JP2020534515A - マイクロ波共振空洞 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (42)
- 第1の周波数のマイクロ波放射であって、空洞のサンプルを励起するための前記第1の周波数のマイクロ波放射を入力するための第1の入力ポートと、
第2の周波数のマイクロ波放射であって、分析用の空洞のサンプルを調べるための前記第2の周波数のマイクロ波放射を入力するための第2の入力ポートと、
を備え、
前記空洞は前記第1の周波数および前記第2の周波数で共振するような寸法を有するマイクロ波共振空洞。 - 前記第1の周波数の前記マイクロ波放射によって生じる励起は加熱である請求項1に記載のマイクロ波共振空洞。
- 前記空洞はサンプル受け取り領域を有し、かつ、前記第1の周波数の前記マイクロ波放射は前記サンプル受け取り領域で高い電場となり、
前記第2の周波数の前記マイクロ波放射は前記サンプル受け取り領域で高い磁場となる、請求項1または請求項2に記載のマイクロ波共振空洞。 - 前記空洞は前記第1の周波数がTE101共振モードとなり、かつ、前記第2の周波数がTE102モードとなるような寸法を有する請求項3に記載のマイクロ波共振空洞。
- 前記第1の入力ポートは前記第1の周波数の前記マイクロ波放射の共振モードの磁場の最大値に近接しており、前記第2の入力ポートは前記第2の周波数の前記マイクロ波放射の共振モードの磁場の最大値に近接する請求項3または請求項4に記載のマイクロ波共振空洞。
- 前記第2の入力ポートは前記空洞をマイクロ波分析部に接続するための導波管を備える請求項1〜5のいずれか1項に記載のマイクロ波共振空洞。
- 前記第2の入力ポートは前記励起されたサンプルによって出力された放射を受け取るようさらに構成されている請求項6に記載のマイクロ波共振空洞。
- 前記導波管は前記第1の周波数よりも大きく、かつ、前記第2の周波数よりも小さいカットオフ周波数を有する請求項6または請求項7に記載のマイクロ波共振空洞。
- 前記第1の入力ポートは同軸入力ポートである請求項1〜8のいずれか1項に記載のマイクロ波共振空洞。
- 前記空洞は楕円柱である請求項1〜10のいずれか1項に記載のマイクロ波共振空洞。
- 前記楕円柱は第1および第2の末端を備え、前記空洞は2つの分離可能なパーツを備え、前記パーツは前記楕円柱の末端と直交する平面で分離可能である請求項9または請求項10に記載のマイクロ波共振空洞。
- 前記楕円柱は前記第2の周波数がXバンドマイクロ波周波数であるような寸法を有する請求項1〜11のいずれか1項に記載のマイクロ波共振空洞。
- 第1の周波数でマイクロ波共振空洞を照射してサンプルを励起させること、および第2の周波数でマイクロ波共振空洞を照射してサンプルの調査を実施することを備え、
前記マイクロ波共振空洞を照射して前記サンプルを励起させること、および前記マイクロ波共振空洞を照射して前記サンプルの調査を実施するステップは、少なくとも部分的に同時に実施される、マイクロ波共振空洞でマイクロ波分析を実施する方法。 - 前記第1の周波数は前記サンプルの位置で最大の電場を有するモードで前記空洞を励起し、
前記第2の周波数は前記サンプルの位置で最大の磁場を有するモードで前記空洞を励起する請求項13に記載のマイクロ波分析を実施する方法。 - 前記調査放射の分析に先立ち前記第1の周波数を調査信号からフィルタリングすることをさらに含む請求項13または請求項14に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記マイクロ波放射吸収解析は電子常磁性共鳴スペクトルを測定することを含む請求項13〜15のいずれか1項に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記サンプルのマイクロ波共振分光法を実施することをさらに含む、請求項13〜15のいずれか1項に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記マイクロ波共振分光法は電子常磁性共鳴分光法である請求項17に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記マイクロ波共振分光法は核磁気共鳴分光法である請求項17に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記方法は前記第2の周波数の放射の吸収の変化を決定することを含む請求項13〜15のいずれかに1項に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記方法は回転磁場を前記サンプルに適用することを含む請求項20に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記サンプルは磁性ナノ粒子を備える請求項21に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記決定された吸収の変化に基づいて前記サンプルのナノ粒子の回転率を決定することをさらに含む請求項22に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記ナノ粒子の回転率に基づいてサンプルの特定の生物学的物質の存在を決定することをさらに含む請求項23に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 励起マイクロ波周波数の第1の共振モードおよび調査マイクロ波周波数の第2の共振モードを有する空洞と、
調査マイクロ波源を備える調査部と、
励起マイクロ波源と、を備え、
前記調査マイクロ波源および前記励起マイクロ波源はそれぞれ前記空洞の第1および第2共振モードで前記空洞を励起するよう構成されているマイクロ波共振装置。 - 前記マイクロ波空洞は前記空洞内で調査されるサンプルを受け取るよう構成されている請求項25に記載のマイクロ波共振装置。
- 導波管をさらに備え、前記導波管は前記調査マイクロ波源から前記マイクロ波空洞へ調査マイクロ波を供給するよう構成されている請求項25または請求項26に記載のマイクロ波共振装置。
- 前記調査部はマイクロ波分析部をさらに備え、前記導波管は前記マイクロ波空洞から前記マイクロ波分析部へマイクロ波リターン信号をさらに送信し、前記導波管は前記リターン信号から前記励起マイクロ波源からの放射をフィルターする、請求項27に記載のマイクロ波共振装置。
- 前記空洞は前記励起マイクロ波源から前記マイクロ波空洞へ励起マイクロ波を入力するよう構成された同軸入力ポートをさらに備える請求項25〜28のいずれか1項に記載のマイクロ波共振装置。
- 前記マイクロ波共振装置は磁場源をさらに備える請求項25〜29のいずれか1項に記載のマイクロ波共振装置。
- 前記磁場源は磁気共鳴分光法または磁気ナノ粒子分極分析の少なくとも1つに磁場を提供するよう構成されている、請求項30に記載のマイクロ波共振装置。
- マイクロ波共振空洞に分析用のサンプルを置くこと、第1の周波数で前記マイクロ波共振空洞を照射すること、および第2の周波数で前記マイクロ波共振空洞を照射することを備え、前記第1の周波数の照射は前記サンプルを励起させることであり、前記第2の周波数の照射は前記サンプルの分析のためであるマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記第1の周波数の照射は前記サンプルの位置で最大の電場を有し、かつ、前記第2の周波数の照射は前記サンプルの位置で最大の磁場を有する請求項32に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記サンプルは前記第1の周波数の放射による励起および前記第2の周波数の放射による分析の双方の間前記空洞内にとどまる請求項32または請求項33に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記サンプルは磁性ナノ粒子を備え前記方法は時変磁場を前記空洞の前記サンプルに外部的に適用することをさらに含む請求項32〜34のいずれか1項に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記磁場は前記サンプルのナノ粒子の回転を誘導する時変磁場である請求項35に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記方法は前記第2の周波数のマイクロ波放射の吸収を測定することをさらに含む請求項32〜36のいずれか1項に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記方法は前記第2の周波数のマイクロ波放射の測定された吸収に基づいて前記サンプルの性質を決定することをさらに含む請求項37に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記サンプルはナノ粒子を含みかつ前記方法は前記第2の周波数のマイクロ波の吸収の変化を用いて前記サンプルのナノ粒子の回転率を決定することを含む請求項37に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- 前記ナノ粒子の回転率に基づいてサンプルの特定の生物学的物質の存在を決定することをさらに含む請求項39に記載のマイクロ波分析を実施する方法。
- マイクロ波共振分光法を含む請求項32〜34のいずれか1項に記載の方法。
- 前記放射の解析に先立ち前記信号から前記第1の周波数をフィルタリングすることを含む請求項32〜41のいずれか1項に記載の方法。
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