JPH0113053B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は核磁気共鳴装置に関し、特に、静磁場
の強度を自動的に所定の強度にロツクする機能を
備えた核磁気共鳴装置に関する。

核磁気共鳴装置においては、分極静磁場の強度
を常に定められた値に維持しなければならず、そ
のため、被測定試料中に参照試料を入れ、該磁場
の強度を該参照試料の共鳴信号のピーク点に一致
させるようにロツクすることが行われている。こ
の場合、試料の交換時等にはこの磁場のロツクは
必然的に外されることになり、次に試料を該磁場
中に配置して磁場のロツクを行おうとしても、該
静磁場が著しくドリフトしている場合には、ロツ
ク用参照試料の共鳴信号が見つからないことがあ
る。このような場合、該静磁場を発生する磁石装
置の電源や、あるいは、該磁石装置とは別に設け
られた補助コイルの電源を手動で調整し、該参照
試料の共鳴信号を探し、その後ロツクループをオ
ンとしなければならず、面倒な作業が伴う。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもの
で、静磁場のロツクを簡単に行うことができる核
磁気共鳴装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明は次
のような原理に基づくものである。即ち、静磁場
を掃引しつつ参照試料の共鳴信号の分散信号と吸
収信号を検出する。この吸収信号が最大になつた
時あるいは所定値を越えた時に掃引を停止しロツ
クループをオンにすれば、自動的なロツクオンが
基本的には可能である。ただし、その際、検出さ
れる共鳴信号は一般に掃引に対して時間遅れが発
生するので、掃引を停止しても、既に磁場強度が
共鳴点を大幅に通り過ぎてしまうことが考えられ
る。そのため、共鳴信号の時間遅れが無視できる
ような低速磁場掃引しかできず、ロツクオンに長
時間を要ることになる。

そこで、本発明は、高速磁場掃引を行い掃引を
停止した後、反対方向に低速掃引を行うことによ
り、掃引を全体を通して低速で行うよりも短時間
でロツクオンできる核磁気共鳴装置を提供するも
のである。

本発明に基づく核磁気共鳴装置は、磁場発生手
段と、該磁場の強度を変化さるための磁場制御手
段と、該磁場中の試料に高周波を照射するための
発振器と、該発振器からの信号を参照信号として
該試料からの共鳴信号を検波し、分散信号と吸収
信号を得る回路と、該吸収信号の強度を監視する
手段とを備えた核磁気共鳴装置であつて、前記磁
場制御手段を一方向の高速磁場掃引と反対方向の
低速磁場掃引が可能となし、該高速磁場掃引中に
得られる吸収信号が所定値になつた時に前記監視
手段が発生する信号に基づき高速掃引を停止し、
該高速磁場掃引停止後高速掃引とは反対方向への
低速磁場掃引を行い、該低速磁場掃引中に得られ
る吸収信号が所定値になつた時に前記監視手段が
発生する信号に基づき低速掃引を停止すると共
に、低速掃引が停止された際に前記分散信号を前
記磁場制御手段からの信号に加算して前記磁場発
生手段に供給するように制御する制御手段を設け
たことを特徴としている。

以下本発明の一実施例を添付図面に基づき詳述
する。

第１図において、１は静磁場を発生するコイル
であり、該発生した磁場中には内部に被測定試料
及びロツク用の参照試料が入れられた試料管２が
配置されている。該試料管２の外側には照射コイ
ル３が巻回されており、該照射コイルには高周波
発振器４から発振された高周波が、アツテネータ
５を介して供給される。該照射コイル３によつて
検出されたロツク用試料の共鳴信号は、該発振器
から参照信号が供給されている受信機６によつて
検波され、増幅される。該受信機６においては、
該発振器４からの参照信号の位相を0゜及び90゜と
することによつて分散信号と吸収信号とを得るよ
うに構成されている。該分散信号は、積分器７に
よつて積分された後、リレーを介して加算器９に
供給される。該受信機６によつて得られた吸収信
号は、Ａ−Ｄ変換器１０によつてデイジタル信号
に変換された後、マイクロプロセツサの如き制御
手段１１に供給される。該制御手段１１は、前記
静磁場発生コイル１に供給される電流値を制御す
るように構成されており、該制御手段１１からの
信号はＤ−Ａ変換器１２によつてアナログ信号に
変換された後、該加算器９を介して該コイル１に
供給される。

上述した構成において、コイル１によつて発生
する静磁場の強度を所定の値にロツクするため
に、まず、制御手段１１からの信号により、該ア
ツテネータが制御され、発振器４からの最大強度
の高周波が照射コイル３に供給される。つぎに、
該制御手段１１からＤ−Ａ変換器１２、加算器９
を介して該コイルに供給される励磁電流が比較的
ゆつくり掃引される。該掃引に伴ない、受信機６
からは、第２図ａ及び第２図ｂに夫々実線で示す
如き、ロツク用試料による共鳴信号の分散信号と
吸収信号とが得られる。尚、この時、積分器７は
動作が停止させられているか、低いゲインとされ
ており、又、リレー８はオフにされている。該吸
収信号はＡ−Ｄ変換器１０を介して該制御手段１
１に供給されるが、該制御手段においては、該供
給される吸収信号の強度を監視しており、該信号
の強度が、第２図ｂに示すしきい値Ｉ以上となつ
た時、制御信号を積分器７、リレー８、アツテネ
ータ５に供給すると共に、該制御手段による静磁
場の強度の掃引を停止する。該アツテネータ５は
該制御手段１１からの信号によつて制御され、発
振器４から照射コイル３に供給される高周波の強
度は、減衰され、ロツク用試料の共鳴信号は、第
２図に点線で示す如く、自動的なロツクを行うに
適した強度とされる。該積分器７は該制御手段１
１からの制御信号に基づき供給される分散信号の
積分を適正なるゲインで開始し、該積分器７の出
力信号は、リレー８を介して加算器９に供給され
る。この結果、該分散信号が正の値の時には、加
算器９によつて加算されて該コイル１に供給され
る電流は増加させられ、該分散信号が負の値にな
ると、該コイル１に供給される電流は減少させら
れることから、該コイル１による静磁場の値は、
分散共鳴信号の中心Z₀にロツクされることにな
る。

このような動作で自動ロツクオンが基本的には
可能であるが、先に述べたように、所要時間を短
縮するために掃引速度をあまり高くすると共鳴信
号の時間遅れのために掃引停止時の磁場強度が共
鳴点を通り過ぎてしまい、ロツクオンできなくな
る。

そこで本発明では、制御手段１１は始めに一方
向に高速磁場掃引を行い、その際吸収信号がしき
い値以上になつた時に該高速掃引を停止し、その
後、該磁場の強度を逆方向にゆつくり掃引し、吸
収信号がしきい値以上となつた際にその低速磁場
掃引を停止し、ロツクループをオンしている。

このように、本発明では、一方向の高速磁場掃
引により短時間で磁場強度を共鳴点の近くに設定
し、その後反対方向の低速掃引により磁場強度を
共鳴点に略一致させるようにしたため、時間のか
かる低速掃引が最小限ですみ、ロツクオンの所要
時間を短縮することが可能となる。

尚、上述した実施例では、磁場の掃引、しきい
値と吸収信号との比較をデジタル的に行つたが、
これらをアナログ的に行うようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は、ロツク用試料からの共鳴信号の分散信
号及び吸収信号を示す図である。 １……磁場発生コイル、２……試料管、３……
照射コイル、４……発振器、５……アツテネー
タ、６……受信機、７……積分器、８……リレ
ー、９……加算器、１０……Ａ−Ｄ変換器、１１
……制御手段、１２……Ｄ−Ａ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁場発生手段と、該磁場の強度を変化さるた
   めの磁場制御手段と、該磁場中の試料に高周波を
   照射するための発振器と、該発振器からの信号を
   参照信号として該試料からの共鳴信号を検波し、
   分散信号と吸収信号を得る回路と、該吸収信号の
   強度を監視する手段とを備えた核磁気共鳴装置で
   あつて、前記磁場制御手段を一方向の高速磁場掃
   引と反対方向の低速磁場掃引が可能となし、該高
   速磁場掃引中に得られる吸収信号が所定値になつ
   た時に前記監視手段が発生する信号に基づき高速
   掃引を停止し、該高速磁場掃引停止後高速掃引と
   は反対方向への低速磁場掃引を行い、該低速磁場
   掃引中に得られる吸収信号が所定値になつた時に
   前記監視手段が発生する信号に基づき低速掃引を
   停止すると共に、低速掃引が停止された際に前記
   分散信号を前記磁場制御手段からの信号に加算し
   て前記磁場発生手段に供給するように制御する制
   御手段を設けたことを特徴とする核磁気共鳴装
   置。