(57)【要約】      （修正有）【課題】送信および受信の両方に機能するただ１つのコイルを備えるタイプの核磁気共鳴用のプローブを調節する方法であって、検出される共鳴信号の出力の増大を可能とし、信号対雑音比の改善に寄与する方法を提供すること。【解決手段】核磁気共鳴用の励起および検出回路を調節する方法であって、当該回路が、磁場が印加された試料の核スピンを励起するためのパルス送信用、且つ、前記核スピンからの共鳴信号検出用のただ１つのコイル（Ｌ）を備えるタイプのプローブ（Ｓ）を備え、前記方法が、前記回路の受信時の共振周波数を、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数（ｆ０）へとチューニングする工程を特徴とする。検出回路は、核磁気共鳴用の励起および検出回路であって、上述のような調節方法を実行するように構成されている。【選択図】図３
2009139380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核磁気共鳴用の励起および検出回路を調節する方法であって、
当該回路が、磁場が印加された試料の核スピンを励起するためのパルス送信用、且つ、前記核スピンからの共鳴信号検出用のただ１つのコイル（Ｌ）を備えるタイプのプローブ（Ｓ）を備え、
前記方法が、
前記回路の受信時の共振周波数を、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数（ｆ０）へとチューニングする工程を特徴とする方法。
【請求項２】
前記プローブの受信時の共振周波数をラーモア周波数へとチューニングする前記工程が、
核磁気共鳴による分析用の磁場が印加された試料を存在させた状態で、少なくとも第１の調節パラメータを調節し、前記コイルを備える共振回路の端子において、電気雑音スペクトルへの当該調節の影響を観測することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記雑音スペクトルを、少なくとも前記第１の調節パラメータを調節しつつ測定し、当該パラメータを、前記雑音スペクトルの最大値が前記ラーモア周波数（ｆ０）に一致するまで調節する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記雑音スペクトルを、電子スペクトル分析器を使用して測定する請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記励起および検出周波数の受信時の共振周波数をラーモア周波数へとチューニングする前記工程が、
前記ラーモア周波数（ｆ０）と前記雑音スペクトルが強度の最大値を呈する周波数（ｆｒ）との間のオフセットを、核磁気共鳴分光計を使用して決定するサブ工程と、
送信時の前記励起および検出回路を、前記オフセットによって修正されたラーモア周波数へとチューニングするサブ工程と
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記オフセットを決定する前記サブ工程と、前記励起および検出回路を送信時にチューニングする前記サブ工程とを、反復的に繰り返す請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記プローブの受信時の共振周波数をラーモア周波数へとチューニングする前記工程が、
スピン雑音スペクトルを測定することと、
当該スピン雑音スペクトルが純粋な吸収ピークを呈するまで、少なくとも前記第１の調節パラメータを調節することと
を含む請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記励起および検出回路の受信時の共振周波数を、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数へとチューニングする前記工程が、
前記プローブのＱファクタの最適化と共振周波数のチューニングとを同時に行うために、少なくとも第１および第２のパラメータ（Ｃｔ、Ｃｍ）を同時に調節すること
を含む請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記第１の調節パラメータが、前記コイル（Ｌ）に並列に接続された第１のキャパシタ（Ｃｔ）の容量値である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の調節パラメータが、前記コイル（Ｌ）および前記第１のキャパシタ（Ｃｔ）の前記並列接続に直列に接続された第２のキャパシタ（Ｃｍ）の容量値である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記励起および検出回路と、前記核スピン励起パルス生成用の回路（Ｇ）との間のインピーダンスマッチングを得るために、少なくとも第３の調節パラメータを調節する工程をさらに含み、
当該第３のパラメータは、少なくとも第１の近似までは、前記励起および検出回路の受信時の共振周波数の前記チューニングに影響を及ぼさないように選択される請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記ラーモア周波数について前記励起および検出回路の送信時のチューニングを得るために、少なくとも第４の調節パラメータを調節する工程をさらに含み、
当該第４のパラメータは、少なくとも第１の近似までは、前記励起および検出回路の受信時の共振周波数の前記チューニングに影響を及ぼさないように選択される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記励起および検出回路の前記インピーダンスを、前記核スピン励起パルス生成用の前記回路のインピーダンスへと適合させる前記工程と、前記ラーモア周波数へ送信時にチューニングする前記工程とを、前記コイルを備える共振回路を、前記核スピン励起パルス生成用の前記回路（Ｇ）に接続する伝送線路上に位置する、少なくとも１つの調節式の電気素子（Ａ、Ｃ１、Ｃ２）を調節することによって実行し、
当該調節式の電気素子が、前記コイルが検出するスピン共鳴信号にとって開回路となる分離素子（ＥＤ１）によって、前記コイル（Ｌ）を備える前記共振回路から分離されている請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記励起および検出回路の受信時の前記周波数チューニングを、前記コイルが受信したスピン共鳴信号を増幅するための前置増幅器回路（ＰＡ）の入力に位置する、少なくとも１つの調節式の素子（Ｂ、Ｃ１、Ｃ２）を調節することによって実行し、
当該調節式の電気素子が、前記核スピン励起パルスにとって回路接地への短絡回路となる分離素子（ＥＤ２）によって、前記コイルから分離されている請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記励起および検出回路の前記インピーダンスを、前記核スピン励起パルス生成用の前記回路（Ｇ）のインピーダンスへとマッチングさせる前記工程と、前記ラーモア周波数へ送信時にチューニングする前記工程とを、前記コイル（Ｃｔ）に並列に配置された第１のキャパシタの容量値と、前記コイル（Ｌ）および前記第１のキャパシタ（Ｃｔ）の前記並列接続に直列に配置された第２のキャパシタの容量値とを調節することによって実行する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
受信時の前記プローブの前記周波数をチューニングする前記工程と、前記プローブのインピーダンスをマッチングさせる前記工程と、送信時の前記プローブの周波数をチューニングする前記工程とを、反復的に繰り返す請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
核磁気共鳴用の励起および検出回路であって、
当該回路が、磁場が印加された試料の核スピンを励起するためのパルス送信用、且つ、前記核スピンからの共鳴信号検出用のただ１つのコイル（Ｌ）を備えるタイプのプローブ（Ｓ）を備え、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の調節方法を実行するように構成されており、
さらに、前記回路が、
前記プローブの受信時の共振周波数を、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数（ｆ０）へとチューニングできるようにするための、少なくとも１つの調節式の電気素子（Ｃｔ、Ｃｍ）と、
前記プローブの送信時の共振周波数を、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数（ｆ０）へとチューニングできるようにし、且つ、前記プローブのインピーダンスを、前記核スピン励起パルス生成用の回路（Ｇ）のインピーダンスへとマッチングさせることができるようにするための、少なくとも１つの個別の電気素子（Ｃ１、Ｃ２）とを備えることを特徴とする核磁気共鳴用の励起および検出回路。
【請求項１８】
少なくとも１つの前記調節式の電気素子（Ａ、Ｃ１、Ｃ２）が、前記コイルを、前記核スピン励起パルス生成用の前記回路（Ｇ）に接続する伝送線路上に位置しており、
当該調節式の電気素子が、前記コイルが検出するスピン共鳴信号にとって開回路となる分離素子によって、前記コイルから分離されている請求項１７に記載の核磁気共鳴用の励起および検出回路。
【請求項１９】
少なくとも１つの前記調節式の電気素子（Ｂ、Ｃ１、Ｃ２）が、前記コイルが受信したスピン共鳴信号を増幅するための前置増幅器回路（ＰＡ）の入力に位置しており、
前記核スピン励起パルスにとって回路接地への短絡回路となる分離素子によって、前記コイルから分離されている請求項１７に記載の核磁気共鳴用の励起および検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）用の励起および検出回路の調節方法であって、当該回路によって検出される信号の信号対雑音比を改善するように機能する方法に関する。
【０００２】
さらに本発明は、そのような方法を実現可能にするように構成されたＮＭＲ用の励起および検出回路に関する。
【０００３】
本発明は、磁場が印加された試料の核スピンを励起すべくパルスを放射するための、およびこの核スピンからの共鳴信号を検出するためのただ１つのコイルを有するタイプのプローブを備える回路に適合する。そのようなプローブは、主としてＮＭＲ分光法において使用されるが、時には核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）においても使用される。
【背景技術】
【０００４】
核磁気共鳴、すなわちＮＭＲは、物質の精密な化学的分析を実行する方法であるが、関係するエネルギーの小ささゆえ、感度不足を弱点とする。この感度を向上させることができる方法はいずれも、ＮＭＲおよびＮＭＲの最も知られた部門であるＭＲＩの応用分野の拡大に役立つであろう。
【０００５】
現時点において最も高感度かつ最も利用されている方法である、フーリエ変換による核磁気共鳴の原理は、試料を外部の静磁場Ｂ０に配置することと、静磁場Ｂ０に直交する振幅Ｂ１の高周波の電磁パルスであり、且つラーモア周波数として知られる核スピン共鳴周波数
【０００６】
【数１】
2009139380.tif 000003
【０００７】
（式中、γは磁気回転比）に近い周波数の電磁パルスによって、核磁化Ｍを励起することとからなる。
【０００８】
多くの実験および市販の構成においては、静磁場Ｂ０の値が一定であるため、そして、考慮中の同位体の磁気回転比が、その原子の化学的環境に応じてほとんど変化しない（１０−４未満、典型的には１０−５未満の相対変化）ため、このことが、ラーモア周波数が実験の構成によって決定される定数であることを受け入れることと同じ意味であることに気付くことが重要である。
【０００９】
励起後に、核磁化は、そのラーモア周波数におけるＢ０によって定められる軸を中心とする歳差運動を示す。磁化のこの歳差は、ファラデー効果によって、Ｂ０に垂直な軸のコイルに電流を生成するように機能し、この電流が実際に検出される信号に相当する。実際には、信号は弱いため、基準周波数（典型的には、励起高周波（ＲＦ）フィールドの周波数）によって掛け合わされる前に、まず最初に増幅される。信号の低周波部分のみを保存する（低域通過フィルタ）ことによって、時間領域の信号がその後デジタル的に変換され、フーリエ変換を加えた後にスペクトルが導出される。このように、磁場Ｂ０を生成するコイルの他に、Ｂ０に直交する高周波フィールドＢ１を生成するための少なくとも１つの別のコイルを有する必要があることを、見て取ることができる。空間および高周波コイル間の交差の困難に関する問題のため、多くの構成では、ただ１つの高周波コイルを使用し、且つこのコイルを励起および検出の両方の用途に使用することが、より簡単であることが分かっている。この１つのコイルは、容量性の素子に組み合わされて、検出対象の原子の核スピンによって放射される信号のラーモア周波数にチューニングされた共振回路を構成する。多くの場合、電子回路は、ヘッド・トゥ・テイルで並列に接続された２つのダイオードで構成され、前記共振回路と前置増幅器との間に配置され、励起の際に生じる電圧サージから受信回路（特には、前置増幅器）を保護しつつ、送信回路を受信回路から分離するように機能する［参考文献１］。コイルでは、コイルを含む共振周波数の共振周波数ｆｒをラーモア周波数ｆ０へとチューニングすることによって、ＮＭＲ検出感度についての改善が、
【００１０】
【数２】
2009139380.tif 000004
【００１１】
を用いてＱ１／２の係数で得られる。ここで、式中、Ｌはコイルのインダクタンスであって、ｒはコイルの抵抗である。これを行うために、可変キャパシタが直列および並列に追加される。コイルおよびチューニングキャパシタを備える電子回路は、測定ヘッドまたは「プローブ」と称され、励起および検出回路の主要部分を構成する。さらに、インピーダンスマッチングも必要である。それは、送信器回路の増幅器によって供給されるパワーが反射されないように、とりわけ、プローブのインピーダンスを送信器回路の増幅器のインピーダンスにマッチングさせることからなる。マッチングは、通常は５０オーム（Ω）において実行される。
【００１２】
実際には、静磁場に関係する高いラーモア周波数、すなわち数十〜数百メガヘルツの周波数のために、プローブのチューニング回路はリアクタンス回路であり、通常は、容量値Ｃｔによって代表されるチューニングキャパシタと、容量値Ｃｍによって代表されるマッチングキャパシタとを備え、チューニングキャパシタは、電子回路の共振周波数ｆｒを検出対象の原子の核スピンのラーモア周波数ｆ０へと調節することを主目的として、通常はコイルに並列に接続され、マッチングキャパシタは、プローブのインピーダンスを５０Ωへとマッチングさせることを目的として、通常はコイルおよびチューニングキャパシタＣｔの並列接続に直列に接続されている。調節式キャパシタ、すなわちチューニングキャパシタＣｔおよびマッチングキャパシタＣｍの値の調節は、試料における電気的損失に依存して決まるが、通常は、ウォブレータ（ｗｏｂｕｌａｔｏｒ）へと接続されたＬＣバラン回路の手助けにより、コイルを備える共振回路の応答を調査することによって、あるいは、増幅器へと反射される信号を最小にすることによって、実験的に決定される。すべての状況において、プローブの共振回路は、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数へと、送信時にチューニングされる。
【００１３】
通常は、送信時にプローブの共振回路をチューニングすれば、受信時にこの共振回路の満足できるチューニングを得るには充分であると考えられる。換言すると、ＮＭＲプローブの送信時および受信時の共振周波数は実質的に同じであると考えられる。
【００１４】
しかしながら、本発明者らは、プローブの共振周波数を、検出すべき原子の核磁化のラーモア周波数へと送信時に正確にチューニングする場合、同じプローブが受信時に正確にチューニングされないことを見出した。このチューニングのオフセットは、ケーブルの長さやダイオードの寄生容量などといった、さまざまな要因に起因する。ＮＭＲ分光法の分野における一般的な意見とは対照的に、本発明者らは、このチューニングのオフセットを無視することが到底できず、すべてではないにせよ、多くのＮＭＲプローブおよび市販の構成において、最大で数十または数百キロヘルツになりうることに気が付いた。このようなチューニングのオフセットは、受信する信号のパワーの低下と、１デシベル（ｄＢ）程度またはそれ以上のオーダーの信号対雑音比の低下とにつながり、これはかなりの大きさである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、送信および受信の両方に機能するただ１つのコイルを備えるタイプの核磁気共鳴用のプローブを調節する方法であって、検出される共鳴信号の出力の増大を可能とし、信号対雑音比の改善に寄与する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、そのような目的は、核磁気共鳴用の励起および検出回路を調節する方法であって、当該回路が、磁場が印加された試料の核スピンを励起するためのパルス送信用、且つ、前記核スピンからの共鳴信号検出用のただ１つのコイルを備えるタイプのプローブを備え、前記方法が、前記回路の受信時の共振周波数を、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数へとチューニングする工程を特徴とする方法によって達成される。
【００１７】
受信時の共振周波数をチューニングすることは、受信器回路の共振周波数をラーモア周波数へと調節することを意味する。受信器回路は、少なくともプローブとその周波数およびインピーダンスを調節するための手段とを備える。周波数およびインピーダンスの調節手段は、通常は調節式キャパシタであるが、例えば、リアクタンス回路などの、コイルのクオリティファクタ（Ｑファクタ）を１０％を超えて低下させることがない任意の他の種類の調節手段も適用することができる。
【００１８】
受信器回路の共振周波数のラーモア周波数への調節は、後述する様々な方法にて実行可能である。
【００１９】
第１の好ましい変形例では、受信時の周波数の調節は、従来技術の技法を使用して、送信時のプローブのチューニングおよびインピーダンスマッチングを行う最初の段階にて開始される。実際には、平凡かつ確実な方法は、分析用の試料をプローブ内に配置し、そして、ＮＭＲ器具の生成器の入力へと適切な設定値を届けることにより、あるいは、この生成器をウォブレータ（生成器の信号レベルに匹敵するレベルの信号を供給する増幅器が後続に接続されている）で置き換えることによって、ウォブレートされた信号を生成することからなる。次いで、プローブの応答が、核スピン励起用のパルスを生成するための回路のインピーダンスに対して設定されたＬＣバラン回路によって調査される。次いで、プローブの共振回路が、共振周波数をラーモア周波数へとチューニングすべく調節され、次いでインピーダンスが、核スピン励起用のパルス生成器のインピーダンスへと適合される。この従来の工程が実行されると、受信時に周波数をチューニングするために、送信が停止され、前置増幅器からの出力の信号が、核磁気共鳴分光計によって観測される。次いで、分析対象の原子の核スピンのラーモア周波数における平均雑音レベルを最大化するように、周波数チューニング手段（通常は、容量Ｃｔのキャパシタであり、おそらくはインピーダンスマッチングを調節する容量Ｃｍのキャパシタの反復使用を伴う）が少しばかり調節される。
【００２０】
コイルを備える共振回路がきわめて周波数選択的である場合、すなわち回路のＱファクタがきわめて大きい場合には、受信時の周波数チューニングによって引き起こされる小さな周波数オフセットが、励起の際に試料が受け取るパワーを減少させてしまう可能性があり、パワーはもはや充分ではなくなる。あるいは、送信器回路のラーモア周波数におけるインピーダンスのミスマッチのために、そのオフセットが、検出すべき原子の核スピン励起用のパルス生成器を非動作にしてしまう可能性がある。そこで、この欠点を、例えば調節式キャパシタまたは調節式のリアクタンス回路によって構成される手段である第２の周波数調節手段を、生成器とプローブとの間に追加することによって改善する。
【００２１】
受信時の周波数を調節する第２の好ましい変形例では、上述のように進めることによって、送信時に周波数が調節され、コイルを備える共振回路のチューニングおよびマッチングを行う。次に、コイルを備える回路の受信時の共振周波数を調節する後続の工程は、スペクトル分析器の助けによって取得される複数回の取得（典型的には、１００以上）を蓄積および平均化することによって、前置増幅器によって出力される信号の周波数応答を測定することからなる。受信器回路の実際の共振が、分析対象の原子の核スピンのラーモア周波数から少し異なっていることを示す曲線が得られる。次いで、通常は、周波数に対して作用するように接続された調節式キャパシタを調節することによって容量を変化させることにより、受信器回路の実際の共振が分析対象の原子の核スピンのラーモア周波数に等しくなるまで、周波数調節手段の第１のパラメータが調節される。
【００２２】
第３の好ましい変形例では、受信器の周波数が、放射減衰を利用することによってさらにより正確な調節を実行することによって調節される。この第３の変形例は、以下の発明を実施するための形態の詳しい説明において、さらに詳しく記述される。
【００２３】
本発明の別の特定の具現化では、前記プローブの受信時の共振周波数をラーモア周波数へとチューニングする前記工程が、核磁気共鳴による分析用の磁場が印加された試料を存在させた状態で、少なくとも第１の調節パラメータを調節し、前記コイルを備える共振回路の端子において、電気雑音スペクトルへの当該調節の影響を観測することを含むことができる。
【００２４】
また、前記雑音スペクトルを、少なくとも前記第１の調節パラメータを調節しつつ測定し、当該パラメータを、前記雑音スペクトルの最大値が前記ラーモア周波数に一致するまで調節することができる。
【００２５】
また、前記雑音スペクトルを、電子スペクトル分析器を使用して測定することができる。
【００２６】
また、前記励起および検出周波数の受信時の共振周波数をラーモア周波数へとチューニングする前記工程が、前記ラーモア周波数と前記雑音スペクトルが強度の最大値を呈する周波数との間のオフセットを、核磁気共鳴分光計を使用して決定するサブ工程と、送信時の前記励起および検出回路を、前記オフセットによって修正されたラーモア周波数へとチューニングするサブ工程とを含むことができる。
【００２７】
また、前記オフセットを決定する前記サブ工程と、前記励起および検出回路を送信時にチューニングする前記サブ工程とを、反復的に繰り返すことができる。
【００２８】
また、前記プローブの受信時の共振周波数をラーモア周波数へとチューニングする前記工程が、スピン雑音スペクトルを測定することと、当該スピン雑音スペクトルが共振周波数において純粋な吸収に対応するローレンツ型の形状を有する吸収を呈するまで、少なくとも前記第１の調節パラメータを調節することを含むことができる。
【００２９】
また、前記励起および検出回路の受信時の共振周波数を、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数へとチューニングする前記工程が、前記プローブのＱファクタの最適化と共振周波数のチューニングとを同時に行うために、少なくとも第１および第２のパラメータを同時に調節することを含むことができる。
【００３０】
また、前記第１の調節パラメータは、前記コイルに並列に接続された第１のキャパシタの容量値であってもよい。
【００３１】
また、前記第２の調節パラメータは、前記コイルおよび前記第１のキャパシタの前記並列接続に直列に接続された第２のキャパシタの容量値であってもよい。
【００３２】
また、さらにこの方法が、前記励起および検出回路と、前記核スピン励起パルス生成用の回路との間のインピーダンスマッチングを得るために、少なくとも第３の調節パラメータを調節する工程を含み、当該第３のパラメータは、少なくとも第１の近似までは、前記励起および検出回路の受信時の共振周波数の前記チューニングに影響を及ぼさないように選択されることができる。
【００３３】
また、さらにこの方法が、前記ラーモア周波数について前記励起および検出回路の送信時のチューニングを得るために、少なくとも第４の調節パラメータを調節する工程を含み、当該第４のパラメータは、少なくとも第１の近似までは、前記励起および検出回路の受信時の共振周波数の前記チューニングに影響を及ぼさないように選択されることができる。
【００３４】
また、前記励起および検出回路の前記インピーダンスを、前記核スピン励起パルス生成用の前記回路のインピーダンスへと適合させる前記工程と、前記ラーモア周波数へ送信時にチューニングする前記工程とを、前記コイルを備える共振回路を、前記核スピン励起パルス生成用の前記回路に接続する伝送線路上に位置する、少なくとも１つの調節式の電気素子を調節することによって実行し、当該調節式の電気素子が、前記コイルが検出するスピン共鳴信号にとって開回路となる分離素子によって、前記コイルを備える前記共振回路から分離されていることができる。
【００３５】
一変形例では、前記励起および検出回路の受信時の前記周波数チューニングを、前記コイルが受信したスピン共鳴信号を増幅するための前置増幅器回路の入力に位置する、少なくとも１つの調節式の素子を調節することによって実行し、当該調節式の電気素子が、前記核スピン励起パルスにとって回路接地への短絡回路となる分離素子によって、前記コイルから分離されていることができる。
【００３６】
また、前記励起および検出回路の前記インピーダンスを、前記核スピン励起パルス生成用の前記回路のインピーダンスへとマッチングさせる前記工程と、前記ラーモア周波数へ送信時にチューニングする前記工程とを、前記コイルに並列に配置された第１のキャパシタの容量値と、前記コイルおよび前記第１のキャパシタの前記並列接続に直列に配置された第２のキャパシタの容量値とを調節することによって実行することができる。
【００３７】
また、受信時の前記プローブの前記周波数をチューニングする前記工程と、前記プローブのインピーダンスをマッチングさせる前記工程と、送信時の前記プローブの周波数をチューニングする前記工程とを、反復的に繰り返すことができる。
【００３８】
さらに本発明は、核磁気共鳴用の励起および検出回路であって、当該回路が、磁場が印加された試料の核スピンを励起するためのパルス送信用、且つ、前記核スピンからの共鳴信号検出用のただ１つのコイルを備えるタイプのプローブを備え、上述のような調節方法を実行するように構成されており、さらに、前記回路が、前記プローブの受信時の共振周波数を、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数へとチューニングできるようにするための、少なくとも１つの調節式の電気素子と、前記プローブの送信時の共振周波数を、検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数へとチューニングできるようにし、且つ、前記プローブのインピーダンスを、前記核スピン励起パルス生成用の回路のインピーダンスへとマッチングさせることができるようにするための、少なくとも１つの調節式の電気素子とを備えることを特徴とする核磁気共鳴用の励起および検出回路を提供する。
【００３９】
本発明の特定の実施形態では、少なくとも１つの前記調節式の電気素子が、前記コイルを、前記核スピン励起パルス生成用の前記回路に接続する伝送線路上に位置しており、当該リアクタンス素子が、前記コイルが検出するスピン共鳴信号にとって開回路となる分離素子によって、前記コイルから分離されていることができる。
【００４０】
一変形例では、少なくとも１つの前記調節式の電気素子が、前記コイルが受信したスピン共鳴信号を増幅するための前置増幅器回路の入力に位置しており、前記核スピン励起パルスにとって回路接地への短絡回路となる分離素子によって、前記コイルから分離されていることができる。
【００４１】
本発明の他の特徴、詳細、および利点は、一例として提示する添付の図面を参照する以下の説明により明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、送信および受信の両方に機能するただ１つのコイルを有するタイプのプローブを備えるＮＭＲ励起および検出回路の理論的な回路図である。
【図１ｂ】図１ｂは、送信時のプローブ用の周波数チューニングおよびインピーダンスマッチング回路を示す。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、スピン雑音ＮＭＲスペクトルの２つの例を示す。図２Ａのスペクトルは、送信時に、すなわち従来技術に従ってチューニングされたプローブを使用して得られたものであり、図２Ｂのスペクトルは、受信時に、すなわち本発明に従ってチューニングされたプローブを使用して得られたものである。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、送信時（図３Ａ）および受信（図３Ｂ）時にチューニングされたＮＭＲプローブの端子における２つの電気雑音スペクトルを示し、送信および受信の間のチューニング周波数の相違を示している。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、ＮＭＲスペクトルのうち、エチル基中のＣＨ２に含まれるプロトンに対応する部分を示す。このスペクトルは、送信時にチューニングされたＮＭＲプローブを使用して得たもの（図４Ａ）、および受信時にチューニングされた同じプローブを使用して得たもの（図４Ｂ）であり、本発明によって得ることができる信号強度に関するゲインを示している。
【図５】図５は、本発明を実行することによって得ることができる信号対雑音比の改善を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１は、ＮＭＲ分光計のプローブＳの電子回路の理論的な回路図である。このようなプローブは、従来技術、特に［参考文献１］において知られている。
【００４４】
インダクタンスＬによって表される励起コイルは、抵抗ｒに直列に接続されて、励起ＲＦフィールドを生成し、且つ核磁気共鳴信号を検出するように機能する。可変容量Ｃｔ（並列）およびＣｍ（直列）を有する調節式キャパシタが、前記コイルと協働して共振回路を形成する。回路の共振周波数が主としてチューニング容量Ｃｔに依存して決まる一方で、回路のインピーダンスは、本質的にマッチング容量Ｃｍによって決定される。したがって、これら２つのパラメータを独立して調節することができる（実際には、Ｃｔを調節することによってインピーダンスも変化し、同様にＣｍも共振周波数に影響するので、通常は調節は反復して行われる）。
【００４５】
プローブＳは、伝送線路を介して、核スピンを励起するためのＲＦパルス生成用の回路Ｇと、プローブのコイルによって検出される弱い共鳴信号を増幅するための前置増幅器ＰＡとに接続されている。さほど強力ではない励起パルスが前置増幅器ＰＡの入力に届き、かつ生成器Ｇからの線路上で、弱い共鳴信号が散逸しないことが重要である。送信回路と受信回路との間の分離は、２つの分離素子、すなわち生成器Ｇに直列に接続された分離素子ＥＤ１と、前置増幅器ＰＡの入力に並列に接続された分離素子ＥＤ２とによってもたらされている。２つの分離素子ＥＤ１、ＥＤ２はそれぞれ、ヘッド・トゥ・テイルで並列に接続された２つのダイオードからなる組によって構成されている。これらのダイオードは、非常に強い信号（励起パルスなど）に対しては短絡回路と考えられ、弱い信号（検出された共鳴信号など）に対しては開回路と考えられる。分離素子ＥＤ１の出口（コイル側）とＥＤ２を介した電気的接地との間の距離は、核スピンのラーモア周波数における波長の４分の１（λ／４）に等しい。
【００４６】
以下で、プローブＳを調節する方法の第１の具現化を、図３Ａおよび３Ｂを参照して説明する。これらの図は、１６．５テスラ（Ｔ）の磁場Ｂ０が印加された０．１％の重水素クロロホルム内に、エチルベンゼンの基準試料が存在する場合について、クライオプローブＴＣＩの端子における、前置増幅器ＰＡによって増幅された電気雑音電圧のスペクトルを示す。これらのスペクトルは、Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社のＥ４４１１Ｂ分析器によって取得した。これらの雑音スペクトルを取得するために、先行の励起パルスを加えることなく迅速な取得を連続して行うように分光計をプログラムし、前置増幅器からの信号をスペクトル分析器によって直接的に検出した。
【００４７】
図３Ａは、磁場Ｂ０中の試料のラーモア周波数（ｆ０＝７００．１３メガヘルツ（ＭＨｚ））に対して、送信時にチューニングされたプローブＳに相当する。周波数およびインピーダンスの調節手段が、容量ＣｔおよびＣｍを有する調節式キャパシタであるため、ＬＣバラン回路に組み合された分光計のウォブレータ機能を使用しつつ観測される応答によって決定される値へと、容量ＣｔおよびＣｍを調節することによってチューニングを達成した。同じキャパシタを、外部のＬＣバラン回路および外部のウォブレータを使用して決定される値、あるいはプローブと生成器との間の反射を最小にすることによって決定される値へと調節することによって、同様のスペクトルを得た。
【００４８】
この図において、雑音スペクトルの最大値が、プローブの共振回路の検出共鳴周波数（ｆｒ＝６９９．８ＭＨｚ）に位置しており、磁場Ｂ０中の試料に含まれるプロトンのラーモア周波数（ｆ０＝７００．１３ＭＨｚ）から３３０キロヘルツ（ｋＨｚ）だけずれていることを、見て取ることができる。
【００４９】
本発明の調節方法は、雑音スペクトルの最大値がラーモア周波数ｆ０＝７００．１３ＭＨｚに一致するまで、ＣｔおよびＣｍの値を調節することを含む。原理的には、チューニング容量Ｃｔのみを操作することによって、周波数のチューニングを達成できるが、これは回路のＱファクタを低下させるであろう。上述の反復的手順を使用して両方の容量を同時に操作することによって、プローブＳの周波数のチューニングを、同時にＱファクタを最適化しつつ行うことができる。
【００５０】
図３Ｂの曲線は、そのような操作の後の結果を示す。受信が最大値となる周波数が前記磁場内のプロトンの共鳴周波数（７００．１３ＭＨｚ）に一致していることを、見て取ることができる。３３０ｋＨｚのチューニングのミスマッチについて、これら２つの図の雑音レベルを比較すると、本発明に従って調節されたプローブを使用することで、ＮＭＲ信号のレベルを約１．１ｄＢほど、すなわち２５％超ほど高めることが可能であることが示されている。
【００５１】
本発明の調節方法のこの第１の具現化は、雑音スペクトルの取得がほぼリアルタイムで実行可能であるため、簡潔かつ迅速であるという利点を提供する。単純にスペクトル分析器を前置増幅器ＰＡの出力へと接続すると、全体としての受信回路の共振周波数がわずかに変化してしまう点に制限がある。したがって、このやり方によって得られるチューニングは、完璧とはなり得ない。
【００５２】
本発明の第２の具現化は、ＮＭＲ分光計そのものを雑音スペクトルを取得するための手段として使用することによって、この制限の克服を可能にする。
【００５３】
まず最初に、広い通過帯域（典型的には、数百キロヘルツ）にわたって上述と同じ手順を使用し、ＮＭＲ分光計を取得システムとして使用してパワースペクトルが取得される。この通過帯域にわたって、ノイズが最大となる周波数が決定される。その後に、送信時のプローブの共振周波数を調節する方法（ウォブレータまたは反射分析器）を使用して、観測されたオフセットの分だけプローブの共振周波数を移動させるべく、容量ＣｍおよびＣｔの値が最適化される。換言すると、ＮＭＲ分光計による雑音スペクトルの取得は現在のところ、スペクトル分析器を使用するときのような「リアルタイム」での調節の実行を可能にするには遅すぎるため、これらの容量値は、二分法（ｄｉｃｈｏｔｏｍｙ）によって「盲目」で調節される。
【００５４】
したがって、調節をより良くするために、この手順を繰り返すことが適切である。
【００５５】
プローブの共振回路のさらにより正確なチューニングを達成可能にする本方法の第３の具現化は、「放射減衰」として知られるコヒーレントな減衰効果に基づいている。したがって、この第３の具現化を説明する前に、この効果を説明する。
【００５６】
試料内の核スピンの磁化の歳差運動は、誘導によってプローブのコイルに電流を生じさせるように機能する。具体的には、この電流に関する電圧が、検出されるＮＭＲ信号を生成する。次いで、プローブのコイルを流れる電流が、ラーモア周波数の磁場を生成する。この磁場が、磁化へとフィードバックし、静磁場に沿って磁化を復帰させようとする「結合」を生み出す効果を有している［参考文献２］。これが放射減衰である。この現象の大きさは、時間
【００５７】
【数３】
2009139380.tif 000005
【００５８】
によって特徴付けられる。式中、μ０は真空の透磁率であり、ηはコイルの充てん率である。この高周波フィールドの方向は、横磁化方向と角度
【００５９】
【数４】
2009139380.tif 000006
【００６０】
をなし、これは、回路の共振周波数がラーモア周波数に等しいときに正確に直交する。磁化に応じて、非線形な応答現象に関する放射減衰現象は、試料が濃縮され、且つ使用されるプローブがきわめて良好なＱファクタを呈する場合に、高い周波数において大きくなる。プローブおよび磁石の製造技術の改善ゆえに、これらの条件にますます頻繁に直面する。この現象がスペクトルにもたらす結果は多数あるが、小さな励起角度におけるスペクトル線の広がり、および９０°を超える励起角度におけるスペクトル中の振動の存在に言及することができる［参考文献３］。フィードバック磁場と磁化との間の９０°以外の位相差（すなわち、式中、ｆｒはｆ０に等しくない）は、フーリエ変換を介して、放射減衰効果を呈する信号の共振スペクトル線を生じさせるが、その形状は、もはや強度が最大である周波数を中心とする対称な形状ではない。このような非対称のスペクトル線は、もはや純粋に吸収性（図２Ｂ）ではなく、分散成分も呈する（図２Ａ）。所与のチューニング周波数オフセットについて、この効果は、コイルのＱファクタが大きくなるにつれてより顕著になる。一般的な規則として、核磁気共鳴用のプローブは、大きなＱファクタを特徴とする。
【００６１】
核磁気共鳴を検出する好ましい方法は、高周波パルスによる核磁化の励起の後で、時間領域において取得される信号のフーリエ変換に基づく方法である。物質の濃度が、例えばスペクトル線幅に作用することによって放射減衰効果を出現させるために充分である場合、いわゆる「スピン雑音」法によってスペクトルを得ることも可能である［参考文献４］。この方法では、磁場Ｂ０内に配置された、熱力学的平衡状態にある核スピンの系から出発し、励起を加えずに、時間領域の信号が単純に記録され、パワースペクトルが計算され、次いで合計される。そのようなスペクトルを加えることによって、放射減衰効果を呈する磁化の共鳴周波数において、雑音レベルが下げられることが見出される。核スピンの系は、それらの周波数においてコイルの雑音を吸収し、したがってそこからスペクトルが推定される。この現象の物理的な説明は、放出プロセスと多数の共通点を呈する［参考文献５］。そのような条件において、検出電子回路がラーモア周波数へとチューニングされる場合、平均の雑音信号の周囲に吸収のノッチが観測され、これらの吸収ノッチが、核スピンの共鳴に対応するローレンツ型の形状を呈する。ｆｒがｆ０に等しくない場合、観測される信号は、ローレンツ型の吸収および分散における部位の混合である［参考文献４］。
【００６２】
この点が、プローブの受信時の共振周波数をラーモア周波数へとチューニングするために、放射減衰現象の利用を可能にする。
【００６３】
図２Ａは、従来技術に従って、５００マイクロリットル（μＬ）のＤ２Ｏ中に０．７グラム（ｇ）のサッカロースを含む試料について得られたスピン雑音ＮＭＲスペクトルの一例を示し、スペクトルは、送信時にチューニングされたクライオプローブが７００ＭＨｚにおいて適合するようにされた、Ｂｒｕｋｅｒ社のＮＭＲ分光計を用いて得られた。スペクトルの非対称形状は、受信時にプローブがラーモア周波数へとチューニングされていないことを示す。物理的には、放射雑音が核磁化と相互作用して、振動系を生成しようとしている。受信器回路が、考慮中のスペクトル線のラーモア周波数へと精密にチューニングされていないため、雑音に起因するエネルギーがラーモア周波数における核磁化を励起し、したがって、チューニング回路の共振の変更によってその応答が変更され、その応答は異なっている。
【００６４】
本発明の方法の第３の具現化によれば、図２Ｂに示すとおり、上述のスペクトルが純粋な吸収ピークを呈するまで、調節式キャパシタの容量ＣｔおよびＣｍの値が調節される。そこでは、雑音に起因するエネルギーがラーモア周波数における核磁化を励起しており、その応答は、電気的に振動する回路によって共鳴的に維持され、明瞭であって振幅が大きい、対称的なただ１つのスペクトル線をもたらす。
【００６５】
図２では、最高の平均雑音レベル（簡単化された表示を可能にする破線によって表されているベースラインの平均値）を見て取ることができるが、これは、受信時の良好なチューニングおよび吸収時の信号に起因する。第２の具現化についての上記説明に従って、吸収ピークの形状を観測する代わりに（あるいは、吸収ピークの形状の観測とともに）、調節式キャパシタの容量ＣｔおよびＣｍの値の調節を、平均雑音レベルを最大化するように実行することができる。
【００６６】
プローブを調節する間、送信時のチューニング後の周波数は、図２Ａの７００．１３ＭＨｚから図２Ｂの７００．４９ＭＨｚへとシフトする。
【００６７】
これらのスペクトルを得るために、それぞれが２０４８個の複合された点を含む０．３２秒（ｓ）の取得を７００回記録し、パワースペクトルを計算した。どちらのスペクトルも同じ条件のもとで取得および再生されているため、取得の仕組みと使用した分光計のフーリエ変換とに存在する物理的なフィルタ処理の結果として、その周縁部においてノイズレベルが低くなっていることも見て取ることができる。
【００６８】
従来技術と比べ、受信時の共振周波数が検出すべき原子の核スピンのラーモア周波数に対応するようにＮＭＲプローブを調節することの２つの利点は、次のとおりである。
【００６９】
放射減衰効果を呈するような試料である場合、このチューニングは、放射減衰ＲＦフィールドが正確に核磁化と直交位相にあるように保証し（信号の位相マッチング）、対称な共鳴スペクトル線をもたらす。したがって、本発明のこの共振周波数特性のチューニングは、当初、同じローレンツ型の吸収および分散部分の混合の形態と考えられる（したがって、図２Ａに示されているように位相がシフトしていると考えることができる）信号が、調節後に純粋な吸収についてのローレンツ型の形状をとる（すなわち、図２Ｂに示されるような位相をとる）やり方で、プローブの少なくとも第１のパラメータを調節することによって実行される。
【００７０】
本発明に特有のこの調節が実行されると、それら自身は公知である技法［参考文献６、７］によって、溶媒（例えば、水）の残留ピークを取り除くことが、より容易になる。
【００７１】
したがって、スピン雑音スペクトルが、純粋な吸収にて同様に得られ、スピン雑音画像化などの用途をより高感度にする［参考文献８］。
【００７２】
図２Ａおよび２Ｂを、信号波形の観点からではなく、信号の平均レベルの観点から眺めたとき、この信号の平均レベルが本発明の第２の具現化のレベルまで減少することを観測することができる。従って、（破線の水平線で表されるような）前記平均値の極値を得るようなやり方で、調節を実行することが適切である。図は信号のパワーレベル（当然ながら、正である）を示すため、この極値は、調節可能な要素を変化させたときのこの平均値（破線の水平線）の振幅の最大値に対応する。
【００７３】
より一般的かつより有利なことには、検出回路がスピンのラーモア周波数にチューニングされるという事実が、弱いＮＭＲ信号のいかなる部分も、プローブとアナログ−デジタル変換器との間の反射によって失われることがないことを保証する。これは、信号の増加をもたらすが、信号の増加は、動作周波数（具体的には、ラーモア周波数）におけるコイルのＱファクタの改善にも関連付けることができる。
【００７４】
この結果は、５００μＬの重クロロホルム（ＣＤＣｌ３）中の０．０２％のエチルベンゼン試料のスペクトルの一部を示す図４Ａおよび４Ｂを比較して示し、エチル基中のＣＨ２の四重項に対応する部分を示している。これらの図は、９０°パルスの後の単純な取得に対応するスペクトルを示し、取得は、ＴＣＩクライオプローブを備えて７００ＭＨｚで動作するＢｒｕｋｅｒ社のＡｄｖａｎｃｅ  ＩＩ分光計において実行された。
【００７５】
スペクトル４Ａは、送信時にプローブをラーモア周波数ｆ０＝７００．１３ＭＨｚへとチューニングするように、調節式キャパシタの容量ＣｍおよびＣｔの値を調節することによって得られた。スペクトル４Ｂは、受信時にプローブをチューニングするように、容量ＣｍおよびＣｔの値を調節することによって得られ、このような条件において、送信時の共振周波数は７００．３３ＭＨｚであった。
【００７６】
信号強度の比較（ＩＢ−ＩＡ）／ＩＡは、チューニングが受信時の場合に、２８％（全体の比較について３１．５％）の改善を示す。
【００７７】
すべての状況において有効である信号のこの改善は、信号対雑音比の改善をもたらすこともできる。一例として、図５の曲線は、受信器のゲインレベルの関数として、信号対雑音比の平均値を、本発明に従って受信時にチューニングされたプローブ（実線）と、従来技術に従って送信時にチューニングされた同一のプローブ（破線）とについて示す。それぞれの信号対雑音比の値は、５〜１０の異なるスペクトルについて測定された最良値について得られた平均値に対応している。２パーツ・パー・ミリオン（ｐｐｍ）の範囲にわたって雑音を計算し、エチルベンゼンのＣＨ２基の共鳴レベルから信号を計算した。
【００７８】
同様の曲線は、他のプローブ、他の分光計、およびより濃縮された試料を使用して得られている。そこでは、信号対雑音比の改善が、最小の受信器ゲインレベルまで観測されており、改善の程度は考慮中のシステムに依存する。１２８未満のすべてのゲイン値について、約３０％の改善が得られることをはっきりと見て取ることができる。送信時および受信時のチューニングに対応する２つの曲線は、最後には同じ値で飽和しており、したがって、比較的低いゲインレベルにおいて動作させる必要がある場合に、本発明を実施することが特に有利である。この飽和値は雑音の起源に関連しており、これら受信器のゲイン値は、プローブの雑音と、このプローブの雑音を関数とする前置増幅器の最適化とに支配されている。特に、受信を目的とするプローブのチューニングの調節結果として、信号ゲインが常に示される場合であっても、信号対雑音比は常に、少なくとも同じ、あるいはより大きくなり得ることを見て取ることができる。このアプローチは、例えば、溶媒またはバッファに関係する強い信号が、興味の対象である低い濃度の試料と共存する通常の状況において、非常に有利である。
【００７９】
このように、検出される共鳴信号の強度という観点と、その信号対雑音比という観点とから、受信時のＮＭＲプローブのチューニングという事実は有利である。それにもかかわらず、プローブが受信時にチューニングされるとき、必ずしも送信時にはチューニングされない。さらに、生成器Ｇにおいて観測されるプローブの入力インピーダンスは、もはや５０Ωに等しくない。
【００８０】
この周波数オフセットと、このインピーダンスのミスマッチとが、励起パルス（「９０°」パルス）のパルス幅を延長し、そのパワーの一部の反射を生じさせる。一例として、図４Ａおよび４Ｂにおいて、３６０°パルスをサーチすることによって測定される９０°パルスのパルス幅は、６．３５マイクロ秒（μｓ）から７．１μｓへと達する。特定のパルス・シーケンス、特にハイパワーの分離または再結合パルス列を含むシーケンスを使用する場合に、この延長は不利となりうる。これは、生成器Ｇによって送信されたパワーの一部がそれ自身へと跳ね返されて、結果として生成器を乱し、さらには生成器の適切な動作を妨げることさえあり得るという事実を表している。
【００８１】
通常は、プローブＳと前置増幅器ＰＡとの間の受信時のインピーダンスのマッチングが不要であり、場合によっては意図的に避けられることに、注意するべきである。
【００８２】
送信時のプローブのチューニングのオフセットおよびインピーダンスのミスマッチに関する問題を軽減するために、第１の分離素子ＥＤ１とパルス生成器Ｇとの間（図１のノードＡ）に、調節式の電気素子を追加することが提案される。この調節式の電気素子は、パルス生成器をプローブへと接続した状態で、本発明によって得られるような受信時の周波数チューニングを妨げることなく、送信時にプローブ周波数のチューニングおよびインピーダンスマッチングを可能にする。そのような調節式の素子は、可変式のインダクタンスおよび／または容量、ならびに／あるいは高速スイッチに基づく電気または電子回路であればよい。一例として、単純な動電学的計算は、一方（Ｃ１）がプローブに直列であって他方（Ｃ２）がプローブに並列である２つの可変式の容量で構成される回路をノードＡに配置することで、送信時および受信時の両方におけるチューニングを実現可能であることを示す（図１ｂ）。一変形例では、この調節式の素子を、ノードＡを生成器回路Ｇに接続する可変長の伝送線路（ケーブル）によって構成することができる。
【００８３】
結論として、手順は次のとおりである。
【００８４】
まず最初に、受信時のプローブを、そのプローブのＱファクタを最適化しつつチューニングするために、調節式キャパシタの容量ＣｔおよびＣｍの値が調節される。
【００８５】
結果として、これが、送信回路の周波数オフセットおよびインピーダンスのミスマッチにつながる。調節式キャパシタの容量ＣｔおよびＣｍの値を一定に保ちつつ、例えば双方向の同軸カプラを使用して、反射される電圧に対して送信される電圧を測定することができ、よって、送信回路の周波数チューニングおよびインピーダンスマッチングの指標を提供する。
【００８６】
次いで、必要に応じて、ノードＡへと接続されたインピーダンスマッチング用の調節式の電気素子について、あるいは、パルス生成器ＧをプローブＳに接続するケーブルの長さについて処置が施され、送信時のプローブのマッチングおよびチューニングが行われる。このインピーダンスマッチング用の調節式の素子は、可変式のキャパシタまたはリアクタンス回路であればよく、あるいは、電子回路の周波数応答およびインピーダンス応答に変化をもたらす他の任意の回路であってもよい。テストを通じて、ケーブルの長さを変化させることは、励起パルスの反射比を７５％低減させることができ、励起パルスのパルス幅を７．１μｓから６．６５μｓにすることができる（従来技術に従ってプローブが送信時についてのみチューニングされる場合のパルス幅６．３５μｓと比較する必要がある）。
【００８７】
伝送線路上で実行されるこれらインピーダンスマッチングの操作は、信号対雑音比の比較によって確認されるとおり、感度の改善に影響しない。この比較は、依然として、従来技術のように、受信時の調節が送信時の調節よりも敏感であることを示す。それにもかかわらず、反復的な手法で進めることによって、調節をさらに精緻化することができる。
【００８８】
本発明の別の変形例は、チューニングおよびマッチング用の調節式の電気素子を、第２の分離素子ＥＤ２と前置増幅器ＰＡとの間（図１のノードＢ）に設けることにある。上述のように、調節式の電気素子を、リアクタンス回路（例えば、図１ｂの２つのキャパシタＣ１およびＣ２を備えている）によって構成することができ、さらには／あるいは、可変長の伝送線路によって構成することができ、さらには／あるいは、受信器電子回路の周波数応答を変化させる他の任意の回路によって構成することができる。
【００８９】
そのような状況において、ノードＢに配置される調節式の電気素子が、受信時のプローブのチューニングに使用される一方で、コイルの近くに位置する容量ＣｔおよびＣｍの調節式キャパシタは、送信時のプローブのチューニングおよびマッチングのために機能する。
【００９０】
ノードＡおよびノードＢの両方にチューニングおよびマッチングの回路を設けることによって、これらの技術的解決策を組み合わせることも可能である。
【００９１】
参考文献
[1] D.I. Hoult, The NMR receiver: a description and analysis of design. Prog. NMR Spectrosc. 12 (1978) 41-77.
[2] A. Vlassenbroek, J. Jeener, and P. Broekaert, Radiation damping in high resolution liquid NMR: a simulation study. J. Chem. Phys. 103 (1995) 5886-5897.
[3] X.A. Mao, J.X. Guo, and C.H. Ye, Nuclear magnetic resonance line-shape theory in the presence of radiation damping. Phys. Rev. B 49 (1994) 15702-15711.
[4] M.A. McCoy and R.R. Ernst, Nuclear spin noise at room temperature. Chem. Phys. Lett. 159 (1989) 587-593.
[5] T. Sleator, E.L. Hahn, C. Hilbert, and J. Clarke, Nuclear-spin noise and spontaneous emission. Phys. Rev. B 36 (1987) 1969-1980.
[6] M. Gueron, P. Plateau, and M. Decorps, Solvent signal suppression in NMR. Prog. NMR Spectrosc. 23 (1991) 135-209.
[7] V. Sklenar, M. Piotto, R. Leppik, and V. Saudek, Gradient-tailored water suppression for H-1-N-15 HSQC experiments optimized to retain full sensitivity.  J. Magn. Reson. 102 (1993) 241-245.
[8] N. Muller and A. Jerschow, Nuclear spin noise imaging. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103 (2006) 6790-6782.
【図１】
2009139380.tif 000007
【図１ｂ】
2009139380.tif 000008
【図２】
2009139380.tif 000009
【図３】
2009139380.tif 000010
【図４】
2009139380.tif 000011
【図５】
2009139380.tif 000012
【外国語明細書】
2009139380000001.pdf
2009139380000002.pdf
2009139380000003.pdf
2009139380000004.pdf