実験動物による擾乱を自動補償する電子スピン共鳴スペクトロメーターの開発

开发自动补偿实验动物干扰的电子自旋共振光谱仪

• 批准号: 12750377
• 负责人: 平田 拓
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750377/
• 关键词: 電子スピン共鳴; サーフェイスコイル; 自動マッチング制御; 安定性; 帰還制御; 実験動物; インピーダンス整合; 電子スピン共鳴スペクトロスコピー; マイクロ波共振器; 高周波磁界発生効率

本年度は二つのサブ・プロジェクトを実施した。【サブプロジェクト3】自動マッチング制御回路の開発:高周波検波回路と作動増幅器から構成される自動マッチング制御回路を開発した。共振器の入力インピーダンスが50オームよりも大きい場合には、反射波は入射波と同じ位相を有するが、インピーダンスが50オームより小さい場合には入射波と180度異なる位相を持つ反射波が観測される。この反射波の位相を検出する事によりインピーダンス整合の状態を検出する。インピーダンス制御のための帰還制御回路の応答は、実験動物の動きよりも速く、ESR信号を得るための磁界変調周波数よりも低くなければいけない。マウスの心拍数は最高で毎分600回程度(10Hz相当)、磁界変調周波数は通常100kHzである。帰還制御のカットオフ周波数は1kHz程度で十分動物の動きによる擾乱を補償できると考えられる。昨年度開発したサーフェイスコイルと帰還制御システムを現有する1.1GHzスペクトロメーターにおいてテストを行なった。スピーカーに取り付けたアームの振動により実験動物の擾乱を模擬し、インピーダンス不整合が補償されることを実験的に確認した。この実験では、信号対雑音比が約2倍に改善された。【サブプロジェクト4】自動マッチング制御回路の安定性解析:開発した自動マッチング制御システムのブロックダイアグラムと数学的モデルを定式化した。モデルは、ループフィルタ、マッチング回路、高周波検波回路の3つに分けられ、それぞれの伝達関数を得ることにより、制御システム全体の伝達関数を得た。システムの安定を系統的に検討することができるようになった。

This year, we are going to pay a lot of money this year. The automatic control loop is open: the amplitude generator of the high-frequency signal circuit is activated into the automatic control loop. The resonator has the same phase as the reflected wave, the incident wave and the incident wave. The reflected wave phase shows that there is something wrong with the state of integration. In order to control the control circuit, the speed of the control circuit, the speed of the ESR signal, the magnetic field, the wave number of the magnetic field, and the frequency of the control circuit, the speed of the control circuit, the speed of the motor, the magnetic field and the cycle number of the magnetic field are obtained. The maximum number of heart beats is 600 times (10Hz is equivalent), and the magnetic circle is usually 100kHz. In addition, it is necessary to control the number of weekly waves, the degree of 1kHz, the degree of movement, the level of motion, the number of waves, the number of cycles, the number of waves, the degree of activity, the degree of movement, the number of waves, the degree of motion, the number of waves, the degree of motion, the number of waves, the degree of movement, the number of waves, the degree of movement, the number of waves, the number of waves, the Since the beginning of the year, we have started to make sure that there is a general situation in the 1.1GHz market. Please check the confirmation that you are not responsible for the disruption of the model, or that you are not in a position to be unintegrated. The sound of the signal is about 2 times better than that of the signal. Automatic control loop stability analysis: open the automatic control system to control the stability of the loop: open the automatic control system for the control of computer science. The circuit, the loop, the loop The safety and stability of the system should not be affected.

项目成果

H.Hirata, Z.-W.Luo: "Stability analysis and design of automatic frequency control system for in vivo EPR spectroscopy"Magnetic Resonance in Medicine. 46(6). 1209-1215 (2001)

H.Hirata，Z.-W.Luo：“体内 EPR 波谱自动频率控制系统的稳定性分析与设计”医学磁共振。

H.Hirata,T.Walczak,and H.M.Swartz: "Electronically tunable surface-coil-type resonator for L-band EPR spectroscopy"Journal of Magnetic Resonance. 141・1. 159-167 (2000)

H. Hirata、T. Walczak 和 H. M. Swartz：“用于 L 波段 EPR 光谱的电子可调表面线圈型谐振器”《磁共振杂志》141・1 (2000)。

H.Hirata, T.Walczak, H.M.Swartz: "Characteristics of an electronically tunable surface-coil-type resonator for L-band electron paramagnetic resonance spectroscopy"Review of Scientific Instruments. 72(6). 2839-2841 (2001)

H.Hirata、T.Walczak、H.M.Swartz：“用于 L 波段电子顺磁共振波谱的电子可调谐表面线圈型谐振器的特性”科学仪器评论。