350MHzパルスEPR装置の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555002
• Research Institution: YAMAGATA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 小野 光弘 山形大学, 工学部, 教授 (60007010)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塙 政利 東芝, 那須工場, 研究チームリーダー ; 平田 拓 山形大学, 工学部, 助教授 (60250958) ; 下山 雄平 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (50123948)
• Keywords: 電子常磁性共鳴 / 電子スピン共鳴 / 生体計測 / 電子スピンエコー / パルス / 緩和時定数

Research Abstract

本研究では、先ず、数値解析により最適なパルス幅と共振器のQの関係を求めた。そして、正体のin vivo(生きたままでの)計測、とりわけラットのwhole body計測の実現を目標としたパルスEPR装置の開発を行った。本研究で得られた成果をまとめると次のようになる。
(1) 緩和時定数T_2=10〜100nsの生体ラジカルに対する最適なパルス幅と共振器のQは夫々10〜68ns、10〜60、(2)T_2=100〜800nsの固体のラジカルに対する最適なパルス幅と共振器のQは夫々68〜158ns、60〜280である。
(2) 350MHzパルスEPR装置を開発し、スピンエコー法によりγ線照射クオーツ粉末37.5gの電子スピンエコー(ESE)信号の受信に成功した。受信信号電圧はパルス間隔が1400〜1600nsにおいて3〜5mVであった。
(3) 本研究で得たESE信号からγ線照射クオーツの緩和時定数はT_2=778nsであると推定される。これは、我々の研究室で既に開発した1.3GHzのパルスEPR装置による測定結果T_2=759nsに極めて近い値である。
(4) 開発したパルスEPR装置は、まだ初期段階であり装置が抱えている問題点は多く、現段階での生体計測はまだ実施していない。生体計測を行い得るようにするためには共振Qを更に下げる必要がある。