JPS59164946A - 核磁気共鳴装置 - Google Patents
核磁気共鳴装置Info
- Publication number
- JPS59164946A JPS59164946A JP58039003A JP3900383A JPS59164946A JP S59164946 A JPS59164946 A JP S59164946A JP 58039003 A JP58039003 A JP 58039003A JP 3900383 A JP3900383 A JP 3900383A JP S59164946 A JPS59164946 A JP S59164946A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lock
- observation
- coil
- receiver
- resonance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/46—NMR spectroscopy
Landscapes
- 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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は核磁気共鳴装置に関する。
[従来技術〕
近年のパルスフーリエ変換形の核磁気共鳴装置にあって
は、その装置の性能を保つために重水素核の内部ロック
が一般に使用されている。また、観測核種も従来一般に
普及している水素核と炭素核の2核種のものに代って、
核磁気共鳴現象を有するあらゆる核種の測定ができるも
のへと進歩している。すなわち、従来はたとえば直流磁
場強度が21テスラ(21000ガウス)のときは観測
帯域として90MHz(水素核)と22.6MHz
(炭素核)でロック帯域としては13.8MHz (重
水素核)であり、水素核でも炭素核でもロック帯域とは
周波数が離れていて明確に分離でき何ら不都合はなかっ
た。ところがあらゆる核種が測定できる装置すなわち多
核種測定装置において、観測帯域は大きく2つに分けて
、低い領域は5 MHz〜36MHzで、高い領域は8
4 MHz〜90MHzで、当然従来ロックに使用され
ている重水素核もこの観測帯域に含まれ、測定の対象と
なる。
は、その装置の性能を保つために重水素核の内部ロック
が一般に使用されている。また、観測核種も従来一般に
普及している水素核と炭素核の2核種のものに代って、
核磁気共鳴現象を有するあらゆる核種の測定ができるも
のへと進歩している。すなわち、従来はたとえば直流磁
場強度が21テスラ(21000ガウス)のときは観測
帯域として90MHz(水素核)と22.6MHz
(炭素核)でロック帯域としては13.8MHz (重
水素核)であり、水素核でも炭素核でもロック帯域とは
周波数が離れていて明確に分離でき何ら不都合はなかっ
た。ところがあらゆる核種が測定できる装置すなわち多
核種測定装置において、観測帯域は大きく2つに分けて
、低い領域は5 MHz〜36MHzで、高い領域は8
4 MHz〜90MHzで、当然従来ロックに使用され
ている重水素核もこの観測帯域に含まれ、測定の対象と
なる。
ここで問題となるのが重水素核(13,8MHz )を
測定するときに磁場のロックはどうするかである。
測定するときに磁場のロックはどうするかである。
たとえば弗素核(84,6MHz )のように離れた周
波数の核で感度のよい核種をロック核として選択するの
が従来の手法である。しかし弗素核を含んだ物質は一般
に他の物質と化学反応をしやすく、不安定であり、また
一般に安価に入手できるものでもないので、内部ロック
核として考えられず外部ロックとしての核種となる。一
方、ハード構成を考えると弗素核を外部ロック核とすれ
ば、その周波数源送信器、受信器を重水素核用の周波数
源、送信器、受信器の他に装備させねばならず二重にな
り、複雑、高価となる。
波数の核で感度のよい核種をロック核として選択するの
が従来の手法である。しかし弗素核を含んだ物質は一般
に他の物質と化学反応をしやすく、不安定であり、また
一般に安価に入手できるものでもないので、内部ロック
核として考えられず外部ロックとしての核種となる。一
方、ハード構成を考えると弗素核を外部ロック核とすれ
ば、その周波数源送信器、受信器を重水素核用の周波数
源、送信器、受信器の他に装備させねばならず二重にな
り、複雑、高価となる。
また、パルスフーリエ変換形の核磁気共鳴装置では、観
測核と磁場ロック核を同じにして内部ロック方式を採る
ことは、観測系の測定帯域が広くFID信号(自由誘導
減衰信号)のA−D変換器のダイナミックレンジが通常
12ビツトなのでロック系の照射パワーで観測系の受信
器が飽和し、かつ観測帯域の一部は常に照射されている
ことになり実際には不可能である。
測核と磁場ロック核を同じにして内部ロック方式を採る
ことは、観測系の測定帯域が広くFID信号(自由誘導
減衰信号)のA−D変換器のダイナミックレンジが通常
12ビツトなのでロック系の照射パワーで観測系の受信
器が飽和し、かつ観測帯域の一部は常に照射されている
ことになり実際には不可能である。
それ故、本発明の目的は、重水素以外の核種観測には重
水素核の内部ロック又は外部ロックで、重水素核観測に
は重水素核の外部ロックで動作させることのできる核磁
気共鳴装置を提供するにある。
水素核の内部ロック又は外部ロックで、重水素核観測に
は重水素核の外部ロックで動作させることのできる核磁
気共鳴装置を提供するにある。
このような目的を達成させるためには下記に示す2つの
要請がある。一つは磁場ロック系照射パワーが観測試料
に洩れて共鳴現象を乱さないこと。
要請がある。一つは磁場ロック系照射パワーが観測試料
に洩れて共鳴現象を乱さないこと。
二つ目は磁場ロック系の照射パワーが観測系の受信器に
飛び込まないことである。前記第1の要請は、観測系と
ロック系を電気伝導度の良好な金属板で遮蔽することに
より達成される。具体的には外部ロック用の試料と検出
コイルを完全密閉の金属ケースに収納するものでおる。
飛び込まないことである。前記第1の要請は、観測系と
ロック系を電気伝導度の良好な金属板で遮蔽することに
より達成される。具体的には外部ロック用の試料と検出
コイルを完全密閉の金属ケースに収納するものでおる。
また、ロック系照射パワーの観測系受信器への飛び込み
は、周波数源、送信器、受信器などのケースおよびその
接続をどんなに強固なものにしてもユニット間のケーブ
ルが並列に並ぶだけで照射15ワ一の僅かな分が観測系
受信器に飛び込み問題となる。一方ロツク系の送受信は
一般に数K Hzの周期で照射と受信とを交互に繰り返
す方式が採られているのでこのロック系の受信器と同様
にロック照射パワーが印加される時は観測系の受信器に
ゲートをかけて受信器の動作を殺して飛び込みをなくす
。
は、周波数源、送信器、受信器などのケースおよびその
接続をどんなに強固なものにしてもユニット間のケーブ
ルが並列に並ぶだけで照射15ワ一の僅かな分が観測系
受信器に飛び込み問題となる。一方ロツク系の送受信は
一般に数K Hzの周期で照射と受信とを交互に繰り返
す方式が採られているのでこのロック系の受信器と同様
にロック照射パワーが印加される時は観測系の受信器に
ゲートをかけて受信器の動作を殺して飛び込みをなくす
。
さらにロック系の送受信のデユーティは一般には50%
に選択される。その理由は高周波照射パワーを連続パル
スでON10 F Fするとき08時間を短かくとると
高調波成分が広範囲に亘り実効照射パワーが激減すると
ともに離れた観測帯域に飛び込むし、08時間を長くす
ると受信器の動作する時間が短くなり共鳴信号の8/N
が悪くなることにある。内部ロック方式のときは高調波
成分が観測帯域に飛びこむことは重要な問題であるが、
外部ロック方式でロック系照射パワーが印加されている
ときは観測系の受信器を動作させなければ高調波成分の
飛び込みは問題でなくなり、共鳴信号を受信している時
間を長くして8/Nをよくすることを重視する。
に選択される。その理由は高周波照射パワーを連続パル
スでON10 F Fするとき08時間を短かくとると
高調波成分が広範囲に亘り実効照射パワーが激減すると
ともに離れた観測帯域に飛び込むし、08時間を長くす
ると受信器の動作する時間が短くなり共鳴信号の8/N
が悪くなることにある。内部ロック方式のときは高調波
成分が観測帯域に飛びこむことは重要な問題であるが、
外部ロック方式でロック系照射パワーが印加されている
ときは観測系の受信器を動作させなければ高調波成分の
飛び込みは問題でなくなり、共鳴信号を受信している時
間を長くして8/Nをよくすることを重視する。
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
第1図は本発明による核磁気共鳴装置の一実施例を示す
構成図である。同図において、直流磁石1によって形成
される均一な直流高磁場の中心に核磁気共鳴信号を検出
する検出コイル3が配置され、その中に観測試料2が挿
入されている。その近傍の外部ロック試料4には外部ロ
ック共鳴信号を検出する外部ロック検出コイル5が巻か
れており、前記検出コイル3と外部ロック検出コイル5
とは高周波の導電性の良好な金属板で遮蔽されている。
構成図である。同図において、直流磁石1によって形成
される均一な直流高磁場の中心に核磁気共鳴信号を検出
する検出コイル3が配置され、その中に観測試料2が挿
入されている。その近傍の外部ロック試料4には外部ロ
ック共鳴信号を検出する外部ロック検出コイル5が巻か
れており、前記検出コイル3と外部ロック検出コイル5
とは高周波の導電性の良好な金属板で遮蔽されている。
この金属板によって、外部ロック検出コイルに印加され
る照射パワーが観測試料に影響しないようになっている
。ロック系の送受信回路は、周波数源9でつくられるロ
ック核の共鳴周波数の高周波を照射ゲート回路10でパ
ルス変調し、高周波電力増幅器11で増幅して検出コイ
ル3または外部ロック検出コイル5に印加して共鳴を励
起するようになっている。その共鳴信号を検出コイルが
検出し受信器ゲート回路12を経て高周波増幅器13で
増幅し、位相検波回路14で検波されこれにより分散波
形となり、低周波増幅器15で直流増幅されて磁場フィ
ードバックコイルに負帰還されて直流磁場の安定化がな
されるようになっている。ゲート信号発生回路8は第2
図(a)に示すゲート信号を照射ゲート回路10に出力
し第2図(b)に示すゲート信号を受信器ゲート回路1
2に出力するようになっている。
る照射パワーが観測試料に影響しないようになっている
。ロック系の送受信回路は、周波数源9でつくられるロ
ック核の共鳴周波数の高周波を照射ゲート回路10でパ
ルス変調し、高周波電力増幅器11で増幅して検出コイ
ル3または外部ロック検出コイル5に印加して共鳴を励
起するようになっている。その共鳴信号を検出コイルが
検出し受信器ゲート回路12を経て高周波増幅器13で
増幅し、位相検波回路14で検波されこれにより分散波
形となり、低周波増幅器15で直流増幅されて磁場フィ
ードバックコイルに負帰還されて直流磁場の安定化がな
されるようになっている。ゲート信号発生回路8は第2
図(a)に示すゲート信号を照射ゲート回路10に出力
し第2図(b)に示すゲート信号を受信器ゲート回路1
2に出力するようになっている。
一方、観測系の送受信回路は周波数源18で作られる観
測核の共鳴周波数の高周波を照射ゲート回路19でパル
ス変調し、これを高周波電力増幅器20で増幅して、前
記検出コイル3に印加して観測試料2の共鳴を励起する
ようになっている。
測核の共鳴周波数の高周波を照射ゲート回路19でパル
ス変調し、これを高周波電力増幅器20で増幅して、前
記検出コイル3に印加して観測試料2の共鳴を励起する
ようになっている。
検波、低周波増幅器24で更に増幅し、データ処理装置
25にFID (自由誘導減衰)信号として取込まれる
ようになっている。ゲート信号発生回路17は第2図(
C)に示すゲート信号を照射ゲート回路19に出力し、
従来の核磁気共鳴装置の受信器ゲート回路21に出力さ
れるべき第2図(d)に示器ゲート回路21に加えられ
るゲート信号はゲート回路26により第2図(b)に示
すゲート信号と第2図(d)に示すゲート信号を合成し
た第2図(e)に示すゲート信号となっている。
25にFID (自由誘導減衰)信号として取込まれる
ようになっている。ゲート信号発生回路17は第2図(
C)に示すゲート信号を照射ゲート回路19に出力し、
従来の核磁気共鳴装置の受信器ゲート回路21に出力さ
れるべき第2図(d)に示器ゲート回路21に加えられ
るゲート信号はゲート回路26により第2図(b)に示
すゲート信号と第2図(d)に示すゲート信号を合成し
た第2図(e)に示すゲート信号となっている。
このようにすれば、受信器ゲート回路21で観測系の高
周波照射パルスとロック系の高周波照射パルスを時分割
でゲートをかけて遮蔽していることから両パルスの飛び
込みを防止することができるようになる。
周波照射パルスとロック系の高周波照射パルスを時分割
でゲートをかけて遮蔽していることから両パルスの飛び
込みを防止することができるようになる。
したがって、多核種測定装置における重水素核の測定は
、重水素核の外部ロックで測定できるようになシ、装置
の構成が極めて簡単となりさらに安価に製造できる。
、重水素核の外部ロックで測定できるようになシ、装置
の構成が極めて簡単となりさらに安価に製造できる。
また、外部のロックの照射パルス幅を狭くして、これに
よる観測系受信器のゲートのデユーティを小さくするこ
とによって受信器のゲートによるS/Nの減少を僅かと
することができる。
よる観測系受信器のゲートのデユーティを小さくするこ
とによって受信器のゲートによるS/Nの減少を僅かと
することができる。
以上、述べたことから明らかなように、本発明による核
磁気共鳴装置によれば、重水素以外の核種観測には重水
素核の内部ロック又は外部ロックで、重水素核観測には
重水素核の外部ロックで動作させることができるように
なる。
磁気共鳴装置によれば、重水素以外の核種観測には重水
素核の内部ロック又は外部ロックで、重水素核観測には
重水素核の外部ロックで動作させることができるように
なる。
第1図は本発明による核磁気共鳴装置の一実施例を示す
構成図、第2図(a)ないしくe)は上記核磁気共鳴装
置における各部波形図である。
構成図、第2図(a)ないしくe)は上記核磁気共鳴装
置における各部波形図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、観測系と磁場ロック系の周波数源、送信器および受
信器を備え、観測試料の共鳴信号を検出する検出コイル
の他にロック系専用の標準試料とその共鳴信号を検出す
る第2検出コイルを備えたパルスフーリエ変換形核磁気
共鳴装置において、観測系の受信器のゲート回路が観測
系の高周波照射時およびロック系の高周波照射時にOF
Fとなるように動作させるごとを特徴とする核磁気共鳴
装置。。 2 ロック系の高周波照射時間を受信時間より短く設定
する特許請求の範囲第1項記載の核磁気共鳴装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58039003A JPS59164946A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 核磁気共鳴装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58039003A JPS59164946A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 核磁気共鳴装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59164946A true JPS59164946A (ja) | 1984-09-18 |
JPH0522876B2 JPH0522876B2 (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=12540941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58039003A Granted JPS59164946A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 核磁気共鳴装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59164946A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009128352A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Etsuo Ban | Hf帯磁気共鳴信号のスプリアス除去法およびそれを用いた装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4963405B2 (ja) * | 2006-11-10 | 2012-06-27 | 株式会社日立製作所 | 核磁気共鳴装置およびその操作方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5396888A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-24 | Hitachi Ltd | High frequency signal transmitter-receiver for nuclear magnetic resonance apparatus |
JPS53102090A (en) * | 1977-02-16 | 1978-09-06 | Ibm | Magnetic locking method for nmr znalyzer |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP58039003A patent/JPS59164946A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5396888A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-24 | Hitachi Ltd | High frequency signal transmitter-receiver for nuclear magnetic resonance apparatus |
JPS53102090A (en) * | 1977-02-16 | 1978-09-06 | Ibm | Magnetic locking method for nmr znalyzer |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009128352A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Etsuo Ban | Hf帯磁気共鳴信号のスプリアス除去法およびそれを用いた装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0522876B2 (ja) | 1993-03-30 |
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