JPS61210933A - 2次元核磁気共鳴測定方法 - Google Patents
2次元核磁気共鳴測定方法Info
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- JPS61210933A JPS61210933A JP5203685A JP5203685A JPS61210933A JP S61210933 A JPS61210933 A JP S61210933A JP 5203685 A JP5203685 A JP 5203685A JP 5203685 A JP5203685 A JP 5203685A JP S61210933 A JPS61210933 A JP S61210933A
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- pulse
- phase
- sequence
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- 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
- G01R33/4625—Processing of acquired signals, e.g. elimination of phase errors, baseline fitting, chemometric analysis
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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。
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(NMR>測定方法、特に2次元(
2D)NMR法に関するものである。
2D)NMR法に関するものである。
[従来技術]
近時、新しいNMR測定方法として2DNMR法が注目
されている。この2DNMR法は、NMR信号を2次元
スペクトルとして表示することにより、従来の方法に比
べ分解能が向上しスペクトルの解析が容易になり、核゛
スピン間の相互作用を解明できる等の優れた点をもって
おり、今後ますます発展するものと考えられている。
されている。この2DNMR法は、NMR信号を2次元
スペクトルとして表示することにより、従来の方法に比
べ分解能が向上しスペクトルの解析が容易になり、核゛
スピン間の相互作用を解明できる等の優れた点をもって
おり、今後ますます発展するものと考えられている。
第3図にこのような2DNMR法を行うためのNMR装
置の一例を示す。図において磁石1が発生する静磁場内
には試料コイル2が配置され、その試料コイル2内部の
空間に測定試料が挿入される。高周波発振器3から発生
する観測核の共鳴周波数を持つ高周波信号は、0°から
360°まで任意の位相を這択できる可変移相回路4に
よって所定の位相が与えられた模、増幅器5及びゲート
6を介して高周波パルスとして前記コイル2へ供給され
、試料に照射される。その^周波パルス照射俊コイル2
に誘起された共鳴信号は、ゲート7及び受信回路8を介
して復調回路9,10へ送られる。この復調回路9.1
0には前記高周波発振器からの高周波信号が参照信号と
して送られるが、その内の一方は90°移相回路11を
介して送られるため、2つの復調回路は90’位相の異
なる2チヤンネルの検出系CH1,CH2を構成してい
る。この2チヤンネルの検出系から得られた自由誘導減
衰信号は、A−D変換器12.13によってデジタル信
号に変換されてコンピュータ14へ送られ、付属するメ
モリ1′5へ格納される。16は、移相回路4.ゲート
6.7及びA−D変換器12.13を制御するパルスプ
ログラマで、試料に照射するパルス列の順序、パルス幅
、各パルスに含まれる高周波の位相、A−D変換器12
゜13によるサンプリングのタイミングが予めプログラ
ムされており、そのプログラムに従って一連の測定が行
われる。
置の一例を示す。図において磁石1が発生する静磁場内
には試料コイル2が配置され、その試料コイル2内部の
空間に測定試料が挿入される。高周波発振器3から発生
する観測核の共鳴周波数を持つ高周波信号は、0°から
360°まで任意の位相を這択できる可変移相回路4に
よって所定の位相が与えられた模、増幅器5及びゲート
6を介して高周波パルスとして前記コイル2へ供給され
、試料に照射される。その^周波パルス照射俊コイル2
に誘起された共鳴信号は、ゲート7及び受信回路8を介
して復調回路9,10へ送られる。この復調回路9.1
0には前記高周波発振器からの高周波信号が参照信号と
して送られるが、その内の一方は90°移相回路11を
介して送られるため、2つの復調回路は90’位相の異
なる2チヤンネルの検出系CH1,CH2を構成してい
る。この2チヤンネルの検出系から得られた自由誘導減
衰信号は、A−D変換器12.13によってデジタル信
号に変換されてコンピュータ14へ送られ、付属するメ
モリ1′5へ格納される。16は、移相回路4.ゲート
6.7及びA−D変換器12.13を制御するパルスプ
ログラマで、試料に照射するパルス列の順序、パルス幅
、各パルスに含まれる高周波の位相、A−D変換器12
゜13によるサンプリングのタイミングが予めプログラ
ムされており、そのプログラムに従って一連の測定が行
われる。
このような装置による2ONMR測定を、例えば第4図
(a)に示すような90°x−t、−90″x−tlの
パルスシーケンスを用いて説明する。
(a)に示すような90°x−t、−90″x−tlの
パルスシーケンスを用いて説明する。
2DNMR法における一般的測定プロセスは第4図(a
)に示すように、最初の90”パルス以前の準備期間と
、展開期間(tl)と、検出期間(tl)の3つの時間
領域から成る。準備期間は核の磁化を適当な初期状態に
保つために必要であり、準備パルス(最初の90°パル
ス)によって磁化は非平衡の状態にされ、この状態は展
開期間t1において展開され、そのtlにおける磁化の
挙動は、検出パルス(2番目の90°パルス)印加後の
検出期間t2において検出される自由誘導減衰信号(F
ID信号)に位相及び振幅情報として手渡されることに
なる。従って、tlの期間に検出されたFID信号中に
はtlにおける磁化の挙動ばかりでなく、11における
磁化の挙動も含まれることになる。そこで、tlを変数
として段階的に例えばn段階に変化させ、各段階におけ
る測定で2つの検出系CH1,0H2から得られたn個
ずつのFID信号(F I Dll 〜F I Oln
及びF [021〜F I D2n)から成ル’lA合
テータS+ (it 、tz )、82 (it、
、tz >を加算し、加算したデータについてjz、j
+について二重フーリエ変換することにより2次元スペ
クトルを得ている。
)に示すように、最初の90”パルス以前の準備期間と
、展開期間(tl)と、検出期間(tl)の3つの時間
領域から成る。準備期間は核の磁化を適当な初期状態に
保つために必要であり、準備パルス(最初の90°パル
ス)によって磁化は非平衡の状態にされ、この状態は展
開期間t1において展開され、そのtlにおける磁化の
挙動は、検出パルス(2番目の90°パルス)印加後の
検出期間t2において検出される自由誘導減衰信号(F
ID信号)に位相及び振幅情報として手渡されることに
なる。従って、tlの期間に検出されたFID信号中に
はtlにおける磁化の挙動ばかりでなく、11における
磁化の挙動も含まれることになる。そこで、tlを変数
として段階的に例えばn段階に変化させ、各段階におけ
る測定で2つの検出系CH1,0H2から得られたn個
ずつのFID信号(F I Dll 〜F I Oln
及びF [021〜F I D2n)から成ル’lA合
テータS+ (it 、tz )、82 (it、
、tz >を加算し、加算したデータについてjz、j
+について二重フーリエ変換することにより2次元スペ
クトルを得ている。
この過程を式を用いて説明する。上記シーケンスにおけ
る観測核の磁化をM(t1、t2)と、し、この磁化を
検出系CH1でとらえた検出出力1ylx (tl
、 tz ) (=集合データ5z(tl。
る観測核の磁化をM(t1、t2)と、し、この磁化を
検出系CH1でとらえた検出出力1ylx (tl
、 tz ) (=集合データ5z(tl。
tz))は(1)式で表わされ、それと90°位相の異
なる検出系CH2でとらえた検出出力MV (it
、 tz ) (−集合データ5z(j+。
なる検出系CH2でとらえた検出出力MV (it
、 tz ) (−集合データ5z(j+。
tz))は(2)式で表わされる。
ここで、Moは熱平衡時の磁化、Δ!、Δ2は磁化のt
l 、t2軸に関する共鳴周波数、φ1゜φ2は磁化の
tl 、tz軸に関する位相、Tzは横緩和時間で、あ
る。
l 、t2軸に関する共鳴周波数、φ1゜φ2は磁化の
tl 、tz軸に関する位相、Tzは横緩和時間で、あ
る。
(1)、(2)式は複素数のかたちをとっているが、検
出は実時間に行われるため実際は(1)。
出は実時間に行われるため実際は(1)。
(2)式の実数部のみ(あるいは虚数部のみ)に(1)
、(2)式は下式のように書き改められる。
、(2)式は下式のように書き改められる。
=Acos(Δ 2 t 2 +90” +
φ z)e Tz (2’)次にS+ (tl
、tz)とS2 (tl、tz )を加算し、得られ
た加算データについてtzに関して複素フーリエ変換を
行いS(it、Fz)を求めれば、S(tl、Fz)は
下式で表わされる。
φ z)e Tz (2’)次にS+ (tl
、tz)とS2 (tl、tz )を加算し、得られ
た加算データについてtzに関して複素フーリエ変換を
行いS(it、Fz)を求めれば、S(tl、Fz)は
下式で表わされる。
ここで、F2はtzのフーリエ成分、ωは基準の共鳴周
波数である。
波数である。
次に、tlに関しても全く同様に複素フーリエ変換する
ことによりS (F+ 、 Fz )を求めれば、下式
が得られる。尚、Flはtlのフーリエ成分である。
ことによりS (F+ 、 Fz )を求めれば、下式
が得られる。尚、Flはtlのフーリエ成分である。
S (F+ 、 F2 )−
この(4)式において、
Tz / (1+T2 ” (Δ、+ω))m)lt
。
。
Tz / (1+72 ” (Δ! +(i)) )
xfiz 。
xfiz 。
Tz2 (Δ1+ω)/(1+722 (Δ!+ω))
−b I + Tz 2(Δ2 +ω) / (1+T2 z(Δ2+
ω))m l) z とおけば(4)式は下式のように表わされる。
−b I + Tz 2(Δ2 +ω) / (1+T2 z(Δ2+
ω))m l) z とおけば(4)式は下式のように表わされる。
S (F+ 、 Ft )−
「10[co−Iax−bnb2)cm(φ1fチ*)
−(atレスセ4zb+)ノリb−レ(φ、 −’i’
a >このようにして2DNMRスペクトルのデータS
(F+ 、F2 )が得られるが、(5)式から分るよ
うに、このデータにはFx 、F2軸に関する位相ずれ
φ1.φ2の項が存在しており、そのまま2ONMRス
ペクトルとして表示したのではスペクトルビークが純粋
な吸収ピークにならず、解析が困難なスペクトルとなっ
てしまう。
−(atレスセ4zb+)ノリb−レ(φ、 −’i’
a >このようにして2DNMRスペクトルのデータS
(F+ 、F2 )が得られるが、(5)式から分るよ
うに、このデータにはFx 、F2軸に関する位相ずれ
φ1.φ2の項が存在しており、そのまま2ONMRス
ペクトルとして表示したのではスペクトルビークが純粋
な吸収ピークにならず、解析が困難なスペクトルとなっ
てしまう。
そこで従来は、(5′)式に示すように、(5)式の整
数部と虚数部の2乗和の平方根(又は2乗和)をとるこ
とにより絶対値データl5(F+。
数部と虚数部の2乗和の平方根(又は2乗和)をとるこ
とにより絶対値データl5(F+。
F2)1を求め、所謂パワースペクトルとして表示して
いた。
いた。
(以 下 余 白)
Is (Fl 、 F2 ) l=絶対値デー
タにおいては、(5′)式から分るようにF+ 、Fz
軸に関する位相ずれφ1.φ2の項が消えるため、表示
されるスペクトルピークは吸収型のピークとなり、解析
が容易なスペクトルとなる。
タにおいては、(5′)式から分るようにF+ 、Fz
軸に関する位相ずれφ1.φ2の項が消えるため、表示
されるスペクトルピークは吸収型のピークとなり、解析
が容易なスペクトルとなる。
このようなデータの処理の流れをまとめると、第5図の
ようになる。
ようになる。
[発明が解決しようとする問題点]
ところが、このようなパワースペクトル表示には、スペ
クトルビークの裾が広がる(データ処理の段階でウィン
ド関数をかけることによりピークの裾を狭くすることが
可能であるが、そうすると今度はT2の短い核のピーク
が消滅してしまう)、結合定数Jの相対符号やNOE
(核オーバーハウザー効果)の符号が不明になるなどの
大きな欠点がある。
クトルビークの裾が広がる(データ処理の段階でウィン
ド関数をかけることによりピークの裾を狭くすることが
可能であるが、そうすると今度はT2の短い核のピーク
が消滅してしまう)、結合定数Jの相対符号やNOE
(核オーバーハウザー効果)の符号が不明になるなどの
大きな欠点がある。
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、位相補正
が可能でパワースペクトルのかたちでスペクトルを求め
る必要がない2次元核磁気共鳴測定方法を提供し、パワ
ースペクトルに伴う上記欠点を除くことを目的としてい
る。
が可能でパワースペクトルのかたちでスペクトルを求め
る必要がない2次元核磁気共鳴測定方法を提供し、パワ
ースペクトルに伴う上記欠点を除くことを目的としてい
る。
[問題点を解決するための手法1
この目的を達成するため、本発明にかかる2次元核磁気
共鳴測定方法は、 (a)準備パルス又はパルス列の照射後展開期間t1を
おいて検出パルス又はパルス列を照射し、この検出パル
ス又はパルス列照射後検出期間t2にわたって試料から
の自由誘導減衰信号を90゜位相の異なる2つの検出チ
ャンネルで検出するというシーケンスを用い、異なった
複数のtlの値について測定した複数のFID信号から
成る集合データS+ (tt 、tz )、82
(tt 、tz )を得ること、 (b)前記(a)におけるシーケンスと同一のシーケン
スで且つ準備パルス又はパルス列と検出パルス又はパル
ス列との間の位相が前記(a)におけるシーケンスの場
合と異なるシーケンスを用い、(a)と同一の複数のt
lについて測定した複数のFID信号から成る集合デー
タSs’(js。
共鳴測定方法は、 (a)準備パルス又はパルス列の照射後展開期間t1を
おいて検出パルス又はパルス列を照射し、この検出パル
ス又はパルス列照射後検出期間t2にわたって試料から
の自由誘導減衰信号を90゜位相の異なる2つの検出チ
ャンネルで検出するというシーケンスを用い、異なった
複数のtlの値について測定した複数のFID信号から
成る集合データS+ (tt 、tz )、82
(tt 、tz )を得ること、 (b)前記(a)におけるシーケンスと同一のシーケン
スで且つ準備パルス又はパルス列と検出パルス又はパル
ス列との間の位相が前記(a)におけるシーケンスの場
合と異なるシーケンスを用い、(a)と同一の複数のt
lについて測定した複数のFID信号から成る集合デー
タSs’(js。
1:z )、 Sz’ (j+ 、 1:2 )を得
ること、(c)前記集合データS+ (tt 、tz
)。
ること、(c)前記集合データS+ (tt 、tz
)。
82 (j+ 、 tz >、St ’ (tt
、tz )。
、tz )。
82’ (tt 、tz )の夫々についてtzに関
して複素フーリエ変換を行い、実数部と虚数部を有する
集合データS+ (j+ 、Fz )、S2 (t
t 。
して複素フーリエ変換を行い、実数部と虚数部を有する
集合データS+ (j+ 、Fz )、S2 (t
t 。
F2 >、81 ’ (it 、Fz )、82’
(tt 。
(tt 。
F2)を得ること、
(d)St (tt 、F2 )+iSz (j+
、F2 )S1’ (it 、F2 )+iSg’
(tl、F2 )又はSt (it 、Fz )
−!Sz (j+ 、Fz )St ’ (tt
、Fz )−isz’ (tt 、F2 )なる結合
を行うことにより結合データS (jl。
、F2 )S1’ (it 、F2 )+iSg’
(tl、F2 )又はSt (it 、Fz )
−!Sz (j+ 、Fz )St ’ (tt
、Fz )−isz’ (tt 、F2 )なる結合
を行うことにより結合データS (jl。
Fz )、S’ (tt 、F2 )を得ること、(
e)上記結合データS (j+ 、 Fz )。
e)上記結合データS (j+ 、 Fz )。
S’ (j+ 、F2 )の夫々について位相補正を
行うこと、 (f)位相補正後の2つの結合データS(j+。
行うこと、 (f)位相補正後の2つの結合データS(j+。
Fz >、S’ (tt 、F2 )の内一方の実数
部データ又は虚数部データを新たな実数部データとし、
他方の実数部データ又は虚数部データを新たな虚数部デ
ータとして結合した後にtlに関して複素フーリエ変換
するか、又は位相補正後の2つの結合データS (tt
、 F2 )、 S’ (it 、 F2 )の夫
々の実数部データ又は虚数部データをtlに関して複素
フーリエ変換して得られたデータの一方を実数部データ
、他方を虚数部データとして結合することにより結合デ
ータS (F+ 、 F2 )を得ること、 (0)結合データS (F+ 、 Fz )に関して位
相補正を行うこと、 より成ることを特徴としている。
部データ又は虚数部データを新たな実数部データとし、
他方の実数部データ又は虚数部データを新たな虚数部デ
ータとして結合した後にtlに関して複素フーリエ変換
するか、又は位相補正後の2つの結合データS (tt
、 F2 )、 S’ (it 、 F2 )の夫
々の実数部データ又は虚数部データをtlに関して複素
フーリエ変換して得られたデータの一方を実数部データ
、他方を虚数部データとして結合することにより結合デ
ータS (F+ 、 F2 )を得ること、 (0)結合データS (F+ 、 Fz )に関して位
相補正を行うこと、 より成ることを特徴としている。
し本発明の基本思想]
本発明にかかる2DNMR測定方法は、第3図に示した
構成を持つNMR装置で基本的に実施することができる
。
構成を持つNMR装置で基本的に実施することができる
。
以下、第1図に示す流れ図に従い本発明の基本思想を説
明する。
明する。
1)測定
本発明は第4図(a>のパルスシーケンスによる従来と
全く同様な測定に加え、このシーケンスの中の検出パル
ス90’xを例えば位相が90゜違う90’yパルスに
置き換えた第4図(b)のシーケンスを用いた測定を行
う点及びその後のデータ処理に特徴がある。
全く同様な測定に加え、このシーケンスの中の検出パル
ス90’xを例えば位相が90゜違う90’yパルスに
置き換えた第4図(b)のシーケンスを用いた測定を行
う点及びその後のデータ処理に特徴がある。
この付加した測定によって、CHl、0H2からは集合
データS+ ’ (j+ 、tz )、82’(t1
、t2)が夫々得られ、このデータは第4図(a)のシ
ーケンスによる測定によって得られた集合データS1
(tl 、tz )、St (tl 。
データS+ ’ (j+ 、tz )、82’(t1
、t2)が夫々得られ、このデータは第4図(a)のシ
ーケンスによる測定によって得られた集合データS1
(tl 、tz )、St (tl 。
jz)と共にメモリ15内に格納される。尚、この2つ
のシーケンスによる測定は、測定条件が異ならないよう
できるだけ接近した時刻に行う必要があり、できれば2
つのシーケンスによる測定が時分割的に並行して行われ
ることが好ましい。
のシーケンスによる測定は、測定条件が異ならないよう
できるだけ接近した時刻に行う必要があり、できれば2
つのシーケンスによる測定が時分割的に並行して行われ
ることが好ましい。
2)tzに関してフーリエ変換
得られた集合データS+ (tl 、tz >。
Sz (tl 、tz )、S+ ’ (tt 、
tg >。
tg >。
Sz’ (tl 、jz)を夫々t2に関して複素フ
ーリエ変換する。このフーリエ変換により、S+ (
tl 、F2 )、St (tl 、F2 )。
ーリエ変換する。このフーリエ変換により、S+ (
tl 、F2 )、St (tl 、F2 )。
S+’(tt、 Fz)、Sz’(tl、Fz)が
下式のように得られる。
下式のように得られる。
S+ (tl 、Fz )−
(以 下 余 白)
St (t、t 、 Fz )−81’ (
tt 、 F2 )=S2 ’ (j+ 、
F2 )=尚 A ’は第4図(b)のシーケンスに
よる測定で得られるデータにおけるtlに関する項で、
3)フーリエ変換後のデータ結合 S I (t 亀 、 F2 )+tSz <
t 1 、 F2 ) 及びSI’ (t
l、Fz)+iSz’ (it、Fz)というかたち
でフーリエ変換後のデータを結合する。結合によって、
下式で表わされる結合データ5(it 、F2 )、S
’ (tt 、Fz )が得られる。
tt 、 F2 )=S2 ’ (j+ 、
F2 )=尚 A ’は第4図(b)のシーケンスに
よる測定で得られるデータにおけるtlに関する項で、
3)フーリエ変換後のデータ結合 S I (t 亀 、 F2 )+tSz <
t 1 、 F2 ) 及びSI’ (t
l、Fz)+iSz’ (it、Fz)というかたち
でフーリエ変換後のデータを結合する。結合によって、
下式で表わされる結合データ5(it 、F2 )、S
’ (tt 、Fz )が得られる。
S (it 、 F2 )−
3+ (tt 、F2 )+!S2 (tt
、F2 )=S’ (j+ 、 F2 )−
8+ ’ (j+ 、 Fz )+iSz’
Ij+ 、 Fz )4)φ2に関して位相
補正 (10)、(11)式で表わされる結合データS(tt
、Fz )、S’ (tt 、Ft )についてφ
2−0となるよう位相補正を行う。
、F2 )=S’ (j+ 、 F2 )−
8+ ’ (j+ 、 Fz )+iSz’
Ij+ 、 Fz )4)φ2に関して位相
補正 (10)、(11)式で表わされる結合データS(tt
、Fz )、S’ (tt 、Ft )についてφ
2−0となるよう位相補正を行う。
位相補正は例えば以下のようにして′行うことができる
。即ち、結合データの実数部をR1虚数部を■とした時
、−Rcosφ+l sinφの値を求める。その計算
値はφがφ2に一致すると、−RCO3φ2+1Sln
φ2− となって最大値を示す。従って、φをいろいろ変えて−
ROO8φ+l sinφの値が最大になるように設定
すれば、その値が位相補正された実数部であり、その時
のφの値がφ2に等しいことになる。
。即ち、結合データの実数部をR1虚数部を■とした時
、−Rcosφ+l sinφの値を求める。その計算
値はφがφ2に一致すると、−RCO3φ2+1Sln
φ2− となって最大値を示す。従って、φをいろいろ変えて−
ROO8φ+l sinφの値が最大になるように設定
すれば、その値が位相補正された実数部であり、その時
のφの値がφ2に等しいことになる。
そのCOSφ2. sinφ2の値を用いてRsinφ
2+1cosφ2を求めれば、 Rsinφ2+ICO3φ20 となって位相補正された虚数部が求められる。
2+1cosφ2を求めれば、 Rsinφ2+ICO3φ20 となって位相補正された虚数部が求められる。
このような位相補正の結果、下式で示す結合デ ゛
−タが得られる。
−タが得られる。
S’ (j+ 、F2 )−
5)結合データの実数部データについてitに関してフ
ーリエ変換 (14)、(15)式で表わされる結合データS(tt
、F2 )、S’ (tt 、F2 )の夫々のt
lに関してフーリエ変換し、S (Fl、F2 )。
ーリエ変換 (14)、(15)式で表わされる結合データS(tt
、F2 )、S’ (tt 、F2 )の夫々のt
lに関してフーリエ変換し、S (Fl、F2 )。
S’ (F+ 、F2 )を得る。
(以 下 余 白)
6)フーリエ変換後のデータ結合
tlに関するフーリエ変換によって得られたS(Ft
、Fz >、S’ (Ft 、F2 )を、S(Ft
、F2 )+i3’ (Ft 、F2 )のかたち
で結合し、上式で示される結合データS (Fl 。
、Fz >、S’ (Ft 、F2 )を、S(Ft
、F2 )+i3’ (Ft 、F2 )のかたち
で結合し、上式で示される結合データS (Fl 。
F2)を得る。
S(Ft 、F2 )−
8(Ft 、F2 )+!S’ (Ft 、F2 )
=7)φ1に関して位相補正 (18)式で表わされる結合データについて、前述した
4)におけるφ1に関する補正と全く同様の方法で位相
補正を行う。
=7)φ1に関して位相補正 (18)式で表わされる結合データについて、前述した
4)におけるφ1に関する補正と全く同様の方法で位相
補正を行う。
この補正によりφiが零となるため、補正後の結合デー
タは (以 下 余 白) S(Ft 、 F2 )− となる、、(19)式にはφ1及びφ2に関する項が存
在せず、従ってこの内の実数部データを取出してスペク
トルとして表示すれば、φ1やφ2に基づく位相ずれの
ない吸収ピークによる2DNMRスペクトルが得られる
ことになる。言い換えれば、従来のようにパワースペク
トルのかたちで2DNMRスペクトルを表示する必要が
なく、パワースペクトルに起因する前述した不都合を除
くことができる。
タは (以 下 余 白) S(Ft 、 F2 )− となる、、(19)式にはφ1及びφ2に関する項が存
在せず、従ってこの内の実数部データを取出してスペク
トルとして表示すれば、φ1やφ2に基づく位相ずれの
ない吸収ピークによる2DNMRスペクトルが得られる
ことになる。言い換えれば、従来のようにパワースペク
トルのかたちで2DNMRスペクトルを表示する必要が
なく、パワースペクトルに起因する前述した不都合を除
くことができる。
尚、上記説明では3)において、
S+ (tt 、Fz )+iSz (tt 、F
2 )及びS+ ’ (it 、F2 )+iSz’
(js 、F2 )というかたちでプーリ1変換後
のデータを結合しだが、 Sl (j+ 、Fz )−isz (j+ 、F2
)及び −8+ ’ (tt 、 F
z )−!Sz’ (tt 、F2 )という
がたもでデータの結合を行っても全く同様の結果が得ら
れる。
2 )及びS+ ’ (it 、F2 )+iSz’
(js 、F2 )というかたちでプーリ1変換後
のデータを結合しだが、 Sl (j+ 、Fz )−isz (j+ 、F2
)及び −8+ ’ (tt 、 F
z )−!Sz’ (tt 、F2 )という
がたもでデータの結合を行っても全く同様の結果が得ら
れる。
又、上記説明では5)において2つの結合データの実数
部について夫々t1に関してフーリエ変換を行ったが、
実数部ではなく虚数部の方について夫々t1に関してフ
ーリエ変換するようにしても全く同様の結果が得られる
し、一方の結合データの実数部と他方の結合データの虚
数部についてフーリエ変換するようにしても全く同様の
結果が得られる。
部について夫々t1に関してフーリエ変換を行ったが、
実数部ではなく虚数部の方について夫々t1に関してフ
ーリエ変換するようにしても全く同様の結果が得られる
し、一方の結合データの実数部と他方の結合データの虚
数部についてフーリエ変換するようにしても全く同様の
結果が得られる。
又、上記説明では5)においてtlに関してフーリエ変
換した後に6)においてデータ結合を行ったが、この順
序は逆でも良い。即ち、(14)。
換した後に6)においてデータ結合を行ったが、この順
序は逆でも良い。即ち、(14)。
(15)式で表わされる結合データの実数部のみを結合
して(20)式に示すように先に結合データ5工(tt
、Fz)を作成し、この結合データ多−(tt 、F2
)を(21)式に示すようにtlに関してフーリエ変
換し結合データS(Ft 、F2 )を求めるようにし
ても全く同一の結果が得られる。
して(20)式に示すように先に結合データ5工(tt
、Fz)を作成し、この結合データ多−(tt 、F2
)を(21)式に示すようにtlに関してフーリエ変
換し結合データS(Ft 、F2 )を求めるようにし
ても全く同一の結果が得られる。
S(t 亀 、Ft)−
3(Fl 、F2)−
[実施例1]
上述した本発明にかかる2DNMR測定法を用い、MQ
NMR(Multiple Quantum NMR
:多重量子遷移に関する情報を抽出するNMR測定方法
)の一つである三M子フィルタ(Triple Qua
ntum Filter )実験を行う場合を例にと
り本発明を説明する。
NMR(Multiple Quantum NMR
:多重量子遷移に関する情報を抽出するNMR測定方法
)の一つである三M子フィルタ(Triple Qua
ntum Filter )実験を行う場合を例にと
り本発明を説明する。
第2図は、p 1antini等によって報告された三
量子フィルタ実験(J ournal or A ie
ricanChemical 5qciety Vo
l、104. p、6800− ) ニ用いられたパル
・ス列を示す。このパルス列は3つの90°パルスP1
.F2.F3から成り、期間では固定で、パルスP3に
含まれる^周波の位相をOoとすればパルスP1に含ま
れる高周波の位相はθ、パルスP2に含まれる高周波の
位相はθ+90°になっている。自由誘導減衰信号FI
Dはttの期間に検出し記憶される。前記パルスP+と
F2の照射により、試料に含まれる磁気回転共鳴子の集
合の非平衡の統計的状態が予め作られ、その後該共鳴子
の該予め作られた状態を特徴づける振動の位相に対して
位相角φだけ位相変移したパルスP3が印加される。そ
して、tIを段階的に変えながら測定を繰返し、更にそ
の測定がθの値を変化させて繰返し行われる。このよう
にして得られる1、の値と前記位相変移の種々の値に対
応して記憶された自由誘導減衰信号の線形結合を作り、
それを周波数領域ヘヱ重フーリエ変換することにより二
次元スペクトルが得られる。
量子フィルタ実験(J ournal or A ie
ricanChemical 5qciety Vo
l、104. p、6800− ) ニ用いられたパル
・ス列を示す。このパルス列は3つの90°パルスP1
.F2.F3から成り、期間では固定で、パルスP3に
含まれる^周波の位相をOoとすればパルスP1に含ま
れる高周波の位相はθ、パルスP2に含まれる高周波の
位相はθ+90°になっている。自由誘導減衰信号FI
Dはttの期間に検出し記憶される。前記パルスP+と
F2の照射により、試料に含まれる磁気回転共鳴子の集
合の非平衡の統計的状態が予め作られ、その後該共鳴子
の該予め作られた状態を特徴づける振動の位相に対して
位相角φだけ位相変移したパルスP3が印加される。そ
して、tIを段階的に変えながら測定を繰返し、更にそ
の測定がθの値を変化させて繰返し行われる。このよう
にして得られる1、の値と前記位相変移の種々の値に対
応して記憶された自由誘導減衰信号の線形結合を作り、
それを周波数領域ヘヱ重フーリエ変換することにより二
次元スペクトルが得られる。
表Aは、第2図のパルス列を用いた測定において、P+
、F2 、Psに与えられる位相の組合わせを示す。
、F2 、Psに与えられる位相の組合わせを示す。
(以下余白)
表 八
表Aにおいて測定1はθ=0°に設定された測定であり
、パルスP+ 、F2 、F3の位相をOo。
、パルスP+ 、F2 、F3の位相をOo。
90” 、O’に夫々設定した状態で、tlを例えばQ
seaから21380の等しいステップで512段階
に順次変えながら測定を繰返すことにより、CHl、C
H2から夫々512個のFID信号信号D11〜F I
01512. F I D21〜FID2512を
取得し、記憶する。
seaから21380の等しいステップで512段階
に順次変えながら測定を繰返すことにより、CHl、C
H2から夫々512個のFID信号信号D11〜F I
01512. F I D21〜FID2512を
取得し、記憶する。
次の測定2はθ−60′″に設定された測定であり、パ
ルスP+ 、Pz 、F3の位相を60°、150”
、O’に夫々設定した状態で、測定1と全く同様にtl
をo secから21secステツプで512段階に順
次変えながら測定を繰返すことにより、CI−II、C
H2から夫々512個のFID信号を取得し、このFI
D信号は先に測定1で得られ記憶されているFID11
〜F I D1512. F I D21〜FID25
12に符号を反転して夫々加Il(減算)されて線形結
合される。
ルスP+ 、Pz 、F3の位相を60°、150”
、O’に夫々設定した状態で、測定1と全く同様にtl
をo secから21secステツプで512段階に順
次変えながら測定を繰返すことにより、CI−II、C
H2から夫々512個のFID信号を取得し、このFI
D信号は先に測定1で得られ記憶されているFID11
〜F I D1512. F I D21〜FID25
12に符号を反転して夫々加Il(減算)されて線形結
合される。
以下全く同様の手順で測定3〜測定6が行われ、各測定
でCHl、0H2から得られた512個のFID信号は
表へに記載されている士の符号に従って加算又は減算さ
れ、線形結合されたFID信号の集合データSt (t
t 、tz )、Sz (を電。
でCHl、0H2から得られた512個のFID信号は
表へに記載されている士の符号に従って加算又は減算さ
れ、線形結合されたFID信号の集合データSt (t
t 、tz )、Sz (を電。
tt)が得られる。
上記表Aの測定が、先に説明した第4図(a)のシーケ
ンスによる測定に相当する。次に、表Aの測定における
F2とF3の位相を90°変移させた、以下に示すよう
な表8の測定を表Aと全く同様に行う。この測定が、先
に説明した第4図(b)のシーケンスによる測定に相当
する。
ンスによる測定に相当する。次に、表Aの測定における
F2とF3の位相を90°変移させた、以下に示すよう
な表8の測定を表Aと全く同様に行う。この測定が、先
に説明した第4図(b)のシーケンスによる測定に相当
する。
(以下余白)
表 8
この表8の測定により、線形結合されたFID信号の集
合データS+ ’ (tI 、tz >。
合データS+ ’ (tI 、tz >。
Sz’ (tt 、tz )が得られる。
得られた集合データS+ (tI 、tt)。
Sz (it 、iz )、St ’ (j+ 、
jz )。
jz )。
82’ (tt 、tz )は、先に説明した第1図
の流れ図に従って(2)から(7)までのデータ処理を
受け、それによりφ1やφ2に基づく位相ずれのない2
DNMRスペクトルデータS (Fs 。
の流れ図に従って(2)から(7)までのデータ処理を
受け、それによりφ1やφ2に基づく位相ずれのない2
DNMRスペクトルデータS (Fs 。
F2)が得られる。
上記説明は三ω子フィルタについて行ったが、二饅子フ
ィルタや四騒子フィルタについても全く同様に応用でき
る。
ィルタや四騒子フィルタについても全く同様に応用でき
る。
上述した説明では、1つの位相θのもとで1゜を例えば
512段階に変えた測定を行い、この測定をθを変えて
繰返すという手順を採用したが、逆に1つの11の値の
もとでθを何段階かに変えた測定を行い、この測定を1
1を512段階に変えて繰返すという手順で行っても、
得られるデータの数は全く同じであり、等価である。
512段階に変えた測定を行い、この測定をθを変えて
繰返すという手順を採用したが、逆に1つの11の値の
もとでθを何段階かに変えた測定を行い、この測定を1
1を512段階に変えて繰返すという手順で行っても、
得られるデータの数は全く同じであり、等価である。
又、上述した説明では表Aの測定におけるPgとPaの
位相を90°変移させたものを表8の測定としたが、P
gとPaの位相は変えずにPlの位相の方を90”変移
させたものを表Bの測定としても等価である。
位相を90°変移させたものを表8の測定としたが、P
gとPaの位相は変えずにPlの位相の方を90”変移
させたものを表Bの測定としても等価である。
[実施例2]
上述した三員子フィルタ実験では検出パルスが複数個で
表Aの測定と表8の測定の位相変移量は90°であるが
、準備パルスが複数個で位相変移量が30”の三員子コ
ヒーレンス実験(Trtp+e□uantum Co
herence)実験についても以下に述べるように本
発明を適用することができる。第6図は、Wokaun
等によって報告された三員子コヒーレンス実験(che
mical P hysics L ettersV
OI、52 、 p、407 、1977)に用いられ
たパルスシーケンスを示す。このパルスシーケンスは3
つの90’パルス(P+ 、Pa、Pa )及び1つの
180°パルスから成り、期間では固定である。このシ
ーケンスにおいてPs 、Pg 、Paが準備パルスに
相当し、P4が検出パルスに相当する。
表Aの測定と表8の測定の位相変移量は90°であるが
、準備パルスが複数個で位相変移量が30”の三員子コ
ヒーレンス実験(Trtp+e□uantum Co
herence)実験についても以下に述べるように本
発明を適用することができる。第6図は、Wokaun
等によって報告された三員子コヒーレンス実験(che
mical P hysics L ettersV
OI、52 、 p、407 、1977)に用いられ
たパルスシーケンスを示す。このパルスシーケンスは3
つの90’パルス(P+ 、Pa、Pa )及び1つの
180°パルスから成り、期間では固定である。このシ
ーケンスにおいてPs 、Pg 、Paが準備パルスに
相当し、P4が検出パルスに相当する。
表A′0表B′は、このパルス列を用いた測定において
P+ 、Pz 、Pa 、P4に与えられる位相の組合
わせを示す。
P+ 、Pz 、Pa 、P4に与えられる位相の組合
わせを示す。
表 A′
表 B′
スPI、P2 、Paの位相を30@変移させたもので
あり、この点が実施例1の三員子フィルタ実験の場合と
異なる点である。Pl、Pg 、Paの位相は変えずP
4の位相を30°変移させるようにしても等価である。
あり、この点が実施例1の三員子フィルタ実験の場合と
異なる点である。Pl、Pg 、Paの位相は変えずP
4の位相を30°変移させるようにしても等価である。
尚、この位相変移量を30°ではなく45°に設定すれ
ば二山子コヒーレンス実験、22.5゜に設定すれば四
盪子コヒーレンス実験となる。
ば二山子コヒーレンス実験、22.5゜に設定すれば四
盪子コヒーレンス実験となる。
表A′1表B′の測定により得られたデータの処理につ
いては実施例1と全く同じであるので省略する。
いては実施例1と全く同じであるので省略する。
以上、MQNMRを例にとって本発明を説明したが、本
発明は異種績2DNMR@をはしめ各種2DNMR法に
全く同様に適用することができる。
発明は異種績2DNMR@をはしめ各種2DNMR法に
全く同様に適用することができる。
[発明の効果]
以上詳述した如く、本発明によれば位相補正を行うこと
のできる2次元核磁気共鳴測定方法が実現される。その
ため、従来のようにパワースペクトルのかたちで2ON
MRスペクトルを表示する必要がなく、従来避けられな
かったスペクトルビークの裾の広がり、Tzが短いピー
クの消滅及び結合定数J、NOEの符号が不明になると
いったパワースペクトルに起因する問題を除くことが可
能となる。
のできる2次元核磁気共鳴測定方法が実現される。その
ため、従来のようにパワースペクトルのかたちで2ON
MRスペクトルを表示する必要がなく、従来避けられな
かったスペクトルビークの裾の広がり、Tzが短いピー
クの消滅及び結合定数J、NOEの符号が不明になると
いったパワースペクトルに起因する問題を除くことが可
能となる。
第1図は本発明の基本思想を説明するための流れ図、第
2図は三員子フィルタ実験に用いられるパルスシーケン
スを示す図、第3図は2DNMR法を行うためのNMR
装置の一例を示す図、第4図は従来の測定で用いられる
パルスシーケンス及び本発明で付加された測定に用いら
れるパルスシ−ケンスを示す図、第5図は従来のデータ
処理を説明するための流れ図、第6図は三聞子コヒーレ
ンス実験に用いられるパルスシーケンスを示す図である
。 1:11石 2:試料コイル 3:高周波発振器 4二可変移相回路 6.7=ゲート 9.10:復調回路 11:90°移相回路 12.13:A−D変換器 14:コンピュータ 15:メモリ 16:パルスプログラマ
2図は三員子フィルタ実験に用いられるパルスシーケン
スを示す図、第3図は2DNMR法を行うためのNMR
装置の一例を示す図、第4図は従来の測定で用いられる
パルスシーケンス及び本発明で付加された測定に用いら
れるパルスシ−ケンスを示す図、第5図は従来のデータ
処理を説明するための流れ図、第6図は三聞子コヒーレ
ンス実験に用いられるパルスシーケンスを示す図である
。 1:11石 2:試料コイル 3:高周波発振器 4二可変移相回路 6.7=ゲート 9.10:復調回路 11:90°移相回路 12.13:A−D変換器 14:コンピュータ 15:メモリ 16:パルスプログラマ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (a)準備パルス又はパルス列の照射後展開期間t_1
をおいて検出パルス又はパルス列を照射し、この検出パ
ルス又はパルス列照射後検出期間t_2にわたって試料
からの自由誘導減衰信号を90°位相の異なる2つの検
出チャンネルで検出するというシーケンスを用い、異な
った複数のt_1の値について測定した複数のFID信
号から成る集合データS_1(t_1、t_2)、S_
2(t_1、t_2)を得ること、 (b)前記(a)におけるシーケンスと同一のシーケン
スで且つ準備パルス又はパルス列と検出パルス又はパル
ス列との間の位相が前記(a)におけるシーケンスの場
合と異なるシーケンスを用い、(a)と同一の複数のt
_1について測定した複数のFID信号から成る集合デ
ータS_1′(t_1、t_2)、S_2′(t_1、
t_2)を得ること、(c)前記集合データS_1(t
_1、t_2)、S_2(t_1、t_2)、S_1′
(t_1、t_2)、S_2′(t_1、t_2)の夫
々についてt_2に関して複素フーリエ変換を行い、実
数部と虚数部を有する集合データS_1(t_1、F_
2)、S_2(t_1、F_2)、S_1′(t_1、
F_2)、S_2′(t_1、F_2)を得ること、 (d)S_1(t_1、F_2)+iS_2(t_1、
F_2)S_1′(t_1、F_2)+iS_2′(t
_1、F_2)又はS_1(t_1、F_2)−iS_
2(t_1、F_2)S_1′(t_1、F_2)−i
S_2′(t_1、F_2)なる結合を行うことにより
結合データS(t_1、F_2)、S′(t_1、F_
2)を得ること、(e)上記結合データS(t_1、F
_2)、S′(t_1、F_2)の夫々について位相補
正を行うこと、 (f)位相補正後の2つの結合データS(t_1、F_
2)、S′(t_1、F_2)の内一方の実数部データ
又は虚数部データを新たな実数部データとし、他方の実
数部データ又は虚数部データを新たな虚数部データとし
て結合した後にt_1に関して複素フーリエ変換するか
、又は位相補正後の2つの結合データS(t_1、F_
2)、S′(t_1、F_2)の夫々の実数部データ又
は虚数部データをt_1に関して複素フーリエ変換して
得られたデータの一方を実数部データ、他方を虚数部デ
ータとして結合することにより結合データS(F_1、
F_2)を得ること、 (g)結合データS(F_1、F_2)に関して位相補
正を行うこと、 より成る2次元核磁気共鳴測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5203685A JPS61210933A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 2次元核磁気共鳴測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5203685A JPS61210933A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 2次元核磁気共鳴測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61210933A true JPS61210933A (ja) | 1986-09-19 |
JPH0334821B2 JPH0334821B2 (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=12903589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5203685A Granted JPS61210933A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 2次元核磁気共鳴測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61210933A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326397A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-11-24 | Jeol Ltd | 磁気共鳴スペクトルの定量方法 |
CN112683940A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-20 | 恒天海龙(潍坊)新材料有限责任公司 | 一种无机阻燃纤维素纤维中阻燃剂含量的快速测定方法 |
-
1985
- 1985-03-15 JP JP5203685A patent/JPS61210933A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326397A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-11-24 | Jeol Ltd | 磁気共鳴スペクトルの定量方法 |
JP4498947B2 (ja) * | 2004-04-15 | 2010-07-07 | 日本電子株式会社 | 磁気共鳴スペクトルの定量方法 |
CN112683940A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-20 | 恒天海龙(潍坊)新材料有限责任公司 | 一种无机阻燃纤维素纤维中阻燃剂含量的快速测定方法 |
CN112683940B (zh) * | 2020-12-24 | 2022-07-19 | 潍坊欣龙生物材料有限公司 | 一种无机阻燃纤维素纤维中阻燃剂含量的快速测定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0334821B2 (ja) | 1991-05-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |