Development of a sub-GHz ultra-low noise RF synthesizer for use in biomedical EPR spectroscopy

• Project/Area Number: 25K07779
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21030:Measurement engineering-related
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 赤羽 英夫 静岡大学, 工学部, 准教授 (00552077)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: RF synthesizer / Phase noise / Amplitude noise / EPR spectroscopy

Outline of Research at the Start

本研究では、フリーラジカル分子イメージングが可能な生体用電子常磁性共鳴(EPR)分光器に用いる超低ノイズ Sub-GHz帯RFシンセサイザを開発することを目指す。RFシンセサイザは、磁気共鳴の生成に必要な回転磁場を発生させる正弦波信号の生成に用いられる。連続波EPR法では、共鳴信号が微弱であることから磁場変調法を用いている。そのため、回転磁場周波数から磁場変調周波数だけシフトした共鳴信号をロックイン検出する必要がある。その際、元々の正弦波信号の位相ノイズや振幅ノイズが共鳴信号に重なって現れ、信号対ノイズ比を悪化させる。したがって、超低ノイズなSub-GHz帯RFシンセサイザの開発が重要となる。