JPH09510017A - Ｎｍｒ検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、サンプル上でＮＭＲ調査を行う方法であって、この方法が、(1)サンプルを横断して磁場を作用させる工程と、(2)サンプルにｒｆ励起パルスを作用させる工程と、(3)磁場と直角の軸に沿って面回転の断熱高速通過（ＡＦＰ）のｒｆ再収束パルスを作用させる工程と、及び(4)サンプルの応答の特性をモニターする工程と、を有することを特徴としている。典型的には、パルスシーケンスは、第１の９０°励起パルスが印加されその後に一連の１８０°のパルスが印加されるＣＰＭＧパルスシーケンスを含む。第１の１８０°のパルスが９０°パルスの時間τ後に印加され、さらに、全ての後続の１８０°パルスが時間２τだけ離れて印加される。このパルスシーケンスは、ＮＭＲによる地層記録やテーブルトップ型医療用イメージングの用途に特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 ＮＭＲ検査装置及び検査方法 技術分野 本発明は、核磁気共鳴(NMR:nuclear magnetic resonance)を用いてサンプルを 検査するための装置と方法に関する。 背景技術 核磁気共鳴（ＮＭＲ）は、奇数番目のプロトン及び／又は中性子を含む原子核 （核子）が、例えばこれらはゼロでない核スピン持つものであるが、本来的に磁 気モーメントμを有することを利用したものである。これらの原子核が荷電粒子 をスピンさせるので、この磁気モーメントは、原子核内に生じる。例として考え る際に最も簡単な原子核は、水素の原子核であり、これは、一つのプロトンであ る。このプロトンは、μの可能な２つの方位を有し、これらの方位は、外部磁場 がないときには、縮退する。原子核のスピン状態は、原子核スピンのクァンタム 数ｍにより表される。このｍの値は、＋１／２又は−１／２のみと考えられる。 このような原子核は、１／２の核スピン数Ｉを有する。 スピン数Ｉを持った原子核は、２Ｉ＋１のスピン方位を採用することが可能で ある。ゼロでない核スピンを持つ原子核の集合が磁場Ｂ₀内に置かれたとき、そ れらは、非縮退の別々のエネルギーレベルに分かれる。このとき、最も大きな正 のｍの値が、最低エネルギー（最も安定している）状態と対応している。このよ うな磁場でのエネルギーレベルの分離は、原子核のゼーマン効果と呼ばれている 。これらのスピン状態の各々のエネルギーＥ_iは、ｍ_iとＢ₀の両者に比例する。 て核運動量に対する磁気モーメントの比として定義される磁気回転比である。 ここで、外部から加えられた磁場Ｂにおけるスピンの動作の古典的な記述を検 討する。Ｂは、磁気モーメントμ上でμ∧Ｂと等しいトルクを生じさせる。しか しながら、原子核が（スピンと同様に）核運動量を持つことにより、後述するよ うに、力がＢのまわりのμの歳差運動となるため、このトルクは、単純な回転を 生じさせることはない。 磁気モーメントの運動方程式は、トルクと核運動量の変化率を等しいと置くこ とにより得られる。 ｄＪ／ｄｔ＝μ∧Ｂ （０．２） さらに、μ＝γＪであるので、以下の式を得る。 ｄμ／ｄｔ＝μ∧（γＢ） （０．３） 上記の式における外積の結果として、μにおけるどのような変化も、μとＢの 両者に対して垂直であり、角度θでＢのまわりでμの歳差運動を行う。Ｂが時間 と関係ない場合には、θが変化することはなく、さらに、μはコーンを掃引する 。 この磁気モーメントの運動方程式である式（０．３）を、任意の角速度ω₀で 回転する座標系に関して、書き換えることができる。 ｄμ／ｄｔ＋ω₀∧μ＝μ∧γＢ （０．４）又は、 ｄμ／ｄｔ＝μ∧（γＢ−ω₀） （０．５） これらから、この新しい回転座標系におけるμの動きが、実験室座標系におけ る方程式と同じ方程式に従うように、上記式（０．３）における磁場を有効磁場 「Ｂ_eff＝Ｂ＋ω₀／γ」と置換しなければならないことが分かる。このため、静 磁場Ｂ₀内の磁気モーメントの動きを解くために、ω₀を例えば以下のように選ぶ 。 Ｂ_eff＝Ｂ₀＋ω₀／γ＝０ （０．６）即ち、 ω₀＝−γＢ₀ （０．７） 換言すれば、実験室座標系に関して角速度ω₀＝−γＢ₀を持った回転座標系（ この座標系では、Ｂ₀は静止状態である）を選択したことを意味する。この角周 波数は、ラーモア周波数(LARMOR FREQUENCY)と呼ばれ、さらに、この座標系は、 回転座標系と呼ばれている。 上記式（０．１）から、原子核の２つのスピンの−１／２状態間のエネルギー を得る。 このようにして、原子核を低エネルギーレベル（ｍ＝１／２）から高エネルギ クァンタム数が提供されなければならない。テスラ(Tesla)のオーダーの磁場内 の多くの原子核のために、このクァンタム数は、電磁気スペクトラム（１０ｓか ら１００ｓＭＨｚ）の無線周波数（ｒｆ）に対応する。磁気モーメントに対して Ｂ（ｔ）＝２Ｂ₁ ｃｏｓωｔの無線周波数磁場を加える効果を分析するとき、交 番磁場を図１に示すような各々の振幅がＢ₁である２つの計数回転要素として考 えるのが便利である。 Ｂ₁＜Ｂ₀の場合、磁気モーメントにおける回転磁場の効果は、ｒｆ磁場ωの周 波数がラーモア周波数ω₀の領域内でなければ、無視できる。このように、Ｂ（ ｔ）の要素の一つが、Ｂのまわりのμの歳差運動と同じ意味で回転することにな るので、他の（計数回転する）ベクトルは、無視できる。 いま、Ｂ（ｔ）と静磁場Ｂ₀の両方の効果を含むスピンの運動方程式を考えて みる。式（０．５）から、次式を得る。 ｄμ／ｄｔ＝μ∧γ［Ｂ₀＋Ｂ（ｔ）］ （０．９） 時間依存性を、角速度ωにより回転座標系に移動することにより消去すること ができる。この座標系において、Ｂは静的なものであり、さらに、回転軸がＢ₀ と一致するため、Ｂ₀はこの座標系において同様に静的なものである。ここで、 Ｂ（ｔ）が回転座標系のｘ軸に沿っているとすると、上記式（０．５）及び式（ ０．９）から、以下の式を得る。 式（０．１１）は、回転座標系において、磁気モーメントは、あたかも静磁場 Ｂ_eff（式（０．３）参照）内にいるように正確に挙動することを意味している 。このため、μは、角周波数γＢ_effでＢ_effの方向のまわりを固定角度のコーン 内で歳差運動する。これが、図２及び図３に示されている。 式（０．１２）から、ｒｆ磁界（Ｂ₁）の周波数即ちωがラーモア周波数ω０ より小さい場合には、有効磁場は、正のｚ軸方向の成分を持つ。同様に、ω＜ω₀ の場合には、Ｂ_effは負のｚ軸方向の成分を持つ。 断熱の定理 いま、磁場Ｂ₀の大きさが一定でその方向が変更可能な場合を想定する。ｔ０ のとき、実験室座標系のｚ軸と平行な（各磁気モーメントのベクトル総和である ）磁化Ｍが存在する（さらにＢ₀も同様である）。Ｂ₀の方位は、その後、スムー ズに時間外に変更される。この動きは、角速度ωにより特徴付けられる。γＢ₀ ≫ωの場合、Ｂ₀が（ｚ軸に関して）ある任意の角度θで回転させられていると き、磁化ＭがＢ₀に沿って依然として整列しているという定理が存在している。 定理の証明 いま、ωがｚ軸において定数であるとする。さらに、この座標系において、ω の成分がＢ₀に平行なときは何らの効果も生じないので、Ｂ₀がωに垂直であると する。Ｍは、Ｂ₀に平行であり且つ実験室座標系のｘ軸に沿った方向を指してい る。いま、角速度ωで回転する座標系を選んだ場合には、Ｂ₀は静的なものとな り、以下のような新しい有効磁場を得る。 Ｂ_eff＝Ｂ₀＋ω／γ （０．１３） ｔ＝０におけるこの有効磁場及び磁化Ｍが、図４に示される。 磁化Ｍが、以下のような角度を作るようにＢ_effのまわりを歳差運動する。 ｔａｎθ＝ω／（γＢ₀） （０．１４） このため、磁化Ｍは、Ｂ₀の角度２θのままである。式（０．１４）から、ω ／（γＢ₀）≪１であるか否かが分かる。 Ｍ及びＢ₀は、図５に示すように、依然として平行である。十分に遅く変更さ れた場合には有効磁場の方向に従う磁化のこの性質は、「断熱(ADIABATIC」とい う用語により記載する。 断熱パルス 上述した原理は、Ｂ₀に対して垂直に加えられた周波数ωでｒｆ磁場Ｂ₁を加え る場合にも、適用可能である。放射を共鳴からはるかに下のほうで開始した場合 、磁化Ｍは、回転座標系において以下に示すＢ_effにほぼ平行となる。 Ｂ_eff＝（（Ｂ₀−ω／γ）²＋Ｂ₁ ²）^1/2 （０．１５） 共鳴（十分に下の方で）にアプローチするとき、Ｍは、依然として回転座標系 においてＢ_effに対して平行である。このように、Ｂ₀−ω／γ＝０のとき、丁度 共鳴点において、磁化は、Ｂ₁の方向に沿って、即ち、Ｂ₀に対して９０°の角度 で、広がることになる。これは、断熱励起として知られている。周波数掃引がラ ーモア周波数の上の方向まで共鳴点を通過して連続する場合、Ｍは、ｚ軸に沿っ て終了することになろう。これは、断熱反転と呼ばれている。断熱高速通過(ADI ABARIC FAST PASSAGE(AFP))のパルスが、これらのパスルを記述するためにも使 用される。ここで、Ｂ_effの方向における変化が磁化が追従することができるほ ど遅いから断熱(adiabatic)であり、さらに、パルスの持続時間が調査のサンプ ルの横方向緩和時間Ｔ₂と比較して短いため高速(fast)である。この「ＡＦＰ」 なる用語を、この明細書のこれ以降の部分において使用する。 上述した標準的なＡＦＰパルスの欠点は、最初は長手方向のｚ軸と同一直線上 ではない磁化ベクトルのために、定回転が誘導されないことである。これは、最 初にＢ_effに対して垂直である磁化が、Ｂ_effに垂直な面内に残り、さらに、パル ス励起中に扇形に広がるからである。このことは、これらのパルスが、例えば、 スピン・エコー実験のような面回転に対して適しないことを意味している。 しかしながら、「Bendall et al.，Magn．Reson．72 177-185(1987)，Ugurbil et al.，J．Magn．Reson．78472-497(1988)，Garwood and Ke，J．Magn．Reson ．94 511-525(1991)」には、面回転可能な代わりのＡＦＰパルスが記載されてい る。このパルスの群は、有効磁場がいつもではないが通常は１８０°［Journal of Magnetic Resonance: Garwood and Ke，1991］の不連続なジャンプを受ける ような共通の特徴を持っている。これは、「Ｂ_eフリップ（Ｂ_eは、Ｂ_effにであ る）」と呼ばれており、パルスのこのクラスを定義している。これらの再収束動 作を行うための機構を十分に示して説明するために、所謂第２回転座標系の導入 することが必要である。 ＡＦＰパルス中に、有効磁場Ｂ_eff（これは、（Ｂ₀−ω／γ）のベクトル総和 であり、Ｂ₁は上述した）に加えて、ｙ軸（回転座標系において、ｚ軸に沿って Ｂ₀をｘ軸に沿ってＢ₁をそれぞれ取った場合）のまわりのＢ_effの回転により小 さな磁場が生じる。この磁場の成分は、（ｄθ／ｄｔ）／γと定義される。ただ し、ｄθ／ｄｔは、Ｂ_effの回転速度であり、その方向は、Ｂ_effの回転軸 により与えられる。Ｂ_effの和と（ｄθ／ｄｔ）／γは、ｂ_eと表され、これは、 Ｍがそのまわりを歳差運動する磁場である。そこで、Ｍは、Ｂ_effの２αの角度 内にいつも残っている。断熱状態が満たされていれば、−ｄθ／ｄｔ≪γＢ_eff にＢ_effと同一直線上にあると考えることができる。 通常、ＡＦＰパルスは、９０°の励起か又は１８０°の反転シーケンスに使用 される。また、「面回転」のＡＦＰパルスを使用して、「スピンエコー」の実験 を行うことが示されている。このとき、９０°の励起パルスを使用し、次に一つ の１８０°のパルスを使用する。 ＮＭＲは、その磁場の均一性が理想的には１つの部分の領域が１０⁷から１０⁹ である非常に均一な磁場内で行われることが理想的である。このような均一の磁 場を持った検査領域は、例えば組み重ねられた同軸コイルの極性によって形成さ れる体積内で得られるのみである。 しかしながら、特定の用途においては、このような磁場の均一性を得ることが 不可能である。例えば、地層記録や表面コイルの医療への適用であり、これらの 場合には、静磁場Ｂ₀がコイルから離れるにしたがって減衰する。この磁場Ｂ₀の 変化により、ラーモア周波数も変化し、さらに、その後、検査対象のサンプル内 の磁気スピンがそれらの緩和時間が測定される前に早く発散してしまう。従来か らこのような問題点は、最初の励起パルスの後多くの再収束パルスシーケンスを 適用することにより解決されている。この例としては、Carr-Purcell-Meiboom-G ill(CPMG)がある。このシーケンスの利用して、静的な（空間的且つ時間的）例 えば時間に関係の無い不均一な磁場により、磁化の減衰を再収束させている。 しかしながら、均一な静磁場Ｂ₀の放射の体積に対するのと同じ問題が、均一 なｒｆのＢ₁の励起の体積にも対応しておこる。即ち、特定の用途（表面コイル の例を含む）において、磁場Ｂ₁もコイルから離れるにしたがって減衰する。従 来の再収束パルスシーケンスは、「ハード」な再収束パルスを使っている。しか しながら、この従来の非選択式の「ハード」なパルスは、Ｂ₁の不均一性により 特に信号の消去が生じる傾向があるであろう。 発明の開示 本発明は、サンプル上でＮＭＲ調査を行う方法であって、この方法が、 (1) サンプルを横断して磁場を作用させる工程と、 (2) サンプルにｒｆ励起パルスを作用させる工程と、 (3) 磁場と直角の軸に沿って面回転の断熱高速通過（ＡＦＰ）のｒｆ再収束パ ルスを作用させる工程と、及び (4) サンプルの応答の特性をモニターする工程と、 を有することを特徴としている。 典型的には、励起パルスは９０°のパルスであり、再収束パルスは、１８０° のパルスである。 ＡＦＰパルスは、周波数と振幅において掃引を含む、この掃引により、Ｂ₁振 幅の不感性な励起を生成する。励起パルスに続く各ＡＦＰパルスは、不均一なＢ₀ とＢ₁にもかかわらず磁気スピンを起こして再収束させる。その後、Ｔ₂緩和時 間のようなパラメータが多くのエコーから判定される。 典型的には、パルスシーケンスは、ＣＰＭＧパルスシーケンスを含む。このシ ーケンスは、９０°の励起パルスを含み、この後、一連の１８０°のパルスが続 く。これらの一連の１８０°のパルスは、励起パルスの軸と外部磁場の方向の両 方に直角な軸のまわりに印加される。９０°パルスの中心と第１の１８０°パル スの中心との間の時間間隔をτで表した場合、最初のエコーは、１８０°パルス の中心から時間τが経過した後に形成される。後続の全ての１８０°のパルスが 時間２τだけ離れている場合には、エコーも持続時間２τの間隔だけ離れること になる。 しかしながら、他の多くの再収束パルスシーケンスも使用可能である。 更なる好ましい特徴は、励起パルスが９０°のＡＦＰパルスである点である。 ＦＲパルスの変調は、作用する磁場の特定の形状において最適化されてもよい 。 本発明は、ＮＭＲによる地層記録やテーブルトップ型医療用イメージングのよ うな不均一なＢ₀とＢ₁を含むような用途に特に適している。 このようなタイプのパルスシーケンスは、油田用のトンネル掘削機に特に適用 され、この場合、ボーリング孔を移動するソンデ(sonde)から所定の距離で地層 の信号が送られる。さらに、医療用の用途があり、この場合には、検査の対象物 は、磁石とｒｆコイル構造物の外側となる。例えば、包囲されていない検査対象 物が、磁石とｒｆコイル構造物の外側となる。さらに、非包囲型磁気共鳴イメー ジング（ＭＲＩ）や分光器、又は磁化再収束シーケンスが必要な用途等がある。 図面の簡単な説明 図１は、本発明を実施するための第１のタイプの装置を示している。 図１ａは、本発明を実施するための第２のタイプの装置を示している。 図１ｂは、無線周波数（ｒｆ）磁場を示している。 図２は、有効静磁場Ｂ_effを示している。 図３は、有効磁場のまわりの磁気モーメントの歳差運動を示している。 図４は、ｔ＝０のときの有効磁場と磁化Ｍを示している。 図５は、ＡＦＰパルスの開始時の有効磁場と磁化を示している。 図６は、本発明によるＣＰＭＧパルスシーケンスを示している。 図７Ａと図７Ｂは、ＡＦＰ１８０°パルスの振幅と位相変調を示している。 図８Ａと図８Ｂは、振幅と位相が変調されたＦＲ励起のための実及び仮想のチ ャンネルを示している。 図９は、４つの異なるＡＦＰの掃引幅におけるパルス電力に対するＴ₂の線図 を示している。 図１０は、ハードなパルスとＡＦＰパルスにおけるエコーシーケンスを示して いる。 図１１は、Ｂ₀に対するＴ₂の変化を示している。 図１２は、ＲＦコイルから距離が変化している場合のハードなパルスとＡＦＰ パルスにおけるエコーシーケンスを示している。 発明の実施の形態 図１は、包囲型ＮＭＲイメージングシステム内のＢ₀とＢ₁のコイル配置を示し ている。磁場Ｂ₀は、超伝導ソレノイドコイル巻き１により形成される。無線周 波数（ｒｆ）の磁場Ｂ₁は、鞍型コイルのｒｆアンテナ２ａ，２ｂにより形成さ れる。図示したように、Ｂ₀とＢ₁の領域は、磁石構造物の内側である。 本発明は、図１に示したコイル配置を用いて実施することができる。しかしな がら、本発明は、図１ａに示されたようなタイプの配置に用いることが特に有用 である。図１ａは、非包囲型ＮＭＲ構造を示し、この構造のものにおいて、Ｂ₀ とＢ₁の磁場は、磁石構造物の外部となる。これは、テーブルトップ型医療用イ メージングに適用され、患者が面５の上に横たわることになる。磁場Ｂ₀は、永 久磁石の極ピース３，４により形成される。無線周波数（ｒｆ）の磁場Ｂ₁は、 ソレノイドｒｆコイル７により形成される。複数のシム６が、磁場の均一性を増 大させるために設けられる。 図６は、本発明によるＣＰＭＧパルスのシーケンスを示している。ＲＦパルス は、符合５０により示されており、サンプル（これは、ＲＦコイルにより検出す るようにしてもよい）からの応答が、符合５１により示されている。パルスシー ケンスは、第１の励起パルス５０により開始される。好ましくは、これはＡＦＰ パルスであり、さらに、これが「ハード」なパルス（例えば、時間的に矩形であ り、持続時間が短く、励起帯域幅が広い）でもよい。後続の再収束パルス５３は 、時間２τだけ離れており、励起パルス５２のあとで時間τ経過後に開始される 。サンプルからの応答は、スピンが時間τだけ位相をずらす第１信号５４を含ん でおり、その後、再収束パルスにより生じ且つ時間２τだけ離れている一連のエ コー（５５，５６，５７等）が続く。エコーは一つおきに、少しオフセットされ ているので、Ｔ₂特性は、パルスを一つおき（例えば、５４，５６，５８等）に 測定することにより判定される。Ｔ₂の測定は、奇数番目と偶数番目のエコー両 方においてなされ、それらの結果が平均化されることが好ましい。Ｔ₂の測定値 は、は減衰ライン（６０又は６１）の傾きから得られる。 以下、本発明によるＡＦＰパルスの例を説明する。 これらのパスルを説明する場合には、パルス全体の持続時間Ｔが３つのセクシ ョンから構成され、ｔ＝Ｔ／４とｔ＝３Ｔ／４で不連続な位相シフトを有すると 考えるのが便利である。 ・ｔ＝０からｔ＝Ｔ／４まで：反転されたＡＦＰ励起 ・ｔ＝Ｔ／４からｔ＝３Ｔ／４まで：ＡＦＰ反転 ・ｔ＝３Ｔ／４からｔ＝Ｔまで：ＡＦＰ励起 このように考えることにより、代表するＡＦＰ再収束パルスにおける変調機能 の概要を示した次に表を容易に理解できる。 図７Ａと図７Ｂは、時間における振幅変調と位相変調をそれぞれ示している。 図８Ａと図８Ｂは、振幅と位相が変調されたＦＲ励起のための実及び仮想のチ ャンネルを示している。 ここで注意すべきことは、位相変調は、周波数変調と等価であると考えること が可能である点である。広い範囲の変調が可能であり、それらは、サイン、コサ イン、タンジェント、双曲線セカント、及び双曲線タンジェントの関数を含む。 図示された例は、サインとコサインの関数の組み合わせであるが、本発明は、こ れに限定されない。 図９乃至図１２は、従来のハードなパルスのＣＰＭＧシーケンスと本発明によ るＡＦＰパルスを含むパルスシーケンスの結果を比較して対比させたものである 。 図９は、パルス電力に対するＴ₂測定値の変化を示している。１００のパルス 電力は、コイルに近い場所でのものであり、そこでは、ＲＦパルスが最大の振幅 を有し、さらに、Ｂ₁の振幅がコイルからの距離と共に減少するときゼロに向か う傾向がある。４ｋＨｚ，１０ｋＨｚ，１５ｋＨｚ及び２０ｋＨｚのＡＦＰ掃引 幅が、示されている。この図９から、Ｔ₂測定値が、約２０ユニットのパルス電 力に下がるまで、ほぼ一定であることが理解できる。このことは、Ｂ₁が不均一 にも係わらず、本発明によれば、Ｔ₂が測定可能であることを示している。 図１０は、従来のハードなパルスのＣＰＭＧシーケンスと１０ｋＨｚのＡＦＰ パルスシーケンスから得られたエコートレーンを示している。この図から、これ らの２つの方法において優れた対応があることが理解できる。 図１１は、均一なＢ₀の領域にわたるＴ₂測定値の変化を示している。この図か ら、パルスシーケンスが、均一磁場（Ｂ₀勾配＝０）から不均性の大きい磁場（ Ｂ₀勾配＝1000Hz/cm）までの広い不均一な領域にわたって、その再収束機能 を保持していることが理解できる。 図１２は、ＡＦＰ再収束シーケンスを示すＢ₁の大きさに対する不感度を示し ている。エコーのシーケンスは、図７と同様に示されている。ハードなパルスと ＡＦＰパルスの両者におけるエコーシーケンスは、サンプルがＲＦコイルに近い （９ｍｍ）場合と、磁場Ｂ₁が小さくなるコイルから離れている場合（２５ｍｍ ）が示されている。９ｍｍでの読取値（９１）と２５ｍｍでの読取値（９２）に おけるハードなパルスのシーケンスからのそれぞれのエコー応答の間には著しい 差異があることが理解できる。一方、ＡＦＰシーケンス（９３，９４）における 両方の読取値は、ほぼ同一である。 ＲＦコイルから距離が変化している場合のハードなパルスとＡＦＰパルスにお けるエコーシーケンスを示している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホークス ロバート カーター イギリス ケンブリッジ シービー３ ８ ビーユー ドライ ドレイトン オールド レクトリー ドライヴ ３ デーリーモ ア ハウス (72)発明者 ハンコーン シモン ダグラス ジョン イギリス ケンブリッジ シービー１ ２ ビーユー セント バーナバス ロード ９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．サンプル上でＮＭＲ調査を行う方法であって、この方法が、 (1) サンプルを横断して磁場を作用させる工程と、 (2) サンプルにｒｆ励起パルスを印加する工程と、 (3) 磁場と直角の軸に沿って面回転の断熱高速通過（ＡＦＰ）のｒｆ再収束パ ルスを印加する工程と、及び (4) サンプルの応答の特性をモニターする工程と、 を有することを特徴とする方法。 ２．上記励起パルスが、ＡＦＰパルスである請求項１記載の方法。 ３．上記両方のｒｆパルスが、作用する磁場の特定の形状において最適化される 請求項１又は請求項２記載の方法。 ４．上記励起パルスと上記再収束パルスの第１再収束パルスとの時間間隔がτで あり、さらに、後続の再収束パルスが時間２τだけ離れている請求項１乃至請求 項３のいずれか１項記載の方法。 ５．上記モニターされた特性が、Ｔ₂緩和時間である請求項１乃至請求項４のい ずれか１項記載の方法。 ６．上記ＡＦＰパルスが、振幅変調と周波数変調される請求項１乃至請求項５の いずれか１項記載の方法。 ７．サンプル上でＮＭＲ調査を行う装置であって、この装置が、 サンプルを横断して磁場を作用させる手段と、 サンプルにｒｆ励起パルスを印加する手段と、 磁場と直角の軸に沿って面回転の断熱高速通過（ＡＦＰ）のｒｆ再収束パル スを印加する手段と、及び サンプルの応答の特性をモニターするモニター手段と、 を有することを特徴とする装置。 ８．上記再収束パルスが、サンプルから一連の電磁気エコーを生じさせ、さらに 、上記モニター手段が、それらのエコーの強さをモニターする請求項７記載の装 置。 ９．上記モニター手段が、上記エコーのＴ₂緩和時間をモニターする請求項８記 載の装置。 10．装置から離れているサンプルを検査するために、上記磁場及び上記両方のｒ ｆパルスが、実質的に不均一である請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載 の装置。