CN110196400B - 带有在屏蔽管中的承载部件的nmr探头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种NMR探头，包括在测量区域中围绕磁体孔内部的磁中心设置的高频线圈系统，NMR探头包括用于屏蔽外部的高频辐射的长形的屏蔽管，该屏蔽管包围NMR探头的电构件、机械构件和高频构件，输入线路通过所述屏蔽管从联接区域引导至线圈区域，在屏蔽管内部设置有长形的承载部件，该承载部件具有刚性的结构，该结构具有贯通的、基本上平行于屏蔽管的纵轴线延伸的孔和/或连接通道，所述孔和/或连接通道在联接区域中容纳电输入线路并且引导至线圈区域，承载部件具有从联接区域引导至线圈区域的连续导电的外表面，该外表面与屏蔽管的导电的内表面通过导电的连接元件导电连接，从而在承载部件和屏蔽管之间构成连贯的导电的轮廓。

Description

带有在屏蔽管中的承载部件的NMR探头

技术领域

本发明涉及一种NMR(＝核磁共振)探头，用于引入NMR磁体系统的磁体孔中，其中，所述NMR探头在线圈区域中包括高频线圈系统，所述高频线圈系统用于辐射高频脉冲到NMR测量试样和/或用于从NMR测量试样接收高频信号并且在NMR测量运行状态中在测量区域中围绕磁体孔内部的磁性中心设置，其中，所述NMR探头包括由导电材料制成的长形的屏蔽管，以用于屏蔽外部的高频辐射，所述屏蔽管包围NMR探头的电的、机械的构件和高频构件并且通过所述屏蔽管引导在NMR测量运行状态中设置在测量区域外部的联接区域至线圈区域的输入线路。

背景技术

这种NMR探头例如由DE102013201110B3(参考文献[1])已知。

NMR-波谱是一种高效的仪器分析的方法，利用该方法尤其是确定测量试样的化学组成。在此，将高频脉冲辐射到处于强静磁场中的测量试样中，并且测量试样的电磁反应。

此外，为了减少由各向异性相互作用造成的线加宽，已知的是，由固体构成的NMR试样在波谱测量期间以大约54.74°的所谓的“魔角”相对于静磁场倾斜地旋转。"MAS"＝魔角旋转。MAS转子气体支承地设置在MAS定子中，被调温并且与第二气体流一起旋转。这表示，NMR-MAS探头包括利用压缩空气运行的定子，该定子包括多个彼此分离的用于所述目的的压缩空气输送部，其典型地从探头的足部箱引导直至测量区域、即真正的MAS模块。

本发明涉及一种NMR探头(即也一般地适用于没有MAS的NMR应用)，用于引入NMR波谱仪的磁体系统的孔中。在探头中中心的构件是共振器，利用该共振器接收测量试样的信号。典型地，该信号相对弱并且相应地最重要的目的之一是提高灵敏度。更坏的情况是，从外部侵入测量系统中的电磁场附加地影响测量的质量。

为了使NMR系统的高频网络相对于环境电磁屏蔽，实践中一直使用高频密封件。因此，探头具有通常柱形的屏蔽管，在该屏蔽管中安装有高频电子构件，尤其是高频-共振器线圈，和必要时MAS涡轮，其中，所述MAS涡轮设置在屏蔽管的远离足部箱的端部的区域中。探头连同其屏蔽管典型地从下引入和定位到主要是超导磁体的竖直的室温管中，并利用钩、支撑部、螺纹件或类似物保持。NMR试样或MAS涡轮于是精确地处于磁体的磁中心。

在US5,262,727A(＝参考文献[2])中使用的方案是，高频密封件布置在基盘的最下部，然而其中无法保证完全的密封。除了高频密封性还期望良好的电气接地。然而，在该现有技术中，不能确定是否可以保证绝对密封。参考文献[2]尤其是公开了探头中的高频线圈的高频屏蔽部，包括柱形的屏蔽部和屏蔽盘，所述屏蔽部和屏蔽盘包围测量试样。在此不利的是，对于MAS应用不适用的附加要求的构件。其不是刚性的骨架，尤其是不存在蜂窝型波导窗。

US6,329,820B1(＝参考文献[3])说明了一种NMR探头，其具有屏蔽管和用于屏蔽目的的金属镀层的隔离板。所述屏蔽管通过焊接的金属丝固定连接。未公开独立的承载部件或可取下的屏蔽管。

在日本专利文献JPH05307073A(＝参考文献[4])的摘要中说明了一种用于NMR探头的高频屏蔽部，其具有构成为圆形波导管的屏蔽管，该屏蔽管为了高频减震而相应地定尺寸。然而，所述探头不包括独立的机械的承载部件。

申请人的分公司的德国专利DE102017208841.9(＝参考文献[5])在本申请日之前还未公开。在其所谓的iProbe方案中，高频密封件出于概念上的原因放置在一半高度上。该NMR探头包括用于屏蔽外部的高频辐射的装置，其具有导电的、纵向于z轴线设置的屏蔽管，该屏蔽管能围绕高频线圈和高频网络沿z轴方向向基盘移动。与所述基盘间隔开轴向距离地设置屏蔽盘并且在屏蔽盘和屏蔽管之间在装配状态中设置可拉紧的高频密封件，该高频密封件在几何结构上设计成，使得屏蔽盘能够通过所述高频密封件在屏蔽管的第一装配状态中未拉紧地并未受力地移动，并且在第二装配状态中，高频密封件在屏蔽盘和屏蔽管之间如此机械地拉紧，使得保证通过屏蔽盘的圆周的到屏蔽管的导电连接。然而在此不利的是高频密封件的耗费的制造。

此外，其还需要提供探头的要求的稳定性的附加的结构构件，从而测量试样(在MAS应用中MAS转子)总是位于磁体的最优的区域中(并且对于MAS也在精确的魔角中)。通常使用刚性的金属杆作为定子与足部箱的连接部，所述金属杆以一定的间距设有载体板(所谓的“框架”)。该结构提供了要求的机械稳定性。但在此不利的是，载体板和所谓连接杆都必须间隔紧密地与周围的屏蔽管导电连接。如果没有这种接地，则通过内部探头接通(“内部干扰”)激发框架元件的自谐振并且接入外部干扰信号直至试样腔中(“外部干扰”)。后者通过如下方式引起：屏蔽管内部的未接地的金属组件的存在降低了其所谓的截止频率，其后果是，管的敞开的端部上的所有干扰都导入其内部。

US2014/0167756A1(＝参考文献[6])公开了一种NMR-MAS探头，其中，可见在足部箱和MAS模块之间的众多连接线路、微调器等的典型的复杂的结构，以及空间上接近的机械的和电的构件。该实施形式构成探头的“经典”构造。

DE102005025012B4(＝参考文献[7])说明了一种模块化的MRI探头，其中，基本部件以及通道模块共同地具有长形的构造，其中，通道模块包含贯通部，高频构件但还有供应气体能通过所述贯通部引导通过。在此提出的探头不由导电材料制成，其也不用于隔离机械的和电的构件，因为它不是为NMR-MAS技术中的应用设计的。

开头引用的参考文献[1]公开了一种NMR-MAS探头，其具有用于测量试样的运输线路，该运输线路从下部引入MAS定子中。该文献在[0052]段公开了：在管的内部构成有探头框架，定子和各种电的组件(未单独示出)为了在设置于定子中的测量试样上进行NMR测量而设置在探头框架上。运输线路的第一区段在此构成为刚性的管，由此该支架相对于至今的现有技术实现了改进的稳定性。

但相对于此，值得期待的还有机械的承载结构与电的构件、尤其是探头中的高频构件的输入线路的空间上的隔离，与此同时简化结构方式并获得稳定性。

发明内容

因此，本发明的目的在于，将开头定义类型的NMR探头相对于从外部流入的和辐射的高频场进行屏蔽并且使所述高频场衰减，使得NMR测量不受显著影响。这应该在没有巨大设计耗费的情况下完成。此外，应提供用于检测电子器件的尽可能大的自由空间，而不会使附加构件、例如屏蔽板限制空间。在检测电子器件下方，为了调节电子器件-组件，仅使用电绝缘的材料。屏蔽管应是可取下的。

所述复杂的目的通过如下方式以同样惊人地简单并有效的方式得以实现：在具有开头定义的特征的这种类型的NMR探头中，在屏蔽管内部设置长形的承载部件，该承载部件具有固有刚性的、机械刚性的结构，该结构具有贯通的、基本上平行于屏蔽管的纵轴线延伸的孔和/或连接通道，所述孔和/或连接通道在联接区域中容纳电输入线路并且引导至线圈区域，并且长形的承载部件具有从联接区域引导直至线圈区域的连续导电的外表面，所述长形的承载部件的从联接区域引导直至线圈区域的连续导电的外表面与屏蔽管的导电的内表面通过导电的连接元件导电连接，并且所述承载部件和屏蔽管彼此连接成，使得构成连贯的导电的轮廓，所述轮廓从线圈区域延伸直至联接区域并且具有用于衰减电磁场的蜂窝型波导窗的功能。

本发明基于这样构造的NMR探头，其在结构上在电的(在MAS应用的情况下还有机械的)构件和输入线路之上存在屏蔽管，如现有技术已经说明的那样。现在在探头内部，从联接区域起多个输入线路和电连接部、如缆线等引导直至联接区域中的检测电子器件(必要时引导至磁体中心的MAS定子)。这些电导体在构成为波导管的屏蔽管中引起，大致产生同轴导体，从而每个频率的高频波都能良好地传输。

所有电导体(除了同轴缆线的内导体)以这种方式与屏蔽管连接，从而得到路径连通的横截面。在足够的长度上，探头设计有这样的横截面。

间隙形成波导体，波导体的极限频率高于使用频率。在NMR技术中使用的频率根据要测量的同位素并根据设置的B₀-场而处于1MHz至约1GHz之间。横截面积和长度构造成，使得在该频率范围中产生大于60dB的衰减。

因此，按照本发明，提出长形的承载部件(“骨架”)，该承载部件设置在屏蔽管内部，该承载部件具有固有刚性的、机械刚性的结构。该结构包含贯通的、基本上平行于屏蔽管的纵轴线延伸的孔和/或连接通道，所述孔和/或连接通道在系统的联接区域中(必要时在足部箱上)容纳电气的和电子的、以及尤其是在NMR-MAS探头的情况下还有气动的和热的输入线路并且引导至磁体中心(必要时引导至MAS模块)。长形的承载部件此外具有从联接区域引导直至线圈区域(必要时从足部箱至MAS模块)的连续导电的外表面，该外表面与屏蔽管的导电的内表面连接。由此在承载部件和屏蔽管之间形成连贯的导电的轮廓，该轮廓沿z轴方向延伸并且具有用于衰减电磁场的蜂窝型波导窗的功能。

在此应明确指出，本发明的优点不仅能在竖直的NMR-波谱仪中，而且也能在具有水平或倾斜设置的z轴线的NMR系统中实现。所述的轴向位置于是不再必须处于NMR磁体系统的“上方”或“下方”，而是必要时也在NMR磁体系统的“右边”或“左边”与之并排。在任何情况下，重力在本发明的作用方式中只起次要作用。

如至此在现有技术中常见的那样，按照本发明的NMR探头的联接区域构成为足部箱，如尤其是在MAS应用中使用的那样。

优选的还有一种本发明的实施形式，其中，在承载部件和屏蔽管之间的共同的电轮廓包括多个平行于屏蔽管的管轴线的波导体，所述波导体在其横截面积上确定尺寸为，每个波导体具有高于NMR探头的最高测量频率的极限频率。在NMR技术中使用的可用频率范围根据同位素和磁场强度处于1kHz至1.5GHz的范围中。在此，横截面积的定尺寸和几何结构不是强制性地预定，而是取决于要实现的衰减结果，本领域技术人员基于其专业知识，借助于上述设置和通过适当的措施可以无问题地实现该衰减结果。

所述实施形式的有利的改进方案特征在于，由共同的电轮廓得出的波导体的长度选择为，使得电磁波以大于60dB衰减。优选，该衰减大于80dB，特别优选大于120dB。

典型地，波导体内部的波在极限频率之下指数地下降。但衰减路线取决于多个因素。重要的是横截面几何结构和面积，但也可有其他的基于几何结构的效应影响衰减路线，当例如在轮廓内部两个相邻的导电的面的距离相对小时(例如1mm或更小)并且构成空心导管(其作为电容负载起作用)的连续接脊形横截面变窄时，则极限频率可以降低。因此难以给出如下参数：衰减路线必须有多长，因为这取决于预定的几何结构。

在圆形波导管中，当波导体的长度与直径的比例至少为5:1时，例如得出120dB的衰减。

在具有不确定几何结构的波导体中，衰减路线分两步确定：识别波导管的横截面积，从而可以确定极限频率，并且接着必须适配长度，从而衰减对应于预定值。

优选，波导体的横截面选择为，使得在大约20cm的衰减路线的情况下保证足够的衰减。

按照本发明的探头的非常特别优选的实施形式的特征在于，NMR探头构成为NMR-MAS探头并且包括在NMR测量运行状态中设置在测量区域内部的MAS模块，该模块具有MAS定子，在该MAS定子中，在NMR测量期间，MAS转子连同NMR测量试样通过压缩空气支承并且可调温地定位并且能借助于气体流旋转。借此可以利用MAS技术的众多优点。

本发明的其他优选的实施形式规定，所述连接通道也容纳，优选全部的，气动的和热的输入线路并且从联接区域引导直至线圈区域。通常，在MAS探头中，这些带有塑料软管的运输线路引导至MAS定子，这一方面是至今探头非常复杂结构的成因。但另一方面，这些线路和软管也是在运行中干扰的成因，例如由于压缩气体的产生导致的高压闪络或振动。当在按照本发明的骨架中弃用气体通道时，这一切现在都不复存在。

在实践中，这些实施形式的扩展方案被证明有效，其中，在承载部件的MAS模块侧的端部中设置构成为适配器装置的分配器盖，该分配器盖将承载部件的贯通的孔和/或连接通道的端部与用于在MAS模块上的电的以及还有气动的和热的输入线路的相应的连接端连接，优选气动密封地并且热密封地连接。

在实践中有利的还有按照本发明的NMR探头的如下实施形式，其特征在于，从联接区域引导直至线圈区域的连续导电的外表面借助于接地带与地电位电连接，以便确保良好的电接地。

在按照本发明的探头的一种有利的实施形式中，所述长形的承载部件一件式地构造。长形的承载部件将联接区域(必要时足部箱)与线圈区域(必要时MAS模块)连接。

优选的还有这种实施形式的扩展方案，其中，所述长形的承载部件具有在横截面中成角度的或倒圆的凹形的结构。这种成角度的结构的优点可以是，弹性的接触元件在两侧安置在基本上相对置的侧上并且因此附加地张紧屏蔽管并且建立到屏蔽管的改进的接地。

优选，横截面应间隔开至少1mm的距离设置，使得不构成所谓的脊形空心导管。

特别优选地，在实践中，长形的承载部件整体上由导电材料、优选由金属构成。

优选，这种扩展方案的一种变型方案中，长形的承载部件由挤压型材或压力型材构造成具有用于气动的、电的和/或热的连接的集成的连续的通道。

一种特别优选的实施形式规定，在按照本发明的NMR探头中，所述长形的承载部件与屏蔽管一起相对于外部环境至少气动密封、优选也热密封。

在本发明的一种进一步优选的实施形式中，所述长形的承载部件具有横向孔，NMR探头的其他构件能固定在所述横向孔上。所述横向孔例如可以用于：将优选由铜制成的导电的电路板安置在承载部件上。当不能设置在承载部件的基体材料上时，例如可以在铜电路板上焊接用于高频线圈的天线缆线。所述承载部件也可以由铝制成，然而铝仅能困难地焊接。

优选的还有上述实施形式的一种扩展方案，其中，横向孔设置在承载部件的整个长度上，优选以有规律的间距设置在承载部件的整个长度上。

本发明其他优点由说明书和附图得出。同样，根据本发明，上述特征和更进一步的特征可以单独使用或任意组合地使用。所示出和描述的实施形式不应被理解为详尽的列举，而是具有用于描述本发明的示例性特征。

附图说明

在附图中示出本发明并根据实施例详细说明。图中示出：

图1为按照本发明的NMR探头的一种简单实施形式的示意性的剖开的视图；

图2为图1的实施形式的带有承载部件和波导体的屏蔽管在平面A-A中的放大的示意性的横剖视图；

图3为按照本发明构造的承载部件的另一实施形式的从斜上方看的空间图；

图4为按照本发明的带有MAS模块的探头的示意性的、纵向剖开的部分图示；和

图5为根据现有技术的NMR设备的示意性竖直剖视图，其具有从下方引入磁体的室温孔的探头。

具体实施方式

本发明涉及一种特别改型的用于NMR-波谱仪、尤其是也用于MAS应用的探头，其中，实现机械的承载结构和输入线路与电的和高频构件的空间上的分离。

有意保持为非常示意性的图1在竖直的剖切面中示出按照本发明的NMR探头1，该探头用于引入到NMR磁体系统20的磁体孔中，如在图5中示意性地示出的那样。探头1在线圈区域2中包括高频线圈系统2a，高频线圈系统用于辐射高频脉冲到NMR测量试样中和/或用于从NMR测量试样接收高频信号，并且在NMR测量运行状态中在测量区域中围绕NMR磁体系统20的磁体孔内部的磁中心23设置。此外，探头包括由导电的材料制成的用于屏蔽外部的高频辐射的长形的屏蔽管3，该屏蔽管以其管轴线基本上平行于NMR系统的z轴线延伸。屏蔽管3尽可能完全包围NMR探头1的电的、机械的构件和高频构件，并且从在NMR测量运行状态中设置在测量区域外部的联接区域4到线圈区域2的输入线路通过屏蔽管3被引导。

按照本发明，NMR探头1相对于现有技术特征在于，在屏蔽管3内部设置有长形的承载部件5，该承载部件具有固有刚性的、机械刚性的结构，该结构具有贯通的、基本上平行于屏蔽管3的纵轴线延伸的孔和/或连接通道5a，如在图2中示出的那样，所述孔和/或连接通道在联接区域4中容纳电输入线路并且引导至线圈区域2。此外，所述长形的承载部件5具有从联接区域4引导直至线圈区域2的连续导电的外表面，该外表面与屏蔽管3的导电的内表面通过导电的连接元件6导电连接，从而在承载部件5和屏蔽管3之间构成连贯的导电的轮廓。

作为从承载部件5到屏蔽管3的导电的连接元件6，例如可以使用导电的塑料或者套有导电织物的泡沫材料。然而这具有如下缺点：接触电阻相对大。因此，优选使用铜或铜铍弹簧，更确切地说以优选0.5cm至最大2cm的间距，优选在承载部件5的整个长度上使用铜或铜铍弹簧。

如在图2中示出的、不一定按比例绘制的屏蔽管3根据图1的实施形式的平面A-A中的水平横截面中良好可见，在垂直于管轴线的平面中，多个孔和连接通道5a引导通过长形的承载部件5，所述孔和连接通道平行于管轴线延伸。在图的右边部分中例如较大的孔5a例如可以构成为杜瓦通道，而在图下侧的较小的孔5a形成构成为圆形波导管的空气通道，其他输入线路通过所述通道被引导。

重要的是，承载部件5和屏蔽管3的共同的电轮廓构成多个通常以空气填充的、平行于屏蔽管3的管轴线的波导体7，所述波导体在其横截面积确定尺寸之为，使得每个波导体7具有高于NMR探头1的最高测量频率的极限频率。波导体7平行于管轴线的轴向长度应尤其是选择为，使得电磁波以大于60dB衰减。

在图3空间的(但始终是示意性的)图示中可见承载部件5的几何结构的特别构造，该承载部件具有横向孔5b，NMR探头1的其他构件、例如电输入线路或高频构件能固定在所述横向孔上。所述横向孔5b可用于例如高频电子器件的螺纹连接并且优选保持在承载部件5的整个长度上，尤其是沿管轴线方向以规律的轴向间距保持在承载部件的整个长度上。在图的上部区域中的较大一些的孔5a又可构成为杜瓦通道。在图下侧上的气动的线路8’以及热的线路8”引导至图上侧可见的两个较小的孔5a。所述线路主要在MAS应用是要求的，以便将用于MAS模块的旋转运行的压缩空气以及用于对测量试样调温的调温流体从联接区域4引导至线圈区域2中。

在承载部件5和屏蔽管3之间的空间上连贯的轮廓得到一种对应于蜂窝型波导窗(Wabenkamin)的几何结构，该蜂窝型波导窗将进入的电磁波沿在z轴方向上沿管轴线延伸的衰减路线进行衰减。孔5a具有导电的内表面，从而干扰通过部分引入孔中的(例如引导直至承载部件5中心的带有加热螺旋管的杜瓦装置的)导电金属丝被衰减。

重要的是，承载部件5和屏蔽管3形成连贯的导电的轮廓或金属轮廓，所述轮廓从线圈区域2直至联接区域4沿z轴方向电连接。但该连接应在机械上能容易地分开，因为其由分离的构件构成，所述构件可能要求分开的维护。通过这种共同的金属导电轮廓沿z轴方向构成多个波导体7，所述波导体可具有各种不同的几何结构。在承载部件5中的孔5a具有优选圆形的横截面并且因此构成圆形波导管，该波导管根据应用优选具有1mm至15mm的直径。

在承载部件5和屏蔽管3之间根据承载部件5的几何结构和在承载部件5和屏蔽管3之间的导电的连接元件6的类型和数量构成一个或多个具有复杂横截面几何结构的波导体7。

为了从承载部件到屏蔽管的电连接，例如可以使用导电的塑料或套有导电织物的泡沫材料。但这具有如下缺点：接触电阻相对大。因此，优选使用包括良好导电材料的弹簧元件，尤其是铜铍弹簧，更确切地说以短的间距在承载部件5上，尤其是以优选0.5cm至最大2cm的间距在承载部件5的整个长度上使用所述弹簧元件，从而接触电阻保持地尽可能小。当所述弹簧在两侧在承载部件5的基本上相对置的侧上固定时，可通过相对侧的按压提高从承载部件5到屏蔽管3电接触。此外，屏蔽管3能以这种方式良好地对中心。

不是所有的输入线路都在孔5a中延伸。从而例如(如在图1和2中可见的)用于高频线圈系统2a的同轴缆线10优选在承载部件5的外壁上机械地并且导电地连接。

优选，承载部件5构成为挤压型材或压力型材并具有集成的气动的通道5a。这样的挤压型材是节省成本的并且以不同的长度可获得并且能相对简单地加工。优选，所述挤压型材由铝制成。通过在横截面中成角度或倒圆的凹形的结构，承载部件5获得高的固有刚度，从而不需要进一步的加强。这是必要的，以便保证高频线圈系统2a和尤其是带有MAS定子9a和MAS转子9b的MAS模块9的精确定位，如这在图4的空间图示中可见的那样。同样的内容适用于组件的固定，所述组件优选可以侧向地螺纹连接在承载部件5上。

在承载部件5内部也引入这样的孔5a，所述孔能够将液态或气态的介质(例如压缩空气或调温流体)从联接区域4运输直至线圈区域2。在承载部件5中也可设置其他的通道，例如用于通过传感器的通道或附加的(例如带有杜瓦装置的)隔离部。通过由导电的材料构成的方案，在通道内部也可安置其他组件、例如加热丝或温度传感器，而在此不会影响探头内部相对于外部干扰信号的隔离。伸入到测量区域中的温度传感器丝应在承载部件的上端部上利用导电的材料密封，例如通过焊接密封，因为否则产生同轴导体。加热丝典型地在承载部件中在一半路线上结束，由此还存在足够的衰减路线。

在MAS探头的情况下，在承载部件5的上端部上联接有分配器盖9c，该分配器盖作为适配器件在承载部件中建立并密封与MAS模块9、确切地说与MAS定子9a的连接。由此，MAS模块9被定向并且正确地定位。所述连接也可适用于显著高于或低于室温的温度范围中的应用。

最优地，承载部件5也包括孔5a，在该孔上能固定其他构件。所述孔5a能如上所述地实施的那样设置在整个轴向长度上并且优选以有规律的间距设置在整个轴向长度上，类似于如下架子，架子底部可以任意高度固定在该架子上。如果其他金属构件通过探头1被引导，则所述构件因此同时地并且以要求的最小间距接地。

同样最优地，承载部件5也包括孔5a或成型部，所述孔或成型部可引导和/或支承调节轴(例如用于MAS定子9a的角度调节轴)。

承载部件5可以与屏蔽管3和底板一起相对于周围环境密封，从而探头1的完整的内部可被置于过压或负压中。

图5的又非常示意性的图示最后示出NMR磁体系统20，其具有用于产生静态NMR磁场的B₀-线圈21，其场线22在图中也被示出。这种系统原则上由现有技术已知。探头1的线圈区域2在此在NMR测量运行状态在测量区域中围绕NMR磁体系统20(出于清楚性的原因未示出)的磁体孔的磁中心23设置。在探头1的屏蔽管3内部，在上部的伸入磁中心23的部分中示出用于高频电子器件的第一结构空间24，并且在与之联接的下部中(其引入构造为足部箱的联接区域4中)示出用于输入线路的第二结构空间25。

附图标记列表：

1 NMR探头

2 线圈区域

2a 高频线圈系统

3 屏蔽管

4 联接区域

5 承载部件

5a 孔和连接通道

5b 横向孔

6 导电的连接元件

7 波导体

8’ 气动输入线路

8” 热输入线路

9 MAS模块

9a MAS定子

9b MAS转子

9c 分配器盖

10 用于高频线圈的同轴缆线

20 NMR-磁体系统

21 B₀-磁体线圈

22 磁场线

23 测量区域＝磁中心

24 用于高频电子器件的结构空间

25 用于输入线路的结构空间

参考文献列表

考虑用于评估专利性的公开文献：

[1]DE102013201110B3

[2]US5,262,727A

[3]US6,329,820B1

[4]日本专利文献JPH05307073A的摘要

[5]DE102017208841.9

[6]US2014/0167756A1

[7]DE102005025012B4

Claims (20)

1.用于引入到NMR磁体系统(20)的磁体孔中的NMR探头(1)，其中，所述NMR探头(1)在线圈区域(2)中包括高频线圈系统(2a)，该高频线圈系统用于辐射高频脉冲到NMR测量试样中和/或用于从NMR测量试样接收高频信号并且在NMR测量运行状态中在测量区域中围绕磁体孔内部的磁中心(23)设置，其中，所述NMR探头(1)包括由导电的材料制成的用于屏蔽外部的高频辐射的长形的屏蔽管(3)，该屏蔽管包围NMR探头(1)的电构件、机械构件和高频构件，并且输入线路通过所述屏蔽管从在NMR测量运行状态中设置在测量区域外部的联接区域(4)引导至线圈区域(2)，其中，在屏蔽管(3)内部设置有长形的承载部件(5)，该承载部件具有固有刚性的、机械刚性的结构，该结构具有贯通的、基本上平行于屏蔽管(3)的纵轴线延伸的孔和/或连接通道(5a)，所述孔和/或连接通道在联接区域(4)中容纳电输入线路并且引导至线圈区域(2)，并且所述长形的承载部件(5)具有从联接区域(4)引导直至线圈区域(2)的连续导电的外表面，其特征在于，所述长形的承载部件(5)的从联接区域(4)引导直至线圈区域(2)的连续导电的外表面与屏蔽管(3)的导电的内表面通过导电的连接元件(6)导电连接，并且所述承载部件(5)和屏蔽管(3)彼此连接成，使得构成连贯的导电的轮廓，所述轮廓从线圈区域延伸直至联接区域并且具有用于衰减电磁场的蜂窝型波导窗的功能。

2.如权利要求1所述的NMR探头，其特征在于，所述联接区域(4)构成为足部箱。

3.如权利要求1或2所述的NMR探头，其特征在于，在承载部件(5)和屏蔽管(3)之间的共同的导电的轮廓包括多个平行于屏蔽管(3)的管轴线的波导体(7)，所述波导体在其横截面积中确定尺寸为，使得每个波导体(7)具有高于NMR探头(1)的最高测量频率的极限频率。

4.如权利要求3所述的NMR探头，其特征在于，由所述共同的导电的轮廓得出的波导体(7)的长度选择为，使得电磁波衰减大于60dB。

5.如权利要求1或2所述的NMR探头，其特征在于，所述NMR探头(1)构成为NMR-MAS探头并且包括在NMR测量运行状态中设置在测量区域内部的MAS模块(9)，该MAS模块具有MAS定子(9a)，在所述MAS定子中在NMR测量期间MAS转子(9b)连同NMR测量试样通过压缩气体支承并且可调温地定位并且能借助于气体流旋转。

6.如权利要求5所述的NMR探头，其特征在于，在承载部件(5)的MAS模块侧的端部中设置有构造为适配器装置的分配器盖(9c)，该分配器盖将承载部件(5)的贯通的孔和/或连接通道(5a)的端部与用于在MAS模块(9)上的电输入线路以及还有气动输入线路(8’)和热输入线路(8”)的相应的连接端连接。

7.如权利要求6所述的NMR探头，其特征在于，所述分配器盖将承载部件(5)的贯通的孔和/或连接通道(5a)的端部与用于在MAS模块(9)上的电输入线路以及还有气动输入线路(8’)和热输入线路(8”)的相应的连接端气动密封地并且热密封地连接。

8.如权利要求6或7所述的NMR探头，其特征在于，所述连接通道(5a)也容纳气动输入线路(8’)和热输入线路(8”)并且从联接区域(4)引导直至线圈区域(2)。

9.如权利要求8所述的NMR探头，其特征在于，所述连接通道(5a)也容纳全部的气动输入线路(8’)和热输入线路(8”)并且从联接区域(4)引导直至线圈区域(2)。

10.如权利要求1或2所述的NMR探头，其特征在于，从联接区域(4)引导直至线圈区域(2)的、连续导电的外表面借助于接地带与地电位电连接。

11.如权利要求1或2所述的NMR探头，其特征在于，所述长形的承载部件(5)一件式地构造。

12.如权利要求11所述的NMR探头，其特征在于，所述长形的承载部件(5)具有在横截面中成角度的或倒圆的凹形的结构。

13.如权利要求11所述的NMR探头，其特征在于，所述长形的承载部件(5)整体上由导电的材料构成。

14.如权利要求13所述的NMR探头，其特征在于，所述长形的承载部件(5)整体上由金属构成。

15.如权利要求13或14所述的NMR探头，其特征在于，所述长形的承载部件(5)由挤压型材或压力型材构造成具有集成的连续的连接通道(5a)，所述连接通道用于气动连接和/或电连接和/或热连接。

16.如权利要求中1或2所述的NMR探头，其特征在于，所述长形的承载部件(5)与屏蔽管(3)一起相对于周围环境至少气动密封。

17.如权利要求中16所述的NMR探头，其特征在于，所述长形的承载部件(5)与屏蔽管(3)一起也相对于周围环境热密封。

18.如权利要求1或2所述的NMR探头，其特征在于，所述长形的承载部件(5)具有横向孔(5b)，NMR探头(1)的其他构件能固定在所述横向孔上。

19.如权利要求18所述的NMR探头，其特征在于，所述横向孔(5b)设置在承载部件(5)的整个长度上。

20.如权利要求19所述的NMR探头，其特征在于，所述横向孔(5b)以有规律的轴向间距设置在承载部件(5)的整个长度上。

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