DE10104365C1

DE10104365C1 - Supraleitendes Magnetsystem und magnetisches Resonanzspektrometer sowie Verfahre zu dessen Betrieb

Info

Publication number: DE10104365C1
Application number: DE10104365A
Authority: DE
Inventors: Arne Kasten
Original assignee: Bruker Biospin GmbH
Current assignee: Bruker Biospin GmbH
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: US6727699B2; GB2376746A; GB2376746B; GB0202407D0; US20020101240A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zur Stabilisierung des im Meßvolumen eines hochauflösenden Magnetresonanz-Spektrometers durch eine in einem Kryostaten befindliche supraleitend kurzgeschlossene Hauptspule erzeugten Magnetfeldes, die Kompensationsspulen umfaßt, die derart dimensioniert und plaziert sind, daß sie in ihrer Gesamtheit geeignet sind, Felddriften der supraleitend kurzgeschlossenen Hauptspule im Meßvolumen weitgehend auszugleichen. Die Driftkompensationsspulen bestehen aus HTS-Material und sind radial außerhalb der Hauptspule auf einem höheren Temperaturniveau angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein supraleitendes Magnetsystem, insbesondere für ein hochauflösendes Spektrometer der magnetischen Resonanz, mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Kryostaten mit einer axialen Raumtempera turbohrung zur Aufnahme einer Probe und eines Hochfrequenz-Sende- und Detektionsystems mit einer im Betrieb supraleitend kurzgeschlossenen Hauptspule, die sich in einem ersten, radial inneren Bereich innerhalb des Kyostaten auf einem ersten, tiefen Temperaturniveau befindet und die Probe in der Raumtemperaturbohrung umgibt und am Probenort im Betrieb ein ho mogenes, zeitlich stabiles Magnetfeld erzeugen soll, das den Anforderungen zur Aufnahme eines hochauflösenden Spektrums der magnetischen Reso nanz genügt.

Ein solches Magnetsystem ist zum Beispiel aus DE 195 48 272 C1 bekannt.

Beispielsweise bekannt aus supraleitenden Magnetsystemen von NMR- Spektrometern der Anmelderin sind Einrichtungen zur Stabilisierung des im Meßvolumen eines hochauflösenden Magnetresonanz-Spektrometers durch eine in einem Kryostaten befindliche supraleitend kurzgeschlossene Haupt spule erzeugten Magnetfeldes, insbesondere eines hochauflösenden NMR- Spektrometers, wobei die Einrichtungen eine oder mehrere Kompensations spulen umfassen, die derart dimensioniert und plaziert sind, daß sie in ihrer Gesamtheit geeignet sind, Felddriften der supraleitend kurzgeschlossenen Hauptspule im Meßvolumen weitgehend ausgleichen.

Hochauflösende NMR-Spektrometer müssen neben einer extrem guten Magnetfeldhomogenität über das Probenvolumen auch eine ebenso gute zeitliche Stabilität des Magnetfeldes aufweisen. Zu diesem Zweck ist die sup raleitende Hauptspule des Magneten im Betrieb supraleitend kurzgeschlos sen. An die Eigenschaften des supraleitenden Kurzschlußschalters, die Qua lität der supraleitenden Drähte der Spule und der supraleitenden Verbindun gen (Joints) zwischen einzelnen Drahtabschnitten (Sektionen) der Spule sind daher extreme Anforderungen gestellt. Insgesamt müssen im Kurzschluß betrieb Abklingzeiten des supraleitenden Spulenstroms von mehreren 10000 Jahren gewährleistet werden.

Kurzfristige Schwankungen des Magnetfelds am Probenort können durch ein sog. Lock-System ausgeglichen werden. Dazu wird vom Spektrometer, i. a. in einem dafür vorgesehenen Frequenzband ein separates NMR-Signal einer Lock-Substanz (i. a. Deuterium) gemessen und dessen Frequenz über einen Rückkoppelkreis mittels einer kleinen, resistiven Kompensationsspule (Lock- Spule) in der Raumtemperaturbohrung des Magnetsystems stabilisiert.

Eine supraleitend kurzgeschlossene Magnetspule hält den magnetischen Fluß durch ihre Bohrung konstant, d. h. der supraleitende Strom ändert sich spontan, wenn z. B. ein externes Störfeld einwirkt, in der Art, daß sich der Gesamtfluß durch die Spule nicht ändert. Dies bedeutet in der Regel nicht, daß das Feld im Arbeitsvolumen absolut homogen und konstant bleibt, da die räumliche Feldverteilung einer Störung und der Hauptmagnetspule nicht ü bereinstimmen. Es gibt im Stand der Technik Vorschläge, diese Abweichun gen durch Auslegung der Hauptspulengeometrie, durch supraleitende Zu satzspulen oder durch aktive Regelmaßnahmen zu kompensieren (V. V. Suk hoi et al., Voprosy Atomnoi Nauki i Techniki, Seria Obshchaya i Yadernaya Fizika 1981, Vol. 3 (17) 1-81, US-Patente US-A 4,974,113, US-A 4,788,502, US-A 5,278,503).

In den supraleitenden Magneten der hochauflösenden NMR werden i. a. sup raleitende Shimspulensätze verwendet, um in einem ersten Schritt das Feld am Probenort zu homogenisieren. Im Betrieb sind die einzelnen Spulensätze mit einem Korrekturstrom beaufschlagt und supraleitend kurzgeschlossen. Die Shimspulensätze können auch eine sog. B₀-Spule mit umfassen, die in der Lage ist, ein hinreichend homogenes, kleines Zusatzfeld am Probenort zu erzeugen. Damit kann, ohne den supraleitenden Stromkreis der Haupt spule zu öffnen, das Feld bzw. die Protonenfrequenz exakt auf einen vor gewählten Wert fein eingestellt werden. Darüber hinaus hat man aber bereits früh erkannt, daß über die kurzgeschlossene B₀-Spule in gewissen Grenzen auch eine Drift der Hauptspule kompensiert werden kann. Dazu muß die B₀- Spule so plaziert und dimensioniert sein, daß der Feldabfall der Hauptspule einen Gegenstrom in der B₀-Spule induziert, der gerade dazu führt, daß am Probenort das Feld konstant bleibt. Die Grenzen dieses Verfahrens liegen darin, daß der Strom durch die B₀-Spule nicht zu groß werden darf. Einer seits kann dies durch den verwendeten Draht begrenzt sein. Auf jeden Fall muß jedoch der Beitrag der (wenig homogenen) B₀-Spule so klein bleiben, daß die Feldhomogenität über die Probe nicht beeinträchtigt wird. Zudem kann es durch die notwendige induktive Kopplung der B₀-Spule an die Hauptspule im Quenchfall zu einem Überladen der B₀-Spule und deren Zer störung kommen. Dagegen müssen Schutzeinrichtungen eingeführt werden, was aber zusätzlichen Aufwand bedeutet.

Die Produktion von supraleitenden Hochfeldmagneten für hochauflösende NMR-Spektrometer (oder auch ICR-Spektrometer) hat ein sehr hohes Qualitäts- und Zuverlässigkeitsniveau erreicht. Dennoch kommt es immer wieder vor, daß eines der sehr teuren Magnetsysteme die spezifizierten Grenzen der Drift zwar deutlich überschreitet aber ansonsten durchaus stabil ist. Eine Kompensation der Drift über die Lockspule oder eine B₀-Spule des Shim systems würde sehr schnell an die o. g. Grenzen stoßen, so daß die Intervalle für ein Nachregeln des Gesamtfeldes (mit dem damit verbundenen Öffnen des supraleitenden Hauptstromkreises, Einführen von Stromstäben, Helium verlust, usw.) unzumutbar kurz würden.

Es besteht daher der Bedarf nach einem supraleitenden Magnetsystem der eingangs genannten Art, das in der Lage ist, Driften, die etwa eine Größen ordnung über den maximal spezifizierten liegen, über fange Zeiten zu kom pensieren ohne dabei die Homogenität und Stabilität des Magnetfeldes am Probenort unzulässig zu verschlechtern. Insbesondere soll es auch möglich sein, bereits gefertigte, driftende Hauptspulen zu verwenden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sich in einem zweiten, radial äußeren Bereich innerhalb des Kryostaten auf einem zweiten, höheren Temperaturni veau innerhalb des Kryostaten mindestens eine supraleitende Driftkompen sationsspule befindet.

Eine supraleitende Kompensationsspule, insbesondere aus hochtemperatur supraleitendem Material, kann erfindungsgemäß auf einem Temperaturni veau oberhalb der Hauptspule radial außerhalb der Hauptspule angebracht sein, insbesondere in einem Stickstofftank des Magnetkryostaten bzw. in thermischem Kontakt mit einer Refrigeratorstufe des Kryostaten im Tempe raturbereich zwischen 20 K und 100 K, in der ein Kompensationsstrom fließt, der am Probenort den Abfall des Magnetfeldes durch die Drift der Hauptspule kompensiert. Bei größerer Entfernung vom Probenort ist es einfacher, das Kompensationsfeld z. B. bereits durch eine angepaßte Helmholtzanordnung hinreichend homogen zu halten.

Die Verwendung eines supraleitenden Drahtes gewährleistet, daß ein hinrei chend großer Strom erzeugt werden kann. Die Anordnung außerhalb der Hauptspule, insbesondere im Stickstofftank, gewährleistet, daß die supralei tende Hauptspule nicht verändert werden muß und auch am Heliumtank sind keine Ein- oder Umbauten nötig.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kompensationsspule mit einer externen Stromquelle verbunden und der Kompensationsstrom wird durch Messung des Feldes am oder in der Nähe des Probenortes geregelt oder auch nur gesteuert. Bei einer aktiven Regelung entsteht kein weiterer supra leitend kurzgeschlossener Stromkreis, der sich unkontrolliert aufladen könn te. Bei abgeschalteter Stromquelle fließt kein Kompensationsstrom mehr. Andererseits ist durch die Verwendung eines Supraleiters der Wärmeeintrag z. B. in den Stickstofftank vernachlässigbar gering. Die Regelung erfolgt be vorzugt durch einen Lock-Kreis, ggf. zusätzlich und in Ergänzung zum bereits vorhandenen resistiven Lock. Dabei kann es genügen, die Kompensation relativ grob, ggf. in zeitlich lang anhaltenden Stufen nachzustellen. Die Fein regelung übernimmt dabei das resistive Lock-System. Dadurch, daß der Bei trag des Kompensationsfeldes zum Gesamtfeld sehr klein ist (bis etwa 10^-5), kann auch im hochauflösenden Spektrometer das dadurch notwendigerweise eingebrachte Rauschen toleriert werden, da dies ohne Schwierigkeiten unter 10^-6 gehalten werden kann. Selbstverständlich ist darauf zu achten, daß die induktive Kopplung der Kompensationsspule mit den supraleitenden Kreisen der Hauptspule und des Shimsystems entweder in der Anordnung jeweils eliminiert oder bei der Auslegung berücksichtigt wird.

In einer alternativen Ausführungsform weist die Kompensationsspule einen supraleitenden Schalter auf und ist im Betrieb zumindest zeitweise supralei tend kurzgeschlossen. Supraleitende Drähte aus HTS-Material weisen der zeit noch nicht den für NMR-Zwecke erforderlichen geringen Ohmschen Wi derstand auf, insbesondere nicht, wenn große Ströme fließen sollen. Aller dings gab es gerade in letzter Zeit erfolgversprechende Fortschritte, so daß damit gerechnet werden kann, daß HTS-Sektionen sogar bei vollem Strom Teil einer Hauptspule werden können. Der mögliche Einsatz als voll taugli che, supraleitend kurzgeschlossene Kompensationsspule mit geringem Strom scheint in noch näherer Zukunft möglich. Aber selbst eine schwach driftende Kompensationsspule kann immer noch über eine recht lange Zeit die Drift einer Hauptspule vermindern, solange das durch sie erzeugte Kom pensationsfeld (absolut, nicht relativ!) schwächer driftet als das Hauptfeld. Ggf. könnte man sogar zwei oder mehr geschachtelte Kompensationsspulen verwenden, wobei ein Abfall des Stromes in der inneren Spule in der äuße ren wieder einen größeren Kompensationsstrom induziert, so wie der Strom abfall der Hauptspule in der inneren Kompensationsspule einen Strom her vorruft, der größer ist als der Stromabfall der Hauptspule. Von Zeit zu Zeit kann dann der Kompensationsstrom (die Ströme) durch ein externes Netzge rät auf den Sollwert gebracht werden.

Die Magnetsysteme von modernen NMR- oder ICR-Spektrometer sind, ab gesehen von den höchsten Feldstärken, heutzutage in der Regel aktiv abge schirmt, d. h. die Hauptspule besteht aus zwei in Serie geschalteten Teilspu len, die entgegengesetzte Felder erzeugen, so daß das Gesamtdipolmoment der Anordnung und damit weitgehend das Streufeld verschwindet. Darüber hinaus sind, wie bereits eingangs erwähnt, üblicherweise resistive und/oder supraleitende Kompensationsanordnungen vorgesehen, die den Einfluß ex terner Störungen am Probenort minimieren sollen. Die vorliegende Erfindung wird vorzugsweise in Kombination mit diesen Maßnahmen eingesetzt, wobei immer zu beachten ist, daß die unterschiedlichen Abschirm- und Kompensa tionsmaßnahmen miteinander wechselwirken. Dies muß entweder partiell unterbunden werden (Kopplung Null) oder man muß das Gesamtverhalten der Apparatur bei der Auslegung explizit berücksichtigen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 äußerst schematisch den Kryostaten einer Kernspinresonanzappara tur mit einer Hauptspule im Heliumtank und einer Stabilisierungsein richtung im Stickstofftank;

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf

a) des (driftenden) Hauptmagnetfeldes (ΔB₀) am Probenort,
b) des durch die Driftkompensationsspule(n) erzeugten Kompen sationsfeldes (ΔB_komp),
c) des durch die Feinregelung (Locksystem) erzeugten Feldes (ΔB_lock)

für den Fall der Driftkompensation in zeitlich beabstandeten Stufen;

Fig. 3 den zeitlichen Verlauf

a) des (driftenden) Hauptmagnetfeldes (ΔB₀) am Probenort,
b) des durch die Driftkompensationsspule(n) erzeugten Kompensati onsfeldes (ΔB_komp),
c) des durch die Feinregelung (Locksystem) erzeugten Feldes (ΔB_lock)

für den Fall der Driftkompensation in linearer Approximation, die in zeitlichen Abständen aktualisiert wird.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch den im wesentli chen rotationszylinderförmigen Kryostaten des supraleitenden Magnetsys tems 1 z. B. einer hochauflösenden NMR-Apparatur. In einem Heliumtank 3 des Kryostaten 2 ist die im Betrieb supraleitend kurzgeschlossene Haupt magnetspule 4 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel aktiv abgeschirmt ist, d. h. aus zwei gegenläufigen Teilspulen 4a und 4b besteht. Der Kryostat 2 weist entlang seiner Zylinderachse 5 eine Raumtemperaturbohrung 6 auf, innerhalb der im Zentrum der Hauptmagnetspule 4 in einem Meßbereich 7 eine Probe 8 angeordnet ist, die von einer HF-Sende- und Empfangsspulen anordnung 9 (Probenkopf) umgeben ist.

Ebenfalls innerhalb der Raumtemperaturbohrung 6, ggf. in den Probenkopf 9 integriert befindet sich zur Feinkorrektur des Magnetfeldes im Meßbereich eine sog. Lockspule 10. Diese Lockspule 10 koppelt mit der Hauptmagnet spule 4 entweder gar nicht oder nur schwach. Der Korrekturstrom durch die Lockspule 10 wird bei NMR-Spektrometern i. a. über ein NMR-Locksignal einer der Probe 8 beigemischten Locksubstanz so über die NMR-Konsole 21 geregelt, daß die NMR-Frequenz der Locksubstanz (z. B. Deuterium) und damit das Magnetfeld am Probenort konstant bleibt. Solche Lockanordnun gen sind Stand der Technik und sehr präzise. Allerdings ist der verfügbare Hub gering und sie sind für die Korrektur von Schwankungen um den Soll wert ausgelegt und zur Korrektur von anhaltenden Felddriften ungeeignet.

Der Heliumtank 3 des Kryostaten 2 ist von einem Stickstofftank 11 umgeben. In diesem sind nun Driftkompensationsspulen 12 angeordnet, die im vorlie genden Ausführungsbeispiel von einem Netzgerät 13, das von einem Steu ergerät 14 gesteuert wird, mit Strom versorgt werden. Die Driftkompensati onsspulen 12 bestehen aus Hochtemperatursupraleitermaterial und sie sind bei den etwa 77 K, die im Stickstofftank vorliegen, supraleitend und können einen verhältnismäßig hohen Strom tragen, ohne den Stickstofftank 11 (au ßer durch ihre Zuleitungen) zu erwärmen. Es ist empfehlenswert, daß auch die Driftkompensationsspulenanordnung 12 weitgehend von der Hauptspule 4 und der Lockspule 9 entkoppelt ist, was die Regelung vereinfacht. Falls nun die Hauptspule 4 im kurzgeschlossenen Betrieb driftet, kann dies von der Driftkompensationsspule 12 aufgefangen werden. Es genügt dabei, die Drift nur grob zu kompensieren, z. B. in Stufen oder in einer linearen Appro ximation, die jeweils von Zeit zu Zeit kontrolliert und angepaßt wird. Die Fein regelung übernimmt das Locksystem, d. h. die Driftkompensation muß nur dafür sorgen, daß die Abweichung vom Sollwert so gering bleibt, daß der maximal zulässige Hub für das Locksystem nicht überschritten wird. Ein Indi kator dafür ist natürlich der Regelstrom durch die Lockspule 10. Bei einem länger dauernden Experiment wird man also zunächst einen recht großen negativen Strom durch die Driftkompensationsspule 12 schicken, der mit fortschreitender Drift der Hauptspule 4 reduziert wird und schließlich das Vorzeichen wechselt. Der maximal zulässige Strom durch die Driftkompen sationsspule 12 und die Stärke der Drift geben dabei eine maximale Zeit für ein Experiment mit konstantem Magnetfeld vor. Das Maximalfeld der Drift kompensationsspule 12 am Probenort ist zwar um Größenordnungen höher als das der Lockspule 10 aber immer noch sehr klein im Vergleich zu dem der Hauptspule 4, so daß dieses Kompensationsfeld hinreichend homogen gehalten werden kann und auch das durch das Netzgerät 13 eingebrachte Rauschen noch in akzeptablen Grenzen liegt. Das Anbringen der Kompensationsspule(n) 12 im Stickstofftank 11 hat den Vorteil, daß dies möglich ist, ohne in den Heliumtank 3 mit der Hauptspule 4 einzugreifen. Insbesondere ist dies auch nachträglich machbar. Bei dieser Anordnung ist es, wie gesagt, empfehlenswert, die beteiligten Spulensysteme zu entkoppeln. Jedenfalls sollte das Feld der Driftkompensationsspule 12 nicht durch die supraleitend kurzgeschlossene Hauptspule 4 abgeschirmt werden.

Eine Alternative zu der aktiv durch ein Netzgerät 13 gesteuerten Driftkom pensationsspule 12 ist es, diese ebenfalls supraleitend kurzzuschließen. In diesem Fall müssen Kompensationsspule 12 und Hauptspule 4 induktiv der art koppeln, daß bei einer Abnahme des Stromes durch die Hauptspule 4 der in der Driftkompensationsspule 12 induzierte Strom gerade dazu führt, daß das Feld am Probenort 8 konstant bleibt. Ggf. können auch mehrere Strom kreise von Driftkompensationsspulen 12a, 12b vorgesehen sein, die entwe der gleichzeitig kurzgeschlossen werden oder von denen z. B. auch eine Driftkompensationsspule 12b wieder über ein Netzgerät 13 aktiv betrieben wird und die erst dann zuge schaltet wird, wenn die kurzgeschlossene(n) Kompensationsspulen 12a an ihr Stromlimit geraten.

In Fig. 2 ist für den Fall der Driftkompensation in zeitlich beabstandeten Stu fen der zeitliche Verlauf des (driftenden) Hauptmagnetfeldes am Probenort, des durch die Driftkompensationsspule(n) erzeugten Kompensationsfeldes sowie des durch die Feinregelung (Locksystem) erzeugten Feldes dargestellt, was letztlich insgesamt zu einem konstanten Gesamtfeld am Probenort führt. Eine durch eine externe Störung verursachte Fluktuation S wird durch das Locksystem mittels eines entgegengerichteten Feldpulses -S ausgeregelt.

In Fig. 3 ist entsprechend für den Fall der Driftkompensation in linearer Nähe rung der zeitliche Verlauf des (driftenden) Hauptmagnetfeldes am Probenort, des durch die Driftkompensationsspule(n) erzeugten Kompensationsfeldes sowie des durch die Feinregelung (Locksystem) erzeugten Feldes dargestellt, was letztlich mit kleinerer Belastung der Lockspule insgesamt zu einem kon stanten Gesamtfeld am Probenort führt.

Selbstverständlich kann die Drift auch durch andere Näherungen ausgegli chen werden, i. a. wird jedoch die lineare ausreichend sein und eine Nachkor rektur der Steigung wird nur in recht großen zeitlichen Abständen notwendig sein.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele be schränkt ist, sondern auch in Abwandlungen Verwendung finden kann. Ins besondere läßt sie sich mit der Vielzahl der im Stand der Technik bekannten Kompensationsmaßnahmen für interne Driften und externe Störungen vor teilhaft kombinieren. Insbesondere ist dabei immer die Kopplung der gesteu erten, geregelten oder kurzgeschlossenen Spulenkreise zu beachten.

Claims

1. Supraleitendes Magnetsystem, insbesondere für ein hochauflösendes Spektrometer der magnetischen Resonanz, mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Kryostaten mit einer axialen Raumtemperaturboh rung zur Aufnahme einer Probe und eines Hochfrequenz-Sende- und Detektionsystems mit einer im Betrieb supraleitend kurzgeschlosse nen Hauptspule, die sich in einem ersten, radial inneren Bereich in nerhalb des Kyostaten auf einem ersten, tiefen Temperaturniveau be findet und die Probe in der Raumtemperaturbohrung umgibt und am Probenort im Betrieb ein homogenes, zeitlich stabiles Magnetfeld er zeugen soll, das den Anforderungen zur Aufnahme eines hochauflö senden Spektrums der magnetischen Resonanz genügt, dadurch gekennzeichnet, daß sich in einem zweiten, radial äußeren Bereich innerhalb des Kry ostaten auf einem zweiten, höheren Temperaturniveau innerhalb des Kryostaten mindestens eine supraleitende Driftkompensationsspule befindet.

2. Magnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Driftkompensationsspule aus einem hochtemperatursupraleitenden Material gefertigt ist.

3. Magnetsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb die Driftkompensationsspule supraleitend kurzgeschlossen ist.

4. Magnetsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspule, die Driftkompensationsspule und ggf. weitere, innerhalb des Kryostaten angeordnete Magnetspulen so ausgelegt sind, daß bei einer Drift der Hauptspule sich die Driftkompensationsspule und die ggf. weiteren Magnetspulen derart umladen, daß das Magnetfeld am Probenort hinreichend homogen und zeitlich konstant bleibt.

5. Magnetsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Betrieb die Driftspule durch ein externes regel- oder steuerbares Netzgerät betrieben wird.

6. Magnetsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspule mehrere in Serie geschaltete Sektionen aufweist, die durch eine Netzwerk von Schutzwiderständen und/oder -dioden für den Fall eines unkontrollierten Übergangs in den normalleitenden Zustand geschützt sind.

7. Magnetsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspule eine aktiv abgeschirmte Spule ist.

8. Magnetsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspule bei Betrieb am Probenort ein Magnetfeld von mehr als 15 Tesla, insbesondere mehr als 20 Tesla erzeugt.

9. Magnetsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Driftkompensationsspulen vorgesehen sind.

10. Magnetsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspule in einem Heliumtank angeordnet ist.

11. Magnetsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Driftkompensationsspule(n) in einem Stick stofftank angeordnet ist (sind).

12. Magnetsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Driftkompensationsspule(n) auf einem Strahlungs schild angeordnet ist (sind).

13. Magnetsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspule im supraleitend kurzgeschlosse nen Betrieb eine Felddrift zwischen 10^-8 und 10^-5 des Feldes am Pro benort pro Stunde aufweist.

14. Hochauflösendes magnetisches Resonanzspektrometer mit einem Magnetsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche.

15. Magnetisches Resonanzspektrometer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum präzisen Bestimmen des Magnetfelds am Probenort vorhanden ist.

16. Magnetisches Resonanzspektrometer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Regelung des Momentan werts des Magnetfelds am Probenort auf einen Sollwert vorgesehen ist (Locksystem).

17. Verfahren zum Betrieb eines hochauflösenden magnetischen Reso nanzspektrometers nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, daß mittels der Driftkompensationsspule(n) eine Grob kompensation der Felddrift der Hauptspule bewirkt wird und mittels ei nes zusätzlichen Locksystems eine Feinregelung des Momentanwerts.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Grob kompensation in Stufen erfolgt, deren Höhe und/oder zeitlicher Ab stand durch gelegentliche Bestimmung des Momentanwertes des Fel des am Probenort jeweils eingestellt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Grob kompensation durch einen zeitlich monoton, insbesondere linear vari ierenden Strom durch die Driftkompensationsspule(n) erzeugt wird, dessen zeitlicher Verlauf durch gelegentliche Bestimmung des Mo mentanwertes des Feldes am Probenort bestimmt und aktualisiert wird.