JPS62282290A - 核磁気共鳴検知装置とその技術 - Google Patents
核磁気共鳴検知装置とその技術Info
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- JPS62282290A JPS62282290A JP62054309A JP5430987A JPS62282290A JP S62282290 A JPS62282290 A JP S62282290A JP 62054309 A JP62054309 A JP 62054309A JP 5430987 A JP5430987 A JP 5430987A JP S62282290 A JPS62282290 A JP S62282290A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
- G01N24/081—Making measurements of geologic samples, e.g. measurements of moisture, pH, porosity, permeability, tortuosity or viscosity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
- G01V3/32—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with electron or nuclear magnetic resonance
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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】
３、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（Ｎ Ｍ Ｒ）の検知装置とその技
術に関するもので、特にさく井検層などの場合、プロー
ブの周囲の円筒形の部分についての検知に応用できるも
のである。
術に関するもので、特にさく井検層などの場合、プロー
ブの周囲の円筒形の部分についての検知に応用できるも
のである。
本発明について、およびその背景については、さく井検
層と関連させて説明する。ＮＭＲ検知装置がさく井検層
に応用できることは公知である。
層と関連させて説明する。ＮＭＲ検知装置がさく井検層
に応用できることは公知である。
もっとも本発明はさく井検層の分野に限定されるもので
はない。
はない。
多孔質媒質の流体流性質は石油業界で長い間関心をもた
れてきた事項である。「石油技術ジャーナルＪ １９６
９年６月号の７７５ページにチムール（Ａ。
れてきた事項である。「石油技術ジャーナルＪ １９６
９年６月号の７７５ページにチムール（Ａ。
Ｔｉｍｕｒ）氏の「砂岩の多孔度、可動流体および透水
度のパルス核磁気共鳴に関する研究」中には、ＮＭＲ法
によって（岩石）累層の多孔度、可動流体、透水度を迅
速にしかも非破壊的に求め得ることが実験的に証明され
ている。
度のパルス核磁気共鳴に関する研究」中には、ＮＭＲ法
によって（岩石）累層の多孔度、可動流体、透水度を迅
速にしかも非破壊的に求め得ることが実験的に証明され
ている。
よく知られているように、水素核などの磁気双極子モー
メントのアセンブリが静磁界に曝されるとこれらは磁界
の方向に並び、バルク磁化される。
メントのアセンブリが静磁界に曝されるとこれらは磁界
の方向に並び、バルク磁化される。
静磁界によるこのバルク磁化において平衡に達するまで
の速さは、スピン格子緩和時間Ｔ１というパラメータで
示される。
の速さは、スピン格子緩和時間Ｔ１というパラメータで
示される。
ＴＩの値を定める機構は分子の運動による。液体の場合
の分子動力学は分子の大きさと分子間の交互作用との関
数である。従って水、各種の油それぞれのＴＩの値は異
る。
の分子動力学は分子の大きさと分子間の交互作用との関
数である。従って水、各種の油それぞれのＴＩの値は異
る。
孔隙に液体を含んだ多孔質の固体のような不均一な媒質
の場合、固体表面近くの分子の運動は大きく、液体だけ
の場合の運動とは異る。従ってパラメータＴ１の値はさ
く井検層パラメータに関する貴重な資料となる。
の場合、固体表面近くの分子の運動は大きく、液体だけ
の場合の運動とは異る。従ってパラメータＴ１の値はさ
く井検層パラメータに関する貴重な資料となる。
Ｔｌパラメータを測定するのに、水素核の磁気双極子モ
ーメントなどのアセンブリを乱す数多くの技術がある。
ーメントなどのアセンブリを乱す数多くの技術がある。
例えばシュランベルガーの核磁気検層（ＮＭＬ）法など
がある。
がある。
ＮＭＬ法については、１９７９年９月２３〜２６日にＡ
ＩＭＥ（アメリカ採鉱・冶金および石油技術者協会）の
石油技術者協会第５４秋季年度技術会議・展示会に提出
されたＳ Ｐ Ｅ８３６１ ｒ改良核磁気検層装置とそ
の累層調査」という論文中でヘリツク氏（Ｒ，Ｃ，Ｈｅ
ｒｒｉｃｋ）ほかが記述してイルシ、マタ米国特許３，
２１３，３５７号「核磁気共鳴緩和速度を求めることに
よる累層、流体の調査」にも記載されている。
ＩＭＥ（アメリカ採鉱・冶金および石油技術者協会）の
石油技術者協会第５４秋季年度技術会議・展示会に提出
されたＳ Ｐ Ｅ８３６１ ｒ改良核磁気検層装置とそ
の累層調査」という論文中でヘリツク氏（Ｒ，Ｃ，Ｈｅ
ｒｒｉｃｋ）ほかが記述してイルシ、マタ米国特許３，
２１３，３５７号「核磁気共鳴緩和速度を求めることに
よる累層、流体の調査」にも記載されている。
シュランベルガーの核磁気検７５ （Ｎ Ｍ Ｌ ）法
というのは陽子のスピンを地磁界にほぼ直角にするため
に周囲の岩石層に比較的強い直流分種湯を加えて地磁界
中の陽子核磁気双極子モーメントの自由歳差運動を測定
する。十分に分極させるためにはＴＩ（スピン格子緩和
時間）の約５倍の時間（はぼ２秒）分種湯を加えなけれ
ばならない、（これについては上述のＨｅｒｒｉｃｋ氏
ほかの文献を参照のこと）。陽子のスピンはこの急激な
変化に追随できないので、地磁界に直角となったままで
あり、その土地の地磁界に相当したラーモア周波数（土
地により１３００〜２６００ヘルツ）の角周波数でこの
場の周りに歳差運動をする。
というのは陽子のスピンを地磁界にほぼ直角にするため
に周囲の岩石層に比較的強い直流分種湯を加えて地磁界
中の陽子核磁気双極子モーメントの自由歳差運動を測定
する。十分に分極させるためにはＴＩ（スピン格子緩和
時間）の約５倍の時間（はぼ２秒）分種湯を加えなけれ
ばならない、（これについては上述のＨｅｒｒｉｃｋ氏
ほかの文献を参照のこと）。陽子のスピンはこの急激な
変化に追随できないので、地磁界に直角となったままで
あり、その土地の地磁界に相当したラーモア周波数（土
地により１３００〜２６００ヘルツ）の角周波数でこの
場の周りに歳差運動をする。
このスピン歳差運動によりピックアップ・コイルに、累
層中に存在する陽子の密度に比例した振幅の正弦波信号
を誘起する。この信号は、その土地の磁界が、検知して
いる部分の位置によって異るため、ある時定数Ｔ２（横
緩和時間）で減衰する。
層中に存在する陽子の密度に比例した振幅の正弦波信号
を誘起する。この信号は、その土地の磁界が、検知して
いる部分の位置によって異るため、ある時定数Ｔ２（横
緩和時間）で減衰する。
固体中の水素陽子とか１表面にごく近い陽子は極めて短
い特性緩和時間Ｔｌをもっているが、孔隙空間にある流
体塊の緩和時間はこれよりはるかに長い。緩和時定数Ｔ
２でのｗｉ測減衰がＴ１以下であることから考えると、
シュランベルガーのＮＭＬ法では、減衰開始から２０〜
３０ミリ秒経つまでは〕信号の観測が遅れるためにマト
リックスや束縛陽子を検知できない。次に起る持続時間
の異る分極パルスの自由歳差運動を比較することによっ
てＴ１を測定することができる。ただ大きな分種湯を瞬
時になくすことはできないので大部分の信号振幅は失わ
れてしまう。
い特性緩和時間Ｔｌをもっているが、孔隙空間にある流
体塊の緩和時間はこれよりはるかに長い。緩和時定数Ｔ
２でのｗｉ測減衰がＴ１以下であることから考えると、
シュランベルガーのＮＭＬ法では、減衰開始から２０〜
３０ミリ秒経つまでは〕信号の観測が遅れるためにマト
リックスや束縛陽子を検知できない。次に起る持続時間
の異る分極パルスの自由歳差運動を比較することによっ
てＴ１を測定することができる。ただ大きな分種湯を瞬
時になくすことはできないので大部分の信号振幅は失わ
れてしまう。
この影響を補償するのに現在のところ次の二とおりの方
法がある。
法がある。
１、米国特許３，４８３，４６５号の「振動分種湯を利
用した核磁気検層装置」では、数サイクルに対して地磁
界に相当するラーモア角周波数で振動させられる分種湯
を用いている。
用した核磁気検層装置」では、数サイクルに対して地磁
界に相当するラーモア角周波数で振動させられる分種湯
を用いている。
２、米国゛特許３，６６７．０３５号の「核磁気検層」
には。
には。
地磁界にｉ角な交番磁界と、地磁界に相当するラーモア
歳差周波数に対応する角周波数を用いることが記述され
ている。
歳差周波数に対応する角周波数を用いることが記述され
ている。
これまでの２５年間にシュランベルガーの核磁気検７ｆ
Ｊ （Ｎ Ｍ Ｌ ）法は大きく進歩はしているものの
、次に掲げる諸欠陥は未だに解決されないままである。
Ｊ （Ｎ Ｍ Ｌ ）法は大きく進歩はしているものの
、次に掲げる諸欠陥は未だに解決されないままである。
１、この方法では、分極直流パルスの後、長い間装置に
むだ時間があるため（２０〜３０ｍ５ｅｃ未満の）短い
緩和時間をもった核種を検出することができない。
むだ時間があるため（２０〜３０ｍ５ｅｃ未満の）短い
緩和時間をもった核種を検出することができない。
２、この方法では、（プローブのすぐ付近にある）孔隙
中の流体から来る極めて望ましくない信号による抑止が
あり、この流体を常磁性物質でドープする必要がある。
中の流体から来る極めて望ましくない信号による抑止が
あり、この流体を常磁性物質でドープする必要がある。
これは高価であり、時間のかかる作業である。
３、この方法では、個々のＴＩ測測定長い時間を要する
ので、商業的な検層速度でＴＩ（スピン格子緩和時間）
の測定はできない。
ので、商業的な検層速度でＴＩ（スピン格子緩和時間）
の測定はできない。
岩屑の多孔度、可動流体、透水度を非破壊的に求めるい
ま一つの方法にロス・アラモス法がある。
ま一つの方法にロス・アラモス法がある。
これについては次の諸文献などに記述されている。
磁気共鳴ジャーナル（Ｊ 、Ｍａｇｎ、 Ｒｅ５ｏｎ、
） ４１゜４００ （１９８０）クーパー氏ほか［遠
隔（内側−外）ＮＭ Ｒ、Ｉ 、均質磁界域の遠隔発生
」。
） ４１゜４００ （１９８０）クーパー氏ほか［遠
隔（内側−外）ＮＭ Ｒ、Ｉ 、均質磁界域の遠隔発生
」。
磁気共鳴ジャーナル４４．、４０６（１９８０）バーネ
ット氏ほか「遠隔（内側−外） ＮＭ ＲＩＩ 、外部
サンプルに対するＮＭＲ検出の精度」。
ット氏ほか「遠隔（内側−外） ＮＭ ＲＩＩ 、外部
サンプルに対するＮＭＲ検出の精度」。
磁気共鳴ジャーナル４１．４１１ （１９８０）ジャク
ソン氏ほか「遠隔（内側−外） ＮＭＲＩｌｌ、遠隔生
成均質磁界域中での核磁気共鳴の検出Ｊ。
ソン氏ほか「遠隔（内側−外） ＮＭＲＩｌｌ、遠隔生
成均質磁界域中での核磁気共鳴の検出Ｊ。
ジャクソン氏他の米国特許４，３５０，９５５号 「磁
気共鳴装置」。
気共鳴装置」。
このロス・アラモスＮ Ｍ Ｒ法というのは新しいタイ
プのマグネットとＲＦコイルとの組合せの開発に基づい
たものである。これによって孔の軸から一定の距離にあ
る岩石層を取巻く環状ドーナツ形域からのほとんどのＮ
ＭＲ信号が得られる。
プのマグネットとＲＦコイルとの組合せの開発に基づい
たものである。これによって孔の軸から一定の距離にあ
る岩石層を取巻く環状ドーナツ形域からのほとんどのＮ
ＭＲ信号が得られる。
ロス・アラモス法はＴＩ測測定けに基づくものであり、
この測定は標準パルスＮＭＲ法によるのでシュランベル
ゴー法のように長いむだ時間を生ずるという問題を伴わ
ない。だが、孔隙流体信号の問題はいぜんとして残るし
、ＳＮ比（信号振幅と雑音振幅との比）が小さいため所
要時間が長くかかるという問題を解決することもできな
い。ジャクソン（Ｊ ａｃｋｓｏｎ ）氏は静磁界強度
を大きく増す提案をしているが、現在の磁石の技術段階
では実際的でない。 ジャクソン氏のロス・アラモス法
への対策の基本的難点は、極めて均質性の高いドーナツ
状の域が定められているが、この場所と磁界強度とは、
その土地の磁界、気温、磁界発生装置の機械的パラメー
タの変化などにより長い間に変化する。一定の周波数に
同調させたアンテナを用いても変化する場に共鳴的に整
合するという融通性がない。
この測定は標準パルスＮＭＲ法によるのでシュランベル
ゴー法のように長いむだ時間を生ずるという問題を伴わ
ない。だが、孔隙流体信号の問題はいぜんとして残るし
、ＳＮ比（信号振幅と雑音振幅との比）が小さいため所
要時間が長くかかるという問題を解決することもできな
い。ジャクソン（Ｊ ａｃｋｓｏｎ ）氏は静磁界強度
を大きく増す提案をしているが、現在の磁石の技術段階
では実際的でない。 ジャクソン氏のロス・アラモス法
への対策の基本的難点は、極めて均質性の高いドーナツ
状の域が定められているが、この場所と磁界強度とは、
その土地の磁界、気温、磁界発生装置の機械的パラメー
タの変化などにより長い間に変化する。一定の周波数に
同調させたアンテナを用いても変化する場に共鳴的に整
合するという融通性がない。
イギリスの特許公開明細書簡２，１４１，２３６Ａに記
載されている方法にも上記と似た難点がある。
載されている方法にも上記と似た難点がある。
比較的小さく、均質度の高い域を対象とした方法はどん
な方法でも、減衰プロセスそれぞれの測定に、関連の緩
和時間ぐらいの長さの時間が必要になるというもう一つ
の基本的問題点が伴う。この時間中、測定個所に装置を
入れておかなければならないので検層作業がおくれ、非
経済的となる。
な方法でも、減衰プロセスそれぞれの測定に、関連の緩
和時間ぐらいの長さの時間が必要になるというもう一つ
の基本的問題点が伴う。この時間中、測定個所に装置を
入れておかなければならないので検層作業がおくれ、非
経済的となる。
本発明は従来のものより大きく改良され、しかも従来の
装置、方法では望み得ない作業上の可能性をもった性能
の核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置を提供する。本発明によっ
て得られる改良点はスプリアス信号が減じ、ＳＮ比が大
きく増す。この外に、岩石層中の流体の二次元結像と拡
散係数の測定という可能性が含まれている。
装置、方法では望み得ない作業上の可能性をもった性能
の核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置を提供する。本発明によっ
て得られる改良点はスプリアス信号が減じ、ＳＮ比が大
きく増す。この外に、岩石層中の流体の二次元結像と拡
散係数の測定という可能性が含まれている。
本発明の望ましい実施例によれば、分析しようとする物
質を含んだ個所から遠隔の域に静磁界を発生させるのに
役立つ１もしくは２以上の磁石であって、長軸を規定し
、長軸に通常直角に延びている磁化方向に磁化される１
もしくは２以上の磁石と、分析しようとする物質の核を
励振させるために上述の遠隔域に無線周波数磁界を発生
させ、コイル巻が磁化方向と長軸とを含む平面に実質的
に平行な面内にある少なくとも一つのコイルと。
質を含んだ個所から遠隔の域に静磁界を発生させるのに
役立つ１もしくは２以上の磁石であって、長軸を規定し
、長軸に通常直角に延びている磁化方向に磁化される１
もしくは２以上の磁石と、分析しようとする物質の核を
励振させるために上述の遠隔域に無線周波数磁界を発生
させ、コイル巻が磁化方向と長軸とを含む平面に実質的
に平行な面内にある少なくとも一つのコイルと。
励振核からの核磁気共鳴信号を受信し、分析しようとす
る物質の性質を出力として示す装置を含む核磁気共鳴検
知装置が提供される。
る物質の性質を出力として示す装置を含む核磁気共鳴検
知装置が提供される。
本発明の具体化対象の一つとして孔隙の物理探査のため
の検層装置があり、これは分析しようとする物質を含ん
だ遠隔域に静磁界を発生させる装置を含み、この装置は
遠隔域の長軸に本質的に直角な静磁界を発生するための
長軸を規定する少なくとも１個の永久磁石より成り、さ
らに分析しようとする物質の核を励振するため上述の遠
隔域に無線周波数（ＲＦ）磁界を発生し、無線周波数磁
界の方向が長軸にも、静磁界方向にも本質的に直角とな
るようにする装置を含み、さらに、励振液からの核磁気
共鳴信号を受信し、分析しようとする物質の性質を出力
として示すような装置を含む。
の検層装置があり、これは分析しようとする物質を含ん
だ遠隔域に静磁界を発生させる装置を含み、この装置は
遠隔域の長軸に本質的に直角な静磁界を発生するための
長軸を規定する少なくとも１個の永久磁石より成り、さ
らに分析しようとする物質の核を励振するため上述の遠
隔域に無線周波数（ＲＦ）磁界を発生し、無線周波数磁
界の方向が長軸にも、静磁界方向にも本質的に直角とな
るようにする装置を含み、さらに、励振液からの核磁気
共鳴信号を受信し、分析しようとする物質の性質を出力
として示すような装置を含む。
また本発明の具体例として、さく井孔隙付近に静磁界を
発生させる装置を含む静磁界発生装置がある。
発生させる装置を含む静磁界発生装置がある。
この外に本発明の具体例として、長軸に直角な軸に沿う
で延びている磁化方向に本質的に均一な磁場をもつ少な
くとも１個の永久磁石より成る１もしくは２以上の永久
磁石をも含む。
で延びている磁化方向に本質的に均一な磁場をもつ少な
くとも１個の永久磁石より成る１もしくは２以上の永久
磁石をも含む。
本発明の他の具体例として、少なくとも１個の永久磁石
の代りにこれと同等な１個または複数の電磁石を用いた
ものもある。
の代りにこれと同等な１個または複数の電磁石を用いた
ものもある。
さらに本発明の具体例として、静磁界発生装置には、長
軸に本質的に半径方向に伸びる磁界振幅勾配をもち、こ
の勾配が長軸に関して方位的に対称であるような静磁界
発生装置をも含む。
軸に本質的に半径方向に伸びる磁界振幅勾配をもち、こ
の勾配が長軸に関して方位的に対称であるような静磁界
発生装置をも含む。
さらに本発明の具体例として１作業間の走査機能をなす
ために一定の範囲内でＲＦ周波数を変化させるための手
段を含む。
ために一定の範囲内でＲＦ周波数を変化させるための手
段を含む。
従って一定範囲内でＲＦ周波数を変化させることによっ
て孔隙の軸に直角な方向に空間的な解像が可能となる。
て孔隙の軸に直角な方向に空間的な解像が可能となる。
その上、一定の周波数において、分析しようとする物質
の実質的にすへてか、同一静磁界振幅勾配を受けるので
、流体中での拡散係数を直接測定することができる。こ
のことについては１９８０年にシュプリンガー社から刊
行されたスリヒター（Ｓ １ｉｃｈｔｅｒ）氏の「磁気
共鳴の原理」の付録Ｇ中に記載されている。
の実質的にすへてか、同一静磁界振幅勾配を受けるので
、流体中での拡散係数を直接測定することができる。こ
のことについては１９８０年にシュプリンガー社から刊
行されたスリヒター（Ｓ １ｉｃｈｔｅｒ）氏の「磁気
共鳴の原理」の付録Ｇ中に記載されている。
さらに本発明の具体例として１分析しようとする物質を
含んだ遠隔域に静磁界を発生させるのに役立つ１もしく
は複数のフェライト永久磁石と、一般的に円筒形状をな
し、遠隔域の半径方向距離より全長の大きな長軸を規定
する１もしくは複数の永久磁石と、長軸に直角な磁化軸
に沿うて延びる方向に本質的に均一な磁場をもつ１もし
くは複数の永久磁石と、コイル巻きが磁化軸と長軸を含
んだ面に本質的に平行な１もしくは複数のコイルが１も
しくは複数のフェライト永久磁石の周りに巻かれた静磁
界発生装置と、分析しようとする物質からの核磁気共鳴
信号を１もしくは複数のコイルを介して受信し１分析し
ようとする物質の性質を出力として示す受信装置とを含
む核磁気共鳴検知装置が提供される。
含んだ遠隔域に静磁界を発生させるのに役立つ１もしく
は複数のフェライト永久磁石と、一般的に円筒形状をな
し、遠隔域の半径方向距離より全長の大きな長軸を規定
する１もしくは複数の永久磁石と、長軸に直角な磁化軸
に沿うて延びる方向に本質的に均一な磁場をもつ１もし
くは複数の永久磁石と、コイル巻きが磁化軸と長軸を含
んだ面に本質的に平行な１もしくは複数のコイルが１も
しくは複数のフェライト永久磁石の周りに巻かれた静磁
界発生装置と、分析しようとする物質からの核磁気共鳴
信号を１もしくは複数のコイルを介して受信し１分析し
ようとする物質の性質を出力として示す受信装置とを含
む核磁気共鳴検知装置が提供される。
さらに本発明の具体例として、長軸を規定し、本質的に
均一な磁場をもち、長軸に直角な軸に沿う磁化方向をも
つ１もしくは複数の磁石を使用し、この磁石により、分
析しようとする物質を含んだ遠隔域中に一般に均一な振
幅の静磁界を発生せしめ、この静磁界の方向は遠隔域の
長軸に直角とし、分析しようとする物質の核を励振さす
のに遠隔域中に無線周波数磁界を発生せしめ、無線周波
数磁界の方向は本質的に長軸にも静磁界の方向にも直角
とし、励振液からの核磁気共鳴信号を受信し、この受信
信号に応じて分析しようとする物質の性質を出力として
示す各段階から成る核磁気検知方法が提供される。
均一な磁場をもち、長軸に直角な軸に沿う磁化方向をも
つ１もしくは複数の磁石を使用し、この磁石により、分
析しようとする物質を含んだ遠隔域中に一般に均一な振
幅の静磁界を発生せしめ、この静磁界の方向は遠隔域の
長軸に直角とし、分析しようとする物質の核を励振さす
のに遠隔域中に無線周波数磁界を発生せしめ、無線周波
数磁界の方向は本質的に長軸にも静磁界の方向にも直角
とし、励振液からの核磁気共鳴信号を受信し、この受信
信号に応じて分析しようとする物質の性質を出力として
示す各段階から成る核磁気検知方法が提供される。
さらに本発明の具体例として、核磁気共鳴を用い、分析
しようとする物質をも含めた孔隙周囲の域に孔隙軸と本
質的に直角な静磁界を発生し１分析しようとする物質の
核を励振さすために、域内に孔隙軸にも静磁界軸にも本
質的に直角な方向に無線周波数（ＲＦ）磁界を発生し、
励振液からの核磁気共鳴信号を受信するさく井検層用の
装置が提供される。
しようとする物質をも含めた孔隙周囲の域に孔隙軸と本
質的に直角な静磁界を発生し１分析しようとする物質の
核を励振さすために、域内に孔隙軸にも静磁界軸にも本
質的に直角な方向に無線周波数（ＲＦ）磁界を発生し、
励振液からの核磁気共鳴信号を受信するさく井検層用の
装置が提供される。
第１図には孔隙の部分に配置された本発明の１具体例の
さく井検層装置が示される。この装置中の第１の部分６
は、孔隙７から離れてこれを取巻く通常円筒形の域９中
の孔隙７付近にある物質の性質を調べるために長Ｍ ８
をもつ孔隙７中に下げられる。
さく井検層装置が示される。この装置中の第１の部分６
は、孔隙７から離れてこれを取巻く通常円筒形の域９中
の孔隙７付近にある物質の性質を調べるために長Ｍ ８
をもつ孔隙７中に下げられる。
第１の部分６は、望ましくは通常円筒形の永久磁石１０
をもち、望ましくは円形の断面をもち、永久磁石の長軸
１１沿いに配置され、この長軸は望ましくは孔隙の長軸
８と同軸である。本発明の一つの代替具体例として永久
磁石１０を２個以上としてもよい。本明細書においては
１または複数の永久磁石１０を永久磁石１０として示し
、これらの共通の長軸を長軸１１とする。
をもち、望ましくは円形の断面をもち、永久磁石の長軸
１１沿いに配置され、この長軸は望ましくは孔隙の長軸
８と同軸である。本発明の一つの代替具体例として永久
磁石１０を２個以上としてもよい。本明細書においては
１または複数の永久磁石１０を永久磁石１０として示し
、これらの共通の長軸を長軸１１とする。
永久磁石１０はその長軸に沿うての全長が永久磁石の長
軸に直角方向の寸法より大きいことが肝要である。さら
に、永久磁石の全長は域９の直径より大きい。
軸に直角方向の寸法より大きいことが肝要である。さら
に、永久磁石の全長は域９の直径より大きい。
永久磁石１０は孔隙の長軸１１に直角な永久磁石の磁化
軸１２に実質的に沿うて均一に磁化していることが望ま
しい。この永久磁石はアーノックス（Ａｒｎｏｘ ）と
かパーマデユア（Ｐ ｅｒｍａｄｕｒｅ）などのフェラ
イト永久材料で構成されたものである。永久磁石の材質
が不導性であることが肝要である。
軸１２に実質的に沿うて均一に磁化していることが望ま
しい。この永久磁石はアーノックス（Ａｒｎｏｘ ）と
かパーマデユア（Ｐ ｅｒｍａｄｕｒｅ）などのフェラ
イト永久材料で構成されたものである。永久磁石の材質
が不導性であることが肝要である。
部分６は１または複数のコイル巻線１６をもち。
これは望ましくは永久磁石面上に各コイル巻きが永久磁
石の磁化軸１ｚと長軸１１とを含む面に実質的に平行と
なるように配置されている。コイル巻線１６の軸１３は
孔隙の長軸１１にも永久磁石の磁化軸１２にも実質的に
直角である。
石の磁化軸１ｚと長軸１１とを含む面に実質的に平行と
なるように配置されている。コイル巻線１６の軸１３は
孔隙の長軸１１にも永久磁石の磁化軸１２にも実質的に
直角である。
コイル巻線１６の長軸１１に平行な全長はコイル巻線１
６の磁化軸１２に平行な寸法よりも大きいことが肝要で
ある。さらにコイル巻線１６の長軸１１に平行な全長は
永久磁石の長軸沿いの全長にほぼ等しい。
６の磁化軸１２に平行な寸法よりも大きいことが肝要で
ある。さらにコイル巻線１６の長軸１１に平行な全長は
永久磁石の長軸沿いの全長にほぼ等しい。
従ってコイル巻線１６の長軸１１に平行な全長は域９の
直径より大きい。
直径より大きい。
永久磁石１０とコイル巻線とは望ましくは、不導性で、
非強磁性保護ハウジング１８中に収容される。このハウ
ジングとその内容物とをプローブ１９と称する。
非強磁性保護ハウジング１８中に収容される。このハウ
ジングとその内容物とをプローブ１９と称する。
コイル巻線１６と送・受信機（Ｔ／Ｒ）整合回路２０と
によって送・受信機（Ｔ／Ｒ）回路が定まる。Ｔ／Ｒ整
合回路２０は通常、共振コンデンサ、Ｔ／Ｒスイッチ、
送・受信機それぞれの整合回路で構成され、ＲＦ電力増
幅器２４と受信機前置増幅器２６のそれぞれと結合され
ている。
によって送・受信機（Ｔ／Ｒ）回路が定まる。Ｔ／Ｒ整
合回路２０は通常、共振コンデンサ、Ｔ／Ｒスイッチ、
送・受信機それぞれの整合回路で構成され、ＲＦ電力増
幅器２４と受信機前置増幅器２６のそれぞれと結合され
ている。
破線の枠３０で示したハウジング中には検層装置用の制
御回路があり、これはコンピューター３２を含み、これ
が可変周波数ＲＦ源３６からＲＦ入力を受けるパルス・
プログラマ３４に制御出力を提供する。パルス・プログ
ラマ３４は可変周波数ＲＦ源３６ならびにＲＦ励振器３
８の作動を制御し、ＲＦ励振器は可変周波数ＲＦ源３６
から入力を受けＲＦ電力増幅器２４に出力を伝える。
御回路があり、これはコンピューター３２を含み、これ
が可変周波数ＲＦ源３６からＲＦ入力を受けるパルス・
プログラマ３４に制御出力を提供する。パルス・プログ
ラマ３４は可変周波数ＲＦ源３６ならびにＲＦ励振器３
８の作動を制御し、ＲＦ励振器は可変周波数ＲＦ源３６
から入力を受けＲＦ電力増幅器２４に出力を伝える。
ＲＦ受信機前置増幅器２６の出力はＲＦ受信機４０に送
られＲＦ受信機４０は位相器４４から入力を受ける。位
相器４４は可変周波数ＲＦ源３６から入力を受ける。受
信機４０の出力はバッファ４６付きのアナログ・ディジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器を介してコンピュータ３２に送ら
れ、その後の使用１分析のための所望のさく井検層出力
データを提供する。
られＲＦ受信機４０は位相器４４から入力を受ける。位
相器４４は可変周波数ＲＦ源３６から入力を受ける。受
信機４０の出力はバッファ４６付きのアナログ・ディジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器を介してコンピュータ３２に送ら
れ、その後の使用１分析のための所望のさく井検層出力
データを提供する。
上述したエレメントはすべて原則としてハウジング２８
と３０とのいずれかまたは両方に収納されているが、こ
れらは地上に置くか、または孔隙を通してもよい。
と３０とのいずれかまたは両方に収納されているが、こ
れらは地上に置くか、または孔隙を通してもよい。
本発明の望ましい具体例においてプローブ１９の長軸１
１に平行方向の長さは長軸１１に直角な面内での寸法よ
り大きい。プローブ１９の断面形状は、プローブの両端
においては別として長軸１１沿いのすへての位置におい
て全く同じである。
１に平行方向の長さは長軸１１に直角な面内での寸法よ
り大きい。プローブ１９の断面形状は、プローブの両端
においては別として長軸１１沿いのすへての位置におい
て全く同じである。
従って検層効率を最大とし、最高速とするためには、最
大容積の物質が同時に検知され、その結果ＳＮ比が最大
となるようにプローブの長軸１１沿いの実質長を最大と
することが望ましい。
大容積の物質が同時に検知され、その結果ＳＮ比が最大
となるようにプローブの長軸１１沿いの実質長を最大と
することが望ましい。
次に第２図を参照すれば、分析しようとする物質を含ん
だ域９（第１図）内の静磁界の方向（矢印５０）とＲＦ
磁界の方向（矢印５２）が示されている。
だ域９（第１図）内の静磁界の方向（矢印５０）とＲＦ
磁界の方向（矢印５２）が示されている。
本発明をさく井検層に応用するに当っては静磁界の振幅
、振幅勾配とも長軸１１で規定された方位に関して均一
であることが望ましい。静磁界振幅勾配は長軸１１に向
って内側半径方向に向っている。
、振幅勾配とも長軸１１で規定された方位に関して均一
であることが望ましい。静磁界振幅勾配は長軸１１に向
って内側半径方向に向っている。
従って端効果を無視すると永久磁石１０の外側にはただ
一つの円筒状域があるだけで、これが与えられた静磁界
振幅をもつ。
一つの円筒状域があるだけで、これが与えられた静磁界
振幅をもつ。
このような可能によって、上記の円筒状域の外側にある
掘削土など種々の物質からの漂遊共鳴信号はＮＭＲ測定
に影響を及ぼさない。
掘削土など種々の物質からの漂遊共鳴信号はＮＭＲ測定
に影響を及ぼさない。
望ましくない端効果は、静磁界の長手の両端における物
質を励振させるのに長軸１１沿いに永久磁石１０よりも
いく分短いコイルを用いて消すことができる。
質を励振させるのに長軸１１沿いに永久磁石１０よりも
いく分短いコイルを用いて消すことができる。
半径方向に延び、方位的に均一な静磁界振幅勾配による
有用な可能は、ＲＦｌｉ界の種々の周波数において、長
軸１１からの半径方向距離の異る別の円筒状域９（第１
図）がＮＭＲ励振を受けるということである。この可能
によって、長軸からの半径方向距離の異る域をＲＦ磁界
周波数を変えて走査できることになる。プローブ１９を
長軸１１ ？９いに動かす従来からの一次元走査だけで
なく二次元走査ができる。
有用な可能は、ＲＦｌｉ界の種々の周波数において、長
軸１１からの半径方向距離の異る別の円筒状域９（第１
図）がＮＭＲ励振を受けるということである。この可能
によって、長軸からの半径方向距離の異る域をＲＦ磁界
周波数を変えて走査できることになる。プローブ１９を
長軸１１ ？９いに動かす従来からの一次元走査だけで
なく二次元走査ができる。
分析しようとする物質中のすべての核モーメントは永久
磁石１０によって発生した静磁界の方向に並ぶ。本発明
の１具体例において、ＲＦ磁界の方向は域９のいずれの
点においても静磁界に実質的に直角である。このような
配列はＮＭＲ実験において一般的であり核バルク磁化の
励振に用いることができる。
磁石１０によって発生した静磁界の方向に並ぶ。本発明
の１具体例において、ＲＦ磁界の方向は域９のいずれの
点においても静磁界に実質的に直角である。このような
配列はＮＭＲ実験において一般的であり核バルク磁化の
励振に用いることができる。
この具体例において分析しようとする物質には磁界振幅
勾配を生ずる。Ｔ１の値を得るためにはスピン・エコー
・パルスＮＭＲ技術を用いる。これが本発明の主目的で
ある。パルスＮＭＲを使用するとむだ時間が比較的に短
くなり、緩和時間の短い流体の測定に当っての装置の精
度が向上する。
勾配を生ずる。Ｔ１の値を得るためにはスピン・エコー
・パルスＮＭＲ技術を用いる。これが本発明の主目的で
ある。パルスＮＭＲを使用するとむだ時間が比較的に短
くなり、緩和時間の短い流体の測定に当っての装置の精
度が向上する。
小さな孔隙では緩和時間が短い。むだ時間が短いことは
測定効率を増すことになる。
測定効率を増すことになる。
本発明のいま一つの大きな利点は、測定域９中の分析す
べき物質全体にわたっての静磁界振幅と振幅勾配が一定
であることである。この可能を利用して分析すべき物質
中での流体の拡散係数を直接測定できる。このことにつ
いてはシュプリンガー社の前述「磁気共鳴の原理」の付
属書Ｇ中に記載されている。スピン・エコー実験からパ
ラメータＴ２の外に横緩和時間をも導くことができる。
べき物質全体にわたっての静磁界振幅と振幅勾配が一定
であることである。この可能を利用して分析すべき物質
中での流体の拡散係数を直接測定できる。このことにつ
いてはシュプリンガー社の前述「磁気共鳴の原理」の付
属書Ｇ中に記載されている。スピン・エコー実験からパ
ラメータＴ２の外に横緩和時間をも導くことができる。
静磁界の勾配を用いて半径方向流を測定できる。
この場合、核を最初に与えられた周波数で励振し。
種々の周波数でのＮＭＲ信号を受信する。このことは核
を半径方向の１位置で励振し、そこからの信号を他の半
径方向位置で受信することに相当する。
を半径方向の１位置で励振し、そこからの信号を他の半
径方向位置で受信することに相当する。
次に第３Ａ図、第３Ｂ図に移る。この二つの図は永久磁
石１０の構成についての１具体例を示す。
石１０の構成についての１具体例を示す。
この永久磁石は同一磁化、同一材料の二つの同心円柱で
構成され、内側円柱は６０と外側円柱は６２で示す、こ
れらは通常同一断面積のものとする。こうした構成のも
のを用い、二つの円柱の相対的回転配向を変えると、こ
の二つの円柱の組合せによって生ずる全静磁界の強度は
Ｏから最大までの間で変化させることができる。
構成され、内側円柱は６０と外側円柱は６２で示す、こ
れらは通常同一断面積のものとする。こうした構成のも
のを用い、二つの円柱の相対的回転配向を変えると、こ
の二つの円柱の組合せによって生ずる全静磁界の強度は
Ｏから最大までの間で変化させることができる。
第３Ａ図は円柱６０と円柱６２の磁化方向が同一で、こ
れらを取巻く付近に最大強度の磁界を生ずる配向を示し
、第３Ｂ図は第３Ａ図の円柱６σをｔａｏ’回転させた
場合の配向を示し、円柱６０の磁化方向は円柱６２と逆
になっている。一般に二つの円柱の断面積は等しいので
、この場合１周囲の磁界強度はゼロとなる。
れらを取巻く付近に最大強度の磁界を生ずる配向を示し
、第３Ｂ図は第３Ａ図の円柱６σをｔａｏ’回転させた
場合の配向を示し、円柱６０の磁化方向は円柱６２と逆
になっている。一般に二つの円柱の断面積は等しいので
、この場合１周囲の磁界強度はゼロとなる。
第３Ａ図、第３Ｂ図の構成は永久磁石を輸送するのに特
に有用である。
に有用である。
二つの円柱の相対的回転配向を変え、コイル１６の方位
配向を調整することによって静磁界強度が変えられると
いうのも本発明の可能の一つで、これによって、同−Ｒ
Ｆ周波数を用いて異る域の分析が可能となる。このよう
な技術を用いて、孔隙沿いの与えられた位置から種々の
半径方向距離の写像ができる。
配向を調整することによって静磁界強度が変えられると
いうのも本発明の可能の一つで、これによって、同−Ｒ
Ｆ周波数を用いて異る域の分析が可能となる。このよう
な技術を用いて、孔隙沿いの与えられた位置から種々の
半径方向距離の写像ができる。
最後に第４図であるが、この図は本発明を実用的に簡素
化しその効率を確めるために採用した実験のための組立
てを示したものである。
化しその効率を確めるために採用した実験のための組立
てを示したものである。
通常円筒形をしたフェライト永久磁石１０は別々の複数
の磁石エレメントの集合として構成され、直径１２７ｍ
ｍ、長さ１４４０ｍｍのものとなされた。図に示すよう
に厚さ約３ｍｍの鉛製の単−巻きコイル１６を開口度７
０°で磁石ｌＯに取付けて、磁石１０の磁化方向とその
長軸を含む面内に横わるようにした。
の磁石エレメントの集合として構成され、直径１２７ｍ
ｍ、長さ１４４０ｍｍのものとなされた。図に示すよう
に厚さ約３ｍｍの鉛製の単−巻きコイル１６を開口度７
０°で磁石ｌＯに取付けて、磁石１０の磁化方向とその
長軸を含む面内に横わるようにした。
このコイル１６にＴ／Ｒ整合回路２０を結合する。
この回路には１図に値を示したダイオード、コンデンサ
ー、インダクタンスが含まれている。
ー、インダクタンスが含まれている。
Ｔ／Ｒ整合回路２０はＲＦ電力増幅器２４から入力を受
信する。この増幅器はマチック社（Ｍａｔｅｅ Ｉｎｓ
ｔｒｕｍｅｎｔ）が製作・販売しているモデル３５０で
代表されるものである。
信する。この増幅器はマチック社（Ｍａｔｅｅ Ｉｎｓ
ｔｒｕｍｅｎｔ）が製作・販売しているモデル３５０で
代表されるものである。
ＲＦ励振器３８はこの具体例ではマチック社モデル４１
０のパルス・プログラマであるが、これが単一パルス発
生器７０から入力を受け、可変周波数ＲＦ源３６からも
入力を受ける。発生器はウェーブチック社（Ｗａｖｅｔ
ｅｋ 、 Ｓ ａｎ Ｄ ｉｅｇｏ）で製作−販売して
いるモデル２７５で、ＲＦ源３６はマチック社モデル１
１０である。
０のパルス・プログラマであるが、これが単一パルス発
生器７０から入力を受け、可変周波数ＲＦ源３６からも
入力を受ける。発生器はウェーブチック社（Ｗａｖｅｔ
ｅｋ 、 Ｓ ａｎ Ｄ ｉｅｇｏ）で製作−販売して
いるモデル２７５で、ＲＦ源３６はマチック社モデル１
１０である。
ＲＦ励振器３８はマチック社モデル６０５を用いた受信
機４０に参照出力を供給し、この受信機はマチック社モ
デル２５３の受信機前置増幅器２６から信号入力を受け
る。この受信機前置増幅器は図に示すようにＴ／Ｒ整合
回路２０と結合される。この実験的具体化例においては
受信機４０はグールド社（Ｇ。
機４０に参照出力を供給し、この受信機はマチック社モ
デル２５３の受信機前置増幅器２６から信号入力を受け
る。この受信機前置増幅器は図に示すようにＴ／Ｒ整合
回路２０と結合される。この実験的具体化例においては
受信機４０はグールド社（Ｇ。
ｕｌｄ ）モデル４０３５といった記憶用オシロスコー
プ７２に出力する。
プ７２に出力する。
ＲＦ励振器はまた記憶用オシロスコープ７２にトリガー
出力を、ＲＦ電力増幅器２４にパルス出力を供給する。
出力を、ＲＦ電力増幅器２４にパルス出力を供給する。
上述の装置を用いて分析しようとする域中の塩分の異る
水サンプル、砂と水との種々の組合せのものについてス
ピン・エコーＮＭＲテストの実験をしたところ、ＮＭＲ
エコーに対するＳＮ比が。
水サンプル、砂と水との種々の組合せのものについてス
ピン・エコーＮＭＲテストの実験をしたところ、ＮＭＲ
エコーに対するＳＮ比が。
材料について別途に分析した値とよく照合していること
が確められた。
が確められた。
当業者は、本発明がここに特に例示し説明した以外のこ
とにも利用できることが納得できるであろう。本発明の
適用範囲は特許請求の範囲によって限定される。
とにも利用できることが納得できるであろう。本発明の
適用範囲は特許請求の範囲によって限定される。
第１図は、本発明の一実施例のさく井検層装置を示す図
、第２図は、第１図の■−■線で示した孔線軸に直角な
断面を示し、静磁界、無線周波数磁界の様相を示す図、
第３図Ａ、第３図Ｂは、それぞれ第２図に示した装置の
作動サイクルにおけるｒオン」および「オフ」の磁界の
様相を示す図、第４図は、本発明の一実施例のさく井検
層装置を。 一部をブロック線図、一部を略図、一部を図式で表した
図である。 代理人弁理士 中 村 純之助 手続補正書（帥） 昭和６２年 ６月１０日 特許庁長官 黒 １）明 雄 殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第５４３０９号
２、発明の名称 核磁気共鳴検知装置とその技術３
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ニュマール コーポレーション４、代理人 ５、補正の対象 明細書 ６、補正の内容 添付のように補正全文明細書を提
出する。
、第２図は、第１図の■−■線で示した孔線軸に直角な
断面を示し、静磁界、無線周波数磁界の様相を示す図、
第３図Ａ、第３図Ｂは、それぞれ第２図に示した装置の
作動サイクルにおけるｒオン」および「オフ」の磁界の
様相を示す図、第４図は、本発明の一実施例のさく井検
層装置を。 一部をブロック線図、一部を略図、一部を図式で表した
図である。 代理人弁理士 中 村 純之助 手続補正書（帥） 昭和６２年 ６月１０日 特許庁長官 黒 １）明 雄 殿 １、事件の表示 昭和６２年特許願第５４３０９号
２、発明の名称 核磁気共鳴検知装置とその技術３
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ニュマール コーポレーション４、代理人 ５、補正の対象 明細書 ６、補正の内容 添付のように補正全文明細書を提
出する。
Claims (26)
- （１）核磁気共鳴検知装置にして、次の諸エレメントで
構成されるもの： 分析しようとする物質を含んだ域から遠隔の域に静磁界
を発生させるための少なくとも一つの磁石であって、こ
の磁石が長軸を規定し通常この長軸に直角に延びる磁化
方向に磁化される磁石。 分析しようとする物質の核を励振さすために上述の遠隔
域に無線周波数磁界を発生させる手段であって、少なく
とも１個のコイル巻きを含み、これが上述の磁化方向と
上述の長軸とを含む面に実質上平行な面に横たわるよう
にした発生手段、 励振核からの核磁気共鳴信号を受信し、分析しようとす
る物質の性質を出力として示すような受信装置。 - （２）前記発生手段がさく井孔隙中に静磁界を発生させ
る手段を含む特許請求の範囲第１項記載の核磁気共鳴検
知装置。 - （３）前記静磁界発生手段を変位さすための手段と、無
線周波数磁界を発生させる手段と、孔隙沿いの受信手段
とを含み、これによって２以上の核磁気共鳴測定を可能
とする特許請求の範囲第２項記載の核磁気共鳴検知装置
。 - （４）前記無線周波数磁界の周波数を選択的に変更でき
る手段を含む特許請求の範囲第１項記載の核磁気共鳴検
知装置。 - （５）前記の少なくとも１個の磁石が少なくとも１個の
永久磁石にして、この磁石が通常長軸に直角な軸に沿う
て延びている磁化方向に実質的に均一に磁化している特
許請求の範囲第１項記載の核磁気共鳴検知装置。 - （６）前記静磁界発生手段に、静磁界を発生し、その磁
界振幅勾配が長軸に対して実質的に半径方向に延び、こ
の勾配が実質的に長軸に関して方位的に対称であるよう
な手段を含む特許請求の範囲第１項記載の核磁気共鳴検
知装置。 - （７）無線周波数磁界の周波数を選択的に変更する手段
を含み、受信装置が、励振核からの核磁気共鳴信号を核
が励振された位置とは異る位置で受信できこれによって
流れ測定ができるようにした特許請求の範囲第６項記載
の核磁気共鳴検知装置。 - （８）前記の少なくとも１個の磁石が中空円柱形の磁石
の中にもう一つの円柱形磁石が置かれている特許請求の
範囲第１項記載の核磁気共鳴検知装置。 - （９）静磁界を変化させて、与えられた点で半径方向距
離の異る点でのＮＭＲ測定ができる手段を含み、さらに
これら二つの同心磁石の相対的回転配向を所望のものと
できるようにした特許請求の範囲第８項記載の核磁気共
鳴検知装置。 - （１０）孔隙の物理探査をするためのさく井検層装置に
して次に掲げる諸エレメントで構成されるもの： 孔隙付近に静磁界を発生する手段で少なくとも１個の永
久磁石を有し、その磁化軸が孔隙軸に実質的に直角でこ
れによって分析しようとする物質を含んだ域である孔隙
を取巻く域に実質的に孔隙に直角方向に静磁界を発生さ
せる発生手段、 上述の域に孔隙軸にも静磁界にも実質的に直角な方向に
無線周波数磁界を発生させ、分析しようとする物質の核
を励振させる手段、 励振核からの核磁気共鳴信号を受信し、分析しようとす
る物質の性質を出力として示す受信装置。 - （１１）静磁界発生手段として実質的に長軸に関して半
径方向に延びる磁界振幅勾配をもち、その勾配が長軸に
関して実質的に方位的対称な静磁界発生装置を含む特許
請求の範囲第１０項記載のさく井検層装置。 - （１２）与えられた孔隙位置で半径方向距離の異る点の
ＮＭＲ測定ができるように無線周波数磁界の周波数を変
更できる手段を含む特許請求の範囲第１０項記載のさく
井検層装置。 - （１３）前記少なくとも１個の磁石が相対的に回転しう
る同心部分を規定し、この相対回転を所望のように調整
できるようにした特許請求の範囲第１２項記載のさく井
検層装置。 - （１４）核磁気共鳴検知装置にして、次の諸エレメント
で構成されるもの： 分析しようとする物質を含む域から遠隔の域に静磁界を
発生できる少なくとも１個のフェライト永久磁石であっ
て、通常円柱形状で長軸を規定し、この長軸に沿うての
フェライト永久磁石の全長が、長軸に直角な寸法より大
きくさらに上述の遠隔域と長軸との半径方向距離の２倍
よりも大きいものであり、この少なくとも１個のフェラ
イト永久磁石は上記長軸に直角な磁化軸に沿う方向に実
質的に均一な磁化をしている前記磁石。 分析しようとする物質の核を励振するため上述の遠隔域
に無線周波数磁界を発生させる手段で、これが上述の磁
化軸と長軸とを含む面に実質的に平行な面内にコイル巻
きが横たわるような少なくとも１個のコイル巻線がフェ
ライト永久磁石の表面に取付けられた前記発生手段、上
述の少なくとも１個のコイルを介して、分析しようとす
る物質からの核磁気共鳴信号を受信し、分析しようとす
る物質の性質を出力として示す受信装置。 - （１５）前記少なくとも１個のフェライト永久磁石の概
略形状が円柱形である特許請求の範囲第１４項記載の核
磁気共鳴検知装置。 - （１６）前記少なくとも１個のコイルが、少なくとも１
個のフェライト永久磁石のまわりに取付けられた特許請
求の範囲第１４項記載の核磁気共鳴検知装置。 - （１７）静磁界発生手段を取外す装置と、無線周波数磁
界を発生し、孔隙沿いに受信装置を置き複数の核磁気共
鳴測定ができるようにした装置を含む特許請求の範囲第
１４項記載の核磁気共鳴検知装置。 - （１８）無線周波数磁界の周波数を選択的に変更しうる
手段を含む特許請求の範囲第１４項記載の核磁気共鳴検
知装置。 - （１９）長軸を規定し、実質的に均一に磁化され、長軸
に直角な軸に沿う磁化方向を有する少なくとも１個の磁
石を準備し、 上記の少なくとも１個の磁石で、分析しようとする物質
を含んだ域から遠隔の域に実質的に均一な振幅の上記の
遠隔域内の長軸に直角な静磁界方向をもつ静磁界を発生
させ、 分析しようとする物質の核を励振さすために上記の遠隔
域に上記の長軸にも静磁界の方向にも実質的に直角な方
向の無線周波数磁界を発生させ、 励振核からの核磁気共鳴信号を受信し、 受信した核磁気共鳴信号に応じて、分析しようとする物
質の性質を示す出力を出す各手順から成る核磁気共鳴検
知方法。 - （２０）上記静磁界発生の手順が、さく井孔隙の周りの
域に静磁界を発生させる手順を含む特許請求の範囲第１
９項記載の核磁気共鳴検知方法。 - （２１）静磁界の発生、無線周波数磁界の発生ならびに
孔隙沿いの複数の個所での核磁気共鳴信号の受信を含み
、これにより孔隙沿いに複数の核磁気共鳴の測定を可能
とする特許請求の範囲第１９項記載の核磁気共鳴検知方
法。 - （２２）上記無線周波数磁界の周波数を選択的に変更す
る手順を含む特許請求の範囲第１９項記載の核磁気共鳴
検知方法。 - （２３）分析しようとする物質を含んだ、孔隙周辺の域
に孔隙の軸に実質的に直角な静磁界を発生させ、 分析しようとする物質の核を励振させるために孔隙軸に
も静磁界にも実質的に直角な方向に域中に無線周波数磁
界を発生させ、 励振核から核磁気共鳴信号を受信する各段階より成る核
磁気共鳴を用いるさく井検層の方法。 - （２４）受信した核磁気共鳴信号を基にして分析しよう
とする物質の性質を出力として示す段階を含む特許請求
の範囲第２３項記載の方法。 - （２５）前記静磁界発生の段階に、孔隙軸に関して実質
的に半径方向に延びた磁界振幅勾配をもつ静磁界を発生
させる段階を含む特許請求の範囲第２３項記載の方法。 - （２６）長軸を規定し、該長軸沿いの全長は長軸に直角
な寸法より大きく、遠隔域と長軸との半径方向距離の２
倍より大きく、該長軸に直角な磁化軸に沿うて延びた方
向に実質的に均一な磁化を有する通常円柱形状の少なく
とも一個の不導性永久磁石を使用し、 上記の少なくとも１個の磁石により通常振幅の均一な静
磁界を発生せしめ、該振幅はほぼ長軸を中心とし分析し
ようとする物質を含んだ域から遠隔地点にある通常円柱
形状の域中で長軸に関し方位的に対称とし、上記静磁界
は上記遠隔域中の長軸に直角方向に静磁界をもちその磁
界振幅勾配は長軸に関して実質的に半径方向に延び、該
勾配は長軸に関して実質的に方位的に対称とし、 分析しようとする物質の核を励振させるために、上述の
遠隔域内に全般的に均一で、方位的に対称な振幅の無線
周波数磁界を発生せしめ、該磁界の方向は実質的に長軸
にも、静磁界にも直角とし、 分析しようとする物質からの核磁気共鳴信号を受信し、 受信した核磁気共鳴信号に応じて分析しようとする物質
の性質を出力として示す、各段階から成る核磁気共鳴検
知方法。
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