JP2009271042A - Probe for continuous wave hf band magnetic resonance apparatus detector - Google Patents
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Description
本発明は連続波HF帯磁気共鳴装置検出器用プローブに関わる。 The present invention relates to a probe for a continuous wave HF band magnetic resonance apparatus detector.
凝縮体の核磁気共鳴、NMRが第二次大戦直後にPurcell、Blochのグループより報告された。数年の間に、基本的な問題が理論、実験両面で解明された。電子スピン共鳴ESRも同様である。技術の進歩は分子構造を決定する化学研究の要求に沿ったものであった。
上記現象発見に用いられた検出器はPurcellらによるタンク回路のQ値の共鳴吸収による低下を検出する高周波ブリッジ方式、Blochらによる共鳴時に静磁界方向に直交する方向に生ずる誘導起電力を検出するクロスコイル方式を用いた連続波法によるもので、初期にはそれらを一部改良した各種のプローブが開発された。しかし上記化学研究には分光器としての高分解能が要求され、測定に長時間を要するので程へずしてパルス法が開発され、連続波法は磁場測定器、磁場安定器等の用途に限定使用されている。検出方式には上記Purcellらのブリッジ方式に代えて自励LCマージナル発振器が開発され簡便性により汎用されている。上記限定された用途においては、装置の構成、ハードウエア、動作パラメータ、試料の種類等はこれらの目的に最も適するように選ばれ固定される。また使用される試料は密封される。
しかしながら、磁気共鳴現象観測法としての連続波法は固有の利点を有し、特にHF帯での電子スピン共鳴現象観測には、特殊で高価な電磁石を必要とせず現象観測のためのハードウエアも高度な技術を必要としないので、性能及び機能は限定されるとしても、安価で汎用性のある機器の構成が容易である(上記特許文献5,6)。そのためには装置全体は試料の性質を調べることを目的として構成、設計されなければならない。この目的に応ずる連続波HF帯磁気共鳴装置用自励LCマージナル発振器方式の検出器に用いるプローブは、その目的に即した構造を有するように設計されなければならない。本発明は上記の要求を満たす連続波HF帯磁気共鳴装置検出器用のプローブを提供する。 However, the continuous wave method as a magnetic resonance phenomenon observation method has an inherent advantage. In particular, observation of an electron spin resonance phenomenon in the HF band does not require a special and expensive electromagnet, and hardware for observation of the phenomenon is also required. Since advanced technology is not required, even if the performance and function are limited, it is easy to construct an inexpensive and versatile device (
本発明の課題は上記自励LCマージナル発振器方式検出器と組み合わせて連続波HF帯磁気共鳴装置を構成する機械的に安定で磁界発生軸方向の直交性が確実に得られるプローブを得ることである。 An object of the present invention is to obtain a mechanically stable probe that can reliably obtain orthogonality in the magnetic field generation axis direction, which constitutes a continuous wave HF band magnetic resonance apparatus in combination with the self-excited LC marginal oscillator type detector. .
上記磁場測定器、磁場安定器等の限定された用途における磁気共鳴検出用プローブは高周波磁界と低周波の変調磁界を直交して発生し試料に印加するが変調磁界に重畳する静磁界は測定あるいは安定化されるべき対象として外部より変調磁界と平行な方向に印加される。上記3種の磁界は1つの磁界系を形成する。このような用途における試料は上記磁界系内に密封、固定されていて外部より上記磁界系へのアクセスを必要としない。一方本発明が対象とする磁気共鳴装置検出器用としてのプローブにおいては試験すべき種々の試料の外部より上記磁界系中心へのアクセスが必須である。また試料の性質に応じて上記検出器の各種動作パラメータを適宜に設定する必要がある。プローブの基本的形態は両者に共通しているが上記アクセスの必要性の有無により両者の具体的形態は大きく異なる。本発明では上記課題を解決して連続波HF帯磁気共鳴装置検出器用プローブの製作を可能とし、それを用いて連続波HF帯磁気共鳴装置が実現するように上記アクセスを可能とするためプローブのすべての要素を一体的、有機的に構成する。 Magnetic resonance detection probes in limited applications such as magnetic field measuring instruments and magnetic field stabilizers generate a high-frequency magnetic field and a low-frequency modulated magnetic field at right angles and apply them to the sample. The object to be stabilized is applied from the outside in a direction parallel to the modulation magnetic field. The three types of magnetic fields form one magnetic field system. Samples in such applications are sealed and fixed in the magnetic field system and do not require access to the magnetic field system from the outside. On the other hand, in the probe for a magnetic resonance apparatus detector to which the present invention is applied, access to the center of the magnetic field system from the outside of various samples to be tested is essential. In addition, it is necessary to appropriately set various operating parameters of the detector according to the properties of the sample. The basic form of the probe is common to both, but the specific form of both differs greatly depending on the necessity of the access. In the present invention, a probe for a detector of a continuous wave HF band magnetic resonance apparatus can be manufactured by solving the above-described problems, and the probe can be accessed using the probe so as to realize the continuous wave HF band magnetic resonance apparatus. All elements are structured in an integrated and organic manner.
本発明によるプローブの基本図を図1に示す。以下の説明において同軸ケーブル9を上に、2芯ケーブル10を下にしてケーブルがある側を背面、反対側を先端面、背面からみて右、左と呼ぶ。図1は完成したプローブの右の側板を紙面上に置いて左の側板を取り外したときの内部の模式図である。1はプローブの本体をなす枠組みで上記変調磁界用コイルボビン6a、6bを格納するための円形の抜き孔、高周波コイル5、変調磁界コイルの引き出し線を上記同軸ケーブル、2芯ケーブルに接続するための空所を作る角型の抜き孔、背面側に上記同軸ケーブル、2芯ケーブルを導入するための半円形断面の溝、先端面側にフレ止めピン用ネジ孔、両側面に側板を取り付けるためのネジ孔を有する。 A basic diagram of a probe according to the present invention is shown in FIG. In the following description, the side where the cable is located with the coaxial cable 9 facing up and the two-
図1において2aは左右両側板、2bは背面板で上記本体枠組み1にネジ止めされ内部に格納される部品類を機械的に保護するとともに電気的に遮蔽する。3aは上部固定金具で先端部を上記本体枠組み1の上面よりネジ込み上記高周波コイルボビン4aの上部に嵌合して突き当たり上記高周波コイルボビン4aの上部を拘束する。3bは下部固定金具で先端部を上記本体枠組み1の下面よりネジ込み上記高周波コイルボビン4aの下部に嵌合して突き当たり上記高周波コイルボビン4aの下部を拘束する。5は上記高周波コイルで上記高周波コイルボビン4aの中央部に捲き回されている。4bは右側の変調磁界コイルボビン6aに設けられた第二の溝で上記高周波コイル引き出し線を通線するための空所を形成する。4cは上記右側の変調磁界コイルボビン6aに設けられた第三の溝で変調磁界用コイルボビンふれ止めピン8の先端が入る。7a、7bは上記右側の変調磁界コイルボビン6aに設けられたホゾおよびホゾ孔である。 In FIG. 1, reference numeral 2a denotes left and right side plates, and 2b denotes a back plate that is screwed to the main body frame 1 and mechanically protects and electrically shields components housed therein. Reference numeral 3a denotes an upper fixing bracket which is screwed into the upper end of the high-frequency coil bobbin 4a by screwing the front end portion thereof from the upper surface of the main body frame 1 to constrain the upper portion of the high-frequency coil bobbin 4a.
6bは左側の変調磁界コイルボビンで上記右側の変調磁界コイルボビン6aに紙面上部より重ね合わせ鏡像関係の位置にある一対のホゾおよびホゾ孔によって位置決めされ同じく鏡像関係の位置にある3つの溝によって円筒形の空孔が作られる。第一の溝による上記円筒形の空孔は上記高周波コイルボビン4aのための空孔になる。第二の溝による上記円筒形の空孔は上記高周波コイル引き出し線を通線するための空孔になる。第三の溝による上記円筒形の空孔は上記左右変調磁界コイルボビンが一体化した変調磁界コイルボビンのふれ止めピン8の先端が入る空孔になる。上記左右一体化された変調磁界コイルの2対の引き出し線は発生磁界が加極性になるように直列に接続される。9は高周波用同軸ケーブルで上記高周波コイル引き出し線に接続される。10は低周波用2芯ケーブルで上記直列に接続された変調コイル引き出し線端末に接続される。11は側板2aを上記本体枠組み1にネジ止めして完成したプローブ上部固定金具3aの上部の開口部に挿入される試料管である。上記試料管は上記高周波コイルボビンの内周に同軸嵌合する。12は上記試料管の底部にある試料の中心を上記磁界系の中心に合わせるために摺動固定される試料位置調整リングである。 A modulation magnetic field coil bobbin 6b is a left modulation magnetic field coil bobbin which is positioned on the right modulation magnetic field coil bobbin 6a from the upper part of the paper by a pair of ridges and horn holes positioned in a mirror image relationship, and is formed into a cylindrical shape by three grooves which are also in a mirror image relationship position. Holes are created. The cylindrical hole formed by the first groove becomes a hole for the high-frequency coil bobbin 4a. The cylindrical hole formed by the second groove is a hole for passing the high-frequency coil lead wire. The cylindrical hole by the third groove is a hole into which the tip of the anti-spin pin 8 of the modulation magnetic field coil bobbin in which the left and right modulation magnetic field coil bobbins are integrated. The two pairs of lead wires of the left and right modulated magnetic field coils are connected in series so that the generated magnetic field is a polar. Reference numeral 9 denotes a high-frequency coaxial cable connected to the high-frequency coil lead wire.
以上、本発明による上記プローブはその上記構成諸要素のもつ諸機能が上記説明のように有機的に結合し果たされていれば、それらの具体的形状、寸法は要求される仕様による技術的、経済的な理由に応じて適宜に変更されてよい。 As described above, if the functions of the constituent elements of the probe according to the present invention are organically combined as described above, their specific shapes and dimensions are technical according to the required specifications. It may be changed as appropriate according to economic reasons.
本発明による上記請求項6によるプローブを用いることにより上記自励LCマージナル発振器を用いた検出器において周波数、発振レベルの可変性、安定性、雑音レベルなど連続波HF帯磁気共鳴装置用検出器として実用し得る機能、性能を有することが確認された(上記特許文献5,6)。 By using the probe according to claim 6 according to the present invention, the detector using the self-excited LC marginal oscillator as a detector for a continuous wave HF band magnetic resonance apparatus, such as frequency, oscillation level variability, stability, noise level, etc. It has been confirmed that it has a function and performance that can be put to practical use (
本発明の上記請求項6によるプローブと上記請求項7によるプローブ使用法を用いた実施例を図2に示す。図の上方の正弦波は上記変調磁界コイル端の電圧で周波数350Hz、平均値524mV、ピーク値358mVである。図の下方は17MHzの電子スピン共鳴信号の観測例である。平均値は静磁界Hoに対応し、ピーク値は変調磁界ピーク値Hmに対応する。Hoを共鳴磁界Hrに設定すれば図示のように半周期毎に等間隔で信号が現れる。この信号はスプリアス除去平均化法によって得たものである(上記特許文献5)。17MHzに対応する静磁界Hoは約0.6mT で、これをスケールとして算定すればHmは約0.4mTである。An embodiment using the probe according to claim 6 of the present invention and the probe usage according to claim 7 of the present invention is shown in FIG. The upper sine wave in the figure is the voltage at the end of the modulation magnetic field coil, and has a frequency of 350 Hz, an average value of 524 mV, and a peak value of 358 mV. Below the figure is an example of observation of an electron spin resonance signal at 17 MHz. Average value corresponds to the static magnetic field H o, peak values correspond to the modulated magnetic field peak value H m. H o signal appears at the resonance magnetic field H r equal intervals every half cycle as shown is set to. This signal is obtained by the spurious removal averaging method (Patent Document 5). The static magnetic field H o corresponding to 17 MHz is about 0.6 mT, and if calculated as a scale, H m is about 0.4 mT.
図1において
1 プローブ本体枠組み
2a 側板
2b 背面板
3a 上部固定金具
3b 下部固定金具
4a 第一の溝と高周波コイルボビン
4b 第二の溝と高周波コイル引き出し線
4c 第三の溝と変調磁界用コイルボビンふれ止めピン
5 高周波コイル
6a 左変調磁界コイルボビン
6b 右変調磁界コイルボビン
7a ホゾ
7b ホゾ孔
8 フレ止めピン用ネジ
9 同軸ケーブル
10 2芯ケーブル
11 試料管
12 試料位置調整リング
x 水平軸
y 垂直軸(高周波磁界軸)
z 水平軸(静磁界および変調磁界軸)
T プローブ厚In FIG. 1, 1 probe body frame 2a side plate 2b back plate 3a
z Horizontal axis (static magnetic field and modulation magnetic field axis)
T Probe thickness
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010073607A1 (en) | 2008-12-24 | 2010-07-01 | Ntn株式会社 | Rotation detecting device and bearing having rotation detecting device |
JP2012251984A (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Etsuo Ban | Free radical measuring instrument using magnetic modulation scheme continuous wave hf band magnetic resonance device and radical chemical reaction aging variation measuring method using the same |
CN106501648A (en) * | 2016-11-09 | 2017-03-15 | 苏州纽迈分析仪器股份有限公司 | A kind of improved search coil |
CN107102248A (en) * | 2017-05-09 | 2017-08-29 | 普冉半导体(上海)有限公司 | A kind of wafer adds magnetic tester device and its method of testing |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4943916B1 (en) * | 1967-11-02 | 1974-11-25 | ||
JPH0312576A (en) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Jeol Ltd | Electron spin resonance device |
JPH08220033A (en) * | 1995-02-08 | 1996-08-30 | Yamagata Pref Gov Technopolis Zaidan | Method for analyzing paramagnetic species |
JP2000065769A (en) * | 1998-08-19 | 2000-03-03 | Japan Science & Technology Corp | Resonator, and electron spin resonance measuring apparatus |
JP2005331271A (en) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Jeol Ltd | Nmr cell and nmr probe |
JP2007010331A (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Yamagata Univ | Automatic control device for electron spin resonance measuring device |
JP2007078696A (en) * | 2006-10-20 | 2007-03-29 | Japan Science & Technology Agency | Resonator and magnetic resonance measuring apparatus |
JP2007139661A (en) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Electron spin resonance measurement method and measurement apparatus |
-
2008
- 2008-05-07 JP JP2008145096A patent/JP2009271042A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4943916B1 (en) * | 1967-11-02 | 1974-11-25 | ||
JPH0312576A (en) * | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Jeol Ltd | Electron spin resonance device |
JPH08220033A (en) * | 1995-02-08 | 1996-08-30 | Yamagata Pref Gov Technopolis Zaidan | Method for analyzing paramagnetic species |
JP2000065769A (en) * | 1998-08-19 | 2000-03-03 | Japan Science & Technology Corp | Resonator, and electron spin resonance measuring apparatus |
JP2005331271A (en) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Jeol Ltd | Nmr cell and nmr probe |
JP2007010331A (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Yamagata Univ | Automatic control device for electron spin resonance measuring device |
JP2007139661A (en) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Electron spin resonance measurement method and measurement apparatus |
JP2007078696A (en) * | 2006-10-20 | 2007-03-29 | Japan Science & Technology Agency | Resonator and magnetic resonance measuring apparatus |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SATO T,外3名: "An active resonator system for CW-ESR measurement operating at 700 MHz", JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE, vol. 159, no. 2, JPN6011015854, 2002, pages 161 - 166, XP001144303, ISSN: 0001881053, DOI: 10.1016/S1090-7807(02)00017-4 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010073607A1 (en) | 2008-12-24 | 2010-07-01 | Ntn株式会社 | Rotation detecting device and bearing having rotation detecting device |
JP2012251984A (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Etsuo Ban | Free radical measuring instrument using magnetic modulation scheme continuous wave hf band magnetic resonance device and radical chemical reaction aging variation measuring method using the same |
CN106501648A (en) * | 2016-11-09 | 2017-03-15 | 苏州纽迈分析仪器股份有限公司 | A kind of improved search coil |
CN107102248A (en) * | 2017-05-09 | 2017-08-29 | 普冉半导体(上海)有限公司 | A kind of wafer adds magnetic tester device and its method of testing |
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