CN101790692A - 用于动态核自旋极化(dnp)的极化器的管嘴 - Google Patents

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P·米勒
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Abstract

DNP极化器包括容纳管状流体导管自由端的外壳，该管状流体导管定位为与所述外壳所支撑的管嘴流体连通，所述管嘴包括输入端口、分配端口，和限定了在所述输入端口和所述分配端口之间流体连通地延伸的管嘴流路的渐缩的内表面或阶梯状内表面。

Description

用于动态核自旋极化(DNP)的极化器的管嘴
技术领域
本发明涉及动态核极化(DNP)领域。更具体地说，本发明涉及一种用于动态核极化设备的构件。甚至更具体地说，本发明涉及用于DNP极化器的溶解设备的特征，即用作溶解装置的一部分的管嘴。这种管嘴提供了更有效率的固体极化样本的溶解，从而可实现快速且完全的溶解。
背景技术
由固态下的DNP，即非常低的温度和中等至高的磁场下的极化，之后用溶解介质进行溶解，其已被证明可产生高度增强的核极化，从而可实现一种新颖的MR应用范围。例如，丙酮酸盐是一种在柠檬酸循环中起作用的化合物，并且DNP-极化(超极化)的丙酮酸盐可用作用于人体代谢过程的体内MR研究的MR剂。例如，超极化丙酮酸盐如WO-A-2006/011810中详细所述可用作用于体内肿瘤成像的MR成像剂，并且如WO-A-2006/054903详细所述通过MR成像而用于评估心肌组织的活力。为了生产超极化丙酮酸盐，丙酮酸被DNP极化，并且在包含水性缓冲溶液和基质的热的溶解介质中溶解和中和冻结成固体的极化的丙酮酸。WO-A-2006/011809公开了丙酮酸的DNP极化和溶解，其通过引用而完整地结合在本文中。
溶解过程本身必须是极端快速且完全的。这通常需要将热的溶解介质注入到包含冻结的固体样本的小瓶中，期望热能和溶解介质的流动将足以完全溶解样本并将其携带至另一容器中，参见例如WO-A-02/37132，其通过引用而结合在本文中。在下文中，术语“冻结成固体的样本、固体样本和冻结样本”可互换使用。然而，在实际实践该工艺时会观察到许多意外的问题。一个可能故障模式是系统在固体样本被溶解之前冻结，形成冰塞，其部分或完全阻塞流入和流出系统的流。另一故障模式是传递至固体样本的热能不足以溶解其全部，导致一定数量的固体样本保留在小瓶中。除了操作压力和温度之外，还可确定的是，入口管的设计和定位对于获得令人满意的溶解可起到重要的作用。
解决这个问题的一种现有方案涉及将溶解介质加热到非常高的温度，并在非常高的压力下进行操作。利用这种方案可以迅速地溶解低温冻结样本。然而，这种方案所需要的压力和温度还可能需要耐热耐压材料制成的昂贵的构件，和/或导致安全问题。此外，非常高的温度可能容易导致溶解介质的蒸发，其依赖于压力。然而蒸汽在将热量传递给冻结的固体样本的过程中是低效的，并因而比液体溶解介质溶解样本更为低效。因此防止热的溶解介质蒸发的方法是关键。
此外，长时间的溶解将无意中影响核极化，因为溶解样本中的极化随着时间而减弱，并且时间变化将导致不可靠的溶解过程，产生可变的极化。另外，不完全的溶解将影响工艺成品率。此外，在极化溶解时必须中和的游离酸例如丙酮酸的情况下，不完全溶解对于控制所得溶液的pH值是有害的。因此需要采纳有助于实现一种可靠且便利的溶解过程的特征。
附图说明
图1描绘了现有技术的溶解棒和样本容器。
图2描绘了本发明的第一实施例，即包含管嘴的对接容器(dockinghouse)。
图3描绘了本发明的第二实施例。
图4描绘了本发明的第三实施例。
图5描绘了本发明的第四实施例。
图6描绘了本发明的第五实施例。
图7A-C描绘了图6的管嘴的备选实施例。
图8A-B显示了本发明的第六实施例。
图9描绘了本发明的第七实施例，其显示本发明管嘴处于极化器的流体流路中的位置上。
图10描绘了位于本发明的管嘴周围的产品样本瓶，其瓶盖处于合适位置。
图11描绘了本发明的第八实施例。
图12描绘了制造本发明的管嘴的方法。
图13显示了在存在管嘴(图13B)和没有管嘴(图13A)情况下的溶解之间的对比。
具体实施方式
图1描绘了现有技术的溶解棒10和样本容器12。溶解棒10用于溶解保持在样本容器12中的极化样本材料14。
这里使用的术语“样本”指极化材料，其通常设于样本容器中，以冻结的固态形式保持在低温下。术语“溶解介质”指为溶化和溶解样本材料从而形成溶化和溶解的样本材料以及可能至少某些溶解介质的“溶液”而提供的液体。溶解介质的温度通常比样本的温度更高。样本的温度大约为1至5K，而溶解介质的温度至少为室温，即大约295K，但优选使用加热的，即热的溶解介质。如果使用水性溶解介质，例如水性缓冲液，那么可将这种水性缓冲溶液加热至大约355K或更高温度。因而当溶解介质与样本发生接触时，样本被溶化并溶解。术语“样本容器”和“样本瓶”被设想为将样本保持在其冻结的固体形式和其溶液形式。
溶解棒10包括长的管状外壳16，其具有开口的相对的第一开口端18和第二开口端20。外壳16提供了内表面22，其限定了在第一开口端18和第二开口端20之间流体连通地延伸的长腔25。溶解棒10支撑第一长导管24，第一长导管24具有相对的第一开口端26和第二开口端28以及在开口端26和28之间流体连通地延伸的长流路30。第二开口端28被提供为连接在液体溶解介质的源(未显示)上。溶解棒10还包括第二长导管30，第二长导管30具有相对的第一开口端32和第二开口端34以及在开口端32和34之间流体连通地延伸的长的抽回路径36。抽回路径36提供了用于引导最初是由容器12提供的溶解介质和溶解的样本材料的路径。
样本容器12通常包括平的底座40，底座40支撑着直立的开口的圆柱形壁42，壁限定了提供样本材料的样本储存器44。当容器12插入到溶解棒10的开口端18中时，壁42与外壳16的内表面22密封地接合，从而防止其间的流体泄漏。溶解棒10和容器12限定了样本腔50，当从第一导管24的第一开口端26提供溶解介质时，样本材料保持在样本腔50中。溶解介质和溶解的样本材料的混合物从腔50通过第二导管30的抽回路径36而抽回到接收位置，在这里可对其进一步处理，以用于提供适合于体外NMR分析或用于体内使用的超极化材料。
本发明提供了管嘴结合到邻近样本腔，从而增加了溶解介质在样本材料上的流速。所需要的是，本发明的管嘴还引导溶解介质的流动，从而为样本腔中的样本材料提供有效率的溶解。如以下将更完整描述的那样，可优化管嘴的设计和定位以获得样本材料的完全且快速的溶解。所需要的是，管嘴提供通过样本腔的流体流动，其促进了通过抽回导管对溶解的样本材料的引导，并且不会形成旋涡或涡流，在旋涡或涡流下溶解的样本材料会被截留在腔中。
因而，本发明提供了在封闭的流体路径中完全溶解低温冻结样本的能力。本发明还提供了将溶解的产品从小瓶传送到接收器中的能力。另外，本发明提供了改进管嘴/内管定位的能力，从而不管小瓶中的材料的量如何都可获得完全的溶解。本发明进一步提供了改进管嘴的尺寸和形状的能力，从而改善了在变化的操作温度和压力下的溶解。另外，本发明提供了使用更大直径的内管以保持高的质量流率同时仍能在出口取得高的流体速度的能力。
图2描绘了本发明的第一实施例，即包含管嘴的对接容器110。对接容器110可结合到溶解棒中，或在极化过程结束时单独地结合到极化器中。对接容器110紧密地配合在包含冻结的极化样本14的样本容器12上。一旦样本容器12连接在对接容器110上，就通过导管116而将一定体积溶解介质发送到对接容器110中。对接容器110具有限定了三个开口的壳本体118，这三个开口是用于容纳通过其提供溶解介质的导管116的溶解介质端口120、用于容纳通过其来驱出样本和溶解介质的溶液的溶液导管126的溶液端口124和用于以流体密封连接方式容纳样本容器12的样本端口128。对接容器110限定了样本腔125，冻结的极化样本被提供至样本腔125中。通常，样本腔125完全地限定在本体118和样本容器(未显示)之间，样本容器中保持有待溶解的冻结样本。
如图2中所示，对接容器110包括设于溶解介质端口120中的管嘴130。管嘴130包括输入端口132、分配端口134和在其之间流体连通地延伸的管嘴流路136。所需要的是，管嘴130包括成圆锥形渐缩的内壁140，其进一步限定了流路136。如针对本发明的各个实施例所理解的那样，分配端口134的特征在于其横截面积比导管116的流通道116a的横截面积更小。因而同穿过分配端口134上游的导管116的流速相比，本发明能够加速溶解介质穿过分配端口134的流速。此外，所需要的是，本发明的管嘴以某种方式进行定向，这种方式将溶解介质流引导到冻结样本上。
本领域中的技术人员应该懂得管嘴的设计会影响溶解的效率。这里，成圆锥形渐缩的管嘴内表面将在清除样本容器的整个固体样本内容物以及在提供便利的溶解过程方面极大地改善溶解的性能，其在转换期间保留了核极化。然而应看出本发明可设想本发明管嘴的补充设计。另外，本发明设想管嘴将由一种不与相接触的材料起反应并且不会对样本材料的极化水平产生负面影响的材料形成。
虽然图2显示管嘴130是对接容器110的一部分，但是本发明还可设想将管嘴130直接结合到导管116的自由端上。因此，另一实现形式是管嘴，其是终止于包含固体样本的样本瓶的封闭流体路径的一部分。实际上，在通过溶解回收样本的极化器的条件下，该管嘴是一种任何布置的有利特征。因而可进一步设想对接容器10为极化器中的固定器。根据本发明，可将样本容器连续插入到对接容器10中，并从对接容器10中抽回，从而可实现连续样本的溶解。
目前已经证实了管嘴的端孔直径对于溶解效率是非常关键的。当然最佳直径将依赖于多个参数，例如样本容器的深度和形状、样本数量和为溶解介质选择的压力。
图3描绘了本发明的第二实施例。溶解棒210用于溶解保持在样本容器12中的冻结的极化样本材料。溶解棒210包括长的管状外壳212，其具有相对的第一开口端214和第二开口端216以及内表面218，内表面218限定了在开口端214和216之间流体连通地延伸的长腔220。溶解棒210支撑具有相对的第一开口端224和第二开口端226的第一长导管222。导管222的第二开口端226可连接在溶解介质的源上。导管222包括内表面228，内表面228限定了在开口端224和226之间流体连通地延伸的长的溶解介质流路230。
溶解棒210提供了分别具有相对的第一端234和第二端236的收缩部件232。收缩部件232支撑在外壳212的内表面218上。收缩部件232的第一端234延伸到导管222的第一开口端224中，从而减少了第一开口端224处流路230的可用横截面积。同其上游导管222中的流速相比，收缩部件232将因而造成溶解介质穿过开口端224时的加速。收缩部件232还包括外表面238，其可加工成某种形状，或相对于流路230构成某一角度，从而引导流体流出导管222的第一开口端224而流向腔220中的选择位置。来自导管222的溶解介质流的具体方向将受到腔220的尺寸和几何形状以及进入腔220中的溶解介质的所需流速的影响。
溶解棒210还支撑分别具有相对的第一开口端242和第二开口端244的第二长导管240。导管240限定了在开口端242和244之间流体连通地延伸的长的抽回路径246。导管240的第二开口端244可连接在用于从腔220中抽回溶液的收集器或接收器上。
图4描绘了本发明的第三实施例，样本容器310用于将冻结的极化材料保持在本发明的溶解棒或对接容器中。样本容器310包括容器体312，其限定了用于容纳冻结的极化样本材料的样本储存器314。容器体312适合于与用于溶解和抽回溶解的极化材料的装置(例如溶解棒或对接容器)相接合。这种特殊装置将包括第一导管和第二导管，第一导管用于以第一流体速度提供溶解介质，第二导管用于抽回溶解之后的极化材料。容器体312支撑着与样本储存器314重叠对准的管嘴316，从而将溶解介质加速到比第一流体速度更大的第二流体速度。管嘴撑杆318确保管嘴316相对于溶解介质导管的正确定位。也就是说，管嘴316放置在溶解介质导管的开口端之上，使得所有流过溶解介质导管的溶解介质通过管嘴分配端口318而离开。分配端口318的特征在于其横截面积比放置在它上面的溶解介质导管更小。
图5描绘了本发明的第四实施例，样本容器410用于将冻结的极化样本材料保持在溶解棒或对接容器中。样本容器410包括容器体412，其限定了用于容纳极化材料的样本储存器414。容器体412适合于与用于溶解和抽回溶解的极化材料的装置(例如溶解棒或对接容器)相接合。这种特殊装置将包括第一导管和第二导管，第一导管用于以第一流体速度提供溶解介质，第二导管用于抽回溶解之后的极化材料。容器体412支撑着与样本储存器414重叠对准的收缩器416，从而将溶解介质加速到比第一流体速度更大的第二流体速度。收缩器撑杆418确保收缩器416相对于溶解介质导管的正确定位。也就是说，收缩器416部分地放置在溶解介质导管的开口端中，使得所有流过溶解介质导管的溶解介质必须通过由此形成的分配端口而离开导管。分配端口的特征在于其横截面积比收缩器416上游的溶解介质导管更小，其跨越在收缩器416和导管内壁之间。
图6描绘了本发明的第五实施例，溶解棒610用于溶解冻结的极化样本材料。溶解棒10用于溶解保持在样本容器12中的极化样本材料，样本容器12已经插入溶解棒中。溶解棒610本质上是溶解棒10的一种变体，从而包含本发明的管嘴，而流体流动方向是相反的。溶解棒610包括具有相对的第一开口端614和第二开口端616的长的管状外壳612。外壳612包括内表面618，其限定了在开口端614和616之间流体连通地延伸的长腔620。邻近开口端614的腔620的部分提供了样本腔625，样本容器12插入样本腔625中。溶解棒610支撑长的溶解介质导管622，其分别具有相对的第一开口端624和第二开口端626，以及在其间流体连通地延伸的长的溶解介质流路628。溶解棒610还包括长的溶液导管630，其分别具有相对的第一开口端632和第二开口端634，以及在其间流体连通地延伸的长的抽回路径636。提供了垫圈部件635以密封外壳612，使得流体流保持受限于导管622和630以及样本腔625。
第一导管622的第一开口端624定位在外壳612的腔618中，该腔位于第二导管630的第一开口端632的上游。第二导管630的第一开口端632通过环形支撑638而居中地支撑在外壳612的腔620中。如图7A中看出，环形支撑638限定了位于第二导管630和外壳612的内表面618之间的位置上的流端口640和642。根据本发明，由流端口640和642提供的总的横截面积小于由第一导管622的第一开口端624所限定的分配端口644的总的横截面积。
图7B-C描绘了结合到图6的溶解棒中的本发明管嘴的备选实施例。在图7B中，环形支撑638限定了定位在溶液导管630和外壳612之间的中途的单个流端口650。在图7C中，环形支撑638限定了从第二导管630延伸至外壳612的内表面618的单个流端口660。在各种情况下，由环形支撑638提供的流端口的总的横截面积小于分配端口644的横截面积，导致进入样本腔620中的流速加速。
图8A-B描绘了本发明的第六实施例，溶解棒810用于溶解保持在样本容器12中的极化样本材料。除了提供根据本发明的管嘴以外，溶解棒810在结构上与溶解棒10是基本相同的。溶解棒810包括具有相对的第一开口端814和第二开口端816的长的管状外壳812。外壳812包括内表面818，其限定了在第一开口端814和第二开口端816之间流体连通地延伸的长腔820。溶解棒810还包括第一长导管822，其分别具有相对的第一开口端824和第二开口端826，以及在其间流体连通地延伸的长的流路828。第二开口端826可定位成与溶解介质的源流体连通。第一导管822的第一开口端824包括管嘴825，管嘴825限定了流端口830，流端口830的横截面尺寸比管嘴825上游的流路828的横截面尺寸更小。由本发明可设想通过下述方法形成管嘴825，然而，任何使流体流加速通过的管嘴都可被设想用于本发明。
溶解棒810还支撑着第二长导管840，第二长导管840分别具有相对的第一开口端842和第二开口端844，以及在其间流体连通地延伸的长的抽回路径846。第二导管840的第二开口端844可定位成与溶解介质的抽回目的地流体连通。
图9和图10描绘了本发明的第七实施例。图9显示了本发明的管嘴935处于极化器的流体流路中的位置上。图10描绘了瓶盖910，其功能上类似于本发明的对接容器，其可连接在提供了冻结的极化样本材料914的样本容器912上。样本容器912包括开口的第一端916、封闭的第二端918以及在其间延伸的长的圆柱形壁920。壁920包括限定样本腔925的内表面920a。瓶盖910包括盖体924，其限定了样本端口926，用于流体密封地容纳样本容器的开口端916。因而当样本容器912配合到瓶盖910上时，就完全限定了样本腔925。
瓶盖910进一步限定了单个流端口928，其容纳溶解介质导管930和溶液导管932。溶解介质导管930同心地支撑在溶液导管932中，使得经由溶解介质导管930而提供到样本腔925中的溶解介质造成冻结的样本材料溶解，并通过溶解介质导管930而流出环形抽回路径934。
溶解介质导管930还包括具有管嘴935的第一开口端936。管嘴935在溶解介质导管930所限定的溶解介质流路938中起收缩作用，其同管嘴935上游的导管930中的流体流速相比造成流过它的流体加速。
管嘴935在样本腔925上的中心位置提供了使腔925中的低温冻结产品快速且完全溶解，以及通过抽回路径934而使产品溶液全部移动到最终位置的流体流动特征，在最终位置其被收集到接收容器988中，如图9所示。
再次参看图9，包含溶解介质的注射器980连接在溶解介质导管930上。在打开阀门982时，注射器980可将溶解介质分配到溶解介质导管930中，并通过管嘴935而分配到样本腔925中。溶解介质和溶解的超极化样本材料的溶液由于注射器980不断地供应溶解介质而被引导通过抽回路径934。溶液被引导通过处于打开状态的阀门984，通过过滤器986并进入到收集溶液的接收器988中。本发明设想在运行完结时，实际上所有最初冻结的样本材料都将到达接收器988中。
现在参看图11，本发明进一步提供了一种可结合到极化器中的溶解装置1010。溶解装置1010包括第一长管1012，其分别具有相对的第一端1014和第二端1016以及在其间延伸的长的管状壁1018。第一端1014限定第一端口1020，第一端口1020被定位成与溶解流体的源(未显示，但类似于图9所述)流体连通，第二端1016包括出口管嘴1022。出口管嘴1022限定了管嘴端口1024。管状壁1018限定了可在端口1020和1024之间延伸的长的传送通道1026。管嘴端口1024形状形成为使来自通道1026的流体流加速通过，如针对本发明的其它实施例所述。
溶解装置1010包括具有外壳壁1030的外壳1028，其限定了用于保持冻结的极化样本的样本腔1032。样本腔1032与管嘴端口1024流体连通。外壳壁1030限定了与样本腔1032流体连通的流体抽回端口1034。外壳1028还包括从外壳壁1030延伸的长的外管状壁1036。外管状壁1036限定了与流体抽回端口1034流体连通地延伸的长的抽回通道1038。
第一长管1012在外管状壁1036的抽回通道1038中延伸。外壳壁1030进一步限定了用于容纳第一长管1012的入口1040。外管状壁1036还限定与抽回通道1038流体连通的出口1042。本发明可进一步设想通过安装套管1044而滑动地安装第一长管1012，其保持抽回通道1038的流体完整性，同时还容许第一长管1012在抽回通道1038中延伸和收缩，从而有选择地使管嘴1022相对于样本腔1032进行定位。
外壳壁1030还包括从横向定向的端壁1048延伸的长的圆柱形样本保持壁1046。渐缩的截头圆锥形壁1050在长的圆柱形样本保持壁1046和长的外管状壁1036之间延伸。虽然在图11中显示壁1036，1046和1050形成了连续的整体管状壁，但是本发明可进一步设想由瓶盖910提供截头圆锥形壁1050，如图10中所述，使得样本保持壁1046可拆卸地连接到截头圆锥形壁1050上，从而容许用户可进入样本腔1032。
类似于图9中所绘，溶解装置1010可于第一长管的第一端连接到包含溶解介质的注射器或其它分配源上。因而溶解介质被提供到第一长管1012中，并通过管嘴1022而提供到样本腔1032中。溶解介质和溶解的超极化样本材料的溶液由于溶解介质的连续供应而被引导通过抽回通道1038。该溶液通过出口1034而被引导向等待的接收器中。本发明设想在运行完结时，实际上所有最初冻结的样本材料都将到达接收器中。
通过实验和建模发现为了可靠地完成该任务，将管嘴放置在内管的端部，并将管嘴定位在离冻结样本的某一距离范围内是有利的，如图12中所示。这个参数被称为间隔，其被限定为冻结样本的表面和管嘴之间的距离。实验已经确定，越靠近该表面放置管嘴，其导致的溶解效果越好。然而，也已经观测到如果样本在注入溶解介质之前的任何时间溶化并再冻结时，那么将管嘴放置得太靠近表面可能导致堵塞。
在优选的实施例中，管嘴直径为0.9mm，并且间隔被设为5mm。这得到2.69mm的外管内径和1.83mm的内管外径，导致有利于离开系统的大约为1.6的流量面积比。
图12描绘了一种制造本发明管嘴935的方法。通过将溶解介质导管930的第一端936定位在由加热块952支撑的长的竖直延伸的销950之上，从而准备管嘴935。所需要的是，加热块952是一种电热装置，其在供应电功率时加热。限定了长的导管通道956的长的圆柱形黄铜导向器954围绕销950同心地受到支撑。随着加热块952朝着导管材料的溶解温度加热时，导管材料将开始流向销950。随着导管材料流动，导管930可被进一步带向加热块952。导管930的开口端936因而围绕销950而重组。当当前变形的导管得到充分冷却时，可从黄铜导向器954和销950中抽回导管930。
为了进一步帮助管嘴935的成形，加热块952可限定容纳导管的凹陷960，开口端936首先插入到凹陷960中。销950将居中地支撑在凹陷960中。还可设想使块952的加热与导管930变形的步骤同时发生。作为备选，可为已经加热的块952提供导管930以造成变形。通过这种方法，可使具有某一长度和直径的管嘴在导管930中成形。这种技术已经被用于形成具有一定直径和深度范围的孔。
虽然已经显示并描述了本发明的特定实施例，但是本领域中的技术人员应该明白，在不脱离本发明教导的条件下可做出变化和修改。前面描述和附图中所陈述的内容是仅仅作为说明而提供的，而非限制。当从基于现有技术的正确的观点来看时，本发明的实际范围意图限定在权利要求的范围内。
图13中显示了管嘴对溶解过程的影响示例。
2.2克丙酮酸用50mL水(溶解介质)进行溶解，其被加热至130℃并被加压至250PSI。红食用色素被添加至丙酮酸中，以有助于这种溶解过程的可视化。
图13A显示了没有管嘴时的溶解过程。在这个示例中，第一导管的开孔直径为1.6mm，并且导致了大约4m/s的线性流体速度。在溶解开始之后大约6秒钟消耗了50mL溶解介质，这时不能从系统中回收残留的未溶化的酸。
图13B显示了管嘴存在时的溶解过程。在这个示例中，利用之前所述的制造管嘴的方法将第一导管的开孔减小至0.9mm。利用这种节流作用可获得大于12m/s的线性流体速度。更高速度的液体射束的影响是酸样本(时间＝1秒)中心的快速溶化，以及之后残留酸在径向方向上的更逐级的溶化。在管嘴处于合适位置的条件下，酸会在大约4秒内，即刚好完全消耗溶解介质之前完全溶化。
相对于没有管嘴的系统，通过在消耗掉溶解介质之前完成溶化过程增强了本系统的酸回收效率。

Claims (44)

1.一种用于DNP极化器的对接容器，包括：
壳体，所述壳体可适用于容纳所述DNP极化器的管状流体导管的自由端，所述导管的流体流路定位成与所述壳体支撑的管嘴流体连通，所述管嘴可定位成与样本腔重叠对准，冻结的极化样本可放置在所述样本腔中。
2.根据权利要求1所述的对接容器，其特征在于，所述管嘴还包括输入端口、分配端口和限定了在所述输入端口和所述分配端口之间流体连通地延伸的管嘴流路的渐缩的内表面或阶梯状内表面。
3.根据权利要求1或2所述的对接容器，其特征在于，还包括延伸通过所述壳体的流体抽回路径，所述流体抽回路径具有与所述样本腔流体连通的一个端部。
4.根据权利要求3所述的对接容器，其特征在于，所述流体抽回路径在所述管嘴附近延伸，并且/或者与所述管嘴上游的所述流体流路横向间隔开。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的对接容器，其特征在于，所述管嘴还包括多个分配端口，使得所述多个分配端口的总的横截面积小于所述管嘴上游的所述流体流路的横截面积。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的对接容器，其特征在于，包括在所述管嘴附近延伸的流体抽回端口。
7.根据权利要求6所述的对接容器，其特征在于，所述管嘴同心地定位在所述流体抽回端口中。
8.根据权利要求6或7所述的对接容器，其特征在于，所述流体抽回端口定位成从所述管嘴分配端口跨越所述样本腔。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的对接容器，其特征在于，所述壳体可拆卸地连接在所述流体导管上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的对接容器，其特征在于，所述壳体可拆卸地连接在样本容器上，其中，所述样本腔由所述壳体和所述样本容器限定。
11.一种溶解极化样本的DNP极化器的子系统，所述极化器子系统包括终止于自由端的长的导管段，所述导管段限定了定位成与样本腔流体连通的长的流体流路，所述样本腔用于保持冻结的极化样本，所述导管段的所述自由端还包括出口，所述出口的横截面尺寸比所述流体流路的最大的横截面尺寸小。
12.一种在长的可变形导管体的一个开口端上形成管嘴的方法，包括如下步骤：
将长部件定位到所述开口端中；
使所述导管体的所述开口端朝着所述长部件变形；和
从所述开口端除去所述长部件。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括加热所述开口端的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括将所述长部件的一端支撑在加热块中的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述变形步骤还包括朝着所述加热块驱动所述导管体的步骤。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括提供限定了容纳导管的凹陷的加热块的步骤，所述长部件的所述一端支撑在所述凹陷中。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述加热步骤与所述变形步骤是同时执行的。
18.一种用于保持冻结的极化材料的样本容器，包括：
限定了用于包含所述极化材料的样本储存器的容器体，所述容器体适合于与用于溶解和抽回极化材料的装置相接合，所述装置包括第一导管和第二导管，所述第一导管用于以第一流体速度提供溶解介质，所述第二导管用于在溶解之后抽回所述极化材料；和
管嘴，所述管嘴被所述容器体支撑而与所述样本储存器重叠对准，以便将所述溶解介质加速到比所述第一流体速度更大的第二流体速度。
19.根据权利要求18所述的样本容器，其特征在于，所述管嘴还包括长的收缩部件，所述长的收缩部件具有当所述容器与所述装置相接合时延伸到所述第一导管中的第一端。
20.根据权利要求18或19所述的样本容器，其特征在于，所述管嘴包括管嘴体，所述管嘴体限定了至少一个具有比所述第一导管的横截面尺寸更小的横截面尺寸的分配端口，其中所述管嘴与所述装置的第一导管相接合，从而将所述至少一个分配端口定位成与所述第一导管所限定的流路流体连通。
21.一种用于溶解极化样本材料的溶解棒，所述溶解棒包括：
长的管状外壳，所述长的管状外壳具有开口的相对的第一端和第二端以及限定了在所述开口的第一端和第二端之间流体连通地延伸的长腔的内表面；
第一长导管，所述第一长导管具有相对的第一开口端和第二开口端以及在其间流体连通地延伸的长的流路；
第二长导管，所述第二长导管具有相对的第一开口端和第二开口端以及在其间流体连通地延伸的长的抽回路径；和
收缩部件，所述收缩部件具有相对的第一端和第二端，所述收缩部件的所述第一端延伸到所述第一长导管的所述第一开口端中。
22.根据权利要求21所述的溶解棒，其特征在于，所述收缩部件支撑在所述外壳的所述内表面上。
23.根据权利要求21或22所述的溶解棒，其特征在于，所述收缩部件包括外表面，所述外表面的形状形成为可引导流体流出所述第一导管的所述第一开口端。
24.一种用于溶解极化样本材料的溶解棒，所述溶解棒包括：
长的管状外壳，所述长的管状外壳具有开口的相对的第一端和第二端以及限定了在所述开口的第一端和第二端之间流体连通地延伸的长腔的内表面；和
第一长导管，所述第一长导管具有相对的第一开口端和第二开口端以及在其间流体连通地延伸的长的流路，所述第二开口端可定位成与溶解介质的源流体连通，其中所述第一导管的所述第一开口端包括管嘴，所述管嘴限定了流端口，所述流端口的横截面尺寸比所述管嘴上游的所述流路的横截面尺寸小。
25.根据权利要求24所述的溶解棒，其特征在于，还包括第二长导管，所述第二长导管具有相对的第一开口端和第二开口端以及在其间流体连通地延伸的长的抽回路径，所述第二导管的所述第二开口端可定位成与所述溶解介质的抽回目的地流体连通。
26.根据权利要求24所述的溶解棒，其特征在于，所述管嘴进一步限定了阶梯状内表面，所述阶梯状内表面限定了在所述流体流路和所述出口端口之间流体连通地延伸的管嘴流路。
27.根据权利要求24所述的溶解棒，其特征在于，所述管嘴进一步限定了多个出口端口，使得所述多个出口端口的总的横截面积小于所述管嘴上游的所述流体流路的横截面积。
28.根据权利要求24所述的溶解棒，其特征在于，还包括围绕所述管嘴延伸的流体抽回端口。
29.根据权利要求24所述的溶解棒，其特征在于，所述管嘴同心地定位在所述流体抽回端口中。
30.根据权利要求24所述的溶解棒，其特征在于，还包括定位成从所述管嘴出口端口跨过所述样本腔的流体抽回端口。
31.根据权利要求24所述的溶解棒，其特征在于，所述流体抽回流路与所述管嘴上游的所述流体流路横向间隔开。
32.根据权利要求24所述的溶解棒，其特征在于，所述壳体可拆卸地连接在样本容器上，其中所述样本腔由所述壳体和所述样本保持器来限定。
33.一种用于溶解极化样本材料的溶解棒，所述溶解棒包括：
长的管状外壳，所述长的管状外壳具有开口的相对的第一端和第二端以及限定了在所述开口的第一端和第二端之间流体连通地延伸的长腔的内表面；
第一长导管，所述第一长导管具有相对的第一开口端和第二开口端以及在其间流体连通地延伸的长的流路；和
第二长导管，所述第二长导管具有相对的第一开口端和第二开口端以及在其间流体连通地延伸的长的抽回路径；
其中，所述第二导管的所述第一开口端支撑在所述外壳的所述腔中，从而限定了至少一个周向定位的流端口，所述流端口定位在所述第二导管和所述外壳的所述内表面之间，使得所述至少一个周向定位的流端口所提供的总的横截面积小于由所述第一导管的所述第一端所限定的所述分配端口的总的横截面积，
其中，所述第一导管的所述第一开口端定位在所述外壳的所述腔中，位于所述第二导管的所述第一开口端的上游。
34.一种用于溶解冻结的极化样本的装置，包括：
第一长管，所述第一长管包括第一端、第二端，和在其间延伸的长的管状壁，所述第一端限定了定位成与溶解流体的源流体连通的第一端口，第二端包括出口管嘴，所述出口管嘴限定了管嘴端口，所述管嘴端口形状形成为可使流过所述第二端的流体加速；
外壳，所述外壳包括外壳壁，所述外壳壁限定了用于保持冻结的极化样本的样本腔，所述样本腔与所述出口管嘴流体连通，所述外壳壁进一步限定了与所述样本腔流体连通的流体抽回端口。
35.根据权利要求34所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，所述外壳还包括从所述外壳壁延伸的长的外管状壁，所述外管状壁限定了与所述流体抽回端口流体连通地延伸的长通道。
36.根据权利要求35所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，所述第一长管在所述外管状壁的所述长通道中延伸。
37.根据权利要求36所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，所述外壳进一步限定了用于容纳所述第一长管的入口端口。
38.根据权利要求37所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，所述外管状外壳进一步限定了与所述长通道流体连通的出口端口。
39.根据权利要求38所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，所述第一长管可在所述长通道中延伸和收缩，从而有选择地使所述管嘴相对于所述样本腔定位。
40.根据权利要求39所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，还包括位于所述入口端口处的安装套管，所述安装套管在所述第一长管和所述外壳之间延伸，从而保持所述第一长管并保持所述第一长管和所述外壳之间的流体完整性。
41.根据权利要求40所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，所述外壳壁还包括从横向定向的端壁延伸的长的圆柱形样本保持壁。
42.根据权利要求41所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，所述外壳壁还包括在所述长的圆柱形样本保持壁和所述长的外管状壁之间延伸的渐缩的截头圆锥形壁。
43.根据权利要求42所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，所述样本保持壁可拆卸地连接在所述截头圆锥形壁上。
44.根据权利要求43所述用于溶解冻结的极化样本的装置，其特征在于，所述截头圆锥形壁通过在所述样本保持壁和所述外管状壁之间延伸的盖子来提供，所述盖子限定了通过其的通道，使得所述流体抽回端口和所述管嘴端口可定位成与所述样本腔流体连通。
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