JPH05209948A - Ｎｍｒ装置等におけるプローブの自動チューニング・システム - Google Patents
Ｎｍｒ装置等におけるプローブの自動チューニング・システムInfo
- Publication number
- JPH05209948A JPH05209948A JP4016161A JP1616192A JPH05209948A JP H05209948 A JPH05209948 A JP H05209948A JP 4016161 A JP4016161 A JP 4016161A JP 1616192 A JP1616192 A JP 1616192A JP H05209948 A JPH05209948 A JP H05209948A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- terminal
- frequency
- high frequency
- directional coupler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＭＲ装置及びＮＱＲ装置のチューナブルプ
ローブにおいて、プローブに印加する高周波の高調波成
分によって同調感度が低下しないようにする。 【構成】 観測周波数の高周波を方向性結合器４を経て
同調可能なプローブ５の端子Ａに入力し、その端子Ａで
反射された信号を方向性結合器４を経て別の方向に取り
出し、その反射信号の大きさが最小になるようにプロー
ブ５を同調する核磁気共鳴装置等のチューニング・シス
テムにおいて、高周波が観測周波数の高調波を含む場合
に、スイッチ１３〜１５を端子ｂに切り換え、高周波を
方向性結合器４をバイパスしてプローブ５の端子Ｂに入
力し、その端子Ｂとは異なる別の端子Ａからプローブ５
通過信号を取り出し、その通過信号の大きさが最大にな
るようにプローブ５を同調する。
ローブにおいて、プローブに印加する高周波の高調波成
分によって同調感度が低下しないようにする。 【構成】 観測周波数の高周波を方向性結合器４を経て
同調可能なプローブ５の端子Ａに入力し、その端子Ａで
反射された信号を方向性結合器４を経て別の方向に取り
出し、その反射信号の大きさが最小になるようにプロー
ブ５を同調する核磁気共鳴装置等のチューニング・シス
テムにおいて、高周波が観測周波数の高調波を含む場合
に、スイッチ１３〜１５を端子ｂに切り換え、高周波を
方向性結合器４をバイパスしてプローブ５の端子Ｂに入
力し、その端子Ｂとは異なる別の端子Ａからプローブ５
通過信号を取り出し、その通過信号の大きさが最大にな
るようにプローブ５を同調する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核磁気共鳴装置等のプ
ローブ同調装置に関し、特に、プローブに印加する高周
波の高調波成分によって同調感度が低下しないようにし
たプローブの自動チューニング・システムに関する。
ローブ同調装置に関し、特に、プローブに印加する高周
波の高調波成分によって同調感度が低下しないようにし
たプローブの自動チューニング・システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】核磁気共鳴装置（以下、ＮＭＲ装置と言
う。）で観測できる核の種類は数多くある。最近のＮＭ
Ｒ装置では、プローブの同調周波数を可変とし、１つの
プローブで複数の核種を観測できるようにした所謂チュ
ーナブルプローブが実用化されている。このようなチュ
ーナブルプローブにおいては、観測核により共鳴周波数
が異なるため、観測核を変更したい場合にその核周波数
に一致するように必ずチューニング操作が必要となる。
従来のＮＭＲ装置用プローブのチューニング・システム
の１例を図４に示す。
う。）で観測できる核の種類は数多くある。最近のＮＭ
Ｒ装置では、プローブの同調周波数を可変とし、１つの
プローブで複数の核種を観測できるようにした所謂チュ
ーナブルプローブが実用化されている。このようなチュ
ーナブルプローブにおいては、観測核により共鳴周波数
が異なるため、観測核を変更したい場合にその核周波数
に一致するように必ずチューニング操作が必要となる。
従来のＮＭＲ装置用プローブのチューニング・システム
の１例を図４に示す。
【０００３】図４において、発振器１からの所定周波数
の出力は、ゲート回路２を通して、広帯域パワーアンプ
３で適当なパワーまで増幅され、方向性結合器４を通し
てプローブ５に印加される。プローブ５で反射された電
力を方向性結合器４を介して検出し、検波器６で検波し
てその信号の大きさを例えばメータ７により測定する。
この信号が最小になるように、プローブ５のバリコンを
調節してプローブ５の周波数のチューニングを行う。
の出力は、ゲート回路２を通して、広帯域パワーアンプ
３で適当なパワーまで増幅され、方向性結合器４を通し
てプローブ５に印加される。プローブ５で反射された電
力を方向性結合器４を介して検出し、検波器６で検波し
てその信号の大きさを例えばメータ７により測定する。
この信号が最小になるように、プローブ５のバリコンを
調節してプローブ５の周波数のチューニングを行う。
【０００４】ところで、プローブ５のチューニング精度
を上げるためには、印加される高周波によってプローブ
が発熱することを避けなければならない。なぜなら、プ
ローブの観測コイルが発熱すると、その同調周波数が発
熱のない時の同調周波数と異なることになるからであ
る。
を上げるためには、印加される高周波によってプローブ
が発熱することを避けなければならない。なぜなら、プ
ローブの観測コイルが発熱すると、その同調周波数が発
熱のない時の同調周波数と異なることになるからであ
る。
【０００５】そこで、方向性結合器４を経てダイオード
検波器６で検波された信号が十分に広いダイナミックレ
ンジを持ち、かつ、プローブ５内部の発熱を抑えるため
に、図５に示すような１０Ｗ程度の大きさを持つＲＦパ
ルス変調波が使用される。
検波器６で検波された信号が十分に広いダイナミックレ
ンジを持ち、かつ、プローブ５内部の発熱を抑えるため
に、図５に示すような１０Ｗ程度の大きさを持つＲＦパ
ルス変調波が使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すようなＲＦパルス変調波の周波数スペクトラムは、
キャリア周波数を中心にしてその両サイドにパルス波が
持つすべての周波数成分が表れ、キャリア周波数の高調
波成分のパワーは大きいものである。この高調波成分
は、プローブのチューニングにとって極めて有害とな
る。
示すようなＲＦパルス変調波の周波数スペクトラムは、
キャリア周波数を中心にしてその両サイドにパルス波が
持つすべての周波数成分が表れ、キャリア周波数の高調
波成分のパワーは大きいものである。この高調波成分
は、プローブのチューニングにとって極めて有害とな
る。
【０００７】プローブに印加されるＲＦキャリアの電力
Ｐf は、基本波の進行波電力Ｐf1と高調波の進行波電力
Ｐf2に分けられる。プローブで反射される電力Ｐr も、
基本波の反射電力Ｐr1と高調波の反射電力Ｐr2に分けら
れる。プローブで反射される電力Ｐｒは、高調波の進行
波電力Ｐf2がプローブで全て反射されるものとすると、
以下の式で表される。
Ｐf は、基本波の進行波電力Ｐf1と高調波の進行波電力
Ｐf2に分けられる。プローブで反射される電力Ｐr も、
基本波の反射電力Ｐr1と高調波の反射電力Ｐr2に分けら
れる。プローブで反射される電力Ｐｒは、高調波の進行
波電力Ｐf2がプローブで全て反射されるものとすると、
以下の式で表される。
【０００８】 Ｐr ＝Ｐf1×１０(a/10)＋Ｐf2 ・・・（１） 例えば、基本波周波数におけるプローブのリターンロス
ａを−２０ｄＢとし、ＲＦキャリアに高調波が含まれな
い場合、（１）式は、 Ｐr ＝Ｐf1／１００ ・・・（２） となる。
ａを−２０ｄＢとし、ＲＦキャリアに高調波が含まれな
い場合、（１）式は、 Ｐr ＝Ｐf1／１００ ・・・（２） となる。
【０００９】次に、高調波成分が基本波に対して−１５
ｄＢの値で含まれている場合、（１）式は、 Ｐr ＝Ｐf1／１００＋Ｐf1／３１．６ ・・・（３） となる。
ｄＢの値で含まれている場合、（１）式は、 Ｐr ＝Ｐf1／１００＋Ｐf1／３１．６ ・・・（３） となる。
【００１０】（２）式の場合は、プローブのリターンロ
ス（−２０ｄＢ）に対応した正しい反射電力が得られる
が、（３）式の場合は、 １０ｌｏｇ［｛（Ｐf1／１００＋Ｐf1／３１．６）／Ｐ
f ｝＝−１３．８ｄＢ となる。したがって、（３）式に示す電力を検出電力と
してプローブのチューニングを行っても、精度の良いチ
ューニングを行うことはできない。
ス（−２０ｄＢ）に対応した正しい反射電力が得られる
が、（３）式の場合は、 １０ｌｏｇ［｛（Ｐf1／１００＋Ｐf1／３１．６）／Ｐ
f ｝＝−１３．８ｄＢ となる。したがって、（３）式に示す電力を検出電力と
してプローブのチューニングを行っても、精度の良いチ
ューニングを行うことはできない。
【００１１】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、核磁気共鳴装置及び核４重極
共鳴装置（以下、ＮＱＲ装置と言う。）のチューナブル
プローブにおいて、プローブに印加する高周波の高調波
成分によって同調感度が低下しないようにしたプローブ
の自動チューニング・システムを提供することである。
ものであり、その目的は、核磁気共鳴装置及び核４重極
共鳴装置（以下、ＮＱＲ装置と言う。）のチューナブル
プローブにおいて、プローブに印加する高周波の高調波
成分によって同調感度が低下しないようにしたプローブ
の自動チューニング・システムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のＮＭＲ装置等におけるプローブの自動チューニング
・システムは、観測周波数の高周波を方向性結合器を経
て同調可能なプローブの端子に入力し、その端子で反射
された信号を方向性結合器を経て別の方向に取り出し、
その反射信号の大きさが最小になるようにプローブを同
調する核磁気共鳴装置又は核４重極共鳴装置のチューニ
ング・システムにおいて、高周波が観測周波数の高調波
を含む場合に、選択的に、高周波を方向性結合器をバイ
パスして同調可能なプローブの１端子に入力し、その端
子とは異なる別の端子からプローブ通過信号を取り出
し、かつ、その通過信号の大きさが最大になるようにプ
ローブを同調するように構成したことを特徴とするもの
である。
明のＮＭＲ装置等におけるプローブの自動チューニング
・システムは、観測周波数の高周波を方向性結合器を経
て同調可能なプローブの端子に入力し、その端子で反射
された信号を方向性結合器を経て別の方向に取り出し、
その反射信号の大きさが最小になるようにプローブを同
調する核磁気共鳴装置又は核４重極共鳴装置のチューニ
ング・システムにおいて、高周波が観測周波数の高調波
を含む場合に、選択的に、高周波を方向性結合器をバイ
パスして同調可能なプローブの１端子に入力し、その端
子とは異なる別の端子からプローブ通過信号を取り出
し、かつ、その通過信号の大きさが最大になるようにプ
ローブを同調するように構成したことを特徴とするもの
である。
【００１３】
【作用】本発明においては、高周波が観測周波数の高調
波を含む場合に、選択的に、高周波を方向性結合器をバ
イパスして同調可能なプローブの１端子に入力し、その
端子とは異なる別の端子からプローブ通過信号を取り出
し、かつ、その通過信号の大きさが最大になるようにプ
ローブを同調するように構成したので、高周波が高調波
を含まない場合、従来と同様に、反射信号の大きさが最
小になるように高精度でプローブを同調することがで
き、また、高周波が高調波を含むとき、選択的に通過信
号を検出し、その大きさが最大になるように高精度でプ
ローブを同調して、高調波が反射されて精度の良い同調
が阻害されるのを防止し、何れの観測周波数においても
その周波数に適した方式で高精度に自動的にチューニン
グすることができる。
波を含む場合に、選択的に、高周波を方向性結合器をバ
イパスして同調可能なプローブの１端子に入力し、その
端子とは異なる別の端子からプローブ通過信号を取り出
し、かつ、その通過信号の大きさが最大になるようにプ
ローブを同調するように構成したので、高周波が高調波
を含まない場合、従来と同様に、反射信号の大きさが最
小になるように高精度でプローブを同調することがで
き、また、高周波が高調波を含むとき、選択的に通過信
号を検出し、その大きさが最大になるように高精度でプ
ローブを同調して、高調波が反射されて精度の良い同調
が阻害されるのを防止し、何れの観測周波数においても
その周波数に適した方式で高精度に自動的にチューニン
グすることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明のプローブの自動チューニング
・システムの１実施例をＮＭＲ装置用プローブを例にと
って説明する。図１はＮＭＲ装置用チューナブルプロー
ブ５の自動チューニング・システムのシステム構成図で
あり、図中、１は可変周波数発振器、２は発振器１から
の観測周波数を図５に示したようにパルス変調波に変調
するゲート回路、３は周波数帯域がｆ1 からｆ2 の増幅
器、１３は第１のスイッチ、４は方向性結合器、１４は
第２のスイッチ、５はプローブコイルＬとコンデンサー
Ｃと可変コンデンサーＣＶとからなるチューナブルプロ
ーブで、図示のものは等価回路を例示的に示したもので
ある。１５は第３のスイッチ、６は検波器、８はＡ／Ｄ
変換器、９はＣＰＵ、１０はＲＯＭ、１１はＲＡＭ、１
２は可変コンデンサーＣＶ調節用のモータである。そし
て、発振器１の発振周波数、第１のスイッチ１３、第２
のスイッチ１４、第３のスイッチ１５の切り換え、モー
タ１２の回転は、ＣＰＵ９により制御されるようになっ
ており、ＲＯＭ１０には、第１のスイッチ１３、第２の
スイッチ１４、第３のスイッチ１５の端子をａからｂに
切り換える観測周波数（ｆ2−ｆ1 ）／２が記憶されて
おり、また、各スイッチ１３〜１５が端子ａ又はｂに接
続されている時にプローブ５を同調させるプログラムが
記憶されている。ＲＡＭ１１には、可変コンデンサーＣ
Ｖの値又はモータ１２の回転角と対応させて検波器６を
介して得られた信号強度等が記憶される。
・システムの１実施例をＮＭＲ装置用プローブを例にと
って説明する。図１はＮＭＲ装置用チューナブルプロー
ブ５の自動チューニング・システムのシステム構成図で
あり、図中、１は可変周波数発振器、２は発振器１から
の観測周波数を図５に示したようにパルス変調波に変調
するゲート回路、３は周波数帯域がｆ1 からｆ2 の増幅
器、１３は第１のスイッチ、４は方向性結合器、１４は
第２のスイッチ、５はプローブコイルＬとコンデンサー
Ｃと可変コンデンサーＣＶとからなるチューナブルプロ
ーブで、図示のものは等価回路を例示的に示したもので
ある。１５は第３のスイッチ、６は検波器、８はＡ／Ｄ
変換器、９はＣＰＵ、１０はＲＯＭ、１１はＲＡＭ、１
２は可変コンデンサーＣＶ調節用のモータである。そし
て、発振器１の発振周波数、第１のスイッチ１３、第２
のスイッチ１４、第３のスイッチ１５の切り換え、モー
タ１２の回転は、ＣＰＵ９により制御されるようになっ
ており、ＲＯＭ１０には、第１のスイッチ１３、第２の
スイッチ１４、第３のスイッチ１５の端子をａからｂに
切り換える観測周波数（ｆ2−ｆ1 ）／２が記憶されて
おり、また、各スイッチ１３〜１５が端子ａ又はｂに接
続されている時にプローブ５を同調させるプログラムが
記憶されている。ＲＡＭ１１には、可変コンデンサーＣ
Ｖの値又はモータ１２の回転角と対応させて検波器６を
介して得られた信号強度等が記憶される。
【００１５】上記自動チューニング・システムの動作を
説明する前に、その原理を説明すると、プローブコイル
Ｌ、コンデンサーＣ及び可変コンデンサーＣＶからなる
共振回路を構成しているプローブ５は、例えば端子Ａか
ら高周波を入力する場合、その周波数がプローブ５の共
鳴周波数に一致していれば、同じ端子Ａからは反射出力
がほぼないが、一致していなければ、同じ端子Ａからは
入力がほぼ全て反射される。したがって、入力周波数が
単一のときには、プローブ５の入力と同一の端子Ａから
の反射電力の大きさをみることにより、プローブ５を高
感度で同調できる。これに対して、入力周波数に基本周
波数とその高調波が含まれているときには、基本波の周
波数がプローブ５の共鳴周波数に一致していても、高調
波の周波数は一致していないので、入力と同一の端子Ａ
からは反射電力があり、上記で例示したように、高感度
の同調は困難である。しかしながら、このように高調波
成分が含まれている場合に、プローブ５の別の端子Ｂか
ら入力し、端子Ａから出力をとるようにすると、基本波
の周波数がプローブ５の共鳴周波数に一致している場
合、基本波成分の電力は端子Ｂから出力され、高調波成
分はこの共振回路を通過せず端子Ｂからはその電力は出
力されない。一方、基本波の周波数が共鳴周波数に一致
していない場合は、一般に高調波のそれも一致していな
いので、端子Ｂからはほとんど出力がない。したがっ
て、このように高調波成分が含まれている場合にも、プ
ローブ５の入力端子Ｂと出力端子Ａを別々にしてその通
過電力の大きさをみることにより、プローブ５を高感度
で同調できる。
説明する前に、その原理を説明すると、プローブコイル
Ｌ、コンデンサーＣ及び可変コンデンサーＣＶからなる
共振回路を構成しているプローブ５は、例えば端子Ａか
ら高周波を入力する場合、その周波数がプローブ５の共
鳴周波数に一致していれば、同じ端子Ａからは反射出力
がほぼないが、一致していなければ、同じ端子Ａからは
入力がほぼ全て反射される。したがって、入力周波数が
単一のときには、プローブ５の入力と同一の端子Ａから
の反射電力の大きさをみることにより、プローブ５を高
感度で同調できる。これに対して、入力周波数に基本周
波数とその高調波が含まれているときには、基本波の周
波数がプローブ５の共鳴周波数に一致していても、高調
波の周波数は一致していないので、入力と同一の端子Ａ
からは反射電力があり、上記で例示したように、高感度
の同調は困難である。しかしながら、このように高調波
成分が含まれている場合に、プローブ５の別の端子Ｂか
ら入力し、端子Ａから出力をとるようにすると、基本波
の周波数がプローブ５の共鳴周波数に一致している場
合、基本波成分の電力は端子Ｂから出力され、高調波成
分はこの共振回路を通過せず端子Ｂからはその電力は出
力されない。一方、基本波の周波数が共鳴周波数に一致
していない場合は、一般に高調波のそれも一致していな
いので、端子Ｂからはほとんど出力がない。したがっ
て、このように高調波成分が含まれている場合にも、プ
ローブ５の入力端子Ｂと出力端子Ａを別々にしてその通
過電力の大きさをみることにより、プローブ５を高感度
で同調できる。
【００１６】ところで、ゲート回路２により変調され、
２倍以上の高調波成分を有する高周波は、増幅器３を通
って増幅されると、その周波数帯域との関係で高調波成
分が実質的に取り除かれる場合がある。例えば、図２に
示すように、増幅器３の周波数帯域がｆ1 からｆ2 であ
る場合、入力する基本波の周波数が（ｆ2 −ｆ1 ）／２
以上の場合、高調波の周波数はｆ2 を越えることになる
ので、増幅器３を通ることができずに取り除かれる。し
たがって、この場合には、プローブ５の入力と同じ端子
Ａから反射電力を取り出し、その大きさが最小になるよ
うにチューニングすればよい。これに対して、観測周波
数が（ｆ2 −ｆ1 ）／２以下の場合には、高調波の周波
数は周波数帯域内にあり、増幅器３で増幅され、プロー
ブ５に同時に達するので、プローブ５への入力は出力端
子Ａとは別の端子Ｂを通して行い、出力端子Ａからの電
力が最大になるようにチューニングするようにする。
２倍以上の高調波成分を有する高周波は、増幅器３を通
って増幅されると、その周波数帯域との関係で高調波成
分が実質的に取り除かれる場合がある。例えば、図２に
示すように、増幅器３の周波数帯域がｆ1 からｆ2 であ
る場合、入力する基本波の周波数が（ｆ2 −ｆ1 ）／２
以上の場合、高調波の周波数はｆ2 を越えることになる
ので、増幅器３を通ることができずに取り除かれる。し
たがって、この場合には、プローブ５の入力と同じ端子
Ａから反射電力を取り出し、その大きさが最小になるよ
うにチューニングすればよい。これに対して、観測周波
数が（ｆ2 −ｆ1 ）／２以下の場合には、高調波の周波
数は周波数帯域内にあり、増幅器３で増幅され、プロー
ブ５に同時に達するので、プローブ５への入力は出力端
子Ａとは別の端子Ｂを通して行い、出力端子Ａからの電
力が最大になるようにチューニングするようにする。
【００１７】以上が本発明の原理であり、図１の動作を
説明すると、ＣＰＵ９は可変周波数発振器１を制御し
て、その発振周波数を観測周波数ｆOBS に設定する。一
方、ＲＯＭ１０には増幅器３の周波数帯域に間係する
（ｆ2 −ｆ1 ）／２が記憶されており、発振器１の発振
周波数ｆOBS がこの周波数（ｆ2 −ｆ1 ）／２以上の場
合には、ＣＰＵ９は、第１のスイッチ１３、第２のスイ
ッチ１４、第３のスイッチ１５を端子ａ側に切り換え
る。これに対して、発振器１の発振周波数ｆOBS がこの
周波数（ｆ2 −ｆ1 ）／２以下の場合には、スイッチ１
３、１４、１５を端子ｂ側に切り換える。したがって、
発振器１からの観測周波数ｆOBS が（ｆ2 −ｆ1 ）／２
以下であるとき、この高周波はゲート回路２により図５
に示したようにパルス変調波に変調され、ｆOBS とその
高調波を含む高周波は増幅器３により増幅される。増幅
された高周波にはｆOBS の高調波も含まれ、第１のスイ
ッチ１３の端子ｂを介して方向性結合器４をバイパスし
てプローブ５の端子Ｂに入力される。そして、プローブ
５を通過した高周波は、その別の端子Ａから第２のスイ
ッチ１４の端子ｂ、第３のスイッチ１５の端子ｂを介し
て、検波器６に入力して検波され、Ａ／Ｄ変換器８でデ
ジタル信号に変換されてＣＰＵ９に入力する。ＣＰＵ９
は、そのときのモータ１２の回転角又は可変コンデンサ
ーＣＶの値と対応させて検波された電力の値をＲＡＭ１
１に記録し、次に、モータ１２を何れかの方向へ回転さ
せて可変コンデンサーＣＶの値を変化させ、同様にその
ときのプローブ５通過電力を可変コンデンサーＣＶの値
と対応させて記憶する。このような操作を繰り返して、
最も通過電力が大きい点を見出すことにより、その点を
観測周波数ｆOBS に対する同調点とする。
説明すると、ＣＰＵ９は可変周波数発振器１を制御し
て、その発振周波数を観測周波数ｆOBS に設定する。一
方、ＲＯＭ１０には増幅器３の周波数帯域に間係する
（ｆ2 −ｆ1 ）／２が記憶されており、発振器１の発振
周波数ｆOBS がこの周波数（ｆ2 −ｆ1 ）／２以上の場
合には、ＣＰＵ９は、第１のスイッチ１３、第２のスイ
ッチ１４、第３のスイッチ１５を端子ａ側に切り換え
る。これに対して、発振器１の発振周波数ｆOBS がこの
周波数（ｆ2 −ｆ1 ）／２以下の場合には、スイッチ１
３、１４、１５を端子ｂ側に切り換える。したがって、
発振器１からの観測周波数ｆOBS が（ｆ2 −ｆ1 ）／２
以下であるとき、この高周波はゲート回路２により図５
に示したようにパルス変調波に変調され、ｆOBS とその
高調波を含む高周波は増幅器３により増幅される。増幅
された高周波にはｆOBS の高調波も含まれ、第１のスイ
ッチ１３の端子ｂを介して方向性結合器４をバイパスし
てプローブ５の端子Ｂに入力される。そして、プローブ
５を通過した高周波は、その別の端子Ａから第２のスイ
ッチ１４の端子ｂ、第３のスイッチ１５の端子ｂを介し
て、検波器６に入力して検波され、Ａ／Ｄ変換器８でデ
ジタル信号に変換されてＣＰＵ９に入力する。ＣＰＵ９
は、そのときのモータ１２の回転角又は可変コンデンサ
ーＣＶの値と対応させて検波された電力の値をＲＡＭ１
１に記録し、次に、モータ１２を何れかの方向へ回転さ
せて可変コンデンサーＣＶの値を変化させ、同様にその
ときのプローブ５通過電力を可変コンデンサーＣＶの値
と対応させて記憶する。このような操作を繰り返して、
最も通過電力が大きい点を見出すことにより、その点を
観測周波数ｆOBS に対する同調点とする。
【００１８】これに対して、発振器１からの観測周波数
ｆOBS が（ｆ2 −ｆ1 ）／２以上であるときは、ゲート
回路２によりパルス変調波に変調され、ｆOBS とその高
調波を含む高周波は増幅器３に入力するが、高調波はそ
の周波数帯域の上限ｆ2 を越える周波数であるので、増
幅された高周波はｆOBS のみである。この高周波は、ス
イッチ１３の端子ａ、方向性結合器４、スイッチ１４の
端子ａを介して、プローブ５の端子Ａに入力され、その
反射信号は同じ端子Ａからスイッチ１４の端子ａ、方向
性結合器４、スイッチ１４の端子ａを経て検波器６に入
力し、そこで検波され、Ａ／Ｄ変換器８を経てＣＰＵ９
に入力する。ＣＰＵ９は、そのときのモータ１２の回転
角又は可変コンデンサーＣＶの値と対応させて検波され
た電力の値をＲＡＭ１１に記録し、次に、モータ１２を
何れかの方向へ回転させて可変コンデンサーＣＶの値を
変化させ、同様にそのときのプローブ５通過電力を可変
コンデンサーＣＶの値と対応させて記憶する。このよう
な操作を繰り返して、今度は最も反射電力が小さい点を
見出すことにより、その点を観測周波数ｆOBS に対する
同調点とする。
ｆOBS が（ｆ2 −ｆ1 ）／２以上であるときは、ゲート
回路２によりパルス変調波に変調され、ｆOBS とその高
調波を含む高周波は増幅器３に入力するが、高調波はそ
の周波数帯域の上限ｆ2 を越える周波数であるので、増
幅された高周波はｆOBS のみである。この高周波は、ス
イッチ１３の端子ａ、方向性結合器４、スイッチ１４の
端子ａを介して、プローブ５の端子Ａに入力され、その
反射信号は同じ端子Ａからスイッチ１４の端子ａ、方向
性結合器４、スイッチ１４の端子ａを経て検波器６に入
力し、そこで検波され、Ａ／Ｄ変換器８を経てＣＰＵ９
に入力する。ＣＰＵ９は、そのときのモータ１２の回転
角又は可変コンデンサーＣＶの値と対応させて検波され
た電力の値をＲＡＭ１１に記録し、次に、モータ１２を
何れかの方向へ回転させて可変コンデンサーＣＶの値を
変化させ、同様にそのときのプローブ５通過電力を可変
コンデンサーＣＶの値と対応させて記憶する。このよう
な操作を繰り返して、今度は最も反射電力が小さい点を
見出すことにより、その点を観測周波数ｆOBS に対する
同調点とする。
【００１９】このように、プローブ５に入力する観測周
波数ｆOBS がそれ以外に高調波を含むとき、方向性結合
器４をバイパスしてプローブ５の端子Ｂから高周波を入
力させ、別の端子Ａから通過電力を検出し、その大きさ
が最大になるようにプローブ５の可変コンデンサーＣＶ
を自動的に調節可能にすると、高調波によりチューニン
グ精度が低下するのが防止でき、高精度でチューニング
できる。
波数ｆOBS がそれ以外に高調波を含むとき、方向性結合
器４をバイパスしてプローブ５の端子Ｂから高周波を入
力させ、別の端子Ａから通過電力を検出し、その大きさ
が最大になるようにプローブ５の可変コンデンサーＣＶ
を自動的に調節可能にすると、高調波によりチューニン
グ精度が低下するのが防止でき、高精度でチューニング
できる。
【００２０】なお、増幅器３に入力する高調波の中、観
測周波数ｆOBS の第３高調波が最も大きい場合には、図
３に示すように、入力する基本波の周波数が（ｆ2 −ｆ
1 ）／３以上の場合、高調波の周波数はｆ2 を越えるこ
とになるので、増幅器３を通ることができずに取り除か
れる。したがって、この場合は、（ｆ2 −ｆ1 ）／３を
境にして、観測周波数ｆOBS がそれ以上の場合に、端子
ａ、Ａを介してプローブ５の反射電力の大きさが最小に
なるようにチューニングし、（ｆ2 −ｆ1 ）／３以下の
場合に、端子ｂ、Ｂを介してプローブ５の通過電力の大
きさが最大になるようにチューニングするようにする。
測周波数ｆOBS の第３高調波が最も大きい場合には、図
３に示すように、入力する基本波の周波数が（ｆ2 −ｆ
1 ）／３以上の場合、高調波の周波数はｆ2 を越えるこ
とになるので、増幅器３を通ることができずに取り除か
れる。したがって、この場合は、（ｆ2 −ｆ1 ）／３を
境にして、観測周波数ｆOBS がそれ以上の場合に、端子
ａ、Ａを介してプローブ５の反射電力の大きさが最小に
なるようにチューニングし、（ｆ2 −ｆ1 ）／３以下の
場合に、端子ｂ、Ｂを介してプローブ５の通過電力の大
きさが最大になるようにチューニングするようにする。
【００２１】以上、ＮＭＲ装置のチューナブルプローブ
を例にとり、その自動チューニング・システムについて
説明してきたが、ＮＱＲ装置の同調可能プローブについ
ても同様に構成することができる。なお、本発明は上記
実施例に限定されず種々の変形が可能である。例えば、
スイッチ１３〜１５として、ダイオードスイッチ等を用
いるようにしてもよい。
を例にとり、その自動チューニング・システムについて
説明してきたが、ＮＱＲ装置の同調可能プローブについ
ても同様に構成することができる。なお、本発明は上記
実施例に限定されず種々の変形が可能である。例えば、
スイッチ１３〜１５として、ダイオードスイッチ等を用
いるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明のＮＭＲ装置等におけるプローブ
の自動チューニング・システムによると、高周波が観測
周波数の高調波を含む場合に、選択的に、高周波を方向
性結合器をバイパスして同調可能なプローブの１端子に
入力し、その端子とは異なる別の端子からプローブ通過
信号を取り出し、かつ、その通過信号の大きさが最大に
なるようにプローブを同調するように構成したので、高
周波が高調波を含まない場合、従来と同様に、反射信号
の大きさが最小になるように高精度でプローブを同調す
ることができ、また、高周波が高調波を含むとき、選択
的に通過信号を検出し、その大きさが最大になるように
高精度でプローブを同調して、高調波が反射されて精度
の良い同調が阻害されるのを防止し、何れの観測周波数
においてもその周波数に適した方式で高精度に自動的に
チューニングすることができる。
の自動チューニング・システムによると、高周波が観測
周波数の高調波を含む場合に、選択的に、高周波を方向
性結合器をバイパスして同調可能なプローブの１端子に
入力し、その端子とは異なる別の端子からプローブ通過
信号を取り出し、かつ、その通過信号の大きさが最大に
なるようにプローブを同調するように構成したので、高
周波が高調波を含まない場合、従来と同様に、反射信号
の大きさが最小になるように高精度でプローブを同調す
ることができ、また、高周波が高調波を含むとき、選択
的に通過信号を検出し、その大きさが最大になるように
高精度でプローブを同調して、高調波が反射されて精度
の良い同調が阻害されるのを防止し、何れの観測周波数
においてもその周波数に適した方式で高精度に自動的に
チューニングすることができる。
【図１】本発明のＮＭＲ装置用チューナブルプローブの
自動チューニング・システムの１実施例のシステム構成
図である。
自動チューニング・システムの１実施例のシステム構成
図である。
【図２】プローブ入力高周波が２倍高調波を含む場合の
接続端子を説明するための図である。
接続端子を説明するための図である。
【図３】プローブ入力高周波が３倍高調波を含む場合の
接続端子を説明するための図である。
接続端子を説明するための図である。
【図４】従来のＮＭＲ装置用プローブのチューニング・
システムの１例のシステム構成図である。
システムの１例のシステム構成図である。
【図５】ＲＦパルス変調波の１例の波形図である。
１…可変周波数発振器 ２…ゲート回路 ３…増幅器 ４…方向性結合器 ５…チューナブルプローブ ６…検波器 ８…Ａ／Ｄ変換器 ９…ＣＰＵ １０…ＲＯＭ １１…ＲＡＭ １２…モータ １３…第１のスイッチ １４…第２のスイッチ １５…第３のスイッチ Ｌ…プローブコイル Ｃ…コンデンサー ＣＶ…可変コンデンサー
Claims (1)
- 【請求項１】 観測周波数の高周波を方向性結合器を経
て同調可能なプローブの端子に入力し、その端子で反射
された信号を方向性結合器を経て別の方向に取り出し、
その反射信号の大きさが最小になるようにプローブを同
調する核磁気共鳴装置又は核４重極共鳴装置のチューニ
ング・システムにおいて、高周波が観測周波数の高調波
を含む場合に、選択的に、高周波を方向性結合器をバイ
パスして同調可能なプローブの１端子に入力し、その端
子とは異なる別の端子からプローブ通過信号を取り出
し、かつ、その通過信号の大きさが最大になるようにプ
ローブを同調するように構成したことを特徴とするＮＭ
Ｒ装置等におけるプローブの自動チューニング・システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4016161A JPH05209948A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Ｎｍｒ装置等におけるプローブの自動チューニング・システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4016161A JPH05209948A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Ｎｍｒ装置等におけるプローブの自動チューニング・システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209948A true JPH05209948A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=11908789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4016161A Withdrawn JPH05209948A (ja) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Ｎｍｒ装置等におけるプローブの自動チューニング・システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05209948A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423496B2 (en) * | 2005-11-09 | 2008-09-09 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Resonator with adjustable capacitance for medical device |
| JP2008249350A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Jeol Ltd | Ｎｍｒ装置の同調整合方法および回路 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4016161A patent/JPH05209948A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423496B2 (en) * | 2005-11-09 | 2008-09-09 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Resonator with adjustable capacitance for medical device |
| JP2008249350A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Jeol Ltd | Ｎｍｒ装置の同調整合方法および回路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4093914A (en) | Method of measuring parameters of a crystal filter | |
| JPH05209948A (ja) | Ｎｍｒ装置等におけるプローブの自動チューニング・システム | |
| US4002970A (en) | Optimum threshold transmission line discriminator | |
| JPS62500194A (ja) | Ｎｍｒ同調方法 | |
| Gilbert | A microwave saturation spectrometer for the measurement of linewidth and absolute intensity | |
| US4136313A (en) | Apparatus for measuring q-quality of oscillatory circuit components | |
| US3502963A (en) | Single coil nuclear resonance spectrometer having the radio frequency excitation directionally coupled into the coil | |
| US6452392B1 (en) | Spin resonance spectrometer with protection from reflected harmonics | |
| SU1219965A1 (ru) | Способ согласовани датчика импульсного радиоспектрометра и устройство дл его реализации | |
| RU1810764C (ru) | Способ обнаружени паразитных составл ющих в спектре сигнала генератора | |
| SU1522123A1 (ru) | Устройство дл индикации и регистрации круговых диаграмм электрической проводимости | |
| Tong | Reduction of line-shape distortion in super-regenerative spectrometers for nuclear quadrupole resonance | |
| SU828043A1 (ru) | Спектрометр дерного магнитногоРЕзОНАНСА | |
| SU883777A1 (ru) | Способ измерени резонансной частоты промежуточного резонатора усилительного клистрона | |
| SU1737365A1 (ru) | Измеритель добротности резонатора | |
| SU1448299A1 (ru) | Способ измерени сопутствующей фазовой модул ции в трактах с амплитудно-модулированными сигналами | |
| JP3160089B2 (ja) | Ｎｑｒプローブのチューニング法 | |
| SU828120A1 (ru) | Устройство дл разбраковки варикаповпО СОпРОТиВлЕНию пОТЕРь | |
| SU832432A2 (ru) | Супергетеродинный спектрометрэлЕКТРОННОгО пАРАМАгНиТНОгО РЕзОНАНСА | |
| SU834623A1 (ru) | Магнитометр | |
| SU1485099A1 (ru) | Спектрометр эпр | |
| SU840761A1 (ru) | Устройство дл измерени резо-НАНСНОй чАСТОТы пОлОСы СВ зи РЕзОНАТО-POB элЕКТРОМЕХАНичЕСКиХ фильТРОВ | |
| SU1735750A1 (ru) | Способ измерени параметра асимметрии градиента электрического пол в поликристаллах | |
| SU1679323A1 (ru) | Датчик импульсного спектрометра магнитного резонанса | |
| SU851216A1 (ru) | Способ регистрации спектров электронногопАРАМАгНиТНОгО РЕзОНАНСА и уСТРОйСТВОдл ЕгО ОСущЕСТВлЕНи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |