(57)【要約】【課題】19Ｆ核〜3Ｈ核の共鳴周波数に相当する周波数（ＨＦ）のＮＭＲ測定を行なう場合も、205Ｔｌの共鳴周波数以下の低い周波数（ＬＦ）のＮＭＲ測定を行なう場合も、１本のＮＭＲプローブで常に内側コイルにより観測ができるＮＭＲプローブを提供する。【解決手段】試料管を三層に取り囲み、内側から外側に向けて配置される３つのコイル、すなわち、ＨＦとＬＦに多重共振可能な内側コイルと、ＨＦとＬＦに多重共振可能で、前記内側コイルとは発生する高周波磁場の方向が直交する外側コイルと、ロック周波数に少なくとも共振可能で、前記外側コイルとは発生する高周波磁場の方向が直交し、前記内側コイルとは発生する高周波磁場の方向が一致する最外側コイルとを備えた。【選択図】図６
2008298421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料管を三層に取り囲み、内側から外側に向けて配置される３つのコイル、すなわち、
19Ｆ核〜3Ｈ核の共鳴周波数に相当する周波数の高周波（ＨＦ）と205Ｔｌの共鳴周波数以下の低い周波数の高周波（ＬＦ）に多重共振可能な内側コイルと、
ＨＦとＬＦに多重共振可能で、前記内側コイルとは発生する高周波磁場の方向が直交する外側コイルと、
ロック用高周波（Lock、通常2Ｈ核）に少なくとも共振可能で、前記外側コイルとは発生する高周波磁場の方向が直交し、前記内側コイルとは発生する高周波磁場の方向が一致する最外側コイルと
を備えたことを特徴とするＮＭＲプローブ。
【請求項２】
内側コイルにＨＦ、外側コイルにＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴とする請求項１記載のＮＭＲプローブ。
【請求項３】
内側コイルに更に別のＬＦを供給して使用することを特徴とする請求項２記載のＮＭＲプローブ。
【請求項４】
内側コイルにＬＦ、外側コイルにＨＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴とする請求項１記載のＮＭＲプローブ。
【請求項５】
内側コイルにＨＦ、外側コイルに２種類のＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴とする請求項１記載のＮＭＲプローブ。
【請求項６】
内側コイルに更に別のＬＦを供給して使用することを特徴とする請求項５記載のＮＭＲプローブ。
【請求項７】
内側コイルにＬＦ、外側コイルに２種類のＨＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴とする請求項１記載のＮＭＲプローブ。
【請求項８】
内側コイルに更に別のＬＦを供給して使用することを特徴とする請求項７記載のＮＭＲプローブ。
【請求項９】
内側コイルに２種類のＨＦ、外側コイルにＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴とする請求項１記載のＮＭＲプローブ。
【請求項１０】
外側コイルに更に別のＬＦを供給して使用することを特徴とする請求項９記載のＮＭＲプローブ。
【請求項１１】
内側コイルにＨＦとＬＦ、外側コイルにＨＦとＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴とする請求項１記載のＮＭＲプローブ。
【請求項１２】
内側コイルにＨＦとＬＦ、外側コイルに２種類のＬＦ、最外側コイルにLockと照射用ＨＦを供給して使用することを特徴とする請求項１記載のＮＭＲプローブ。
【請求項１３】
内側コイルにＨＦと２種類のＬＦ、外側コイルにＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴とする請求項１記載のＮＭＲプローブ。
【請求項１４】
内側コイルにＨＦからＬＦまでをカバーするブロードバンド周波数、外側コイルにＨＦからＬＦまでをカバーするブロードバンド周波数、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴とする請求項１記載のＮＭＲプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＭＲ装置に用いられるＮＭＲプローブに関し、特に多種類の核に対して観測および照射が可能なＮＭＲプローブに関する。
【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。
【０００３】
図１はＮＭＲ装置の概略構成図である。高周波発振器１から発振された高周波信号は、位相制御器２及び振幅制御器３によって位相と振幅を制御され、電力増幅器４に送られる。
【０００４】
電力増幅器４で、ＮＭＲ信号を励起するために必要な電力にまで増幅された高周波信号は、デュプレクサ５を介してＮＭＲプローブ６に送られて、ＮＭＲプローブ６内に置かれた図示しない検出コイルから被測定試料に照射される。
【０００５】
高周波照射後、被測定試料から出る微小なＮＭＲ信号は、ＮＭＲプローブ６内に置かれた図示しない検出コイルにより検出され、再びデュプレクサ５を介した後、前置増幅器７に送られ、受信可能な信号強度にまで増幅される。
【０００６】
受信器８は、前置増幅器７で増幅された高周波のＮＭＲ信号を、デジタル信号に変換可能なオーディオ周波数に周波数変換し、同時に振幅の制御を行なう。受信器８でオーディオ周波数に周波数変換されたＮＭＲ信号は、アナログ−デジタルデータ変換器９によってデジタル信号に変換され、制御コンピュータ１０に送られる。
【０００７】
制御コンピュータ１０は、位相制御器２及び振幅制御器３を制御すると共に、時間領域で取り込んだＮＭＲ信号をフーリェ変換処理し、フーリェ変換後のＮＭＲ信号の位相を自動的に補正した後、ＮＭＲスペクトルとして表示する。
【０００８】
ＮＭＲプローブ６に印加される高周波には、いくつかの種類がある。具体的には、図２に示すような核種の共鳴周波数に対応した高周波がＮＭＲプローブに印加される。図中、左側の化学記号は観測核の種類、右側の数値は１８テスラ（Ｔ）の静磁場中に置かれた場合の観測核の共鳴周波数を表わし、単位はメガヘルツ（ＭＨｚ）である。
【０００９】
以下、19Ｆ核〜3Ｈ核の共鳴周波数に相当する周波数の高周波をＨＦ、205Ｔｌの共鳴周波数以下の低い周波数の高周波をＬＦ、重水素核を用いたロック用周波数の高周波をLockと略称して説明を行なうことにする。
【００１０】
図３は、インバース・プローブと呼ばれているタイプのＮＭＲプローブの一例である。このタイプのＮＭＲプローブでは、検出コイルは２組あり、試料管を囲むように配置される。
【００１１】
図中１１はＨＦを観測するための内側コイルである。内側コイルは、ＨＦとLockの二重共振となるようにインダクタンスが決定されている。また、１２はＬＦをデカップリングのために照射する外側コイルである。外側コイルは、可変範囲の広いＬＦを効率よくカバーできるようにインダクタンスが決定されている。このプローブでは、被測定試料までの距離が近い内側コイル１１によってＨＦを観測するので、ＨＦの検出感度が高くなる。
【００１２】
これらの内側コイル１１と外側コイル１２は、発生する高周波磁場方向が互いに直交するように配置されている。このプローブは、内側コイルと外側コイルに注入される高周波がそれぞれ様々なＨＦ核（水素核で代表させ、以下、Ｈ核と呼ぶ）と様々なＬＦ核（以下、Ｘ核と呼ぶ）であることに基づいて、ＨＸプローブと略称する。
【００１３】
１３はＨＦ入出力端子、１４はLock入出力端子である。ＨＦは、ＨＦ用整合バリコンＶＣ１とＨＦ用同調バリコンＶＣ３により整合・同調が取られる。Lockは、Lock用整合バリコンＶＣ２とLock用同調バリコンＶＣ４により整合・同調が取られる。
【００１４】
１５はＬＦ入出力端子である。ＬＦは、ＬＦ用整合バリコンＶＣ５とＬＦ用同調バリコンＶＣ６により整合・同調が取られる。
【００１５】
なお、Ｃ１はＶＣ１と組になってＨＦの整合を取るコンデンサー、Ｃ２はコイルＬ１、内側コイル１１、Ｌ２、ＶＣ４と組になってLock周波数に共振するコンデンサー、Ｌ１はＨＦ周波数でのインピーダンスを高く保ち、ＨＦ周波数がグランドに逃げていくのを防ぐコイル、Ｌ２はＨＦ周波数がLock入出力端子１４およびグランドに漏れていくのを防ぐコイルである。
【００１６】
これに対し、図４は、チューナブル・プローブ（Ｈ核側がチューナブルであるため、ＴＨプローブと略称する）と呼ばれているタイプのＮＭＲプローブの一例である。このタイプのＮＭＲプローブも、検出コイルは２組あり、試料管を囲むように配置される。インバース・プローブ（ＨＸプローブ）との違いは、内側コイル１１がＬＦを観測するためのコイル、外側コイル１２がＨＦをデカップリングのために照射するコイルとなっていて、コイルの内外の関係が逆になっている点のみである。このプローブでは、被測定試料までの距離が近い内側コイル１１によってＬＦを観測するので、ＬＦの検出感度が高くなる。なお、これらの内側コイル１１と外側コイル１２も、発生する高周波磁場方向が互いに直交するように配置されている。
【００１７】
どちらのタイプのプローブにおいても、ＮＭＲロック機能を付属させている場合が多い。ＮＭＲロックは、重水素核（2Ｈ核）の共鳴を用いて行なわれることがほとんどである。重水素核の共鳴周波数はＨＦ周波数の１／６程度であるので、回路構成の容易さなどから、ＨＦコイルと二重共振させて用いることが多い。これをＬＦコイルで行なおうとすると、重水素核の共鳴周波数がＬＦ周波数の範囲内に含まれるので、回路構成がむつかしい。実際、ＬＦコイル側でLockを共振させた例は一般的でなく、ＨＦに帰属されるコイルにLockを二重共振させている。
【００１８】
以上、従来のプローブタイプ、コイルの内外とＨＦ／ＬＦ／Lockの割り当てを図５の表にまとめておく。
【００１９】
【特許文献１】特開２００３−１２１５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従来のＮＭＲプローブでは、インバース・プローブにせよ、チューナブル・プローブにせよ、ＨＦを観測／照射するコイルとＬＦを観測／照射するコイルは画然と区別されている。そのため、検出感度の良い内側のコイルで観測しようとすると、目的の核の共鳴周波数がＨＦかＬＦかによって、プローブを複数本用意し、目的に応じてプローブを交換しなければならないという問題があった。
【００２１】
本発明の目的は、上述した点に鑑み、ＨＦ測定を行なう場合も、ＬＦ測定を行なう場合も、１本のＮＭＲプローブで常に内側コイルにより観測ができるＮＭＲプローブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この目的を達成するため、本発明にかかるＮＭＲプローブは、
試料管を三層に取り囲み、内側から外側に向けて配置される３つのコイル、すなわち、
19Ｆ核〜3Ｈ核の共鳴周波数に相当する周波数の高周波（ＨＦ）と205Ｔｌの共鳴周波数以下の低い周波数の高周波（ＬＦ）に多重共振可能な内側コイルと、
ＨＦとＬＦに多重共振可能で、前記内側コイルとは発生する高周波磁場の方向が直交する外側コイルと、
ロック用高周波（Lock、通常2Ｈ核）に少なくとも共振可能で、前記外側コイルとは発生する高周波磁場の方向が直交し、前記内側コイルとは発生する高周波磁場の方向が一致する最外側コイルと
を備えたことを特徴としている。
【００２３】
また、内側コイルにＨＦ、外側コイルにＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴としている。
【００２４】
また、内側コイルに更に別のＬＦを供給して使用することを特徴としている。
【００２５】
また、内側コイルにＬＦ、外側コイルにＨＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴としている。
【００２６】
また、内側コイルにＨＦ、外側コイルに２種類のＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴としている。
【００２７】
また、内側コイルに更に別のＬＦを供給して使用することを特徴としている。
【００２８】
また、内側コイルにＬＦ、外側コイルに２種類のＨＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴としている。
【００２９】
また、内側コイルに更に別のＬＦを供給して使用することを特徴としている。
【００３０】
また、内側コイルに２種類のＨＦ、外側コイルにＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴としている。
【００３１】
また、外側コイルに更に別のＬＦを供給して使用することを特徴としている。
【００３２】
また、内側コイルにＨＦとＬＦ、外側コイルにＨＦとＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴としている。
【００３３】
また、内側コイルにＨＦとＬＦ、外側コイルに２種類のＬＦ、最外側コイルにLockと照射用ＨＦを供給して使用することを特徴としている。
【００３４】
また、内側コイルにＨＦと２種類のＬＦ、外側コイルにＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴としている。
【００３５】
また、内側コイルにＨＦからＬＦまでをカバーするブロードバンド周波数、外側コイルにＨＦからＬＦまでをカバーするブロードバンド周波数、最外側コイルにLockを供給して使用することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３６】
本発明のＮＭＲプローブによれば、
試料管を三層に取り囲み、内側から外側に向けて配置される３つのコイル、すなわち、
ＨＦとＬＦに多重共振可能な内側コイルと、
ＨＦとＬＦに多重共振可能で、前記内側コイルとは発生する高周波磁場の方向が直交する外側コイルと、
Lockに少なくとも共振可能で、前記外側コイルとは発生する高周波磁場の方向が直交し、前記内側コイルとは発生する高周波磁場の方向が一致する最外側コイルと
を備えたので、
ＨＦ測定を行なう場合も、ＬＦ測定を行なう場合も、１本のＮＭＲプローブで常に内側コイルにより観測ができるＮＭＲプローブ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】
【００３７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００３８】
図６は、本発明にかかる新しいタイプのＮＭＲプローブの一実施例である。このタイプのＮＭＲプローブでは、検出コイルは３組あり、図示しない試料管を取り囲むように、内側から外側に向けて三層構造に配置される。
【００３９】
図中２１はＨＦとＬＦを観測するための内側コイルである。内側コイルは、ＨＦとＬＦの多重共振となるようにインダクタンスが決定されている。また、２２はＨＦとＬＦをデカップリングのために照射する外側コイルである。外側コイルも、ＨＦとＬＦの多重共振となるようにインダクタンスが決定されている。これらの内側コイル２１と外側コイル２２は、発生する高周波磁場方向が互いに直交するように配置されている。この直交の精度は、９０°±１０°以内、より好ましくは９０°±３°以内の精度である。
【００４０】
また、３１はLockとＨＦを共振させる最外側コイルである。この最外側コイル３１は外側コイル２２に対して、発生する高周波磁場方向が直交するように配置されている。この直交の精度は、９０°±１０°以内、より好ましくは９０°±３°以内の精度である。すなわち、その結果として、内側コイル２１と最外側コイル３１は発生する高周波磁場方向がほぼ同方向になる。従って、内側コイル２１で使用されるＬＦの周波数は、最外側コイルと内側コイルの間の結合度にもよるが、相互干渉を避けるためには、Lock周波数から少なくとも３％以上、より好ましくは１０％以上離れていることが望ましい。この値は、内側コイルの共振周波数が６００ＭＨｚ、最外側コイルの共振周波数が９２ＭＨｚ、両コイルのアイソレーションが４７ｄＢとした場合の一例である。
【００４１】
尚、内側コイルと最外側コイルの高周波磁場軸を一致させている理由は、内側コイルと最外側コイルは最も距離的に離れているので、３つのコイルのうち、この組み合わせの場合が他の組み合わせの場合に比べて最も相互干渉が少なくなるためである。
【００４２】
２３は内側コイルのＨＦ入出力端子、２４は内側コイルのＬＦ入出力端子である。ＨＦは、ＨＦ用整合バリコンＶＣ１、ＨＦ用同調バリコンＶＣ２、およびＨＦ用同調コンデンサーＣ１により整合・同調が取られる。コイルＬ１は、ＬＦ周波数をグランドに接続すると同時に、ＨＦ周波数でのインピーダンスを高く保ち、ＨＦが減衰するのを防ぐ。コイルＬ３とコンデンサーＣ３はＨＦに共振させ、ＨＦ周波数をグランドに接続する。コイルＬ２とコンデンサーＣ２はＨＦに共振させ、ＨＦ周波数の通過を阻止する。ＶＣ３はＬＦ用整合バリコン、ＶＣ４はＬＦ用同調バリコンである。
【００４３】
また、２５は外側コイルのＨＦ入出力端子、２６は外側コイルのＬＦ入出力端子である。ＨＦは、ＨＦ用整合バリコンＶＣ５、ＨＦ用同調バリコンＶＣ６、およびＨＦ用同調コンデンサーＣ４により整合・同調が取られる。コイルＬ４は、ＬＦ周波数をグランドに接続すると同時に、ＨＦ周波数でのインピーダンスを高く保ち、ＨＦが減衰するのを防ぐ。コイルＬ６とコンデンサーＣ６はＨＦに共振させ、ＨＦ周波数をグランドに接続する。コイルＬ５とコンデンサーＣ５はＨＦに共振させ、ＨＦ周波数の通過を阻止する。ＶＣ７はＬＦ用整合バリコン、ＶＣ８はＬＦ用同調バリコンである。
【００４４】
また、３２は最外側コイルのＨＦ入出力端子、３３は最外側コイルのLock入出力端子である。ＨＦは、ＨＦ用整合バリコンＶＣ９、ＨＦ用同調バリコンＶＣ１０、およびＨＦ用同調コンデンサーＣ７により整合・同調が取られる。コイルＬ７は、ＬＦ周波数をグランドに接続すると同時に、ＨＦ周波数でのインピーダンスを高く保ち、ＨＦが減衰するのを防ぐ。コイルＬ９とコンデンサーＣ９はＨＦに共振させ、ＨＦ周波数をグランドに接続する。コイルＬ８とコンデンサーＣ８はＨＦに共振させ、ＨＦ周波数の通過を阻止する。ＶＣ１１はLock用整合バリコン、ＶＣ１２はLock用同調バリコンである。
【００４５】
このプローブでは、ＨＦを効率良く観測したいときは内側コイル２１に観測用ＨＦを割り当て、外側コイル２２に照射用ＬＦを割り当てる。ロックは、最外側コイル３１のLockを重水素核に同調させて行なう。また、ＬＦを効率良く観測したいときは内側コイル２１に観測用ＬＦを割り当て、外側コイル２２に照射用ＨＦを割り当てる。ロックは、最外側コイル３１のLockを重水素核に同調させて行なう。この両モードは、任意に切り替え可能に構成される。
【００４６】
また、一方のコイルをＨＦとＬＦ、他方のコイルをＨＦに割り当てても良い。その際、内側コイル側のＨＦを観測用、外側コイルのＨＦを照射用とする。つまり、内外両方ともＨＦの割り当てである。実際、ＨＦの一方が1Ｈ核、他方が19Ｆ核であるＦ／Ｈと呼ばれる測定が行なわれており、本例はそれに当たるものである。その場合、内側コイル側のＬＦチャンネル、および／または外側コイル側のＬＦチャンネルを利用して、ＬＦ照射を行なうことができる。このモードも、先の両モードと合わせて、任意に切り替え可能な構成とする。
【００４７】
このようにLockを最外側コイルに移し、内外の両コイルともＨＦとＬＦの多重共振にしたことで、１本のプローブにより、さまざまなコイル割り当てが可能になった。本実施例における高周波の具体的な割り当ての形態を図７の表にまとめておく。
【００４８】
図７のうち、内側コイルに観測用ＨＦ、外側コイルに照射（デカップリング）用ＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用する形態が、インバース・プローブ（ＨＸプローブ）である。この形態によれば、内側コイルがLockと併用でない、ＨＦ単独での使用となるので、ＨＦの性能が従来よりも向上する。
【００４９】
また、インバース・プローブの内側コイルに、更に照射用ＬＦ（例えば13Ｃ核照射用高周波）を供給して使用する形態が、チューナブル３重共鳴プローブ（ＨＣＸプローブ、ここでＣは13Ｃ核を意味する）である。この形態によれば、内側コイルがLockとの併用でなくなるので、内側コイルのＨＦとＬＦの性能が向上する。
【００５０】
また、内側コイルに観測用ＬＦ、外側コイルに照射用ＨＦ、最外側コイルにLockを供給して使用する形態が、チューナブル・プローブ（ＴＨプローブ）である。この形態によれば、外側コイルがLockと併用でない、ＨＦ単独での使用となるので、ＨＦの性能が向上する。
【００５１】
また、内側コイルに観測用ＨＦ、外側コイルに２種類の照射用ＬＦ（例えば13Ｃ核照射用高周波と15Ｎ核照射用高周波）を供給して使用する形態が、３重共鳴プローブ（ＨＣＮプローブ、ここでＮは15Ｎ核を意味する）である。この場合は、図６のＨＦ端子２５およびそれに付属するＨＦ用同調整合回路を、ＬＦ用のものに置き換える必要がある。この形態によれば、Lockとの併用が避けられるため、ＨＦの性能が向上する。
【００５２】
３重共鳴プローブにはいくつかの変形例が可能である。例えば、内側コイルに観測用ＬＦ、外側コイルに２種類の照射用ＨＦ（例えば1Ｈ核照射用高周波と19Ｆ核照射用高周波）を供給して使用することが考えられる。その場合は、図６のＬＦ端子２６およびそれに付属するＬＦ用同調整合回路を、ＨＦ用のものに置き換える必要がある。これをＴＦＨプローブ（ここでＦは19Ｆ核を意味する）と略称する。この形態は、本発明によって初めて現実のものになる。
【００５３】
また、別の変形例として、内側コイルに観測用ＨＦ（例えば1Ｈ核観測用高周波）と照射用ＨＦ（例えば19Ｆ核照射用高周波）、外側コイルに照射用ＬＦを供給して使用することが考えられる。その場合は、図６のＬＦ端子２４およびそれに付属するＬＦ用同調整合回路を、ＨＦ用のものに置き換える必要がある。これをＦＨＸプローブと略称する。この形態も、本発明によって初めて現実のものになる。
【００５４】
また、３重共鳴プローブ（ＨＣＮプローブ）の内側コイルに、更に照射用ＬＦを供給して使用する形態が、４重共鳴プローブ（ＨＣＮＰプローブ、ここでＰは31Ｐ核を意味する）である。この場合も、図６のＨＦ端子２５およびそれに付属するＨＦ用同調整合回路を、ＬＦ用のものに置き換える必要がある。この形態によれば、内側コイルがLockとの併用でなくなるので、内側コイルのＨＦとＬＦの性能が向上する。
【００５５】
４重共鳴プローブにも変形例が可能である。例えば、内側コイルに２種類のＬＦ（例えば13Ｃ核用高周波と31Ｐ核用高周波）、外側コイルに２種類のＨＦ（例えば1Ｈ核用高周波と19Ｆ核用高周波）を供給して使用することが考えられる。その場合は、図６のＨＦ端子２３およびそれに付属するＨＦ用同調整合回路をＬＦ用のものに、またＬＦ端子２６およびそれに付属するＬＦ用同調整合回路をＨＦ用のものに、それぞれ置き換える必要がある。これをＣＰＦＨプローブと略称する。この形態は、本発明によって初めて現実のものになる。
【００５６】
また、別の変形例として、内側コイルに２種類のＨＦ（例えば1Ｈ核用高周波と19Ｆ核用高周波）、外側コイルに２種類のＬＦ（例えば13Ｃ核用高周波と31Ｐ核用高周波）を供給して使用することが考えられる。その場合は、図６のＬＦ端子２４およびそれに付属するＬＦ用同調整合回路をＨＦ用のものに、またＨＦ端子２５およびそれに付属するＨＦ用同調整合回路をＬＦ用のものに、それぞれ置き換える必要がある。これをＦＨＣＰプローブと略称する。この形態も、本発明によって初めて現実のものになる。
【００５７】
また、内側コイルに観測用ＨＦと観測用ＬＦ、外側コイルに照射用ＨＦと照射用ＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用する形態が、デュアルブロードバンド・プローブ（ＸＨＹプローブ、ここで第２のＬＦ核をＹ核と呼ぶ）である。この形態も、本発明によって初めて現実のものになる。
【００５８】
また、内側コイルにＨＦからＬＦまでをカバーするブロードバンド周波数、外側コイルにもＨＦからＬＦまでをカバーするブロードバンド周波数、最外側コイルにLockを供給して使用する形態のデュアルブロードバンド・プローブとしても良い。この形態も、本発明によって初めて現実のものになる。
【００５９】
また、内側コイルに観測用ＨＦと照射用ＬＦ、外側コイルに２種類の照射用ＬＦ、最外側コイルにLockと照射用ＨＦを供給して使用する形態が、５重共鳴プローブ（ＨＦＣＮＰプローブ）である。この場合も、図６のＨＦ端子２５およびそれに付属するＨＦ用同調整合回路を、ＬＦ用のものに置き換える必要がある。この形態も、本発明によって初めて現実のものになる。
【００６０】
また、内側コイルに観測用ＨＦと２種類の照射用ＬＦ、外側コイルに照射用ＬＦ、最外側コイルにLockを供給して使用する形態が、チューナブル４重共鳴プローブ（ＨＣＰＸプローブ）である。この場合は、図６のＬＦ端子２４およびそれに付属するＬＦ用同調整合回路に加え、それとは別に、第２のＬＦ端子とそれに付属するＬＦ用同調整合回路を設ける必要がある。この形態も、本発明によって初めて現実のものになる。
【００６１】
尚、最外側コイルの外側に、さらに第４のコイル、第５のコイル、……と別のコイルを設けることも考えられるが、ＮＭＲプローブが置かれている空間的制約（ＮＭＲプローブは超伝導磁石のきわめて狭い縦穴の中に挿入されている）や、外側のコイルほど検出効率、照射効率が悪くなることなどを考慮すると、あまり現実的な話ではない。
【００６２】
また、高周波の入出力ポートは、理屈上は数に上限なくコイルに取り付けられるはずであるが、ポートの数が増えるとコイルに対する回路効率が低下するので、性能の上からはコイル１つ当たり３ポートぐらいまでが限度であると言える。これは、チューナブル４重共鳴プローブの内側コイルの例に相当する。
【００６３】
また、内側コイルには観測用高周波、外側コイルには照射用高周波を割り当てることが一般的には望ましいけれども、仮に観測用高周波を外側コイルに割り当てたとしても、検出感度が約１／２に下がるのが問題となる程度であり、高濃度のサンプルを測定する場合には実害が少ない。従って、先の実施例中で述べた「観測用」「照射用」という言葉はあくまで便宜的なものであり、必ずしもそれに捕われるものではない。
【００６４】
従って、先の実施例の変形例として、「観測用」という言葉を「照射用」という言葉に置き換えたり、「照射用」という言葉を「観測用」という言葉に置き換えたりした変形例もまた当然あり得ることは言うまでもない。
【００６５】
また、表２に上げたものは、本発明のほんの一部分に過ぎず、それら以外にも、内側コイル、外側コイル、最外側コイルへのＨＦ、ＬＦ、Lockの高周波の割り当ては、順列組み合わせの数だけ変形例が可能であり、それらをすべて数えると５００通り以上にものぼる。それらの変形例もまた、すべて本発明の内である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
ＮＭＲ測定に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】従来のＮＭＲ装置の一例を示す図である。
【図２】ＮＭＲで測定される核種とその共鳴周波数の一例を示す図である。
【図３】従来のＮＭＲプローブの一例を示す図である。
【図４】従来のＮＭＲプローブの一例を示す図である。
【図５】従来のＮＭＲプローブをまとめた表である。
【図６】本発明にかかるＮＭＲプローブの一実施例を示す図である。
【図７】本発明にかかるＮＭＲプローブをまとめた表である。
【符号の説明】
【００６８】
１：高周波発振器、２：位相制御器、３：振幅制御器、４：電力増幅器、５：デュプレクサ、６：ＮＭＲプローブ、７：前置増幅器、８：受信器、９：アナログ−デジタルデータ変換器、１０：制御コンピュータ、１１：内側コイル、１２：外側コイル、１３：ＨＦ入出力端子、１４：ＬＦ入出力端子、１５：ＬＦ入出力端子、２１：内側コイル、２２：外側コイル、２３：内側コイルのＨＦ入出力端子、２４：内側コイルのＬＦ入出力端子、２５：外側コイルのＨＦ入出力端子、２６：外側コイルのＬＦ入出力端子、３１：最外側コイル、３２：最外側コイルのＨＦ入出力端子、３３：最外側コイルのLock入出力端子
【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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