JPS6119934B2 - - Google Patents

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JPS6119934B2
JPS6119934B2 JP50014338A JP1433875A JPS6119934B2 JP S6119934 B2 JPS6119934 B2 JP S6119934B2 JP 50014338 A JP50014338 A JP 50014338A JP 1433875 A JP1433875 A JP 1433875A JP S6119934 B2 JPS6119934 B2 JP S6119934B2
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JP
Japan
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magnetic field
resonance
sample
nucleus
audio frequency
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Application number
JP50014338A
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Japanese (ja)
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JPS5189784A (en
Inventor
Nobuhiko Aoki
Katsunobu Abe
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS5189784A publication Critical patent/JPS5189784A/ja
Publication of JPS6119934B2 publication Critical patent/JPS6119934B2/ja
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は核磁気共鳴装置、特に改良された磁場
制御系を有する核磁気共鳴装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nuclear magnetic resonance apparatus, and more particularly to a nuclear magnetic resonance apparatus having an improved magnetic field control system.

原子核は磁気モーメントをもつており、それが
一定方向に向いた磁場中に置かれると磁場方向へ
の分極が起る。この分極磁場に対して直角に高周
波磁場が与えられると原子核の磁気モーメントは
分極磁界の方向を軸とした才差運動を起し、与え
られた高周波と同じ角速度をもつて磁気モーメン
トの回転が生ずるようになる。これがいわゆる核
磁気共鳴としているものである。与えられる高周
波の周波数をf、磁場強度をH、σを被測定核が
被測定試料中の分子内で占める配置によつて異な
るシールド係数、γを被測定核の磁気回転比とす
れば、核磁気共鳴条件はf=γ(1−σ)Hで与
えられる、この式におけるσの分子構造による差
異を知るのが核磁気共鳴装置の主たる目的である
ことは良く知られている。
An atomic nucleus has a magnetic moment, and when placed in a magnetic field oriented in a certain direction, polarization occurs in the direction of the magnetic field. When a high-frequency magnetic field is applied perpendicularly to this polarizing magnetic field, the magnetic moment of the atomic nucleus causes a precession movement around the direction of the polarizing magnetic field, causing rotation of the magnetic moment with the same angular velocity as the applied high frequency. It becomes like this. This is what is called nuclear magnetic resonance. If the frequency of the given high frequency is f, the magnetic field strength is H, σ is the shielding coefficient that varies depending on the position of the nucleus to be measured in the molecule in the sample to be measured, and γ is the gyromagnetic ratio of the nucleus to be measured, then the nucleus It is well known that the magnetic resonance condition is given by f=γ(1-σ)H, and the main purpose of a nuclear magnetic resonance apparatus is to understand the difference in σ in this equation depending on the molecular structure.

核磁気共鳴装置は極めて高い分解能を有する
が、そのためには極めて高度に安定化された磁場
が必要である。このために核磁気共鳴装置におい
ては磁場制御が行なわれ、その方法としては基準
核の共鳴を励起し、その共鳴信号にもとづいて磁
場を制御する方法が一般に用いられる。この方法
には2種類の方法がある。その一つは基準核の共
鳴信号として被測定試料とは独立した基準試料中
の基準核による共鳴信号を用いるいわゆるエクス
ターナルロツク法と呼ばれるものであり、もう一
つは基準核の共鳴信号として被測定試料中に含ま
れる基準核による共鳴信号を用いるいわゆるイン
ターナルロツク法と呼ばれるものである。
Nuclear magnetic resonance instruments have extremely high resolution, but require extremely highly stabilized magnetic fields. For this purpose, magnetic field control is performed in nuclear magnetic resonance apparatuses, and a method generally used is to excite resonance of a reference nucleus and control the magnetic field based on the resonance signal. There are two types of this method. One is the so-called external lock method, which uses a resonance signal from a reference nucleus in a reference sample independent of the sample to be measured as the resonance signal of the reference nucleus, and the other uses the resonance signal of the reference nucleus to be measured as the resonance signal of the reference nucleus. This is a so-called internal lock method that uses a resonance signal from a reference nucleus contained in a sample.

エクスターナルロツク法は、基準試料が被測定
試料と独立して置かれるため被測定試料と無関係
に磁場制御に利用する共鳴信号の帯域幅が広い基
準試料を選んで用いることができ、したがつて速
度の早い妨害磁場に対する応答性(応答時間は帯
域幅に逆比例する)が良いこと、磁場制御状態に
引込み可能な周波数範囲が充分広いためその引込
み操作が容易であること等の利点を有する反面、
両試料が異なる位置にあるためその両位置間のわ
ずかの磁場強度のちがい(すなわち磁場偏差)お
よびその時間的な変動がケミカルシフトの正確な
測定を妨げるという問題点を有する。一方、イン
ターナルロツク法はエクスターナルロツク法の問
題点を利点として所有し、利点を問題点として所
有する。
In the external lock method, the reference sample is placed independently of the sample to be measured, so a reference sample with a wide bandwidth of the resonance signal used for magnetic field control can be selected and used regardless of the sample to be measured. Although it has the advantages of fast response to interfering magnetic fields (response time is inversely proportional to bandwidth), and the frequency range that can be pulled into the magnetic field control state is sufficiently wide, the pulling operation is easy.
Since the two samples are located at different positions, there is a problem in that the slight difference in magnetic field strength between the two positions (ie, magnetic field deviation) and its temporal fluctuation hinder accurate measurement of chemical shift. On the other hand, the internal lock method has the problems of the external lock method as advantages, and the advantages as problems.

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところはエクスターナルロツク法の
上記の如き良い面をそのまま生かし、悪い面を改
善した核磁気共鳴装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to provide a nuclear magnetic resonance apparatus that utilizes the above-mentioned good aspects of the external lock method and improves on the bad aspects.

本発明によれば、エクスターナルロツク法によ
る磁場制御が用いられ、したがつて、上記した如
きエクスターナルロツク法が本来所有する利点は
そのままもたらされる。又、インターナルロツク
法による磁場制御用の共鳴信号はエクスターナル
ロツク法における両試料位置間の磁場偏差を補償
するようにエクスターナルロツク法の磁場制御系
の共鳴条件を変化させるのに用いられる。これに
よつてエクスターナルロツク法の所有する上記し
た如き問題点は解決される。
According to the present invention, magnetic field control by the external lock method is used, and therefore the inherent advantages of the external lock method as described above are still provided. Further, the resonance signal for magnetic field control by the internal lock method is used to change the resonance conditions of the magnetic field control system of the external lock method so as to compensate for the magnetic field deviation between the two sample positions in the external lock method. This solves the problems described above with the external lock method.

第1図は本発明にもとづく核磁気共鳴装置の一
実施例をブロツクダイアグラム形式で示したもの
である。第1図において、磁石装置1によつて発
生される単方向空間磁場中には被測定試料2およ
び基準試料3がそれぞれ位置又は場所を異にして
配置されている。被測定試料2は被測定核および
基準核を、又基準試料3は基準核をそれぞれ含ん
でいる。被測定試料2および基準試料3には発信
コイル4および5並びに受信コイル6および7が
それぞれ巻かれ、発振コイル4および5はそれぞ
れ高周波発振器8および9に接続されている。磁
場中には更に被測定試料2および基準試料3が配
置される空間の磁場をそれぞれ変調するための変
調コイル10および11が配置され、磁石装置1
は又磁場を制御するための磁場コイル12を含ん
でいる。受信コイル6には高周波増幅器13、高
周波発振器8からの高周波が参照信号として与え
られる高周波検波器14、音声周波増幅器15、
位相検波器16および記録計17が順次接続され
ている。受信コイルには高周波増幅器18、高周
波発信器9からの高周波が参照信号として与えら
れる高周波検波器19、音声周波増幅器20、位
相検波器21および磁場制御回路22が順次接続
され、該磁場制御回路は磁場制御コイル12に接
続されている。変調コイル11には音声周波発振
器23が接続され、該音声周波発振器は位相シフ
ト回路24を介して音声周波を参照信号として位
相検波器21に与えるようになつている。高周波
検波器14には更に音声周波増幅器25、位相検
波器26および周波数制御回路27が順次接続さ
れ、該周波数制御回路はその出力によつて音声周
波発振器23によつて発生される音声周波を制御
するようになつている。変調コイル10には加算
器28を介して音声周波発振器29および30が
接続され、該音声周波発振器はそれぞれ位相シフ
ト回路31および32を介して位相検波器16お
よび26に音声周波を参照信号として与えるよう
になつている。記録計17の記録チヤートの横軸
がそのチヤートの送り方向であるものとした場
合、その横軸電圧に比例する電圧が音声周波発振
器30および23によつて発生される音声周波を
制御するようになつている。したがつて、音声周
波発振器23によつて発生される音声周波は周波
数制御回路27の出力と記録計17の横軸電圧に
比例する電圧との和によつて制御されるようにな
つている。
FIG. 1 shows in block diagram form one embodiment of a nuclear magnetic resonance apparatus according to the present invention. In FIG. 1, a sample to be measured 2 and a reference sample 3 are placed at different positions in a unidirectional spatial magnetic field generated by a magnet device 1. The sample to be measured 2 includes a nucleus to be measured and a reference nucleus, and the reference sample 3 includes a reference nucleus. Transmitting coils 4 and 5 and receiving coils 6 and 7 are wound around the sample to be measured 2 and the reference sample 3, respectively, and the oscillating coils 4 and 5 are connected to high frequency oscillators 8 and 9, respectively. Modulation coils 10 and 11 are further arranged in the magnetic field to respectively modulate the magnetic field of the space in which the sample to be measured 2 and the reference sample 3 are arranged, and the magnet device 1
It also includes a magnetic field coil 12 for controlling the magnetic field. The receiving coil 6 includes a high frequency amplifier 13, a high frequency detector 14 to which the high frequency from the high frequency oscillator 8 is given as a reference signal, an audio frequency amplifier 15,
A phase detector 16 and a recorder 17 are connected in sequence. A high frequency amplifier 18, a high frequency detector 19 to which the high frequency from the high frequency oscillator 9 is given as a reference signal, an audio frequency amplifier 20, a phase detector 21, and a magnetic field control circuit 22 are sequentially connected to the receiving coil. It is connected to the magnetic field control coil 12. An audio frequency oscillator 23 is connected to the modulation coil 11, and the audio frequency oscillator supplies an audio frequency as a reference signal to the phase detector 21 via a phase shift circuit 24. An audio frequency amplifier 25, a phase detector 26, and a frequency control circuit 27 are further connected in sequence to the high frequency detector 14, and the frequency control circuit controls the audio frequency generated by the audio frequency oscillator 23 by its output. I'm starting to do that. Audio frequency oscillators 29 and 30 are connected to the modulation coil 10 via an adder 28, and the audio frequency oscillators provide audio frequencies as reference signals to phase detectors 16 and 26 via phase shift circuits 31 and 32, respectively. It's becoming like that. When the horizontal axis of the recording chart of the recorder 17 is the feeding direction of the chart, a voltage proportional to the horizontal axis voltage controls the audio frequency generated by the audio frequency oscillators 30 and 23. It's summery. Therefore, the audio frequency generated by the audio frequency oscillator 23 is controlled by the sum of the output of the frequency control circuit 27 and the voltage proportional to the horizontal axis voltage of the recorder 17.

以上のような構成において、高周波発振器8か
らの高周波fRを発振コイル4によつて被測定試
料2に与え、又音声周波発振器29からの音声周
波fm1を加算器28を介して変調コイル10に与
えて被測定試料2が配置される空間の磁場を変調
すると、受信コイル6によつて次の共鳴条件を満
す共鳴信号を検出することができる。
In the above configuration, the high frequency f R from the high frequency oscillator 8 is applied to the sample under test 2 through the oscillation coil 4, and the audio frequency fm 1 from the audio frequency oscillator 29 is applied to the modulating coil 10 via the adder 28. When the magnetic field of the space in which the sample to be measured 2 is placed is modulated by giving , the receiving coil 6 can detect a resonance signal that satisfies the following resonance condition.

R+fm1=γ(1−σ)H0 ……(1) 但し、Hoは被測定試料2が配置される空間の
磁場強度、γは被測定試料2中の被測定核の磁気
回転比と呼ばれる定数、σは被測定試料2中の
被測定核がその試料中の分子内で占める配置によ
つて異なる値をとるシールド係数である。
f R + fm 1 = γ (1 - σ 1 ) H 0 ... (1) However, Ho is the magnetic field strength of the space where the sample to be measured 2 is placed, and γ is the magnetic rotation of the nucleus to be measured in the sample to be measured 2 A constant called a ratio σ 1 is a shielding coefficient that takes a different value depending on the position that the nuclei to be measured in the sample 2 to be measured occupy within the molecules of the sample.

(1)式の共鳴条件が満されると、受信コイル6に
よつてfR+fm1なる共鳴信号が検出される。こ
の信号は高周波増幅器13によつて増幅された
後、高周波検波器14において高周波fRを参照
信号として検波され、fm1の信号に変換される。
このfm1の信号は音声周波増幅器15によつて増
幅された後、位相検波器16において音声周波発
振器29からの音声周波fm1を参照信号として検
波される。この場合、位相シフト回路31によつ
て参照信号としての音声周波fm1の位相を適切に
定めておけば位相検波器16から吸収波形の信号
をとり出すことができる。
When the resonance condition of equation (1) is satisfied, the reception coil 6 detects a resonance signal of f R +fm 1 . This signal is amplified by the high frequency amplifier 13, then detected by the high frequency detector 14 using the high frequency f R as a reference signal, and converted into a signal of fm1 .
This fm 1 signal is amplified by the audio frequency amplifier 15 and then detected by the phase detector 16 using the audio frequency fm 1 from the audio frequency oscillator 29 as a reference signal. In this case, if the phase of the audio frequency fm 1 as the reference signal is appropriately determined by the phase shift circuit 31, an absorption waveform signal can be extracted from the phase detector 16.

一方、高周波発振器9からの高周波fR3を発振
コイル5によつて基準試料3に与え、又音声周波
発振器23からの音声周波fm3を変調コイル11
に与えて基準試料3が配置される空間の磁場を変
調すると、次の共鳴条件を満す共鳴信号を受信コ
イル7によつて検出することができる。
On the other hand, the high frequency f R3 from the high frequency oscillator 9 is applied to the reference sample 3 through the oscillation coil 5, and the audio frequency fm 3 from the audio frequency oscillator 23 is applied to the modulating coil 11.
When the magnetic field of the space in which the reference sample 3 is placed is modulated by giving , a resonance signal that satisfies the following resonance condition can be detected by the receiving coil 7.

R3+fm3=γ(1−σ)H0′ ……(2) 但し、H0′は基準試料3が配置される空間の磁
場強度、γは基準試料3中の基準核の磁気回転
比、σは基準試料3中の基準核がその試料中の
分子内で占める配置によつて異なる値をとるシー
ルド係数である。
f R3 + fm 3 = γ 3 (1-σ 3 ) H 0 '...(2) However, H 0 ' is the magnetic field strength of the space where the reference sample 3 is placed, and γ 3 is the intensity of the reference nucleus in the reference sample 3. The gyromagnetic ratio, σ 3 , is a shielding coefficient that takes a different value depending on the position that the reference nucleus in the reference sample 3 occupies within the molecule in the sample.

(2)式の共鳴条件が満されると、受信コイル7に
よつてfR3+fm3なる共鳴信号が検知される。こ
の信号は高周波増幅器18によつて増幅された
後、高周波検波器19において高周波fR3を参照
信号として検波され、fm3の信号に変換される。
このfm3の信号は音声周波増幅器20によつて増
幅された後、位相検波器21において音声周波発
振器23からの音声周波fm3を参照信号として検
波される。この場合、位相シフト回路24によつ
て参照信号としての音声周波fm3の位相を適切に
定めておけば位相検波器21からは分散波形の信
号をとり出すことができる。この信号を利用して
磁場制御回路22により磁場制御コイル12を流
れる電流を制御することによつて常に(2)式を満す
ように基準試料3が配置される空間の磁場を
Ho′に維持することができる。又、記録計17の
横軸電圧に比例する電圧によつて音声周波発振器
23の音声周波fm3を掃引すれば、このfm3の変
化量に相当する分だけ正確にHo′が変化する。被
測定試料2は基準試料3のすぐ近くに配置される
ので、その両試料位置の磁場HoおよびHo′はほぼ
等しく、したがつてHo′の変化に応じて被測定試
料2中のケミカルシフトの異なるそれぞれの核の
共鳴線のスペクトルを記録計17に記録させるこ
とができる。
When the resonance condition of equation (2) is satisfied, the reception coil 7 detects a resonance signal of f R3 +fm 3 . After this signal is amplified by the high frequency amplifier 18, it is detected by the high frequency detector 19 using the high frequency f R3 as a reference signal, and is converted into a signal of fm3 .
This fm3 signal is amplified by the audio frequency amplifier 20, and then detected by the phase detector 21 using the audio frequency fm3 from the audio frequency oscillator 23 as a reference signal. In this case, if the phase of the audio frequency fm 3 as the reference signal is appropriately determined by the phase shift circuit 24, a signal with a dispersion waveform can be extracted from the phase detector 21. By controlling the current flowing through the magnetic field control coil 12 using the magnetic field control circuit 22 using this signal, the magnetic field in the space where the reference sample 3 is placed is controlled so as to always satisfy equation (2).
can be maintained at Ho′. Furthermore, if the audio frequency fm 3 of the audio frequency oscillator 23 is swept by a voltage proportional to the horizontal axis voltage of the recorder 17, Ho' will change accurately by an amount corresponding to the amount of change in this fm 3 . Since the sample to be measured 2 is placed very close to the reference sample 3, the magnetic fields Ho and Ho' at both sample positions are almost equal, so the chemical shift in the sample to be measured 2 changes depending on the change in Ho'. The recorder 17 can record spectra of resonance lines of each different nucleus.

以上までの説明は良く知られているエクスター
ナルロツク法を用いた核磁気共鳴装置についての
説明であるが、第1図においては被測定試料2が
配置される空間の磁場は更に音声周波発振器30
から加算器28および変調コイル10を通して
fm2という音声周波によつて変調される。したが
つて、次の共鳴条件を満す共鳴信号も受信コイル
6によつて検出させる。
The above explanation is about a nuclear magnetic resonance apparatus using the well-known external lock method, but in FIG.
through adder 28 and modulation coil 10
It is modulated by an audio frequency called fm 2 . Therefore, the reception coil 6 also detects resonance signals that satisfy the following resonance conditions.

R+fm2=γ(1−σ)H0 ……(3) 但し、γは被測定試料2中の基準核の磁気回転
比、σはその基準核がその試料中の分子内で占
める配置によつて異なる値をとるシールド係数で
ある。尚、被測定試料2中の基準核は被測定核と
同種核であつてもよいし異種核であつてもよい
が、第1図の実施例においては被測定試料2中の
基準核は便宜上被測定核であるものとした。(1)お
よび(3)式においてγが同じであるのはこのためで
ある。
f R + fm 2 = γ (1 - σ 2 ) H 0 ...(3) However, γ is the gyromagnetic ratio of the reference nucleus in the sample to be measured 2, and σ 2 is the gyromagnetic ratio of the reference nucleus in the molecule in the sample. This is a shielding coefficient that takes different values depending on the location occupied. The reference nucleus in the sample to be measured 2 may be the same type of nucleus as the nucleus to be measured or may be a different type of nucleus, but in the embodiment shown in FIG. 1, the reference nucleus in the sample to be measured 2 is This was assumed to be the nucleus to be measured. This is why γ is the same in equations (1) and (3).

(3)式の共鳴条件が満されると、受信コイル6に
よつて検出されるfR+fm2なる共鳴信号は高周
波増幅器13によつて増幅された後、高周波検波
器14において高周波fRを参照信号として検波
され、fm2の信号に変換される。このfm2の信号
は音声周波増幅器25によつて増幅された後、位
相検波器26において音声周波発振器30からの
音声周波fm2を参照信号として検波される。この
場合、位相シフト回路32によつて参照信号とし
ての音声周波fm2の位相を適切に定めておけば、
位相検波器26からは吸収波形の微分波形を表わ
す分散波形の信号をとり出すことができる。この
信号は周波数制御回路27に与えられ、該周波数
制御回路によつてそれへの入力信号である分散波
形信号の大きさに応じて音声周波発振器23の音
声周波fm3が制御される。したがつて、音声周波
発振器23の音声周波fm3は記録計17の横軸電
圧に比例する電圧と周波数制御回路27の出力電
圧との和によつて制御されることになる。この和
をfm3+△fとすれば、基準試料3についての共
鳴条件式(2)は次のように書き換えられる。
When the resonance condition of equation (3) is satisfied, the resonance signal f R +fm 2 detected by the receiving coil 6 is amplified by the high frequency amplifier 13, and then the high frequency f R is detected by the high frequency detector 14. It is detected as a reference signal and converted to an fm 2 signal. This fm 2 signal is amplified by the audio frequency amplifier 25 and then detected by the phase detector 26 using the audio frequency fm 2 from the audio frequency oscillator 30 as a reference signal. In this case, if the phase of the audio frequency fm 2 as the reference signal is appropriately determined by the phase shift circuit 32,
A dispersion waveform signal representing a differential waveform of the absorption waveform can be extracted from the phase detector 26. This signal is applied to a frequency control circuit 27, which controls the audio frequency fm3 of the audio frequency oscillator 23 in accordance with the magnitude of the dispersion waveform signal that is an input signal thereto. Therefore, the audio frequency fm 3 of the audio frequency oscillator 23 is controlled by the sum of the voltage proportional to the horizontal axis voltage of the recorder 17 and the output voltage of the frequency control circuit 27. If this sum is fm 3 +Δf, the resonance conditional expression (2) for the reference sample 3 can be rewritten as follows.

R3+fm3+△f=γ(1−σ)Ho……(4) 但し、△fは周波数制御回路27によるfm3
変化分である。
f R3 +fm 3 +△f=γ 3 (1-σ 3 ) Ho (4) where △f is the change in fm 3 caused by the frequency control circuit 27.

(1)および(3)式から次の式を得ることができる。 The following equation can be obtained from equations (1) and (3).

fm2−fm1=γHo(σ−σ) ……(5) したがつて、(3)式の共鳴条件を満足した状態
で、(1)式を満足する共鳴が観測されるならば、カ
ウンター等で従来のようにfm1とfm2との差を読
みとることにより従来のインターナルロツク法を
用いた核磁気共鳴装置におけるのと全く同様にケ
ミカルシフトが正確に測定される。
fm 2 −fm 1 = γHo(σ 1 −σ 2 ) ...(5) Therefore, if resonance satisfying equation (1) is observed while satisfying the resonance condition of equation (3), then By reading the difference between fm 1 and fm 2 using a counter or the like in the conventional manner, the chemical shift can be accurately measured in exactly the same way as in a nuclear magnetic resonance apparatus using the conventional internal lock method.

一方、第1図においては記録計17の横軸電圧
に比例する電圧によつて音声周波発振器23の音
声周波fm3のみならず、音声周波発振器30の音
声周波fm2も掃引される。これによつて、(3)およ
び(4)式の関係において次の関係式が満されるもの
とする。
On the other hand, in FIG. 1, not only the audio frequency fm 3 of the audio frequency oscillator 23 but also the audio frequency fm 2 of the audio frequency oscillator 30 is swept by a voltage proportional to the horizontal axis voltage of the recorder 17. As a result, it is assumed that the following relational expression is satisfied in the relationship between equations (3) and (4).

R3/f=fm/fm=γ(1−σ)/
γ(1−σ)……(6) ここで、被測定試料2が配置される空間の磁場
と基準試料3が配置される空間の磁場との偏差を
△Hとして、Ho′=Ho+△Hを(4)式に代入すれ
ば、次の式を得ることができる。
f R3 /f R = fm 3 / fm 2 = γ 3 (1-σ 3 )/
γ(1−σ 2 )……(6) Here, assuming the deviation between the magnetic field of the space where the measurement sample 2 is placed and the magnetic field of the space where the reference sample 3 is placed as △H, Ho′=Ho+△ By substituting H into equation (4), the following equation can be obtained.

R3+fm3+△f=γ(1−σ)Ho +γ(1−σ)△H ……(7) 更に(6)式の関係が満されるようにfm2および
fm3の掃引が行なわれるので、この(6)式を(7)式に
代入すれば、次のようになる。
f R3 +fm 3 +△f=γ 3 (1-σ 3 )Ho +γ 3 (1-σ 3 )△H ...(7) Furthermore, fm 2 and
Since a sweep of fm 3 is performed, substituting equation (6) into equation (7) yields the following.

△f=γ(1−σ)△H ……(8) すなわち、被測定試料2中の基準核の共鳴信号
により周波数制御回路27を通して制御される音
声周波発振器23の音声周波fm3の変化分△fに
よつてHo′とHoとの偏差△Hが補正されることに
なる。
Δf=γ 3 (1−σ 3 )ΔH (8) That is, the audio frequency fm 3 of the audio frequency oscillator 23 controlled through the frequency control circuit 27 by the resonance signal of the reference nucleus in the sample 2 to be measured. The deviation ΔH between Ho' and Ho is corrected by the change Δf.

第1図において、基準試料3、高周波発振器
9、発振コイル5、受信コイル7、変調コイル1
1、音声周波発振器23、位相シフト回路24、
高周波増幅器18、高周波検波器19、音声周波
増幅器20、位相検波器21、磁場制御回路22
および磁場制御コイル12からなる系はいわゆる
エクスターナル磁場制御系である。したがつてエ
クスターナルロツク法が本来所有する利点はその
ままもたらされる。又、被測定試料2中の基準核
の共鳴信号によつてfm3を制御し、記録計17の
横軸電圧に比例する電圧によつてfm3のみならず
fm2をも掃引していることから、上記系はいわゆ
るインターナルロツク法の機能をも果し、したが
つて前記説明からも明らかなようにエクターナル
ロツク法の両試料位置間の磁場偏差の問題は解決
される。
In FIG. 1, a reference sample 3, a high frequency oscillator 9, an oscillating coil 5, a receiving coil 7, a modulating coil 1
1, audio frequency oscillator 23, phase shift circuit 24,
High frequency amplifier 18, high frequency detector 19, audio frequency amplifier 20, phase detector 21, magnetic field control circuit 22
The system consisting of the magnetic field control coil 12 and the magnetic field control coil 12 is a so-called external magnetic field control system. The inherent advantages of the external lock method are therefore retained. In addition, fm 3 is controlled by the resonance signal of the reference nucleus in the sample to be measured 2, and not only fm 3 but also fm 3 is controlled by a voltage proportional to the horizontal axis voltage of the recorder 17.
Since fm 2 is also swept, the above system also performs the function of the so-called internal lock method, and therefore, as is clear from the above explanation, the magnetic field deviation between the two sample positions in the external lock method is The problem will be resolved.

第1図においては、周波数制御回路27によつ
てfm3を制御する例が示されているが、fm3の代
りにfR3を制御しても全く同じ効果が得られるこ
とは(4)式の関係から明白である。この場合は、音
声周波発振器23に与えられていた周波数制御回
路27の出力は高周波発振器9に与えられること
になる。
In Fig. 1, an example is shown in which fm 3 is controlled by the frequency control circuit 27, but the same effect can be obtained by controlling f R3 instead of fm 3 as shown in equation (4). It is clear from the relationship. In this case, the output of the frequency control circuit 27 that has been applied to the audio frequency oscillator 23 will be applied to the high frequency oscillator 9.

第1図において又、記録計17の横軸掃引と共
に磁場が掃引され、それによる被測定核の共鳴ス
ペクトルが得られる例が示されているが、これに
対して磁場を固定し、fm1を掃引して共鳴スペク
トルを得るいわゆる周波数掃引法があり、本発明
はこの方式に対しても適用可能である。この場合
は、記録計17の掃引電圧に比例する電圧によつ
てfm2およびfm3を掃引しているのを止めてfm2
固定し、fm3は周波数制御回路27の出力によつ
てのみ制御されるようにし、そして横軸掃引電圧
に比例する電圧によつてfm1を掃引することにな
り、したがつて基準試料3中の基準核の共鳴によ
る磁場制御と、被測定試料3中の基準核の共鳴に
よるfm3の周波数制御の組合せにより、磁場は一
定に維持され、その状態でfm1の掃引により正確
な共鳴スペクトルを測定することができる。
FIG. 1 also shows an example in which the magnetic field is swept along with the horizontal axis sweep of the recorder 17, thereby obtaining the resonance spectrum of the nucleus to be measured . There is a so-called frequency sweep method in which a resonance spectrum is obtained by sweeping, and the present invention is also applicable to this method. In this case, fm 2 and fm 3 are stopped from being swept by a voltage proportional to the sweep voltage of the recorder 17, and fm 2 is fixed, and fm 3 is controlled only by the output of the frequency control circuit 27. and sweep fm 1 by a voltage proportional to the horizontal axis sweep voltage, thus controlling the magnetic field by the resonance of the reference nucleus in the reference sample 3 and the magnetic field in the sample to be measured 3. The combination of frequency control of fm 3 by the resonance of the reference nucleus keeps the magnetic field constant, and in that state an accurate resonance spectrum can be measured by sweeping fm 1 .

周波数掃引法にはfm1を変えないでfRを掃引
する高周波掃引法があるが、本発明はこの方式に
も適用可能である。この場合は、(1)および(3)式の
共鳴条件において、fR+fm2=一定の関係が保
たれるように、fRとfm2を互いに掃引幅におい
て等しく、符号において反対であるような形で横
軸電圧に比例して掃引し、且つfm1は固定化され
る。このようにすれば、(3)式の共鳴条件はfm1
掃引する場合と変化なく、又(1)式の共鳴条件につ
いて、fm1が掃引される代りにfRが掃引される
点が異なるだけで、fm1を掃引する場合と全く同
様の効果が奏せられることは明らかである。この
方式の場合は、記録計17の横軸電圧に比例する
電圧は高周波発振器8と音声周波発振器30に与
えられ、それぞれの周波数が逆向きに同じ大きさ
だけ掃引される。もちろん、fm1は固定され、音
声周波検波器23のfm3は周波数制御回路27の
出力によつて制御される。
The frequency sweep method includes a high frequency sweep method in which f R is swept without changing fm 1 , and the present invention is also applicable to this method. In this case, under the resonance conditions of equations (1) and (3), set f R and fm 2 to be equal in sweep width and opposite in sign so that f R + fm 2 = constant relationship is maintained. It sweeps in proportion to the horizontal axis voltage, and fm 1 is fixed. In this way, the resonance condition in equation (3) remains the same as when fm 1 is swept, and the resonance condition in equation (1) is changed to the point where f R is swept instead of fm 1 . It is clear that the effect is exactly the same as when sweeping fm 1 , except for the difference. In this method, a voltage proportional to the horizontal axis voltage of the recorder 17 is applied to the high frequency oscillator 8 and the audio frequency oscillator 30, and the respective frequencies are swept in opposite directions by the same magnitude. Of course, fm 1 is fixed, and fm 3 of the audio frequency detector 23 is controlled by the output of the frequency control circuit 27.

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、前述した本発明の目的が完全に達成されるの
で、その実用上の効果は甚大である。
As is clear from the above description, according to the present invention, the above-mentioned objects of the present invention are completely achieved, and the practical effects thereof are enormous.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明にもとづく一実施例を示す核磁
気共鳴装置のブロツクダイアグラムである。 符号の説明、2,3……試料、8,9……高周
波発振器、14,19……高周波検波器、16,
26,21……位相検波器、29,30,23…
…音声周波発振器、17……記録計、27……周
波数制御回路、12……磁場制御コイル。
FIG. 1 is a block diagram of a nuclear magnetic resonance apparatus showing one embodiment of the present invention. Explanation of symbols, 2, 3... Sample, 8, 9... High frequency oscillator, 14, 19... High frequency detector, 16,
26, 21... Phase detector, 29, 30, 23...
...Audio frequency oscillator, 17...Recorder, 27...Frequency control circuit, 12...Magnetic field control coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 磁場中の第1の位置に被測定核および基準核
を含む被測定試料を配置する手段と、上記磁場中
の第2の位置に基準核を含む基準試料を配置する
手段と、上記被測定核の共鳴を励起し、測定する
手段と、上記基準試料中の基準核の共鳴を励起
し、その共鳴信号にもとづいて上記磁場を制御す
るための手段を含む磁場制御糸と、上記被測定試
料中の基準核の共鳴を励起し、その共鳴信号にも
とづいて上記第1および第2の位置間の磁場遍差
を補償するように上記磁場制御系の共鳴条件を変
化させる手段とを備えていることを特徴とする核
磁気共鳴装置。
1. Means for arranging a sample to be measured including a nucleus to be measured and a reference nucleus at a first position in a magnetic field, means for arranging a reference sample including a reference nucleus at a second position in the magnetic field, and a magnetic field control thread including means for exciting and measuring nuclear resonance; and means for exciting resonance of a reference nucleus in the reference sample and controlling the magnetic field based on the resonance signal; and the sample to be measured. means for exciting the resonance of a reference nucleus in the magnetic field control system and changing the resonance conditions of the magnetic field control system so as to compensate for the magnetic field difference between the first and second positions based on the resonance signal. A nuclear magnetic resonance apparatus characterized by:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01164629U (en) * 1988-05-06 1989-11-16

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3034040A (en) * 1959-05-01 1962-05-08 Exxon Research Engineering Co Nuclear magnetic resonance spectrometer
JPS4930159A (en) * 1972-07-19 1974-03-18

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3034040A (en) * 1959-05-01 1962-05-08 Exxon Research Engineering Co Nuclear magnetic resonance spectrometer
JPS4930159A (en) * 1972-07-19 1974-03-18

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01164629U (en) * 1988-05-06 1989-11-16

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