(57)【要約】【課題】２ポートしか有さない３重共鳴プローブを有効に活用できる廉価で省スペースなＮＭＲ装置を提供する。【解決手段】局部発振器が発生する局発周波と、中間周波発生回路が発生する中間周波とを混合して観測用高周波を発生する高周波発生回路を備えた核磁気共鳴装置において、局部発振器から発生する局発周波ＬＯ１と、中間周波発生回路が発生する中間周波ＩＦとを混合して第１の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ１を発生する第１の高周波発生回路と、前記局部発振器から発生する局発周波ＬＯ１を異なる周波数の第２の局発周波ＬＯ２に変換する変換回路と、該変換回路から得られた局発周波ＬＯ２と、前記中間周波発生回路が発生する中間周波ＩＦとを混合して第２の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ２を発生する第２の高周波発生回路とを設け、当該高周波ＲＦ１及びＲＦ２を用いて核磁気共鳴測定を行うようにした。【選択図】図５
2010025895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
局部発振器が発生する局発周波と、中間周波発生回路が発生する中間周波とを混合して観測用高周波を発生する高周波発生回路を備えた核磁気共鳴装置において、
局部発振器から発生する局発周波ＬＯ１と、中間周波発生回路が発生する中間周波ＩＦとを混合して第１の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ１を発生する第１の高周波発生回路と、
前記局部発振器から発生する局発周波ＬＯ１を異なる周波数の第２の局発周波ＬＯ２に変換する変換回路と、
該変換回路から得られた局発周波ＬＯ２と、前記中間周波発生回路が発生する中間周波ＩＦとを混合して第２の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ２を発生する第２の高周波発生回路と、
を設け、当該高周波ＲＦ１及びＲＦ２を用いて核磁気共鳴測定を行うようにしたことを特徴とする核磁気共鳴装置。
【請求項２】
前記変換回路は、前記ＬＯ１と前記ＬＯ２の差分周波ＤＦを発生する差分周波発生回路を有し、該差分周波ＤＦと前記ＬＯ１とを混合して前記ＬＯ２を発生することを特徴とする請求項１記載の核磁気共鳴装置。
【請求項３】
前記差分周波発生回路は、ダイレクト・デジタル・シンセサイザーである請求項２記載の核磁気共鳴装置。
【請求項４】
前記変換回路は、第１の局発周波ＬＯ１から第２の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ２を発生させる際に必要となる第２の局発周波ＬＯ２を発生する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の発振出力と前記局発周波ＬＯ１との位相比較を行う位相比較回路とから成り、該位相比較回路の出力を前記電圧制御発振器に送ってフェーズ・ロックド・ループを形成するプログラマブル・フェーズ・ロックド・ループ・シンセサイザーを備えることを特徴とする請求項１記載の核磁気共鳴装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦ発生回路を備えた核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＭＲ装置は、静磁場中に置かれた被測定試料に高周波信号を照射し、その後、被測定試料から出る微小な高周波信号（ＮＭＲ信号）を検出し、その中に含まれている分子構造情報を抽出することによって分子構造を解析する装置である。このうち、高周波信号を被測定試料に照射するまでを送信系、照射後、被測定試料からＮＭＲ信号を検出して分子構造を解析するまでを受信系と呼んでいる。
【０００３】
一例として、図１にスーパーヘテロダイン方式を用いた基本的なＮＭＲ装置の送信系の略図を示す。ＮＭＲ装置では、各原子核が持つガンマ値と超伝導磁石の静磁場強度とにより共鳴条件が決まってくるが、もっとも一般的な装置構成として、主に水素核（1Ｈ）やフッ素核（19Ｆ）を励起するためのＨＦチャンネルと、リン核（31Ｐ）より低い共鳴周波数の核を励起するためのＬＦチャンネルの２系統を有するものが知られている。
【０００４】
尚、ＮＭＲ測定の用途に応じて、上記チャンネルを任意に追加することが可能になっているが、図１では、説明のため、基本的な２チャンネルの構成を図示している。以下、図１の説明を述べる。
【０００５】
符号１は、装置を制御するための制御信号ラインであって、例えば上位コンピュータ（上位制御機能）などによる制御ラインである。
【０００６】
次に、符号２および２ａは、測定のためのパルスシーケンスを制御する制御回路（以後、シーケンサーと称す）であって、一例として、上位コンピュータなどから制御ライン１を経由して、測定に必要な情報を受け取り、後述の中間周波数発生回路３、３ａやＲＦ発生回路５、５ａや電力増幅器６、６ａなどの制御を行なう。また、局部発振器４、４ａを制御することも可能である。測定するパルスシーケンスや装置構成によっては、シーケンサー２および２ａは複数台必要になる場合がある。
【０００７】
次に、符号３および３ａは、中間周波数発生回路であって、例えばダイレクト・デジタル・シンセサイザー（ＤＤＳ）を用いて中間周波数（ＩＦ）を発生させている。図１では、一例として、中間周波数を９ＭＨｚ〜１２ＭＨｚの任意の値とした。
【０００８】
図では、中間周波数発生回路３および３ａで発生する中間周波数の情報は、シーケンサー２および２ａから受け取り、装置によっては、関数波形の成形や、amplitude設定や、周波数・位相切換などを行なう。
【０００９】
また、パルスシーケンスや装置によっては、中間周波数発生回路３および３ａは複数台必要になる場合がある。中間周波数は、一般的に受信回路において、ヘテロダイン検波用の中間周波数にも用いられるが、図１では、受信回路は割愛している。
【００１０】
尚、一例として、シーケンサー２、２ａと中間周波数発生回路３、３ａを分けて説明しているが、これらの機能は一体となっていても当然構わない。
【００１１】
次に、符号４および４ａは、局部発振器であって、ＮＭＲ装置の場合、静磁場の強さと測定核の種類にもよるが、図１の場合、例えば１０ｋＨｚから１ＧＨｚ程度までの間の任意の局発周波数（ＬＯ）を発生させることができ、出力周波数は高純度で位相雑音の優れたものが望まれる。
【００１２】
局部発振器４および４ａで発生させる局発周波数の情報は、例えば図１の例のように、上位コンピュータから制御ライン１を経由して情報を受け取り、所定の周波数を出力させる。
【００１３】
尚、一例として、シーケンサー２、２ａと局部発振器４、４ａを分けて説明しているが、これらの機能は一体となっていても当然構わない。
【００１４】
局発周波数出力は、送信系以外に受信回路でヘテロダイン検波の局発周波数に用いられるが、本図では受信系については割愛している。
【００１５】
局部発振器は、基本的には測定核１核に対し、１台あれば測定可能である。例えば、13Ｃ−｛1Ｈ｝測定の場合は、観測核が炭素核であり、照射核が水素核なので、核の種類は２核となり、局部発振器は２台必要になる。
【００１６】
次に、符号５、５ａは、測定核を励起するための共鳴周波数を発生するＲＦ発生回路であって、例えばMixerなどを用い、中間周波数と局部発振周波数を掛け合わせ、測定核の共鳴周波数と同じ周波数のＲＦを生成する。
【００１７】
また、パルスシーケンスや装置によっては、ＲＦ発生回路５および５ａは複数台必要になる場合がある。
【００１８】
これらのＲＦ発生回路５および５ａの出力は、電力増幅器６および６ａに入力され、測定にふさわしい大きさに増幅され、増幅された出力は送受信切換回路７および７ａへ導かれ、プローブ８へと到達する。当然、プローブ８には被測定物が入っており、印加された電力により被測定核が励起され、ＮＭＲ信号を得ることになる。
【００１９】
得られたＮＭＲ信号は、送受信切換回路７および７ａを経由して前置増幅器へと導かれ、十分に増幅された後、受信回路へと伝送される。
【００２０】
図１のプローブ８は、ＨＦポートが１つ、ＬＦポートが１つの、例えば一般的なチューナブル・プローブである。そのため、励起源となる周波数発生回路は、図１では、点線で囲んだ２つのチャンネル、ＨＦチャンネルとＬＦチャンネルが必要となる。
【００２１】
当然、1Ｈ核と13Ｃ核と15Ｎ核に対し３重共鳴を励起させることの可能な３重共鳴プローブ（ＨＣＮ３重共鳴プローブ）では、15Ｎ核用のＬＦチャンネルをもう１チャンネル追加することになる。また、13Ｃ核と19Ｆ核と1Ｈ核に対し３重共鳴を励起させることの可能な３重共鳴プローブ（ＣＦＨ３重共鳴プローブ）では、19Ｆ核用のＨＦチャンネルをもう１チャンネル追加することになる。
【００２２】
【特許文献１】特開２００２−２１４３１４号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
基本的なＮＭＲ装置の励起源構成としては、ＨＦチャンネルを１つ、ＬＦチャンネルを１つという構成が多く、３重共鳴測定のような場合には、必要な励起源チャンネルを装置に追加することが可能になっている。ただ、価格を抑えた汎用装置の場合、励起源はＨＦ／ＬＦが各々１チャンネル構成に限定され、チャンネルの追加ができない場合もある。
【００２４】
例えば、ＣＦＨ３重共鳴プローブの場合、一般的にはプローブに第１ＨＦポート（主に水素核に同調される）、第２ＨＦポート（主にフッ素核に同調される）、ＬＦポート（主に炭素核に同調される）の計３つのポートが用意されている。
【００２５】
この場合、励起源はＨＦ２チャンネル、ＬＦ１チャンネルの計３チャンネルが分光計に必要になる。
【００２６】
図２に示すのが、３チャンネル構成の分光計の例である。符号２〜７は、図１と同様である。また、符号２ａ〜７ａも図１と同様であるので、図３では割愛してある。
【００２７】
符号２ｂ〜７ｂが追加された第２ＨＦチャンネルである。符号２ｂは、符号２同様シーケンサーを意味し、他も同様に、符号３ｂは中間周波数発生回路、符号４ｂは局部発振器、符号５ｂはＲＦ発生回路、符号６ｂは電力増幅器、符号７ｂは送受信切換回路をそれぞれ意味している。
【００２８】
そして符号８がＣＦＨ３重共鳴プローブで、プローブには第１ＨＦポート、第２ＨＦポート、ＬＦポートの計３ポートがあることが分かる。
【００２９】
同じＣＦＨ３重共鳴プローブでも、プローブの構造によっては、ＨＦポートに水素核とフッ素核の２核に同調を持たせた回路を搭載し、ＬＦポートは従来のように主に炭素核に同調される、計２ポートが用意されたプローブも存在する。この場合でも、ＨＦ２チャンネル、ＬＦ１チャンネルの計３チャンネルが分光計に必要になる。このような場合における分光計構成の一例を図３と図４に示す。
【００３０】
まず、図３の例だが、図２とほぼ同じような構成であるが、符号８ｃのプローブが前述のようにＨＦ／ＬＦ各１ポートしかなく、計２ポートとなっているため、第１ＨＦチャンネル用電力増幅器６と第２ＨＦチャンネル用電力増幅器６ｂの各々の出力を切り替えるなり、コンバイナー等で合成するなりすることで、測定が可能になる。ＬＦチャンネルは図１と同様なので、割愛してある。
【００３１】
ただ、図３のような分光計構成例の場合、電力増幅器６ｂを分光計に用意しなくてはならず、結果的にコストがかかり、追加する回路を収納するスペースも必要になるという問題がある。
【００３２】
そのため、図４のような例も考えられる。図４の例は、基本的に図１の分光計の構成に局部発振器４ｃを追加したものである。
【００３３】
例えば、局部発振器４で水素核の局発周波数を出力し、複数あるうちのひとつの中間周波数発生回路３と掛け合わせて水素核の共鳴周波数を生成させ、また追加した局部発振器４ｃでフッ素核の局発周波数を出力し、複数あるうちのひとつの中間周波数発生回路３と掛け合わせてフッ素核の共鳴周波数を生成させ、その両者を切り替えるか、またはコンバイナー等で合成するかして、電力増幅器６へ入力させる。ＬＦチャンネルは図１と同様なので、割愛してある。
【００３４】
しかし、図４の場合でも、新たに局部発振器４ｃを追加しなくてはならず、コスト面、スペース面に問題がある。
【００３５】
先に述べたように、小型な汎用分光計には、ＨＦ／ＬＦ各１チャンネルが構成されているが、チャンネルを更に追加するスペースがない場合が多く、図３や図４のような第２ＨＦチャンネルを追加することが困難であった。
【００３６】
また、広帯域で位相雑音特性が良好な局部発振器は非常に高価であり、電力増幅器も同様に高価である。
【００３７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、その目的は、２ポートしか有さない３重共鳴プローブを有効に活用できる廉価で省スペースなＮＭＲ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３８】
この目的を達成するため、本発明のＮＭＲ装置は、
局部発振器が発生する局発周波と、中間周波発生回路が発生する中間周波とを混合して観測用高周波を発生する高周波発生回路を備えた核磁気共鳴装置において、
局部発振器から発生する局発周波ＬＯ１と、中間周波発生回路が発生する中間周波ＩＦとを混合して第１の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ１を発生する第１の高周波発生回路と、
前記局部発振器から発生する局発周波ＬＯ１を異なる周波数の第２の局発周波ＬＯ２に変換する変換回路と、
該変換回路から得られた局発周波ＬＯ２と、前記中間周波発生回路が発生する中間周波ＩＦとを混合して第２の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ２を発生する第２の高周波発生回路と、
を設け、当該高周波ＲＦ１及びＲＦ２を用いて核磁気共鳴測定を行うようにしたことを特徴としている。
【００３９】
また、前記変換回路は、前記ＬＯ１と前記ＬＯ２の差分周波ＤＦを発生する差分周波発生回路を有し、該差分周波ＤＦと前記ＬＯ１とを混合して前記ＬＯ２を発生することを特徴としている。
【００４０】
また、前記差分周波発生回路は、ダイレクト・デジタル・シンセサイザーであることを特徴としている。
【００４１】
また、前記変換回路は、第１の局発周波ＬＯ１から第２の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ２を発生させる際に必要となる第２の局発周波ＬＯ２を発生する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の発振出力と前記局発周波ＬＯ１との位相比較を行う位相比較回路とから成り、該位相比較回路の出力を前記電圧制御発振器に送ってフェーズ・ロックド・ループを形成するプログラマブル・フェーズ・ロックド・ループ・シンセサイザーを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００４２】
本発明にかかるＮＭＲ装置によれば、
局部発振器が発生する局発周波と、中間周波発生回路が発生する中間周波とを混合して観測用高周波を発生する高周波発生回路を備えた核磁気共鳴装置において、
局部発振器から発生する局発周波ＬＯ１と、中間周波発生回路が発生する中間周波ＩＦとを混合して第１の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ１を発生する第１の高周波発生回路と、
前記局部発振器から発生する局発周波ＬＯ１を異なる周波数の第２の局発周波ＬＯ２に変換する変換回路と、
該変換回路から得られた局発周波ＬＯ２と、前記中間周波発生回路が発生する中間周波ＩＦとを混合して第２の核の共鳴周波数を有する高周波ＲＦ２を発生する第２の高周波発生回路と、
を設け、当該高周波ＲＦ１及びＲＦ２を用いて核磁気共鳴測定を行うようにしたので、
２ポートしか有さない３重共鳴プローブを有効に活用できる廉価で省スペースなＮＭＲ装置を提供することが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、図面を参照して、本発明に係る最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００４４】
図５に本発明にかかるＮＭＲ装置の一実施例を示す。尚、図５は、本発明の主要部であるＨＦチャンネルのみをピックアップし、ＬＦチャンネルは図１の符号２ａ〜７ａと同様なので割愛してある。
【００４５】
符号１は、装置を制御するための制御信号ラインであって、例えば上位コンピュータ（上位制御機能）などによる制御ラインである。
【００４６】
次に、符号２は、測定のためのパルスシーケンスを制御する制御回路（以後、シーケンサーと称す）であって、一例として、上位コンピュータなどから制御ライン１を経由して、測定に必要な情報を受け取り、後述の中間周波数発生回路３やＲＦ発生回路５や電力増幅器６やＲＦ発生回路９などの制御を行なう。また、局部発振器４を制御することも可能である。測定するパルスシーケンスや装置構成によっては、シーケンサー２は複数台必要になる場合がある。
【００４７】
次に、符号３は、中間周波数発生回路であって、例えばダイレクト・デジタル・シンセサイザー（ＤＤＳ）を用いて中間周波数（ＩＦ周波数）を発生させている。図５では、一例として、中間周波数を９ＭＨｚ〜１２ＭＨｚの任意の値とした。
【００４８】
図では、中間周波数発生回路３およびＲＦ発生回路９で発生する中間周波数の情報は、シーケンサー２から受け取り、装置によっては、関数波形の成形や、amplitude設定や、周波数・位相切換などを行なう。
【００４９】
また、パルスシーケンスや装置によっては、中間周波数発生回路３、ＲＦ発生回路９は複数台必要になる場合がある。中間周波数は、一般的に受信回路において、ヘテロダイン検波用の中間周波数にも用いられるが、図１では、受信回路は割愛している。
【００５０】
尚、一例として、シーケンサー２と中間周波数発生回路３、ＲＦ発生回路９を分けて説明しているが、これらの機能は一体となっていても当然構わない。
【００５１】
次に、符号４は、局部発振器であって、ＮＭＲ装置の場合、静磁場の強さと測定核の種類にもよるが、図５の場合、例えば１０ｋＨｚから１ＧＨｚ程度までの間の任意の局発周波数（ＬＯ）を発生させることができ、出力周波数は高純度で位相雑音の優れたものが望まれる。
【００５２】
局部発振器４で発生させる局発周波数の情報は、例えば図５の例のように、上位コンピュータから制御ライン１を経由して情報を受け取り、所定の周波数を出力させる。
【００５３】
尚、一例として、シーケンサー２と局部発振器４を分けて説明しているが、これらの機能は一体となっていても当然構わない。
【００５４】
局発周波数出力は、送信系以外に受信回路でヘテロダイン検波の局発周波数に用いられるが、本図では受信系については割愛している。
【００５５】
局部発振器は、基本的には測定核１核に対し、１台あれば測定可能である。
【００５６】
次に、符号５は、測定核を励起するための共鳴周波数を発生するＲＦ発生回路であって、例えばMixerなどを用い、中間周波数と局部発振周波数を掛け合わせ、共鳴周波数であるＲＦ周波数を生成する。
【００５７】
また、パルスシーケンスや装置によっては、ＲＦ発生回路５は複数台必要になる場合がある。
【００５８】
これらのＲＦ発生回路５の出力は、電力増幅器６に入力され、測定にふさわしい大きさに増幅され、増幅された出力は送受信切換回路７へ導かれ、プローブ８ｃへと到達する。当然、プローブ８ｃには被測定物が入っており、印加された電力により被測定核が励起され、ＮＭＲ信号を得ることになる。
【００５９】
得られたＮＭＲ信号は、送受信切換回路７を経由して前置増幅器へと導かれ、十分に増幅された後、受信回路へと伝送される。
【００６０】
次に、符号８ｃは、ＨＦポートには水素核とフッ素核の２核に同調を持たせた回路を搭載し、ＬＦポートは従来のように主に炭素核に同調される、計２ポートが用意されたプローブである。
【００６１】
例えば、1Ｈ−｛19Ｆ｝｛13Ｃ｝測定の場合、観測核である水素核を励起させる際には、局部発振器４から水素核に応じた局発周波数が出力され、シーケンサー２で制御された中間周波数発生回路３からは、局発周波数とMixingされた結果が水素核の共鳴周波数となるような中間周波数が出力される。それらはＲＦ発生回路５で掛け合わされて、水素核の共鳴周波数となり、電力増幅器６で測定に適した大きさに増幅された後、送受信切換回路７を経由してプローブ８ｃのＨＦポートに印加されて、水素核が励起される。
【００６２】
Decouplingのため炭素核を励起させる際には、図５では割愛しているが、図１の２ａ〜７ａと同じ方法で炭素核の共鳴周波数を発生し、増幅して、プローブ８ｃのＬＦポートに印加する。
【００６３】
Decouplingのためフッ素核を励起させる際には、局部発振器４から出力している水素核用の局発周波数を、前述のＲＦ発生回路５と同じ位置に新たに設けた別のＲＦ発生回路９にも入力し、ＲＦ発生回路９でフッ素核の共鳴周波数を生成し、電力増幅器６で測定に適した大きさに増幅した後、送受信切換回路７を経由してプローブ８ｃのＨＦポートに印加する。
【００６４】
以下、ＲＦ発生回路９をもう少し詳しく説明する。図６は、先に述べた図１〜図５のＲＦ発生回路５の略図である。
【００６５】
ＲＦ発生回路５は、ＮＭＲ装置の製造メーカによって、ゲインコントロール回路やゲート回路など様々な付加機能を有する場合もあるが、主たる目的は、中間周波数と局発周波数の掛け合わせ（Mixing）である。
【００６６】
図７は、図５のＲＦ発生回路９の回路構成例を示したもので、図６のＲＦ発生回路５を基本に、新たな考案を盛り込んだものである。
【００６７】
符号イは、ダイレクト・デジタル・シンセサイザー（ＤＤＳ）であって、水素核用の局発周波数からフッ素核用の局発周波数を得るために必要な周波数を生成している。
【００６８】
仮に分かりやすく水素核の共鳴周波数が５００ＭＨｚであるとして、フッ素核の共鳴周波数を４７０ＭＨｚとした場合、水素核用の中間周波数を仮に１１ＭＨｚとするならば、水素核用の局発周波数は５１１ＭＨｚとなる。よって、図７の符号ロのMixerには、図５の符号４から５１１ＭＨｚが入力される。
【００６９】
フッ素核用の中間周波数が１０．５ＭＨｚだったとすると、フッ素核の共鳴周波数４７０ＭＨｚを得る必要上から、フッ素核用の局発周波数は４８０．５ＭＨｚとなり、符号イのＤＤＳには、水素核用の局発周波数とフッ素核用の局発周波数の差分周波数（ＤＦ）である３０．５ＭＨｚを出力させる。
【００７０】
符号イのＤＤＳは、一例として、水素核用の局部発振器で使用している高性能クロックと共通のクロックを用いることで、水素核用の局発周波数の純度とほとんど遜色のない高純度の周波数３０．５ＭＨｚを出力することもできる。
【００７１】
これにより、図７の符号ロのMixerで水素核用の局発周波数５１１ＭＨｚと符号イのＤＤＳで生成した３０．５ＭＨｚをMixingして、高純度の４８０．５ＭＨｚの成分のみを符号ハのバンド・パス・フィルターで取り出し、最後に符号ニのMixerでフッ素核用の中間周波数１０．５ＭＨｚとMixingすれば、高純度のフッ素核用の共鳴周波数４７０ＭＨｚを得ることが可能になる。
【００７２】
符号イのＤＤＳの出力周波数データ設定は、固定値としても構わないし、制御信号ライン１を経由して、上位コンピュータから出力周波数データ設定しても構わない。
【００７３】
前者は、既存の上位コンピュータの分光計制御を変更することなく測定が可能である反面、フレキシブルではない。それに対して後者は、多少の機能追加が必要となるが、フレキシブルな対応が可能になる。
【００７４】
以上は、ＣＦＨ３重共鳴プローブの場合に焦点を当てて説明したが、本実施例を応用すれば、ＣＦＨ３重共鳴プローブのようなＨＦポートを複数備えたＮＭＲプローブに限らず、ＨＣＮ３重共鳴プローブのようなＬＦポートを複数備えたＮＭＲプローブに対しても適用可能である。
【００７５】
また、本実施例では、水素核用の局発周波数を使用して他の局発周波数を生成する例を示したが、元になる局発周波数は、必ずしも水素核用の局発周波数である必要はない。例えば、フッ素核用の局発周波数を元にして、水素核用の局発周波数を生成させても良いことは言うまでもない。
【実施例２】
【００７６】
全体の構成は図５に示したものと同じであるが、符号９で示したＲＦ発生回路の変形例について、以下に述べる。
【００７７】
図８は、ＲＦ発生回路９の別の実施例を示したもので、図６で示したＲＦ発生回路を基本にして、新しい考案を盛り込んだものである。
【００７８】
図中、符号ホは、プログラマブル・フェイズ・ロックド・ループ・シンセサイザー（以下、プログラマブルＰＬＬシンセサイザーと略す）であって、符号ヘのＶＣＯ（Voltage Control Oscillator：電圧制御発振器）の出力を水素核用局発周波数でフェイズ・ロックし、フッ素核用局発周波数を得るために必要な周波数を生成している。
【００７９】
仮に分かりやすく水素核の共鳴周波数を５００ＭＨｚとして、フッ素核の共鳴周波数を４７０ＭＨｚとした場合、水素核用の中間周波数を１２ＭＨｚとするならば、水素核用の局発周波数は５１２ＭＨｚとなる。
【００８０】
フッ素核用の中間周波数が１２ＭＨｚだったとすると、フッ素核用の局発周波数は４８２ＭＨｚとなり、符号ヘのＶＣＯは、４８２ＭＨｚが出力できるものを使用する。
【００８１】
符号ホのプログラマブルＰＬＬシンセサイザーには、例えば水素核用の局発周波数５１２ＭＨｚを１／Ｍに分周する回路があり、またＶＣＯからの入力を１／Ｎに分周する回路が備わっているものとすると、例えば、Ｍ＝５１２、Ｎ＝４８２として１ＭＨｚで位相比較し、その直流出力を符号ヘのＶＣＯに送って発振周波数を制御することで、水素核用の高純度の局発周波数に対してフッ素核用の局発周波数をフェイズ・ロックすることが可能になる。これにより、出力周波数の純度を下げることなく、安定したＶＣＯ出力を得ることができる。
【００８２】
符号ヘのＶＣＯ出力は、符号トのバンド・パス・フィルターでろ過すれば、高純度の４８２ＭＨｚの成分だけを取り出すことができる。それを符号チのMixerでフッ素核用の中間周波数とMixingすることにより、高純度のフッ素核用の共鳴周波数を得ることが可能になる。
【００８３】
符号ホのプログラマブルＰＬＬシンセサイザーの分周データ設定は、固定値としても構わないし、制御信号ライン１を経由して、上位コンピュータから出力周波数データ設定しても構わない。
【００８４】
前者は、既存の上位コンピュータの分光計制御を変更することなく測定が可能である反面、フレキシブルではない。それに対して後者は、多少の機能追加が必要となるが、フレキシブルな対応が可能になる。
【００８５】
以上は、ＣＦＨ３重共鳴プローブの場合に焦点を当てて説明したが、本実施例を応用すれば、ＣＦＨ３重共鳴プローブのようなＨＦポートを複数備えたＮＭＲプローブに限らず、ＨＣＮ３重共鳴プローブのようなＬＦポートを複数備えたＮＭＲプローブに対しても適用可能である。
【００８６】
また、本実施例では、水素核用の局発周波数を使用して他の局発周波数を生成する例を示したが、元になる局発周波数は、必ずしも水素核用の局発周波数である必要はない。例えば、フッ素核用の局発周波数を元にして、水素核用の局発周波数を生成させても良いことは言うまでもない。
【００８７】
このように、ＨＦ／ＬＦ各１チャンネルしか有さない分光計システムにおいて、３重共鳴を実施する場合、従来は、最低でも局部発振器を１チャンネル追加しなければ測定ができなかった。本案では、ＲＦ発生回路に、例えば水素核用の局発周波数を元にして他核用の局発周波数を出力する機能を設けることで、コストを大幅に抑制すると共に、得られるＲＦの純度をほとんど下げることなく、省スペースも行なえるようになった。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
多核測定を目的とするＮＭＲ装置に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】従来のＮＭＲ装置の一例を示す図である。
【図２】従来のＮＭＲ装置の一例を示す図である。
【図３】従来のＮＭＲ装置の一例を示す図である。
【図４】従来のＮＭＲ装置の一例を示す図である。
【図５】本発明にかかるＮＭＲ装置の一実施例を示す図である。
【図６】本発明にかかるＮＭＲ装置用ＲＦ発生回路の一部品を示す図である。
【図７】本発明にかかるＮＭＲ装置用ＲＦ発生回路の一部品を示す図である。
【図８】本発明にかかるＮＭＲ装置用ＲＦ発生回路の一部品を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１：制御信号ライン、２：シーケンサー、２ａ：シーケンサー、２ｂ：シーケンサー、３：中間周波数発生回路、３ａ：中間周波数発生回路、３ｂ：中間周波数発生回路、４：局部発振器、４ａ：局部発振器、４ｂ：局部発振器、４ｃ：局部発振器、５：ＲＦ発生回路、５ａ：ＲＦ発生回路、５ｂ：ＲＦ発生回路、６：電力増幅器、６ａ：電力増幅器、６ｂ：電力増幅器、７：送受信切換回路、７ａ：送受信切換回路、７ｂ：送受信切換回路、８：プローブ、８ａ：プローブ、８ｂ：プローブ、８ｃ：プローブ、９：ＲＦ発生回路、イ：ＤＤＳ、ロ：ミキサー、ハ：バンド・パス・フィルター、ニ：ミキサー、ホ：プログラマブルＰＰＬシンセサイザー、ヘ：ＶＣＯ、ト：バンド・パス・フィルター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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