JPS61247947A - 核磁気共鳴分光法の応答信号を得る方法と装置 - Google Patents

Abstract

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め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は磁気共鳴分光法、更に具体的に云えば、第、
１の被結合核種目を第２の所望の種目からの磁気共鳴応
答信号から減結合し、特に生体内の分光作像で減結合、
オーパーツ）ウザー核強化及び／又は選択性飽和（飽和
切換え実験の場合）を達成する新規な方法と装置に関す
る。

医療診断の作像技術の当業者の間では、炭素−１３（１
３Ｃ）の核磁気共鳴分光法は、生体内の人間の代謝過程
を研究する為の方法として将来性を持つかも知れないこ
とが比較的よく知られている。

然し、生体内１３０分光法は、適当な強い磁界の磁気装
置に、分光作像を行なう為に必要な空間的及び時間的な
安定性があっても、困難がないわけではない。１３ｃは
存在比が低く、感度の低い原子核であり、適切な信号対
雑音比でそれからのスペクトルを求めることは、比較的
困難である。１３Ｃ原子核及び１Ｈ原子核（陽子）の間
のダイポール相互作用から起こるスペクトル線の分裂に
より、適当な１３Ｃスペクトルを求めることは更に困難
になる。１３Ｃ実験を行なうと同時に、陽子化学シフト
赤スペクトルにわたってサンプルを照射するスピン減結
合方法によって、スペクトル線の分裂を最小限に抑える
ことが、フィジカル拳しビュー誌９３．９４４　（１９
５５年）所載のＦ、ブロッホの論文「核誘導の最近の発
展」に提案されている。

スピン減結合方法は、実質的に陽子（１Ｈ）共鳴を飽和
させて、所望のＩ３Ｃスペクトルの分裂をなくすもので
ある。この様に多重子構造が崩壊する結果、解釈が一層
やり易いスペクトルが得られると共に、多重子の全ての
信号が１個のスペクトル線に集中することにより、信号
対雑音比が改善される。

従来技術 ブロッホが提案したスピン減結合の後、有効な並びに最
適の減結合を行なう為の他の多数の方法が提案されてい
る。ジャーナル・オブ・ケミカル・フィジックス誌４５
．３８４５　（１９６６年）所載のＲｏＲ，エルンスト
の論文「インコヒーレント無線周波電磁界を用いた核磁
気２重共鳴」は、無線周波の磁気的な不規則雑音で強く
サンプルを照射することにより、異質原子核スピン系を
減結合した。ジャーナル・オブ・ケミカル・フィジック
ス誌４８．６６２　（１９６８年）所載のＪ、　Ｓ。

ウォー他の論文「多重パルスＮＭＲ実験」は、干渉する
スピン（例えばｌＨスピン）にその特性的な共鳴状態で
又はラーモア周波数で、適当な強さの無線周波数（ＲＦ
）の撮動を同時にかけるという２重共鳴実験減結合方法
を利用している。ジャーナル・オブ・マグネティック・
レゾナンス誌１９．１７３　（１９７５年）所載のＪ、
Ｂ、　グルッツナー他の論文「コヒーレント広帯域減結
合−炭素−１３核磁気共鳴分光法に於ける陽子雑音減結
合に代る方法」は、広帯域減結合方法を利用しているが
、この場合、デユーティ・サイクル５０％の矩形波形で
減結合搬送波周波数を位相変調することが必要である。

ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス誌４３
．５０２（１９８１年）所載のＭ、　Ｈ，レビット他の
論文「複合パルス減結合」は、複合パルス減結合方法を
利用している。

ジャーナル・オブ・ケミカル・フィジックス誌５４．３
２３９　（１９７１年）所載のＭ、メーリンク他の論文
「ソリッド・パルスＮＭＲに於ける化学シフトを分解す
る為のスピン減結合」では、ウォー他の方法が、結晶状
固体の磁気共鳴による研究に有効であることが報告され
ている。フィジカル・レビュー誌９２．４１１（１９５
３年）所載のＡ、　Ｗ、オーバーハウザーの論文「金属
中の原子核の分極」に報告されている様に、所謂オーバ
ーハウザー強化効果により、信号対雑音比を更に改善す
ることも出来ると思われるし、金属の固体の磁気共鳴に
よる研究にも使えると考えられる。

こういう方法は有効な結果を発生する為に比較的高いＲ
Ｆ電力レベルを必要とするが、これは検査するサンプル
を加熱する傾向がある。生きている被検体（特に人間）
の分光作像では、過度の入射するＲＦ電力による組織の
加熱によって、被検体の不快並びに／又は空間的な歪み
を避ける為に、出来る限り少ないＲＦ電力を用いながら
、最大の減結合効果を（所定の帯域幅の中で）生ずる様
な減結合方法を選ぶことが、この為非常に重要である。

発明の要約 この発明では、第１の被結合原子核種目の、第２の所望
の原子核種目から発生される磁気共鳴分光信号に対する
影響を減少する方法が、被結合原子核種口のラーモア周
波数とほゞ等しい中心周波数で無線周波励振信号を発生
し、中心周波数信号の振幅を５ｉｎｅ　（ωｏ　ｔ）信
号波形で変調し、変調されたＲＦ倍信号振幅及び瞬時中
心周波数の内の少なくとも一方を、被結合種目の通過帯
域周波数ω０に関係する周波数範囲にわたって調節して
、所望の程度の被結合種目の抑圧及びオーバーハウザー
核強化の内の少なくとも一方を持つＲＦ減結合信号を発
生する工程を含む。５ｉｎｅ　（ωｏ　ｔ）包絡線変調
信号は、主ローブと、一定数のサイドローブ、典型的に
は主ローブの前後の最初の２つのサイドローブを含む様
に打切ることが好ましい。

打切った励振信号は、所望の励振帯域幅ω０に関係する
期間Ｔｏ内に発生する。５ｉｎｅ　（ωｏ　　ｔ）関数
は、主ローブから離れるにつれて減衰させることにより
、ハミング窓関数等を乗すること等の様に、別の関数に
よって更に変更し、所望の効果を最適にすることが出来
る。

現在好ましいと考えられる実施例では、ＲＦ減結合信号
は、ＲＦパルスを非周期的に繰返す装置、周波数オフセ
ットを持つ単側波帯変調搬送波を発生する装置、又は何
れも第１の被結合原子核種目のラーモア周波数の選ばれ
た帯域幅の中で、低周波数の周波数変調とその後の振幅
変調を持つＲＦ搬送波を発生する装置の内の１つによっ
て発生される。

従って、この発明の目的は、第１の被結合原子核種目を
、第２の原子核種目からの応答ＭＲ倍信号ら減結合する
新規な方法を提供することである。

この発明の別の目的は、第１の予め選ばれた原子核種目
を、第２の原子核種目からの応答ＭＲ倍信号影響しない
様に減結合する新規な装置を提供することである。

この発明の上記の並びにその他の目的は、以下図面につ
いてこの発明の詳細な説明する所から明らかになろう。

発明の詳細な説明 最初に第１図について説明すると、横軸２に周波数Ｆが
増加する向きに示されており、縦軸４に信号の大きさＭ
が増加する向きに示されているが、刺激を受けた原子核
の第１の所望の種目からの応答信号によって発生される
第１の所望のスペクトル１０が、この所望の原子核と、
それ自身の磁気共鳴応答スペクトル１１を持つ第２の被
結合原子核種目との間のダイポール結合の相互作用の為
、望ましくないスペクトル内容部分１０ａを持つことが
判る。特に、主たる応答周波数ｆｄを持つ１３Ｃの様な
所望の原子核種目のスペクトルは、陽子（Ｈ）−炭素（
’Ｃ）の結合の為に複雑になす ることがある。被結合原子核種目（１Ｈ）の共鳴周波数
又はラーモア中心周波数ｆｃを実質的に中心として帯域
幅ｆｏを持つと共に、被結合原子核の共鳴に有効に作用
して、所望の共鳴スペクトルの分裂をなくすのに十分な
振１幅Ａを持っ励振信号１２を発生することにより、望
ましくないスペクトル部分１０ａの影響を最小限に抑え
ることが出来る。この手順は、被結合原子核種目を所望
の種目から減結合するものであり、この結果、解釈が一
層容易に出来る所望のスペクトルが得られると共に、所
望の種目の応答信号の全部を１つのスペクトル線に集中
することにより、その信号対雑音比を改善することが知
られている。

それに必要な無線周波（ＲＦ）電力の大きさを最小限に
抑えながら、信号１２の減結合効果を最大にする為、こ
の発明では、被結合種目は、次に示す形の変調包絡線Ａ
ｍ　（ｔ）を持つ搬送周波数ｆｃ倍信号照射することが
出来ることが判った。

Ａｍ　　（ｔ） −（ｓｌｎｃ　（ωｏｔ））／（ωｏｔ）−ｓｌｎｃ（
ω□　　ｔ）　　　　　　　　　　　　　（１）こ＼で
ｔは時間であり、ω０が所望の減結合信号の帯域幅（即
ち、ωＯ−２πｆｏ）を決定する。

この変調包路線が第２ａ図に示されており、この図で、
変調波形１６の最大振幅のローブ１６ａが発生する時刻
ｔｏの前後の時間ｔが横軸１４に示されている。相対的
な振幅Ａｌｌ１が縦軸１８に示されている。５ｉｎｅ　
（ωＯｔ）変調信号波形１６が時刻ｔｏに対して偶の周
期関数であって、変調信号波形の中心時刻ｔｏから次第
に時間が離れるにつれて、振幅が減少する交互の極性の
ビーク１６ｂ。

１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ・・・・・・を持つことが判る
。

特に、４対のサイドローブのピーク、例えば（中心時刻
ｔｏより前の時間に対する）サイドローブのピーク１６
ｂ−１，１６ｃｍ１．１６ｄ−１及び１６ｅ−１と、（
中心時刻ｔｏより後の時間に対する）サイドローブのビ
ーク１６ｂ−２，１６ｃｍ２．１６ｄ−２及び１６ｅ−
２とが示されている。信号１２（第１図）の完全に矩形
の飽和減結合包絡線を発生する為には・、時間領域の５
ｉｎｅ変調信号に無限の数のこういうサイドローブが必
要であるが、これは実際には不可能である。この発明で
は、主ローブ１６ａと最初の２対の隣合うサイドローブ
１６ｂ−１，１６ｂ−２，１６ｃｍ１゜１６ｃｍ２とを
含む有限の期間Ｔｏ内の打切り変調波形によって、適切
な減結合を達成し得る照射帯域幅ｆ。を定めることが出
来ることが判った。

この結果得られる変調されたＲＦ搬送波信号２０を第２
ｂ図に示す。変調包絡線の振幅Ａｍ′の絶対値が、期間
Ｔ０にわたり、打切り５ｉｎｅ　（ωＯｔ）変調波形１
６の絶対値であること、並びに瞬時振幅が、被結合原子
核種目の搬送波周波数信号波形２２の振幅であることが
認められよう。最初のサイドローブ１６ｂ−１及び１６
ｂ−２に伴って包絡線の極性が反転する為、変調信号の
ローブ２０ｂ−１及び２０ｂ−２が、主ローブ２０ａ及
び２番目のサイドローブ２０ｃｍ１及び２０Ｃ−２の変
調ＲＦ倍信号位相とは反対の位相であることが認められ
よう。変調ＲＦ波形２０が開始する時刻（ｔｏ　　Ｔｏ
／２）の前、又は変調ＲＦエネルギのパルスが終わる時
刻（ｔｏ　＋Ｔｏ　／２）より後に、実質的ＲＦエネル
ギが存在しない。時刻ｔｏに於ける中心振幅２０に対し
、種々の時刻ｔに於ける変調信号の振幅を更に減衰させ
ることが望ましいことがある。例えば、５１ｎｃ　（ω
Ｏｔ）関数にハミング窓関数等を乗算することにより、
信号２０の周波数スペクトルを鋭くすることが出来る。

第２ｃ図は、被結合種目のラーモア周波数ｆｃに於ける
１個の５ｉｎｅで変調されたＲＦパルス信号２０の周波
数スペクトルを示す。パルス信号の持続時間ｔｏは、３
ｄＢ帯域幅（ＢＷ３　）が所望の矩形帯域幅ｆＯ（第１
図）にほゞ等しくなる様に調節されている。実際のスペ
クトル２３が、信号１２の所望の一定振幅Ａではなく、
波状の頂部２３ａを持ち、理想的な減結合信号１２の理
想的な形状係数Ｓ’−１：１ではなく、３０ｄＢ帯域幅
（ＢＷ３０）とＢＷ３の比に対し約１．２５：１の形状
係数Ｓを持って、傾斜した下側及び上側の裾部２３ｂ−
１及び２３ｂ−２を持つことが判る。その為、部分２３
ａの最小信号レベルと帯域幅ｆｏの両方が、所望の減結
合効果を発生するのに要求される最小値に少なくとも等
しくなる様に調節されている限り、理想的ではないが、
比較的急峻な裾部２３ｂは、サンプルに対する所要のエ
ネルギが最小限に抑えられ、パルス信号が最低限の効率
に近付くことを意味する。然し、ｓｉｎｃで変調された
ＲＦ倍信号、実際の磁気共鳴分光法のパルス信号順序で
そうなる様に、周期的に印加される時、スペクトル２３
が更に修正される。

分光法の実際の実験では、（信号対雑音比を改善する為
の信号の平均化の為に一１個所から、並びに／又は分光
法による像を作る為に配列の位置の各々から）十分な信
号を収集する為、並びに／又は所望の減結合効果を持た
せる為には、サンプルの比較的多数の逐次的な個別の照
射が必要である。

その種目のスピン／格子緩和時間（Ｔ１）を越えない期
間内に、特定の原子核種目に多数回の励振信号を印加す
る効果は飽和と呼ばれる。従って、サンプルを照射する
（分光法の応答信号を呼び起こす為に）各々の順序が、
少なくとも１つの減結合／飽和ＲＦ信号パルス２０を必
要とする。典型的な場合が、夫々上下に揃えた第２ｄ図
及び第２ｅ図に例示されている。これらの図は、逐次的
な減結合／飽和ＲＦ信号パルス２０、例えば第１及び第
２の逐次的な減結合／飽和ＲＦ信号パルス２０−１及び
２０−２を示しており、その各々は持続時間がほゞ同じ
であるが、順序繰返し期間ｔ。

だけ時間が隔たっており、これは矩形ゲート・パルス２
４を持つゲート関数Ｖ、（第２ｅ図）を用いて５１ｎｃ
変調ＲＦ信号をゲートすることに相当する。例えば、第
１及び第２のゲート・パルス２４−１及び２４−２が夫
々ＲＦ信号２０−１及び２０−２をゲートして、その成
分が、前縁２４−１ａ又は２４−２ａが発生する時刻よ
り前に、サンプルに印加されず、後縁２４−１ｂ又は２
４−２ｂが発生する時に終了する様に保証する。この為
、１、が少なくともＲＦパルスの長さＴｏより前桁か大
きいこと（理想的にはｊ、ｗｏｏ）を必要とする第２ｃ
図のスペクトルは得られない。スペクトル分析器の表示
装置から得られる実際のスペクトルが第２ｆ図に示され
ている。図示の特定のスペクトルでは、約５ミリ秒の繰
返し期間ｔｒを用いた。比較的幅の狭い信号周波数のス
パイクの隣合うものの間の隔たりΔｆがこの期間ｔｒに
反比例する。即ちΔｆ　＝　１　／　ｔ　ｒであり、図
示の５ミリ秒の繰返し期間では約２００Ｈｚである。各
々の個別のスペクトル線の実際の幅は、各々の個別の変
調ＲＦ信号パルス２０の持続時間Ｔｏが比較的短く、例
えばパルス間繰返し期間ｔｒより少なくとも１桁小さい
為に、比較的狭い。第２ｆ図のスベクトルは、第２Ｃ図
の所望のスペクトル包絡線２３に近似する包絡線（種々
のスペクトル線の先端を結ぶ線）を持っているが、実際
にはくし形のスペクトルであり、連続的なＲＦスペクト
ルではない。スペクトル線の数及び線の間の周波数のす
き間Δｆの両方がパルス繰返し速度によって定められ、
このパルス繰返し速度自体が磁気共鳴実験の他の判断基
準によって定められるから、くシ形のスペクトル線の間
の全ての「孔」がラーモア周波数を表わし、この時被結
合原子核種目は減結合パルスの影響を受けない。従って
、こういうスペクトルの孔のほり全部を除き、所望の飽
和帯域幅ｆ０にわたって大体連続的なスペクトルを作る
為には、別の工程を用いなければならない。この発明の
一面として、くシ形スペクトル線をほり連続的に周波数
偏移させる。その量は、特定の時刻に於けるそのスペク
トル線の第１の位置と、同じ時刻に於ける次に隣接する
スペクトル線によって定められた周波数との間の周波数
範囲にわたり、各々のスペクトル線が少なくとも１同視
れる様にするのに十分な大きさとし、はゾ連続的な照射
／飽和スペクトルを合成する。５ｉｎｅ変調ＲＦ信号の
逐次的な繰返しによって行なわれるくし形スペクトルの
変換が、現在好ましいと考えられる３つの方法によって
行なわれるが、次にこれを説明する。

ＲＦ減結合／飽和パルスの非周期的な繰返し第３ａ図で
は、飽和／減結合信号が、５ｉｎｅ変調ＲＦパルス信号
３０−１．３０−２．３０−３・・・・・・３０−　（
ｎ−１）、３０−ｎ、３０−　（ｎ＋１）・・・・・・
の順序によって構成される。この各々のパルス信号が同
じ持続時間期間Ｔｏを持ち、信号パルス３０の各々の順
序に対し、信号繰返し期間１゜を同じ形で連続的に変え
る。図示の順序では、隣合ったパルス３０の間のパルス
間繰返し期間ｔｒを、（第１及び第２の信号パルス３０
−１及び３０−２の間の）最大のパルス間繰返し期間ｔ
ｒ１から（逐次的な信号パルス３０−ｎ及び３’Ｊ−（
ｎ＋１）の間の）最小のパルス間繰返し期間ｔ　まｎ で徐々に減少する。この為、６対のパルス信号３０の間
の時間的な隔たり（並びにそれに関連するゲー信号２４
）が最小値と最大値の間又は最大値と最小値の間で連続
的に変化し、その増分は、スペクトルの孔が実質的にな
くなる様に、スペクトル線の数及び位置を変える位に十
分小さくする。

この非周期的なＲＦ減結合／飽和パルスの繰返しの効果
が第３ｂ図のスペクトル分析器の表示に示されている。

図示のスペクトルでは、２つの異なる繰返し速度だけを
用いており、従って、１対のスペクトルを重畳して、可
変速度の信号パルスの効果を例示している。この効果を
更に例示する為、２つのスペクトルの内の２番目２３−
２）即ち、１番目のスペクトル２３−１の繰返し期間ｔ
ｒ１の半分に等しい繰返し期間ｔｒ２を持つスペクトル
は、その間の見分けを付は易くする為、１番目のスペク
トルの振幅よりも幾分大きな振幅をわざと与えである。

振幅が小さい方の１番目のスペクトル２３−１のスペク
トル線のピークの数が、振幅が大きい方の２番目のスペ
クトル２３−２のスペクトル線のピークの数の２倍であ
ることが認められよう。１番目のスペクトルを発生する
信号の繰返し速度が振幅が一層大きい２番目のスペクト
ルを発生する信号順序のちょうど半分である為、同じ帯
域幅の中に１番目のスペクトル線が２倍あり、１番目の
スペクトルの１つ置きのスペクトル線が２番目のスペク
トルの１つのスペクトル線と一致する。然し、１番目の
スペクトルが実際に２番目のスペクトルの孔を「埋める
」ことが認められよう。

両方のスペクトルが、各々のパルス３０（第３ａ図）を
同じ振幅にすることによって得られる様な同じ振幅であ
るとすれば、隣合ったスペクトル線の先端の間のスペク
トル包絡線が、所望の通過帯域信号１２になることが理
解されよう。更に、パルス間繰返し期間ｔｒの上に述べ
た連続的な増分的な変化が、くし形スペクトルの孔を埋
め、最大のパルス間期間ｔｒｌ及び最小のパルス間期間
ｔｒｎ及び増分（又は言換えれば、パルスの数（Ｎ＋１
））が適当に選択されている限り、はＶ連続的なスペク
トルを発生することが理解されよう。全ての信号パルス
３０の振幅が等しくなくても、帯域幅の頂部２３ａ（第
２Ｃ図参照）に誘起される波状の程度だけが影響を受け
る。種々のパルスの振幅は、任意の特定の不所望の原子
核のラーモア周波数で供給されるエネルギが、そこで所
望の程度の減結合／飽和を発生するのに十分である様に
さえなっていればよい。更に、隣合う任意の２つのパル
ス間繰返し期間、例えば第１の期間ｔｆｆｌ及び次の期
間ｔｉｌ＋１の間の増分は、任意の特定の周波数のエネ
ルギが所望の効果を持つのに十分であれば、パルス信号
の間の振幅の同等性の程度と合せて調節することが出来
る。

第３Ｃ図は、非周期的な反復的なＲＦ信号パルスを発生
する現在好ましいと考えられる実施例の装置３０′を示
す簡略ブロック図である。計時範囲掃引手段３２が出力
３２ａにはＶ連続的に変化する制御電圧Ｖｃ（ｔ）を発
生する。出力電圧の大きさΔＶはＶｃ制御部３２ｂを作
動することによって変えることが出来、電圧の変化が起
こる持続時間Δｔｒは、関連した制御部３２ｃによって
変えることが出来る。制御電圧ＶＣ（Ｂは、複数個の相
次ぐ計時範囲期間Δｔｒの各々の間、単調に増加する電
圧であってもよいし、複数個の相次ぐ計時範囲期間の各
々の間単調に減少する電圧であってもよいし、或いは図
示の様に交互の計時範囲期間で交互に増加並びに減少す
るものであってもよい。計時範囲期間Δ１．の持続時間
は、１番目乃至Ｎ番目の変化するパルス間繰返し期間ｔ
　　（ここでｍ−１，２・−・、Ｎ）では、（Ｎ＋１）
番目のパルス３Ｏ−（Ｎ＋１）の持続時間Ｔｏに、最大
又は最小の制御電圧の大きさの時に使われる掃引間の休
止時間があれば、その持続時間を加えた和である。この
様な掃引量休止時間は何の役にも立たない様に思われる
し、パルス時間ｔｏは常に最小のパルス間期間さえより
も短いから、範囲掃引期間Δｔｒは大体１つの順序に対
する個別のパルス間期間の和に等しい。即ちΔｔｒりΣ
　（１）。

習＃１ｒｌＩ 制御電圧Ｖｃ（ｔ）がパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）発
生手段３４の周波数制御入力３４ａに加えられる。この
発生手段の出力には、タイミング１、で予め選ばれた信
号の変化が発生する。平均パルス間時間ｔ　　　は関連
した制御部３４ａにｒ　、　ａｖｇ よって設定することが出来、最大及び最小のパルス間期
間、その間の増分並びに増分の速度は、周波数制御入力
３４ａの計時範囲掃引電圧に応答する。出力３４ｂに出
る増分的に変化する信号ｔｒが単安定マルチバイブレー
ク手段３６のトリガ入力３６ａに加えられる。入力３６
ａの各々のトリガ信号に応答して、マルチバイブレータ
手段の出力３６ｂには、関連した制御部３６ｃの調節に
よって定められた持続時間Ｔｏを持つパルスが現れる。

従って、パルス間期間ｔｒは、計時範囲掃引手段３２及
びＰＲＦ発生手段３４によって定められた通りに、最大
のパルス間期間から最小のパルス間期間まで増分的に変
化する。マルチバイブレータ手段の出力３６ｂに出る非
周期的な反復的なパルス順序が、ゲート信号として作用
する。このゲート信号がｓｉｎｃ（ｘ）関数発生手段３
８の入力３８ａに印加される。関数発生手段３８が、ゲ
ート信号の期間Ｔｏにわたり打切りｓｉｎｃ（ｘ）波形
を発生する。こうして発生された関数信号が出力３８ｂ
に現れ、可聴周波増幅手段４０で増幅され、変調信号Ｖ
Ｍ　（ｔ）となる。関数発生手段３８は、例として挙げ
れば、パルス源と、パルスを計数して固定メモリのアド
レスを取出す手段と、ＲＯＭからのディジタル情報を打
切り５ｉｎｅ波形に変換するディジタル・アナログ変換
手段を持つ発生器の様に、固定メモリ（ＲＯＭ）をベー
スとした周知の種類の任意の関数発生器であってよい。

発生手段３８は、計数手段が所要数のカウントを計数し
て、期間Ｔｏ全全体わたってｓｉｎｃ（ｘ）関数電圧Ｖ
Ｍを発生させ、その変化が制御部３６ｃの調節に応答す
る様に保証する為、パルス源の周波数を調節する手段を
も持っていてよい。ＲＯＭには任意の単調関数をプログ
ラムすることが出来る、例えばハミング窓形５ｉｎｅ関
数等をプログラムすることが出来ることを承知されたい
。

周波数源手段４２が、その出力４２ａに原子核の中心ラ
ーモア周波数ｆｃ信号を発生する。周波数ｆＣは関連し
た制御部４２ｃによって調節することが出来る。源平段
の出力４２ａからのＲＦ信号が第１のゲート式ＲＦ増幅
手段４４の入力４４ａに印加される。増幅された中心周
波数信号が、制御入力４４ｃに持続時間Ｔｏを持つ各々
のゲート・パルスｖＴが存在する間だけ、出力４４ｂに
現れる。ゲートされた中心周波数ＲＦ信号パルスが変調
手段４６の第１の入力４６ａに印加され、この変調手段
は増幅器４０から５ｌｎｃ（ｘ）関数電圧ＶＭを受取る
振幅制御入力４６ｂを持っている。

変調手段４６がアナログ掛算器として作用し、その出力
４６ｃに５ｉｎｅ変調の中心周波数ＲＦ倍信号発生する
。変調ＲＦ倍信号別のゲート式増幅手段４８の入力４８
ａに印加される。第２のゲート式増幅手段の出力４８ｂ
に出る信号は、その制御入力４８ｃに変調期間Ｔｏゲー
ト波形ｖＴが存在することに応答する。（このゲート電
圧は、発生手段３８が手段３４の出力信号によって制御
されなければ、第１のゲート式増幅手段の制御入力４４
Ｃ及び関数発生手段の入力３８ａにあるものと同じであ
る。）この為、中心周波数搬送波が５ｉｎｅ包絡線３０
によって変調され、それが非周期的に繰返され、この繰
返しをゲートして、期間Ｔ。の前後に打切り変調包絡線
に「リンギング」が生ずる傾向を除く。非周期的に繰返
される５ｉｎｅ変調の不所望の種目に対する飽和パルス
信号が、少なくとも通過帯域１２（第１図参照）の帯域
幅ｆ０と同じ幅の通過帯域を持つ帯域フィルタ手段５０
によって濾波され、低調波又は高調波成分側があれば、
それを除去する。こうして得られた信号が電力増幅手段
５２によって適正な電力レベルまで増幅され、磁気共鳴
分光装置のＲＦアンテナ装置（図に示してない）の一部
分を形成するコイル手段５４に対し、電圧信号Ｖｓとし
て供給される。この為、電力増幅手段の出力制御部５２
Ｃ１中心周波数制御部４２　Ｃｓ　５ｉｎｅ変調期間Ｔ
ｏ制御部３６ｃ、平均パルス間期間Ｔ　　　制御部３４
Ｃ１制御電圧ｒ　、　ａｖｇ 振幅ＶＣ制御部３２ｂ及び／又は掃引範囲Δｔｒ制御部
３２ｃを適当に調節することにより、打切り５ｌｎｃ変
調を持つ、非周期的に繰返されるＲＦ飽和信号パルスの
全てのパラメータを変えて、所望の程度の減結合飽和並
びに／又はオーバーハウザ核強化を持たせることが出来
る。

周波数オフセットを持つ単側波帯（ＳＳＢ）変調式（１
）の両辺にｅｘｐ（ｊωｔ　　ｔ）　＝　ｃｏｓ（ω＋
　　ｔ）　＋ｉ　　（５ｉｎ（ω＋　　ｔ）　）を乗す
ることにより、新しい変調関数ＰＳ　（ｔ）を発生する
ことが出来る。

ＰＳ　（ｔ）−ＰＳｒ　　（ｔ）＋１ＰＳｏ　　（ｔ）
−ｓｉｎｅ（ωＯｔ）　　ｅｘｐ（ｉω＋　　ｔ）こ＼
で ＰＳ＋　　（ｔ） −ｓｉｎｅ（ωＯｔ）　　（８０８（（ＩＪＩ　　ｔ）
　）　　（３ａ）ＰＳｏ　（ｔ） −ｓｉｎｅ（０ｇ　　ｔ）　　（５ｉｎ（ｃｔ＞＋　　
ｔ）　）　　（３ｂ）こ−でω１−２πｆ１であり、ｆ
Ｉは、励振スペクトルの孔を除く為に、中心周波数ｆＣ
に対して（ω、−２πｆｏ）のくし影線周波数を移動さ
せる為に用いられる、小さいが連続的に変えられるオフ
セット周波数である。この為、１対の直角位相信号を組
合せ（即ち、単側波帯ＲＦ倍信号発生シ）、＜シ形の無
オフセット周波数ＳＳＢスヘクトル（この場合、スペク
トル線自体はω０に関係するΔｆ周波数だけ隔たってい
る）の隣合うスペクトル線の間の周波数をカバーする範
囲にわたり、はり連続的にＳＳＢ信号をオフセットさせ
ることにより、連続的な減結合信号スペクトルが得られ
る。これを第４ａ図のグラフに示してあり、スペクトル
分析器の表示は、第１のＳＳＢスペクトル５８ａが、最
大オフセット周波数値ω　　にほゞａＸ 等しいω１の値に対し、所望の中心周波数ｆＣに対して
はＶ対称的に発生されることを示している。

この場合、下側側波帯を用い、オフセット周波数ｆ１が
、ω１が０にほゞ等しくなるまで減少する時、単側波帯
信号の周波数が徐々に上昇し、その増分的な変化の増加
は、オフセット周波数の範囲の反対側の端で第２のスペ
クトル５８ｂが得られるまで、ω１の増分的な変化が減
少するのと同じである。ｆｌの最小値及び最大値を選択
し直すことにより、又は反対側の側波帯（即ち、上側側
波帯）を選択することにより、周波数のオフセットは反
対向き、例えば減少する向きにすることが出来ることが
理解されよう。オフセット周波数ｆ１が帯域通過設定周
波数ｆｏの変化よりも一層遅く（典型的には少なくとも
１桁以上）変化する限り、オフセット周波数ｆ１の各々
の増分的な変化が、オフセットを持たない周波数スペク
トルの別の孔部分を埋めることが理解されよう。ｆｏ＋
ｆｌ。

ｆｃ及び信号の振幅を適当に選ぶことにより、関心のあ
るスピンを持つ種目から、特定の原子核種目を減結合す
ることが出来、並びに／又はオーバーハウザ核効果によ
って種目を強化することが出来る。

第４ｂ図は周波数オフセット単側波帯ＲＦ抑圧信号を発
生する現在好ましいと考えられる１実施例の装置６０の
簡略ブロック図である。装置６０が繰返し期間ｔｒ制御
手段６２を持っていて、これがその出力６２ａに制御電
圧信号を発生する。

この制御電圧信号は、関連した制御手段６２ｃによって
設定される様な各々の繰返し期間ｔｒの持続時間の間、
関連した制御部６２ｂによって設定することの出来る振
幅の範囲ΔＶにわたり、単調に変化する。出力６２ａの
繰返し期間ｔｒ倍信号、各々の期間ｔｒ内に単調増加又
は単調減少にすることが出来（その為、鋸歯状信号波形
に見える）、又はその代りに交互の逐次的な期間で交互
に増加並びに減少してもよい（こうして図示の様に三角
波形を発生する）。ｔｒ信号波形が第１の周波数ｆ１発
生手段６４の入力６４ａに供給される。この発生手段の
出力６４ｂの信号周波数は、関連した制御部６４ｃによ
って平均周波数（ｆ＋　’　）に設定され、入力６４ａ
の制御電圧の最大値及び最小値に応答して、最小ｆ１周
波数から最大１１周波数まで変えられる。第４ａ図に示
したスペクトルでは、信号入力６４ａの最大値及び最小
値が発生手段６４の出力信号をそれに関連したオフセッ
ト周波数に夫々設定する。ゆっくりと変化する第１の周
波数ｆ１信号が位相直角分割手段６６の入力６６ａに供
給される。変化する可聴周波入力波形には、第１のアナ
ログ掛算手段（混合器／変調器）６８−１の第１の入力
６ｇ−１ａに導入する為、第１の出力６６ｂではＶ２Ｏ
”の移相を加える。第２の分割手段の出力６６ｃが発生
する出力信号は、第２のアナログ掛算手段６８−２の第
１の入力３８−２ａに対する入力信号と似ているが、そ
の間に実質的な移相はゼロである。第１のアナログ掛算
手段６８−１の第２の入力６８−１ｂに、第２の信号分
割手段の第１の出カフ０ａからの第１の同相信号を供給
し、第２の出カフ０ｂが出カフ０ａの信号とほゞ同じ位
相を持つ信号を第２のアナログ掛算手段６８−２の第２
の入力６８−２に供給する。第２の信号分割手段の入カ
フ０ｃにある信号が、打切り５１ｎｃ変調包絡線信号で
あり、これが５１ｎｃ（ｘ）発生手段７２の出カフ２ａ
に得られる。この関数発生手段は関数手段３８（第３Ｃ
図）とほり同一であってよく、典型的には、パルス発生
器７２−１及びゲート手段７２−２　（パルス発生器７
２−１からのパルス及び入カフ２ｂからのゲート信号Ｔ
ｏを受取る）を持ち、このゲート手段が、パルス発生器
のパルスを計数手段７２−３の入力に印加する各々の期
間Ｔｏを制御する。計数手段７２−３のカウントが増加
並びに／減少する時、このディジタル・カウントがＮ本
のデータ線を介して、固定メモリ（ＲＯＭ）手段７２−
４のアドレス入力に伝えられる。計数手段７２−３のカ
ウントに応答して、逐次的にアクセスされる各々の異な
るアドレスに応答して、ＲＯＭ手段７２−４がディジタ
ル・アナログ変換（ＤＡＣ）手段７２−５のディジタル
入力に対し、Ｍ個の並列データ・ビットを供給する。変
化するディジタル・データ入力に応答して、ＤＡＣ手段
がその出カフ２ａにアナログ出力信号を発生し、それが
第２の分割手段の入カフ２ｃに導入される。ＲＯＭ手段
７２−４にあるデータを適当に符号化すると共に、パル
ス発生器７２−１の周波数を設定することにより、打切
り５ｉｎｅ変調波形が関数発生器の出カフ２ａで合成さ
れる。毎回発生される５ｌｎｃ　（ωｏ　ｔ）波形の持
続時間が、Ｔｏ制御手段７４の第１の出カフ４ａから関
数発生器の入カフ２ｂに供給される持続時間Ｔｏを持つ
各々のパルスに応答する。この制御手段が別の出カフ４
ｂに第２の期間Ｔｏパルスをも発生し、両方のパルスの
持続時間が関連した制御部７４ｃに応答して、信号の通
過帯域ｆｏを定める様に選ばれた値に設定される。

関数発生手段の出力６４ｂの信号は瞬時周波数ｆ１を持
つ正弦である、即ちＶ　（６４ｂ）　−ｃｏｓ（ω＋　
　１）である。従って、第１の分割手段の第２の出力６
６ｃの信号Ｙは、Ｙ■ｃｏｓ　（ω＋　　１）であり、
出力６６ｂの信号はｓｉｎ　（ω＋　　１）である。第
２の分割・手段の入カフ０ｃの信号がｓｉｎｃ（ωＯｔ
）であるから、第１及び第２の出カフ０ａ、７０ｂの両
方の信号Ｘがｓｉｎｃ（ωｏ　ｔ）には譬等しい。従っ
て、第１のアナログ掛算器の信号出力６８−１ｃがＰＳ
ｏ　（ｔ）　＝ｓｉｎｃ（ωＯｔ）・ｓｉｎ　（ω＋　
　１）であり、第２のアナログ掛算器の出力６Ｂ−２Ｃ
の信号がＰＳ■（ｔ）　−ｓｉｎｃ（ωｏ　　ｔ）　　
・　ｃｏｓ　（ω＋　　１）である。

中心周波数ｆＣ正弦ＲＦ信号（これは第３Ｃ図の手段４
２の様な周波数源手段から供給することが出来る）が、
無線周波分割手段７６の入カフ６ａ供給される。分割手
段７６が第１及び第２の出力？６ｂ、７６ｃを持ち、そ
の信号は振幅がほゞ等しいが位相が互いに直角である。

分割手段７６の第１の出カフ６ｂ及び第２の出カフ６ｃ
の信号の間のは−Ｘ９０＠の位相差は、関連した移相φ
制御部７６ｄの動作によって調節することが出来る。

出カフ６ｂの０＠信号が第１のゲート式増幅器７８−１
の入カフｇ−１ａに接続され、出カフ６ｃからの９０″
が信号が第２のゲート式増幅器７８−２の入カフ８−２
ａに接続される。夫々のゲート式増幅器の出カフ８−１
ｂ及び７Ｂ−２ｂは、Ｔｏ制御手段の出カフ４ｂに一緒
に並列に接続された夫々の制御式カフ８−１ｃ及び７ｇ
−２ｃに付能信号が現れた場合にだけ存在する。第１の
ゲート式増幅器の出力が第１のゲート式変調手段８０−
１のＲＦ入力８Ｏ−１ａに接続され、第２の増幅器のゲ
ート出力が第２のゲート式変調手段８０−２のＲＦ入力
８Ｏ−２ａに接続される。夫々第１及び第２のゲート式
変調手段の変調信号入力８Ｏ−１ｂ及び８Ｏ−２ｂが、
アナログ掛算器の夫々の出力６８−２ｃ及び６ｇ−１ｃ
からの信号ＰＳ■及びＰＳＯを受取る。ゲート式変調器
は、何れもゲート入力８Ｏ−１ｃ又は８Ｏ−２ｃを持っ
ていて、これもＴｏ制御手段の出カフ４ｂに接続されて
いる。ゲート式変調手段１及び２の各々が関連した出力
８Ｏ−１ｄ又は８Ｏ−２ｄに夫々の信号を発生する。こ
の信号は、夫々の入力８Ｏ−１ｃ又は８Ｏ−２ｃのゲー
ト信号に応答して、変調器がオンにゲートされた時にだ
け存在し、この出力信号がＲＦ入力８Ｏ−１ａ又は８Ｏ
−２ａに夫々導入される関連した位相直角ＲＦ倍信号構
成し、変調器の夫々の入力８Ｏ−１ｂ又は８〇−２ｂに
夫々導入されたＰＳ信号によって変調される。各々のゲ
ート変調器は平衡形であってよく、関連する平衡入力８
Ｏ−１ｅ又は８Ｏ−２ｅが平衡制御部８２−１又は８２
−２に接続され、夫々出力８Ｏ−１ｄ又は８Ｏ−２ｄに
現れる中心周波数ｆｃ搬送波エネルギの量をゼロにする
。第１のゲート式変調器の出力８Ｏ−１ｄの信号Ｖｌ及
び第２のゲート式変調器の出力８Ｏ−２ｄの信号Ｖｏが
、ＲＦ組合せ手段８４の第１及び第２の入力８４ａ、８
４ｂの内の関連した１つに夫々供給される。ゲート式変
調手段８０はこの出願と同日に出願された係属中の米国
特許出願通し番号（出願人控え番号ＲＤ−１６，４２１
）に記載されている形式であってよい。組合せ手段８４
がその出力８４ｃに信号Ｖ　を発生し、夫々の入力信号
がＳ 線形に同相で組合される。この為、増幅手段８６に、従
って（第３ｃ図の増幅手段５２及びアンテナ手段５４の
様に、適当な電力増幅器及びアンテナに結合する為に）
装置の出力６０ａに供給される出力信号は、次の様に定
義される。

Ｖ　　ｍｓｉｎｃ（ω□　　ｔ）　　５ｉｎ（（（ＩＪ
ｃ−ω１）　　ｔ）こ−でωＣ−２πｆｃである。この
式は、上側側波帯を選ぶ様な適当な位相にすることによ
り、ｓＩｎ　（（ωＣ＋ω１）ｔ）に変えることが出来
る。

何れの単側波帯信号Ｖ　も所望の変調関数５ｌｎｅＳ （ωｏ　　ｔ）　　・ｅｘｐ（ｉω＋　　１）によって
変調された中心周波数ｆｃの搬送波信号である。言換え
れば、信号１２の所要の帯域幅ｆｏの「孔」のはＶ全部
を埋めるのに要求される通り、打切り５ｉｎｅ変調信号
が（ｆＣ：！：ｆ＋　）からｆｃまでの周波数範囲にわ
たって変えられる。

周波数−振幅変調 式（４）は、ｓｌｎ　（（（ＩＪｃ−ω１）　ｔ）の形
をした予め周波数変調された信号の振幅を打切り５ｉｎ
ｅ　（ωｏ　　ｔ）関数で変調したものと云う様に、若
干違った見方有することが出来る。この為、適当な中心
周波数信号の相次ぐ周波数変調とその後の振幅変調とに
より、信号Ｖ　は幾分か一層容易ｓ に得られる。装置９０は周波数変調、振幅変調方式を利
用して、所要の信号Ｖｏ　　（ｔ）を発生する。

装置９０が周波数制御入力９２ａを持つ可変水晶制御発
振器（ＶＣＸＯ）手段９２を用いており、入力９２ａに
制御信号Ｖｃ（ｔ）を加えて、ＶＣＸＯ手段の出力９２
ｂに於ける周波数を変える。

制御電圧ＶＣ（ｔ）信号が三角波形であって、最低周波
数に対応する最低レベルＶ、と最高周波数に対応する最
大信号レベルＶＭとを持ち、この各々の極限周波数が逐
次的な複数個の掃引期間ｔｒの内の１つの両端で発生す
ることが有利である。

この為、出力９２ｂの信号の平均周波数は周波数ｆ１と
見なすことが出来る。制御電圧が（ｆｌ−（Δｆ／２）
）の最小値から（ｆ＋＋（（Δｆ／２））の最大値まで
の範囲にわたり、出力信号の瞬時周波数を変える。この
周波数変調された信号Ｖ！　　（ｔ）が周波数変換集成
体９３の入力９３ａに加えられる。集成体９３は混合器
手段９４を持ち、これは入力９３ａからの周波数変調信
号ｖ１（１）を受取る第１の入力９４ａ１及び安定な周
波数源手段９５の出力９５ａから周波数ｆ２　（２πｆ
２−ω２）の別の信号Ｖ２　　（ｔ）を受取る第２の入
力９４ｂを持っている。混合器の出力９４Ｃは、５ｉｎ
ｅ　Ｃｗ２ｔ±（ω１±Δω／２）ｔ）と云う形をした
信号Ｖａ　　（ｔ）を持っており、こ−でΔω−２πΔ
ｆである。出力９４ｃの信号ｖ３（１）に得られる和又
は差が、適当な帯域フィルタ手段９６によって選択され
、周波数変換集成体の出力９３ｂに出る信号Ｖａ　　（
ｔ）は、上向き変換器の集成体９３では、Ｖ４　（ｔ）
＝　５ｉｎ（ω２ｔ＋ω１　ｔ＋Δωｔ／２）である。

制御電圧ＶＣ（１）が変化する期間ｔｒは、ｖｃｘｏ手
段９２の周波数ｆ１の１サイクルに較べて比較的長いこ
と、並びにｖｃｘｏ手段の周波数ｆ１及び周波数源９５
の周波数ｆ２が、混合器の和／差が帯域フィルタ手段９
６によって適当に濾波し得る様に選ばれていることが理
解されよう。望ましくない原子核種目の中心周波数ｆｃ
を特定のｖｃｘｏ手段９２によって発生することが出来
れば、ｖｃｘ。

の出力９２ｂに於ける電圧Ｖ＋　　（ｔ）が実際の中心
周波数（子局波数変調）出力信号Ｖ４　　（ｔ）になり
得ること、並びに周波数変換集成体９３全体を省略する
ことが出来ることが理解されよう。制御電圧ＶＣ（ｔ）
によって中心周波数ｆｃを変えなければならない速度は
典型的には中心周波数より同格か低いから、大抵のラー
モア周波数、特に患者である人間の作像を行なう位に大
きい磁気共鳴装置に関連するラーモア周波数にとって、
実用的なりｃｘｏ装置を利用することが出来る。

Ｖ４　（ｔ）＝　５ｉｎ（ωｃｔ±Δωｔ／２）を直接
的に発生する為に１個のｖｃｘｏ手段９２を用いるか、
或いは、（ω２−ω１）−ｍωＣ或いは（ω２＋ω１）
−ωＣになる様な信号Ｖａ（ｔ）−ｓｉｎ（ω２　ｔ±
ω１　ｔ±Δωｔ／２）を発生する為にｖｃｘｏ手段９
２を周波数変換手段９３と組合せても、その結果得られ
る比較的ゆっくりと周波数変調された信号が、振幅変調
器手段９７の第１の入力９７ａに印加される（この振幅
変調器手段は所望の中心周波数ｆｃで動作し得る任意の
適当なアナログ掛算器並びに／又は混合器手段であって
よい）。ｓｉｎｃ（ｘ）発生器手段９８が、変調手段９
７の第２の入力９７ｂに対し、ｓｉｎｃ（ｘ）信号Ｖｓ
　　（ｔ）をその出力９８ａに発生する。同期の為に必
要となる様に、５ｉｎｅ　（ωＯｔ）信号はゲートの入
力９８ｂのゲート期間Ｔｏ信号によってゲートすること
が出来る。この結果、変調器の出力９７ｃに出る信号Ｖ
ａ　　（ｔ）は、要求される通りに、５ｌｎｃ（ωｏ　
ｔ）・　５ｌｎ（ωｃｔ±Δωｔ／２）という形である
。この信号がゲート式ＲＦ増幅器９９のＲＦ入力９９ｂ
に印加され、この増幅器が制御入力９９ａにゲート信号
を受取り、その出力９９ｃにゲートされた振幅変調及び
周波数変調の信号Ｖｏ　（ｔ）を発生する。この周波数
変調／振幅変調信号信号は必要な ５ｉｎｅ　（ωＯｔ）　　ｓｉｎ　（（（ＩＪｃ　−ω
＋　）　　ｔ）と云う形であり、増幅器９９によるゲー
ト作用が、最終的な信号に、適正に打切った５ｉｎｅ振
幅変調が現れる様に保証する様に作用し、この為、比較
的数少ない集成体しか必要としない発生器を用いて、選
ばれた程度の減結合並びに／又はオーバーハウザ核強化
を達成することが出来る。

磁気共鳴分光法で陽子又はその他の原子核種目の減結合
並びに／又はオーバーハウザ核強化を行なう為の現在好
ましいと考えられる幾つかの方法並びに装置、特に生体
内の人間の診断用作像に使える様な方法並びに装置を詳
しく説明したが、当業者には、いろいろな変更が容易に
考えられようう。従って、この発明の範囲は特許請求の
範囲によってのみ限定されるものであり、ニーに例とし
て挙げた具体的な細部並びに計装によって制約されない
ことを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的な磁気共鳴分光実験で得られる周波数ス
ペクトルを示すグラフであり、原子核種目の応答信号の
スペクトルを示している。第２ａ図はこの発明の一面に
従って用いられる、５ｉｎｅ関数の変調包絡線の振幅を
時間に対して示すグラフ、第２ｂ図はこの発明による５
つのローブを持つ打切り５ｉｎｅ変調ＲＦ搬送波を示す
グラフ、第２ｃ図は第２ｂ図の減結合用ＲＦ単独パルス
信号の周波数スペクトルを示すグラフ、第２ｄ及び第２
ｅ図は逐次的な１対の５ｉｎｅ変調ＲＦ減結合パルスと
それと関連を持つゲート信号の互いに関係を有する時間
領域のグラフであり、この発明を理解するのに役立つ。 第２ｆ図は特定の１つの変調ＲＦ信号順序の周波数領域
のオシロ波形を表す写真であり、この発明の別の面を理
解するのに役立つ。第３ａ図はこの発明の現在好ましい
と考えられる第１の実施例で使われる非周期的な可変期
間繰返し減結合信号を時間領域で示すグラフ、第３ｂ図
は第３ａ図の時間領域波形の１例によって発生されるス
ペクトルのオシロ波形を表す写真、第３Ｃ図は第３ａ図
の時間領域信号及び第３ｂ図の周波数領域信号を発生す
る為の現在好ましいと考えられる形の装置の簡略ブロッ
ク図、第４ａ図は現在好ましいと考えられる別の形の減
結合用ＲＦパルスの周波数領域の中味を示すオシロ波形
を表す写真、第４ｂ図は第４ａ図に示した減結合信号を
発生する現在好ましいと考えられる形の装置の簡略ブロ
ック図、第５図はこの発明に従って減結合用ＲＦ倍信号
発生する現在好ましいと考えられる別の形の装置の簡略
ブロック図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）サンプルから核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法の応答信
   号を発生する第２の原子核種目に結合された第１の原子
   核種目の化学シフト・スペクトルを選択的に励振する方
   法に於て、 （ａ）前記第１の原子核種目のラーモア周波数にほゞ等
   しい中心周波数を持つ無線周波信号を発生し、 （ｂ）前記中心周波数を持つ信号の振幅をｓｉｎｃ（ω
   ＿０ｔ）信号波形で変調し、 （ｃ）前記第１の種目の通過帯域周波数ω＿０に関係す
   る周波数範囲にわたり、変調された無線周波信号の振幅
   及び瞬時中心周波数の内の少なくとも一方を調節して無
   線周波減結合信号を発生し、（ｄ）該信号をサンプルに
   結合して、第１の種目の減結合並びに所望の種目の応答
   信号に対するオーバーハウザー核強化の内の少なくとも
   一方が得られる様にし、 （ｅ）第２の原子核種目からのＮＭＲ応答信号を呼び起
   こす工程を含む方法。 ２）特許請求の範囲１）に記載した方法に於て、工程（
   ｂ）が、更に、所望の帯域幅ω＿０に関係する予定の期
   間Ｔ＿０内に発生する様にｓｉｎｃ（ω＿０ｔ）変調信
   号を打切る工程を含む方法。 ３）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、工程（
   ｂ）が、更に、主ローブのピーク時刻ｔ＿０から離れた
   時間の間、変調信号の振幅を減衰させて、鮮鋭になった
   周波数応答を発生する工程を含む方法。 ４）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、工程（
   ｂ）が、更に、期間Ｔ＿０内に、主ローブと該主ローブ
   に対する最初の２対のサイドローブだけを含む様なｓｉ
   ｎｃ（ω＿０ｔ）信号を発生する工程を含む方法。 ５）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、工程（
   ｃ）が、予定の最大値及び予定の最小値の内の一方から
   該最大値及び最小値の内の他方まで増分的に変化する繰
   返し期間ｔ＿ｒで打切りｓｉｎｃ（ω＿ｏｔ）変調信号
   を非周期的に繰返して、第１の種目の周波数通過帯域に
   わたって振幅変調された無線周波信号の瞬時周波数を変
   える工程を含む方法。 ６）特許請求の範囲５）に記載した方法に於て、期間ｔ
   ＿ｒの最小値が期間Ｔ＿０より少なくとも１桁大きくな
   る様に選ばれている方法。 ７）特許請求の範囲６）に記載した方法に於て、更に、
   第２の所望の種目を励振する各々の励振順序に対し、少
   なくとも工程（ｃ）を繰返す工程を含む方法。 ８）特許請求の範囲５）に記載した方法に於て、（Ｎ＋
   １）個の打切りｓｉｎｃ（ω＿０ｔ）ＲＦ信号パルスを
   発生し、更に、期間ｔ＿ｒをその極限の間の範囲にわた
   ってＮ個の増分だけ増分的に変える工程を含む方法。 ９）特許請求の範囲５）に記載した方法に於て、更に、
   各対の期間の内の交互の１つの期間で、期間ｔ＿ｒを交
   互に反対向きに逐次的に増分的に変える工程を含む方法
   。 １０）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、工程
   （ｂ）が、単側波帯抑圧搬送波信号として変調された無
   線周波信号を発生する工程を含み、工程（ｃ）が、単側
   波帯信号の瞬時中心周波数を調節して、この信号の見か
   けの中心周波数を予定のオフセット周波数範囲にわたっ
   てずらして、第１の種目の化学シフト・スペクトル内の
   周波数を実質的にカバーする工程を含む方法。 １１）特許請求の範囲１０）に記載した方法に於て、工
   程（ｂ）が、下側側波帯信号を発生する工程を含み、工
   程（ｃ）が、第１の種目の化学シフト・スペクトルにわ
   たって変調信号の瞬時中心周波数を増加する様に、ずら
   した周波数を下げる向きに調節する工程を含む方法。 １２）特許請求の範囲１０）に記載した方法に於て、工
   程（ｃ）が、変調周波数の逆数より少なくとも１桁小さ
   い速度でずらした周波数を変える工程を含む方法。 １３）特許請求の範囲１０）に記載した方法に於て、工
   程（ｅ）が、第２の種目を励振する為の少なくとも１つ
   の励振順序を発生する工程を含み、更に工程（ｃ）が、
   第２の種目を励振する前記少なくとも１つの励振順序の
   各々に対し、予定の範囲にわたって少なくとも１回、ず
   らした周波数を偏移させる工程を含む方法。 １４）特許請求の範囲１３）に記載した方法に於て、工
   程（ｃ）が、各対の第２の種目の励振の各々交互の励振
   で、交互に反対向きにずらした周波数を増分的に変調す
   る工程を含む方法。 １５）特許請求の範囲１０）に記載した方法に於て、更
   に、位相合せ方法によって単側波帯信号を発生する工程
   を含む方法。 １６）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、工程
   （ｃ）が、打切りｓｉｎｃ（ω＿０ｔ）信号によってそ
   の振幅変調を行なう前に、信号の瞬時中心周波数を変調
   して、第１の種目の化学シフト・スペクトルにほゞ等し
   い周波数帯にわたって偏移動させる工程を含む方法。 １７）特許請求の範囲１６）に記載した方法に於て、前
   記偏移が所望の通過帯域にわたってほゞ単調である方法
   。 １８）特許請求の範囲１６）に記載した方法に於て、工
   程（ｅ）が、第２の種目を励振する為の少なくとも１つ
   の励振順序を発生する工程を含み、第２の種目を励振す
   る１対の励振順序の各々交互の順序の間、偏移なしの周
   波数に対し、偏移が交互の方向に交互に増分的に変えら
   れる方法。 １９）特許請求の範囲１６）に記載した方法に於て、工
   程（ａ）が、中心周波数とは異なる第１の周波数で周波
   数変調信号を発生し、振幅変調を行なう工程（ｂ）の前
   に、第１の種目の中心周波数に対して前記第１の周波数
   の信号をヘテロダイン検波する工程を含む方法。 ２０）特許請求の範囲１６）に記載した方法に於て、工
   程（ａ）が、第１の種目の中心周波数で直接的に周波数
   変調信号を発生する工程を含む方法。 ２１）核磁気共鳴（ＮＭＲ）実験で第１の種目の減結合
   、並びにサンプル内の第２の原子核種目に対するオーバ
   ーハウザー核強化効果の内の少なくとも１つを持つ様な
   無線周波信号を発生する装置に於て、前記第２の原子核
   種目とは異なる、前記サンプル内の第１の種目のラーモ
   ア周波数にほゞ等しい中心周波数で無線周波信号を発生
   する手段と、該中心周波数信号の振幅をｓｉｎｃ（ω＿
   ０ｔ）信号波形で変調する手段と、前記第１の種目の化
   学シフト・スペクトルω＿０に関係する周波数範囲にわ
   たり、変調された無線周波信号の振幅及び瞬時中心周波
   数の少なくとも一方を調節する手段と、調節済みの信号
   を前記サンプルに印加して、前記第２の原子核種目に対
   する前記第１の原子核種目の結合を最小限に抑えるか、
   又は前記第２の原子核種目から得られる磁気共鳴分光法
   の応答信号をオーバーハウザー効果によって強化する手
   段とを有する装置。 ２２）特許請求の範囲２１）に記載した装置に於て、前
   記振幅変調手段が、周波数通過帯域ω＿０に関係する予
   定の期間Ｔ＿０内に発生する打切りｓｉｎｃ（ω＿０ｔ
   ）変調信号として前記ｓｉｎｃ（ω＿０ｔ）変調信号波
   形を発生する手段を有する装置。 ２３）特許請求の範囲２２）に記載した装置に於て、ｓ
   ｉｎｃ（ω＿０ｔ）変調波形がその主ローブのピークに
   ある時以外の全ての時に、前記変調信号の振幅を予定の
   形で減衰させることにより、前記信号の周波数応答を整
   形する手段を有する装置。 ２４）特許請求の範囲２２）に記載した装置に於て、前
   記振幅変調手段が、主ローブと、該主ローブに対する最
   初の２対のサイドローブだけを期間Ｔ＿０内に含む様に
   ｓｉｎｃ（ω＿０ｔ）変調信号をゲートする手段を有す
   る装置。 ２５）特許請求の範囲２４）に記載した装置に於て、前
   記調節する手段が、予定の最大値及び予定の最小値から
   該最大値及び最小値の内の他方まで増分的に変化する繰
   返し期間ｔ＿ｒで打切りｓｉｎｃ（ω＿０ｔ）変調信号
   を非周期的に繰返す手段を有する装置。 ２６）特許請求の範囲２５）に記載した装置に於て、前
   記非周期的に繰返す手段が、最小期間ｔ＿ｒの値を設定
   する手段と、期間Ｔ＿０の値を常に前記期間ｔ＿ｒの最
   小値より少なくとも１桁小さくなる様に設定する手段と
   を有する装置。 ２７）特許請求の範囲２６）に記載した装置に於て、前
   記非周期的に繰返す手段を、前記第２の種目を励振する
   各々の励振順序に応答して動作させる手段を有する装置
   。 ２８）特許請求の範囲２５）に記載した装置に於て、前
   記非周期的に繰返す手段が、その各々が前記振幅変調手
   段によって前記中心周波数信号を前記ｓｉｎｃ（ω＿０
   ｔ）信号波形で変調させる様な（Ｎ＋１）個の信号を発
   生する手段と、該（Ｎ＋１）個のパルスに応答して、期
   間ｔ＿ｒをその極限の間の範囲にわたってＮ個の増分だ
   け増分的に変える手段とを含んでいる装置。 ２９）特許請求の範囲２５）に記載した装置に於て、各
   対の期間ｔ＿ｒの各々交互の期間で、前記期間ｔ＿ｒを
   交互に反対向きに逐次的に増分的に変える手段を有する
   装置。 ３０）特許請求の範囲２４）に記載した装置に於て、前
   記振幅変調手段が、前記中心周波数信号及び前記変調信
   号の両方を受取って単側波帯抑圧搬送波変調無線周波信
   号を発生する手段と、増分周波数ｆ＿１信号に応答して
   、単側波帯信号の瞬時中心周波数を調節して、見かけの
   中心周波数を実質的に第１の種目の化学シフト・スペク
   トルにわたってずらす手段とを含んでいる装置。 ３１）特許請求の範囲３０）に記載した装置に於て、前
   記単側波帯信号を発生する手段が、下側側波帯信号を選
   択する手段を含み、前記調節する手段が、オフセット周
   波数ｆ＿１を減少して変調信号の瞬時中心周波数を増大
   させる手段を含んでいる装置。 ３２）特許請求の範囲３０）に記載した装置に於て、前
   記オフセット周波数を調節する手段が、変調周波数の逆
   数よりも少なくとも１桁小さい速度でオフセット周波数
   を変える手段を含んでいる装置。 ３３）特許請求の範囲３０）に記載した装置に於て、所
   望の種目を励振する各々の励振順序に対し、変調信号の
   見かけの中心周波数を第１の種目の化学シフト・スペク
   トルにわたって少なくとも１回ずらす手段を有する装置
   。 ３４）特許請求の範囲３３）に記載した装置に於て、前
   記ずらす手段が、各対の第１の種目の励振の内の各々交
   互の１つの励振で、オフセット周波数を交互に反対向き
   に増分的にずらす装置。 ３５）特許請求の範囲３０）に記載した装置に於て、単
   側波帯信号を発生する手段が、何れも入力信号を分割し
   てその間に予定の位相関係を持つ１対の出力信号を発生
   する第１、第２及び第３の手段と、何れも第１の入力、
   第２の入力及び出力を持つ第１及び第２の混合手段と、
   各々第１の入力、第２の入力及び該第２の入力信号によ
   って振幅変調された第１の入力信号が現れる出力を持つ
   第１及び第２の変調器手段と、その第１及び第２の入力
   に受取った信号の和をその出力に発生する組合せ手段と
   を含み、前記中心周波数信号、ｓｉｎｃ（ω＿０ｔ）変
   調信号及びオフセット周波数ｆ＿１信号の内の１つが前
   記第１、第２及び第３の分割手段の入力の内の関連した
   １つに供給され、第２の分割手段の出力がほゞ同相の信
   号を発生し、各対の出力信号が前記第１及び第２の混合
   手段の内の異なる１つの第１の入力に結合され、第１及
   び第３の分割手段の対の出力がほゞ直角位相の信号を発
   生し、前記第３の分割手段の各々の出力信号が前記第１
   及び第２の混合手段の第２の入力の内の異なる１つに結
   合され、前記第１の分割手段の各々の出力信号が前記第
   １及び第２の変調手段の第１の入力の内の異なる１つに
   結合され、前記第１及び第２の混合手段の夫々からの出
   力信号が前記第１及び第２の変調手段の相異なる第２の
   入力に供給され、前記変調手段からの出力信号が、何れ
   も前記組合せ手段の相異なる入力に独立に結合されて、
   該組合せ手段の出力に周波数オフセットを持つ単側波帯
   抑圧搬送波信号が現れる様にした装置。 ３６）特許請求の範囲３５）に記載した装置に於て、少
   なくとも前記第１及び第２の変調手段が、各々の変調期
   間Ｔ＿０の間だけ、それから出力信号を発生する様にゲ
   ートされる装置。 ３７）特許請求の範囲３６）に記載した装置に於て、各
   々の変調期間Ｔ＿０の間だけ、前記第１の分割手段の出
   力信号の内の関連した１つを関連する変調手段の第１の
   入力に供給する第１及び第２のゲート式増幅手段を有す
   る装置。 ３８）特許請求の範囲２４）に記載した装置に於て、前
   記調節する手段が、不所望の種目の化学シフト、スペク
   トルとほゞ等しい周波数帯にわたって偏移する様に、前
   記信号の瞬時中心周波数を変調する手段を含んでいて、
   周波数変調信号がこの後振幅変調手段に供給される装置
   。