによりデジタル受信信号を出力するAD変換回路と、
前記デジタル受信信号に対して信号処理を実行する信号処理回路と、
を含み、
前記第1周波数がオーバーサンプリング条件を満たす場合に、前記AD変換回路のサンプリング方式がオーバーサンプリングとなり、且つ、前記信号処理回路が前記目的信号成分に対して前記信号処理を実行し、
前記第1周波数がアンダーサンプリング条件を満たす場合に、前記AD変換回路のサンプリング方式がアンダーサンプリングとなり、且つ、前記信号処理回路が前記目的信号成分の折り返し信号成分に対して前記信号処理を実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴測定装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記AD変換回路の前段には周波数変換回路が設けられ、
前記周波数変換回路は、観測核に応じて定まる周波数が高周波数帯に属する場合にRF受信信号を中間周波数信号に変換し、前記観測核に応じて定まる周波数が前記高周波数帯よりも低い低周波数帯に属する場合に前記RF受信信号を前記中間周波数信号に変換せずにそのまま出力し、
前記AD変換回路には前記アナログ受信信号として前記RF受信信号又は前記中間周波数信号が入力され、
前記第1周波数がオーバーサンプリング条件を満たす場合とは、前記第1周波数が前記観測核に応じて定まる周波数であり、前記AD変換回路に前記RF受信信号が入力される場合であり、
前記第1周波数がアンダーサンプリング条件を満たす場合とは、前記第1周波数が中間周波数であり、前記AD変換回路に前記中間周波数信号が入力される場合である、
ことを特徴とする磁気共鳴測定装置。 - 請求項2記載の装置において、
前記周波数変換回路は、
前記RF受信信号にローカル信号をミキシングするミキサーと、
前記ミキサーの後段に設けられ、前記ミキサーの出力信号の内で前記中間周波数が属する帯域以外に存在する信号成分を抑圧するフィルターと、
を含み、
前記フィルターから前記中間周波数信号が出力される、
ことを特徴とする磁気共鳴測定装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記第1周波数がオーバーサンプリング条件を満たす場合とは、前記第1周波数が前記第2周波数の1/2以下の基準周波数よりも低い場合であり、
前記第1周波数がアンダーサンプリング条件を満たす場合とは、前記第1周波数が前記基準周波数以上の場合である、
ことを特徴とする磁気共鳴測定装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記第1周波数がアンダーサンプリング条件を満たす場合に、前記信号処理回路が前記目的信号成分の2次折り返し信号成分に対して前記信号処理を実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴測定装置。
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