(57)【要約】【課題】均一な磁力範囲を目視で簡単に知ることのできる磁気共鳴装置用静磁場発生装置を提供する。【解決手段】対向する１対の磁極を備え、試料に印加するための均一度の高い静磁場を発生する磁気共鳴装置用静磁場発生装置において、静磁場の均一度の高い領域を示すマーカを、磁極の表面に設けた。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する１対の磁極を備え、試料に印加するための均一度の高い静磁場を発生する磁気共鳴装置用静磁場発生装置において、
静磁場の均一度の高い領域を示すマーカを、磁極の表面に設けたことを特徴とする磁気共鳴装置用静磁場発生装置。
【請求項２】
前記磁気共鳴装置は、電子スピン共鳴装置であり、静磁場発生装置は、対向する１対の磁極を備えた電磁石であることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴装置用静磁場発生装置。
【請求項３】
前記磁気共鳴装置は、核磁気共鳴装置であり、静磁場発生装置は、対向する１対の磁極を備えた電磁石または永久磁石であることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴装置用静磁場発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴装置用静磁場発生装置に関し、特に、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）装置や核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置などに用いられる静磁場発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＳＲ装置は、静磁場中に置かれた被測定試料にマイクロ波を照射すると共に、照射したマイクロ波が被測定試料によって吸収される様子をスペクトルとして記録するようにした磁気共鳴装置の一種である。被測定試料中にフリーラジカルが存在すると、静磁場の掃引に伴ってマイクロ波の吸収が起こり、フリーラジカルの分子構造を反映した吸収スペクトルが記録計に記録される。この吸収スペクトルを解析することにより、フリーラジカルの分子構造に関する情報を得ることができる。
【０００３】
図１は、従来の反射型ＥＳＲ装置のマイクロ波回路のブロック線図である。図中、実線で結ばれている部分は導波管による接続を表わしている。マイクロ波発振器１から発振されたマイクロ波は、可変減衰器２で適当な電力に減衰された後、サーキュレータ３を通って磁極４の間隙に設置された空胴共振器５に送られる。空胴共振器５とマイクロ波線路の間には、結合度調整機構６が設けられており、空胴共振器５とマイクロ波線路の間のマッチングを取ることによって、空胴共振器５からの反射波がないように調整される。
【０００４】
空胴共振器５の内部には測定試料７がセットされている。対向する磁極４によって静磁場を掃引し、ＥＳＲ現象が起きれば、マイクロ波が吸収されて空胴共振器のＱ値が変化し、マッチングのバランスが崩れて、空胴共振器５からの反射波を生じる。この反射波は、サーキュレータ３を介してマイクロ波検出器８によって検出され、試料７によるマイクロ波の吸収信号として記録計に記録される。
【０００５】
マイクロ波発振器１のマイクロ波電力の一部は、方向性結合器９によって分岐され、移相器１０で位相を調整された後、方向性結合器１１を介して、サーキュレータ３からマイクロ波検出器８へ送られるマイクロ波に加え合わされる。このバイパス線路は、空胴共振器５へ供給するマイクロ波電力の大小に関わらず、マイクロ波検出器８の動作レベルを一定に保つ目的で設けられており、マイクロ波検出器８における一種のバイアス電力に相当する。
【０００６】
図２は、ＥＳＲ装置の静磁場発生部を表わしたものである。静磁場発生部は、試料に印加する静磁場を発生する主コイル１２、主コイル１２が巻回された対向する１対の磁極１３、閉じた磁気回路を構成するヨーク１４を備えている。
【０００７】
主コイル１２に電流を流すと、対向する１対の磁極１３間に、静磁場が発生する。この静磁場は、磁極１３の中央付近で最大の強度を持ち、磁極１３の中心から外側に向けて遠ざかるにつれて弱くなる。そこで、一般に、ＥＳＲの測定では、試料に効率良く強い静磁場を印加するために、静磁場が最大の強度を持つ磁極１３の中央付近に空胴共振器をセットして、測定を行なっていた。
【０００８】
【特許文献１】実開昭５６−１６０４７号公報。
【０００９】
【特許文献２】実開昭６１−１５２９５７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ＥＳＲの測定では、試料から発せられるＥＳＲシグナルの共鳴位置が、試料に印加された静磁場強度に依存するため、高分解能で測定を行なうためには、試料に印加される静磁場強度分布の均一度が重要になる。もし、静磁場強度分布が不均一になると、ＥＳＲシグナルの共鳴位置がブロードに拡がって、シャープなＥＳＲシグナルが得られなくなる。そこで、従来から、磁極の中央部に磁気補償合金を取り付けたり、磁性塗料を塗布したりすることにより、静磁場強度分布の均一度を高める工夫がなされてきた。
【００１１】
ＥＳＲを測定するためには、均一な強い磁力を持つ領域に空胴共振器を正確に設置する必要があるが、磁極の中央部に磁気補償合金を取り付けたり、磁性塗料を塗布したりすることは、均一な磁力の領域を知るための一応の目安にはなるものの、均一な磁力の範囲は、正確には目視では判別することができないため、従来は、磁極の中心位置に空胴共振器の中心を合わせる以外に方法がなかった。
【００１２】
また、静磁場強度を測定するために、磁場測定器のプローブを静磁場発生装置の磁極間隙に挿入する場合にも、均一な磁力の範囲は、正確には目視では判別することができないため、従来は、磁極の中心位置にプローブを挿入する以外に方法がなかった。
【００１３】
しかし、現実には、図３に示すように、磁極材料の均一性や加工条件、取り付け条件等により、必ずしも、磁極の中心位置と均一な磁力の範囲とが、常に合致しているとは限らなかった。
【００１４】
本発明の目的は、上述した点に鑑み、均一な磁力範囲を目視で簡単に知ることのできる磁気共鳴装置用静磁場発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的を達成するため、本発明にかかる磁気共鳴装置用静磁場発生装置は、
対向する１対の磁極を備え、試料に印加するための均一度の高い静磁場を発生する磁気共鳴装置用静磁場発生装置において、
静磁場の均一度の高い領域を示すマーカを、磁極の表面に設けたことを特徴としている。
【００１６】
また、前記磁気共鳴装置は、ＥＳＲ装置であり、静磁場発生装置は、対向する１対の磁極を備えた電磁石であることを特徴としている。
【００１７】
また、前記磁気共鳴装置は、核磁気共鳴装置であり、静磁場発生装置は、対向する１対の磁極を備えた電磁石または永久磁石であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の磁気共鳴装置用静磁場発生装置によれば、
対向する１対の磁極を備え、試料に印加するための均一度の高い静磁場を発生する磁気共鳴装置用静磁場発生装置において、
静磁場の均一度の高い領域を示すマーカを、磁極の表面に設けたので、
均一な磁力範囲を目視で簡単に知ることのできる磁気共鳴装置用静磁場発生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】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図４は、本発明にかかるＥＳＲ用静磁場発生装置の一実施例である。従来技術と同じ構成要素に対しては、同じ番号を付して説明する。
【００２０】
図中、１２は、試料に印加する静磁場を発生する主コイル、１３は、主コイル１２が巻回された対向する１対の磁極である。主コイル１２に電流を流すと、対向する１対の磁極１３間に、静磁場が発生する。この静磁場は、磁極１３の中央付近で最大の強度を持ち、磁極１３の中心から外側に向けて遠ざかるにつれて弱くなる。ただし、磁極材料の均一性や加工条件、取り付け条件等により、磁極１３の中心位置と均一な磁力の範囲とは、必ずしも一致していない。
【００２１】
そこで、磁極面の磁場強度分布を予め測定しておき、均一で強い磁力を持つ範囲に、磁場に影響を与えないように、非磁性材料（例えば、有機高分子膜など）で作った円形のマーカ１５を貼り付ける。これにより、均一な磁力範囲がどこであるかを、目視で簡単に知ることができるようになる。
【００２２】
空胴共振器や磁場測定器のプローブは、図５に示すように、均一磁場領域内に入っていれば良いので、マーカ１５の位置に合わせてセットすれば良く、磁極１３の中心付近に厳密に位置合わせする手間を省くことができる。
【００２３】
尚、非磁性材料でできたマーカを磁極１３の表面に貼り付ける代わりに、図６に示すように、予め測定しておいた均一磁場の範囲を、非磁性塗料で塗装し、塗料にてマーキングするようにしても良い。
【００２４】
尚、上記実施例は、対向する１対の磁極を備えたＥＳＲ用電磁石の例であるが、本発明は、ＥＳＲ装置に留まらず、対向する１対の磁極を備えたＮＭＲ用電磁石またはＮＭＲ用永久磁石に対しても、適用可能であることは、言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
磁気共鳴装置に、広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来のＥＳＲ装置を示す図である。
【図２】従来のＥＳＲ装置の静磁場発生部を示す図である。
【図３】従来のＥＳＲ装置の静磁場発生部で観測される静磁場均一度の一例を示す図である。
【図４】本発明にかかるＥＳＲ用静磁場発生装置の一実施例を示す図である。
【図５】本発明にかかるＥＳＲ用静磁場発生装置の一実施例を示す図である。
【図６】本発明にかかるＥＳＲ用静磁場発生装置の別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１：マイクロ波発振器、２：可変減衰器、３：サーキュレータ、４：磁極、５：空胴共振器、６：結合度調整機構、７：測定試料、８：マイクロ波検出器、９：方向性結合器、１０：移相器、１１：方向性結合器、１２：主コイル、１３：磁極、１４：ヨーク、１５：マーカ
【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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