(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルへの電磁波の照射とＮＭＲ信号の検出を行うプローブアンテナと、このプローブアンテナの共鳴周波数を微調整する同調回路と、前記プローブアンテナを送信機または受信機へ接続切替を行う送受切替器と、前記受信機の前置増幅器と、前記送受切替器，前記前置増幅器，前記プローブアンテナ，並びに前記同調回路を冷却する冷却機構を備えたＮＭＲ低温プローブの送受切替装置において、
前記送信機と前記送受切替器を結ぶ信号ライン間に、送信または受信指令を受けてオフまたはオンするスイッチング素子と冷却した抵抗との直列体を接続し、
前記直列体の接続点よりも前記送信機側に、受信指令を受けて前記送信機の出力端子間を短絡する短絡回路を備え、
前記短絡回路は、前記直列体の接続点から前記送信機側へ（λ／４）×奇数の距離を置いて配置され、送信または受信指令を受けてオフまたはオンする第２のスイッチング素子を前記信号ライン間に接続した
ことを特徴とするＮＭＲ低温プローブの送受切替装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２のスイッチング素子は、オンしたとき前記送信機からの送信信号を短絡することを特徴とするＮＭＲ低温プローブの送受切替装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記送信または受信指令は、前記信号ライン間に印加される正または負の直流電圧であり、前記第２のスイッチング素子は、ＰＩＮダイオードであることを特徴とするＮＭＲ低温プローブの送受切替装置。
【請求項４】
請求項３において、前記第２のスイッチング素子は、複数のＰＩＮダイオードの直列体であることを特徴とするＮＭＲ低温プローブの送受切替装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記送受切替器への送信または受信指令は、前記送信機と前記送受切替器を結ぶ信号ライン間に、同一の直流電圧の極性を正または負に切替えて印加する手段であることを特徴とするＮＭＲ低温プローブの送受切替装置。
【請求項６】
サンプルへの電磁波の照射とＮＭＲ信号の検出を行うプローブアンテナと、このプローブアンテナの共鳴周波数を微調整する同調回路と、プローブアンテナを送信機または受信機へ接続切替を行う送受切替器と、前記受信機の前置増幅器と、前記送受切替器，前記前置増幅器，前記プローブアンテナ，並びに前記同調回路を冷却する冷却機構を持つＮＭＲ低温プローブの送受切替装置において、前記送信機と前記送受切替器を結ぶ信号ライン間に接続され、正または負の直流電圧である送信または受信指令を受けて正または逆バイアスされる冷却されたＰＩＮダイオードと冷却した抵抗との直列体と、この直列体を接続した点から前記送信機側へ（λ／４）×奇数の距離を置いて前記信号ライン間に接続され、前記送信または受信指令を受けて正または逆バイアスされる第２のＰＩＮダイオードとを備えたことを特徴とするＮＭＲ低温プローブの送受切替装置。
【請求項７】
プローブアンテナによりサンプルへの電磁波の照射とＮＭＲ信号の検出を行い、前記プローブアンテナの共鳴周波数を同調回路で微調整し、前記プローブアンテナを送受切替器により送信機または受信機へ接続切替を行い、前記受信機の前置増幅器，前記送受切替器，前記プローブアンテナ，並びに前記同調回路を冷却するＮＭＲ低温プローブの送受切替方法において、前記送信機と前記送受切替器を結ぶ信号ライン間に、送受切替指令を受けてオン／オフするスイッチング素子と冷却した抵抗の直列体を接続し、この直列体を接続した点から前記送信機側へ（λ／４）×奇数の距離を置いた前記信号ライン間に、前記送受切替指令を受けてオン／オフする第２のスイッチング素子を接続することを特徴とするＮＭＲ低温プローブの送受切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物分子やタンパク質などの構造解析に有用な分析装置である核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光装置における低温プローブの低温送受切替装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光装置は、有機物分子やタンパク質などの構造解析に有用な分析装置である。ＮＭＲの信号強度は微弱であり、信号対雑音比を向上するためのいくつかの試みがなされてきた。その一つとして、検出するプローブアンテナや増幅回路を冷却して熱雑音を低減させた低温プローブが上げられる。現在、市販されている低温プローブでは、プローブアンテナを冷却しない常温プローブに対して３〜４倍程度の感度の向上が得られている。
【０００３】
低温プローブの基本的な構成は以下のようになっている。真空断熱のため真空容器となっているプローブ容器と、その中にまず、プローブアンテナ，アンテナ共振回路，送受切替器，前置増幅器，および伝送ケーブルなどの電気部品を備えている。次に、共振周波数調整機構などの機械部品，熱交換器（冷却ステージ），冷媒配管，熱輻射シールド，積層断熱材，および断熱支持部品などの冷却部品などを持つ。冷却は、専用の冷却装置により冷媒を供給するか、もしくは液体ヘリウムなどの寒剤を直接供給して行う。また、プローブ容器内を真空に保つため、信号の取り出しや共振調整のための回転の伝達は特殊なコネクタや回転導入機構が用いられる。これらの技術は、特許文献１や特許文献２などに詳細が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２９４７３４８号公報
【特許文献２】特開２００５−１０６６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のような技術により、ＮＭＲ計測において熱雑音を低減し信号対雑音比を向上することが可能となるが、より一層の感度向上のためには低温送受切替器部に更なる工夫が必要となっている。
【０００６】
熱雑音を低減するために最も効果的な方法は、より低い温度まで冷却することである。このとき、外部から混入する雑音は従来のシステムに対して相対的に大きくなる。
【０００７】
受信機へもっとも雑音が混入しやすいのが、プローブアンテナに対し受信機と送信機との切替を行う送受切替器部である。プローブアンテナと受信機を接続した状態とする受信モードでは送信機は切り離された状態となるが、電気的な切断が不完全であるため送信側から信号が漏れ入る。その大きさは、およそ１／１００程度まで低減された信号強度である。
【０００８】
プローブアンテナや前置増幅器の熱雑音は室温の雑音の１／１０以下に低減されているため、室温から漏れ入る雑音は無視できない量となっていた。
【０００９】
受信機の保護のため送信時の送受アイソレーションは、従来においても十分考慮されていたが、受信時の送受間アイソレーションなどは従来は考慮されていなかった問題である。また、受信機の一部を冷却し熱雑音を著しく低減したシステムにおいて顕在化した問題である。
【００１０】
本発明は、低温送受切替器の送信端子から漏れ入る雑音を低減し、ＮＭＲプローブの感度をより向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はその一面において、受信時には、送信時に接続されていた送信機に代えて抵抗を接続するスイッチ回路を配置する。
【００１２】
本発明の他の一面においては、さらに、受信時には、送信機の出力端を短絡するスイッチ回路を配置する。
【００１３】
本発明の具体的実施形態においては、これらのスイッチ回路はＰＩＮダイオードを用いて構成され、送受切替えと同期して受信モードと送信モードを切替える。
【００１４】
本発明の望ましい実施態様においては、サンプルへの電磁波の照射とＮＭＲ信号の検出を行うプローブアンテナと、このプローブアンテナの共鳴周波数を微調整する同調回路と、前記プローブアンテナを送信機または受信機へ接続切替を行う送受切替器と、前記受信機の前置増幅器と、前記送受切替器，前記前置増幅器，前記プローブアンテナ，並びに前記同調回路を冷却する冷却機構を備えたＮＭＲ低温プローブの送受切替装置において、前記送信機と前記送受切替器を結ぶ信号ライン間に、送信または受信指令を受けてオフまたはオンするスイッチング素子と冷却抵抗との直列体を接続したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の他の望ましい実施態様においては、前記直列体の接続点よりも前記送信機側に、受信指令を受けて前記送信機の出力端子間を短絡する短絡回路を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
送信機と切替えられた抵抗は、送受切替器と同じ温度まで冷却されており、室温水準の熱雑音を持つ送信機に代わって、より小さな熱雑音しか発生しない雑音源として働く。これによって、送信機側から受信機に漏れ入る雑音は１／１０程度に低減され、低温プローブの感度向上が得られる。
【００１７】
本発明のその他の目的と特徴は、以下に述べる実施形態の中で明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
検出するプローブアンテナや増幅回路を冷却して熱雑音を低減させた低温プローブは、市販されているもので、常温プローブに対し３〜４倍程度の感度の向上が得られている。
【００２０】
送受切替器は、プローブアンテナとプリアンプの間に位置するため、低温プローブ内に配置され冷却されている。プローブアンテナと同調・整合回路は、概略１０Ｋかそれ以下に冷却される。
【００２１】
送受切替器部では、送信モード時は送信機とプローブアンテナを接続し、受信モード時は受信機（前置増幅器）とプローブアンテナを接続するスイッチ回路として働く。送受切替器とプリアンプは概略１００Ｋ以下に冷却される。あまり冷却しすぎると電子部品の特性を損ねる懸念があるので４０Ｋ程度が好適である。その制御は、外部からの信号でＯＮ／ＯＦＦ切替える能動方式と照射信号の大電力を利用して切替える受動方式がある。能動方式ではＰＩＮダイオードを用いたスイッチ回路が、受動方式ではダイオードを逆方向に組合せたクロスダイオードを用いたスイッチ回路が用いられる。
【００２２】
図１に本発明の実施例１による低温プローブの送受切替装置を用いたＮＭＲ装置を示す。ＮＭＲ装置は、超電導マグネット２と計測装置３とプローブ１を主要部として持つ。低温プローブ１は、先端部にプローブアンテナ５を持ち、その近傍に同調・整合回路６を持つ。ＲＦ（Radio Frequency）信号の送受の効率をよくするために、プローブアンテナ５は同調・整合回路６によって整合されている。プローブアンテナ５は、サンプル（図示しない）の外周を覆うように配置され、サンプルにＮＭＲ信号を励起する照射（送信）とＮＭＲ信号の検出（受信）を行う。送信信号は送信機３４により作成され、受信信号は受信機３６により処理される。複数の核種を測定する場合には、プローブアンテナ５は複数の周波数に対して整合される。
【００２３】
送受信機３４，３６とプローブアンテナ５の間には、プローブアンテナ５を、送信の場合には送信機３４と、受信の場合には受信機３６と接続するため、送受切替器７が配置される。低温プローブ１では、熱雑音低減のため、受信機３６の初段のプリアンプ（前置増幅器）２９が冷却されており、その前段に位置する送受切替器７も冷却される。プリアンプ２９や送受切替器７は、低温プローブ１の筐体内に配置される。プリアンプ２９と送受切替器７は、それぞれ隣り合っており、共通の冷却ステージ上に配置される。冷却装置４から冷媒輸送路９を通して冷媒を輸送し、プローブアンテナ５や送受切替器７は冷却される。
【００２４】
送信機３４と送受切替器７を結ぶ信号ライン（同軸ケーブル）８の途上に、スイッチ回路１０−１および１０−２が分割して配置されている。スイッチ回路の抵抗部１０−１は、送受切替器７の本体の近傍に配置され、一方、スイッチ回路の短絡部１０−２は、前記抵抗部１０−１からλ／４の奇数倍の伝送ライン８の長さを隔てた位置に配置している。ここで、λとは観測する信号周波数における伝送路中の実効的な電磁波の波長である。また、スイッチ回路の抵抗部１０−１は、送受切替器７と同一基板上に配置し、同じ温度に冷却することが望ましい。
【００２５】
計測装置３には、制御電源３５を備えており、両スイッチ回路１０−１，１０−２を送受切替えに応じてＯＮ／ＯＦＦさせる。具体的には後述するが、送信機３４と送受切替器７を結ぶ信号ライン間に、スイッチ回路１０−１で冷却抵抗を接続したり、スイッチ回路１０−２で短絡したりする。
【００２６】
図２は、本発明の実施例１における送信機，受信機，及び送受切替器の物理的配置と機能領域の関係を示す説明図である。送信機領域は、計測装置３中の送信機３４のパワーアンプや波形制御器などである。低温プローブ容器１内のプリアンプ２９は、受信機領域の一部に位置づけられる。低温送受切替器領域としては、プローブ容器１内部の送受切替器７の本体部分，スイッチ回路の抵抗部１０−１，プローブ１と計測装置３の間にあるスイッチ回路の短絡部１０−２，及び計測装置３中の制御電源３５から成る。送信モードと受信モードの切替えは、制御電源３５から、信号ライン（同軸ケーブル）８に与える正または負の直流電圧の極性（送受信指令）によって実行されるが、詳細は後述する。
【００２７】
図３は、本発明の実施例１によるスイッチ回路および制御電源の一部を含めた低温送受切替装置の電気回路図である。送受切替器７は、一般的にＳＰＤＴ（Single Pole Double Throw）スイッチと呼ばれる構成となっている。送受切替器領域の送信ポート１１、受信ポート１２、アンテナポート１３は、直流を遮断するためのキャパシタ２１が配置されている。送信ポート１１には送信機３４が、受信ポート１２には、受信機３６のプリアンプ２９が、アンテナポート１３にはプローブアンテナ５が、それぞれ適切な長さのケーブルを介して接続される。制御ポート１４は、キャパシタ２２とインダクタ２３からなり、ＲＦ信号を遮断するフィルタが設置されており、ステップ状の直流電圧である制御信号を導入するように、送信または受信指令を発生する制御電源が接続される。ＲＦ信号系の接続にはセミリジッドケーブルなどの低損失な同軸ケーブルを、制御信号系にはツイストペア線や同軸ケーブルなど雑音が混入しにくいケーブルを用いる。送信・受信・アンテナのそれぞれの線路の合流点１５より受信ポート側には、合流点１５からλ／４の奇数倍の線路長を隔てた位置に、伝送信号ライン間（一方は接地）にＰＩＮダイオード１６が接続されている。また、合流点１５よりも送信ポート１１側には、合流点１５の近傍に、信号ラインに対し直列に、ＰＩＮダイオード１７が接続されている。
【００２８】
このＰＩＮダイオード１７よりも送信ポート１１側には、スイッチ回路の抵抗部１０−１として模擬負荷抵抗１８とＰＩＮダイオード１９の直列体が、信号ライン間に接続されている。さらに、スイッチ回路の抵抗部１９−１から送信ポート１１側に、λ／４の奇数倍の伝送路長を隔てた位置に、送信機３４の出力を短絡するＰＩＮダイオード２０がスイッチ回路の短絡部１０−２として設置されている。
【００２９】
送受切替器７とスイッチ回路１０からなる複合回路の動作を図４〜図７を用いて以下に説明する。
【００３０】
図４は、本発明の実施例１における送信モードでのＲＦ信号及び制御信号の流れを示す説明図である。
【００３１】
図４において、送信モードを指令する制御信号２４は、制御ポート１４に正の電圧（順電流）を与えることで導入され、送受切替器７中の２つのＰＩＮダイオード１６、１７を通過してアースに落ちる。このとき、アンテナポート１３に対し、送信ポート１１は接続、受信ポート１２は遮断されるため、ＲＦ信号２５は送信ポート１１からアンテナポート１３に向かって流れる。
【００３２】
図５は、本発明の実施例１における送信モードでのＲＦ信号に注目して書き直した模式的な電気回路図である。スイッチ回路１０は、その抵抗部１０−１および短絡部１０−２内のＰＩＮダイオード１９および２０が、逆バイアスされて動作しないため、通常の線路３１として働く。プローブアンテナ５と送信機３４が接続され、プローブアンテナ５とプリアンプ２９の間が遮断されている。しかしながら、図中の破線で示す不完全な遮断部３０が存在するため、受信ポート１２側へ僅かに信号が漏れる。送信信号は数十Ｗ以上時には数ｋＷの電力となることがあるため、プリアンプ２９を破壊から保護するためにλ／４の線路の調整や、ＰＩＮダイオードによる短絡回路を増やすことなどで対策する。
【００３３】
図６は、本発明の実施例１における受信モードでのＲＦ信号及び制御信号の流れを示す説明図である。
【００３４】
図６において、受信モードを指令する制御信号２６は、制御ポート１４に負の電圧−Ｖ（逆電流）を与えることで導入され、送受切替器領域中のスイッチ回路１０の２つのＰＩＮダイオード１９，２０および模擬負荷抵抗１８を通過してアースに落ちる。このとき、アンテナポート１３に対し、送信ポート１１は遮断、受信ポート１２は接続されているため、ＲＦ信号２７はアンテナポート１３から受信ポート１２に向かって流れる。
【００３５】
図７は、本発明の実施例１における受信モードでの電気回路を、ＲＦに注目して書き直した模式的な電気回路図である。プローブアンテナ５と送信機３４との間が遮断され、プローブアンテナ５と受信機３６のプリアンプ２９との間が接続されている。送受切替器７側は、スイッチ回路１０の抵抗部１０−１で接地され、送信機３４側は、スイッチ回路１０の短絡部１０−２で短絡されている。このとき、図中の破線で示す２ヶ所３２、３３に不完全な遮断が存在するため、送信ポート１１からの信号が受信ポート１２に僅かに漏れる。このとき、送信ポート１１から漏れてくる信号は雑音であるため、できうる限り除去しなければならない。スイッチ回路１０の抵抗部１０−１と短絡部１０−２の間の遮断の不完全さは、ＰＩＮダイオードのインピーダンスが完全にゼロとならないために発生する。しかしながら、スイッチ回路の抵抗部と短絡部の間の伝送路長をλ／４の奇数倍とすることで、抵抗部の抵抗に対し十分大きいインピーダンスと見えるように調整できる。抵抗部１０−１の抵抗は、ＰＩＮダイオードと抵抗素子の合計で５０Ωとする。線路に直列のＰＩＮダイオードによる送受ポート１１，１２間の遮断はせいぜい−２０ｄＢのアイソレーションしか取れない。これは、ＰＩＮダイオードのＯＦＦ時の特性が概ね１ｐＦ程度の容量を持つためである。しかしながら、本実施例のスイッチ回路により、アイソレーションを強化せずに漏れ雑音を低減させることが可能となった。送受切替器７側からスイッチ回路１０を観測すると、４０Ｋの温度で５０Ωの抵抗と、室温で５０Ωよりはるかに大きい抵抗の並列回路として観測され、実質上４０Ｋで５０Ωの抵抗として働く。
【００３６】
本実施例に比べ、従来の回路構成の場合は、ＰＩＮダイオードによる不完全な遮断の前に、室温の雑音に相当する３００Ｋの雑音源を持つ。したがって、直列のＰＩＮダイオードを通して受信機に漏れ入る熱雑音は、本実施例の場合、スイッチ回路を用いない従来技術と比較して、少なくとも２／１５程度まで低減されている。
【００３７】
本実施例の効果をシミュレーションにより検討した。計算の際にプローブアンテナ５の雑音が２０Ｋ、受信機３６の雑音が２０Ｋであり、理想的には４０Ｋの雑音である系を仮定した。
【００３８】
まず、従来通り、スイッチ回路なしでは、４４．２Ｋでの雑音であり、理想からの増分は４．２Ｋであった。
【００３９】
これに対して、本実施例のスイッチ回路によれば、４０．３Ｋでの雑音となり、理想からの増分は０．３Ｋであった。
【００４０】
このように、本実施例のスイッチ回路の適用により、３．９Ｋの雑音の改善があり理想的な状態にごく近づくことが明らかになった。
【００４１】
この実施例では、ＮＭＲ低温プローブ１の送受切替装置において、送信機３４と送受切替器７を結ぶ信号ライン８間（一方は接地で良い）に、送信または受信指令を受けてオフまたはオンするスイッチング素子１９と冷却抵抗１８との直列体を接続している。具体的には、送受（切替）指令は、前記信号ライン８間に印加される正または負の直流電圧であり、前記スイッチング素子は、ＰＩＮダイオード１９である。
【００４２】
さらに、前記直列体の接続点よりも前記送信機３４側に、受信指令を受けて前記送信機３４の出力端子間を短絡する短絡回路１０−２を備えている。具体的には、受信指令は、前記信号ライン８間（一方は接地で良い）に印加される負の直流電圧であり、前記スイッチング素子は、ＰＩＮダイオード２０である。
【００４３】
この実施例によれば、受信時に、送信機３４と切替えられた抵抗１８は、送受切替器７と同じ温度まで冷却されており、室温水準の熱雑音を持つ送信機３４に代わって、より小さな熱雑音しか発生しない。このため、送信機３４側から受信機３６に漏れ入る雑音は、１／１０程度に低減され、低温プローブの大幅な感度向上が得られる。
【実施例２】
【００４４】
ＰＩＮダイオードは、ＯＦＦ→ＯＮの切換りは非常に高速であるが、ＯＮ→ＯＦＦの切換りはそれほど高速でないため、高周波信号に対する通過特性が良好であることが特徴である。ＰＩＮダイオードをＯＮ状態にするためには、ＰＩＮダイオードの両端に閾値以上の電圧をかけて十分な電流を流す必要がある。また、ＯＦＦ状態にするためには、ＰＩＮダイオードの遮断を高めるため十分に大きい逆電圧をかける。一般的に、ＯＮのために必要な電流は５０ｍＡ程度で、ＯＦＦのために必要な電圧は１０Ｖ以下程度である。
【００４５】
送受切替器の切替制御には、１０μｓｅｃ程度の高速で電流通電状態と電圧印加状態を切替できる制御電源が必要となる。
【００４６】
ＮＭＲの信号周波数の数百ＭＨｚの帯域で特性が特に良好であるのは、Ｓｉ系半導体を用いたＰＩＮダイオードに限られる。特に、大電力を扱う点で化合物系（ＧａＡｓ系など）の半導体はＳｉ系半導体に及ばない。しかしながら、Ｓｉ系半導体は低温で動作させるとキャリアが減少し特性が変化する。ＰＩＮダイオードの場合には、ＯＮ状態にするため室温と比べると高い電圧と大きな電流が必要となる。室温の系統では送信機などと同期するためのトリガ信号を直接制御信号として用いることも可能であったが、ＰＩＮダイオードを用いた低温送受切替器では、制御電源にずっと高性能で高価な電源が要求される。また、制御電源は外部からトリガ信号を受け取って高速に動作しなければならない。
【００４７】
本発明の実施例２による送受切替装置では、この種の問題が解決され電源のコストを抑えることができる。
【００４８】
図８は、本発明の実施例２による低温プローブの送受切替装置の電気回路図である。図では、図３に示した実施例１の電気回路図に対応して図示しているため、図３と異なる点のみについて説明する。本実施例における回路構成は、スイッチ回路短絡部１０−２のＰＩＮダイオードを複数直列２０−１および２０−２とした点が特徴である。あるいは図示しないが、直列と並列を組合せた回路としても構わない。このスイッチ回路の狙いは、送信モードと受信モードで流れる電流および印加される電圧を同じとすることである。図８の回路では送信モード時にＰＩＮダイオードが２個直列となるので、短絡部１０−２を２個直列とすることで、最も簡単に目的を達成できる。
【００４９】
本実施例における送受切替装置は、送信モードと受信モードを切替えるための制御方式が非常に簡略化されている。図８の送受切替装置を動作させるためには、図９に示す簡単な制御電源回路でよい。
【００５０】
図９は、本発明の実施例２に適用可能な制御電源図の回路は単一方向に電流を流す直流電源３７と、正負の反転回路３８により構成される。図８の回路は送信モードと受信モードでインピーダンスがほとんど変化しないので、図９中の直流電源そのものは高速動作を要求されない。
【００５１】
このような構成でも、実施例１の場合と同様に、送信端子側からの雑音が低減されているので、ＮＭＲの感度を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例１によるＮＭＲ装置の低温プローブの送受切替装置構成図である。
【図２】本発明の実施例１における送信機，受信機，及び送受切替器の物理的配置と機能領域の関係を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例１によるスイッチ回路および制御電源の一部を含めた低温送受切替装置の電気回路図である。
【図４】本発明の実施例１における送信モードでのＲＦ信号及び制御信号の流れを示す説明図である。
【図５】本発明の実施例１における送信モードでのＲＦ信号に注目して書き直した模式的な電気回路図である。
【図６】本発明の実施例１における受信モードでのＲＦ信号及び制御信号の流れを示す説明図である。
【図７】本発明の実施例１における受信モードでの電気回路を、ＲＦに注目して書き直した模式的な電気回路図である。
【図８】本発明の実施例２による低温プローブの送受切替装置の電気回路図である。
【図９】本発明の実施例２で適用可能な制御電源の回路構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…低温プローブ（容器）、２…超電導マグネット、３…計測装置、３４…送信機、３５…制御電源、３６…受信機、４…冷却装置、５…プローブアンテナ、６…同調・整合回路、７…送受切替器、８…信号ライン（同軸ケーブル）、９…冷媒輸送路、１０…スイッチ回路、１０−１…抵抗部、１０−２…短絡部、１５…合流点、１６，１９，２０，２０−１，２０−２…ＰＩＮダイオード、１８…模擬負荷抵抗、２１，２２…キャパシタ、２３…インダクタ、２４，２６…制御信号（送受指令）、２５，２７…ＲＦ信号、２９…プリアンプ（前置増幅器）、３０，３２，３３…不完全遮断部、３１…通常の線路、３７…直流電源、３８…正負の反転回路。
【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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【図９】
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