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CAVITY RESONATOR AND ELECTRON SPIN RESONANCE MEASURING APPARATUS USING THE SAME commons

Patent code P110003779
File No. AF01P001
Posted date Jun 29, 2011
Application number P2006-206795
Publication number P2008-032553A
Patent number P5118319
Date of filing Jul 28, 2006
Date of publication of application Feb 14, 2008
Date of registration Oct 26, 2012
Inventor
  • (In Japanese)小野 光弘
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title CAVITY RESONATOR AND ELECTRON SPIN RESONANCE MEASURING APPARATUS USING THE SAME commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cavity resonator capable of setting the resonance frequency characteristics to a wide band and enhanced in sensitivity, and to provide an electron spin resonance measuring apparatus that uses it.
SOLUTION: The cavity resonator 1A is constituted of a cylinder-shaped body part 10 having a resonance cavity 11 therein, a slot array 15 having a plurality of the slots 16, respectively provided so as to be arranged in the circumferential direction of the cylinder shape body part 10, in a state where the center axis Ax of the body part 10 is set in the longitudinal direction and the cover part 20 provided to the outside of the body part 10, with respect to electromagnetic waves that are radiated to the outside from the slots 16 that constitute the slot array 15.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


電子スピン共鳴(ESR:Electron Spin Resonance)を測定するESR測定装置は、電子が有する磁気モーメントを利用して、フリーラジカルのような不対電子を持つ原子や分子について測定することが可能な装置である。フリーラジカルは化学反応性が高いが、ESR測定装置によれば、これを非破壊で測定することが可能である。このようなESR測定の応用分野は、化学、物理学、生物学、及び医学など広範囲にわたっている(例えば特許文献1、2、非特許文献1参照)。



上記したESR測定装置としては、従来、共鳴測定に用いられる共振器に対して連続的にマイクロ波を供給する連続波(CW:Continuous Wave)ESR測定装置と、パルス状のマイクロ波を供給して共鳴測定を行うパルスESR測定装置とが知られている。これらのうち、パルスESR測定装置は、物質の構造解析、あるいはリアルタイムの生化学反応解析などの様々な測定において欠くことができない測定装置となっている。



特に、生体高分子の1nm(ナノメートル)以上の不対電子間距離を測定可能な測定方法は、唯一、電子スピン共鳴法のみである。例えば、現在、疾病の解明、あるいは治療薬の開発のための蛋白質の不対電子間距離の測定には、パルスESR法による二量子遷移ESR測定が用いられている。さらに多くの対をなす不対電子間距離が測定可能になれば、複雑な高分子物質の構造を明らかにすることができ、医学、生理学、薬学、その他の分野において多大な効果をもたらすことが期待される。
【特許文献1】
特開2000-65910号公報
【特許文献2】
特開2005-274167号公報
【非特許文献1】
M. Ono et al., "Development of Pulsed L-band ESRSpectrometer", Proc. 1994 IEEE Instrumentation and Measurement TechnologyConference (IMTC '94), pp.157-160 (1994)

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、電子スピン共鳴などの測定に用いられる空洞共振器、及びそれを用いた電子スピン共鳴測定装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
内部に共振空洞を有する円筒形状の本体部と、
前記本体部において前記円筒形状の円周方向に並ぶように、それぞれ前記本体部の中心軸方向を長手方向として設けられた複数のスロットを有するスロットアレイと、
前記スロットアレイを構成する前記スロットから外部へと放射される電磁波に対して、前記本体部の外側に設けられたカバー部と
を備え
前記カバー部は、前記複数のスロットのうちの少なくとも一のスロットに対して設けられ、前記スロットの前記円周方向における両側にそれぞれ前記スロットから外側に延びるように配置された一対の板状部を有することを特徴とする空洞共振器。

【請求項2】
 
前記カバー部は、前記複数のスロットのそれぞれに対して設けられていることを特徴とする請求項1記載の空洞共振器。

【請求項3】
 
前記カバー部は、前記スロットの前記長手方向における両側にそれぞれ配置され、前記一対の板状部とともに前記スロットから外側に延びる導波管を構成する一対の第2の板状部を有することを特徴とする請求項1または2記載の空洞共振器。

【請求項4】
 
前記カバー部は、前記スロットとは反対側となる終端部において前記一対の板状部の間を短絡するように設けられた短絡部を有することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載の空洞共振器。

【請求項5】
 
前記短絡部は、前記一対の板状部に対して、前記スロットへの接続部と前記終端部との間で可動に構成されていることを特徴とする請求項4記載の空洞共振器。

【請求項6】
 
前記カバー部は、前記本体部の外側に設けられた円筒形状の遮蔽部材を有することを特徴とする請求項1~5のいずれか一項記載の空洞共振器。

【請求項7】
 
前記スロットアレイは、前記円周方向に等間隔に並ぶように設けられた2個以上で所定個数のスロットから構成されていることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項記載の空洞共振器。

【請求項8】
 
前記スロットアレイは、前記複数のスロットとして、所定の開口面積の第1のスロットと、前記第1のスロットとは異なる開口面積の第2のスロットとを少なくとも有することを特徴とする請求項1~7のいずれか一項記載の空洞共振器。

【請求項9】
 
共振空洞内に測定対象となる試料が配置される請求項1~8のいずれか一項記載の空洞共振器と、
前記空洞共振器に対してパルス状のマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段と、
前記空洞共振器からの電子スピン共鳴信号を検出することで前記試料での電子スピン共鳴を測定する信号検出手段と
を備えることを特徴とする電子スピン共鳴測定装置。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2006206795thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST Novel Measuring and Analytical Technology Contributions to the Elucidation and Application of Material AREA
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