KR20060038375A - 다수의 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기 위한자기공명 방법 및 샘플이 기계적으로 불안정한 콘테이너에포함되는 다수의 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기위한 자기공명 방법 - Google Patents

다수의 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기 위한자기공명 방법 및 샘플이 기계적으로 불안정한 콘테이너에포함되는 다수의 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기위한 자기공명 방법 Download PDF

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Abstract

자기공명 방법에 있어서 개선 방법은, 다수의 샘플(1)을 검사대로 동시에 도입하는 단계, 검사대(103)로 경도 자장을 인가하는 단계, 여기서 검사대(103)내 상이한 위치는 상이한 특정 주파수에 민감하고, 상이한 위치에서 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감시하고, 상이한 주파수 대역에서 이에 대응하여 방출되는 에너지에 비례하는 특성을 가진 출력신호를 발생하는 단계, 신호를 특정 위치 및 샘플(1)로 속성화하는 단계, 특정 위치 및 샘플(1)의 출력신호 특징과, 적어도 하나의 유사 샘플로부터 얻은 유사 데이터를 비교하여 샘플의 대응 속성의 표시를 제공하는 단계를 포함한다.

Description

다수의 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기 위한 자기공명 방법 및 샘플이 기계적으로 불안정한 콘테이너에 포함되는 다수의 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기 위한 자기공명 방법{NMR MEASURING SYSTEM}
본 발명은 NMR 기법을 사용하는 샘플의 비접촉 선별 계량(check weighing)에 관한 것이다.
자기모멘트를 가진 원자핵은 강자장(라모어 주파수(Lamor Frequency))에서 명확히 정의된 핵 진동주파수를 가질것이다. 각 원자핵의 진동주파수는 그의 질량, 그의 쌍극자 모멘트, 원자의 화학결합, (근처에 있는 다른 원자로의 전자기 결합에 의해 영향받는) 원자 환경, 그리고 원자에 의해 보여지는 자장 세기에 의존할 것이다. 따라서 진동주파수는 다양한 원자종뿐만 아니라 그들의 분자 환경의 특징을 가질 것이다. 이들 진동을 공명 여기시킴으로써, 원자종과 그들의 환경을 정확하게 결정할 수 있다. 이 현상은 "핵자기 공명(nuclear magnetic resonance)" 또는 NMR로 불린다.
특정한 종 및 환경의 원자(예를 들면, 수중 환경에서 수소 원자)의 공명 주 파수에서 RF 에너지 펄스를 인가하면, 이러한 유형 및 환경의 원자핵은 공명 여기할 것이며, 후에 저상태 여기로 되전이할 것이다. 이 전이는 여기 주파수 또는 기지의 저주파수에서 무선 주파수 신호의 방출에 의해 수반된다. 이 신호는 FId(자유 유도 감쇠:Free Induction decay)로 알려져 있다. 이 FId 곡선의 형태 및 진폭은 공정에 관련된 핵량, 그리고 환경과 관련된 원자의 속성 및 특정 조건과 관련있다.
측정, 검출 및 이미징(imaging)에 NMR 기법을 사용하는 것은 다수의 과학적 시도 분야에서 바람직한 것이 되었다. NMR의 비침입적이며 비파괴적인 특성은 산업용 기구, 분석 및 제어 작업에 적용하기에 용이하다.
주기표에서 거의 모든 원소는 0이 아닌 핵스핀(nuclear spin)을 가지는 동위원소를 가진다. 이 스핀은 핵을 자기적으로 활성이 되도록 만든다. 자기적으로 활성인 핵들중에서 검출할 수 있을 정도로 충분히 높은 자연 존재비(natural abundance)를 가진 동위원소상에서만 NMR을 수행할 수 있다. 일반적으로 충돌하는 자기 활성핵은 1H, 13C, 19F, 23Na, 31P이다. 가장 일반적인 것은 NMR 분광학 수행을 가장 유리하게 만드는 최대 자기모멘트를 가진 1H이다.
정자장 b0의 샘플에 인가시에, 샘플 핵스핀은 자장의 방향와 평행하게 자장과 정렬한다. 자기모멘트는 정자장에 평행(NSNS)이거나 혹은 반평행(NNMS)하게 정렬할 수 있다. 정자장에 평행한 정렬은 저 에너지 상태이며, 자장에 반평행한 정렬은 고 에너지 상태이다. 실온에서, 저 에너지 레벨에서 스핀을 가지는 핵의 수 N+는 고 에너지 레벨에서의 수 N-를 다소 초과한다. 볼츠만 통계는 다음을 제공한다:
Figure 112005065992369-PCT00001
여기서, e는 스핀 상태들간의 에너지차, k는 볼츠만 상수, 1.3805×10-23J/Kelvin, T는 캘빈 온도이다. 온도가 내려가면, 비 N-/N+도 감소한다. 온도가 올라가면, 비 N-/N+는 1에 가까워진다.
고 상태에서 스핀을 가진 핵이 다소 불안정하므로, 정자장내 샘플은 정자장에 평행한 자화를 보일 것이다. 자화는 정자장 둘레의 핵 세차운동(precession)(이완:relaxation)으로 인한 결과이다. 이 세차운동의 주파수는 정자장의 세기에 의존하며 다음과 같이 정의된다:
Figure 112005065992369-PCT00002
여기서, b는 자장 세기이며, 감마는 시료에서 적어도 하나의 원자, 전형적으로 수소의 자기회전비이다. 자기회전비는 분석중인 핵의 자기모멘트와 관련있다. 양자의 자기회전비는 42.57 MHz/Tesla이다. 따라서 측정되는 주파수는 라모어 주파수(Lamor Frequency) ν로 알려져 있으며, 고 상태와 저 상태간의 전이가 일어날 수 있는 에너지에 대응하는 주파수 또는 정자장에서 핵의 세차운동율로서 개념화될 수 있다.
이들 상이한 정렬간에 전이를 도입함으로써 기본 NMR 신호를 이끌어 낸다. 이러한 전이는 전형적으로 RF 코일에 의해 발생되는 RF 신호의 자기성분에 샘플을 노출시킴으로써 유도될 수 있다. 자기성분을 자장에 수직하게 인가할 때, 공명은 상이한 정렬들간의 전이 동안에 방출되거나 혹은 흡수되는 에너지에 대응하는 (세차운동 주파수, 라모어 주파수와 동일한) 특정 RF 주파수에서 공명이 발생된다. 0.1 - 2 텔사(Tesla)(1T = 10,000 가우스)의 범위와 같이 강자장이 사용될 때, 이 공명은 전형적으로 FM 라디오에 대응하는 메가헤르쯔 주파수범위에서 발생한다. 따라서 이 방사는 무선 주파수(RF) 방사로 알려져 있다.
NMR 분광학에서 신호는 저 에너지 상태로부터 고 에너지 상태로 전이하는 스핀에 흡수되는 에너지와, 동시에 고 에너지 상태로부터 저 에너지 상태로 전이하는 스핀에 의해 방출되는 에너지간의 차로 인한 결과이다. 따라서 이 신호는 이 상태들간의 밀도차에 비례한다. NMR 분광학은 상당히 작은 이들 밀도차를 검출할 수 있으므로 높은 수준의 감도를 얻는다. 이것은 스핀과 분광계간의 특정 주파수에서의 에너지 교환 또는 공명이다.
펄스 NMR 분광학은 자기 버스트(burst) 또는 펄스를 사용하는 기법으로, 먼저 이러한 샘플의 양자를 본질상 정자장에서의 위상이 된 후에 측정되는 샘플의 특정 핵종의 핵을 여기시키도록 설계하는 데, 환언하면 세차운동은 펄스에 의해 변형된다. 전형적으로, 정자장 b0의 방향은 3차원 공간에서 Z축을 따르는 것으로 생각된다. 평형시에, 순 자화 벡터(net magnetism vector)는 인가된 자장 b0의 방향을 따라 놓이며, 평형 자화 M0로 불린다. 이 구성에서, 자화 MZ의 Z 성분은 M0와 동일하다. MZ는 종자화(longitudinal magnetization)로 언급된다. 이러한 경우에 횡자화(MX 또는 MY)는 없다.
스핀 상태들간의 에너지 차와 동일한 주파수 에너지에 핵스핀 시스템을 노출시킴으로써 순 자화를 변경할 수 있다. 시스템에 충분한 에너지를 인가한다면, 스핀 시스템을 포화시키고 MZ = 0으로 만들 수 있다. MZ를 그의 평형값으로 되돌리는 방법을 기술하는 시상수는 스핀격자 이완시간(T1)으로 불린다. 이 변위후에 시간 t 함수로서 이 행동을 제어하는 등식은 다음과 같다:
Figure 112005065992369-PCT00003
따라서 T1은 e 인자에 의해 자화의 Z 성분을 변경하는 데 필요한 시간으로 정의된다. 그러므로 t = T1에서 MZ = 0.63M0 이다. 배경 노이즈(noise)를 감소시키고, 신호질을 향상시키는 데 필요한 반복된 측정을 적절히 수행하기 위하여, M0가 MZ로 복귀할 수 있어야 한다. 환언하면, 포화시에 0과 동일한 종자화 MZ는 +Z 방향으로 충분히 복귀하고, M0의 평형값을 얻을 수 있어야 한다. 이론적으로 이것이 계속되는 동안(즉, 포화후에, t=∞에서 MZ = M0), 일반적으로 t=5T1일 때에 발생되는 MZ = 0.99M0일 때에 충분한 것으로 간주된다. 이것은 검사대(interrogation zone)를 통한 전체 샘플 처리량 또는 샘플을 다수번 측정할 수 있는 속도상에 시간 제한을 둔다.
스핀 시스템이 -Z 방향으로 순 자화를 가하여 과포화된다면, T1에 의해 제어되는 속도로 +Z 축을 따른 그의 평형 위치로 점차 복귀할 것이다. 이 변위후에 시간t 함수로서 이 행동을 제어하는 등식은 다음과 같다:
Figure 112005065992369-PCT00004
스핀-격자 이완시간(T1)은 종자화(MZ)와, e 인자에 의한 그의 평형값간의 차를 감소시키는 데 필요한 시간이다. 여기서도 또한 샘플 처리량에 유사한 시간 제한을 두어, MZ를 0.99 M0 값으로 되돌리는 데는 t = 5T1의 경과시간이 필요하다.
순 자화가 90°펄스에 의해 XY면으로 회전하는 경우, 양자 주파수와 동일한 주파수에서 Z축에 대해 회전하며, 스핀의 두 에너지 레벨들간에 전이에 대응하는 에너지를 가진다. 이 주파수는 라모어 주파수로 불린다. 회전에 부가적으로, 이제 XY면에 있는 순 자화는 이를 구성하는 각 스핀 패킷이 다소 상이한 자장을 겪고 그 자신의 라모어 주파수에서 회전하므로 디패이즈(dephase)하기 시작한다. 펄스에 후속한 경과 시간이 길어 질수록, 위상차는 보다 커진다. 검출기 코일이 X 방향만의 자장 측정에 민감한 경우, 디패이징의 결과는 결국 0에 도달하는 감쇠 신호 이다. 횡자화 MXY의 이 감쇠를 기술하는 시상수는 스핀-스핀 이완시간(spin-spin relaxation time) T2으로 불린다.
Figure 112005065992369-PCT00005
T2는 항상 T1 보다 작거나 혹은 동일하다. Mo가 +Z 방향으로 복귀할 때까지 종자화가 커지는 동안에, XY면에서 순 자화는 0으로 향한다. 임의 횡자화도 동일한 방식으로 행동한다.
스핀-스핀 이완시간 T2는 e 인자에 의해 횡자화를 감소시키기 위한 시간이다. 스핀-격자 이완과 스핀-스핀 이완간의 차이는 전자는 MZ를 M0으로 복귀시키도록 동작하며, 후자는 Mxy를 0으로 복귀하도록 동작한다는 것이다. T1과 T2는 명료성을 위하여 앞에서 개별적으로 기술하였다. 즉, 자화 벡터는 Z축을 따라 뒤로 커지기 전에 XY면을 완전히 채우는 것으로 간주된다. 실제로, 두 공정은 T2이 T1 보다 작거나 혹은 동일하다는 유일한 제약과 함께 동시에 발생된다.
두 인자가 횡자화 감쇠의 원인이 된다-(1) (순수 T2 분자 효과로 이끄는) 분자 상호작용, 그리고 (2) 비균질 T2 효과로 이끄는 변동 b0 (인가된 정자장). 이들 두 인자의 결합으로 사실상 횡자화가 감쇠한다. 결합된 시상수는 "T2 스타"로 불리며 심볼 T2 *이 주어진다. 분자 공정으로부터의 T2와, 자장에서 비균질성으로 인한 T2 간의 관계는:
Figure 112005065992369-PCT00006
비균질 소스는 철 또는 다른 강자성 금속과 같은 자기 오염물 또는 자장을 발생하는 자석에서 불완전성 또는 자장에서 자연 변동일 수 있다.
NMR을 사용하여 실제로 샘플을 측정하기 위해서는 먼저, 기구의 검사대인 정자장 b0에 샘플을 배치한다. 그 다음, 자기 펄스를 인가하여, 원하는 범위, 전형적으로 90°또는 180°인 원하는 범위까지 자화 벡터를 회전시키는 자석 펄스를 인가한다. 예를 들어, 90°펄스는 Z 방향으로부터 XY 면으로 자화 벡터를 회전시키는 데, 이는 수평 자화 MXY이다. 펄스의 인가후에, 여기된 핵과 관련된 자화의 FId(Free induction decay)가 발생된다.
전형적인 퓨리에 변환분석은 시영역 스펙트럼(자화 벡터의 진폭 대 시간)을 주파수영역 스펙트럼(주파수 대 상대 진폭)으로 변환함으로써, 다상 스펙트럼으로부터 개별 주파수들을 분리시킨다. 관심의 대상인 핵을 연구하는 데 이 분리를 유리하게 사용할 수 있다. 펄스의 지속기간, 펄스들간 시간, 펄스 위상각 및 샘플의 조성은 매개변수로서 이 기법의 감도에 영향을 준다.
이후에 충분히 기술하는 바와 같이 참조로서 병합된 국제특허출원 No. WO9967606은 생산라인상의 샘플을 위한 선별 계랑 시스템을 기술하는 데, 이는 검사대내에 위치한 샘플내 순 자화를 생성하기 위하여 검사대위에 정자장을 생성하기 위한 자석과, NMR의 원리에 따라서 샘플의 여기를 일으키기 위하여 검사대위에 교류 자장을 인가하기 위한 RF 코일을 포함한다.
생산라인상의 샘플을 선별 계량하는 기법을 위해 NMR을 사용하게 되면, 샘플 콘테이너(container)내 또는 시스템의 다른 곳에서의 금속 입자와 같은 간섭 종의 존재 뿐만 아니라, 자석 또는 전자부품상의 온도효과, 샘플 또는 시스템에서의 습도, 그리고 콘테이너의 기계적 불안정성을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 문제들을 만나게 된다.
NMR 샘플 선별 계량 시스템에 대한 부정확한 측정의 잠재적 원인을 식별하고, 그리고/또는 보상하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법은 핵자기 공명(NMR)기법에 의해 제품 충진라인, 즉 생산라인을 따라 통과하는 콘테이너에 담긴 물질을 선별 계량하는 것에 관한 것이다.
많은 제약품이 블리스터 패키지(blister packages) 형태로 포장된다. 포장할 알약의 존재, 형태 또는 색상을 결정하는 데 광학 기법을 사용한다. NMR 기법을 사용하면 이 패키지의 내용물의 중량 및 심지어 품질도 결정할 수 있다.
본 방법은 NMR 검사대를 통하여 기계적으로 불안정한 콘테이너의 원활한 이송을 제공하기 위한 방법 및 수단을 제공한다.
충진 또는 생산라인에서 다수 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기 위한 자기공명 방법에 있어서, 개선 방법은,
검사대내에 위치한 상기 샘플내부에 순 자화를 생성하기 위하여 상기 검사대에 제 1 방향의 제 1 자장을 인가하는 단계와,
상기 검사대내에 위치한 상기 샘플의 순 자화를 일시적으로 변경시키기 위하여 상기 검사대에 제 2 방향의 교류 자장을 인가하는 단계와,
상기 샘플의 순 자화가 그의 원 상태로 복귀함에 따라 상기 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감시하고, 상기 방출되는 에너지에 비례하는 특성을 가진 출력신호를 발생하는 단계
를 포함하고,
다수의 샘플을 동시에 검사대로 넣는 단계와,
검사대로 경도 자장(gradient magnetic Field)을 인가하는 단계로서, 검사대내의 상이한 위치들은 상이한 특정 주파수에 민감한 상기 단계와,
상이한 위치에서 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감시하고, 상이한 주파수대역에서 이에 대응하여 방출되는 에너지에 비례하는 특성을 가진 출력신호를 발생하는 단계와,
특정 위치 및 샘플로 신호를 속성화하고(attribute), 샘플의 대응하는 속성 표시를 제공하기 위하여, 특정 위치의 출력신호 특성과, 적어도 하나의 유사 샘플로부터 얻은 유사 데이터를 비교하는 단계를 포함하는 특징을 가진다.
샘플이 기계적으로 불안정한 콘테이너에 포함될 시에, 충전 또는 생산라인에서 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기 위한 자기공명 방법에 있어서, 개선 방법은,
검사대내에 위치한 샘플내부에 순 자화를 생성하기 위하여 검사대에 제 1 방향의 제 1 자장을 인가하는 단계와,
검사대내에 위치한 샘플의 순 자화를 일시적으로 변경하기 위하여 검사대에 제 2 방향의 교류 자장을 인가하는 단계와,
샘플의 순 자화가 그의 원 상태로 복귀함에 따라 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감시하고, 방출되는 에너지와 비례하는 특성을 가지는 출력신호를 발생하는 단계
를 포함하고,
검사대를 통한 이동을 위하여 콘테이너에 기계적 안정성을 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
안정성은 콘테이너를 유지하기 위한 포켓(pockets) 제공에 의해 유도되고, 선택적으로 배치 및 제거 수단을 포함하고, 스크롤링 나선형 이송구조물에서 콘테이너를 안내하고, 배열에서, 선택적으로 카셋 시스템에서 콘테이너를 이송하고, 검사대를 통해 이송중인 동안 콘테이너를 유지시키기 위해 콘베이어 벨트를 적합화시킨다.
도 1은 선별 계량소를 통과하는 각 콘테이너가 바람직한 제품량을 가지는 지 를 검사하기 위한 NMR 선별 계량소를 구비한 생산라인을 개략적으로 도시한 도면.
도 1a는 검사대위에 자장 경도를 인가하는 다른 실시예에 따라서 선별 계량소의 형태를 개략적으로 도시한 도면.
도 1b는 또다른 선별 계량소를 개략적으로 도시하는 도면.
도 1c는 또다른 선별 계량소를 개략적으로 도시하는 도면.
도 1d는 또다른 선별 계량소를 개략적으로 도시하는 도면.
도 1e는 NMR 선별 계량소를 구비한 생산라인의 개략적인 평면도.
도 1f는 도 1에 도시된 선별 계량소 부분을 형성하고 제어하는 여기 및 처리 전자부의 블록도.
도 2는 측정을 위해 샘플의 콘테이너에 대해 검사대로 접근 포트를 가지는 인클로저내에서, NMR 프로브로 이끄는 콘베이어 라인의 사진.
도 3a는 프로브 외부의 콘베이어 벨트 순환을 가진 구획(또는 인클로저)를 포함하는 NMR 프로브의 단면적인 저면도.
도 3b는 검사대를 통해 연장되는 콘베이어 벨트를 가진 구획을 포함하는 NMR 프로브의 단면적인 측면도.
도 3c는 벨트로 샘플 병을 배치하고 이 벨트로부터 샘플 병을 제거하기 위하여 인피드(in-Feed) 및 중간 휠을 가진 콘베이어 벨트의 평면도.
도 4a는 프로브 외부에 콘베이어 벨트 순환을 가진 구획을 포함하는 NMR 프로브의 단면적인 저면도.
도 4b는 벨트 속도 변동을 없애도록 콘베이어 벨트의 역플렉싱을 위해 휠로 써 검사대를 통해 연장되는 콘베이어 벨트를 가진 구획을 포함하는 NMR 프로브의 단면적인 측면도.
도 5a는 중합핀에 의해 유지되는 중합 스페이서들 사이에 병을 유지시키고, 벨트의 필을 위한 타이밍 홀을 가진 구동 또는 순환 휠을 맞물리게 하는 콘베이어 벨트의 측면도.
도 5b는 콘베이어 벨트와 벨트에서 유지되는 병을 보여주는 하부 가이드의 횡단면도.
도 6은 정확한 병 위치지정을 위하여 스페이서를 사용하여 인피드 휠을 맞물리게 하는 콘베이어 벨트의 개략도.
도 7a는 인피드 휠을 맞물리게 하는 콘베이어 벨트의 개략도.
도 7b는 중합 핀들에 의해 유지되는 중합 스페이서들 사이에 앰플을 유지하고, 벨트의 핀을 위한 타이밍 홀을 가진 구동 또는 순환 휠을 맞물리게 하는 측면도.
도 7c는 콘베이어 벨트와, 이 벨트에서 유지되는 앰플을 보여주는 하부 벨트 가이드의 횡단면도.
도 8a는 인피드 휠을 맞물리게 하고, 앰플이 캐리어밖으로 떨어지지 않도록 방지하는 사이드 가드(side guard)를 가지는 인접한 스페이서들의 넥들 사이에 정확히 앰플을 위치시키기 위하여 스페이서를 사용하는, 콘베이어 벨트의 개략도.
도 8b는 중합 핀에 의해 유지되는 중합 스페이서들 사이에 앰플을 유지시키고, 앰플이 캐리어밖으로 떨어지지 않도록 방지하는 사이드 가드를 가지는 인접한 스페이서들의 넥들 사이에 정확히 앰플을 위치시키기 위하여 스페이서 및 벨트의 핀을 위한 타이밍 홀과 구동 또는 순환 휠을 맞물리게 하는, 콘베이어 벨트의 측면도.
도 9a는 인피드 휠을 맞물리게 하고, 시린지(syringes)가 캐리어 밖으로 떨어지지 않도록 방지하기 위하여 사이드 가드를 가지는 인접한 스페이서들의 넥들 사이에 정확히 시린지를 위치시키기 위하여 핀 스페이서를 사용하는, 콘베이어 벨트의 개략도.
도 9b는 중합 핀들에 의해 유지되는 중합 스페이서들 사이에 시린지를 유지시키고, 시린지가 캐리어 밖으로 떨어지지 않도록 방지하기 위하여 사이드 가드를 가지는 인접한 스페이서들의 넥들 사이에 정확히 시린지를 위치시키기 위하여 스페이서 및 벨트의 핀을 위한 타이밍 홀과 구동 또는 순환 휠을 맞물리게하는, 콘베이어 벨트의 측면도.
도 10a는 프로브 외부에 콘베이어 벨트 순환을 가지는 구획을 포함하는 NMR 프로브의 단면적인 저면도.
도 10b는 다수의 시린지중의 (카셋트와 같은) 패키지 또는 콘테이너를 이동시켜 검사대를 통해 연장되는 콘베이어 벨트를 가진 구역을 포함하는 NMR 프로브의 단면적인 측면도.
도 10c는 벨트로의 다수 시린지 카셋트의 측면 인피드 및 아웃피드의 개략도.
도 11은 T1의 부분시간에 상대 자화를 비교하는 분극 곡선을 도시하는 그래 프.상대 자화를 비교하는 분극 곡선을 도시하는 그래프.
본 발명의 방법은 생산라인을 따라 통과하는 콘테이너에 담긴 물질을 NMR 기법에 의해 선별 계량하는 것에 관한 것이다. 한가지 예를 들면, 선별 계량은 충진동안에 밀봉된 유리병에서 약의 양을 감시 및 조절하는 제약 산업에 이용될 수 있다. 약 계량은 1 그램의 몇분의 1처럼 작을 수 있으며, 초당 몇 계량의 비율로 수십 그램의 유리병 계량시에 혹은 몇 퍼센트 또는 그 이상의 정확성을 갖도록 계량할 필요가 있다. 통상, 필요한 정확성을 얻기 위해서는 콘테이너의 중량을 고려하기 위해 생산라인으로부터 유리병을 제거하고, 충진 이전 및 이후의 모두에 정확성이 균형맞도록 계량할 필요가 있다. 이것은 시간에 민감하므로, 제품의 일부만을 검사할 수 있다. 예상값으로부터의 편차를 검출한 경우, 문제를 확인하기 전에 큰 제품군을 낭비할 수 있다. 유리병을 충진 이전 및 이후의 모두에 계량해야 하므로, 계량을 충진과 밀봉사이의 무균 환경에서 수행해야 한다.
샘플 질량을 결정하기 위한 NMR 장치는 통상적으로 샘플을 통과하는 제 1 방향의 정자장을 발생하기 위한 수단과, 샘플을 통과하는 상이한 제 2 방향의 교류 여기 자장을 인가하기 위한 수단과, 여기 자장에 반응하여 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감지하고 이에 따라 신호를 출력하기 위한 수단과, 그리고 샘플 질량을 표시하기 위하여 저장된 교정 데이터와 상기 감지 수단에 의해 출력된 신호를 비교하기 위한 수단을 포함한다. 이러한 장치는 제품 충진라인에서 온라인으로 사용될 수 있다. 이것은 콘테이너가 NMR에 반응하지 않는 물질로 만들어지는 경우에 콘테이너 질량에 관계없이 콘테이너의 내용물의 질량을 비접촉하여 측정할 수 있게 해주며, 20 그램 또는 그이상의 유리 콘테이너에 담길 수 있는 0.1 그램과 10 그램사이의 샘플 계량과 같은 소량의 샘플 질량을 결정하는 데 유용하며, 샘플의 중량이 아니라 질량을 표시해 준다.
이 장치는 콘테이너를 사전결정된 양의 샘플로 채우고, 채워진 콘테이너를 계량부로 이송하고, 각 콘테이너내 샘플을 계량하고, 콘테이너내에 샘플을 밀봉하고, 그리고 사전결정된 허용치내 사전결정된 양의 샘플을 담지 않은 임의 콘테이너를 배출(reject)함으로써, 콘테이너의 내용물을 측정하는 데 사용될 수 있다. 샘플의 계량은 검사대내 위치한 샘플내부에 순 자화를 생성하기 위하여 검사대에 제 1 방향의 정자장을 발생하는 단계와, 검사대내 위치한 샘플의 순 자화를 일시적으로 변경하기 위하여 검사대에 상이한 제 2 방향의 교류 자장의 펄스를 인가하는 단계와, 샘플의 순 자화가 그의 원 상태로 복귀함에 따라 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감지하고 이에 따라 신호를 출력하는 단계와, 그리고 각 콘테이너에 담긴 샘플 질량을 표시하기 위하여 감지 단계에 출력된 대응 신호에 기지 질량의 적어도 하나의 유사 샘플의 질량을 연관시키는 교정 데이터와, 감지 단계에 의해 출력된 신호를 비교하는 단계를 포함한다.
이러한 장치 및 방법은 제약 분야 외에도 화장품, 향수, 산업화학제품, 생물샘플 및 음식제품을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 응용분야에 사용될 수 있다. 100% 샘플링으로 낭비를 줄일 수 있는 고가 제품을 측정할 수 있고, 고체 형태, 분말형태, 액체형태, 기체형태 또는 임의 다른 이들의 조합인 샘플 질량을 결정하는 데 사용될 수 있다.
도 1은 약 샘플로 유리병(1)을 채우는 생산라인의 일부를 도시한다. 통과하는 각 채워진 유리병을 계량하기 위하여 "인-라인"으로 제공되는 계량소(3), 제품 명세를 만족시키기 위해 충분한 양의 약을 가지지 않는 유리병을 라인으로부터 제거하는 배출부(reject station)(5)를 포함한다. 유리병(1)은 회전 콘베이어휠(11)의 동작을 따라 화살표(9)로 표시된 바와 같이 Z 방향으로 컨베이어벨트(7)에 의해 (도시되지 않은) 충진소(그리고 선택적으로 밀봉소)로부터 계량소(3)로 이송된다. 계량소는 NMR 기법을 사용하여 각 유리병(1)내 약 샘플의 질량을 결정한다. 당업자들이 아는 바와 같이, 유리병들은 측정 공정을 간섭하는 신호를 주지 않으므로 콘테이너로서 유용하다. 본 실시예에서, 계량소(3)는 영구자석(13), RF 코일(15) 및 컴퓨터 제어시스템(17)을 구비한다. 자석(13)은 콘베이어 벨트(7)를 가로지르는 X 방향으로 균질한 직류(DC) 또는 정자장을 생성한다. 유리병의 샘플은 각각 자기모멘트를 가지는 핵, 예를 들어, 1H 핵(양자)을 포함한다. 전술한 이 자기모멘트는 핵 스핀의 결과이다.
대부분의 NMR 시스템에서, 정자장 세기에서 샘플의 라모어 주파수는 전자기 스펙트럼의 무선 주파수 범위에 있다. 샘플의 라모어 주파수에서 샘플에 교류(AC) 자장을 인가하면, 샘플의 순 자화가 발생하여 정자장의 방향으로부터 AC 자장의 축에 대하여 회전할 것이다. 본 실시예에서, 이 자장은 RF 코일(15)로 대응하는 AC 전류를 인가함으로써 발생된다. RF 코일(15)로 전달되는 에너지량을 변경시킴 으로써 순 자화의 회전각을 변경시킬 수 있다.
이 실시예에서, 샘플을 여기시키는 데 90°회전을 일으키는 여기 자장을 사용한다. 90°펄스를 샘플에 인가하면, 샘플은 고에너지, 비평형상태로 남게 되며, 그의 평형 상태로 다시 이완할 것이다. 이완함에 따라, 라모어 주파수에서 전자기 에너지가 방출되고, 자기 성분이 RF 코일(15)에 전류를 유도하고, 피크 진폭이 다른 것들중에서 샘플에서의 자기모멘트의 수 및 따라서 샘플에서의 분자의 수에 의해 변한다. 그 후, 수신 신호가 컴퓨터 제어시스템(17)으로 전달되고, 이 시스템은 미지의 샘플로부터 수신한 신호의 피크 진폭과, 기지 질량(또는 중량)을 교정 샘플로부터 수신한 신호의 피크 진폭을 비교함으로써, 검사중인 샘플의 질량(또는 중량)을 결정한다. 선별 계량소(3)는 샘플에서 상이한 NMR 반응성분을 여기시키는 데 필요한 상이한 라모어 주파수에서 신호를 발생 및 수신할 수 있다. 컴퓨터 제어시스템(17)이 각 상이한 샘플에 대한 교정 데이터를 저장할 수 있다면, 선별 계량소는 상이한 NMR 반응성분으로부터의 NMR 신호를 이용하여 다양한 샘플의 질량을 결정할 수 있게 된다.
일 실시예의 동작은 본 실시예에서 컴퓨터 제어시스템(17)의 주 구성요소의 블록도를 도시하는 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명할 것이다. 제어시스템은 제어시스템을 RF 코일(15)로 연결하기 위한 연결단자(21)를 포함한다. 연결단자(21)는 스위치(23)을 통하여 신호 발생기(25) 및 전력 증폭기(27)에 연결될 수 있으며, 이들은 제각기 RF 코일(15)로 인가되는 여기 신호를 발생 및 증폭시키는 동작을 한다. 또한 연결단자(21)는 스위치(23)을 통하여 수신 증폭기(31)에 연결될 수 있는 데, 이 수신 증폭기(31)는 검사동안에 샘플로부터 수신한 신호를 증폭시킨다. 그 후, 필터(33)는 이 증폭신호를 필터링하여 노이즈 성분을 제거하고, 믹서(35)는 이를 입력받아 신호 발생기(25)에 의해 발생된 적절한 혼합 신호와 승산하여 중간 주파수(IF)로 다운변환시킨다(down-convert). 필터(37)는 믹서(35)에 의해 출력되는 IF 신호를 필터링하여 믹서(35)에 의해 발생되는 원치않는 성분을 제거한다. 그 후, A/D 변환기(39)가 이 필터링된 IF 신호를 대응하는 디지털 신호로 변환시켜 마이크로프로세서(41)로 전달한다.
점선인 제어선(43, 45)에 의해 도시된 바와 같이, 마이크로프로세서(41)는 신호 발생기(25) 및 스위치(23)의 동작을 제어한다. 채워진 유리병(1)이 선별 계량소(3)내 바람직한 위치에 있을 때에, 마이크로프로세서(41)는 신호 발생기(25)로 하여금 여기 신호를 발생하게 할 수 있다. 마이크로프로세서(41)는 선별 계량소(50)에 장착된 광위치센서(50)에 연결 단자(49)를 통해 연결된 위치센서 전자부품(47)으로부터 수신한 신호로부터 유리병(1)의 정확한 위치를 안다. 도 1을 참조하면, 유리병(1)이 광위치센서(50)를 통과시에, 광빔(52)이 끊어진다. 위치센서 전자부품(47)이 이를 탐지하여 마이크로프로세서(41)에게 신호한다. 마이크로프레서는 이 정보와 (콘베이어 제어기(51)에 의해 제공되는) 콘베이어 벨트(7)의 속도를 기반으로 여기 전류 버스트를 인가하기 위한 적절한 타이밍을 결정하고, 그에 따라서 신호 발생기(25)에게 신호한다.
자기공명 분야의 당업자들이 아는 바와 같이, 샘플이 X 방향을 따라 전개되도록 샘플의 순 자화를 위해 자석(13)에 의해 발생되는 정자장에 들어간 후에 제한 된 주기의 시간이 걸린다. 자화가 충분히 전개되기 전에 RF 코일(15)에 여기 신호를 인가한다면, 샘플에 의해 발생되는 신호 세기는 그의 최대치가 되지 못할 것이다.
순 자화, 그리고 샘플에 의해 생성되는 최종 신호의 세기는 정자장에서 시간에 따라 변한다. 종이완시간(longitudinal relaxation time)은 검사중인 샘플과 정자장의 세기에 의존한다. 따라서 정자장의 세기 및 검사중인 샘플 유형이 주어지면, 이완시간을 결정할 수 있다. 이 정보는 콘베이어 벨트(7)의 속도와 함께 Z 방향에서 자석(13)의 최소 길이를 결정하며, 이는 가능한 한 큰 신호가 검사시에 샘플에 의해 발생되도록 보장하는 데 필요하다.
일 실시예에서, (도시되지 않은) 커패시터가 RF 코일(15)의 단부를 가로질러 연결됨으로써, 샘플의 라모어 주파수로 튜닝된다. 정적 자석의 DC 자장 세기를 원소에 대한 자기회전비(수소인 경우 42.57 MHz/Telsa)를 승산함으로써 수소와 같은 MR 반응성분의 라모어 주파수를 계산할 수 있다. 다른 MR 반응성분에 대한 자기회전비는 CRC 출판사에 의해 발행된 CRC Handbook oF Chemistry & Physics에서 알 수 있다. 이런 방식으로 RF 코일(15)을 튜닝하게 되면, 시스템은 상이한 회전자기비를 가진 핵으로부터의 다른 MR 신호에, 혹은 전자기 간섭에 덜 민감할 수 있다. RF 코일(15)을 통해 흐르는 여기 전류는 Z 방향의 대응하는 자장을 발생한다. 이 여기 자장은 유리병(1)안 샘플의 순 자화가 라모어 주파수에서 Z축에 대해 회전하거나 혹은 세차운동할 수 있다. RF 코일(15)로부터 여기 전류를 제거시에, 샘플에서의 핵은 그들의 평형 위치로 다시 이완하기 시작하며, 이에 따라 라모어 주파수 에서 RF 에너지를 방출한다. 이것은 RF 코일(15)에 신호를 유도하며, 이는 지수적으로 감쇠하는 것처럼 보이고, 횡이완시간(transverse relaxation time)으로 참조된다. 이것은 검사중인 샘플에 의존하며 정자장 세기와는 상관없다.
도시된 바와 같이, 유도 신호의 피크 진폭은 여기 전류가 중단된 후에, 신호 감쇠는 0을 가리킨 후에, 잠시 그의 최대치에 있다. 샘플에 의해 RF 코일(15)에 유도되는 신호의 진폭은 샘플에서 자기모멘트의 수에 직접 비례한다. 결과적으로, 이 실시예에서 마이크로프로세서(41)는 RF 코일(15)로부터 여기 신호를 제거한 후에 A/D 변환기(39)로부터 수신한 피크 신호 레벨을 감시한다. 이 대신에, 마이크로프로세서는 정확성을 향상시키기 위하여 곡선의 형태를 맞추거나 혹은 시간 주기에 걸쳐 평균 신호를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 마이크로프로세서(41)는 그 후에 기지 질량의 유사 샘플 또는 기지 질량의 샘플들을 검사함으로써 얻은 교정 데이터와 이 피크 신호 레벨을 비교함으로써, 현재 검사중인 샘플의 질량을 표시한다. 이 실시예에서, 생산 처리를 시작하기 전에 교정 루틴동안에 상이한 기지 질량을 가진 상당량의 유사 샘플로부터 이 교정 데이터를 얻으며, 이 교정 데이터는 메모리(53)에 저장된다. 이 실시예에서, 교정 데이터는 검사시에 샘플로부터 수신한 MR 신호의 피크 진폭을 샘플 질량과 연관시키는 함수이다.
전술한 실시예에서 설명한 바와 같이, RF 프로브는 샘플의 순 자화가 그의 원 평형상태로 복귀함에 따라 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감시하고, 전류 진폭과 같이 방출되는 에너지에 비례하는 특성을 가진 출력 신호를 발생한다. 컴퓨터 제어시스템은 RF 프로브 출력신호를 수신한다. 프로세서는 기지 질량의 적어도 하나의 유사 샘플로부터 얻은 유사 데이터와, 전류 진폭 또는 다른 출력 신호 특성을 비교하고, 이 비교의 결과로부터 샘플 질량을 결정한다. 설명을 위하여 실시예가 유도 전류의 피크 진폭을 측정하는 것으로 기술하였지만, 임의 화학 특성 기법을 사용하여 방출된 에너지 및 발생된 출력 신호로부터 단일 값을 도출할 수 있다는 것을 알 것이다. 통상, 비교 기법은 샘플의 FId 특성과, 적어도 하나의 기지 샘플의 유사 FId 특성, 즉 교정 데이터를 비교하는 것을 포함한다.
일 실시예에서, 마이크로프로세서(41)는 분석중인 현 샘플의 질량이 주어진 허용치내 필요한 질량이 아닌 경우, 배출 제어기(57)로 제어선(55)상의 제어 신호를 출력한다. 그 후, 배출 제어기는 배출소(5)에 연결된 출력 단자(59)로 신호를 출력함으로써, 병이 기지국(5)에 도달할 때에 콘베이어 벨트(7)로부터 검사중인 병(1)을 제거할 수 있도록 해준다.
도 1f에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 제어시스템(17)은 사용자 인터페이스(61)를 구비함으로써, 사용자가 일정한 제품군을 위해 각 샘플의 정확한 질량을 제어시스템(17)으로 프로그램할 수 있게 해준다.
소정 실시예에서, 각 병에 대하여 샘플 질량의 단일 측정치를 결정한다. 반복된 측정치의 평균을 취함으로써 측정의 정확성을 개선할 수 있다. 그러나 동일한 샘플상에 측정을 행할 수 있는 속도는 전술한 이완시간에 의해 결정된다. 특히, 여기 신호를 제거한 후에, 정자장에서 그들 원래의 정렬 상태로 돌아가는 데는 양자의 이완시간의 약 3배가 걸리는 데, 이 때 다른 여기 전류 버스트를 인가할 수 있다.
Z 방향을 따라 공간적으로 분리된 다수의 상이한 RF 코일을 사용함으로써 개별 측정치를 얻을 수 있다. 이 대신에, 병이 검사대에 도달할때 마다 콘베이어 벨트를 중지시켜 다수의 측정을 행할 시킬 수 있다.
또한 자석 및 RF 코일의 검사대가 콘베이어 벨트의 속도를 고려하여 다수의 측정을 할 수 있을 만큼 큰 경우에, 동일한 샘플을 다수번 측정할 수 있다. 이러한 실시예에서, 시스템의 정확성은 시스템 신호 대 노이즈와, RF 코일의 충진인자 뿐만 아니라 검사대내 자기장 및 RF 코일의 균일성에 의존할 것이다. 자석 및 RF 코일의 자장 패턴을 미리 알고 있다면, 이 지식을 사용하여 상이한 측정 신호에 정정을 행할 수 있다. 또한 (본 기술분야에 shims으로 알려진) 부가적인 X, Y 및 Z 코일을 제공하여 정자장의 균질성을 개선할 수 있다.
일 실시예에서, 단일 병은 한번에 이 RF 코일(15) 검사대내 위치한다. 도 1a는 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 데, 여기서 선별 계량소(3)의 구성요소는 다수의 병들을 동시에 RF 코일(15) 검사대내에 위치할 수 있게 해주며, 각 병내 샘플에 대해 개별적으로 질량을 측정할 수 있게 해준다. 이러한 실시예에서 이를 성취하기 위해서는 콘베이어 벨트(7)의 한 면에 정적 자석(13)과 RF 코일(15)에 부가적으로 개별 코일쌍(71, 73)을 위치시키는 데, 콘베이어 벨트(7)를 가로질러 자장 경도를 제공한다. 이 경도로 인하여, 각 유리병이 영향받는 정자장은 상이할 것이므로, 검사대에서 세 병중의 각 병에서 샘플의 라모어 주파수가 상이할 것이다. 결과적으로, 적절한 라모어 주파수에서 상이한 세 협대역 RF 펄스를 인가함으로써 각 병을 개별적으로 검사할 수 있다.
이 대신에, 검사대에 광대역 RF 펄스를 인가할 수 있으며, MR 이미징에서의 표준 실행에서와 같이, 여기 펄스가 종료한 후에 수신 신호의 퓨리에 변환을 행함으로써 샘플로부터 최종 MR 신호를 분석할 수 있다.
도 1a를 참조하면, 자석(13)에 의해 발생되는 정자장과 동일한 방향으로 경도를 인가하도록 경도 코일을 배열한다. 자기공명 이미징 분야에서 잘 알려진 바와 같이, X, Y, Z축중의 하나 이상에서 자장 경도를 제공하도록 경도 코일을 배치함으로써, 검사대의 전체 볼륨을 공간적으로 분석할 수 있다. 도 1b는 두 경도코일(71, 73)을 RF 코일의 검사대의 반대 단부에 제공하는 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, RF 코일(15)은 세 개의 별도의 부분(15a, 15b, 15c)을 포함한다. 당업자들이 잘 아는 바와 같이, 검사대를 통해 콘베이어 벨트(7)의 길이를 따라 자장 경도를 인가함으로써, 도 1a을 참조하여 기술한 실시예에서와 동일한 방식으로 동시에 혹은 개별적으로 각 샘플을 검사할 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하여 기술한 실시예에서, 다수의 샘플을 검사대내 위치시켜 개별적으로 혹은 동시에 검사한다. 이들 실시예에서, 이들 각 샘플은 다소 상이한 자장을 겪게되며, RF 코일과 관련된 상이한 위치에 있을 것이므로, RF 코일에서 혹은 정자장의 비균질성에 의해 일어난 오류를 감소시키기 위하여 각 감지 위치를 위해 개별 교정 데이터를 사용할 수 있다.
전술한 실시예에서, RF 코일은 콘베이어 벨트(7)의 이동 방향을 따라 Z 방향에서 자장을 발생하였다. 발생 자장이 검사중인 샘플위에 비교적 균질하며, 정자 장에 직교하는 성분을 포함하는 경우에, RF 코일은 DC 자장에 대해 임의 각에 위치할 수 있다. 도 1c는 세개의 개별 RF 코일(15d, 15e, 15F)를 콘베이어 벨트(7) 아래에 제공하는 실시예를 개략적으로 도시하는 데, 각 코일은 Y 방향에서 AC 자장을 발생하도록 동작가능하다. 이 실시예에서는 세 병의 샘플을 동시에 검사할 수 있다. 또한 시스템이 각 병의 샘플을 각 RF 코일에 의해 한번씩 모두 세번 검사할 수 있도록 해준다.
전술한 실시예에서, 정자장을 발생하는 데 영구자석을 사용하였다. 당업자들이 잘 아는 바와 같이, 영구자석 대신에 전자석, 전류 이송 코일 또는 초전도 자석을 사용하여 필요한 DC 자장을 발생할 수 있다. 또한 전술한 실시예에서, DC 자장을 X 방향에서 콘베이어 벨트를 가로질러 인가하였다. 당업자들이 잘 아는 바와 같이, DC 자장을 임의 방향에서 샘플을 통해 인가할 수 있다. 예를 들면, 제 1 실시예에서와 동일한 방위에서, RF 코일을 가진 콘베이어 위 및 아래에 예를 들어, 자석의 N극과 S극을 배치할 수 있다. 도 1d는 솔로노이드 코일(75)을 콘베이어 벨트(7)의 길이를 따라 감아서, 콘베이어 벨트(7)의 길이를 따라 즉, Z 방향으로 정자장을 발생시키는 또다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 콘베이어(7)의 한면에는 RF 코일(15)을 제공하고, 콘베이어(7)의 반대면에는 개별 검출 코일(77)을 제공한다.
병에 있는 제품 물질의 연속된 비접촉 계량
도 1e는 다수의 제품물질 샘플이 동시에 검사대로 들어가는, NMR 선별 계량 소 또는 다른 유사한 콘테이너를 사용하는 생산라인의 개략적인 평면도이다. 통상, 선별 계량소(100)는 콘베이어 또는 다른 이송 메카니즘을 구비한 인피드부(in-Feed section)(101), 자석, RF 안테나(또는 NMR 프로브)를 포함하며 부분적으로 검사대(103)를 정의하는 선별 계량소(102), 배출 버퍼(105)로 이끄는 배출국(104), 그리고 아웃피드부(out-Feed section)를 포함한다. 선별 중량국(100)은 운영자 패널(107)을 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 6에서, 선별 계량소(100)의 구성요소를 보다 상세히 도시한다. 예를 들면, 도 2는 선별 계량소(102)로 이끄는 (인피드부(101)의 일부인) 콘베이어 벨트의 사진으로, 선별 계량소(102)는 인클로저(enclosure)(110)에 의해 정의된다(도 3a-3c, 4a 및 4b). 도 3A 및 도 4A에 도시된 바와 같이, 영구 자석은 선별 계량 하우징(111)내에 포함되고, NMR 프로브는 일반적으로 참조번호(112)로 표시되며, 둘 모두는 인클로저(110)내에 제공된다.
자석의 보어 크기로 측정할 제품을 위한 이송 수단이 허가된다. 자석 내부에서, NMR 프로브(112)는 물질을 여기시키고 반응을 수신하는 무선주파수 전자기 방출기/수신기로서 동작한다. NMR 프로브(112)의 구성에서는 시스템을 통해 제품을 이송토록 하는 운송 메카니즘의 최대 허용치가 있다.
특정 제품의 중량을 결정하기 위하여, 반응 신호의 진폭과 같은 특성을 사용한다. 측정 볼륨에서 하나 이상의 제품과 관련된 특정 응답을 결정하기 위하여, 경도를 가진 특별한 자장을 사용할 수 있다. 이들 자장은 위치가 특정 주파수에 민감하도록 만들 수 있다. 경도 자장을 사용하면, 상이한 위치에 있는 제품이 상 이한 주파수 대역으로 분리될 수 있는 NMR 신호를 발생할 것이다. 주파수 대역당 신호 내용이 특정 제품/위치으로 속성화될 수 있다. 응답 곡선의 형태를 사용함으로써, 제품 몇몇 내용의 품질양상을 감시할 수 있다. 예를 들면, 기지의 표준 교정 샘플을 사용하여 '템플릿(template)' FId를 결정하므로써 교정 데이터를 제공할 수 있다. 양적 방식으로 곡선 형태를 비교하기 위하여 화학 분석에 사용하는 기지의 NMR 기법은 비교에 사용된다.
인클로저(110)를 통해 병에 담긴 제품 물질을 이송하기 위하여 도 3b 및 도 4b에 도시된 바와 같이 인클로저(102)를 통해 콘베이어 벨트(113)를 제공하고, 이 벨트(113)를 사용하여 병을 (도 1e에서 인클로저(102)의 상류에 위치한) 인피드부(101)로부터 (도 1e에서 인클로저(102)의 하류에 위치한) 배출소(104)으로 원활하게 이송한다. 콘베이어 벨트(113)는 병을 위한 캐리어로서 기능을 하며, 케블라(Kevlar) ®, 테플론(TeFlon) ®, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 아라미드, 유리 또는 다른 열가소성 물질을 포함한 그룹으로부터 선택한 물질로 구성된다. 콘베이어 벨트(113)는 NMR 프로브(112)를 통해 병을 공급하기 위하여 인피드부(101)로부터 NMR 프로브(112)를 통해 이동한다. 도 3b 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 콘베이어 벨트(113)가 제 1 수평면(114b)를 따라 순환할 때에 NMR 프로브(112) 외부에서(그리고 하부에서) 이동하다.
인피드부(101)는 인피드부(101)의 나머지로부터 다양한 병을 받도록 구성된 인피드 휠(in-Feed wheel)(115)을 포함한다. 도 3c 및 도 6에 도시된 바와 같이, 인피드 휠(115)은 인피드 휠(115)의 주변 둘레로 이격된 다양한 수용 톱니모양 (116)을 포함하고, 이상적으로는 개별 병을 수용하도록 크기화된다.
(도 3c에서 알 수 있는 바와 같이 반시계방향인) 인피드 휠(115)이 회전하여 이격 관계의 콘베이어 벨트(113)에 개별 병을 이송할 수 있다. 특히, 인피드 휠(115)이 회전함에 따라, 수신 톱니모양(116)의 이격은 콘베이어 벨트(113)를 따른 이격 관계로 병(116)의 배치를 용이하게 한다.
콘베이어 벨트(113)를 따라 병을 용이하게 이격시키는 것은 다양한 스페이스쌍(118)이다. 이 스페이서쌍(118)을 콘베이어 벨트(113)를 따라 이격된 구간에 제공함으로써 그들간의 수용 영역(120)을 정의한다. 스페이서쌍(118)은 핀(122)을 사용하여 콘베이어 벨트(113)에 주로 부착된다. 스페이서쌍(118) 및 핀(122)은 폴리옥시메틸렌(POM) 및/또는 폴리염화비닐(PVC)로 구성될 수 있다.
핀(122)은 스페이서쌍(118)을 부착하는 것에 부가적으로 (인클로저(102)의 상류에 제공된) 제 1 구동 횔(124), (인클로저(102)의 하류에 제공된) 된 타이밍홀(123)과 인터페이스한다. 제 1 구동 휠(124) 및 제 2 구동 휠(125)상에 제공된 타이밍홀(123)과 핀(122)이 협동하여 콘베이어 벨트(113)의 이동을 제공한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 보조 휠(126)과 제 2 보조 휠(127)을 제공하여 콘베이어 벨트(113)에 역으로 굽힐 수 있으며, 콘베이어 벨트(113)의 속도 변동을 감소시킨다. 따라서 콘베이어 벨트(113)를 역으로 굽히므로써 콘베이어 벨트(113)에 따른 병들의 이격 관계에 있어 추가적인 일관성을 제공한다. 또한 도 3b, 도 4b, 도 5a 및 도 5b에서 알 수 있는 바와 같이, 하부 가이드(under guide)(128)를 제공하여 수평면에서 지지되는 병 및 콘베이어 벨트(113)의 이동을 유지관리한다. 또한 하부 가이드(128)는 도 5b에 도시된 바와 같이 콘베이어 벨트(113)의 횡단 위치를 유지관리하는 데에도 사용된다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 스페이서쌍(118)들간의 간격과, 수용영역(120)의 크기는 (도 3b, 도 4b, 도 5a 및 도 5b에서 참조번호(130)로 표시되는 것중의 하나인) 병의 직경을 매칭시키는 데 적합하다. 따라서 병(130)이 인피드 휠(115)로 이송됨에 따라, 콘베이어 벨트(113)는 스페이서쌍(118)들 사이 및 수용영역(120)에서 개별 병(130)을 수용하도록 구성된다. 병(130)이 수용영역(120)에 위치할 때, 병은 검사대(103)를 통해 콘베이어 벨트(113)를 따라, 특히 NMR 프로브(112)를 따른 이동을 위해 적절히 이격된다.
검사대(103)에서 병(130)을 분석한 후에, 중간 휠(132)에 의해 콘베이어 벨트(113)로부터 병(130)을 제거한다. 중간 휠(132)은 배출소(104)의 일부일 수 있다. 중간 휠(132)(도 3c)은 인피드 휠(115)과 같이 주변 둘레로 이격된 다양한 수용 톱니모양(116)을 포함하며, 이상적으로는 개별 병을 수용하도록 크기화된다. 중간 휠(132)의 회전(도 3에서 알 수 있는 바와 같이 반시계방향)은 콘베이어 벨트(113)로부터 개별 병(130)이 수용 톱니모양(116)에 수용될 수 있게 하여, 배출소(104)의 나머지로 제거될 수 있다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 배출소(104)는 병(130)을 분리시키도록 구성된다. 검사대에 의해 배출된 병(130)들은 배출 버퍼(105)로 향하며, 배출되지 않은 병(130)들은 아웃피드부(106)로 향한다.
그러나 (블리스터 팩(blister packs), 앰플 및 시린지와 같은 병과 다른 콘테이너에 포함된) 샘플 질량을 측정할 수 있는 NMR 선별 계량소의 다른 구성을 얻 을 수 있다.
앰플, 시린지 및 블리스터 패키지에서 제품 물질의 연속된 비접촉 계량
병에 담긴 제품 물질의 중량 또는 다른 속성을 결정하기 위하여 NMR 기술을 적용하는 것을 앞에서 설명하였다. 전술한 바와 같이, 병이 NMR 측정을 위한 특정 셋업 설계를 통하여 원활하게 이송되는 것이 바람직하다. 그러나 현재, 비파괴적 방식으로 앰플 또는 시린지내에 담긴 제품 물질의 다른 속성을 결정하는 것은 불가능하다. 전술한 NMR 선별 계량소 셋업을 사용할 지라도, 이들 콘테이너의 기계적 불안정성으로 인하여 앰플 또는 시린지의 특성을 결정하는 것을 불가능하다. 이와 같이, 현재 앰플 및 시린지의 중량 또는 다른 속성을 결정하기 위한 비파괴적인 방법은 존재하지 않는다.
NMR을 제품 물질의 중량 또는 다른 속성을 결정하는 기술로서 사용할 수 있다는 것은 이미 설명하였다. 그러나 전술한 바와 같이, 앰플 및 시린지의 모두는 보통 병보다 다루기가 더 어렵다. 또한 그들은 현 생산 환경에서 주로 배열 또는 행렬로 이송된다. 전술한 바와 같이 유리병에 담긴 액체 및 분말과 같은 물질을 비접촉 비파괴 측정하기 위하여 NMR을 사용하는 방법에 대한 개선에서와 같이, NMR 선별 계량소는 앰플 및 시린지에 든 제품 물질을 측정하기 위하여 NMR 기법을 사용하는 데 적합할 수 있다. 본 명세서에 두 양상을 개시한다. 첫 양상은 검사대(103)를 통하여 다수의 앰플 또는 시린지를 동시에 이동하는 것을 처리하는 데 적합한 특정 해결방안에 대한 것이며, 두번째 양상은 행렬로 배열된 다수의 콘테이너 (즉, 다양한 행의 콘테이너)에 담긴 제품 물질을 측정하는 것이다. 두번째 양상으로 인하여, 예를 들면, 재고품을 점검하기 위하여 (병, 앰플 및 시린지를 포함한) 여러겹 팩된 콘테이너에 경도 자장을 인가할 수 있다.
전술한 바와 같이, 샘플 및 시린지는 기계적으로 상당히 불안정하다. 따라서 특별히 구성된 콘베이어 벨트는 시스템을 통해 이송중인 콘테이너를 유지하는 데 적합할 수 있다. 예를 들면, 도 7a-7c에서 알 수 있는 바와 같이, 병(130)을 이동시키는 데 사용되는 콘베이어 벨트(113)를 이용하여 (통상 참조번호(140)으로 표시되는) 앰플을 이송하는 것은 어렵다. 수용영역(120)이 앰플(140)의 치수와 매칭할 수 있더라도, 소정 앰플(140)의 중심은 상당히 높을 수 있다. 따라서 앰플(140)이 스페이서쌍(118) 사이의 수용영역(120)에 배치된다면, 콘베이어 벨트(113)(그리고 거기에 담긴 다수의 앰플(140))이 인클로저(110) 및 검사대(103)를 통하여 이동함에 따라, 앰플(140)은 뒤집어 엎어질 수 있다.
다수의 앰플(140)(도 8a, 및 도 8b)과 통상 도 9a 및 도 9b에서 참조번호(142)로 표시되는) 시린지는 특별히 구성된 콘베이어 벨트(143)에 의해 인클로저(110) 및 검사대(103)를 통하여 동시에 이동될 수 있다. 콘베이어 벨트(143)는 앰플(140) 또는 시린지(142)를 위한 캐리어로서 동작하고, 그들의 고유한 기계적 불안정성을 극복하기 위한 방식으로 앰플(140) 및 시린지(142)를 유지하는 "모래시계(hour glass)" 형태의 스페이서(144)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 그리고 도 8b 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 하부 가이드(128)를 제공하여 앰플(140) 및/또는 시린지(142)를 지원하는 콘베이어 벨트(143) 및 스페이서가 수평면(114a) 에서 지지되도록 보장한다.
도 8b 및 도 9b에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 스페이서(144)는 콘베이어 벨트(113)를 따라 하나씩 인접하게 이격되며, 핀(145)을 이용하여 콘베이어 벨트(13)에 고정된다. 핀(145)은 콘베이어(143)의 이동을 구동하기 위하여 전술한 방식으로 제 1 구동휠(124)과 제 2 구동휠(125)과 협동할 수 있다.
스페이서(144)는 앰플(140) 및 시린지(142)를 수용하기 위하여 포켓(또는 수용영역)을 정의하는 갭(gaps)에 의해 분리된다. 포켓(146)은 웹들(248)간에, 그리고 인접한 스페이서(144)의 넥들(149)간에 형성되며, 전술한 바와 같은 간격 관계로 인피드 휠(150)(도 8a 및 도 9a)에 의해 인접한 스페이서들 사이에 앰플(140)과 시린지(142)를 배치될 수 있게 한다.
인피드 휠(150) 대신에, 앰플(140) 및 시린지(42)를 상부의 앰플 및 시린지를 잡고 있는 진공흡입컵에 의해, 혹은 기계적 리프팅 메카니즘에 의해 스페이서들(144) 사이에 배치할 수 있다. 또한 긴 스크롤링 나선형 구조물을 제공하여, 콘베리어 벨트(143) 대신에 생산라인을 따라 앰플 및 시린지를 이끌 수 있다. 긴 스크롤링 나선형 구조물은 인클로저(110)를 통하여 검사대(103)로 앰플(140) 및 시린지(142)를 이끌 수 있다.
앰플(140) 및 시린지(142)은 콘베이어 벨트(143)를 따라 이동하는 동안에 넥(149)들 사이에 포켓(146) 부분이 비교적 작으므로 안정화되며, 앰플(140) 및 시린지(142)는 상당히 클랭핑된다. 또한 도 8b 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 사이드 가드(152)를 사용하여 인피드 휠(150)에 의한 배치후에 콘베이어 벨트(143)를 따라 포켓(136)의 위치에서 앰플(140) 및 시린지(142)를 관리하며, 앰플(140) 및 시린지(142)는 앰플(140) 및 시린지(142)의 중요 부분이 웹(148)들 사이의 포켓(146) 부분에서 떠오르게 할 수 있도록 하기 위하여 스페이서(144)의 상부면(154)에 의해 이송된다. 이와 같이, 앰플(140) 및 시린지(142)의 고유한 불안정성은 포켓(146)을 정의하는 스페이서(144)로써 콘베이어 벨트(142)를 사용하여 극복된다(그리고 기계적 안정성이 유도된다). 따라서 (전술한 바와 같이) 병, 앰플(140) 및 시린지(142)의 개별 행에 담긴 물질은 인클로저(110)를 통하여 이동할 수 있으며, 이들 물질의 중량 또는 다른 속성은 검사대(103)에서 측정될 수 있다.
함께 제공되는 콘베이어 벨트(143)와 스페이서(144) 대신에, 통상 참조번호(160)로 표시되는 (도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같은) 카세트(cassettes)를 사용할 수 있다. 카세트(160)는 이격 관계로 다수의 앰플(140) 및 시린지(142)를 수용하고, 인클로저(110)를 통해 검사대(103)로 이들 앰플(140) 또는 시린지(142)를 동시에 이동시키도록 구성된 캐리어이다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 카세트(160)는 (인피드부(101)의 일부인) 인피드 콘베이어(164) 및 (배출소(105)의 일부인) 아웃피드 콘베이어(165)에 의해 콘베이어 벨트(163)로/로부터 이송될 수 있다. 또한 콘베이어 벨트(163)는 간단히 전술한 스페이서를 필요로 하지 않고, 전술한 방식으로 인클로저(110)를 통해 검사대(103)로 카세트(160)를 이송하도록 구성된다.
이 대신에, 적절히 콘베이어 벨트가 적절히 적응되며, (병(130), 앰플(140) 및 시린지(142)를 포함한) 개별 콘테이너는 이웃하는 콘테이너들간 거리없이 시스 템을 통하여 공급될 수 있는 경우에, 블리스터 패키지, bFS(blow-Fill-seal) 패키지 및 백을 사용할 수 있다. 예를 들면, 다수의 블리스터 패키지는 (캐리어로서 기능하는 하나의 블리스터 팩을 형성하기 위해) 서로 부착될 수 있고, 이들 블리스터 패키지는 인클로저(110)를 통하여 콘베이어 벨트를 따라 검사대(103)로 동시에 공급될 수 있다. 제품 물질들간의 간격은 블리스터 패키지의 구성이라면 사전결정되므로, 전술한 특별히 구성된 콘베이어 벨트(113) 또는 콘베이어 벨트(143)는 필요없다. (병(130)을 위한 콘베이어 벨트(113)와, 앰플(140) 및 시린지(142)을 위한 콘베이어 벨트(142) 대신에) 두번째 대체물은 다수의 콘테이너가 인클로저(110)를 통하여 동시에 검사대(103)로 공급되는 병입설비(bottling line)를 닮았으며, 콘테이너 그 자체는 올바른 위치에 서로 유지시키는 데 사용된다. NMR 시스템은 이웃 콘테이너로부터의 교차결합 효과를 제거하도록 구성되어야 하며, 단지 하나의 샘플을 여기시키고 동시에 측정하도록 송신기/수신기(NMR 프로브)를 설계하거나, 혹은 주파수 대역에 의해 콘테이너를 분리시키는 데 경도 자장을 인가함으로써 행해질 수 있다.
시린지(142)내에 포함된 물질의 중량 또는 다른 속성을 측정시에, 특정 문제는 금속참이 시린지에 들어맞을 때에 나타난다. 주로 금속, 철 또는 비철중의 하나는 송신기에 의해 생성되는 자장 및 주파수에 영향을 미친다. 따라서 금속에 둔감하게 할 수 있는 송신 기 및 대응하는 전자부품에 특별한 배치를 행해야 하고, 자기공명 측정방법에 제한된 영향을 미친다.
이와 같이, 자기공명 측정방법은 금속캡과 같은 다른 콘테이너 구성요소의 존재에 적합할 수 있다. 특별한 장치가 배치가 없다면, 금속캡의 존재는 전술한 바와 같이 NMR 프로브의 기능성에 영향을 미칠 것이다. 이를 수용하는 두가지 가능한 방식은 다음을 포함하지만 이로 제한되지는 않는다. 먼, 제품으로부터의 NMR 신호상에 미치는 최종 효과는 (신호/노이즈비와 관련하여) 무시할 만큼 작거나, 혹은 이 효과는 캡-캡(cap-to-cap)으로부터 변하지 않고, 캡 제품을 포함하여 측정시스템을 교정할 수 있다. 두번째, 배출 영역이 캡 물질을 여기하지 않도록 높이에서 제한되도록 도전체 패턴을 설계하는 것이 가능하다.
또한 자기공명 측정방법은 고무 뚜껑과 같은 콘테이너 밀봉수단에 적합할 수 있다. 다른 고체 구성요소와 같이, 고무 뚜껑의 T2(스핀-스핀 이완)는 상당히 짧다. 프로브 링-다운(probe ring-down)을 위해 필요한 대기시간과 필터 정착시간은 항상 고체신호가 소멸하기에 충분하다. 뚜껑이 소정 실리콘-오일 성분과 같은 소정의 '액체' 성분을 포함한다면, 소정의 부가적인 대기시간을 추가할 필요가 있다.
위에서 설명한 메카니즘은 단일 행에 의한 앰플 이동을 포함한다. 그러나 앰플 또는 시린지는 배열 또는 행렬의 다수 행에 배치될 수 있다. (경도 자장의 인가와 같은) 특정 NMR 기법을 적용함으로써, 임의 특정 앰플 또는 시린지에 포함된 물질의 중량 또는 다른 속성을 선택적으로 측정할 수 있다. 이것은 재고품에서 특히 이미 겹겹히 팩된 콘테이너를 측정시에 유용하다.
일 실시예에 따라서, 행렬로 배치된 제품 내용물을 결정하는 한가지 방식은 경도 자장을 사용하는 것이다. NMR에서 공명 주파수가 자장 세기에 거의 비례하므로, 경도 자장은 상이한 위치에서의 제품이 상이한 주파수 대역에서 반응하게 한 다. 이들 대역을 필터링하고, 조사할 샘플을 선택할 때, 전술한 바와 같이 FId(Free induction decay)의 진폭을 결정함으로써 내용물의 중량 또는 다른 속성을 결정할 수 있다.
불완전 자화 측정 기법
비고정 방식으로 병과 같은 콘테이너 내용물의 특성을 결정하기 위해 NMR 기법을 적용할 시에, 샘플이 측정 위치에 있기 전에 자장을 통해 이동하고, 따라서 사전자화된다(또는 사전분극된다). 측정 위치에서, 샘플은 예를 들면, 90°펄스인 여기 펄스로써 여기될 수 있다. 이 펄스는 양자의 스핀이 주 자장에 수직한 면에서 세차운동하게 만든다. 이완 공정은 개별 양자의 스핀 세차운동의 디패이징에 의해 지배되고, 이 FId 신호를 측정한다. 이 신호의 진폭은 샘플에서 양자량에 거의 비례하고, 따라서 샘플 교정으로 인하여 본 방법을 계량과 같은 것을 위한 측정 방법으로 사용할 수 있다.
분극 공정은 전형적인 시상수 T1(스핀 격자 상수)를 가진 공정이다. 통상, 사전자화가 완료되면 NMR 측정을 취할 수 있다. 자화 주기의 대략 T1의 5배를 취할 시에 이 단계에 도달된다. 다수의 제약품인 경우, T1은 대략 1초이다. 완전히 자화된 NMR 측정치인 경우, 5초의 사전자화 단계가 필요하다.
신속한 이동 샘플에 본 방법을 적용하는 실시예에서, 불완전하게 자화된 샘플에 측정을 적용하고, 이 측정은 모든 후속 샘플의 (자장으로의 노출이라는 점에서) 히스토리(history)가 동일한 경우에 충분히 정확하다. 예를 들면, T1 영향 인 자를 (특정 교정을 통하여) 알고 있고, 측정치 계산(예를 들면, 온도)으로 병합될 수 없고, 모든 후속된 샘플의 속도는 변하지 않거나, 혹은 정확히 알고 있고 이를 보상할 수 있다.
도 11의 그래프는 자화의 단지 39%를 도출하는, 자화 곡선과 자화에 사용가능한 T1의 절반만을 가진 결과를 도시한다.
본 발명은 전술한 상세한 설명 및 앞의 예를 통하여 상세히 기술하였지만, 이들 예는 단지 예를 위한 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고서도 변경 및 변형을 행할 수 있다. 전술한 실시예는 대안 뿐만 아니라 결합될 수도 있다.

Claims (16)

  1. 충진 또는 생산라인에서 다수의 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기 위한 자기공명 방법으로서,
    검사대(interrogation zone)내에 위치한 상기 샘플내부에 순 자화(net magnetisation)를 생성하기 위하여 상기 검사대에 제 1 방향의 자장을 인가하는 단계와,
    상기 검사대내에 위치한 상기 샘플의 순자화를 일시적으로 변경하기 위하여 상기 검사대에 제 2 방향의 교류 자장을 인가하는 단계와,
    상기 샘플의 자화가 그의 원 상태로 복귀함에 따라 상기 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감시하고, 방출되는 상기 에너지에 비례하는 특성을 가진 출력 신호를 발생하는 단계
    를 포함하고,
    상기 검사대 내로 다수의 샘플을 동시에 도입시키는 단계와,
    상기 검사대내 상이한 위치가 상이한 특정 주파수에 민감한 상기 검사대에 경도 자장을 인가하는 단계와,
    상이한 위치의 상기 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감시하고, 상기 상이한 주파수 대역에서 이에 대응하여 방출되는 에너지에 비례하는 특성을 가진 상기 출력신호를 발생하는 단계와,
    특정 위치 및 샘플로 신호를 속성화하고(attribute), 상기 특정 위치의 출력 신호 특성과, 적어도 하나의 유사한 샘플로부터 얻은 유사 데이터를 비교하여 상기 샘플의 대응 속성의 표시를 제공하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 신호의 진폭을 비교하는 단계를 포함하고, 상기 표시되는 속성은 상기 샘플 중량인 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력신호 반응곡선의 형태를 비교하는 단계를 포함하고, 상기 표시되는 속성은 상기 샘플의 성분인 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 샘플은 블리스터 팩(blister pack)에 포함되는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 샘플은 캐리어(carrier)에 배치된 개별 콘테이너내에 포함되는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐리어는 다수의 상기 콘테이너를 위한 패키지인 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 콘테이너를 유지하는 데 적합한 콘베이어(conveyor)인 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 샘플은
    가) 상기 성분의 신호가 소멸될 때 까지 상기 감시 단계를 지연시키는 단계,
    나) 상기 유사 데이터내에서 상기 성분에 대응하는 상기 신호를 포함하는 단계,
    다) 상기 성분을 여기시키지 않도록 상기 검사대를 적합화시키는 단계
    중의 적어도 한 단계를 포함하여 상기 자기장에 영향을 미칠 수 있는 성분을 가진 콘테이너내에 포함되는 방법.
  9. 샘플이 기계적으로 불안정한 콘테이너에 포함되는 충진 또는 생산라인에서 다수의 샘플의 적어도 하나의 속성을 결정하기 위한 자기공명 방법으로서,
    검사대내에 위치한 상기 샘플내부에 순 자화를 생성하기 위하여 상기 검사대에 제 1 방향의 자장을 인가하는 단계와,
    상기 검사대내에 위치한 상기 샘플의 순자화를 일시적으로 변경하기 위하여 상기 검사대에 제 2 방향의 교류 자장을 인가하는 단계와,
    상기 샘플의 자화가 그의 원 상태로 복귀함에 따라 상기 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감시하고, 방출되는 상기 에너지에 비례하는 특성을 가진 출력 신호를 발생하는 단계
    를 포함하고,
    상기 검사대를 통한 이동을 위해 상기 콘테이너에 기계적 안정성을 유도하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 콘테이너는 앰플, 시린지(syringes), 블리스터 팩, BFS(blow-fill- seal) 패키지 및 백으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    안정성을 유도하는 상기 단계는
    가) 상기 콘테이너를 유지하기 위한 포켓(pockets)을 제공하고, 선택적으로 배치 및 제거 수단을 제공하는 단계,
    나) 스크롤링 나선형 이송구조로 상기 콘테이너를 가이드하는 단계,
    다) 선택적으로는 카세트 시스템에서 상기 콘테이너를 어레이로 이송하는 단계,
    라) 상기 검사대 구역을 통해 이송되는 동안에 콘베이어가 상기 콘테이너를 홀드하도록 적합화하는 단계와,
    마) 임의 거리간격 없이 상기 검사대를 통하여 상기 콘테이너를 공급하는 단계
    로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    다수의 콘테이너는 상기 검사대로 동시에 도입되고,
    가) 동시에 하나의 샘플을 여기 및 측정하는 단계,
    나) 주파수 대역에 의해 콘테이너를 분리시키기 위하여 경도 자장을 인가하는 단계
    중의 하나를 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    다수의 샘플을 상기 검사대로 동시에 도입하는 단계와,
    상기 검사대내 상이한 위치가 상이한 특정 주파수에 민감한 상기 검사대로 경도 자장을 인가하는 단계와,
    상기 상이한 위치에서 상기 샘플에 의해 방출되는 에너지를 감시하고, 상이한 주파수 대역에 대응하여 방출되는 상기 에너지에 비례하는 특성을 가진 출력신호를 발생하는 단계와,
    특정 위치 및 샘플로 상기 신호를 속성화하고, 상기 특정 위치 및 샘플의 상기 출력 신호 특징과, 적어도 하나의 유사 샘플로부터 얻은 유사 데이터를 비교하여 상기 샘플의 대응 속성의 표시를 제공하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 콘테이너는
    가) 구성요소의 성분이 사라질 때까지 상기 감시 단계를 지연시키는 단계,
    나) 상기 유사 데이터내에서 상기 구성요소에 대응하는 신호를 포함하는 단계,
    다) 상기 구성요소를 여기시키지 않도록 상기 검사대로 적합화시키는 단계
    중의 적어도 하나를 포함하여 상기 자장에 영향을 미칠 수 있는 성분을 가지는 방법.
  15. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 샘플에 의해 방출되는 상기 에너지를 감시하고, 상기 샘플이 T1에서 완전한 자화에 도달하기 전에 출력신호를 발생하는 방법.
  16. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 출력신호 특성은 출력 신호 진폭인 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100803133B1 (ko) * 2006-04-27 2008-02-14 엘지전자 주식회사 채널 정보를 다양한 방식으로 디스플레이 시키는 장치 및그 제어방법

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004104599A2 (en) * 2003-05-16 2004-12-02 The Boc Group, Inc. Cleaning method for nmr check weighing system
US7061239B2 (en) * 2004-04-30 2006-06-13 The Boc Group, Inc. Method for magnetic field tracking in a NMR check weighing system
US7064548B2 (en) * 2004-04-30 2006-06-20 The Boc Group, Inc. RF probe apparatus for NMR check weighing system
US7084627B2 (en) * 2004-04-30 2006-08-01 The Boc Group, Inc. Method for triggering NMR measurement in a NMR check weighing system
WO2005111562A1 (en) * 2004-05-03 2005-11-24 The Boc Group, Inc. Method for accurate determination of sample temperature in a nmr check weighing system
WO2005111553A2 (en) * 2004-05-04 2005-11-24 The Boc Group, Inc. Method for compensation of near-neighbor sample effects in a nmr check weighing system
DE102004022687B4 (de) * 2004-05-05 2012-01-05 Bruker Biospin Gmbh Time-Domain-Verfahren zum quantitativen Bestimmen des Gehalts zumindest einer Komponente einer Probe mittels eines niedrigauflösenden Kernresonanz-Pulsspektrometers
DE102004029633B4 (de) * 2004-06-18 2012-01-05 Bruker Biospin Gmbh NMR-Apparatur
DE102005006725B4 (de) * 2005-02-03 2010-06-02 Bruker Biospin Gmbh Vorrichtung und Probenkopf zum Bestimmen einer quantitativen Eigenschaft einer Probensubstanz mittels magnetischer Resonanz
GB0508547D0 (en) 2005-04-28 2005-06-01 Boc Group Plc Conveyor system
US7363161B2 (en) * 2005-06-03 2008-04-22 Baker Hughes Incorporated Pore-scale geometric models for interpretation of downhole formation evaluation data
US7298142B2 (en) * 2005-06-27 2007-11-20 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for reservoir fluid characterization in nuclear magnetic resonance logging
JP4913386B2 (ja) * 2005-10-25 2012-04-11 株式会社明治 食品品質の自動検査装置および検査方法
ATE554402T1 (de) * 2005-12-22 2012-05-15 Pirelli Verfahren und vorrichtung zum automatischen analysieren der eigenschaften eines in einem reifen enthaltenen elastomermaterials
GB2435098A (en) * 2006-02-10 2007-08-15 Boc Group Plc NMR measurement of sample mass
DE102007044016B4 (de) * 2007-09-14 2010-12-16 Bruker Biospin Gmbh Probenwechseleinrichtung mit auf mäanderförmiger Bahn geführten Probenaufnahmen, insbesondere für ein NMR-Spektrometer, und Kernspinresonanz-Spektrometer
US8421458B2 (en) 2007-09-28 2013-04-16 T2 Biosystems, Inc. NMR diagnostics by means of a plastic sample container
GB0804764D0 (en) * 2008-03-14 2008-04-16 Cheyney Design & Dev Ltd Test apparatus
US8970217B1 (en) 2010-04-14 2015-03-03 Hypres, Inc. System and method for noise reduction in magnetic resonance imaging
US9442173B2 (en) * 2010-05-28 2016-09-13 Hts—110 Limited NMR assessment system and method
US10338015B2 (en) * 2013-03-04 2019-07-02 The Regents Of The University Of California Methods and apparatus for analysis of sealed containers
US9752998B1 (en) 2013-09-05 2017-09-05 Owens Brockway Glass Container Inc. Detecting anomalies in glass articles using NMR imaging
US9952167B1 (en) * 2014-03-07 2018-04-24 Seafood Analytics Method and device to aid in the inspection and certification of harvested food for human consumption
US10725197B2 (en) * 2016-09-02 2020-07-28 Schlumberger Technology Corporation Methods for interpreting NMR data
DE102022001594A1 (de) * 2022-05-06 2023-11-09 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Sensorelement, Prüfvorrichtung und Verfahren für die Prüfung von Datenträgern mit Spinresonanz-Merkmal
DE102022001593A1 (de) * 2022-05-06 2023-11-09 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Sensorelement, Prüfvorrichtung und Verfahren für die Prüfung eines Datenträgers mit Spinresonanz-Merkmal

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1803372C3 (de) 1968-10-16 1979-05-17 Unilever N.V., Rotterdam (Niederlande) Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Masse einer Reihe von Gegenständen
US3796873A (en) 1971-05-03 1974-03-12 Colgate Palmolive Co Container fill weight control using nuclear radiation
IT969518B (it) * 1971-08-06 1974-04-10 Ngz Ges U Co Kg Apparecchio ricevitore automatico di monete con dispositivo di impi laggio e di avvolgimento
US4417662A (en) * 1981-05-04 1983-11-29 Eli Lilly And Company Vial inspection machine
US4500247A (en) * 1982-05-03 1985-02-19 Eli Lilly And Company Syringe inspection apparatus
JPS58221151A (ja) * 1982-06-18 1983-12-22 Mochida Pharmaceut Co Ltd 薬剤成分管理装置
GB2149509B (en) 1983-11-12 1987-04-01 Vnii Maslichnykh Kultur Im V S Controlling nuclear magnetic resonance analysis
US4727325A (en) * 1985-10-16 1988-02-23 Hitachi, Ltd. NMR imaging method
DE3910297A1 (de) * 1989-03-30 1990-10-04 Micro Epsilon Messtechnik Beruehrungslos arbeitendes wegmesssystem
US5049819A (en) * 1989-06-30 1991-09-17 Auburn International, Inc. Magnetic resonance analysis in real time, industrial usage mode
US5015954A (en) * 1989-06-30 1991-05-14 Auburn International, Inc. Magnetic resonance analysis in real time, industrial usage mode
US5291422A (en) * 1992-01-28 1994-03-01 Sgi International Broadband instrument for nondestructive measurement of material properties
US5397987A (en) * 1993-03-03 1995-03-14 Rheometrics, Inc. Method and apparatus for analyzing samples using nuclear magnetic resonance
WO1997037239A1 (en) * 1996-03-29 1997-10-09 Lawrence Berkeley National Laboratory Enhancement of nmr and mri in the presence of hyperpolarized noble gases
JP3086868B2 (ja) * 1997-05-16 2000-09-11 農林水産省農業研究センター所長 生育状態解析装置および方法
EP1057047B1 (en) * 1998-01-16 2008-08-06 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for nuclear magnetic resonance measuring while drilling
GB9801622D0 (en) * 1998-01-23 1998-03-25 Inst Of Food Research Improvements in and relating to magnetic resonance imaging
GB9803487D0 (en) * 1998-02-20 1998-04-15 Inst Of Food Research Nuclear magnetic resonance spectroscopy
US6028428A (en) * 1998-04-09 2000-02-22 Cunningham; Charles H. Multiband selective RF pulse construction for NMR measurement sequences
GB9813673D0 (en) * 1998-06-24 1998-08-26 Scient Genarics Ltd Contactless check weighing
US6377049B1 (en) * 1999-02-12 2002-04-23 General Electric Company Residuum rare earth magnet
US6333629B1 (en) * 1999-07-22 2001-12-25 Intermagnetics General Corporation Method for non-invasively and without contact, inspecting foil enclosed packages, using magnetic resonance techniques
CA2400190C (en) * 2000-02-18 2008-08-05 Glaxo Group Limited System and method for check-weighing the content of a blister
US6894772B2 (en) * 2001-02-12 2005-05-17 Analytical Spectral Devices System and method for grouping reflectance data

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100803133B1 (ko) * 2006-04-27 2008-02-14 엘지전자 주식회사 채널 정보를 다양한 방식으로 디스플레이 시키는 장치 및그 제어방법

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Publication number Publication date
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