JPS61164146A - 複数サンプルの同時分析用ｎｍｒ - Google Patents

複数サンプルの同時分析用ｎｍｒ

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JPS61164146A
JPS61164146A JP60184380A JP18438085A JPS61164146A JP S61164146 A JPS61164146 A JP S61164146A JP 60184380 A JP60184380 A JP 60184380A JP 18438085 A JP18438085 A JP 18438085A JP S61164146 A JPS61164146 A JP S61164146A
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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の分野に関し、特に複数の別個
のサンプルを同時に分析することに関するものである。
発明の背景 従来技術において、核磁気共鳴分析は、同時測定に対し
て合成サンダルについて行れていた。例えば、ＮＭＲ影
像の研究に対して、ファントム（ｐｈａｎｔｏｍ　）　
　を構成するために複数の別個のサンプルを使用するこ
とは知られている。１つの典型的な例において、そのよ
うなファントムは制御された傾きを有する不均一な磁場
に平行で且つそれに従属する軸線にそって配列された複
数のサンプルから成る。このような装置の目的は空間的
な分解能であシ、導出された出力は、ファントムを形成
する個々のサンプル（同等の合成物からなるもの）の密
度分布を記述する空間座標に比例する。
このような例における全サンプルは、共鳴周波数が磁場
の傾きに一致して変化する単一の共通物質から成る。
従来技術において、ＮＭＲスペクトロメータの観測チャ
ネル及びロック・チャネルからデータを引き出すことも
知られている。ある実験において、較正物質が米国特許
第３，４２７，５３２号及び第３，５３０゜３７１号に
説明されたサンダル（″″内部基準”）の中に混入され
ている。それらサンプルは”個別的”でない。というの
は、対象のサンダルによって占められるのと同じ体積全
体にわたって分布するサンプリング場を得ることが望ま
しいからである。
他のロック−チャネルの装置において、較正物質からの
信号は分離して分析され（“外部基準”）、分極磁場の
励起周波数に対する一定比を維持するための磁場周波数
制御信号を生成する。このタイプのロック・チャネル装
置の例は米国特許第３．４９５，１６２号及び第３，４
３４，０４３号に開示されている。内部基準と外部基準
の両方に対して、この公知の物質が基準であって、分析
の影響を受けないことを知ることは重要なことである。
基準はむしろ制御ループをｂ動する信号を与える。その
ロック・チャネル装置において、基準は、確かに知られ
たスペクトルの特徴、すなわち公知のロック装置に対す
る限定のために固定される位置を与え、分析器具のスペ
クトル応答はそのロック・チャネルによって影響を受け
る。従って、基準及びサンプルスペクトル応答はそれぞ
れ独立して変化することができない。
従来技術において、プラグを使用することにより、サン
プル・チェープ内で軸線方向にサンプルを限定すること
も知られている。そのブラダはグラブ材の磁化率によっ
て選択される。プラグの体積磁化率は、そのブラダによ
って軸線方向に不連続性が導入されないようにサンプル
溶液の全体積磁化率と整合する。このようにして、サン
プルの軸線方向の広がシを、磁気スペクトロメータのグ
ロープ・コイルの感知体積の選択された部分内に限定し
てもよい。この技術は米国特許出願番号第４８２．３４
４号に記載されている。
本発明に対して、大きなサンプル容積により調査目的に
対するスペクトロメータ分析の質が実質に改良されてい
ない。一実施例の本装置は、複数の被分析サンプルに対
する処理量を改良すべく設計されたものである。
本発明において、処理能力は複数のサンプルを同時に分
析することによって改良されている。多くのサブシステ
ムが多数のサンプルに効率よく配分されている。例えば
、分極磁場及びＲＦ励起装置はスペクトロメータの有効
容積内にある複数のサンプルに同時に作用することがで
きる。ここで説明するように、信号処理装置は全体的に
励起されたサンプルを個別的に処理するように区分され
てもよく、またサンプルがスペクトル応答において適当
に異なっているところにおいては、信号ＲＦ信号処理装
置が信号の重合せを十分に処理する。
他の実施例において、異質のサンプルの同時分析は、重
ね合わされたス（クトル、すなわち、それぞれのサンプ
ルに帰因する特徴を得ることのできる処理能力の改良を
再度望むところで、利用される。僅かに異なる動作にお
いて、前記異質のサンノルの１つが、分析又はスペクト
ル基準として（上述したロック装置における器具の基準
と対照したものとして）機能的に有用となる。基準の特
徴のスペクトル振幅又は位置は、合成スペクトルとの比
較の目的のだめにつけ加えられる。
実施例 本発明の内容は第１図に最良に示されている。
その第１図は、典型的なＮＭＲ分析装置の簡略化された
ブロック図である。高磁場を形成する超伝導磁石３１が
クライオスタットの中に収容されている。そのクライオ
スタットには、グローブ−モジュール３２が配置される
室温の穴３０がある。
サンプル・チューブ８０を収容するスピナー組立体３３
がグローブ・モジー−ルの上端に取り付けら゛れている
。スピナー組立体３３は超伝導磁石３１の軸線方向の磁
場の中でサンプル・チューブを支えて高速度で回転させ
る。このような回転は、回転を与えるためにスピナーに
連結された加圧空気供給源３４によって行われる。ＲＦ
送信機機／受信機及び信号プロセッサ３５がグローブ・
モジュール３２に接続されている。グローブは、図示さ
れていないがサンプル・チューブ内のサンプルを励起し
、共鳴スペクトルを検出する手段を有している。信号ノ
ロセッサはまた、ディスプレ一手段３６によって略示的
に示されているように検査中にサンプルのスペクトル分
布を導出し、表示する手段を含んでいる。
第２図において、スペクトロメークの有効容積内で軸線
方向のサンプル・チューブ８０が示されている。サンプ
ル・チューブ８０はその中に配置され、Ｎ＋１個の磁気
感受性プラグ８４によシサンプル・チューブ８０内のサ
ンプル空間がＮ個のサブ空間に分割されている。サブ空
間は被分析用の個々のサンプルでそれぞれ満されている
。プラグは、米国特許出願番号第４８２，３４４号に論
じられているように、各々のサンプルによって占められ
る軸線方向の間隔の境界を正確に定めているが、たとえ
あるにせよりンプル空間への磁気の乱れがほとんどあら
れれないように選択される。（１つの信号感受性プラグ
は２つのサンプルのサブ空間を明確に形成し、それぞれ
は有効容積の軸線方向の両端をすぎて伸びている。） 分析用のサンプルが分析的に似近したものであるところ
では、個々のサンプル空間が第３図の実施例において示
されているようにサンプル・コイルに対応付けられるこ
とによって個別的に定められることが望ましい。個々の
コイル８６Ａ及び８６Ｂは各々の受信チャネルを画成す
る。その受信チャネルはＲＦ増幅器８８Ａ及び８８Ｂ、
位相感知検出器９０Ａ及び９０Ｂ１並びにアナログ・デ
ジタルコンバータ（ＡＤＣ）９２Ａ及び９２Ｂから成る
。そして、操作者が順に各々の受信したＡＤＣ出力を読
み、順に各々の処理を実行することは便利である。ＲＦ
発信器９４は適切な送受信切換え器９６Ａ及び９６Ｂに
よシ各コイルを励起する。数個のサンプル空間を包含す
る１つの励起コイル、及び各々の観測コイルをも励起す
ることはわかるだろう。各々のサンプルに対応した個々
のスペクトルが第３図の装置による多重分析の結果とし
て生ずることは明らかである。
他の実施例において、非常に異なる特徴のあるサンプル
が、複数個のサンプル空間を幾何学的にまたがる１つの
観測用コイルから成る他の従来のスペクトロメータに第
２図のように配置されたサンプル・チーープ８０を利用
する同時分析に対して与えられる。信号は観測用コイル
内で混合され、受信チャネルは、フーリエ変換によシス
にクトルの重合せを表わす。この実施例は第４　（ａ）
　−（ｅ）図に示されている。第４（ａ）図は重水素を
含んだクロロフォルム内の２−クロロナフタレンの従来
方法により得られたスペクトルであわ、第４（ｂ）図は
同じ溶剤内のメントールの同様に得られたスペクトルで
ある。第２図の構造物のサンプル・チーープを利用して
、それぞれのサンノルはフラグ８４により画成された対
応するセル内に配置され（ベスベル（Ｖｅｓｐｅｌ　）
型？リイミド）、そして第４（ｃ）図の組み合わされた
スペクトルはスペクトロメータの磁石の再度の補足を行
うとと々く得られたものである。溶剤のラインの近傍に
ある第４　（ａ）　−（ｃ）図のデータは、第５　（ａ
）　−（ｅ）図にそれぞれ拡大して示されている。複数
のサンプルのス波りトル（第５（ｃ）図）といずれかの
１つのサンプルのス〈クトルとの差異は、１つのサンノ
ルのスペクトル内士の間の差異よシも際立ったものでは
ない。特に、個々のスペクトルラインの重なり合いは観
測されない。
第５（ｃ）図は第５（ａ）図及び第５（ｂ）図と比較す
ることができ、それらのピークのすそのが合成溶剤のピ
ークにおいて非常に強調されていないことを示している
。結局、磁場の（フラグ８４による）局部的な歪みはほ
とんど観測することができない。重ね合わされたスペク
トル内の十分に分離した個々のスペクトルラインを形成
するために選択されたサンノルの対が多くの分析の目的
に対して相互に影響を及ぼすことがないということは明
らかである。
上記の説明は、軸線方向に整合された複数のサンプル配
列に係るものであった。複数のサンプルはまた、本発明
に基づき平行で、共直線性でない配列に配置することも
できる。このような並行配列において、半径方向の不均
一性がサンプル空間に本来的に導かれるものである。そ
の効果の程度は、多くの／？ラメータやサンプル及びサ
ンプル・チューブを形成する物質の磁化率に依存するが
、一般的には、その不均一性の平均化は回転によってな
すことができる。この並行配列において、個々のサンノ
ルは、隣接したサンプルによる各サンプルに関する局部
的な方位方向の不均一性を平均化するために各々の軸線
のまわりに回転させられる。第６図に、個々のサンプル
を各々の軸線のまわシに同時に回転させる回転装置の例
が示されている。一般的なステイタ−ハウシング１０５
がそれぞれのロータ１０７及び１０９をジェット１１０
−１１４から供給される空気ベアリング上に支持する。
ステイタ−ハウジング１０５はブレナム１０８（及び１
０８’　）を形成するインサート１０６（及び１０６’
　）を有する。サンプル・チューブ１１６及び１１８は
、それぞれのサンプルのタービン部分１１７及び１１７
′上へのジエｙ　）　１１’５からの駆動ガスによ多回
転させられる。空気ベアリングスピナーの構造上の詳細
は本発明の範囲外である。このような装置の説明は米“
国特許第４，２７５．３５０号になされている。
並行に（非共直線的に）配列された複数のサンプルを、
共鳴信号の重ね合せのために一般的な観測用コイル又は
他の多重チャネル配列の中に再度配置してもよい。これ
によシ、個々のサンプル信号はそれぞれの観測用コイル
及び第３図と同様の対応したチャネルにより処理される
。
本発明により、ＮＭＲスペクトロスコピーの経済的、且
つ容易で広範囲な利用を行うことができる。サンプルの
処理可能な速度で測定された処理量は複数のサンプルを
並行にして同時に得られたデータにより増大する。
本発明は好適実施例に基づいて説明してきたけれども、
平均的当業者であれば特許請求の範囲によって画成され
る発明の範囲から逸脱することな〈特定の条件を満す変
更、変形を行うことができることは明らかである。
〔主要符号の説明〕
８０．１１６，１１８・・・サンプル・チューブ８４・
・・グラブ　　　　８４Ａ、Ｂ・・・コイル８８Ａ、Ｂ
・−・ＲＦ増幅器 ９０Ａ、Ｂ・・・位相感知検出器 特許出願人　　パリアン・アソシエイツ・インコーホレ
イテッド ＣＧ２０゜ｒ↓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、異なる特徴を有する個々のサンプルを同時に分析す
    るための核磁気共鳴装置であって、 ａ）高分解能の核磁気共鳴分析装置と、 ｂ）前記サンプルを軸線方向に整合して支持するサンプ
    ル・チューブと、 から成り、 前記各サンプルが溶剤を含み、 前記全溶剤が実質的に同様の体積磁化率を示し、 隣接した前記サンプルが、隣接した溶剤体積磁化率と実
    質的に調和するように選択された材料から成るデリミタ
    によって分離される、 ところの核磁気共鳴装置。 ２、類似した特徴を有する個々のサンプルを同時に分析
    するための核磁気共鳴装置であって、ａ）励起エネルギ
    ー源及びそれを前記複数のサンプルに共通して印加する
    手段を含む核磁気共鳴分析装置と、 ｂ）複数の信号検出チャネルと、 ｃ）前記複数のサンプルを軸線方向に整列させて支持す
    るサンプルチューブと、 から成り、 前記各サンプルが溶剤を含み、 前記全ての溶剤が実質的に同様の体積磁化率を示し、 隣接した前記サンプルが、隣接した前記溶剤の体積磁化
    率と実質的に整合するように選択された材料から成るデ
    リミタによって分離され、前記複数の信号検出チャネル
    が第１の複数の観測用コイルを含み、 そのコイルのそれぞれが前記サンプルのそれぞれと結合
    し、それぞれのサンプルからの信号がそれからそれぞれ
    の共鳴スペクトルを形成するために個々に処理されるよ
    うにそれぞれのＲＦ処理装置と導通している、 ところの核磁気共鳴装置。 ３、異なる特徴を有する個々のサンプルを同時に分析す
    るための核磁気共鳴装置であって、 ａ）高分解能の核磁気共鳴分析装置と、 ｂ）並列であって非直線的に整列配置された複数のサン
    プル・チューブと、 とから成り、 前記高分解能の核磁気共鳴分析装置が前記複数の個々の
    サンプルを取り囲む観測用コイルを含む、 ところの核磁気共鳴装置。 ４、類似した特徴を有する個々のサンプルを同時に分析
    するための核磁気共鳴装置であって、ａ）励起エネルギ
    ー源及びそれを前記複数のサンプルに共通して印加する
    手段を含む核磁気共鳴装置と、 ｂ）複数の信号検出チャネルと、 ｃ）複数のサンプル・チューブと、 から成り、 前記サンプル・チューブが前記複数のサンプルをそのサ
    ンプルチューブと並列であって非直線的に整列支持し、 前記各信号検出チャネルが、前記信号チャネルを前記複
    数のサンプルのそれぞれごとに結合するための観測コイ
    ルを含む、 ところの核磁気共鳴装置。
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