JPH06148303A - 核磁気共鳴用磁場固定装置 - Google Patents
核磁気共鳴用磁場固定装置Info
- Publication number
- JPH06148303A JPH06148303A JP4302534A JP30253492A JPH06148303A JP H06148303 A JPH06148303 A JP H06148303A JP 4302534 A JP4302534 A JP 4302534A JP 30253492 A JP30253492 A JP 30253492A JP H06148303 A JPH06148303 A JP H06148303A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- gain
- response
- solvent
- resonance
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶媒の使い分けに応じてロックループの応答
を最適化し磁場の安定化が可能な核磁気共鳴用磁場固定
装置を提供する。 【構成】 試料に混入した磁場ロック溶媒の共鳴信号を
補正磁場発生コイル２にフィードバックし磁場を安定化
する核磁気共鳴用磁場固定装置であって、フィードバッ
クループのゲイン及び応答特性が可変の増幅手段１４、
及び使用する磁場ロック溶媒に対応したフィードバック
ループのゲイン及び応答特性をテーブルとして持つゲイ
ン・応答コントローラ１５を備え、該ゲイン・応答コン
トローラ１５により種類や濃度の異なる磁場ロック溶媒
に応じて増幅手段のゲイン及び応答特性を設定する。こ
の構成により、磁場ロック溶媒が決まると、その磁場ロ
ック溶媒の種類や濃度に応じて最適のフィードバックル
ープのゲイン及び応答特性を選択し増幅手段の自動設定
を行うことができる。
を最適化し磁場の安定化が可能な核磁気共鳴用磁場固定
装置を提供する。 【構成】 試料に混入した磁場ロック溶媒の共鳴信号を
補正磁場発生コイル２にフィードバックし磁場を安定化
する核磁気共鳴用磁場固定装置であって、フィードバッ
クループのゲイン及び応答特性が可変の増幅手段１４、
及び使用する磁場ロック溶媒に対応したフィードバック
ループのゲイン及び応答特性をテーブルとして持つゲイ
ン・応答コントローラ１５を備え、該ゲイン・応答コン
トローラ１５により種類や濃度の異なる磁場ロック溶媒
に応じて増幅手段のゲイン及び応答特性を設定する。こ
の構成により、磁場ロック溶媒が決まると、その磁場ロ
ック溶媒の種類や濃度に応じて最適のフィードバックル
ープのゲイン及び応答特性を選択し増幅手段の自動設定
を行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料に混入した磁場ロ
ック溶媒の共鳴信号を補正磁場発生コイルにフィードバ
ックし磁場を安定化する核磁気共鳴用磁場固定装置に関
する。
ック溶媒の共鳴信号を補正磁場発生コイルにフィードバ
ックし磁場を安定化する核磁気共鳴用磁場固定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】高分解能ＮＭＲ（核磁気共鳴）におい
て、試料を挿入するＮＭＲプローブ内の磁場は、非常に
高い安定度が要求される。このため、通常ＮＭＲ測定を
行う試料に磁場固定のためのＮＭＲ信号を発生する溶媒
を加えてこの信号を位相検波し、発生するＤＣ分を補正
磁場発生コイルにフィードバックして磁場の安定化を図
っている。その構成例の概要を以下に説明する。
て、試料を挿入するＮＭＲプローブ内の磁場は、非常に
高い安定度が要求される。このため、通常ＮＭＲ測定を
行う試料に磁場固定のためのＮＭＲ信号を発生する溶媒
を加えてこの信号を位相検波し、発生するＤＣ分を補正
磁場発生コイルにフィードバックして磁場の安定化を図
っている。その構成例の概要を以下に説明する。
【０００３】図２は従来の核磁気共鳴用磁場固定装置の
構成例を示す図であり、１はＮＭＲ共鳴磁場発生用主コ
イル、２は補正磁場発生コイル、３はＮＭＲ検出コイ
ル、４はＮＭＲ信号測定用試料管、５は高周波スイッ
チ、６および９は高周波ミキサー、７および１１は中間
周波増幅器、８はローカル高周波オシレータ、１０は低
周波発生器、１３は位相検波器、１６は磁場補正電流発
生器を示す。
構成例を示す図であり、１はＮＭＲ共鳴磁場発生用主コ
イル、２は補正磁場発生コイル、３はＮＭＲ検出コイ
ル、４はＮＭＲ信号測定用試料管、５は高周波スイッ
チ、６および９は高周波ミキサー、７および１１は中間
周波増幅器、８はローカル高周波オシレータ、１０は低
周波発生器、１３は位相検波器、１６は磁場補正電流発
生器を示す。
【０００４】従来の装置は、図２に示すようにロック信
号共鳴周波数オフセット値１０ａに応じて中間周波信号
を低周波発生器１０で発生すると、中間周波増幅器７で
増幅した後、ローカル高周波オシレータ８で発生された
高周波信号と高周波ミキサー６で混合して最終的なロッ
ク共鳴高周波信号を生成する。そして、このロック共鳴
高周波信号を高周波スイッチ５を通して検出コイル３に
印加する。
号共鳴周波数オフセット値１０ａに応じて中間周波信号
を低周波発生器１０で発生すると、中間周波増幅器７で
増幅した後、ローカル高周波オシレータ８で発生された
高周波信号と高周波ミキサー６で混合して最終的なロッ
ク共鳴高周波信号を生成する。そして、このロック共鳴
高周波信号を高周波スイッチ５を通して検出コイル３に
印加する。
【０００５】これに対して、高周波ミキサー６側からＮ
ＭＲ信号測定用試料管４に高周波パルスが印加された
後、高周波スイッチ５が高周波ミキサー９側に戻される
と、高周波ミキサー９でＮＭＲ信号測定用試料管４から
誘導された磁場ロック用高周波信号をローカル高周波オ
シレータ８からの局部発信信号と混合して中間周波信号
を生成し中間周波増幅器１１で増幅する。その出力を位
相検波器１３で中間周波発生器１０からの参照信号によ
り位相検波し、磁場補正電流発生器１６で補正磁場値１
６ａと加算して出力信号で補正磁場発生コイル２の励磁
を制御することによって、ＮＭＲ共鳴磁場発生用主コイ
ル１と補正磁場発生コイル２で発生される磁場を安定化
している。
ＭＲ信号測定用試料管４に高周波パルスが印加された
後、高周波スイッチ５が高周波ミキサー９側に戻される
と、高周波ミキサー９でＮＭＲ信号測定用試料管４から
誘導された磁場ロック用高周波信号をローカル高周波オ
シレータ８からの局部発信信号と混合して中間周波信号
を生成し中間周波増幅器１１で増幅する。その出力を位
相検波器１３で中間周波発生器１０からの参照信号によ
り位相検波し、磁場補正電流発生器１６で補正磁場値１
６ａと加算して出力信号で補正磁場発生コイル２の励磁
を制御することによって、ＮＭＲ共鳴磁場発生用主コイ
ル１と補正磁場発生コイル２で発生される磁場を安定化
している。
【０００６】この磁場固定のための信号を発生する溶媒
をロック溶媒と呼んでいるが、このロック溶媒として
は、ＮＭＲ信号を観測する試料により種々の溶媒を使い
分ける必要がある。
をロック溶媒と呼んでいるが、このロック溶媒として
は、ＮＭＲ信号を観測する試料により種々の溶媒を使い
分ける必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これまでは、
フィードバックループの応答において上記中間周波増幅
器１１のゲインを可変にし、溶媒が変わっても単にルー
プゲインを変えるのみで対応していた。そのため、溶媒
が変わった場合、ロックループの応答を最適化できず、
特に溶媒の濃度が低い場合、磁場を充分安定化できない
という問題が生じていた。
フィードバックループの応答において上記中間周波増幅
器１１のゲインを可変にし、溶媒が変わっても単にルー
プゲインを変えるのみで対応していた。そのため、溶媒
が変わった場合、ロックループの応答を最適化できず、
特に溶媒の濃度が低い場合、磁場を充分安定化できない
という問題が生じていた。
【０００８】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、溶媒の使い分けに応じてロックループの応答を最
適化し磁場の安定化が可能な核磁気共鳴用磁場固定装置
を提供することを目的とするものである。
って、溶媒の使い分けに応じてロックループの応答を最
適化し磁場の安定化が可能な核磁気共鳴用磁場固定装置
を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、試
料に混入した磁場ロック溶媒の共鳴信号を補正磁場発生
コイルにフィードバックし磁場を安定化する核磁気共鳴
用磁場固定装置であって、フィードバックループのゲイ
ン及び応答特性が可変の増幅手段、及び使用する磁場ロ
ック溶媒に対応したフィードバックループのゲイン及び
応答特性をテーブルとして持つゲイン・応答コントロー
ラを備え、該ゲイン・応答コントローラにより種類や濃
度の異なる磁場ロック溶媒に応じて増幅手段のゲイン及
び応答特性を設定するように構成したことを特徴とする
ものである。
料に混入した磁場ロック溶媒の共鳴信号を補正磁場発生
コイルにフィードバックし磁場を安定化する核磁気共鳴
用磁場固定装置であって、フィードバックループのゲイ
ン及び応答特性が可変の増幅手段、及び使用する磁場ロ
ック溶媒に対応したフィードバックループのゲイン及び
応答特性をテーブルとして持つゲイン・応答コントロー
ラを備え、該ゲイン・応答コントローラにより種類や濃
度の異なる磁場ロック溶媒に応じて増幅手段のゲイン及
び応答特性を設定するように構成したことを特徴とする
ものである。
【００１０】
【作用】本発明の核磁気共鳴用磁場固定装置では、フィ
ードバックループのゲイン及び応答特性が可変の増幅手
段、及び使用する磁場ロック溶媒に対応したフィードバ
ックループのゲイン及び応答特性をテーブルとして持つ
ゲイン・応答コントローラを備えるので、磁場ロック溶
媒が決まると、その磁場ロック溶媒の種類や濃度に応じ
て最適のフィードバックループのゲイン及び応答特性を
選択し増幅手段の自動設定を行うことができる。
ードバックループのゲイン及び応答特性が可変の増幅手
段、及び使用する磁場ロック溶媒に対応したフィードバ
ックループのゲイン及び応答特性をテーブルとして持つ
ゲイン・応答コントローラを備えるので、磁場ロック溶
媒が決まると、その磁場ロック溶媒の種類や濃度に応じ
て最適のフィードバックループのゲイン及び応答特性を
選択し増幅手段の自動設定を行うことができる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の核磁気共鳴用磁場固定装置の
１実施例構成を示す図であり、１はＮＭＲ共鳴磁場発生
用主コイル、２は補正磁場発生コイル、３はＮＭＲ検出
コイル、４はＮＭＲ信号測定用試料管、５は高周波スイ
ッチ、６および９は高周波ミキサー、７および１１は中
間周波増幅器、８はローカル高周波オシレータ、１０は
低周波発生器、１２はレベル検出器、１３は位相検波
器、１４はゲイン・応答可変低周波増幅器、１５はゲイ
ン・応答コントローラ、１６は磁場補正電流発生器を示
す。
１実施例構成を示す図であり、１はＮＭＲ共鳴磁場発生
用主コイル、２は補正磁場発生コイル、３はＮＭＲ検出
コイル、４はＮＭＲ信号測定用試料管、５は高周波スイ
ッチ、６および９は高周波ミキサー、７および１１は中
間周波増幅器、８はローカル高周波オシレータ、１０は
低周波発生器、１２はレベル検出器、１３は位相検波
器、１４はゲイン・応答可変低周波増幅器、１５はゲイ
ン・応答コントローラ、１６は磁場補正電流発生器を示
す。
【００１２】図１において、ロック信号共鳴周波数オフ
セット値１０ａが低周波発生器１０に入力され、このオ
フセット値１０ａに応じた中間周波信号が低周波発生器
１０で発生される。この中間周波信号の一部は、中間周
波増幅器７に導かれて増幅されるが、中間周波増幅器７
の増幅度は、ゲイン・応答コントローラ１５でコントロ
ールされる。高周波ミキサー６には、中間周波増幅器７
の出力信号およびローカル高周波オシレータ８で発生さ
れた高周波信号の一部が導かれ、高周波ミキサー６から
これらの信号を混合することによって最終的なロック共
鳴高周波信号が出力され高周波スイッチ５を通して検出
コイル３に導かれる。
セット値１０ａが低周波発生器１０に入力され、このオ
フセット値１０ａに応じた中間周波信号が低周波発生器
１０で発生される。この中間周波信号の一部は、中間周
波増幅器７に導かれて増幅されるが、中間周波増幅器７
の増幅度は、ゲイン・応答コントローラ１５でコントロ
ールされる。高周波ミキサー６には、中間周波増幅器７
の出力信号およびローカル高周波オシレータ８で発生さ
れた高周波信号の一部が導かれ、高周波ミキサー６から
これらの信号を混合することによって最終的なロック共
鳴高周波信号が出力され高周波スイッチ５を通して検出
コイル３に導かれる。
【００１３】高周波スイッチ５は、図示しないタイミン
グ回路の制御により高周波ミキサー６と９側に交互に切
り換えるものである。この高周波スイッチ５の切り換え
により高周波ミキサー６側からＮＭＲ信号測定用試料管
４に高周波パルスが印加された後、高周波ミキサー９側
に戻されると、ＮＭＲ信号測定用試料管４から誘導され
た磁場ロック用高周波信号が高周波ミキサー９に導かれ
る。
グ回路の制御により高周波ミキサー６と９側に交互に切
り換えるものである。この高周波スイッチ５の切り換え
により高周波ミキサー６側からＮＭＲ信号測定用試料管
４に高周波パルスが印加された後、高周波ミキサー９側
に戻されると、ＮＭＲ信号測定用試料管４から誘導され
た磁場ロック用高周波信号が高周波ミキサー９に導かれ
る。
【００１４】高周波ミキサー９では、ローカル高周波オ
シレータ８からの局部発信信号と磁場ロック用高周波信
号が混合されて中間周波信号が生成され、中間周波増幅
器１１に導かれる。中間周波増幅器１１の増幅度は、ゲ
イン・応答コントローラ１５でコントロールされ、その
出力は、位相検波器１３に導かれるが、位相検波器１３
には、中間周波発生器１０から参照信号が同時に導かれ
ている。また中間周波増幅器１１の出力の一部は、レベ
ル検出器１２にも導かれ、検出されたレベル値がゲイン
・応答コントローラ１５に導かれている。
シレータ８からの局部発信信号と磁場ロック用高周波信
号が混合されて中間周波信号が生成され、中間周波増幅
器１１に導かれる。中間周波増幅器１１の増幅度は、ゲ
イン・応答コントローラ１５でコントロールされ、その
出力は、位相検波器１３に導かれるが、位相検波器１３
には、中間周波発生器１０から参照信号が同時に導かれ
ている。また中間周波増幅器１１の出力の一部は、レベ
ル検出器１２にも導かれ、検出されたレベル値がゲイン
・応答コントローラ１５に導かれている。
【００１５】位相検波器１３の出力は、ＮＭＲ共鳴磁場
発生用主コイル１と補正磁場発生コイル２によって作ら
れる磁場が丁度ロックすべき磁場の近くになる場合にＤ
Ｃになる。ゲイン・応答可変低周波増幅器１４は、その
入力に位相検波器１３の出力が導かれ、そのゲインと応
答特性がゲイン・応答コントローラ１５のコントロール
により制御され、出力が磁場補正電流発生器１６に導か
れる。磁場補正電流発生器１６には、補正磁場値１６ａ
が入力されており、ゲイン・応答可変低周波増幅器１４
の出力値と加算されて、その出力信号が補正磁場発生コ
イル２に導かれる。
発生用主コイル１と補正磁場発生コイル２によって作ら
れる磁場が丁度ロックすべき磁場の近くになる場合にＤ
Ｃになる。ゲイン・応答可変低周波増幅器１４は、その
入力に位相検波器１３の出力が導かれ、そのゲインと応
答特性がゲイン・応答コントローラ１５のコントロール
により制御され、出力が磁場補正電流発生器１６に導か
れる。磁場補正電流発生器１６には、補正磁場値１６ａ
が入力されており、ゲイン・応答可変低周波増幅器１４
の出力値と加算されて、その出力信号が補正磁場発生コ
イル２に導かれる。
【００１６】一方、ゲイン・応答コントローラ１５に
は、外部より現在使用しているロック溶媒の種類１５
ａ、濃度１５ｂ及びその他の補正パラメータ１５ｃが入
力され、これらの入力値に応じた中間周波増幅器７、１
１のゲイン、ゲイン・応答可変低周波増幅器１４のゲイ
ンと予め求められている最適な応答条件がテーブルとし
て格納されている。したがって、ゲイン・応答コントロ
ーラ１５によりロック溶媒の種類１５ａ、濃度１５ｂ及
びその他の補正パラメータ１５ｃから、中間周波増幅器
７、１１のゲイン、ゲイン・応答可変低周波増幅器１４
のゲインと応答特性が読み出され自動的に設定がなされ
る。
は、外部より現在使用しているロック溶媒の種類１５
ａ、濃度１５ｂ及びその他の補正パラメータ１５ｃが入
力され、これらの入力値に応じた中間周波増幅器７、１
１のゲイン、ゲイン・応答可変低周波増幅器１４のゲイ
ンと予め求められている最適な応答条件がテーブルとし
て格納されている。したがって、ゲイン・応答コントロ
ーラ１５によりロック溶媒の種類１５ａ、濃度１５ｂ及
びその他の補正パラメータ１５ｃから、中間周波増幅器
７、１１のゲイン、ゲイン・応答可変低周波増幅器１４
のゲインと応答特性が読み出され自動的に設定がなされ
る。
【００１７】さらに、ゲイン・応答コントローラ１５
は、レベル検出器１２のレベル検出値を見て、このレベ
ルがある一定範囲に入るようにゲイン・応答可変低周波
増幅器１４のゲインを設定する。
は、レベル検出器１２のレベル検出値を見て、このレベ
ルがある一定範囲に入るようにゲイン・応答可変低周波
増幅器１４のゲインを設定する。
【００１８】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、中間周波が一段の構成を示したが、複数
段にしてもよいし、逆に直接検波してもよい。また、レ
ベル検出器１２によるレベル検出は、直交検波を用いる
ことにより、位相検波器１３以降の位置に設けるように
してもよいし、中間周波増幅器１１のゲインを自動設定
しているが、溶媒の情報によりゲインを設定するように
構成してもよい。位相検波器１３の検波出力が正しく出
力されるためには、低周波発生器１０からの参照信号の
位相と中間周波増幅器１１の出力の位相が直交している
必要があるが、この位相関係の制御は、プリセットか自
動制御かで行っているものとする。
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、中間周波が一段の構成を示したが、複数
段にしてもよいし、逆に直接検波してもよい。また、レ
ベル検出器１２によるレベル検出は、直交検波を用いる
ことにより、位相検波器１３以降の位置に設けるように
してもよいし、中間周波増幅器１１のゲインを自動設定
しているが、溶媒の情報によりゲインを設定するように
構成してもよい。位相検波器１３の検波出力が正しく出
力されるためには、低周波発生器１０からの参照信号の
位相と中間周波増幅器１１の出力の位相が直交している
必要があるが、この位相関係の制御は、プリセットか自
動制御かで行っているものとする。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ＮＭＲロック溶媒の種類及び濃度に応じて最
適と考えられるループ応答を選択して設定するので、従
来磁場の安定化が困難であった低濃度のロック溶媒であ
っても磁場を安定化することができるようになった。ま
た、ロック溶媒によって最適な応答時定数が異なること
があるが、溶媒毎の応答設定を行うので、これまで、フ
ィードバックが不安定であった溶媒でも安定度の向上を
図ることができる。
によれば、ＮＭＲロック溶媒の種類及び濃度に応じて最
適と考えられるループ応答を選択して設定するので、従
来磁場の安定化が困難であった低濃度のロック溶媒であ
っても磁場を安定化することができるようになった。ま
た、ロック溶媒によって最適な応答時定数が異なること
があるが、溶媒毎の応答設定を行うので、これまで、フ
ィードバックが不安定であった溶媒でも安定度の向上を
図ることができる。
【図１】 本発明の核磁気共鳴用磁場固定装置の１実施
例構成を示す図である。
例構成を示す図である。
【図２】 従来の核磁気共鳴用磁場固定装置の構成例を
示す図である。
示す図である。
１…ＮＭＲ共鳴磁場発生用主コイル、２…補正磁場発生
コイル、３…ＮＭＲ検出コイル、４…ＮＭＲ信号測定用
試料管、５…高周波スイッチ、６および９…高周波ミキ
サー、７および１１…中間周波増幅器、８…ローカル高
周波オシレータ、１０…低周波発生器、１２…レベル検
出器、１３…位相検波器、１４…ゲイン・応答可変低周
波増幅器、１５…ゲイン・応答コントローラ、１６…磁
場補正電流発生器
コイル、３…ＮＭＲ検出コイル、４…ＮＭＲ信号測定用
試料管、５…高周波スイッチ、６および９…高周波ミキ
サー、７および１１…中間周波増幅器、８…ローカル高
周波オシレータ、１０…低周波発生器、１２…レベル検
出器、１３…位相検波器、１４…ゲイン・応答可変低周
波増幅器、１５…ゲイン・応答コントローラ、１６…磁
場補正電流発生器
Claims (1)
- 【請求項１】 試料に混入した磁場ロック溶媒の共鳴信
号を補正磁場発生コイルにフィードバックし磁場を安定
化する核磁気共鳴用磁場固定装置であって、フィードバ
ックループのゲイン及び応答特性が可変の増幅手段、及
び使用する磁場ロック溶媒に対応したフィードバックル
ープのゲイン及び応答特性をテーブルとして持つゲイン
・応答コントローラを備え、該ゲイン・応答コントロー
ラにより種類や濃度の異なる磁場ロック溶媒に応じて増
幅手段のゲイン及び応答特性を設定するように構成した
ことを特徴とする核磁気共鳴用磁場固定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4302534A JPH06148303A (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 核磁気共鳴用磁場固定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4302534A JPH06148303A (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 核磁気共鳴用磁場固定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148303A true JPH06148303A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17910129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4302534A Pending JPH06148303A (ja) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | 核磁気共鳴用磁場固定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06148303A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012073251A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Hauni Maschinenbau Ag | 移動する材料連続体を加工しその特性を測定するための設備及び方法 |
-
1992
- 1992-11-12 JP JP4302534A patent/JPH06148303A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012073251A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Hauni Maschinenbau Ag | 移動する材料連続体を加工しその特性を測定するための設備及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001128 |