(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
局発信号を発生する局発信号発振器と、前記局発信号を用いて共鳴周波数信号を発生する共鳴周波数信号発生器とを少なくとも備え、前記共鳴周波数信号発生器からの共鳴周波数信号に基づいて得られるＲＦ信号を試料に照射することで核磁気共鳴現象を起こすようになっているＮＭＲ装置において、
前記共鳴周波数信号発生器は複数個設けられており、更に、前記局発信号発振器から発生される局発信号を前記共鳴周波数信号発生器の数と同数に分配してそれぞれ前記共鳴周波数信号発生器に供給する局発信号分配手段を備えており、
前記共鳴周波数信号発生器と同数設けられかつ前記共鳴周波数信号発生器にそれぞれ中間周波数信号を供給する中間周波数信号発振器を備え、
前記共鳴周波数信号発生器は、前記局発信号分配手段によって分配された前記局発信号と前記中間周波数信号発振器から供給される中間周波数信号とをミキシングして試料に照射して核磁気共鳴現象を起こさせる共鳴周波数信号を発生する共鳴周波数信号発生器であることを特徴とするＮＭＲ装置の局発信号供給装置。
【請求項２】
局発信号を発生する局発信号発振器と、前記局発信号を用いて共鳴周波数信号を発生する共鳴周波数信号発生器とを少なくとも備え、前記共鳴周波数信号発生器からの共鳴周波数信号に基づいて得られるＲＦ信号を試料に照射することで核磁気共鳴現象を起こすようになっているＮＭＲ装置において、
前記共鳴周波数信号発生器は複数個設けられており、更に、前記局発信号発振器から発生される局発信号を前記共鳴周波数信号発生器の数と同数に分配してそれぞれ前記共鳴周波数信号発生器に供給する局発信号分配手段を備え、
前記局発信号発振器として、相互に離れた周波数の局発信号を発生する、前記共鳴周波数信号発生器の数より少ない数の局発信号発振器が設けられているとともに、前記局発信号分配手段が各局発信号発振器に対応して設けられており、
更に、前記共鳴周波数信号発生器の数と同数設けられ、前記局発信号分配手段によって分配された局発信号を切替え選択してそれぞれ前記共鳴周波数信号発生器に供給する局発信号切替え手段を備えていることを特徴とするＮＭＲ装置の局発信号供給装置。
【請求項３】
前記局発信号分配手段と前記局発信号切替え手段とが１つの局発信号分配・切替え手段として構成されていることを特徴とする請求項２記載のＮＭＲ装置の局発信号供給装置。
【請求項４】
前記局発信号分配手段と前記局発信号切替え手段とが前記共鳴周波数信号発生器に内蔵されていることを特徴とする請求項２記載のＮＭＲ装置の局発信号供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核磁気共鳴現象を用いて物質の構造を調べるＮＭＲ装置の技術分野に属し、特に、複数の共鳴周波数信号を発生するために利用する局発信号を供給する局発信号供給装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＮＭＲ装置の基本構成は、図４に示す構成となっている。このＮＭＲ装置においては、磁石１中に置かれた試料２に磁場強度に応じた共鳴周波数のＲＦパルス信号を照射して核磁気共鳴現象を起こさせる。その場合、共鳴周波数信号は局発信号発振器３と中間周波数信号発振器４を共鳴周波数信号発生器５でミキシングして発生させる。この共鳴周波数信号は増幅器６で適当に増幅して入出力切替え器７を介して検出コイルからなる検出器８に入力し、検出器８からＲＦ信号として試料２に照射する。すると、試料２は核磁気共鳴現象により共鳴周波数の信号を出力するので、その信号を検出器８で捉える。捉えられた信号は入出力切替え器７を介して前置増幅器９に送られて増幅された後、受信機１０でオーディオ周波数に変換され、Ａ／Ｄ変換器１１でデジタル信号に変換される。そして、このデジタル信号がコンピュータ１２に取り込まれ、コンピュータ１２がこの信号を分析することにより、試料２が分析される。こうして、ＮＭＲ装置により物質の構造が調べられる。
【０００３】
ところで、物質の構造をより詳細に調べるために、従来、周波数や振幅、位相などを変化させたＲＦ信号を複数個同時にないしは時間差をおいて試料に照射することが一般的に行われている。そこで、図５に示すように従来のＮＲＭ装置は、複数のＲＦ信号を得るために複数（図示例では５個）の共鳴周波数信号発生器５を用いて複数の共鳴周波数信号を出力しているとともに、複数の共鳴周波数を得るために、各共鳴周波数信号発生器５に対応して共鳴周波数信号発生器５と同数（図示例では５個）の局発信号発振器３および中間周波数信号発振器４を用いている。
【０００４】
また、増幅器６、入出力切替え器７、検出器８、前置増幅器９は、通常、それらの動作周波数範囲が決まっているため、それらの周波数により使い分けが必要であることから、増幅器６の前にルーター１３が配置され、このルータ１３で周波数毎に振り分けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のＮＲＭ装置の局発信号供給装置では、局発信号発振器３が共鳴周波数信号発生器５の数だけ必要となっている。このため、局発信号発振器３の数が多くなり、コストが高いものとなっている。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、局発信号発振器の数を削減することにより、コストを低減することができるＮＭＲ装置の局発信号供給装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、局発信号を発生する局発信号発振器と、前記局発信号を用いて共鳴周波数信号を発生する共鳴周波数信号発生器とを少なくとも備え、前記共鳴周波数信号発生器からの共鳴周波数信号に基づいて得られるＲＦ信号を試料に照射することで核磁気共鳴現象を起こすようになっているＮＭＲ装置において、
前記共鳴周波数信号発生器は複数個設けられており、更に、前記局発信号発振器から発生される局発信号を前記共鳴周波数信号発生器の数と同数に分配してそれぞれ前記共鳴周波数信号発生器に供給する局発信号分配手段を備えており、前記共鳴周波数信号発生器と同数設けられかつ前記共鳴周波数信号発生器にそれぞれ中間周波数信号を供給する中間周波数信号発振器を備え、前記共鳴周波数信号発生器が、前記局発信号分配手段によって分配された前記局発信号と前記中間周波数信号発振器から供給される中間周波数信号とをミキシングして試料に照射して核磁気共鳴現象を起こさせる共鳴周波数信号を発生する共鳴周波数信号発生器であることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２の発明は、局発信号を発生する局発信号発振器と、前記局発信号を用いて共鳴周波数信号を発生する共鳴周波数信号発生器とを少なくとも備え、前記共鳴周波数信号発生器からの共鳴周波数信号に基づいて得られるＲＦ信号を試料に照射することで核磁気共鳴現象を起こすようになっているＮＭＲ装置において、前記共鳴周波数信号発生器は複数個設けられており、更に、前記局発信号発振器から発生される局発信号を前記共鳴周波数信号発生器の数と同数に分配してそれぞれ前記共鳴周波数信号発生器に供給する局発信号分配手段を備え、前記局発信号発振器として、相互に離れた周波数の局発信号を発生する、前記共鳴周波数信号発生器の数より少ない数の局発信号発振器が設けられているとともに、前記局発信号分配手段が各局発信号発振器に対応して設けられており、更に、前記共鳴周波数信号発生器の数と同数設けられ、前記局発信号分配手段によって分配された局発信号を切替え選択してそれぞれ前記共鳴周波数信号発生器に供給する局発信号切替え手段を備えていることを特徴としている。
【０００９】
更に、請求項３の発明は、前記局発信号分配手段と前記局発信号切替え手段とが１つの局発信号分配・切替え手段として構成されていることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、前記局発信号分配手段と前記局発信号切替え手段とが前記共鳴周波数信号発生器に内蔵されていることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
このように構成された本発明のＮＭＲ装置の局発信号供給装置においては、局発信号分配手段により１つの局発信号発振器からの局発信号が分配されてそれぞれ複数の共鳴周波数信号発生器に供給される。また、共鳴周波数信号発生器と同数設けられた中間周波数信号発振器から、それぞれ、中間周波数信号が共鳴周波数信号発生器に供給される。そして、共鳴周波数信号発生器は、供給されたこれらの局発信号と中間周波数信号とをミキシングすることで、試料に照射して核磁気共鳴現象を起こさせる共鳴周波数信号を発生する。したがって、局発信号発振器の数が共鳴周波数信号発生器の数より少なくすることが可能となり、従来に比べて局発信号発振器の数が削減されるようになる。
【００１１】
一方、請求項２の発明では、局発信号分配手段により１つの局発信号発振器からの局発信号が分配されて複数の共鳴周波数信号発生器に供給されるようになる。したがって、局発信号発振器の数が共鳴周波数信号発生器の数より少なくすることが可能となり、従来に比べて局発信号発振器の数が削減されるようになる。そして、局発信号切替え手段により、相互に比較的離れた周波数の局発信号が共鳴周波数信号発生器に供給可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るＮＭＲ装置の局発信号供給装置の実施の形態の一例を示す図である。なお、以下の本発明の実施の形態の各例についての説明においては、その例より前の例（従来例も含む）と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。
【００１３】
この例のＮＭＲ装置の局発信号供給装置は、出力しようとする複数のＲＦ信号の周波数が相互に近い場合、具体的には、複数のＲＦ信号の周波数の差が中間周波数信号発振器４で変化させることができる範囲である場合は、それらの複数のＲＦ信号において同じ局発信号を使用することができることを利用している。
【００１４】
すなわち、図１に示すようにこの例の局発信号供給装置は、複数（図示例では５個）の共鳴周波数信号発生器５に対し、局発信号発振器３が共鳴周波数信号発生器５の数より少ない数（図示例では２個）だけ設けられている。各局発信号発振器３からの局発信号は相互に比較的離れた周波数に設定されている。そして、各局発信号発振器３毎にそれぞれ局発信号分配手段（局発信号分配器）１４が設けられており、これらの局発信号分配手段１４はいずれも局発信号発振器３からの局発信号を共鳴周波数信号発生器５と同数に分配するようになっている。
【００１５】
また、各共鳴周波数信号発生器５にそれぞれ対応して局発信号選択手段（局発信号切替え器）１５が設けられており、これらの局発信号選択手段１５はいずれも各局発信号分配手段１４から分配された複数の局発信号から必要な局発信号を切替選択して対応する局発信号選択手段１５に供給するようになっている。
この例のＮＭＲ装置の他の構成は、図５に示す従来例と同じである。
【００１６】
このように構成されたこの例のＮＭＲ装置の局発信号供給装置においては、１つの局発信号発振器３から出力された局発信号が、その局発信号発振器３に対応する局発信号分配手段１４によって局発信号選択手段１５と同数に分配され、それぞれ局発信号選択手段１５に供給される。また、同様にして他の局発信号発振器３から出力された局発信号が、その局発信号発振器３に対応する局発信号分配手段１４によって局発信号選択手段１５と同数に分配され、それぞれ局発信号選択手段１５に供給される。
【００１７】
各局発信号選択手段１５は、それぞれ互いに独立して必要な局発信号を選択して対応する共鳴周波数信号発生器５に供給する。以下、図５に示す従来例と同様にしてＲＦ信号が得られる。
【００１８】
この例のＮＭＲ装置の局発信号供給装置によれば、１つの局発信号発振器３からの局発信号を複数に分配して用いているので、その分、局発信号発振器３の数を削減することができ、コストを節約することができる。
また、局発信号選択手段１５により、相互に比較的離れた周波数の局発信号を共鳴周波数信号発生器５に供給することができる。
この例のＮＭＲ装置の他の作用効果は、図５に示す従来例と同じである。
【００１９】
なお、局発信号発振器３の数および共鳴周波数信号発生器５の数は、局発信号発振器３の数が共鳴周波数信号発生器５の数より少なく設定しさえすれば、それぞれ前述の例に限定されることはなく、そのＮＲＭ装置の目的に必要なＲＦ信号の数に応じて任意に設定することができる。その場合、中間周波数信号発振器４の数および局発信号選択手段１５の数は、いずれも共鳴周波数信号発生器５の数と同数に設定し、局発信号分配手段１４の数は局発信号発振器３の数と同数に設定する。
【００２０】
図２は本発明の実施の形態の他の例を示す図である。
前述の図１に示す例では、局発信号分配器１４と局発信号切替え器１５とを別々に設けているが、この例の局発信号供給装置では、図２に示すように局発信号発振器３の数と同数の局発信号分配器１４と、共鳴周波数信号発生器５の数と同数の局発信号切替え器１５とが１つにまとめられて局発信号分配・切替え器１６として構成されている。そして、各局発信号発振器３からの局発信号がそれぞれ局発信号分配・切替え器１６に供給され、局発信号分配・切替え器１６によって分配選択された局発信号が共鳴周波数信号発生器５に供給されるようになっている。
【００２１】
このように、局発信号分配器１４と局発信号切替え器１５とを１つにまとめることにより、局発信号供給装置をよりコンパクトにできる。
この例のＮＭＲ装置の他の構成および他の作用効果は、図１に示す例と同じである。
【００２２】
図３は本発明の実施の形態の更に他の例を示す図である。
前述の図１に示す例では、局発信号分配器１４と局発信号切替え器１５とを別々にかつ共鳴周波数信号発生器５の外部に設けているが、この例の局発信号供給装置では、図３に示すように局発信号分配器１４および局発信号切替え器１５がともに共鳴周波数信号発生器５に内蔵されている。その場合、１つの共鳴周波数信号発生器５について、局発信号発振器３の数と同数の局発信号分配器１４と、１つの局発信号切替え器１５とが設けられている。各局発信号分配器１４は１つの入力と２つの出力とを有している。そして、各共鳴周波数信号発生器５の各局発信号分配器１４は、それぞれカスケード接続で互いに接続されている。
【００２３】
すなわち、１つの共鳴周波数信号発生器５における各局発信号分配器１４の各入力にそれぞれ対応する局発信号発振器３からの局発信号が供給され、各局発信号分配器１４によって分配された各局発信号がそれぞれ１つの出力から局発信号切替え器１５の対応する端子に供給されるようになっている。また、各局発信号分配器１４によって分配された各局発信号がそれぞれ他の出力から、次の共鳴周波数信号発生器５における各局発信号分配器１４の各入力に供給される。以下、各共鳴周波数信号発生器５について順次同様の局発信号の供給が行われるように各局発信号分配器１４が接続される。
このように、局発信号分配器１４と局発信号切替え器１５とを共鳴周波数信号発生器５に内蔵することにより、前述の例と同様に局発信号供給装置をよりコンパクトにできる。
【００２４】
なお、最後の共鳴周波数信号発生器５においては、各局発信号分配器１４を省略して、１つ前の共鳴周波数信号発生器５における局発信号分配器１４の他の出力を最後の共鳴周波数信号発生器５における局発信号切替え器１５の対応する端子に直接接続することもできる。
この例のＮＭＲ装置の他の構成および作用効果は、実質的に図１に示す例と同じである。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るＮＭＲ装置の局発信号供給装置によれば、局発信号分配手段により１つの局発信号発振器からの局発信号を分配して複数の共鳴周波数信号発生器に供給するとともに、共鳴周波数信号発生器と同数設けられた中間周波数信号発振器から、それぞれ、中間周波数信号を共鳴周波数信号発生器に供給し、共鳴周波数信号発生器により、供給されたこれらの局発信号と中間周波数信号とをミキシングすることで、試料に照射して核磁気共鳴現象を起こさせる共鳴周波数信号を発生するようにしているので、局発信号発振器の数を従来に比べて削減することができ、コストを節約することができる。
【００２６】
一方、請求項２の発明によれば、局発信号分配手段により１つの局発信号発振器からの局発信号を分配して複数の共鳴周波数信号発生器に供給するようにしているので、局発信号発振器の数を従来に比べて削減することができ、コストを節約することができる。また、局発信号切替え手段により、相互に比較的離れた周波数の局発信号を切り替えて共鳴周波数信号発生器に供給することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るＮＭＲ装置の局発信号供給装置の実施の形態の一例を模式的に示す図である。
【図２】  本発明の実施の形態の他の例を模式的に示す図である。
【図３】  本発明の実施の形態の他の例を模式的に示す図である。
【図４】  従来のＮＭＲ装置の一例を模式的に示す図である。
【図５】  従来のＮＭＲ装置の更に他の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１…磁石、２…試料、３…局発信号発振器、４…中間周波数信号発振器、５…共鳴周波数信号発生器、１４…局発信号分配手段、１５…局発信号選択手段、１６…局発信号分配・切替え器
【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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