JPH079112Y2 - 核磁気共鳴装置 - Google Patents
核磁気共鳴装置Info
- Publication number
- JPH079112Y2 JPH079112Y2 JP1984104671U JP10467184U JPH079112Y2 JP H079112 Y2 JPH079112 Y2 JP H079112Y2 JP 1984104671 U JP1984104671 U JP 1984104671U JP 10467184 U JP10467184 U JP 10467184U JP H079112 Y2 JPH079112 Y2 JP H079112Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- phase
- supplied
- time division
- digital
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、出力信号の位相を極めて速い応答速度で任意
の量変化させることのできる位相可変発振器を備えた核
磁気共鳴装置（NMR装置）に関するものである。
の量変化させることのできる位相可変発振器を備えた核
磁気共鳴装置（NMR装置）に関するものである。
［従来の技術］ NMR装置においては、静磁場強度を一定に保持するため
に磁場ロック装置が設けられる。この磁場ロック装置
は、例えば測定試料に混入した重水素核の共鳴信号（分
散波形）を測定系とは別個に設けたロック用の送受信系
で常にモニターし、その共鳴信号に基づいて静磁場の強
度を制御するものである。この磁場ロック装置では、重
水素核へのロック用高周波の照射と共鳴信号の受信とを
適宜な周期で交互に行うが、その際共鳴信号が正確な分
散波形になるように、復調に用いられる高周波の重水素
核に照射される高周波に対する位相を微調節する必要が
ある。そこで従来は、例えば第４図に示すように高周波
発振器OSCと移相器PSから成る回路が用いられており、
ゲートG1から照射用高周波、ゲートG2から復調用の高周
波を取出すようにしている。
に磁場ロック装置が設けられる。この磁場ロック装置
は、例えば測定試料に混入した重水素核の共鳴信号（分
散波形）を測定系とは別個に設けたロック用の送受信系
で常にモニターし、その共鳴信号に基づいて静磁場の強
度を制御するものである。この磁場ロック装置では、重
水素核へのロック用高周波の照射と共鳴信号の受信とを
適宜な周期で交互に行うが、その際共鳴信号が正確な分
散波形になるように、復調に用いられる高周波の重水素
核に照射される高周波に対する位相を微調節する必要が
ある。そこで従来は、例えば第４図に示すように高周波
発振器OSCと移相器PSから成る回路が用いられており、
ゲートG1から照射用高周波、ゲートG2から復調用の高周
波を取出すようにしている。
［考案が解決しようとする問題点］ このような従来例では、移相器としてコンデンサや抵抗
等から成るアナログ回路が用いられ、これをオペレータ
が調節するようにしているため、正確な位相合わせが困
難である、再現性が悪い、コンピュータによる制御が困
難である等の欠点があった。
等から成るアナログ回路が用いられ、これをオペレータ
が調節するようにしているため、正確な位相合わせが困
難である、再現性が悪い、コンピュータによる制御が困
難である等の欠点があった。
［問題点を解決するための手段］ 本考案は上述した点に鑑みて成されたものであり、アナ
ログ的な移相回路を発振器に付属させるのではなく、任
意の位相の信号を時分割的に発生することのできる発振
器を備えたNMR装置を提供することを目的としている。
ログ的な移相回路を発振器に付属させるのではなく、任
意の位相の信号を時分割的に発生することのできる発振
器を備えたNMR装置を提供することを目的としている。
本考案のNMR装置は、正弦波形を構成する多数のデジタ
ル値を記憶したメモリと、デジタル掃引信号を繰返し発
生する手段と、該デジタル掃引信号が一方の入力端子に
供給されると共に、その出力が前記メモリから読出しを
行うためのアドレス信号として該メモリへ供給される加
算手段と、該加算手段へ位相を表わすデジタル値を時分
割的に供給する位相値発生手段と、該加算手段の出力信
号をアドレス信号として前記メモリから読み出されたデ
ジタル値を前記位相値発生手段による時分割に同期して
時分割的にアナログ信号に変換することにより２種類の
位相値に対応した２種類のアナログ信号を時分割的に得
る手段と、該時分割的に得られた２種類のアナログ信号
のうち一方が供給されるロック用送受信コイルと、該ロ
ック用送受信コイルから得られた検出信号が供給される
と共に、前記時分割的に得られた２種類のアナログ信号
の他方が参照信号として供給される共鳴信号復調用復調
器と、該復調器から得られた共鳴信号に基づいて静磁場
強度を制御する磁場制御手段とを備えたことを特徴とし
ている。以下、図面に用いて本考案を詳説する。
ル値を記憶したメモリと、デジタル掃引信号を繰返し発
生する手段と、該デジタル掃引信号が一方の入力端子に
供給されると共に、その出力が前記メモリから読出しを
行うためのアドレス信号として該メモリへ供給される加
算手段と、該加算手段へ位相を表わすデジタル値を時分
割的に供給する位相値発生手段と、該加算手段の出力信
号をアドレス信号として前記メモリから読み出されたデ
ジタル値を前記位相値発生手段による時分割に同期して
時分割的にアナログ信号に変換することにより２種類の
位相値に対応した２種類のアナログ信号を時分割的に得
る手段と、該時分割的に得られた２種類のアナログ信号
のうち一方が供給されるロック用送受信コイルと、該ロ
ック用送受信コイルから得られた検出信号が供給される
と共に、前記時分割的に得られた２種類のアナログ信号
の他方が参照信号として供給される共鳴信号復調用復調
器と、該復調器から得られた共鳴信号に基づいて静磁場
強度を制御する磁場制御手段とを備えたことを特徴とし
ている。以下、図面に用いて本考案を詳説する。
［実施例］ 第１図は本考案の一実施例を示すブロック図であり、図
において１は静磁場を発生する磁石、２は磁場強度を可
変するための補正コイル、３は観測用の送受信コイル、
４はロック用の送受信コイルである。５は同じ周波数で
位相の異なる２つの高周波を時分割で発生する発振器
で、夫々の高周波は混合器6,7において別の高周波と混
合され、重水素核の共鳴周波数にまで周波数を上げられ
た後、一方はゲート８を介して前記送受信コイル４へ送
られ、他方はゲート９を介して後述する復調器10へ参照
信号として供給される。送受信コイル４に誘起された共
鳴信号は、ゲート11を介して取出され、復調器10へ送ら
れて復調される。磁場制御回路12は、復調により得られ
た共鳴信号に基づいて磁場強度を制御し、磁場をロック
する。
において１は静磁場を発生する磁石、２は磁場強度を可
変するための補正コイル、３は観測用の送受信コイル、
４はロック用の送受信コイルである。５は同じ周波数で
位相の異なる２つの高周波を時分割で発生する発振器
で、夫々の高周波は混合器6,7において別の高周波と混
合され、重水素核の共鳴周波数にまで周波数を上げられ
た後、一方はゲート８を介して前記送受信コイル４へ送
られ、他方はゲート９を介して後述する復調器10へ参照
信号として供給される。送受信コイル４に誘起された共
鳴信号は、ゲート11を介して取出され、復調器10へ送ら
れて復調される。磁場制御回路12は、復調により得られ
た共鳴信号に基づいて磁場強度を制御し、磁場をロック
する。
上述の如き構成において、前記発振器５は、例えば１周
期分の正弦波形に関するデータ値が格納されているメモ
リ（ROM）13、クロック発振器14、クロック信号に基づ
いてデジタル掃引信号を発生する掃引回路15、クロック
信号に基づいて時分割のタイミングを制御する時分割回
路16、可変デジタル値発生回路17、加算回路18、ゲート
19、ROM13から読出されたデジタル値が供給される２つ
のＤ−Ａ変換器20,21、ローパスフィルタ22,23とから成
る。
期分の正弦波形に関するデータ値が格納されているメモ
リ（ROM）13、クロック発振器14、クロック信号に基づ
いてデジタル掃引信号を発生する掃引回路15、クロック
信号に基づいて時分割のタイミングを制御する時分割回
路16、可変デジタル値発生回路17、加算回路18、ゲート
19、ROM13から読出されたデジタル値が供給される２つ
のＤ−Ａ変換器20,21、ローパスフィルタ22,23とから成
る。
第２図（ａ）は上記ROM13の入出力特性を示し、横軸に
アドレス、縦軸に出力デジタル値がとられている。第２
図（ａ）から分るように、１周期分の正弦波形は例えば
２千点のデータに分割されており、例えば１μsec毎に
アドレスを０→１→２→３→・・・と指定することによ
り全データを順次読出せば、１周期2000μsec（500Hz）
の階段信号がＤ−Ａ変換器の出力として得られる。同じ
１μsec毎にアドレスを０→100→200→300→・・・と指
定することによりデータを100個おきに飛ばして読出せ
ば、第２図（ｂ）に示すような１周期20μsec（50KHz）
の階段信号が得られ、更には第２図（ｃ）に示すように
データを500個おきに読出せば、１周期４μsec（250KH
z）の波形を得ることができる。このように、飛ばして
読出すデータの個数を変えることにより、任意の周波数
の信号を取出すことが可能である。
アドレス、縦軸に出力デジタル値がとられている。第２
図（ａ）から分るように、１周期分の正弦波形は例えば
２千点のデータに分割されており、例えば１μsec毎に
アドレスを０→１→２→３→・・・と指定することによ
り全データを順次読出せば、１周期2000μsec（500Hz）
の階段信号がＤ−Ａ変換器の出力として得られる。同じ
１μsec毎にアドレスを０→100→200→300→・・・と指
定することによりデータを100個おきに飛ばして読出せ
ば、第２図（ｂ）に示すような１周期20μsec（50KHz）
の階段信号が得られ、更には第２図（ｃ）に示すように
データを500個おきに読出せば、１周期４μsec（250KH
z）の波形を得ることができる。このように、飛ばして
読出すデータの個数を変えることにより、任意の周波数
の信号を取出すことが可能である。
掃引回路15は、データをＮ個おきに読出すとした時、０
→2N→3N→・・・→０→Ｎ→2N→・・・なるデジタル掃
引信号を発生し、これをアドレス信号として加算回路18
を介してROM13へ送る。この時、本考案においては、こ
の加算回路18において、掃引回路からのアドレス信号に
可変デジタル値発生回路17が発生した任意のデジタル値
Ｍを加算することができる構成となっている。今、Ｍの
値が10であり、Ｎ＝100で掃引回路15から発生するアド
レス信号が０→100→200→300→・・・と掃引されると
すれば、加算回路18の出力は10→110→210→310→・・
・となり、このアドレス信号によってROM13から読出さ
れる信号は、第２図（ｄ）に示すように、第２図（ｂ）
の信号と波形は若干異なるが同じ200μsecの周期（周波
数50KHz）で、且つデータにして10個分位相が遅れた信
号となる。この場合、位相の遅れ量φは（M/N）×360°
＝36°となり、Ｍを１ずつ変えれば、3.6°ステップで
位相を変えることが可能である。
→2N→3N→・・・→０→Ｎ→2N→・・・なるデジタル掃
引信号を発生し、これをアドレス信号として加算回路18
を介してROM13へ送る。この時、本考案においては、こ
の加算回路18において、掃引回路からのアドレス信号に
可変デジタル値発生回路17が発生した任意のデジタル値
Ｍを加算することができる構成となっている。今、Ｍの
値が10であり、Ｎ＝100で掃引回路15から発生するアド
レス信号が０→100→200→300→・・・と掃引されると
すれば、加算回路18の出力は10→110→210→310→・・
・となり、このアドレス信号によってROM13から読出さ
れる信号は、第２図（ｄ）に示すように、第２図（ｂ）
の信号と波形は若干異なるが同じ200μsecの周期（周波
数50KHz）で、且つデータにして10個分位相が遅れた信
号となる。この場合、位相の遅れ量φは（M/N）×360°
＝36°となり、Ｍを１ずつ変えれば、3.6°ステップで
位相を変えることが可能である。
同様にＮ＝500であれば、Ｍを１ずつ変えることによ
り、360°/500＝0.72°ステップで位相を変えることが
可能である。
り、360°/500＝0.72°ステップで位相を変えることが
可能である。
第３図（ａ），（ｂ）は、時分割回路16が発生する制御
信号a,bを夫々示す。２つの制御信号は適宜な時分割周
波数が与えられ、図から分るように位相が反転してい
る。ゲート19は制御信号ｂに基づいて第３図（ｃ）に示
すようにON−OFFされるため、該ゲート19を介して加算
回路18へ送られるＭの値は、ゲートがOFFの時“0"、ON
の時“M"となる。そして、Ｄ−Ａ変換器20,21は制御信
号a,bによって夫々第３図（ｄ），（ｅ）のように動作
がON−OFFされるため、Ｄ−Ａ変換器20がONの期間、該
Ｄ−Ａ変換器20からは位相が零の信号f1（ｏ）が取出さ
れ、Ｄ−Ａ変換器21がONの期間、該Ｄ−Ａ変換器21から
は位相がφの信号f1（φ）が取出されることになる。
信号a,bを夫々示す。２つの制御信号は適宜な時分割周
波数が与えられ、図から分るように位相が反転してい
る。ゲート19は制御信号ｂに基づいて第３図（ｃ）に示
すようにON−OFFされるため、該ゲート19を介して加算
回路18へ送られるＭの値は、ゲートがOFFの時“0"、ON
の時“M"となる。そして、Ｄ−Ａ変換器20,21は制御信
号a,bによって夫々第３図（ｄ），（ｅ）のように動作
がON−OFFされるため、Ｄ−Ａ変換器20がONの期間、該
Ｄ−Ａ変換器20からは位相が零の信号f1（ｏ）が取出さ
れ、Ｄ−Ａ変換器21がONの期間、該Ｄ−Ａ変換器21から
は位相がφの信号f1（φ）が取出されることになる。
このようにして交互に取出されるf1（ｏ）,f1（φ）
は、混合器6,7において適宜な周波数の信号f2と混合さ
れ、夫々の出力として重水素核の共鳴周波数の信号f3
（ｏ）とf3（φ）が取出される。その内、f3（ｏ）はＤ
−Ａ変換器20と同期してON−OFFされるゲート８を介し
て送受信コイル４へ送られ、試料内の重水素核に照射さ
れ、一方、f3（φ）はＤ−Ａ変換器21と同期してON−OF
Fされるゲート９を介して復調器10へ送られる。そのた
め、f3（ｏ）の重水素核への照射、及びその照射に起因
して送受信コイル４に誘起された共鳴信号のf3（φ）に
基づく復調とが交互に時分割的に行われることになる。
そして磁場制御装置12は、復調により得られた共鳴信号
（分散波形）に基づき、補正コイル２へ供給する電流を
制御することにより磁場強度を制御し、磁場をロックす
る。移相量φを調節するには、前述の如く、可変デジタ
ル値発生回路17の出力Ｍを調節すれば良いことは言うま
でもない。
は、混合器6,7において適宜な周波数の信号f2と混合さ
れ、夫々の出力として重水素核の共鳴周波数の信号f3
（ｏ）とf3（φ）が取出される。その内、f3（ｏ）はＤ
−Ａ変換器20と同期してON−OFFされるゲート８を介し
て送受信コイル４へ送られ、試料内の重水素核に照射さ
れ、一方、f3（φ）はＤ−Ａ変換器21と同期してON−OF
Fされるゲート９を介して復調器10へ送られる。そのた
め、f3（ｏ）の重水素核への照射、及びその照射に起因
して送受信コイル４に誘起された共鳴信号のf3（φ）に
基づく復調とが交互に時分割的に行われることになる。
そして磁場制御装置12は、復調により得られた共鳴信号
（分散波形）に基づき、補正コイル２へ供給する電流を
制御することにより磁場強度を制御し、磁場をロックす
る。移相量φを調節するには、前述の如く、可変デジタ
ル値発生回路17の出力Ｍを調節すれば良いことは言うま
でもない。
［考案の効果］ 以上詳述の如く、本考案によれば、コンデンサや抵抗等
から成るアナログ移相回路が用いられる従来と異なり、
任意の位相の信号をデジタル的に且つ選択的に発生する
ことのできる発振器を備えたNMR装置が実現されるた
め、正確に位相合わせができ、しかも再現性が良く、高
速のコンピュータ制御が可能である等の効果が得られ
る。
から成るアナログ移相回路が用いられる従来と異なり、
任意の位相の信号をデジタル的に且つ選択的に発生する
ことのできる発振器を備えたNMR装置が実現されるた
め、正確に位相合わせができ、しかも再現性が良く、高
速のコンピュータ制御が可能である等の効果が得られ
る。
また、１つのROM13で時分割的に２つの位相の信号が得
られるため、構成が複雑化しないという効果も得られ
る。
られるため、構成が複雑化しないという効果も得られ
る。
第１図は本考案の一実施例を示すブロック図、第２図は
発振器５における周波数可変及び位相可変の動作を説明
するための波形図、第３図は第１図の装置の動作を説明
するためのタイミング図、第４図は従来の発振器と移相
器の組合わせを説明するための図である。 1:磁石、2:補正コイル、3:観測用送受信コイル、4:ロッ
ク用送受信コイル、5:発振器、6,7:混合器、8,9,11,19:
ゲート、12:磁場制御回路、13:ROM、14:クロック発振
器、15:掃引回路、16:時分割回路、17:可変デジタル値
発生回路、18:加算回路、20,21:D−Ａ変換器、22,23:ロ
ーパスフィルタ。
発振器５における周波数可変及び位相可変の動作を説明
するための波形図、第３図は第１図の装置の動作を説明
するためのタイミング図、第４図は従来の発振器と移相
器の組合わせを説明するための図である。 1:磁石、2:補正コイル、3:観測用送受信コイル、4:ロッ
ク用送受信コイル、5:発振器、6,7:混合器、8,9,11,19:
ゲート、12:磁場制御回路、13:ROM、14:クロック発振
器、15:掃引回路、16:時分割回路、17:可変デジタル値
発生回路、18:加算回路、20,21:D−Ａ変換器、22,23:ロ
ーパスフィルタ。
Claims (1)
- 【請求項１】正弦波形を構成する多数のデジタル値を記
憶したメモリと、デジタル掃引信号を繰返し発生する手
段と、該デジタル掃引信号が一方の入力端子に供給され
ると共に、その出力が前記メモリから読出しを行うため
のアドレス信号として該メモリへ供給される加算手段
と、該加算手段へ位相を表わすデジタル値を時分割的に
供給する位相値発生手段と、該加算手段の出力信号をア
ドレス信号として前記メモリから読み出されたデジタル
値を前記位相値発生手段による時分割に同期して時分割
的にアナログ信号に変換することにより２種類の位相値
に対応した２種類のアナログ信号を時分割的に得る手段
と、該時分割的に得られた２種類のアナログ信号のうち
一方が供給されるロック用送受信コイルと、該ロック用
送受信コイルから得られた検出信号が供給されると共
に、前記時分割的に得られた２種類のアナログ信号の他
方が参照信号として供給される共鳴信号復調用復調器
と、該復調器から得られた共鳴信号に基づいて静磁場強
度を制御する磁場制御手段とを備えたことを特徴とする
核磁気共鳴装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984104671U JPH079112Y2 (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 核磁気共鳴装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984104671U JPH079112Y2 (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 核磁気共鳴装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6121119U JPS6121119U (ja) | 1986-02-07 |
| JPH079112Y2 true JPH079112Y2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=30664009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984104671U Expired - Lifetime JPH079112Y2 (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | 核磁気共鳴装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079112Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009002676B4 (de) * | 2009-04-27 | 2012-11-22 | Bruker Biospin Ag | Vorrichtung zur hochpräzisen Synchronisierung der NMR-Sendefrequenz auf die Resonanzfrequenz einer NMR-Linie unter Berücksichtigung einer nicht konstanten HF-Phase |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5213762A (en) * | 1975-07-23 | 1977-02-02 | Hitachi Ltd | Multi-phase function generating circuit |
| JPS5829886B2 (ja) * | 1977-12-22 | 1983-06-25 | ヤマハ株式会社 | 多相信号発生器 |
| JPS54106156A (en) * | 1978-02-09 | 1979-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | Signal generator |
| JPS55175851U (ja) * | 1979-06-06 | 1980-12-17 |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP1984104671U patent/JPH079112Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6121119U (ja) | 1986-02-07 |
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