JP3160089B2 - Tuning method of NQR probe - Google Patents

Tuning method of NQR probe

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JP3160089B2
JP3160089B2 JP23479092A JP23479092A JP3160089B2 JP 3160089 B2 JP3160089 B2 JP 3160089B2 JP 23479092 A JP23479092 A JP 23479092A JP 23479092 A JP23479092 A JP 23479092A JP 3160089 B2 JP3160089 B2 JP 3160089B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、核4重極共鳴装置のN
QRプローブのチューニング法に関し、特に、同調周波
数範囲の広いプローブのチューニングを短時間に可能に
したチューニング法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear quadrupole resonator.
The present invention relates to a tuning method of a QR probe, and more particularly, to a tuning method that enables tuning of a probe having a wide tuning frequency range in a short time.

【0002】[0002]

【従来の技術】NQR(Nuclear Quadrupole Resonanc
e)装置は、原子核の4重極モーメントと結晶の構造に
よって生じる電場勾配の相互作用による共鳴をみる装置
であり、NQR信号の幅はおよそ10MHzから100
MHzぐらいまであり、周波数幅が非常に広い。そのた
め、観測周波数を逐次的に変えながら信号強度を1点ず
つ測定して行かなければならない。測定試料によって
は、500点から1000点を測定しなければならい。
そして、測定が完了した後、1個1個の測定信号のピー
クをコンピュータでデータ処理して接続することによっ
て、図7に例示したような1つのデータを得る。
2. Description of the Related Art NQR (Nuclear Quadrupole Resonanc)
e) The device is a device for observing resonance due to the interaction between the quadrupole moment of the nucleus and the electric field gradient generated by the structure of the crystal. The width of the NQR signal is approximately 10 MHz to 100 MHz.
There are up to about MHz, and the frequency width is very wide. Therefore, it is necessary to measure the signal strength one by one while sequentially changing the observation frequency. Depending on the measurement sample, 500 to 1000 points must be measured.
Then, after the measurement is completed, one data as illustrated in FIG. 7 is obtained by connecting the peaks of the measurement signals one by one by data processing with a computer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このように、観測周波
数を変えながら1個1個のNQRデータをとる場合、N
QRプローブの共振周波数を観測周波数に合わせる操
作、すなわち、チューニングが必要になる。これらの操
作を全てマニュアルで行うことは極めて操作性が悪く、
以下のような問題が発生する。
As described above, when taking NQR data one by one while changing the observation frequency,
An operation for adjusting the resonance frequency of the QR probe to the observation frequency, that is, tuning is required. Performing all of these operations manually is extremely poor in operability.
The following problems occur.

【0004】a)測定の際は、オペレータが必ずいなけ
ればならない。 b)測定に時間がかかる。 c)操作回数が多いため、操作ミスを起こしやすく、得
られたNQR信号の測定精度が悪い。
A) An operator must be present at the time of measurement. b) Measurement takes time. c) Since the number of operations is large, operation errors are likely to occur, and the measurement accuracy of the obtained NQR signal is poor.

【0005】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、同調周波数範囲の広いNQR
プローブのチューニングを短時間で可能にし、かつ、自
動化を可能にすることである。
[0005] The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an NQR having a wide tuning frequency range.
It is an object of the present invention to enable tuning of a probe in a short time and to enable automation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のNQRプローブのチューニング法は、調節可能なコ
ンデンサを有するNQRプローブに可変周波数の観測周
波数を印加し、コンデンサを調節して各周波数に対する
最良同調点に設定するNQRプローブのチューニング法
において、予め、対象プローブの共振周波数範囲を3点
以上で区分し、各区分点におけるコンデンサの位置と同
調周波数を求めておき、求めた各区分点におけるコンデ
ンサの位置と同調周波数に基づいて特定の周波数fm
観測周波数におけるコンデンサの同調予想位置Xd を求
め、次に、コンデンサの位置を求められた同調予想位置
d に移動し、周波数fm の観測周波数を印加しながら
その位置Xd 近辺の最良同調点を求めることを特徴とす
る方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a method of tuning an NQR probe according to the present invention is to apply a variable frequency observation frequency to an NQR probe having an adjustable capacitor, and adjust the capacitor to adjust the frequency to each frequency. In the tuning method of the NQR probe set at the best tuning point, the resonance frequency range of the target probe is divided into three or more points in advance, and the position of the capacitor and the tuning frequency at each of the dividing points are obtained in advance. seek tuning expected position X d of the capacitor in the observation frequency of a specific frequency f m based on the position and the tuning frequency of the capacitor, then, moved to the tuning expected position X d determined the position of the capacitor, the frequency f m The best tuning point near the position Xd is obtained while applying the observation frequency.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては、予め、対象プローブの共振
周波数範囲を3点以上で区分し、各区分点におけるコン
デンサの位置と同調周波数を求めておき、特定の周波数
m の観測周波数において、求めておいた各区分点のコ
ンデンサの位置と同調周波数の関係を用いて、その周波
数のコンデンサの同調予想位置Xd を求め、次に、コン
デンサの位置を求められた同調予想位置Xd に移動し、
その周波数fm の観測周波数を印加しながらその位置X
d 近辺の最良同調点を求めるので、各周波数における同
調点を求める範囲が小さくなり、チューニング速度が速
くなる。そのため、総合的なNQR測定の時間を短縮す
ることができる。また、チューニングを自動化すること
ができる。
According to the present invention, in advance, divides the resonance frequency range of interest the probe above three points, to previously obtain the position and the tuning frequency of the capacitors in each segment point, in the observed frequency of a particular frequency f m, determined Using the relationship between the position of the capacitor at each section point and the tuning frequency, the expected tuning position Xd of the capacitor at that frequency is determined, and then the position of the capacitor is moved to the determined expected tuning position Xd. ,
Its position X while applying the observation frequency of the frequency f m
Since the best tuning point near d is obtained, the range for obtaining the tuning point at each frequency is reduced, and the tuning speed is increased. Therefore, it is possible to shorten the time for the comprehensive NQR measurement. Further, tuning can be automated.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明のNQRプローブのチューニン
グ法を実施例に基づいて説明する。図1は、本発明のチ
ューニング法を自動的に行う構成のブロック図であり、
図中、1は発振器、2はゲート回路、3はパワーアン
プ、4は方向性結合器、5はNQRプローブ、6はAD
変換器、7は検波器、8はMPU、9はパルス発生器、
10はモータ・ドライバ、11はモータである。NQR
プローブ5をチューニングする周波数の高周波を発振器
1により発生させ、発振器1の発振出力をゲート回路2
でパルス状に切出し、パワーアンプ3で増幅する。パワ
ーアンプ3の出力信号は、方向性結合器4を介してNQ
Rプローブ5に印加される。NQRプローブ5で反射さ
れた電力は、方向性結合器4で検出され、検波器7で検
波される。その検波出力は、AD変換器6でデジタル信
号に変換され、MPU8に取り込まれる。MPU8は、
検波出力が最小になるように、パルス発生器9から適当
なパルスを発生させ、モータ・ドライバ10にそれを印
加し、モータ11を回転させて、NQRプローブ5のバ
リコンを調節して、そのチューニングをする。このチュ
ーニングが済んでからNQR測定が行われ、次の周波数
に移る。発振器1から発振される周波数の変更は、例え
ばMPU8の指令に基づいて行われる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The tuning method of the NQR probe according to the present invention will be described below based on embodiments. FIG. 1 is a block diagram of a configuration for automatically performing the tuning method of the present invention.
In the figure, 1 is an oscillator, 2 is a gate circuit, 3 is a power amplifier, 4 is a directional coupler, 5 is an NQR probe, 6 is AD
A converter, 7 is a detector, 8 is an MPU, 9 is a pulse generator,
10 is a motor driver and 11 is a motor. NQR
A high frequency of a frequency for tuning the probe 5 is generated by the oscillator 1, and the oscillation output of the oscillator 1 is output to the gate circuit 2.
, And amplify by the power amplifier 3. The output signal of the power amplifier 3 is supplied to the NQ through the directional coupler 4.
Applied to the R probe 5. The power reflected by the NQR probe 5 is detected by the directional coupler 4 and detected by the detector 7. The detection output is converted into a digital signal by the AD converter 6 and taken into the MPU 8. MPU8 is
An appropriate pulse is generated from the pulse generator 9 so that the detection output is minimized, the pulse is applied to the motor driver 10, the motor 11 is rotated, the variable condenser of the NQR probe 5 is adjusted, and its tuning is performed. do. After this tuning is completed, NQR measurement is performed, and the process moves to the next frequency. The change of the frequency oscillated from the oscillator 1 is performed based on, for example, a command from the MPU 8.

【0009】なお、NQRプローブ5のバリコンとモー
タ11はフレキシブル・ワイヤ等で接続され、モータ1
1の回転によりその容量が調節されるようになってい
る。また、NQRプローブ5には、チューニングのノブ
と連動して表示値が変わるダイヤルが付加されており、
そのダイヤル値によってバリコンの機械的な位置を知る
ことができるようになっている。また、広い周波数範囲
をカバーするために、NQRプローブ5の共振コイルは
交換可能な構造となっている。
The variable condenser of the NQR probe 5 and the motor 11 are connected by a flexible wire or the like.
The rotation of one rotates the volume. The NQR probe 5 is provided with a dial whose display value changes in conjunction with the tuning knob.
The mechanical position of the variable condenser can be known from the dial value. In order to cover a wide frequency range, the resonance coil of the NQR probe 5 has a replaceable structure.

【0010】さて、このような配置において、発振器1
から発振される観測周波数とNQRプローブ5の共振周
波数を一致させるための基本フローを図2に示す。
Now, in such an arrangement, the oscillator 1
FIG. 2 shows a basic flow for matching the observation frequency oscillated by the NQR probe 5 with the resonance frequency.

【0011】図2から明らかなように、本発明のチュー
ニング法は、大きく分けて図2のb)のプリチューニン
グとd)のファイナルチューニングからなり、その詳細
は後述するが、最初に1回行われるプリチューニング
は、各周波数毎に行うファイナルチューニングを短時間
に完了させるためのものである。
As is apparent from FIG. 2, the tuning method of the present invention is roughly divided into pre-tuning in FIG. 2 b) and final tuning in d), the details of which will be described later. The pre-tuning is for completing the final tuning performed for each frequency in a short time.

【0012】さて、図2のフローの各ステップで行う内
容を説明する。a)の外部から与えられる条件の読み込
み及び値のチェックは、次のb)のプリチューニングで
使用される条件を読み込み、与えられた条件の値が適切
か否かをチェックするステップで、外部から与えられる
条件には次のようなものがある。
Now, the contents performed in each step of the flow of FIG. 2 will be described. The reading of the condition given from the outside of a) and the checking of the value are performed by reading the condition used in the pretuning of the next b) and checking whether the value of the given condition is appropriate. The conditions given are as follows.

【0013】・バリコンのダイヤルの現在値Xr ・バリコンのダイヤル値Xmin におけるプローブの共振
周波数fmin ・バリコンのダイヤル値Xmax におけるプローブの共振
周波数fmax ・共振周波数の設定値fx (f1 ,f2 ,f3 ) ここで、Xmin 、Xmax におけるそれぞれのfmin 、f
max の値は、NQR測定条件と同じ条件で、NQRプロ
ーブ5の共振周波数をネットワーク・アナライザ等を用
いて予め測定して得たものである。NQRプローブ5の
共振回路は、例えば室温と窒素温度では、バリコンのダ
イヤル値が同じであっても共振周波数が異なる。したが
って、例えば液体窒素温度で測定される場合は、その条
件で測定されなければならない。そして、NQRプロー
ブ5のバリコンのダイヤル値Xmin 、Xmax に対するN
QRプローブ5の共振周波数fmin 、fmax の関係を図
3に示すが、ダイヤル値Xmin からXmax の間は、バリ
コンの機械的に使用可能な範囲を示している(例えば、
バリコン値が0000から9999まで表示可能な場
合、Xmin として0500、Xmax として9500が選
択される。)。また、この場合、観測周波数は、fmin
からfmax の間に限定されることになる。
[0013]-variable capacitor of the resonance of the probe in the dial value X min of the current value X r · variable capacitor of the dial frequency f resonance frequency of min · variable capacitor probe in the dial value X max of f max · resonance frequency of the set value f x (f 1 , f 2 , f 3 ) where f min , f at X min , X max
The value of max is obtained by previously measuring the resonance frequency of the NQR probe 5 using a network analyzer or the like under the same conditions as the NQR measurement conditions. The resonance circuit of the NQR probe 5 has different resonance frequencies at room temperature and nitrogen temperature, for example, even if the dial value of the variable condenser is the same. Therefore, for example, when measurement is performed at the temperature of liquid nitrogen, measurement must be performed under such conditions. Then, N with respect to the dial values X min and X max of the variable condenser of the NQR probe 5
The relationship between the resonance frequencies f min and f max of the QR probe 5 is shown in FIG. 3, and the range between the dial values X min and X max indicates the mechanically usable range of the variable condenser (for example,
If the variable condenser value can be displayed from 0000 to 9999, 0500 is selected as X min and 9500 is selected as X max . ). In this case, the observation frequency is f min
To f max .

【0014】バリコンのダイヤルの現在値Xr は、X
min とXmax の間の任意の位置となる。
The current value X r of the variable condenser dial is X
Any position between min and Xmax .

【0015】また、共振周波数の設定値f1 ,f2 ,f
3 については、後記する。
Also, set values f 1 , f 2 , f of the resonance frequency
3 will be described later.

【0016】次に、図2のb)のプリチューニングは、
d)のファイナルチューニングを短時間で完了させるた
めの前処理部分である。この内容を以下に説明する。
Next, the pre-tuning of FIG.
This is a preprocessing part for completing the final tuning of d) in a short time. This will be described below.

【0017】バリコンのダイヤルのXmin とfmin の関
係、及び、Xmax とfmax の関係から、設定共振周波数
x (f1 ,f2 ,f3 )におけるバリコンのダイヤル
の予想値Xd を式(1)から算出する。
The relationship between X min and f min Dial variable capacitor, and, X max and f from the relationship max, setting the resonance frequency f x (f 1, f 2 , f 3) the expected value of the dial variable capacitor in X d Is calculated from equation (1).

【0018】 Xd ={Xmin 〔(1/fx 2 )−(1/fmax 2 )〕 −Xmax 〔(1/fx 2 )−(1/fmin 2 )〕} ÷〔(1/fmin 2 )−(1/fmax 2 )〕+α …(1) ここで、 Xd :周波数fx におけるバリコンの予想ダイヤル値 Xmin :バリコンの機械的な限界の最低ダイヤル値 Xmax :バリコンの機械的な限界の最高ダイヤル値 fmin :Xmin における共振周波数 fmax :Xmax における共振周波数 fx :設定共振周波数(f1 ,f2 ,f3 ) α :補正値 である。上記式(1)は、次のようにして求まる。[0018] X d = {X min [(1 / f x 2) - (1 / f max 2) ] -X max [(1 / f x 2) - (1 / f min 2) ]} ÷ [( 1 / f min 2) - ( 1 / f max 2) ] + α ... (1) where, X d: expected dial value of variable capacitor at the frequency f x X min: variable condenser mechanical limit minimum dial value X max of : variable capacitor of the mechanical limitations of the maximum dial value f min: resonance frequency in X min f max: resonance frequency in the X max f x: setting the resonant frequency (f 1, f 2, f 3) α: a correction value. The above equation (1) is obtained as follows.

【0019】コイルLとコンデンサCの並列共振周波数
x は、fx =1/〔2π(LC)1/2 〕で表される。
この式を変形すると、 LC=1/(4π2 x 2 ) …(2) となる。式(2)のLとCは、次の式(3)と式(4)
で表される。
The parallel resonance frequency f x of the coil L and the capacitor C is expressed by f x = 1 / [2π (LC) 1/2].
By transforming this equation, LC = 1 / (4π 2 f x 2 ) (2) L and C in the equation (2) are expressed by the following equations (3) and (4).
It is represented by

【0020】 L=L0 +Xd 1 …(3) C=C0 +Xd 1 …(4) ここで、 L0 :ダイヤル値ゼロにおけるコイルのインダクタ
ンス Xd 1 :ダイヤル値Xd におけるコイルのインダクタ
ンスの増加分 C0 :ダイヤル値ゼロにおけるバリコンのキャパシ
タンス Xd 1 :ダイヤル値Xd におけるバリコンのキャパシ
タンスの増加分 したがって、 LC=L0 0 +Xd (L1 0 +L0 1 )+Xd 2 (L1 1 ) …(5) ここで、 L0 0 =A, L1 0 +L0 1 =B, Xd 2 (L1 1 )≒0, とおくと、式(5)は、 LC=A+Xd B …(6) となる。式(6)を式(2)に代入すると、 A+Xd B=1/(4π2 x 2 ) …(7) を得る。
L = L 0 + X d L 1 (3) C = C 0 + X d C 1 (4) where L 0 : inductance of the coil at a dial value of zero X d L 1 : at a dial value X d Increase in inductance of coil C 0 : capacitance of variable capacitor at dial value zero X d C 1 : increase in capacitance of variable capacitor at dial value X d Therefore, LC = L 0 C 0 + X d (L 1 C 0 + L 0 C) 1 ) + X d 2 (L 1 C 1 ) (5) where L 0 C 0 = A, L 1 C 0 + L 0 C 1 = B, and X d 2 (L 1 C 1 ) ≒ 0. And Equation (5) is as follows: LC = A + X dB B (6) Substituting equation (6) into equation (2), A + X d B = 1 / (4π 2 f x 2) ... obtain (7).

【0021】ダイヤル値がXmin 、Xmax ではそれぞれ
式(8)、式(9)で表される。
When the dial values are X min and X max , they are expressed by equations (8) and (9), respectively.

【0022】 A+Xmin B=1/(4π2 min 2 ) …(8) A+Xmax B=1/(4π2 max 2 ) …(9) 式(8)、式(9)の連立方程式を解くと、 A={1/〔4π2 (Xmax −Xmin )〕} ×〔(Xmax /fmin 2 )−(Xmin /fmax 2 )〕…(10) B={1/〔4π2 (Xmax −Xmin )〕} ×〔(1/fmin 2 )−(1/fmax 2 )〕 …(11) となる。式(10)、式(11)を式(7)に代入する
と、 Xd ={Xmin 〔(1/fx 2 )−(1/fmax 2 )〕 −Xmax 〔(1/fx 2 )−(1/fmin 2 )〕} ÷〔(1/fmin 2 )−(1/fmax 2 )〕 を得る。この式は、補正項αを除いて、式(1)と同じ
である。補正項αは、NQRプローブ5の浮遊容量等に
基づく誤差分を補正するためのもので、実験的に求ま
る。
A + X min B = 1 / (4π 2 f min 2 ) (8) A + X max B = 1 / (4π 2 f max 2 ) (9) Equations (8) and (9) When solved, A = {1 / [4π 2 (X max −X min )]} × [(X max / f min 2 ) − (X min / f max 2 )] (10) B = {1 / [ 4π 2 (X max −X min )]} × [(1 / f min 2 ) − (1 / f max 2 )] (11) Equation (10) and substituting equation (11) into equation (7), X d = { X min [(1 / f x 2) - (1 / f max 2) ] -X max [(1 / f x 2 ) − (1 / f min 2 )]} ÷ [(1 / f min 2 ) − (1 / f max 2 )]. This equation is the same as equation (1) except for the correction term α. The correction term α is for correcting an error based on the stray capacitance of the NQR probe 5 and the like, and is obtained experimentally.

【0023】さて、式(1)を用いて、バリコンのダイ
ヤルの予想値Xd が求められたら、バリコンを直ちにX
d の位置に移動し、Xd の近辺をサーチして、NQRプ
ローブ5のチューニングの最も良い点を捜し、得られた
最良点のダイヤル値をXd ’とする。
When the expected value X d of the variable condenser dial is obtained by using the equation (1), the variable condenser is immediately replaced with X.
moves to the position of the d, searches the neighborhood of X d, looking for the best point of tuning NQR probe 5, the dial of the resulting best point to X d '.

【0024】図2のb)のプリチューニングでは、この
ようにして、共振周波数fx (f1,f2 ,f3 )にお
けるダイヤル値を3個求める。すなわち、設定共振周波
数fx は、f1 ,f2 ,f3 とし、それぞれの最良点X
1 ’,X2 ’X3 ’を求める。
[0024] In the pre-tuning b) of FIG. 2, this way, obtains three dial value at the resonance frequency f x (f 1, f 2 , f 3). That is, the set resonance frequency f x is f 1 , f 2 , f 3 and the best point X
1 ', X 2 ' X 3 '

【0025】ここで、f1 ,f2 ,f3 の選択の仕方と
して、f1 はfmin より大きく、そしてより低い周波数
を選ぶ。
Here, as a method of selecting f 1 , f 2 and f 3 , f 1 is selected to be higher than f min and lower.

【0026】f3 はfmax より小さく、そしてより高い
周波数を選ぶ。
F 3 is smaller than f max and chooses a higher frequency.

【0027】f2 はf1 とf3 の中間点を選ぶ。F 2 selects an intermediate point between f 1 and f 3 .

【0028】以上のf1 ,f2 ,f3 は、式(12)、
式(13)、式(14)で表される。
The above f 1 , f 2 , f 3 are given by the following equations (12):
Expressions (13) and (14) are used.

【0029】 f1 =〔(fmax −fmin )×a1 +fmin 〕 …(12) f2 =〔(fmax −fmin )×a2 +fmin 〕 …(13) f3 =〔(fmax −fmin )×a3 +fmin 〕 …(14) 上記のa1 〜a3 として、例えば以下のような値をと
る。
F 1 = [(f max −f min ) × a 1 + f min ] (12) f 2 = [(f max −f min ) × a 2 + f min ] (13) f 3 = [( f max −f min ) × a 3 + f min ] (14) As the above a 1 to a 3 , for example, the following values are taken.

【0030】a1 =0.1 a2 =0.5 a3 =0.9 プリチューニングで求められたX1 ’,X2 ’,X3
とf1 ,f2 ,f3 の関係を図4に示す。
A 1 = 0.1 a 2 = 0.5 a 3 = 0.9 X 1 ′, X 2 ′, X 3 ′ obtained by pre-tuning
And Figure 4 shows the relationship between f 1, f 2, f 3 .

【0031】NQRプローブ5の共振回路に使用される
コイルとコンデンサの部品を交換しない限り、プリチュ
ーニング動作は1回でよい。しかし、NQR測定は、観
測周波数が広いため、チューニングをとるためのコイル
を交換して測定する場合がある。ダイヤル値と共振周波
数の関係が異なる場合は、この交換後に、上記と同様に
初めからプリチューニングを行わなければなら。
As long as the components of the coil and the capacitor used in the resonance circuit of the NQR probe 5 are not replaced, only one pre-tuning operation is required. However, since the NQR measurement has a wide observation frequency, the measurement may be performed by exchanging a coil for tuning. If the relationship between the dial value and the resonance frequency is different, after this replacement, pre-tuning must be performed from the beginning in the same manner as described above.

【0032】以上説明したプリチューニングのフローチ
ャートを図5に示す。
FIG. 5 shows a flowchart of the pre-tuning described above.

【0033】次に、図2のステップc)の外部から与え
られる条件の読み込み及び値のチェックは、次のd)の
ファイナルチューニングで使用される条件を読み込むス
テップで、与えられた条件の値が適切か否かもチェック
される。具体的には、外部から与えられる条件として
は、共振周波数の設定値fm のみである。
Next, in step c) of FIG. 2, the reading of the externally applied condition and checking of the value are performed in the following step d) of reading the condition used in the final tuning. It is also checked for suitability. Specifically, the condition given from the outside, only the set value f m of the resonance frequency.

【0034】次に、図2のステップd)のファイナルチ
ューニングにおいては、f1 ≦fm<f2 の条件では、
式(15)を、また、f2 ≦fm ≦f3 の条件では、式
(16)を使用して、共振周波数の設定値fm における
バリコンのダイヤルの予想値Xd を算出する。なお、式
(15)、式(16)は式(1)と同様にして導かれ
る。
Next, in the final tuning step d) of FIG. 2, in the condition of f 1 ≦ f m <f 2 ,
Equation (15), and in the condition of f 2 ≦ f m ≦ f 3 , using equation (16), to calculate a predicted value X d Dial variable capacitor in the setting value f m of the resonance frequency. Equations (15) and (16) are derived in the same manner as equation (1).

【0035】 Xd ={X1 ’〔(1/fm 2 )−(1/f2 2)〕 −X2 ’〔(1/fm 2 )−(1/f1 2)〕} ÷〔(1/f1 2)−(1/f2 2)〕+α1 …(15) Xd ={X2 ’〔(1/fm 2 )−(1/f3 2)〕 −X3 ’〔(1/fm 2 )−(1/f2 2)〕} ÷〔(1/f2 2)−(1/f3 2)〕+α2 …(15) ここで、 α1 ,α2 :補正値 バリコンのダイヤルの予想値Xd が求められたら、プリ
チューニングと同様に、バリコンを直ちにXd の位置に
移動し、Xd の近辺をサーチして最良点を捜し、ダイヤ
ル値をその点に設定する。その点がその観測周波数に同
調した点である。上記のファイナルチューニングのフロ
ーチャートを図6に示す。
[0035] X d = {X 1 '[(1 / f m 2) - (1 / f 2 2) ] -X 2' [(1 / f m 2) - (1 / f 1 2) ]} ÷ [(1 / f 1 2) - (1 / f 2 2) ] + α 1 ... (15) X d = {X 2 ' [(1 / f m 2) - (1 / f 3 2) ] -X 3 '[(1 / f m 2) - (1 / f 2 2) ]} ÷ [(1 / f 2 2) - (1 / f 3 2) ] + α 2 ... (15) wherein, alpha 1, alpha 2 : Correction value When the expected value X d of the variable condenser dial is obtained, the variable condenser is immediately moved to the position of X d , similar to the pre-tuning, the vicinity of X d is searched for the best point, and the dial value is changed. Set at that point. That point is the point tuned to the observation frequency. FIG. 6 shows a flowchart of the above final tuning.

【0036】そして、図2のe)でその観測周波数のN
QR測定を行った後、f)の測定完了か否かの判断を
し、完了しない限りg)において、MPU8が観測周波
数の変更を発振器1へ指令し、次の観測周波数に変え
て、再びNQRプローブ5のファイナルチューニング操
作c)、d)及びe)のNQR測定を繰り返す。
Then, in FIG. 2 e), N of the observed frequency
After performing the QR measurement, it is determined whether or not the measurement of f) is completed. Unless the measurement is completed, the MPU 8 instructs the oscillator 1 to change the observation frequency in g), and changes the observation frequency to the next observation frequency. The NQR measurement of the final tuning operation c), d) and e) of the probe 5 is repeated.

【0037】以上、本発明のNQRプローブ等のチュー
ニング法の1実施例について説明してきたが、本発明は
この実施例に限定されず種々の変形が可能である。例え
ば、図1に示した本チューニング法を自動的に行わせる
構成は1例であり、必ずしもこの回路である必要はな
い。例えば、NQRプローブ5のバリコンを回転させる
手段として、ステッピング・モータを使用することとし
て説明したが、他のモータを用いてもよい。また、バリ
コンとモータを接続する手段として、フレキシブル・ワ
イヤを用いるものとしたが、これについても同様であ
る。また、図2のステップb)のプリチューニングによ
って求める点を、設定共振周波数f1 ,f2,f3 にお
けるX1 ’,X2 ’X3 ’の3点としたが、必ずしも3
点である必要はなく、もっと多くの点で求めてもよい。
また、このプリチューニングにおいて、3点以上のダイ
アル値とその位置における共振周波数との関係を、他の
手段、例えば、ネットワーク・アナライザ等を利用して
測定することもできる。なお、チューニング予想点を求
める式(1)、式(15)、式(16)において補正値
α、α1 、α2 を与えているが、予想点と最良点の誤差
が小さい場合はゼロと設定してもよい。
While the embodiment of the tuning method for the NQR probe and the like of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made. For example, the configuration for automatically performing the present tuning method shown in FIG. 1 is an example, and is not necessarily required to be this circuit. For example, although a stepping motor has been described as a means for rotating the variable condenser of the NQR probe 5, another motor may be used. Further, a flexible wire is used as a means for connecting the variable condenser and the motor, but the same applies to this. In addition, three points of X 1 ′, X 2 ′ and X 3 ′ at the set resonance frequencies f 1 , f 2 , and f 3 are obtained by pre-tuning in step b) of FIG.
It does not need to be a point, but may be found in more points.
In this pre-tuning, the relationship between the dial value at three or more points and the resonance frequency at that position can be measured using other means, for example, a network analyzer. In Equations (1), (15), and (16) for obtaining the expected tuning point, the correction values α, α 1 , and α 2 are given. However, when the error between the expected point and the best point is small, zero is set. May be set.

【0038】[0038]

【0039】[0039]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のNQRプローブのチューニング法によると、予め、対
象プローブの共振周波数範囲を3点以上で区分し、各区
分点におけるコンデンサの位置と同調周波数を求めてお
き、特定の周波数の観測周波数において、求めておいた
各区分点のコンデンサの位置と同調周波数の関係を用い
て、その周波数のコンデンサの同調予想位置を求め、次
に、コンデンサの位置を求められた同調予想位置に移動
し、その周波数の観測周波数を印加しながらその位置近
辺の最良同調点を求めるので、各周波数における同調点
を求める範囲が小さくなり、チューニング速度が速くな
る。そのため、総合的なNQR測定の時間を短縮するこ
とができる。また、チューニングを自動化することがで
きる。
As is apparent from the above description, according to the tuning method of the NQR probe of the present invention, the resonance frequency range of the target probe is divided into three or more points in advance, and the resonance position is tuned to the position of the capacitor at each point. The frequency is determined, and at the observation frequency of the specific frequency, the expected tuning position of the capacitor at that frequency is determined using the relationship between the determined capacitor position at each section point and the tuning frequency. Since the position is moved to the calculated expected tuning position and the best tuning point near the position is obtained while applying the observation frequency of that frequency, the range for obtaining the tuning point at each frequency is reduced, and the tuning speed is increased. Therefore, it is possible to shorten the time for the comprehensive NQR measurement. Further, tuning can be automated.

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

【図1】本発明のチューニング法を自動的に行う実施例
の構成のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a configuration of an embodiment that automatically performs a tuning method of the present invention.

【図2】図1の構成におけるチューニングの基本フロー
を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a basic flow of tuning in the configuration of FIG. 1;

【図3】バリコンのダイヤル値に対するプローブの共振
周波数の関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a dial value of a variable condenser and a resonance frequency of a probe.

【図4】プリチューニングによって得られたバリコンの
ダイヤル値に対するプローブの共振周波数の関係を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a dial value of a variable capacitor obtained by pre-tuning and a resonance frequency of a probe.

【図5】プリチューニングのフローを示すフローチャー
トである。
FIG. 5 is a flowchart showing a pre-tuning flow.

【図6】ファイナルチューニングのフローを示すフロー
チャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of final tuning.

【図7】コンピュータによるデータ処理後のNQRデー
タの1例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of NQR data after data processing by a computer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…発振器 2…ゲート回路 3…パワーアンプ 4…方向性結合器 5…NQRプローブ 6…AD変換器 7…検波器 8…MPU 9…パルス発生器 10…モータ・ドライバ 11…モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oscillator 2 ... Gate circuit 3 ... Power amplifier 4 ... Directional coupler 5 ... NQR probe 6 ... AD converter 7 ... Detector 8 ... MPU 9 ... Pulse generator 10 ... Motor driver 11 ... Motor

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 調節可能なコンデンサを有するNQRプ
ローブ可変周波数の観測周波数を印加し、コンデンサ
を調節して各周波数に対する最良同調点に設定するNQ
Rプローブチューニング法において、予め、対象プロ
ーブの共振周波数範囲を3点以上で区分し、各区分点に
おけるコンデンサの位置と同調周波数を求めておき、求
めた各区分点におけるコンデンサの位置と同調周波数に
基づいて特定の周波数fm の観測周波数におけるコンデ
ンサの同調予想位置Xd を求め、次に、コンデンサの位
置を求められた同調予想位置Xd に移動し、周波数fm
の観測周波数を印加しながらその位置Xd 近辺の最良同
調点を求めることを特徴とするNQRプローブチュー
ニング法。
1. A observation frequency of the variable frequency applied to NQR probe having an adjustable capacitor, to set the best tuning point for each frequency by adjusting the capacitor NQ
In the tuning method of the R probe , the resonance frequency range of the target probe is divided into three or more points in advance, and the position of the capacitor and the tuning frequency at each point are determined, and the position of the capacitor and the tuning frequency at each determined point are determined. tuning expected position X d of the capacitor in the observation frequency of a particular frequency f m determined, then, to move the tuning expected position X d determined the position of the capacitor on the basis of the frequency f m
A tuning method for an NQR probe , characterized in that the best tuning point near the position Xd is obtained while applying the observation frequency.
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