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公開番号2024124245
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023032257
出願日2023-03-02
発明の名称NQR装置用の電子サンプル
出願人株式会社熊平製作所
代理人個人
主分類G01N 24/00 20060101AFI20240905BHJP(測定;試験)
要約【課題】核四極共鳴(NQR)装置の動作確認や検査などで使用される経年変化しないサンプルを提供する。
【解決手段】NQR装置の動作確認に使用される電子サンプル100は、NQR装置から目的物質の検知用に出力されるRF励起パルスを受信する受信コイル11と、任意の目的物質の固有のNQR周波数で発振してNQR原信号を発生させる発振器14と、NQR装置の計測シーケンスと同期した信号パターンを生成するパターン生成器15と、NQR原信号と信号パターンとをミキシングしてNQR模擬信号を生成するミキサ16と、NQR模擬信号を送出する送信コイル12とを備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
核四極共鳴（ＮＱＲ）装置の動作確認に使用される電子サンプルであって、
ＮＱＲ装置から目的物質の検知用に出力されるＲＦ励起パルスを受信する受信コイルと、
任意の目的物質の固有のＮＱＲ周波数で発振してＮＱＲ原信号を発生させる発振器と、
ＮＱＲ装置の計測シーケンスと同期した信号パターンを生成するパターン生成器と、
前記ＮＱＲ原信号と前記信号パターンとをミキシングしてＮＱＲ模擬信号を生成するミキサと、
前記ＮＱＲ模擬信号を送出する送信コイルと、を備えた
ことを特徴とする電子サンプル。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記パターン生成器が前記信号パターンとしてＮＱＲ信号の縦緩和時間ごとに論理反転するパターンを生成する、請求項１に記載の電子サンプル。
【請求項３】
前記パターン生成器が前記パターンとしてＮＱＲ信号のＦＩＤ信号のエンベロープを模したパターンを生成する、請求項１に記載の電子サンプル。
【請求項４】
前記パターン生成器が前記パターンとしてＮＱＲ信号のエコー信号のエンベロープを模したパターンを生成する、請求項１に記載の電子サンプル。
【請求項５】
前記受信コイルが受信したＲＦ励起パルスから前記発振器、前記パターン生成器、および前記ミキサを駆動する電源を生成する電源生成部を備えた、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の電子サンプル。
【請求項６】
前記受信コイルが受信したＲＦ励起パルスを減衰させてＡ／Ｄ変換する励起パルス処理部と、
前記Ａ／Ｄ変換された信号を解析して前記ＲＦ励起パルスの信号特性を特定し、当該信号特性に応じて前記発振器の発振周波数および前記パターン生成器が生成する前記信号パターンを変更するコントローラと、を備えた、請求項１ないし４のいずれか一つに記載の電子サンプル。
【請求項７】
核四極共鳴（ＮＱＲ）装置が、目的物質と同じＮＱＲ周波数のＮＱＲ模擬信号を発生させる電子サンプルに対してＲＦ励起パルスを照射するステップと、
前記電子サンプルが、前記ＲＦ励起パルスを受信してＮＱＲ模擬信号を送出するステップと、
ＮＱＲ装置が、前記電子サンプルから送出されたＮＱＲ模擬信号を受信するステップと、
ＮＱＲ装置が、受信したＮＱＲ模擬信号を処理するステップと、を備えた
ことを特徴とするＮＱＲ装置の動作確認方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、核四極共鳴（ＮＱＲ：Nuclear Quadrupole Resonance）装置の動作確認や検査などで使用される試料（サンプル）に関し、特に、電子デバイスとして構成された電子サンプルに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
物質同定方法の一つに物質に含まれる原子核の核四極共鳴（ＮＱＲ）を利用した方法がある。スピン量子数が１以上の原子核は核四極子モーメントを持ち、核スピンの固有準位が向きによって異なる。核スピンは、固有準位差に相当するエネルギーの電磁波を照射すると共鳴して電磁波のエネルギーを吸収して向きを変え、電磁波の照射を停止すると吸収したエネルギーを電波の形で放出しながら元の向きに戻る。このとき放出される電波の周波数（ＮＱＲ周波数）が物質ごとに異なるため、ＮＱＲを利用することで物質を同定することができる。特に、爆発物や不正薬物などはスピン量子数が１となる窒素原子核を含んでいることからＮＱＲを利用して検知することができる。
【０００３】
従来、目的物質固有のＮＱＲ周波数を含むＲＦ（Radio Frequency）励起パルスを検査対象物に照射し、パルス印加後に誘導されるＮＱＲ信号を受信することで目的物質の同定を行うＮＱＲ装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特にＮＱＲ装置はＸ線検査ができない、例えば人体内に秘匿した不正薬物などを検知するのに有用である。核磁気共鳴（ＮＭＲ：Nuclear Magnetic Resonance）という別タイプの核スピン共鳴を利用した物質同定方法もあるが、ＮＭＲは検査対象物に強力な磁場を印加する必要があるのに対して、ＮＱＲは磁場を印加する必要がない点で有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平５－２２３７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＮＱＲ装置の動作確認や検査は目的物質のサンプルを使って行うが、爆発物や不正薬物は入手も保管もできないため、これら物質の検知試験は擬似サンプルの化学物質を使って行われる。このため、実際の爆発物や不正薬物に設定を合わせて最適化したＮＱＲ装置の動作確認が困難という問題がある。また、化学物質は長期間保管する間に潮解、固化、変成、分解などが生じて特性が変化するため、環境面や安全面で管理の手間がかかるという問題もある。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明は、ＮＱＲ装置の動作確認や検査などで使用される経年変化しないサンプルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に従うと、核四極共鳴（ＮＱＲ）装置の動作確認に使用される電子サンプルであって、ＮＱＲ装置から目的物質の検知用に出力されるＲＦ励起パルスを受信する受信コイルと、任意の目的物質の固有のＮＱＲ周波数で発振してＮＱＲ原信号を発生させる発振器と、ＮＱＲ装置の計測シーケンスと同期した信号パターンを生成するパターン生成器と、前記ＮＱＲ原信号と前記信号パターンとをミキシングしてＮＱＲ模擬信号を生成するミキサと、前記ＮＱＲ模擬信号を送出する送信コイルと、を備えた電子サンプルが提供される。
【０００８】
例えば、前記パターン生成器が前記信号パターンとしてＮＱＲ信号の縦緩和時間ごとに論理反転するパターンを生成してもよいし、ＮＱＲ信号のＦＩＤ信号やエコー信号のエンベロープを模したパターンを生成してもよい。
【０００９】
上記電子サンプルが、前記受信コイルが受信したＲＦ励起パルスから前記発振器、前記パターン生成器、および前記ミキサを駆動する電源を生成する電源生成部を備えていてもよい。
【００１０】
あるいは、上記電子サンプルが、前記受信コイルが受信したＲＦ励起パルスを減衰させてＡ／Ｄ変換する励起パルス処理部と、前記Ａ／Ｄ変換された信号を解析して前記ＲＦ励起パルスの信号特性を特定し、当該信号特性に応じて前記発振器の発振周波数および前記パターン生成器が生成する前記信号パターンを変更するコントローラとを備えていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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