JPH0225778A - 核磁気共鳴装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、核磁気共鳴装置（ＮＭＲ装置）に関し、特に
Ａ−Ｄ変換する際のビットエラーを補正し、それにより
不要信号を除去することのできるデータ積算装置に関す
る。

［従来技術］ ＮＭＲ装置では、大きな信号（スペクトルビーク）の近
くに出現する非常に小さな信号を区別できることが要求
される。この様な要求を満たすため、Ａ−Ｄ変換器を用
いて取り込んだ時間軸のＮＭＲ信号（ＦＩＤ信号）に対
してフーリエ変換処理を施し周波数軸のＮＭＲ信号に変
換するにあたり、Ａ−Ｄ変換器のビット数よりもはるか
に多くのビット数を持つコンピュータが用いられる。

通常、ＦＩＤ信号は、１６ビツトＡ−Ｄ変換器を用いて
データポイント数１０，０００程度でＡ−Ｄ変換される
。これを十分にビット数の多いコンピュータ（例えば３
２ビツトコンピユータ）でフーリエ変換すると、畳み込
み積分により各点毎に全てのデータの加算を行うことに
なり、１６ビツトＡ−Ｄ変換器の量子化ビットノイズの
レベルは、減衰のない正弦波の強度に対して１／ＶＴＴ
ゴπ即ち１００分の１　（−４０ｄＢ）になる。

１ビツトは一６ｄＢに相当するので、 １６＋　（４０／６）−２２，７（ビット）となって、
結局、゛データポイント数ｉｏ、ｏｏｏの１６ビツトデ
ータをそれよりも十分にビット数の多いコンピュータで
フーリエ変換すると、６ビツト以上のダイナミックレン
ジ増加となる。

［発明が解決しようとする課８１ ところが、通常のＡ−Ｄ変換器では、各ビットの精度は
最小ビットの１／２程度しかなく、この精度に起因する
変換エラーが発生する。例えば、第２図に示すように時
間と共に変化する信号ｇを、サンプリング周期Ｔｓでサ
ンプリングし、基準レベル・・・Ｌｌｌ〜Ｌ１７・・・
で量子化するとした時、Ｌｉ２が本来の実線位置ではな
く一点鎖線の位置にをるような場合、量子化後の信号に
は破線で示す部分にエラーが発生する。この様にエラー
が発生した信号をフーリエ変換すると、第３図に示すよ
うにフーリエ変換後の周波数スペクトル上に不要信号が
発生する。第３図において、本印を付けたピークがＡ−
Ｄ変換器によって発生した不要信号を示し、無印のピー
クが本来のＮＭＲ信号ピークを示す。また、Ｎは量子化
ノイズである。この不要信号は本来のＮＭＲ信号と区別
がつきにくいため、結局ＮＭＲスペクトルのダイナミッ
クレンジはこの不要信号のレベルで決定されてしまうこ
とになる。

測定を繰返し行い、得られるＦＩＤ信号を積算してフー
リエ変換することにより、量子化ノイズＮのレベルは確
実に下方へさがって行くのに対し、信号成分は積算によ
っては減少せず、その結果、本来であればダイナミック
レンジが広がってＳＮ比が向上するはずである。しかし
ながら、Ａ−Ｄ変換器によって発生した不要信号は積算
によっては減少しないため、積算によってせっかく量子
化ノイズが低下しても、ダイナミックレンジはやはりこ
の不要信号のレベルで決定されてしまう。

本発明は上述した諸点に鑑みてなされたものであり、Ａ
−Ｄ変換器による変換エラーを減少させ、不要信号の発
生を抑制することのできる核磁気共鳴装置を提供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため、本発明は、測定により繰り返
し得られる核磁気共鳴信号をＡ−Ｄ変換器によりデジタ
ル信号に変換し、該Ａ−Ｄ変換器よりもビット数の多い
演算装置でフーリエ変換する核磁気共鳴装置において、
前記Ａ−Ｄ変換器の出力値に応じた補正データを格納し
た記憶手段と、Ａ−Ｄ変換器の出力に基づき該記憶手段
から対応する補正データを読み出す読み出し手段と、該
読み出し手段によって読み出された補正データに基きＡ
−Ｄ変換器の出力信号値を補正して前記演算装置へ送る
ための補正回路とを設けたことを特徴としている。

以下、図面に基づき、本発明の一実施例を詳説する。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図
において、１はＮＭＲ検出器で、静磁場内に配置されて
いる。ＮＭＲ検出器１から得られ、増幅器２及び検波器
３を介して取り出された時間軸のＮＭＲ信号は、フィル
タ４．１６ビツトＡ−Ｄ変換器５、演算回路６を介して
３２ビツトコンピユータ７へ送られて積算された後、フ
ーリエ変換され、周波数軸へ変換される。８は補正デー
タを記憶する記憶回路で、メモリ一部８ｍ及び読み出し
部８ａとから構成され、読み出された補正データは前記
演算回路６へ送られる。

上記構成において、Ａ−Ｄ変換器５は、時間軸のＮＭＲ
信号を適宜なサンプリング周期で１６ビツトのダイナミ
ックレンジでＡ−Ｄ変換する。Ａ−Ｄ変換器５から順次
出力される１６ビツトＦＩＤデータは、演算回路６及び
記憶回路８へ送られるが、記憶回路８のメモリ一部８ｍ
には、予め正確な基準電源を用いてダイナミックレンジ
全域にわたり測定したＡ−Ｄ変換器５の変換誤差値が、
例えば７ビツト＋符号１ビット計８ビットデータでＡ−
Ｄ変換器５の１６ビツト出力データに対応したアドレス
付けをされて格納されている。

そして、Ａ−Ｄ変換器５から１６ビツトＦＩＤデータが
送られると、記憶回路８の読み出し部８ａはその１６ビ
ツトデータに対応するアドレスから上記誤差値を読み出
し、読み出された誤差値は演算回路６へ送られる。演算
回路６は、１６ビツトＦＩＤデータからこの８ビツト誤
差データを減Ｗ（加算）し、２４ビツトの補正済みデー
タを得る。そして、この補正済みデータがコンピュータ
７へ送られて格納され、これを例えば１０．０００回繰
返せば、ｉｏ、ｏｏｏ個のデータから構成される１つの
ＦＩＤ信号が格納される。このように、Ａ−Ｄ変換後の
出力データ値に応じた正しい補正を受けるため、Ａ−Ｄ
変換に基づく変換エラーを確実に補正することができる
。

そして、測定を多数回繰返して得られるＦＩＤ信号につ
いて、全く同様に補正を行なって積算すれば、量子化ノ
イズを積算回数に応じて減少させることができ、積算後
のＦＩＤ信号をフーリエ変換すれば、得られる周波数軸
のＮＭＲ信号（ＮＭＲスペクトル）は、不要信号が除か
れたダイナミックレンジの広いものとなる。そのため、
従来は不要信号によって検出が妨げられていた微弱なＮ
ＭＲ信号も検出可能となる。

尚、記憶回路８としては、ＲＯＭを使用すれば良いが、
バッテリーでバックアップされたＲＡＭを使用しても良
いし、磁気ディスクなどの外部記憶装置を用いても良い
。

［効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば、Ａ−Ｄ変換器によ
る変換エラーを減少させ、不要信号の発生を抑制するこ
とのできる核磁気共鳴装置が実現される。

【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ック図、第２図は
Ａ−Ｄ変換器による変換エラーを説明するための図、第
３図は変換エラーにより発生する不要信号を説明するた
めの図である。 １　：　ＮＭＲ検出器 ３：検波器 ５：１６ビツトＡ−Ｄ変換器 ６：演算回路 ７：３２ビツトコンピユータ ８：記憶回路 −゛７ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 測定により繰り返し得られる核磁気共鳴信号をＡ−Ｄ変
   換器によりデジタル信号に変換し、該Ａ−Ｄ変換器より
   もビット数の多い演算装置でフーリエ変換する核磁気共
   鳴装置において、前記Ａ−Ｄ変換器の出力値に応じた補
   正データを格納した記憶手段と、Ａ−Ｄ変換器の出力に
   基づき該記憶手段から対応する補正データを読み出す読
   み出し手段と、該読み出し手段によって読み出された補
   正データに基きＡ−Ｄ変換器の出力信号値を補正して前
   記演算装置へ送るための補正回路とを設けたことを特徴
   とする核磁気共鳴装置。