(57)【要約】【課題】  ＮＭＲ分析装置では、高分解能機ほど、コンソール部と試料分析部が離れて配置されるため、検査・保守作業において、情報がすべてコンソール部に集められており、試料分析部の検査・保守がやりにくいという問題があった。【解決手段】  コンソール部に収集された情報を、携帯表示端末に通信で送りかつ、その影響を試料分析部の信号処理系に与えないようにして、携帯表示端末を用いて検査を行うＮＭＲ分析装置を提供する。【効果】  検査・保守作業を一人でも実施可能とし、使い勝手の良いＮＭＲ分析装置及びその方法を提供することを実現出来る。【選択図】図１
2005331420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を核磁気共鳴により分析するＮＭＲ分析装置を用いたＮＭＲ分析方法において、
表示機能を有する携帯表示端末から検査に必要なデータ収集条件を前記ＮＭＲ分析装置のコンソールに指示するステップと、
前記携帯表示端末の指示に応じてＮＭＲ分析装置の必要データを収集するステップと、
収集データを携帯表示端末に送信するステップと、
前記携帯表示端末に収集データを表示するステップを有するＮＭＲ分析方法。
【請求項２】
請求項１のＮＭＲ分析方法において、
前記携帯表示端末からの指示によりＮＭＲ分析装置の必要データを収集する場合に、
前記携帯表示端末と前記コンソール間の通信を停止するステップと、
データ収集後に前記コンソールから前記携帯表示端末の通信機能を有効にする指令を送るステップとを付加したことを特徴とするＮＭＲ分析方法。
【請求項３】
請求項１のＮＭＲ分析方法において、
前記携帯表示端末からの指示によりＮＭＲ分析装置の必要データを収集する場合に、
前記携帯表示端末の主電源をオフするステップと、
データ収集後に前記コンソールから携帯表示端末の電源をオンする指示を送るステップと、
電源回復指示により前記データ受信および表示機能を有効にするステップとを付加したことを特徴とするＮＭＲ分析方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３のＮＭＲ分析方法において、
携帯表示端末からの指示によりＮＭＲ分析装置の必要データを収集するステップの実施中に、前記携帯表示端末と前記コンソール間の通信を停止するステップ、又は、前記携帯表示端末の主電源をオフするステップを付加し、
データ収集後にコンソールからの指示により通信回路と携帯表示端末の電源を回復するステップとを付加したことを特徴とするＮＭＲ分析方法。
【請求項５】
試料を核磁気共鳴により分析するＮＭＲ分析装置を用いたＮＭＲ分析方法において、
表示機能を有する携帯表示端末から検査に必要なデータ収集条件を前記ＮＭＲ分析装置のコンソールに指示するステップと、
前記携帯表示端末からの指示によりＮＭＲ分析装置の必要データを収集する場合に、
前記携帯表示端末と前記コンソール間の通信を停止するステップと、
データ収集後に前記コンソールから前記携帯表示端末の通信機能を有効にする指令を送るステップと、
収集データを携帯表示端末に送信するステップと、
前記携帯表示端末に収集データを表示するステップを有するＮＭＲ分析方法。
【請求項６】
請求項５のＮＭＲ分析方法において、
前記携帯表示端末からの指示によりＮＭＲ分析装置の必要データを収集する場合に、
前記携帯表示端末の主電源をオフにするステップと、
データ収集後に前記コンソールから携帯表示端末の電源をオンにする指示を送るステップと、
電源回復指示により前記データ受信機能を有効にするステップとを付加したことを特徴とするＮＭＲ分析方法。
【請求項７】
コンソール部と試料分析部を備えたＮＭＲ分析装置において、
前記コンソール部とのデータ送受信を行う通信制御手段と、検査に必要なデータ収集条件を前記コンソールに指示するデータ収集条件指示手段とを有する携帯表示端末と、
前記コンソールは前記携帯表示端末の指示に応じて前記ＮＭＲ分析装置の必要データを収集するデータ収集手段と、
収集したデータを前記携帯表示端末に送信するデータ送信手段を備えたことを特徴とするＮＭＲ分析装置。
【請求項８】
請求項７のＮＭＲ分析装置において、
前記携帯表示端末は、電源を遠隔でオンオフする電源制御手段を備えたことを特徴とするＮＭＲ分析装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８のＮＭＲ分析装置において、
前記通信制御手段は前記試料分析部からのデータを収集する際に、前記コンソールと前記携帯表示端末との間の通信を停止することを特徴とするＮＭＲ分析装置。
【請求項１０】
請求項８のＮＭＲ分析装置において、
前記通信制御手段は前記試料分析部からのデータを収集する際に、前記電源をオフにすることを特徴とするＮＭＲ分析装置。
【請求項１１】
コンソール部と試料分析部を備えたＮＭＲ分析装置において、
前記コンソール部とのデータ送受信を行う通信制御手段と、検査に必要なデータ収集条件を前記コンソールに指示するデータ収集条件指示手段とを有する携帯表示端末と、
前記コンソールは前記携帯表示端末の指示に応じて前記ＮＭＲ分析装置の必要データを収集するデータ収集手段と、
収集したデータを前記携帯表示端末に送信するデータ送信手段を備え、
前記通信制御手段は前記試料分析部からのデータを収集する際に、前記コンソールと前記携帯表示端末との間の通信を停止することを特徴とするＮＭＲ分析装置。
【請求項１２】
請求項１１のＮＭＲ分析装置において、
前記通信制御手段は前記試料分析部からのデータを収集する際に、前記携帯表示端末の電源をオフにすることを特徴とするＮＭＲ分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＮＭＲ分析装置及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛋白質構造の分析等に使用するＮＭＲ分析装置は、大きく分けて、サンプル設置部，強磁場発生マグネット，プローブからなる試料分析部と、ＲＦ信号送受信系統およびコンピュータからなるコンソール部からなる。ＮＭＲ分析装置の主要性能の一つに、分解能があり、高分解能な機種ほど発生磁場強度を大きくする必要がある。発生磁場が大きくなると、マグネットからの漏洩磁場も大きくなり、５ガウス領域（心臓ペースメーカなど機器への磁場との干渉が生じる可能性のある領域）が広くなる。このため、一般の人が操作する可能性のあるコンソール部と、試料分析部の距離は、高分解能なＮＭＲ分析装置ほど距離を離して配置することになる。その距離が１０ｍ前後のものや、試料分析室とコンソール室を別に設けて運用する場合もある。
【０００３】
コンソール部には、ＮＭＲ分析に必要な情報が集められているため、通常の分析作業では、分析試料のセッティング以外はコンソールに向かった作業となる。但し、ＮＭＲ分析装置のプローブ周辺回路や、マグネット，サンプル設置部での不具合発生の場合、どうしても試料分析部へ接近し、調整等の対策実施とその結果の観察が必要となる。ＮＭＲ分析装置の動作情報はほとんどコンソール部に集められているから、調整・不具合対策等の検査及び保守過程での動作情報を知るのに、従来は、一旦コンソールへ戻ったり、作業を複数人で実施の必要が有り、ＮＭＲ分析装置の検査及び保守等での使い勝手が悪いという点で問題があった。
【０００４】
また、ＮＭＲ分析装置の検査及び保守に必要な重要な情報として、分析試料中に核磁気共鳴を生じさせるために照射するＲＦ送信電力がある。現状では、試料分析部の近くにヘッドアンプボックスを置き、そのボックスに電力メータを配置することでＲＦ送信電力を求め、試料分析部近くでの検査保守作業に役立てているＮＭＲ分析装置が市販されている。
【０００５】
更に、特開２００３−２８９４２号［特許文献１］では、試料分析部の近くにヘッドアンプボックスを置き、このヘッドアンプボックスの表示部分をケーブルで伸ばしてＲＦ送信電力の情報を試料分析部近くで見られるようにして検査保守作業を行う装置例が示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８９４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＮＭＲ分析装置の検査・保守においてはＲＦ送信電力の情報以外にもより多くのNMR分析の動作情報のデータを用いる必要があるが、従来例のＮＭＲ分析装置では動作情報に関するより多くの動作情報のデータを試料分析部近くで見られるようにする手法については何等示唆していない。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、プローブ周辺回路や、マグネット，サンプル設置部などの試料分析部での検査及び保守作業の実施において、検査・保守しながらその場所の近傍でＮＭＲ分析の動作情報データの結果を見ることができるようにすることで、検査・保守作業を一人でも実施可能とし、使い勝手の良いＮＭＲ分析装置及びその方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するため、本発明では試料を核磁気共鳴により分析するＮＭＲ分析装置を用いたＮＭＲ分析方法において、表示機能を有する携帯表示端末から検査に必要なデータ収集条件を前記ＮＭＲ分析装置のコンソールに指示するステップと、前記携帯表示端末の指示に応じてＮＭＲ分析装置の必要データを収集するステップと、収集データを携帯表示端末に送信するステップと、前記携帯表示端末に収集データを表示するステップを有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記課題を達成するため、本発明では試料を核磁気共鳴により分析するＮＭＲ分析装置を用いたＮＭＲ分析方法において、表示機能を有する携帯表示端末から検査に必要なデータ収集条件を前記ＮＭＲ分析装置のコンソールに指示するステップと、前記携帯表示端末からの指示によりＮＭＲ分析装置の必要データを収集する場合に、前記携帯表示端末と前記コンソール間の通信を停止するステップと、データ収集後に前記コンソールから前記携帯表示端末の通信機能を有効にする指令を送るステップと、収集データを携帯表示端末に送信するステップと、前記携帯表示端末に収集データを表示するステップを有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、上記課題を達成するため、本発明ではコンソール部と試料分析部を備えたＮＭＲ分析装置において、前記コンソール部とのデータ送受信を行う通信制御手段と、検査に必要なデータ収集条件を前記コンソールに指示するデータ収集条件指示手段とを有する携帯表示端末と、前記コンソールは前記携帯表示端末の指示に応じて前記ＮＭＲ分析装置の必要データを収集するデータ収集手段と、収集したデータを前記携帯表示端末に送信するデータ送信手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、上記課題を達成するため、本発明ではコンソール部と試料分析部を備えたＮＭＲ分析装置において、前記コンソール部とのデータ送受信を行う通信制御手段と、検査に必要なデータ収集条件を前記コンソールに指示するデータ収集条件指示手段とを有する携帯表示端末と、前記コンソールは前記携帯表示端末の指示に応じて前記ＮＭＲ分析装置の必要データを収集するデータ収集手段と、収集したデータを前記携帯表示端末に送信するデータ送信手段を備え、前記通信制御手段は前記試料分析部からのデータを収集する際に、前記コンソールと前記携帯表示端末との間の通信を停止することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明のＮＭＲ分析方法及びその装置では、検査及び保守に必要な情報の選択機能と表示機能を有する携帯表示端末を用意して、検査及び保守作業を行う手法を採用する。この手法は専用の検査・保守用コンソールを設置する従来の手法に比べて、移動の自由度が高く、汎用のノートパソコンなどの携帯型で表示機能とデータ処理の機能を有するものを用いることができればシステム構築の容易性及びコスト面で有利になる。
【００１４】
但し、分析に際してはこれらの携帯表示端末が雑音源となる可能性が存在する。この為、実際に雑音源になるかどうかは、ＮＭＲ分析装置での使用周波数，構造，使用する携帯表示端末の構造などで異なってくるので一概には言えない。雑音源の発生の有無を把握するためには、ＮＭＲ分析装置の正常運転時に、携帯表示端末を動作状態で試料分析部近くにおき、試料分析結果や、ＲＦ信号レベルが各種動作モードの携帯表示端末の有無により違うかどうかを把握することで、使用する携帯表示端末が雑音源となるかどうかを事前に把握することが可能になる。
【００１５】
また、本発明のＮＭＲ分析方法及びその装置では、コンソール部にＮＭＲ分析装置の動作に関する情報が集まっているため、コンソール部で集めた情報を、携帯表示端末で検査・保守のために利用する。この場合、コンソール部と携帯表示端末間のデータやり取りの必要が生じるため、このデータのやり取り、すなわち通信手段が雑音発生源となる可能性がある。本発明のＮＭＲ分析装置においては、雑音の影響の大きさに応じて、検査・保守のための携帯端末表示装置との通信手段の複数の運用手法を備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、検査・保守に重要な試料分析部に近づいて試料分析部の性能に関わる情報を表示しながら対策する場合でも、測定に与えるコンソール部と携帯表示端末部間の通信信号や携帯表示端末の雑音の影響を受けない方法及びその装置を提供することが可能となる。
【００１７】
また、本発明によれば、プローブ周辺回路，マグネット及びサンプル設置部での不具合対策等の検査・保守の実施を一人でも実施可能となり、検査及び保守の点で使い勝手の良い方法及びその装置を提供することを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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】
【００１９】
図１は、本発明に関するＮＭＲ分析装置を示している。本発明の装置においては携帯表示端末７を、コンソール部１のコンピュータと接続し、ＮＭＲ分析装置の動作状況を、試料分析部２の近くで把握できるようにしている。
【００２０】
図１は、コンソール部１，試料分析部２，携帯表示端末７を有するＮＭＲ分析装置で検査を実施する場合の実施例を示したものである。
【００２１】
まずはじめに、ＮＭＲ分析装置の基本構成と動作を説明をする。コンピュータ１０は、ＲＦ信号発生器２０，ＲＦ受信信号処理回路３１，マグネット用電源４０に接続されている。コンピュータ１０は、複数のコンピュータから構成されており、計測データの分析や、各部の運転状態の監視や運転履歴データの収集，ＲＦ信号発生器２０で発生するパルスシーケンスの生成，ＲＦ受信信号処理回路３１に内蔵されているＡＤ変換データの処理，携帯表示端末との通信などの機能を有する。マグネット用電源４０では、複数のマグネットからなるマグネット４１により、磁場の空間分布を所望の分布に制御する機能を実現している。また、時間的な磁場分布の変化を抑制するためのいわゆるロック制御機能も含む。ＲＦ信号発生器２０では、高周波信号を発生し、送信アンプ２１，チューニング回路
５０，プローブ５１を介して、試験管６０にある分析試料に高周波信号（数十ＭＨｚ〜数百ＭＨｚ）を照射する。照射した高周波信号により分析試料が励起される。高周波信号の照射をやめると、励起されてエネルギー状態が変わった分析試料が、元のエネルギー状態に戻るときに、高周波信号を発生する。この高周波信号を、プローブ５１で検出し、チューニング回路５０，ＲＦ受信信号処理回路３１を通り、受信信号の情報がコンピュータ
１０に取り込まれる。ＲＦ信号発生器２０からは、ＲＦ受信信号の計測タイミングを知らせるゲート信号２２が、ＲＦ受信信号処理回路３１に送られるようになっている。携帯表示端末７は、通信線７０を介して、コンソール１とデータの送受信が行える構成となっている。ここで、送信アンプ２１には、出力電力および反射電力測定機能を備えたものを用いている。また、ＲＦ受信信号処理回路３１も、入力電力測定機能を有しているとともに、処理信号をＡＤ変換する機能も備えている。ＲＦ受信信号処理回路３１に入力電力測定機能を備えることで、プリアンプ３０の出力の有無をコンソール側でも知ることができるようにしている。この電力測定機能を使えば、高周波照射電力とプリアンプ出力の関係を、ＲＦ受信信号処理回路３１を介在させずに調べることができるため、異常発生部位の特定が行えるようになる。プリアンプ３０の出力をモニタする場合、試料分析部のプリアンプ３０出力の直後に検波器を備えて測定することも可能である。しかし信号線の引き回しの距離を短くできることから、この実施例においてはＲＦ受信信号処理回路３１の入力部分に検波器を配置して、測定する構成になっている。また、ＲＦ受信信号処理回路３１の入力部分に検波器を備えておけばプリアンプのゲイン設定が簡単になる。
【００２２】
ＮＭＲ分析装置使用者が、コンピュータ１０に分析条件を指示し、指示された分析条件に従って、ＲＦ信号の周波数，振幅，位相，信号の持続時間，発生タイミング，受信タイミング等の情報をＲＦ信号発生器２０に送る。ＲＦ信号発生器２０では、指示された周波数，位相，持続時間，送信タイミングで高周波信号を送信アンプ２１に送るとともに、受信ゲート信号２２により、受信タイミングも制御する構成になっている。
【００２３】
図２は、送受信信号の様相をタイムチャートとして示したものである。ここでは理解しやすくするために簡略化しているが、実際のタイムチャートのグラフはもっと複雑なパルス列になることが多い。一般に、試料分析に用いるこのようなＲＦ信号の送信および受信手順をパルスシーケンスと呼んでおり、試料分析時に、プローブ５１の両端に現われる信号の時間変化を示している。時間経過とともに、Sig０１，Sig０２，Sig０３ の順に高周波信号がプローブ５１の両端に現われることを示している。Sig０１，Sig０２は、試験管６０に入れた分析試料を励起するため、送信アンプ２１から送られたＲＦ信号である。但し、図２において、Sig０１，Sig０２とSig０３ の振幅に大きな違いはないように示してあるが、実際はSig０３ の振幅は後述するように数桁小さくなっている。照射する周波数で、励起する分析試料の核を選択し、照射する信号の大きさや持続時間で励起の状態を制御する。ＲＦ照射により励起された分析試料は、元のエネルギー状態に戻るときに、ＲＦ信号を放出し、この信号はＦＩＤ（Free Induction Decay）と呼ばれる。ＦＩＤ放出のタイミングで、ＲＦ受信信号処理回路３１を有効にするため受信ゲート信号２２を制御する。ここで、Sig０１，Sig０２のＲＦ信号は、電圧で数十〜数百voltとなる。Sig０３ の受信信号、すなわちＦＩＤ信号は、試料の条件でその振幅は大きく変わる。ｍｖオーダで有ったり、マイクロボルトオーダで有ったりする。ＦＩＤ信号に含まれた最大振幅の成分の数桁小さな信号の分析が必要な場合もあり、この点で、ＮＭＲ分析装置運用にあたっては、極めて高いＳＮ比の要求がある。ＮＭＲ分析装置での分析結果は、すべて上記のＦＩＤ信号の周波数スペクトルで整理され、ピークが表われる周波数と、その振幅の大きさから、分析試料の化学結合などに関する情報を得ることができる。このため、周波数の近い複数のピークをいかに見分けるかが重要であり、この見分けられる性能を分解能と呼んでおり、ＮＭＲ分析装置の極めて重要な性能の一つとなっている。
【００２４】
ＮＭＲ分析装置の検査・保守の項目としては各種あるが、本発明で用いる携帯表示端末７の有効な運用事項として、チューニング回路５０やプリアンプ３０などの電子回路の調整，試料分析部の磁場・電場・振動などの周囲環境との干渉の有無の検査，コンソール部１と試料分析部２間の信号ケーブルの接続異常の検査などがあり、これらの作業は検査・保守部位に近い所で行う方が作業として有利になる。ＮＭＲ分析装置の回路においては１ＧＨｚ近傍の高周波を扱うこともある。高周波域になると、集中回路的な取り扱いが難しいため、電子回路の調整は実際の装置においてはある程度試行錯誤的に行うようになり、この為検査・保守部位に近い所での作業が有利になる。例えば、試料分析部の磁場・電場・振動などの周囲環境との干渉の有無の検査においては、空調系の音や振動が分析結果に影響を及ぼしているような場合、検査者の五感でそれを感知し、その時の試料のＮＭＲ分析結果との相互関係の有無を判断するようになる。この場合、コンソール部１近傍と試料分析部２近傍で音や振動の状況は違っていることが多い。ケーブルに触れたりコネクタに何らかの力を加えることで信号ケーブルの接続異常が生じるような場合には、予想した位置に原因と思われる力を加えて、その結果を携帯表示端末７を用いて故障予想位置の近傍で観察することで、原因の特定が比較的簡単に出来るようになる。
【００２５】
次に、携帯表示端末７の構造と動作について説明する。
【００２６】
図３に、携帯表示端末７の内部構造を示す。通信線７０を介して、コンソール部との通信を行う通信インタフェース７０１，表示部７０３，周辺装置７０４を有し、そして、これらを制御するＣＰＵ（中央演算処理ユニット）７０２を備えている。周辺装置７０４は、ハードディスク，ＣＤドライブなど、一般的パソコン周辺装置からなる。本発明の一実施形態においては、携帯表示端末７は一般的なノートパソコンを用いることが可能である。
【００２７】
次に携帯表示端末７の動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
この実施例では、事前の試験により、携帯表示端末の通信線が雑音源として問題となった場合を示している。図４のフローチャートは、携帯表示端末７に組み込んだ検査・保守データモニタプログラムの流れを示したものである。
【００２９】
以下、フローチャートのステップに沿って説明する。
（Ｓ００１）ステップ００１でデータモニタプログラムを開始する。
（Ｓ００２）ステップ００２で外部からの指令に従いデータモニタプログラムを起動する。
（Ｓ００３）ステップ００３で、メニュー選択待ち画面を表示する。このメニュー選択においては、チューニングモード，分析モード，信号モニタモード，その他のモード選択が可能になっている。
（Ｓ００５）ステップ００５でチューニングモードが選択された場合回路系の周波数特性を表示するモードとなり、送信アンプ２１の反射電力の周波数特性およびＲＦ受信信号処理回路３１の入力信号振幅の周波数特性を表示するようになる。このモードにおいては、ＮＭＲ分析装置は複数種類のプローブが使えるようになっており、プローブの選択，スイープする周波数範囲，送信アンプ２１の電力等の条件の設定調節が可能になっている。
（Ｓ００６）ステップ００６で分析モードが選択された場合、この分析モードでは、実際にセッティングしてある試料の分析を行うモードになっており、図２に示したようなパルスシーケンスと呼ばれる照射パルスと受信タイミングの選択，使用プローブの選択，試料の温度条件など、実機分析と同様の条件設定が行えるようになっている。
（Ｓ００７）ステップ００７で信号モニタモードが選択された場合、この信号モニタモードでは、送信アンプ２１の出力電力や反射電力，受信信号処理回路３１の入力振幅と出力振幅の時間変化をモニタするモードであり、ＲＦ波を印加するプローブの種類，周波数，出力電力などの選択を行い条件設定が可能となっている。また、条件設定のうち通信条件に関しては、チューニングモードと、信号モニタモードは、デフォルトで、「情報収集中は通信線を切断しない」としてあり、分析モードのみが「情報収集中は通信線を切断する」ことになっている。
（Ｓ００８）ステップ００８でその他モードが選択された場合、このモードとしてはその一例として、次のステップ００９で、携帯表示端末７とコンソール１間の通信の自己診断を行うモードを実行するようになり、条件の設定は行わないようになっている。
（Ｓ０１０）ステップ０１０では、チューニングモード，分析モード，信号モニタモードのどれかが選択された場合に、携帯表示端末７は、動作モードの設定と必要に応じた実行条件を設定後、コンソール部１にこれらの情報を送り、指定動作モードでの処理の実行を指示する。
（Ｓ０１１）ステップ０１１では、携帯表示端末７はコンソール部が一連の処理が終わるまで待ち受ける。
（Ｓ０１２）ステップ０１２では、ステップ０１１で強制終了が選択された場合の処理であり、この場合は最初の処理ステップに戻るようになる。
（Ｓ０１３）ステップ０１３では、携帯表示端末７はコンソール部から結果データを受信するようになる。この際に分析モードにおいては、通信機能を回復させて通信線を用いて情報収集を行うようになっている。
（Ｓ０１４）ステップ０１４では、携帯表示端末７はコンソール部から結果データを表示して、コンソール部との間で後述する補足データを送受信する。
【００３０】
次に、図５を用いて図４のフローチャートで示した携帯表示端末７とコンソール部１との間の設定情報や検査データの送受信処理の時間的な流れを説明する。
【００３１】
この実施例は分析モードを選定した場合である。携帯表示端末７，コンソール部１のそれぞれの動作のタイミングを記述してある。ＲＦ系動作タイミングは、検査のためのＲＦ送受信系の動作を示しており、ここでは、ＲＦ信号の送信とＦＩＤ信号の受信をまとめて１つのタイミングで示している。携帯表示端末７の最初の動作タイミングで、図４の実施例で示したように、携帯表示端末７で検査モードを選択し、検査条件を選択する。そして設定情報をコンソール部１に送信する。携帯表示端末７から送信された情報を受信した後、コンソール部１では、検査条件を設定して、ＲＦ信号の送受信を行う。
【００３２】
この図５の実施例では、複数回の送受信を行い、ＦＩＤ信号スペクトルの平均を得る例を示している。コンソール部１では、ＲＦ送受信による検査データの収集と処理を終えたあと、結果を携帯表示端末７に送信する。携帯表示端末７の２番目の動作タイミングで、コンソール部１から送信された検査データを受信して端末に表示するとともに、必要に応じて関連情報をコンソール部１に要求し補足データを得る。補足データとしては、例えば、試料の温度や、磁場のロック制御系の周波数等を受信するようにする。
【００３３】
図６の実施例はチューニングモード，信号モニタモードの場合の送受信処理の時間的な流れを示したものである。コンソール部１の検査実施タイミングにおいて、チューニングモードでは、送信周波数のスイープ動作を行い、プローブ５１からの反射電力や送信アンプ２１の送信電力の大きさと、周波数との関連をモニタする。また、信号モニタモードでは、送信アンプ２１の出力電力や反射電力，受信信号処理回路３１の入力振幅と出力振幅の時間変化をモニタする。本発明の実施例では、これらのモードでは、通信機能の切断は行わないので、検査データ収集中でも通信機能は有効になっている。
【００３４】
本実施の形態では、これら情報の通信は、コンソール部１と携帯表示端末７間の通信線７０としてイーサネット（登録商標）ケーブルを用い、ローカルエリアネットワークの１対１通信を実現している。本実施例の装置では１対１通信とすることで、通信時以外はイーサネットケーブル上に信号が流れないことになる。
【００３５】
更に、分析モードでは、実行指示後は、携帯端末７は、コンソール部１と通信せずに、受信を待つようにしている。これにより、通信線７０には検査のための分析時は通信信号が流れないためＲＦ信号送受信系に雑音が乗らないようになる。コンソール１から処理終了の情報が得られる段階では、すでに分析に必要な信号処理は終了しているので通信により雑音が入る可能性は少ない。
【００３６】
チューニングモードおよび信号モニタモードでは、情報収集しながら収集データの時々刻々の変化を表示可能であり試行錯誤的な調整を行っている場合都合が良い。なお、携帯表示端末７では、コンソール部１に実行指令を与えた後でも状況により強制終了可能としている。コンソール部１で処理が終了すると、コンソール部１から携帯表示端末７に処理結果の情報が送られる。携帯表示端末７を操作する検査員もしくはオペレータは送られてきた結果を見て状況を判断する。処理結果として得られるのは、前述したように、信号の周波数特性，試料の分析結果として得られるスペクトル，信号振幅の時間的な変動などである。
【００３７】
以上のような構成の携帯表示端末７を備えたＮＭＲ分析装置では、分析結果に異常が見られるような場合携帯表示端末７を有効に用いることが可能になる。異常な場合、全く
ＦＩＤの観測ができない場合や、そのスペクトルが広がって分解能が下がったり本来現れない周波数にピークが現れたりする。原因究明のためには、ある程度試行錯誤的な対策や、関連すると思われる部品の近くで観察が必要な場合が多い。
【００３８】
例えば、プローブ５１のマニュアルチューニングの場合、通常、２つの可変コンデンサがチューニング用にチューニング回路５０の中に設けられており、これらのダイヤルを回すことで調整できる。この調整は、プローブ５１，分析試料の入った試験管６０など、全く実際の分析状態で実施する方が確実である。このため、通常試料分析部２の下部に設置されている２つの可変コンデンサのチューニングダイヤルを回しながら、コンソール部１で送信周波数をスイープし、その時のチューニング回路５０からの反射波のレベルをモニタする。このようなチューニング作業を実施すれば、チューニングダイヤルの回転に応じて変化する周波数特性を直接見ることができるので次にどのダイヤルをどの方向に回せばよいか予測がたて易い。予測がたて易く、かつ、多くの回数で調整できるため、反射波をより小さくして調整の質を高くすることができる。また、結果がすぐわかるので、調整にかかる総時間も短くなる。なお、試料分析部２近傍で実施するマニュアルチューニングは、オートチューニングのない機種や自動調整機能に不具合がある場合に特に有効になる。
【００３９】
また、携帯表示端末７はその内部部品に金属が使われており、検査・保守作業に際して、静磁場の変化が分析結果に影響を及ぼす可能性がある。静磁場強度が小さい場所に携帯表示端末７を置く方が分析結果に与える影響は小さいと考えられる。本実施形態では、あらかじめ試料分析部周辺の静磁場強度を測定しておき、形態表示端末７の設置位置を決めることが可能である。この場合、各種のＮＭＲ分析装置の検査に対応する為に、携帯表示端末７に静磁場測定器を付属させて、静磁場強度を把握しながら携帯表示端末７の設置位置を決めるようにすればより機動性が発揮でき良い分析結果が得られる。
【００４０】
以上述べた、第一の実施形態においては通信線７０の通信形態として、イーサネットケーブルによるシリアル通信使用しているが、ＲＳ２３２Ｃなどのシリアル通信や複数の信号線によるパラレル通信の適用も可能である。また、携帯用表示端末７は、市販されているノートパソコンの代わりにより強固に電磁シールドを施したものでもよい。更には、ノートパソコン以外にも携帯可能で表示および通信が可能なものならば各種の電子機器が利用可能である。形態表示端末又は通信線７０から雑音発生を防止するためＦＩＤ信号の測定に際し通信を止めているが、携帯用表示端末７とコンソール１の間に専用通信線を配置し、ＦＩＤ発生のタイミングのみ通信を停止するようにしても雑音発生の防止が実現可能である。さらに、通信線７０として有線を用いているが、無線の場合でもＦＩＤ測定時に通信を停止する手順を採用することが可能である。さらに、赤外線通信や光通信を利用すれば通信停止手順が不要となる点で更に利点がある。
【００４１】
上記の実施形態によれば、分析モード以外では通信を停止しないで検査可能な構成としてあるが、例えば、信号モニタモードで通信信号が雑音として問題になるような場合は、分析モード以外でも、分析モードの場合と同様に、通信を停止して、モニタする検査信号をコンソール部１で取得後、通信を再開することは可能である。
【００４２】
本実施形態では、送信アンプ２１は出力電力および反射電力測定機能を備え、ＲＦ受信信号処理回路３１も入力電力測定機能を有しているが、これは必ずしも必須ではない。たとえば、プローブチューニングの為には反射電力だけをモニタすることでも実現可能であり、本発明は、ＮＭＲ分析装置本体が内蔵している検査・保守に有用な信号を、携帯表示端末７でも利用可能とすることが特徴である。また、コンソールを介して信号を受け渡す機構としたことにより、コンソール部２が有する信号処理機能を使うことができるため、例えば周波数分析機能などの機能をローカルに配置する必要がない点で有利である。
【００４３】
このように本発明の実施例によれば、市販のノートパソコンを携帯表示端末として使用することが可能になり、さらに、携帯表示端末に上述したプログラムを備えることで経済性の向上が図れるようになる。
【実施例２】
【００４４】
次に、図面を参照して、本発明の第２の実施例を説明する。全体構成は図１と同じであり、主要信号の動作も図２と同じである。事前の試験により、携帯表示端末本体と通信線の両者が雑音源として問題となった場合を示す。
【００４５】
携帯表示端末７の構造と動作について説明する。図７に、携帯表示端末７の内部構造を示す。イーサネットケーブルからなる通信線７０を介して、コンソール部との通信を行う通信インタフェース７０１，表示部７０３，周辺装置７０４を制御するＣＰＵ（中央演算処理ユニット）７０２，周辺装置７０４は、図３と同じである。尚、図３で記述を省略した電源回路７２を明示した。
【００４６】
図３との違いは、パワーコントロール回路７１を付加した点である。パワーコントロール回路７１は携帯表示端末７の電源のオン，オフの制御をする。パワーコントロール回路７１には、電源回路７２のオン／オフ  リレーを内蔵してこのリレーのオン／オフを、コンソール部１から、電圧信号にてオン／オフする構成としている。通信線７０は、４対のペア線からなっており、うち２対は送信と受信で使用されているが、他の２対は未使用である。未使用線のうちの１対に、コンソール部１から電圧信号を加えて、電源回路７２のオン／オフのリレーの制御を行う構造となっている。
【００４７】
本実施の形態においては、携帯表示端末７は、一般的なノートパソコンを使用しているが、パワーコントロール回路７１は新たに製作して付加したものであり、比較的簡単な改造で実現できる。
【００４８】
携帯表示端末７の動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
本実施形態は、すでに述べたように、事前の試験により、携帯表示端末７と通信線７０、それぞれが雑音源として問題となった場合を示したものである。
【００５０】
そして、図８のフローチャートは、携帯表示端末７に組み込んだ検査・保守データモニタプログラムの流れを示したものである。ステップ２０１からステップ２０９については図４のフローチャートと同様である。この検査・保守データモニタプログラムを起動するとプログラムの最初の起動においてはメニュー選択待ちとなる。メニュー選択においては、チューニングモード，分析モード，信号モニタモード、その他の選択を可能としている。本実施例の形態では、これら情報の通信の手段として、第一の実施形態と同様にイーサネットを使っている。
【００５１】
（Ｓ２１１）ステップ２１１では、コンソール部１への動作条件送出と、起動指令を出した後、再起動に備えてハードディスクにデータを待避し携帯表示端末７のパワーをオフする。例えば、ＯＳ（オペレーティングシステム）であるウィンドウＸＰを使用した場合、ハードディスクにデータを待避してパワーオフする動作を、休止状態でパワーオフすると呼ぶ。この休止状態への移行動作コマンドは一般的な市販のソフトを使用することが可能である。
【００５２】
コンソール部１では、動作条件と起動指令に基づいて、ＮＭＲ分析装置のデータ収集を実施し、携帯表示端末７にデータ送信可能な状態になったら、パワーオン指令と、それに引き続いてデータ送信を始める。携帯表示端末７では、パワーオン指令をパワーコントロール回路７１で受信して、携帯表示端末７のパワーをオンにする。本実施形態では、イーサネットケーブルで未使用のうちの１対の線を用いてパワーオン電圧信号を送出している。このため、電源オン機能を追加しても新たな信号線の引き回しは不要である。
（Ｓ２１３）ステップ２１３では携帯表示端末７が再起動を行う。
（Ｓ２１４）ステップ２１４では携帯表示端末７の退避データの復元を行う。
【００５３】
携帯表示端末７は、コンソール部１から電源オンの信号を受信した場合、携帯表示端末７をパワーオフ直前の状態に戻すために、ステップ２１２でハードディスクに待避したデータを復元する。なお、この待避データの復元は、例えばウィンドウＸＰなどのＯＳ使用の場合、ＯＳ自体にその機能が備わっているので、特にプログラミングの必要はない。
（Ｓ２１５）ステップ２１５では携帯表示端末７は結果データの受信を行う。
【００５４】
次に、携帯表示端末７はコンソール部１から送られてくる検査データを受信する。
（Ｓ２１６）ステップ２１６では携帯表示端末７は結果データの表示を行う。
【００５５】
次に、携帯表示端末７はコンソール部１から送られてきた検査データを表示し、必要に応じて補足データをコンソール部１から更に入手する。この入手する手順は、図４の実施例と同様である。
【００５６】
以上のような構成の携帯表示端末７を備えたＮＭＲ分析装置では、分析結果に異常が見られるような場合、携帯表示端末７を有効に用いることができる。異常の場合、全くFIDの観測ができない場合もあるが、そのスペクトルが広がって分解能が下がったり、本来現れない周波数にピークが現れたりする。原因究明のためには、ある程度試行錯誤的な対策や、関連すると思われる部品の近くで観察が必要な場合が多い。
【００５７】
例えば、試料分析部１が置かれている部屋の空調の吹き出し口が、直接試料近傍に向いていなくとも、試料分析部１の構造材に一旦当たって試験管６０の設置位置にあたるような場合、試験管６０にわずかな振動が誘起されるような可能性がある。ＮＭＲ分析装置設置時の気候と、問題発生時の気候が違えばこのような事が起こりうる。この場合、極めてわずかの風の流れの違いが原因となるわけであるから、試験管６０位置近傍でないと状況が把握しにくい。試験管６０のわずかの振動はＦＩＤスペクトルに本来現れない周波数のピークが出現するような症状が考えられる。但し、この現象は例えば、磁場の均一性が悪い場合にも起こりうる症状である。この場合は、試験管６０の近傍に原因があるとして、例えば、試験管６０に風があたった場合と、あたらない場合、試験管６０をクリーニングして設置場所に再度取りつけるなど、試験管６０のまわりで、対策し、その結果をすぐに見る事が出来るようにすれば、コンソール部１近くで作業するのに比べて、早く、確実に状況の把握と確認が可能となる。上述したように、従来、状況をモニタするに際しての雑音の問題も回避できており、このような検査・保守作業に極めて有効である。
【００５８】
以上述べた、第二の実施例において、第一の実施例の場合と同様、携帯表示端末としては、いわゆるノートパソコンに限定したものではなく、携帯可能で表示機能を有するものであれば利用可能である。また、本実施形態では携帯表示端末７のパワーオンを有線にて実現しているが、無線通信の場合も同様の機構を備えることは可能である。具体的には、無線の受信部分用電源のみを常時オンとして受信信号処理系のみ動作可能状態にしておき、無線信号のキャリヤが検出した時や、あらかじめ定めた電源オン情報を無線で受信した時に、携帯端末表示装置７全体の電源をオンとする機構を付加すればよい。この場合、通信インタフェース７０１およびパワーコントロール回路７１のみを携帯表示端末７と電源系統を切り離して、携帯端末表示装置７の放射電磁界を小さくすれば、無線でのパワーオンコントロールが可能になる。赤外線の場合も、ほぼ同様な構成でパワーオンコントロールが可能になる。さらに、携帯表示端末７端末から発生する電磁界を抑制するため、携帯表示端末７の電源として、交流電源ではなく、直流電源であるバッテリーを用いて動作させることを基本とする。
【００５９】
上記に示した実施形態では、休止状態に移行するパワーオフを行っている。休止状態への移行により、携帯表示端末７の電源を完全に切ることが出来るため、完全に携帯表示端末７から発生する雑音がなくなる点で望ましい方式である。但し、再起動の時間が遅いという欠点がある。これを回避するためには、休止状態ではなく、スタンバイ状態でパワーオフする方法がある。これは、メモリの記憶内容を保持したままパワーオフする方式で、メモリ部分の電源だけはオンのままとする。この構成によればより早く再起動する事が可能になるが、メモリ部分の電源からの発生雑音の影響の可能性はある。発生雑音が問題にならない程度であれば、図８に示したパワーオフのためのコマンドをスタンバイ状態に移行するコマンドに入れ換えることで採用可能である。
【００６０】
このように、本実施例によれば、市販のノートパソコンを携帯表示端末として使用でき、携帯表示端末および通信線からの雑音のＮＭＲ分析装置への影響の排除を簡単なパワーコントロール回路の付加で実現でき、さらに、携帯表示端末に備えるべきプログラムも、コンソール部で使用しているプログラムと極めて似ているので、わずかなプログラムの変更で実現できる。
【００６１】
また、通常のＮＭＲ分析装置に放射される雑音は、有線式のイーサネットでは、１２５ＭＨｚ以下程度であるため、９００ＭＨｚ程度の高分解能のＮＭＲ分析装置で扱う信号と同等の雑音レベルが分析側に入っても、信号の周波数と雑音の周波数が違っているため、問題とならない。また、無線式の場合は、そのキャリアが数ＧＨｚであるため、高分解能のＮＭＲ分析装置で扱う数百ＭＨｚと大きく違っている。受信信号処理回路には多くのフィルタが入っており、目的の周波数範囲以外を通さない構造となっているから問題にならない。但し、このように問題とならない条件としては、ＮＭＲ分析装置で計測する信号レベルと同程度の雑音であることが前提であり、プリアンプが飽和するほどの大きなレベルの雑音が混入すると増幅出来なくなるので問題となる。この為、プリアンプの飽和が問題となる場合や、より広範な周波数分解能のＮＭＲ分析装置を対象とする場合や、従来と違った試料の情報を得ることができるＮＭＲ分析器を検査対象とする場合には、信号と雑音の周波数が近くなる可能性があるので、本実施例に示された雑音対策が必要となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施形態による携帯表示端末を備えたＮＭＲ分析装置のブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態によるＮＭＲ分析装置主要信号のタイムチャートの例。
【図３】本発明の第１実施形態による携帯表示端末のブロック図。
【図４】本発明の第１実施形態による携帯表示端末を利用した検査の手順。
【図５】本発明の第１実施形態の分析モードの処理のタイミング図。
【図６】本発明の第１実施形態のチューニングおよび波形モニタモードの処理のタイミング図。
【図７】本発明の第２実施形態による携帯表示端末のブロック図。
【図８】本発明の第２実施形態による携帯表示端末を利用した検査の手順。
【符号の説明】
【００６３】
１…コンソール部、２…試料分析部、７…携帯表示端末、１０…コンピュータ、２０…ＲＦ信号発生器、２１…送信アンプ、２２…ゲート信号、３０…プリアンプ、３１…ＲＦ受信信号処理回路、４０…マグネット用電源、４１…マグネット、５０…チューニング回路、５１…プローブ、６０…試験管、７０…通信線、７１…パワーコントロール回路。
【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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