JPH06249807A - Nqr信号測定法及びnqr装置 - Google Patents

Nqr信号測定法及びnqr装置

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JPH06249807A
JPH06249807A JP5035295A JP3529593A JPH06249807A JP H06249807 A JPH06249807 A JP H06249807A JP 5035295 A JP5035295 A JP 5035295A JP 3529593 A JP3529593 A JP 3529593A JP H06249807 A JPH06249807 A JP H06249807A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 広い範囲の観測周波数にわたって信号強度の
正確なNQR信号を得ることができるNQR信号測定法
及びNQR装置を提供する。 【構成】 観測周波数毎に送信部と受信部の振幅特性を
校正してからNQR信号測定を行う。送信部にNQRプ
ローブに印加する信号の大きさを検出する送信信号検出
手段と前記信号の大きさを調節する送信信号調節手段を
備え、受信部にNQRプローブから受信される信号の大
きさを検出する受信信号検出手段と前記信号の大きさを
調節する受信信号調節手段を備えると共に、前記送信信
号検出手段と受信信号検出手段から検出される信号の大
きさが規定値の誤差範囲内になるように送信信号調節手
段と受信信号調節手段を制御する制御手段を備えた。こ
の構成により広い範囲の観測周波数にわたって信号強度
の正確なNQR信号を得ることができ、各観測周波数で
自動的に規定値の誤差範囲内に信号の大きさを調節する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、観測周波数を変えなが
ら1点ずつNQR信号測定を行うNQR信号測定法及び
NQR装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3はコンピュータによるデータ処理後
のNQRデータの例を示す図、図4はNQR装置の構成
ブロック図であり、21は発振器、22はゲート部、2
3は電力増幅器、24はNQRプローブ、25は増幅
器、26はトランジェントレコーダ、27はコンピュー
タを示す。
【0003】NQR(Nuclear Quadrupole Resonan
ce)信号の幅は、およそ10MHzから100MHzぐ
らいまであり非常に幅が広い。そのため、図3のNQR
データに示すように観測周波数を変えながら信号強度を
1点ずつ測定していく。このデータ点数が測定試料によ
っては500点から1000点にもなる。しかも、測定
が完了した後、これら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
示のようなひとつのデータを得る。
【0004】NQR装置では、従来図4に示すように観
測用の発振器21の出力をゲート部22でパルス波形に
成形し、そのパルス波形を電力増幅器23で増幅してN
QRプローブ24に印加している。そして、NQRプロ
ーブ24から取り出されるNQR共鳴信号については、
増幅器25で増幅してトランジェント・レコーダ26を
経てコンピュータ27に取り込んでいる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
NQR信号の観測周波数の範囲が非常に広いため、送信
部の発振器21や電力増幅器23の出力特性、また受信
部にある増幅器の出力特性は平坦にならない。そのた
め、得られたNQR信号の信号強度に誤差が生じ、正確
なNQR測定ができないという問題が生じている。
【0006】上記のような誤差をなくすために、AGC
(Auto Gain Control)回路を付加して、振幅特性を
改善する方法がある。しかし、送信部においては、NQ
R共鳴の励起用としてRFパルスが使用されるため、こ
れらの回路を付加することは困難である。また、受信部
の場合においては、NQR共鳴信号が数10usecか
ら数100usecのエコー信号であるため、AGC回
路を付加して振幅特性を良くすることは送信部と同様難
しい。
【0007】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、広い範囲の観測周波数にわたって信号強度の正確
なNQR信号を得ることができるNQR信号測定法及び
NQR装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、観
測周波数を変えながら1点ずつNQR信号測定を行うN
QR装置において、観測周波数毎に送信部と受信部の振
幅特性を校正してからNQR信号測定を行うことを特徴
とするNQR信号測定法であり、また、送信部にNQR
プローブに印加する信号の大きさを検出する送信信号検
出手段と前記信号の大きさを調節する送信信号調節手段
を備え、受信部にNQRプローブから受信される信号の
大きさを検出する受信信号検出手段と前記信号の大きさ
を調節する受信信号調節手段を備えると共に、前記送信
信号検出手段と受信信号検出手段から検出される信号の
大きさが規定値の誤差範囲内になるように送信信号調節
手段と受信信号調節手段を制御する制御手段を備えたこ
とを特徴とするNQR装置である。
【0009】
【作用】本発明のNQR信号測定法及びNQR装置で
は、観測周波数毎に送信部と受信部の振幅特性を校正し
てからNQR信号測定を行うので、広い範囲の観測周波
数にわたって信号強度の正確なNQR信号を得ることが
できる。また、送信部にNQRプローブに印加する信号
の大きさを検出する送信信号検出手段と前記信号の大き
さを調節する送信信号調節手段を備え、受信部にNQR
プローブから受信される信号の大きさを検出する受信信
号検出手段と前記信号の大きさを調節する受信信号調節
手段を備えると共に、前記送信信号検出手段と受信信号
検出手段から検出される信号の大きさが規定値の誤差範
囲内になるように送信信号調節手段と受信信号調節手段
を制御する制御手段を備えたので、各観測周波数で自動
的に規定値の誤差範囲内に信号の大きさを調節すること
ができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は本発明のNQR装置における高精度なN
QR信号測定法の1実施例を説明するための図である。
【0011】図1に示すようにまず、NQRプローブの
チューニングのための条件、例えば観測周波数等を設定
して(ステップS1)、NQRプローブのチューニング
を実行する(ステップS2)。
【0012】次に、NQR装置の送信部を校正するため
の条件、例えば増幅度(信号強度)等を設定して(ステ
ップS3)、NQR装置の送信部を校正し(ステップS
4)、同様にNQR装置の受信部を校正するための条
件、例えば増幅度等を設定して(ステップS5)、NQ
R装置の受診部を校正する(ステップS6)。
【0013】しかる後、NQR測定を行うための条件を
設定して(ステップS7)、NQR測定を行い、1個の
データをメモリに格納する(ステップS8)。
【0014】1個のNQR信号において観測周波数を変
化させて取る回数をNとすると、このN個のデータの測
定が完了するまで、以上のステップS1〜S8までの処
理を繰り返して行う(ステップS9)。
【0015】N個のデータがメモリに格納されると、デ
ータ処理を行って図3に示すように各測定信号のピーク
を接続して1個のNQRデータにし(ステップS1
0)、例えばプロッタに出力する(ステップS11)。
【0016】NQR測定法の1つにパルスエコー法があ
るが、この測定法では、例えば一方のパルスの幅に対し
他方のパルスの幅を2倍にして2つのパルスを発生させ
る。この場合のパルス幅やパルス間隔等が条件として設
定される。そして、観測周波数を変化させて各観測周波
数でパルス波形に成形し、そのパルス波形を増幅してN
QRプローブに印加することによってNQR測定を行
い、N個のデータから1個のNQRデータが得られる。
本発明では、これら各観測周波数毎に、正確な信号強度
を得るためにNQR装置の送信部と受信部の振幅特性の
校正を行う。
【0017】次に、上記本発明のNQR測定法を実現す
るためのNQR装置を具体的な構成例を示して説明す
る。図2は本発明のNQR信号測定法を適用したNQR
装置の1実施例構成を示す図であり、1は発振器、2は
プログラマブルアッテネータ、3はゲート回路、4は電
力増幅器、5は進行波電力検出器、6はNQRプロー
ブ、7と13は検波器、8と12はAD変換器、9はM
PU、10と11はDA変換器、14と16は増幅器、
15は利得調整回路、17はトランジェントレコーダ、
18はホストコンピュータ、19は減衰器、20−1、
20−2はRFリレーを示す。
【0018】図2において、発振器1の出力は、プログ
ラマブルアッテネータ2を通ってゲート回路3に入る。
ここでパルス波形に成形され、電力増幅器4で増幅され
る。電力増幅された電力増幅器4の出力信号は進行波電
力検出器5を介してNQRプローブ6に印加される。N
QR共鳴信号は、増幅器14で増幅され、利得調整回路
15、増幅器16でさらに増幅され、トランジェントレ
コーダ17を経てホストコンピュータ18に取り込まれ
る。この時2個のRFリレー20−1、20−2はa側
にセットされる。
【0019】検波器7は、送信部の信号の大きさを検出
して検波するものであり、検波器13は、受信部の信号
の大きさを検出して検波するものである。AD変換器
8、12は、それぞれ検波出力をMPU9に取り込むた
めにデジタル信号に変換するものである。MPU9は、
送信部、受信部それぞれの校正ステップで検出した送信
部および受信部の信号の大きさを規定値と比較して規定
値に対して所定の誤差範囲内になるように制御信号をD
A変換器10、11に出力するものである。
【0020】NQR装置の校正においてハードウェアは
以下のように動作する。まず、送信部の校正の場合に
は、電力増幅器4の出力電力の大きさを進行波電力検出
器5で検出して検波器7で検波し、AD変換器8を経て
MPU9に取り込む。MPU9では、取り込んだ信号の
大きさがある規定値に等しくなるようにDA変換器10
を介してプログラマブルアッテネータ2を調節する。こ
のプログラマブルアッテネータ2の調節は、AD変換器
8を経てMPU9で取り込んだ信号の大きさが規定値の
誤差の範囲内に入るまで繰り返し行う。この時2個のR
Fリレー20−1、20−2はa側にセットされる。
【0021】次に、NQR装置の受信部を校正する場合
には、2個のRFリレー20−1、20−2をb側にセ
ットする。この場合、電力増幅器4の出力電力が大きす
ぎるときは、図示のように2個のRFリレー20−1、
20−2の間に減衰器19を挿入接続することによって
出力レベルを下げて増幅器14に入力する。そして、増
幅器14の出力をさらに増幅する利得調整器15の後ろ
の増幅器16で出力信号の大きさを検出して検波器13
で検波し、AD変換器12を通してMPU9に取り込
む。MPU9では、取り込んだ信号の大きさがある規定
値に等しくなるようにDA変換器11を介して利得調整
回路15を調節する。この利得調整回路15の調節は、
AD変換器12を通して取り込んだ信号の大きさが規定
値の誤差の範囲内に入るまで繰り返し行う。
【0022】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、進行波電力検出器5や増幅器16で信号
の大きさを検出してプログラマブルアッテネータ2や利
得調整回路15でその大きさが規定値の誤差の範囲内に
入るように調節する構成を示したが、送信部と受信部の
振幅の校正が可能なハードウェアであればなんでもよい
ことはいうまでもない。
【0023】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、NQR測定のステップ中でNQR装置の送信
部と受信部の振幅特性の校正を観測周波数が変わるたび
に行うので、信号強度が正確なNQR信号を得ることが
でき、測定精度の向上を図ることができる。また、送信
信号検出手段と受信信号検出手段から検出される信号の
大きさが規定値の誤差範囲内になるように送信信号調節
手段と受信信号調節手段を制御する制御手段を備えたの
で、各観測周波数で自動的に規定値の誤差範囲内に信号
の大きさを調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のNQR装置における高精度なNQR
信号測定法の1実施例を説明するための図である。
【図2】 本発明のNQR信号測定法を適用したNQR
装置の1実施例構成を示す図である。
【図3】 コンピュータによるデータ処理後のNQRデ
ータの例を示す図である。
【図4】 NQR装置の構成ブロック図である。
【符号の説明】
1…発振器、2…プログラマブルアッテネータ、3…ゲ
ート回路、4…電力増幅器、5…進行波電力検出器、6
…NQRプローブ、7と13…検波器、8と12…AD
変換器、9…MPU、10と11…DA変換器、14と
16…増幅器、15…利得調整回路、17…トランジェ
ントレコーダ、18…ホストコンピュータ、19…減衰
器、20−1、20−2…RFリレー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 観測周波数を変えながら1点ずつNQR
    信号測定を行うNQR装置において、観測周波数毎に送
    信部と受信部の振幅特性を校正してからNQR信号測定
    を行うことを特徴とするNQR信号測定法。
  2. 【請求項2】 観測周波数を変えながら1点ずつNQR
    信号測定を行うNQR装置において、送信部にNQRプ
    ローブに印加する信号の大きさを検出する送信信号検出
    手段と前記信号の大きさを調節する送信信号調節手段を
    備え、受信部にNQRプローブから受信される信号の大
    きさを検出する受信信号検出手段と前記信号の大きさを
    調節する受信信号調節手段を備えると共に、前記送信信
    号検出手段と受信信号検出手段から検出される信号の大
    きさが規定値の誤差範囲内になるように送信信号調節手
    段と受信信号調節手段を制御する制御手段を備えたこと
    を特徴とするNQR装置。
  3. 【請求項3】 NQRプローブの送信側と受信側に切り
    換え手段を備え、NQRプローブをバイパスして信号を
    減衰させる減衰手段を接続するように構成したことを特
    徴とする請求項2記載のNQR装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005106516A3 (en) * 2004-01-07 2006-02-16 David Lieblich Method and apparatus for detection of quadrupole nuclei in motion relative to the search region
JP2006308434A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Oji Paper Co Ltd 配向測定装置および配向測定方法

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