JP6304761B2 - 磁気共鳴測定装置 - Google Patents
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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には動的回路としての動的可変ATTの第1動作例が示されている。個々のグラフにおいて横軸tは時間軸であり、縦軸Aは振幅軸である。他の図においても同様である。(A)には、合成前の第1送信信号が示されており、それは第1元パルス124を含む。(B)には、合成前の第2送信信号が示されており、それは第2元パルス130を含む。第1元パルス124は矩形パルスであり、第2元パルス130はなだらかに振幅が変化する山状パルスである。図示の例において、仮に、信号生成時点で、最終的な振幅比を実現しようとした場合、第1元パルス124に対して、第2元パルス126を生成しなければならない。第2元パルス126の振幅は非常に小さく、それが少数ビットで表現される結果、その波形は階段状(振幅分解能が粗い状態)になってしまう。これではDACの出力分解能を活かせない。そこで、本実施形態では、符号128で示すように、振幅が高められた第2元パルス130が生成されている。
Claims (8)
- 複数のデジタル信号として複数の送信信号を発生する複数の信号発生器と、
前記複数の送信信号を合成してデジタル合成信号を生成する合成器と、
前記デジタル合成信号をアナログ合成信号に変換するDA変換器と、
前記アナログ合成信号を抑圧するアッテネーターであって、測定実行中に抑圧レベルを可変することが可能な動的可変アッテネーターと、
前記複数の信号発生器及び前記動的可変アッテネーターの動作を制御する制御部と、
を含む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、
前記複数の送信信号は、第1送信信号と、第2送信信号と、を含み、
前記アナログ合成信号は、前記第1送信信号に基づく第1パルスと、前記第1パルスの後に存在するパルスであって前記第2送信信号に基づく第2パルスと、を含み、
前記制御部は、各パルスを単位として前記動的可変アッテネーターの動作を変更する、
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、
前記第1送信信号は前記第1パルスの元になった第1元パルスを含み、
前記第2送信信号は前記第2パルスの元になった第2元パルスを含み、
前記制御部は、前記第1パルスの振幅と前記第2パルスの振幅の比に比べて、前記第1元パルスの振幅と前記第2元パルスの振幅の比の方が1に近くなるように、前記複数の信号発生器の動作を制御する、
ことを特徴とする磁気共鳴測定装置。 - 請求項3記載の装置において、
前記制御部は、前記第1パルスとしての矩形パルスと前記第2パルスとしての非矩形パルスとが時間軸上並んでいる場合に前記第1パルスと前記第2パルスとの間で前記動的可変アッテネーターの動作を変更する、
ことを特徴とする磁気共鳴測定装置。 - 請求項3記載の装置において、
前記制御部は、前記第1パルスとしての非矩形パルスと前記第2パルスとしての矩形パルスとが時間軸上並んでいる場合に前記第1パルスと前記第2パルスとの間で前記動的可変アッテネーターの動作を変更する、
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、
前記制御部は、パルスプログラムから生成された命令列を実行する1又は複数のシーケンサーにより構成され、
前記命令列には前記動的可変アッテネーターの動作を変更する命令が含まれる、
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、
前記動的可変アッテネーターの後段に設けられたパワーアンプを含む、
ことを特徴とする磁気共鳴測定装置。 - 請求項7記載の装置において、
前記動的可変アッテネーターと前記パワーアンプとの間に設けられ、周波数変換を行うミキサーを含む、
ことを特徴とする磁気共鳴測定装置。
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