JPS63108254A - 2次元核磁気共鳴における位相補正方法 - Google Patents

2次元核磁気共鳴における位相補正方法

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JPS63108254A
JPS63108254A JP61253142A JP25314286A JPS63108254A JP S63108254 A JPS63108254 A JP S63108254A JP 61253142 A JP61253142 A JP 61253142A JP 25314286 A JP25314286 A JP 25314286A JP S63108254 A JPS63108254 A JP S63108254A
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phase correction
axis
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dimensional
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宗城 大内
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内田 宗吉
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/46NMR spectroscopy
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    • G01R33/46NMR spectroscopy
    • G01R33/4625Processing of acquired signals, e.g. elimination of phase errors, baseline fitting, chemometric analysis

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は2次元核磁気共鳴(NMR)に係わり、特に2
次元NMRの純吸収モードが得られるようにした2次元
NMHにおける位相補正方法に関する。
〔従来の技術〕
2次元N M R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、従来の方法に比して分解能
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持っている。
このような従来の2次元NMR測定を、例えば第2図(
a)に示すような90°x−Ll −9Q’x−t、の
パルスシーケンスを用いて説明スる。
2次元NMR法における一般的測定プロセスは第2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(t、)と、検出期間(t2)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1.において展開され、そのt、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(
FID信号)に位相及び振幅情報として手渡される。そ
こで、t、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検波信号の位相が互いに90
’異なる2つの検出系から得られたm個ずつのFID信
号(FIDal〜FIDam及びF IDb 1〜F 
IDbm)の一方を実数部、他方を虚数部として組合わ
せた複素集合データS+ (tt 、t、)を得れば、
このデータ中にはt2における磁化の挙動ばかりでなく
、t、における磁化の挙動の情報も含まれることになる
次に、検出パルスの位相のみ90°異ならせた第2tg
 (b)のパルスシーケンスを用いて上記と同一の複数
のtlについて測定を行い、それにより複素集合データ
St  (Lt、tt)が得られる。
このようにして得られた2次元NMRスペクトルデータ
を平面上に表わすと、対角ピークと交差ピークとが対称
的に現れ、この対角、交差いずれのピークも吸収波形と
分散波形が混じり合った形をしており解析が困難なスペ
クトルになる。
この対策として、従来、2次元スペクトルのω1、ω2
両周波数方向の吸収スペクトルを表示する純吸収モード
スペクトル表示法(D、Jjtates+etal+J
ournal of Magnetic Re5ona
nce、48,286(1982)、D+Marion
  and Wuthrich、Biochen、Bi
ophysics Res、Gomson、113,9
67(1983))が使用されている。
この従来の位相検波法について第3図を参照して説明す
る。
先ず、90°X  Lt  90°x−t、の磁化のX
成分Sx (Lt 、Lx ) 、 90” x  t
l −90°y−1!の磁化のy成分53’ (j+ 
、t2)を別々のメモリーに保存し、夫々1.軸のフー
リエ変換を施しφ2について位相補正を行った後、5x
(t、、Ft)のデータの実数部を残し、この虚数部を
、3y (tt 、Fz )の実数部データを900位
相を変えたもので置き換える(実際の測定は90@位相
の異なった検出を行っている)。こうして得られたSx
’  (tl 、Fりをt、軸に対してフーリエ変換し
てSX’(Fl。Fz)を求め、φ1=Oとする位相補
正を行うことにより、その実数部は純吸収波形を示すこ
ととなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の位相補正方法では、最
初のφ2についての位相補正にあたり、なんらかの手段
で補正量φ2が分かる場合以外は、経験あるいは勘に顧
って位相補正を行っているため、完全な補正は困難であ
る。そのため、φ1=Oの位相補正をしたとき、SX’
  (Fl 、Fz )が第3図に示すように、(A+
  +i D+)(Azsinφ! ’ +I)茸Co
sφ、′)の形となり、φ2 ′分が残ることになる。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、人の勘に
鯨らず、的確に両軸の位相補正をすることのできる2次
元核磁気共鳴における位相補正方法を堤供することを目
的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明の2次元核磁気共鳴における位相補正
方法は、 (イ)第1のパルス又はパルス列の照射後展開期間【1
をおいて第2のパルス又はパルス列を照射し、第2のパ
ルス又はパルス列の照射後検出期間t2にわたうて試料
からのFID信号を90″位相の異なる2つの検出系で
検出するシーケンスを用いて得られた複数のFTD信号
から成る複素集合データSX  (tt 、tz)を得
ること、(ロ)前記(イ)のシーケンスと同一のシーケ
ンスで、且つ第2のパルスが前記(イ)の第2のパルス
と位相がnを自然数として90”/n異なるシーケンス
を用い、前記(イ)と同一の複数のt、について測定し
た複数のFTD信号から成る複素集合データsy  (
tt、tt)を得ること、(ハ)前記集合データ311
  (Ll 、tz) 、5r(tt、Lx)をt!に
対して複素フーリエ変換し、Sx  (tt 、Ft)
の虚数部と、sy  (t。
、Fりの実数部を入れ換えたSx’(t、、Fz)、S
y ’  (L1、F8)を得ること、(ニ)Sx  
’  (tt、Ft、、SV  ’  (it、F2)
をt1軸に対して複素フーリエ変換してS×’  (F
t 、Ft)、SV ’  (Ft 、Ft)を得、一
方の軸の位相補正を行った後、Sx ’  (Ft 。
F2)の虚数部とSν’(F、、Fりの実数部を入れ換
えて他方の軸の位相補正を行うこと、を特徴とする。
〔作用〕
本発明の2次元核磁気共鳴における位相補正方法は、2
次元NMHの2つの複素集合データの一方の軸のフーリ
エ変換をした後に2つのデータの実数部と虚数部を入れ
換えて他方の軸のフーリエ変換を行い、一方の軸の位相
補正を行った後、再度両スペクトルデータの実数部と虚
数部を入れ換えて他方の軸の位相補正を行うことにより
両軸の位相補正が可能となる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面に基づき説明する。
90°−tt  90°−1,なるパルスシーケンスを
使用した2次元NMHの例につき説明する。
第1図は本発明の位相補正方法を説明するためのフロー
チャートである。先ず 90”x  tt  90”x −ttのパルスシーケ
ンスにおけるFID信号のX成分5X(tt、tt)の
t、軸に対するフーリエ変換は、 5x(t++h)=Mo cos(ωItl+φ1) 
exp(−t+/Tt)X [(A(ωt’)cos 
φ、+D(ω2)sin φ2)+i  (A<0g)
sin  φt+D((dt)cos  φg)]とな
る、ま゛た、90°x  t+90°シーt2のパルス
シーケンスにおけるFID信号のy成分5V(tt、t
、)のt2軸に対するフーリエ変換は、5y(t++F
t)・−Mo 5in(ωtL++φ+) exp(−
t+/Tx)×[(^(ω、)cos φt+D(a+
*)sin mt )+i  (^(ωz)sin  
φ2+口(ωz)cos  φ2 ) 〕となる、ここ
で5x(tt、Fz)の虚数部と5y(tt、h)の実
数部を入れ換えたSに’ (tt、Ft) 、Sy’ 
(tt、F2)は、 Sx’ (t++Fz)=Mo exp (−i(ω、
tl+φ1))eXP(−t+/Tx) X (A(a
l t)cos φt+D(ω、)sin φ2)SV
 ’ (t++Fz)=Mo exp (−i(ωIl
l+φ、))exp(−t+/Tz) X (^(dt
)sin φz+D(al t)cos φ2)となる
、さらに、Sx ’ (tt、Pg)およびSy’(t
t。
Fz)をそれぞれ1.軸に対してフーリエ変換すると、
Sx ’ (FIIF2)=MO[A((Ll 1)C
QS φ++D(a++)sin φ1+i (^(ω
1)sin φ++D(ω+)cos φ1)]×(A
(ωz)cos φ2+[1((11z)sin φ2
)sy ’ (Ft、Fz)=Mo [A(ω+)co
s φ++D(ω+)sin φ1+i  (A((1
1、)sin  φ++D((al 、)cos  φ
、)]X  (A(dt)sill  φt+Dcd 
、)cos  φ2)となる。
このSx ’ (Ft、Pi) 、SV ’ (Ft、
Fz)はそれぞれ次のように書き表わせる。
Sx’  (F++Fz)=Mo  (A(ω+)  
exp(i φ+)+D(ω+)exp(t(90@−
φ、)))(^(dt)cos φz+D(61z)3
inφ2) Sy ’  (FtJz)Jo  (八(ω、)  e
xp(i φl)+D((1)+)exp(+(90”
  −φ、)ン  (A(dt)sin  φz+D(
mt>cosφ2) となる。この式から分かるように、位相補正量φ、を把
握することができるので、φ1−OとすることによりF
、軸の位相補正をすることができる。
なおφ1は、Sx ’ (FIIFり 、Sy ’ (
p+、pg)とも同じである。即ち、 Sx ’ (FllFり (φ+□0)=Mo  (A
(67+)+iD(ω+))(A (632) CQS
  φg+D(ωz)sin φ2)Sy ’ (Ft
、Fz) (φ1=0)・門。(A(ω+)+iD(ω
1))(A(dt)sin φz+D(”z)cos 
φ2)ここで、Sに’ (F1、Fz)(φ1=0)の
虚数部とSy’(Fl。
F2)(φ1−0)の実数部を入れ換えると、そのとき
の5X(Ft、Ft)(φ+=0 ) 、5y(F1、
h)(φ1=0)は、5X(F++F*)(φ+J )
 □Mo A(ω+) (A(ωz) (cosφ2+
1sinφg)+D(0g)(sin φz+1cos
φ翼))=Mo A(ω+) (A(a)り exp(
iφt)+D(ω1)exp  (i(90’−φ2)
)〕 5y(F1、Ft)(φ+=0) =MoD(ω+) 
(A((alz)(cosφt+1sin φg)+D
(ω1)(sin φif 1cos $ t) 1=
Mo D(alz) (^((dt) exp(iφt
)+[l(0g)oxp  (i(90°−φ2))) となる、これらの式から分かるようにF2軸の位相補正
量φ2を把握することができるので、φ2−〇とするこ
とにより、 5x(F1、pg)(φ1.φt;0)一台oA(ω、
)(^(ω寡)÷iD(ω8))Sl (F 、 、 
Fl)(φ1.φ2・0)=Mo D(ω+) (^(
0g)+iD(0g))が得られる。従って実数部はM
oA (ω、)A(ω、)となり、完全な吸収波形が得
られる。
なおFl軸、F、軸の位相補正の順序は逆にし、φz 
=OとしてからSx’ (P+、Pz)の虚数部とSy
’(F1、Ft)の実数部を入れ換え、それからφ+ 
=Oとしても同じである。
以上第2パルスの位相を90″変えた場合を例にとって
説明したが、2次元NMRの一種であるM Q C(M
ulti Quantum Coherence)やM
 Q F (Multi Quantus+ Filt
er)の場合には90’″ではなく90°/’n (n
=2.3.・・・)にする必要があり、一般的には90
°/n (n=”1、  2. 3.・・・)変える必
要がある。又、本発明は上記MQCやMQFを始め、あ
らゆる2次元NMRに適用することができる。
C発明の効果〕 以上のように本発明によれば、2次元NMHの2つの複
素データの実数部と虚数部を入れ換える操作を行うこと
により、2軸のフーリエ変換を行った後、2次元NMR
の両輪の位相補正を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による位相補正方法のフローを説明する
ための図、第2図は2次元NMHのパルスシーケンスの
例を示す図、第3図は従来の位相補正方法のフローを説
明するための図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(イ)第1のパルス、又はパルス列の照射後展開
    期間t_1をおいて第2のパルス、又はパルス列を照射
    し、第2のパルス、又はパルス列の照射後検出期間t_
    2にわたって試料からのFID信号を90°位相の異な
    る2つの検出系で検出するシーケンスを用いて得られた
    複数のFID信号から成る複素集合データS_x(t_
    1、t_2)を得ること、 (ロ)前記(イ)のシーケンスと同一のシーケンスで、
    且つ第2のパルス、又はパルス列が前記(イ)の第2の
    パルス、又はパルス列と位相がnを自然数として90°
    /n異なるシーケンスを用い、前記(イ)と同一の複数
    のt_1について測定した複数のFID信号から成る複
    素集合データS_y(t_1、t_2)を得ること、 (ハ)前記集合データS_x(t_1、t_2)、S_
    y(t_1、t_2)をt_2に対して複素フーリエ変
    換し、Sx(t_1、F_2)の虚数部と、Sy(t_
    1、F_2)の実数部を入れ換えたSx′(t_1、F
    _2)、Sy′(t_1、F_2)を得ること、(ニ)
    Sx′(t_1、F_2)、Sy′(t_1、F_2)
    をt_1軸に対して複素フーリエ変換してSx′(F_
    1、F_2)、Sy′(F_1、F_2)を得、一方の
    軸の位相補正を行った後、Sx′(F_1、F_2)の
    虚数部とSy′(F_1、F_2)の実数部を入れ換え
    て他方の軸の位相補正を行うこと、からなる2次元核磁
    気共鳴における位相補正方法。
JP61253142A 1986-10-24 1986-10-24 2次元核磁気共鳴における位相補正方法 Granted JPS63108254A (ja)

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