JPH0516742B2 - - Google Patents

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JPH0516742B2
JPH0516742B2 JP61253142A JP25314286A JPH0516742B2 JP H0516742 B2 JPH0516742 B2 JP H0516742B2 JP 61253142 A JP61253142 A JP 61253142A JP 25314286 A JP25314286 A JP 25314286A JP H0516742 B2 JPH0516742 B2 JP H0516742B2
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JP
Japan
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pulse
phase
axis
sequence
phase correction
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JP61253142A
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Muneshiro Oochi
Sokichi Uchida
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Jeol Ltd
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Nihon Denshi KK
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/46NMR spectroscopy
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    • GPHYSICS
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    • G01R33/46NMR spectroscopy
    • G01R33/4625Processing of acquired signals, e.g. elimination of phase errors, baseline fitting, chemometric analysis

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は2次元核磁気共鳴(NMR)に係わ
り、特に2次元NMRの純吸収モードが得られる
ようにした2次元NMRにおける位相補正方法に
関する。
〔従来の技術〕
2次元NMR法は、NMR信号を2次元スペク
トルとして表示することにより、従来の方法に比
して分解能が向上しスペクトルの解析が容易にな
り、核スピン間の相互作用を解明できる等の優れ
た点を持つている。
このような従来の2次元NMR測定を、例えば
第2図aに示すような90゜x−t1−90゜x−t2のパル
スシーケンスを用いて説明する。
2次元NMR法における一般的測定プロセスは
第2図aに示すように、最初の90゜パルス以前の
準備期間と、展開期間(t1)と、検出期間(t2
の3つの時間領域から成る。準備期間は核の磁化
を適当な初期状態に保つために必要であり、準備
パルス(最初の90゜パルス)によつて磁化は非平
衡の状態にされ、この状態は展開期間t1において
展開され、そのt1における磁化の挙動は、検出パ
ルス(2番目の90゜パルス)印加後の検出期間t2
において検出される自由誘導減衰信号(FID信
号)に位相及び振幅情報として手渡される。そこ
で、t1を変数として段階的に例えばn段階に変化
させ、各段階における測定で検波信号の位相が互
いに90゜異なる2つの検出系から得られたm個ず
つのFID信号(FIDa1〜FIDam及びFIDb1〜
FIDbm)の一方を実数部、他方を虚数部として
組合わせた複素集合データS1(t1,t2)を得れば、
このデータ中にはt2における磁化の挙動ばかりで
なく、t1における磁化の挙動の情報も含まれるこ
とになる。
次に、検出パルスの位相のみ90゜異ならせた第
2図bのパルスシーケンスを用いて上記と同一の
複数のt1について測定を行い、それにより複素集
合データS2(t1,t2)が得られる。
このようにして得られた2次元NMRスペクト
ルデータを平面上に表わすと、対角ピークと交差
ピークとが対称的に現れ、この対角、交差いずれ
のピークも吸収波形と分散波形が混じり合つた形
をしており解析が困難なスペクトルになる。
この対策として、従来、2次元スペクトルの
ω1、ω2両周波数方向の吸収スペクトルを表示す
る純吸収モードスペクトル表示法(D,J,
States,etal,Journal of Magnetic
Resonance,48,286(1982)、D,Marion and
Wnthrich,Biochen,Biophysics Res.
Commun.113,967(1983))が使用されている。
この従来の位相検波法について第3図を参照し
て説明する。
先ず、90゜x−t1−90゜x−t2の磁化のx成分Sx
(t1,t2),90゜x−t1−90゜y−t2の磁化のy成分Sy
(t1,t2)を別々のメモリーに保存し、夫々t2軸の
フーリエ変換を施しφ2について位相補正を行つ
た後、Sx(t1,F2)のデータの実数部を残し、こ
の虚数部を、Sy(t1,F2)の実数部データを90゜位
相を変えたもので置き換える(実際の測定は90゜
位相の異なつた検出を行つている)。こうして得
られたSx′(t1,F2)をt1軸に対してフーリエ変換
してSx′(F1,F2)を求め、φ1=0とする位相補
正を行うことにより、その実数部は純吸収波形を
示すこととなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の位相補正方法
では、最初のφ2についての位相補正にあたり、
なんらかの手段で補正量φ2が分かる場合以外は、
経験あるいは勘に頼つて位相補正を行つているた
め、完全な補正は困難である。そのため、φ1
0の位相補正をしたとき、Sx′(F1,F2)が第3
図に示すように、(A1+iD1)(A2sinφ2′+
D2cosφ2′)の形となり、φ2′分が残ることになる。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、
人の勘に頼らず、的確に両軸の位相補正をするこ
とのできる2次元核磁気共鳴における位相補正方
法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明の2次元核磁気共鳴における
位相補正方法は、 (イ) 第1のパルス又はパルス列の照射後展開期間
t1をおいて第2のパルス又はパルス列を照射
し、第2のパルス又はパルス列の照射後検出期
間t2にわたつて試料からのFID信号を90゜位相の
異なる2つの検出系で検出するシーケンスを用
いて得られた複数のFID信号から成る複素集合
データSx(t1,t2)を得ること、 (ロ) 前記(イ)のシーケンスと同一のシーケンスで、
且つ第2のパルスが前記(イ)の第2のパルスと位
相がnを自然数として90゜/n異なるシーケン
スを用い、前記(イ)と同一の複数のt1について測
定した複数のFID信号から成る複素集合データ
Sy(t1,t2)を得ること、 (ハ) 前記集合データSx(t1,t2)、Sy(t1,t2)をt2
に対して複素フーリエ変換し、Sx(t1,F2)の
虚数部と、Sy(t1,F2)の実数部を入れ換えた
Sx′(t1,F2)、Sy′(t1,F2)を得ること、 (ニ) Sx′(t1,F2)、Sy′(t1,F2)をt1軸に対して
複素フーリエ変換してSx′(F1,F2)、Sy
(F1,F2)を得、一方の軸の位相補正を行つた
後、Sx′(F1,F2)の虚数部とSy′(F1,F2
の実数部を入れ換えて他方の軸の位相補正を行
うこと、 を特徴とする。
〔作用〕
本発明の2次元核磁気共鳴における位相補正方
法は、2次元NMRの2つの複素集合データの一
方の軸のフーリエ変換をした後に2つのデータの
実数部と虚数部を入れ換えて他方の軸のフーリエ
変換を行い、一方の軸の位相補正を行つた後、再
度両スペクトルデータの実数部と虚数部を入れ換
えて他方の軸の位相補正を行うことにより両軸の
位相補正が可能となる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面に基づき説明する。
90゜−t1−90゜−t2なるパルスシーケンスを使用
した2次元NMRの例につき説明する。
第1図は本発明の位相補正方法を説明するため
のフローチヤートである。先ず 90゜x−t1−90゜x−t2のパルスシーケンスにおけ
るFID信号のx成分Sx(t1,t2)のt2軸に対するフ
ーリエ変換は、 Sx(t1,F2)=Mo cos(ω1t1+φ1)exp(−t1/T2) ×[{A(ω2)cos φ2+D(ω2)sin φ2} +i{A(ω2)sin φ2+D(ω2)cos φ2}] となる。また、90゜x−t1−90゜y−t2のパルスシー
ケンスにおけるFID信号のy成分Sy(t1,t2)のt2
軸に対するフーリエ変換は、 Sy(t1,F2)=−Mo sin(ω1t1+φ1)exp(−t1
T2) ×[{A(ω2)cos φ2} +i{A(ω2)sin φ2+D(ω2)cos φ2}] となる。ここでSx(t1,F2)の虚数部とSy(t1
F2)の実数部を入れ換えたSx′(t1,F2)、Sy′(t1
F2)は、 Sx′(t1,F2)=Mo exp{−i(ω1t1+φ1)} exp(−t1/T2)×{A(ω2)cos φ2+D(ω2)sin
φ2} Sy′(t1,F2)=Mo exp{−i(ω1t1+φ1)} exp(−t1/T2)×{A(ω2)sin φ2+D(ω2)cos
φ2} となる。さらに、Sx′(t1,F2)およびSy′(t1
F2)をそれぞれt1軸に対してフーリエ変換する
と、 Sx′(F1,F2)=Mo[A(ω1)cos φ1+D(ω1)sin
φ1+i{A(ω1)sin φ1+D(ω1)cos φ1}] ×{A(ω2)cos φ2+D(ω2)sin φ2} Sy′(F1,F2)=Mo[A(ω1)cosφ1+D(ω1)sin
φ1+i{A(ω1)sin φ1+D(ω1)cos φ1}] ×{A(ω2)sin φ2+D(ω2)cos φ2} となる。
このSx′(F1,F2)、Sy′(F1,F2)はそれぞれ次
のように書き表わせる。
Sx′(F1,F2)=Mo〔A(ω1)exp(iφ1)+D(ω1

exp {i(90゜−φ1)}〕{A(ω2)cos φ2+D(ω2
sinφ2} Sy′(F1,F2)=Mo〔A(ω1)exp(iφ1)+D(ω1

exp{i(90゜−φ1)}{A(ω2)sin φ2+D(ω2

cosφ2} となる。この式から分かるように、位相補正量
φ1を把握することができるので、φ1=0とする
ことによりF1軸の位相補正をすることができる。
なおφ1は、Sx′(F1,F2)、Sy′(F1,F2)とも同じ
である。即ち、 Sx′(F1,F2)(φ1=0)=Mo {A(ω1)+iD
(ω1)} {A(ω2)cos φ2+D(ω2)sin φ2} Sy′(F1,F2)(φ1=0)=Mo{A(ω1)+iD(ω1
)} {A(ω2)sin φ2+D(ω2)cos φ2} ここで、Sx′(F1,F2)(φ1=0)の虚数部と
Sy′(F1,F2)(φ1=0)の実数部を入れ換える
と、そのときのSx(F1,F2)(φ1=0)、Sy(F1
F2)(φ1=0)は、 Sx(F1,F2)(φ1=0)=Mo A(ω1){A(ω2
(cosφ2+isinφ2)+D(ω2)(sin φ2+icosφ2
} =Mo A(ω1)〔A(ω2)exp(iφ2)+D(ω2)exp
{i(90゜−φ2)}〕 Sy(F1,F2)(φ1=0)=MoD(ω1){A(ω2
(cosφ2+isin φ2)+D(ω2)(sin φ2+icosφ2
)} =Mo D(ω1)〔A(ω2)exp(iφ2)+D(ω2)exp
{i(90゜−φ2)}〕 となる。これらの式から分かるようにF2軸の位
相補正量φ2を把握することができるので、φ2
0とすることにより、 Sx(F1,F2)(φ1,φ2=0) =Mo A(ω1){A(ω2)+iD(ω2)} Sy(F1,F2)(φ1,φ2=0) =Mo D(ω1){A(ω2)+iD(ω2)} が得られる。従つて実数部はMoA(ω1)A(ω2
となり、完全な吸収波形が得られる。
なおF1軸、F2軸の位相補正の順序は逆にし、
φ2=0としてからSx′(F1,F2)の虚数部と
Sy′(F1,F2)の実数部を入れ換え、それからφ1
=0としても同じである。
以上第2パルスの位相を90゜変えた場合を例に
とつて説明したが、2次元NMRの一種である
MQC(Multi Quantum Coherence)やMQF
(Multi Quantum Filter)の場合には90゜ではな
く90゜/n(n(n=2,3,…)にする必要があ
り、一般的には90゜/n(n=1,2,3,…)変
える必要がある。又、本発明は上記MQCやMQF
を始め、あらゆる2次元NMRに適用することが
できる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、2次元NMRの
2つの複素データの実数部と虚数部を入れ換える
操作を行うことにより、2軸のフーリエ変換を行
つた後、2次元NMRの両軸の位相補正を行うこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による位相補正方法のフローを
説明するための図、第2図は2次元NMRのパル
スシーケンスの例を示す図、第3図は従来の位相
補正方法のフローを説明するための図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (イ) 第1のパルス、又はパルス列の照射後展
    開期間t1をおいて第2のパルス、又はパルス列
    を照射し、第2のパルス、又はパルス列の照射
    後検出期間t2にわたつて試料からのFID信号を
    90゜位相の異なる2つの検出系で検出するシー
    ケンスを用いて得られた複数のFID信号から成
    る複素集合データSx(t1,t2)を得ること、 (ロ) 前記(イ)のシーケンスと同一のシーケンスで、
    且つ第2のパルス、又はパルス列が前記(イ)の第
    2のパルス、又はパルス列と位相がnを自然数
    として90゜/n異なるシーケンスを用い、前記
    (イ)と同一の複数のt1について測定した複数の
    FID信号から成る複素集合データSy(t1,t2)を
    得ること、 (ハ) 前記集合データSx(t1,t2)、Sy(t1,t2)をt2
    に対して複素フーリエ変換し、Sx(t1,F2)の
    虚数部と、Sy(t1,t2)の実数部を入れ換えた
    Sx′(t1,F2)、Sy′(t1,F2)を得ること、 (ニ) Sx′(t1,F2)、Sy′(t1,F2)をt1軸に対して
    複素フーリエ変換してSx′(F1,F2)、Sy
    (F1,F2)を得、一方の軸の位相補正を行つた
    後、Sx′(F1,F2)の虚数部とSy′(F1,F2
    の実数部を入れ換えて他方の軸の位相補正を行
    うこと、 からなる2次元核磁気共鳴における位相補正方
    法。
JP61253142A 1986-10-24 1986-10-24 2次元核磁気共鳴における位相補正方法 Granted JPS63108254A (ja)

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JP61253142A JPS63108254A (ja) 1986-10-24 1986-10-24 2次元核磁気共鳴における位相補正方法
US07/110,941 US4766377A (en) 1986-10-24 1987-10-20 Phase correction method in two-dimensional NMR spectroscopy

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JPS63108254A JPS63108254A (ja) 1988-05-13
JPH0516742B2 true JPH0516742B2 (ja) 1993-03-05

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US4766377A (en) 1988-08-23
JPS63108254A (ja) 1988-05-13

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