JPS62500194A - Ｎｍｒ同調方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＮＭＲ同調方法 〔技術分野〕 本発明は、フ・−リエ変換ＮＭＲ分光学（（関し、特に分光装置の試料プローブ の同調及びインピーダンス整合に関する。

最新のフーリエ変換核磁気共鳴分光計の試料プローブは、無線周波送信器を試料 に結合し、さらに該試料を無線周波受信器に結合する。そのブロー′７′は、慎 重な同調方法によってカッブリングネットワークに整合されなければならない。

原子核共鳴の励起及び検出のだめのプローブの重要な役割のため、プローブの性 能はしばしば分光計の性能の制限因子となる。本発明の方法１１、第１図及び第 ２図によって最もよく説明される。、第１図及び第２図で、グローゾエ０は、送 受切換器２０を通じて受信器チャンネル及び送信器チャンネルと連通する。成る 一般的装置で、送受切換器２０は、逆並列ダイオード対２２及び２４並びに４分 の１波長伝送線２６から成る。通常、４分の１波長ストリツプの伝送線は１、動 作周波数で５０オームの特有のインピーダンスを示す。前置増幅器２８が、この 入力インピーダンスのために最小の雑音指数を示す。プローブを正確なインピー ダンスに整合する問題は、従来技術で、プローグへの物理的接続を変形させるこ とにより解決さ７′１．た。非常に精密な方法ば〈クトルインピーダンス分析器 を使用し、夜いは他の方法を用いて、方向性結合器又は定在波プリツノが、１に 射電力を最小にするためｆｌ：ｌ−ｆを同調する間、反射電力を監視するため装 置内に挿入される。心らに他の方法は、１口・−プのデカッノラーコイルへ信＋ −３−を注入す、Ｚ）こ、！：Ｉｃ依っている。

そのブローｆＱ」１、ｆローズ構造内の信号コイルで誘導された信号ｆ最大にす るため同調される。こｔｌは、デカッデラー°コ・イルに近接して配置される。

？−の方法は、前置増幅器がその入力に整合されていない状態の間、信号出力が 前ｔＩｔ増ｌ１１ｉｆ器を用いて最大とさハうるため、装置の信号対ノイズ性能 を最大にはしない。

これらの同調方法は、グローブの接続に対し一定の変形を必要とする。その変形 は、不便であり、よくても正常な動作に確実には対応しない、。

Ｃ発明の詳細な説明］ 本発明に従って、グ１コープの同調が１、第Ｓ図及び第２図のネクトワ・〜りに 送信される信号の位相及び振幅に関係してその位置で実施さｈ５る。位相及び振 幅は、在来の直角位相分解ＦＴ機器から容易に測定されるインピーダンスの各関 数であるうこのように、ＦＴ−ＮＭＲ分光計は、ベクトルインビ・−ダンスアナ ライザの役割で全体として機能する。同調方法は、５０オーム成端をプローブの 代りとし、位相及び振幅の応答をそれに引き続＜７″ロープが取り替えられると きの位相及び振幅の応答と比較することによって時々修正される。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は、無線周波分光計のためのｆ　ｏ　−ｆの配置の略図である。

＠２図は、第１図の装置のための送受切換器を図示する。

第３図は、フーリエ変換無線周波分光計のサブシステムのブロック図である。

第４図は、２つの・９ラメータの最小化が働く対象を示す。

〔発明を実施するだめの最良の形態〕

第３図は、ＦＴ−ＮＭＲ分光計の関係する部分の代表的グロック図である。、無 線周波発振器３０が変調器３２によって変調され、信号は送受切換器３４を通じ てプローブ３６へ向けられる。送受切換器３４へ送られたプローグの信号出力は 、無線周波増幅器３８へ向けられる。位相判別検出器４０が、無線周波発振器３ ０から得られる基準位相及び無線周波増幅器出力信号で動作（−で、同一の周波 数であるが９０°位相が異なる基準信号を供給される２つの位相検出器を組み入 れることによって直角位相成分に無線周波増幅器信号を分解する。基準周波数に 正確に等しい信号周波数について、直角位相検出方法は、信号の２つの直角位相 成分の独立した測定をもたらす。アナログ−ｒノタル変換４２が位相判別検出器 出力で動作１７、デシタル信号はプロセッサ装置４４によってさらに処理するの に利用できる。

本発明のタイミング方法は、例えば信号のピーキング（ｐｅａｋｉｎｇ）、反射 波ナリング（ｎｕｌ　ｌ　ｉｎｇ）等の従来技術の単一・！ラメータ技術ではな く、２つの・ンラメータである位相及び振幅を測定する。１ｕ角位相分解受信器 の２つのチャンネルは、分光計のメモリー内の関連の情報及び記憶装置の処理に 理論上適している。

本発明に従って動作中変調器３２は、動作感度でパイ・ぐスされてもよいことに 注意されたい。無線周波搬送波は、送受切換器を通じてプローブ１０又は標準５ ０オーム成端の好適形態でのプローブ代用品に印加される。

まず、プローブを５０オーム成端と取り替えることを検討する。次にベクトルＡ によって表される信号が直角位相検出器の出力から得られる。ベクトルＡは、直 角位相成分によって定まる。成端を除去してプローブを適所に用いて、同一の方 法が一般に信号Ｂを生じる。ベクトルＡは好適に保持され、ベクトル差Ａ−Ｂは 次にプローブの調節がプローブの同調及び整合静電容量を通じて実行される間観 祭される。ベクトル差の絶対値ＩＡ−Ｂｌ　が分光計ディスプレー４６によって ディスプレーされるならば、同調方法は、差の信号を最小化することによって反 射電力を減少させる場合と同様の最小化プロセスによって行なわれる。この非常 に簡単な技術は、ナルメーターに関する手動操作に適切である。

前述の方法はまた、分光劇−ｆｔｊｉ１曲＋７’Ｏ七ツサの制御−ドで実行可能 である。単一の・ぐラメータ最小化がコンピュータ制御整合−ｆロセスの場合に 効果的な／こだ一つの方法であり、ベクトル差Ａ−Ｂの２つの・セラメータの最 小化が第４図で示すように↓り急速な収束を生１ニうるｃ′７と１１ｉ、注ｊＪ ′、′！れる。簡単な方法ｅ、成るベクトル悴）が位相φＡ１１′：意に特駕さ れ、絶対値が！口上ツザによって蓄積された５０オーム成端データρλらとられ る。

てオーぞレータ相関に」、少手動で、式いは関数最小化のための適切なサーチ方 法により自動で最小化される。

前述の方法は特定のＮ　Ｍ　Ｒフーリエ変換分光計関連に限定されるものではな く、送信器、受信器及び無線周波信号ｆＵ＝ｆが本内容に類似の直角位相判別処 理システムと結きして動作可能である如何なる場合にも使用されうろことが、理 解されるであろう。前述の記載は特定の実施例を示して説明しているが、変更及 び変形が当業者に明らかとなり、本発明の思想内のそのようなすべての変更及び 変形が請求の範囲内に含まれることが意図される。

国際調丘報告

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．直角位相判別フーリエ変換ＮＭＲ分光計の可変インピーダンス無線周波プロ ーブを調節する方法であって、 ａ）前記可変インピーダンス無線周波プローブの適所で既知の特性の成端固定イ ンピーダンスを含むネツトワークへ持続波無線周波信号を向ける段階、 ｂ）前記固定成端により影響を及ぼされた前記信号の振幅を得て記憶する段階、 ｃ）前記送信された信号の位相に関連して前記影響を及ぼされた信号の位相を直 角位相で検出して記憶し、それによって第１インピーダンスペクトルが得られ保 持される段階、 ｄ）前記成端インピーダンスを前記可変インピーダンス無線周波プローブと置き 換える段階、ｅ）前記ｂ）及びｃ）段階を繰り返して前記プローブの存在を特徴 づける第２インピーダンスペクトルを得る段階、並びに ｆ）前記プローブの電気的パラメータを変化させて前記第１インピーダンスペク トル及び前記第２インピーダンスベクトルの関数を最小化する段階、 から成る方法。
2. ２．請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記第１インピーダンスペク トル及び前記第２インピーダンスペクトルの差の絶対値から前記関数を形成する 段階から成る方法。
3. ３．請求の範囲第１項に記載された方法であって、前記第１インピーダンスペク トル及び前記第２インピーダンスペクトルのベクトル差から前記関数を形成する 段階から成る方法。
4. ４．請求の範囲第２項又は第３項に記載された方法であって、 前記第１インピーダンスペクトル及び前記第２インピーダンスベクトルの前記関 数をディスプレーする段階から成る方法。