EP2791693A1 - Nmr method and device with magic-angle spinning at a very low temperature - Google Patents

Nmr method and device with magic-angle spinning at a very low temperature

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EP2791693A1
EP2791693A1 EP12806404.5A EP12806404A EP2791693A1 EP 2791693 A1 EP2791693 A1 EP 2791693A1 EP 12806404 A EP12806404 A EP 12806404A EP 2791693 A1 EP2791693 A1 EP 2791693A1
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EP
European Patent Office
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high pressure
sample holder
nmr analysis
gas
source
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12806404.5A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Eric BOULEAU
Gaël DE PAËPE
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Publication date
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Abstract

The invention relates to a method for the NMR analysis of a solid sample arranged in a sample holder (21), characterized in that it includes the following steps: generating a plurality of high-pressure gas streams (2, 3, 4) from at least a first high-pressure gas source (1); cooling the gas streams (2, 3, 4) in at least one heat exchanger (12) using cooling gas from a second gas source (11); spinning the sample holder (21) using a first high-pressure cooled gas stream (2) and cooling the sample holder (21) using a second high-pressure cooled gas stream (3).

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF RMN AVEC ROTATION A L'ANGLE MAGIQUE A METHOD AND NMR DEVICE WITH ROTATION AT MAGIC ANGLE A
TRES BAS TEMPERATURE VERY LOW TEMPERATURE
L'invention concerne un procédé et un dispositif à résonance magnétique nucléaire (RMN), particulièrement adapté pour l'analyse d'un échantillon à l'état solide. The invention relates to a method and a device for nuclear magnetic resonance (NMR), particularly suitable for the analysis of a sample in the solid state.
Un dispositif à RMN comprend un porte-échantillon mis en rotation dans un champ magnétique statique et exposé à un second champ magnétique perpendiculaire au premier et créé par une bobine radiofréquence, qui reçoit en retour un signal qui est analysé pour en déduire des informations sur un échantillon solide disposé dans le porte-échantillon. Selon une réalisation de l'état de la technique, trois flux gazeux provenant d'une même source, un container standard comme une bouteille d'hélium montée en pression, sont dirigés vers la sonde du dispositif qui comprend le porte-échantillon. Le premier flux a pour fonction de mettre en rotation ce porte-échantillon, en agissant sur les pales ou ailettes d'une turbine d'entraînement d'un rotor qui comprend le porte-échantillon. Le second flux a pour fonction de porter l'échantillon à une certaine température, et le troisième flux crée un palier aérostatique de sustentation du rotor dans le stator. An NMR device comprises a sample holder rotated in a static magnetic field and exposed to a second magnetic field perpendicular to the first and created by a radio frequency coil, which receives back a signal which is analyzed to derive information on a solid sample placed in the sample holder. According to an embodiment of the state of the art, three gaseous streams coming from the same source, a standard container such as a helium bottle mounted under pressure, are directed towards the probe of the device which comprises the sample holder. The first flow has the function of rotating this sample holder, by acting on the blades or vanes of a turbine driving a rotor which comprises the sample holder. The second flow has the function of bringing the sample to a certain temperature, and the third flow creates an aerostatic bearing of lift of the rotor in the stator.
La recherche de la meilleure performance d'analyse d'un échantillon à l'état solide par RMN utilise une mise en rotation de l'échantillon selon un axe particulier appelé « l'angle magique ». Il est important d'atteindre une vitesse de rotation élevée. D'autre part, l'augmentation de l'intensité des champs magnétiques, qui atteint actuellement environ 20 Tesla, a amélioré la sensibilité de la détection RMN. Il est toutefois très difficile aujourd'hui d'augmenter cette intensité. Les solutions existantes restent imparfaites et insuffisantes et il existe donc un besoin général d'amélioration de la détection et analyse par RMN d'un échantillon solide. Plus précisément, un premier objet de l'invention est de permettre l'augmentation de la résolution et de la sensibilité de la détection par RMN. The search for the best performance of solid state sample analysis by NMR uses a rotation of the sample along a particular axis called the "magic angle". It is important to achieve a high speed of rotation. On the other hand, the increase in the intensity of magnetic fields, which currently reaches about 20 Tesla, has improved the sensitivity of NMR detection. However, it is very difficult today to increase this intensity. Existing solutions remain imperfect and insufficient and there is therefore a general need for improved detection and NMR analysis of a solid sample. More specifically, a first object of the invention is to allow the resolution and the sensitivity of the detection by NMR to be increased.
Un second objet de l'invention est de mettre en œuvre l'analyse par RMN au moindre coût. A second object of the invention is to implement NMR analysis at the lowest cost.
Un troisième objet de l'invention est une solution de RMN qui assure la sécurité des intervenants et qui respecte l'environnement. A cet effet, l'invention repose sur un procédé d'analyse par RMN d'un échantillon solide disposé dans un porte-échantillon, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : A third object of the invention is an NMR solution that ensures the safety of the responders and which respects the environment. For this purpose, the invention is based on a method of NMR analysis of a solid sample placed in a sample holder, characterized in that it comprises the following steps:
- génération de plusieurs flux gazeux haute pression à partir d'au moins une première source d'un gaz haute pression ;  generating a plurality of high pressure gas streams from at least a first source of a high pressure gas;
- refroidissement des flux gazeux dans au moins un échangeur de chaleur à partir de la circulation d'un fluide réfrigérant provenant d'au moins une seconde source ;  cooling the gas flows in at least one heat exchanger from the circulation of a refrigerant fluid from at least a second source;
- mise en rotation du porte-échantillon par un premier flux gazeux haute pression refroidi et refroidissement du porte-échantillon par un second flux gazeux haute pression refroidi.  - Rotating the sample holder by a first cooled high pressure gas stream and cooling the sample holder by a second cooled high pressure gas stream.
Le procédé d'analyse par RMN peut comprendre une étape de réglage de la vitesse de rotation du porte-échantillon par la variation de la pression et/ou le débit de la au moins une première source de gaz haute pression. Le premier flux gazeux haute pression peut entraîner la rotation du porte- échantillon par son action sur des ailettes ou pales d'un dispositif lié au porte-échantillon pour entraîner sa rotation. Le premier flux gazeux haute pression peut atteindre un débit de sorte à entraîner la rotation du porte-échantillon à une fréquence de rotation supérieure ou égale à 20 kHz, ou supérieure ou égale à 30 kHz. The NMR analysis method may comprise a step of adjusting the speed of rotation of the sample holder by varying the pressure and / or the flow rate of the at least one first source of high pressure gas. The first high pressure gas stream may cause the sample holder to rotate by its action on fins or blades of a device connected to the sample holder to cause its rotation. The first high pressure gas stream can reach a flow rate so as to cause the sample carrier to rotate at a rotation frequency of 20 KHz or greater, or greater than or equal to 30 KHz.
Le procédé d'analyse par RMN peut comprendre une étape de réglage de la température des flux gazeux haute pression par la variation de la pression et/ou le débit d'au moins une seconde source de gaz réfrigérant. The NMR analysis method may include a step of controlling the temperature of the high pressure gas stream by varying the pressure and / or the flow rate of at least a second source of refrigerant gas.
La température des flux gazeux haute pression arrivant au niveau de la sonde comprenant le porte-échantillon peut être régulée à une température inférieure ou égale à 10K. The temperature of the high pressure gas stream arriving at the probe comprising the sample holder can be regulated at a temperature of less than or equal to 10K.
La température des flux gazeux haute pression arrivant au niveau de la sonde comprenant le porte-échantillon peut être réglable dans une plage de 4,2 à 300 K inclus. The temperature of the high pressure gas stream arriving at the probe comprising the sample holder can be adjustable in a range from 4.2 to 300 K inclusive.
Le premier flux gazeux haute pression pour la mise en rotation du porte- échantillon et le second flux gazeux haute pression pour le refroidissement du porte-échantillon peuvent présenter des températures sensiblement égales au niveau de la sonde comprenant le porte- échantillon. The first high pressure gas stream for rotating the sample holder and the second high pressure gas stream for cooling the sample holder can have temperatures substantially equal to the level of the probe comprising the sample holder.
Le procédé d'analyse par RMN peut générer un troisième flux gazeux à partir de la première source d'un gaz haute pression pour la mise en sustentation du porte-échantillon. Le procédé d'analyse par RMN peut comprendre une étape de fixation de consignes de température et de vitesse de rotation du porte-échantillon, et peut comprendre une étape de régulation de la température et du débit des flux gazeux haute pression à ces consignes en modifiant la pression et/ou le débit des deux sources de gaz. The NMR analysis method can generate a third gas stream from the first source of a high pressure gas for sustentation of the sample holder. The NMR analysis method may comprise a step of setting temperature and rotation speed instructions of the sample holder, and may comprise a step of regulating the temperature and the flow rate of the high pressure gas flows at these instructions by modifying the pressure and / or the flow rate of the two gas sources.
L'invention porte aussi sur un programme informatique comprenant un moyen de codes adapté à la réalisation des étapes d'un procédé d'analyse par RMN tel que décrit précédemment lorsque le programme informatique est exécuté sur un calculateur. The invention also relates to a computer program comprising a code means adapted to performing the steps of an NMR analysis method as described above when the computer program is executed on a computer.
L'invention porte aussi sur un dispositif d'analyse par RMN, comprenant un porte-échantillon, apte à recevoir un échantillon solide à analyser, et au moins une première source d'un gaz haute pression pour générer des flux gazeux destinés à mettre en rotation et à refroidir le porte-échantillon, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une seconde source d'un gaz réfrigérant pour refroidir les flux gazeux haute pression provenant de la au moins une première source dans au moins un échangeur de chaleur à circulation de fluide réfrigérant. The invention also relates to an NMR analysis device, comprising a sample holder, capable of receiving a solid sample to be analyzed, and at least a first source of a high-pressure gas for generating gas flows intended to rotating and cooling the sample holder, characterized in that it comprises at least a second source of a refrigerant gas for cooling the high pressure gas streams from the at least one first source in at least one circulating heat exchanger refrigerant.
Le dispositif d'analyse par RMN peut comprendre une unité centrale qui met en œuvre un procédé d'analyse par RMN tel que décrit précédemment. Le au moins un échangeur peut être un échangeur à contre courant entre les flux gazeux haute pression et le au moins un gaz réfrigérant. The NMR analysis device may comprise a central unit which implements an NMR analysis method as described above. The at least one exchanger may be a countercurrent exchanger between the high pressure gas stream and the at least one refrigerant gas.
Le dispositif d'analyse par RMN peut comprendre au moins un échangeur fluide/fluide à contre courant comprenant des tubes pour la circulation des flux gazeux haute pression insérés dans un tube dans lequel circule à contre courant un gaz réfrigérant. The NMR analysis device may comprise at least one countercurrent fluid / fluid exchanger comprising tubes for the circulation of high pressure gas stream inserted in a tube in which a refrigerant gas is circulated.
Le dispositif d'analyse par RMN peut comprendre au moins un échangeur pour réchauffer la température des gaz sortant du dispositif et/ou peut comprendre un dispositif de récupération des gaz sortant du dispositif. The NMR analysis device may comprise at least one exchanger for heating the temperature of the gases leaving the device and / or may comprise a gas recovery device leaving the device.
La au moins une première source d'un gaz haute pression et/ou la seconde source d'un gaz réfrigérant peut consister en une bouteille d'hélium ou d'azote. The at least one first source of a high pressure gas and / or the second source of a refrigerant gas may be a helium or nitrogen cylinder.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : These objects, features and advantages of the present invention will be set forth in detail in the following description of a particular embodiment made in a non-limiting manner in relation to the appended figures among which:
La figure 1 représente schématiquement un dispositif à RMN selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 représente schématiquement une section d'un échangeur du mode de réalisation de l'invention. Figure 1 shows schematically an NMR device according to one embodiment of the invention. Figure 2 schematically shows a section of an exchanger of the embodiment of the invention.
La figure 3 représente schématiquement en vue de côté les échanges thermiques au sein d'un échangeur du mode de réalisation de l'invention. FIG. 3 is a diagrammatic side view of the heat exchanges within an exchanger of the embodiment of the invention.
La figure 4 représente schématiquement un dispositif à RMN selon une variante du mode de réalisation de l'invention. FIG. 4 schematically represents an NMR device according to a variant of the embodiment of the invention.
La figure 5 représente schématiquement une vue de côté d'un dispositif à RMN selon le mode de réalisation de l'invention. Selon l'approche retenue, le mode de réalisation de l'invention propose de procéder à la détection RMN à partir d'une température qui peut descendre très bas, jusqu'à 5 K environ par exemple, pour atteindre une grande sensibilité. L'atteinte d'une température très faible nécessite le refroidissement de l'échantillon mais aussi la compensation des apports de chaleur inévitable au niveau de la sonde du fait des frictions causées par la rotation très rapide du porte-échantillon. En effet, il est aussi prévu d'atteindre des vitesses de rotation élevée de l'échantillon à analyser, de l'ordre de 30 kHz par exemple. Figure 5 schematically shows a side view of an NMR device according to the embodiment of the invention. According to the approach adopted, the embodiment of the invention proposes to carry out the NMR detection from a temperature which can go down very low, up to about 5 K, for example, to reach a high sensitivity. The attainment of a very low temperature requires the cooling of the sample but also the compensation of unavoidable heat input at the probe because of the friction caused by the very fast rotation of the sample holder. Indeed, it is also expected to achieve high rotation speeds of the sample to be analyzed, of the order of 30 kHz for example.
La figure 1 représente l'architecture d'un dispositif à RMN selon un mode de réalisation. Ce dispositif comprend au moins une première source 1 haute pression permettant de générer trois flux gazeux 2, 3, 4 haute pression distincts. En variante, on peut bien sûr utiliser plusieurs sources dédiées chacune à un ou plusieurs flux. Cette source 1 peut par exemple consister en une bouteille de gaz comprimé à 200 bars et à température ambiante. Sa pression est contrôlée par des débitmètres couplés à des vannes de régulation. Le gaz haute pression de cette première source 1 peut être de l'azote ou de l'hélium. Les trois flux gazeux provenant de cette première source 1 traversent un cryostat 10, dans lequel ils sont refroidis dans un ou plusieurs échangeurs de chaleur 12, avant d'atteindre la sonde RMN 20 comprenant le porte-échantillon 21 . Ce dernier est positionné de manière inclinée avec un angle ajustable compris entre les axes parallèle et perpendiculaire du champ magnétique statique. Les composants radiofréquences formant un émetteur/récepteur, prévus pour recevoir en retour un signal provenant de l'échantillon à analyser, sont aussi exposés au flux gazeux de refroidissement et soumis à la même température que le porte-échantillon 21 . Pour pouvoir atteindre des températures très basses, les échangeurs de chaleur 12 sont alimentés par un fluide cryogénique basse pression, à basse température inférieure à la température du gaz de la première source 1 , qui sert de fluide réfrigérant 15, provenant d'une ou plusieurs seconde(s) source(s) 1 1 , distincte(s) de la première source 1 haute pression. Ce fluide réfrigérant peut aussi être de l'azote ou de l'hélium. Figure 1 shows the architecture of an NMR device according to one embodiment. This device comprises at least a first high-pressure source 1 for generating three distinct high-pressure gas streams 2, 3, 4. In a variant, it is of course possible to use several sources each dedicated to one or more streams. This source 1 may for example consist of a bottle of compressed gas at 200 bar and at room temperature. Its pressure is controlled by flowmeters coupled to control valves. The high pressure gas of this first source 1 may be nitrogen or helium. The three gas streams from this first source 1 pass through a cryostat 10, in which they are cooled in one or more heat exchangers 12, before reaching the NMR probe 20 comprising the sample holder 21. The latter is positioned inclined with an adjustable angle between the parallel and perpendicular axes of the static magnetic field. The radiofrequency components forming a transmitter / receiver, designed to receive a signal coming from the sample to be analyzed, are also exposed to the cooling gas flow and subjected to the same temperature as the sample holder 21. In order to be able to reach very low temperatures, the heat exchangers 12 are supplied with a low-pressure cryogenic fluid, at a low temperature below the temperature of the gas of the first source 1, which serves as a refrigerant 15, originating from one or more second (s) source (s) 1 1, distinct (s) of the first source 1 high pressure. This cooling fluid can also be nitrogen or helium.
Les figures 2 et 3 représentent plus particulièrement un échangeur de chaleur 12 du cryostat 10 selon le mode de réalisation de l'invention. Il comprend trois tubes haute pression 14 pour la circulation dans une première direction de respectivement les trois flux gazeux 2, 3, 4 haute pression. Ces trois tubes sont positionnés à l'intérieur d'un plus grand tube basse pression 13 dans lequel circule le gaz réfrigérant 15 dans une seconde direction inverse. Les tubes sont formés dans un matériau adapté à la cryogénie, par exemple en nuance d'acier inoxydable austénitique dite à bas carbone. Ainsi, l'échangeur de chaleur 12 est de type fluide/fluide tubulaire à contre courant. Il permet un transfert de chaleur entre les deux fluides, induisant un refroidissement des flux gazeux 2, 3, 4 haute pression. Cet échange thermique entre les deux fluides est obtenu par une convection forcée entre les flux gazeux 2, 3, 4 et la paroi de leurs tubes haute pression 14 respectifs, puis par conduction à travers cette paroi, avant une nouvelle convection forcée entre la surface extérieure de cette paroi des tubes haute pression 14 et le fluide réfrigérant 15. La répartition symétrique des trois tubes haute pression 14 au sein du flux réfrigérant garantit la même température de sortie pour les trois flux gazeux 2, 3, 4. A leurs extrémités, les tubes de cet échangeur 12 peuvent être équipés d'un soufflet, pour faciliter leurs connexions avec les tubes d'un autre échangeur ou avec des tubes hors du cryostat. Ces soufflets permettent de plus une adaptation aux variations des dimensions des composants du dispositif, comme les tubes, du fait des variations importantes de température. L'ensemble est de plus spiralé pour réduire l'encombrement global de l'échangeur 12. Un ou plusieurs échangeurs 12, identiques ou non, peuvent être disposés en série dans le cryostat, de manière modulaire, pour permettre l'ajout et le retrait facile de modules, en fonction des besoins. Dans le mode de réalisation représenté, deux échangeurs 12 sont installés. Naturellement, le cryostat peut comprendre tout autre nombre et tout autre type d'échangeur thermique que celui décrit. Toutefois, l'échangeur à circulation de fluide réfrigérant permet un traitement dynamique des échanges thermiques, pour atteindre des très basses températures. Figures 2 and 3 show more particularly a heat exchanger 12 of the cryostat 10 according to the embodiment of the invention. It comprises three high-pressure tubes 14 for the circulation in a first direction of respectively the three high-pressure gas streams 2, 3, 4. These three tubes are positioned inside a larger low pressure tube 13 in which the refrigerant gas 15 circulates in a second reverse direction. The tubes are formed in a material suitable for cryogenics, for example in a so-called low carbon austenitic stainless steel grade. Thus, the heat exchanger 12 is of the fluid / tubular fluid type against the current. It allows a transfer of heat between the two fluids, inducing a cooling of the gas streams 2, 3, 4 high pressure. This heat exchange between the two fluids is obtained by forced convection between the gas streams 2, 3, 4 and the wall of their respective high-pressure tubes 14, then by conduction through this wall, before a new forced convection between the outer surface. of this wall of the high pressure tubes 14 and the refrigerant 15. The symmetrical distribution of the three high pressure tubes 14 within the refrigerant flow ensures the same outlet temperature for the three gas streams 2, 3, 4. At their ends, the tubes of this exchanger 12 may be equipped with a bellows, to facilitate their connections with the tubes of another exchanger or with tubes out of the cryostat. These bellows also allow adaptation to variations in dimensions components of the device, such as tubes, because of significant temperature variations. The assembly is further coiled to reduce the overall size of the exchanger 12. One or more exchangers 12, identical or not, can be arranged in series in the cryostat, in a modular manner, to allow the addition and removal easy to modules, according to the needs. In the embodiment shown, two exchangers 12 are installed. Of course, the cryostat may include any other number and type of heat exchanger than that described. However, the refrigerant circulation exchanger allows a dynamic treatment of heat exchange, to reach very low temperatures.
Le cryostat 10 se présente sous la forme d'une enceinte à vide fermée par une platine amovible qui permet l'accès à sa partie interne. Sur cette platine sont disposées des connecteurs d'entrée et de sortie, pour permettre les traversées des fluides mentionnés ci-dessus ainsi que pour des dispositifs de communication de données, provenant par exemple de capteurs de pression, de température, de fréquence du rotor, de puissance électrique... Un vide dynamique de l'ordre de 10"5 mbar est entretenu dans l'enceinte à vide du cryostat pour minimiser les pertes thermiques par convection et conduction gazeuse. Tous les éléments à l'intérieur du cryostat sont fixés mécaniquement par des pièces réalisées dans un matériau très faiblement conducteur thermique, qui limite les fuites thermiques par conduction thermique. Ces composants sont de plus protégés du rayonnement ambiant émis par la surface interne de l'enceinte à vide, approximativement à 300K, par un écran thermique maintenu à basse température par une circulation 18 de fluide réfrigéré. Cette circulation est obtenue en collectant en sortie de la sonde RMN, l'ensemble des flux gazeux 2, 3, 4 qui ont été utilisés, qui forment un flux global suffisamment puissant pour porter l'écran thermique du cryostat à une température intermédiaire entre la température ambiante de l'enceinte à vide et la température la plus froide du cryostat. Cette disposition permet de plus d'optimiser l'utilisation du fluide provenant de la première source 1 haute pression. L'enceinte à vide est réalisée dans un matériau faiblement magnétique, et son écran thermique dans un matériau métallique très bon conducteur thermique. L'isolation de l'enceinte peut être obtenue par une première couverture d'un super isolant, comme à base de MLI pour la dénomination anglo-saxonne de « Multi Layer Insulation », alors qu'une seconde couverture similaire recouvre directement les échangeurs 12. The cryostat 10 is in the form of a vacuum chamber closed by a removable plate which allows access to its inner part. On this plate are arranged input and output connectors, to allow the passage of fluids mentioned above as well as for data communication devices, for example from pressure sensors, temperature, rotor frequency, of electrical power ... A dynamic vacuum of around 10 "5 mbar is maintained in the vacuum chamber of the cryostat to minimize heat loss by convection and gas conduction All the elements inside the cryostat are fixed mechanically by parts made of a material with a very low thermal conductivity, which limits thermal leakage by thermal conduction, these components are furthermore protected from the ambient radiation emitted by the internal surface of the vacuum enclosure, at approximately 300 K, by a screen thermal circulation maintained at low temperature by a circulation 18 of refrigerated fluid.This circulation is obtained by collecting output of the NMR probe, all the gas streams 2, 3, 4 that have been used, which form a global flux sufficiently powerful to carry the heat shield of the cryostat to an intermediate temperature between the ambient temperature of the vacuum chamber and the coldest temperature of the cryostat. This arrangement further allows to optimize the use of the fluid from the first source 1 high pressure. The vacuum chamber is made of a weakly magnetic material, and its heat shield in a metal material very good thermal conductor. The insulation of the enclosure can be obtained by a first cover of a super insulator, such as MLI based for the English name of "Multi Layer Insulation", while a second similar cover directly covers the exchangers 12 .
Ensuite, en sortie du cryostat 10, les trois flux gazeux 2, 3, 4 atteignent la sonde RMN 20, refroidis avantageusement à la même température, et remplissent les trois fonctions mentionnées précédemment. En variante, les températures peuvent différer, mais sont préférentiellement égales entre elles à 100% près. Le premier flux 2 haute pression met en rotation l'échantillon, le second flux 3 haute pression refroidit l'échantillon, et le troisième flux 4 haute pression permet la mise en sustentation du porte- échantillon. La figure 4 représente une variante de réalisation du dispositif RMN dans laquelle les deux échangeurs 12, 12' du cryostat 10 sont alimentés par deux sources 1 1 , 1 1 ' de gaz réfrigérant distinctes. Cette solution permet par exemple d'utiliser de l'azote comme source froide d'un premier étage formé par le premier échangeur 12, fonctionnant dans la plage de température de 90 à 300 K, puis de l'hélium comme source froide d'un second étage d'échangeur 12', couvrant la gamme de température jusqu'à 5 K. Then, at the outlet of the cryostat 10, the three gas streams 2, 3, 4 reach the NMR probe 20, advantageously cooled to the same temperature, and fulfill the three functions mentioned above. Alternatively, the temperatures may differ, but are preferably equal to each other to 100%. The first high pressure stream 2 rotates the sample, the second high pressure stream 3 cools the sample, and the third high pressure stream 4 allows the sample holder to be sustent. FIG. 4 represents an alternative embodiment of the NMR device in which the two exchangers 12, 12 'of the cryostat 10 are fed by two separate sources 11, 11' of refrigerant gas. This solution makes it possible, for example, to use nitrogen as a cold source of a first stage formed by the first exchanger 12, operating in the temperature range of 90 to 300 K, and then of helium as a cold source of a second exchanger stage 12 ', covering the temperature range up to 5 K.
Naturellement, d'autres variantes sont envisageables pour générer un ou plusieurs flux réfrigérants et pour refroidir les flux gazeux haute pression. D'autre part, trois flux gazeux 2, 3, 4 haute pression sont utilisés, mais en variante, toute autre solution est envisageable avec au moins les deux premiers flux gazeux 2, 3 mentionnés précédemment. Enfin, le dispositif RMN selon le mode de réalisation est équipé en sortie d'un système de réchauffage et de récupération des fluides. Les gaz réfrigérants sont réchauffés dans des échangeurs 23 en sortie du cryostat 10. De même, les flux gazeux 2, 3, 4 haute pression sont redirigés en sortie de la sonde RMN vers un échangeur 24. Ces échangeurs 23, 24 prévus en sortie du dispositif permettent de remonter la température des gaz utilisés par le dispositif, de préférence à la température ambiante, ou au voisine de la température ambiante. Ce réchauffement assure la sécurité du personnel et évitant leur brûlure au contact de pièces très froides, en évitant des chutes par glissade suite à la fonte des condensais, ou leur électrisation. Il permet aussi de réduire les risques de dégradation du matériel par des courts-circuits ou par oxydation de pièces métalliques. Ensuite, au moins les fluides les plus coûteux, comme l'hélium, peuvent être récupérés par un dispositif de récupération 25, pour être réutilisés. La figure 5 représente une vue de côté du dispositif RMN selon le mode de réalisation. Une ligne cryogénique 16 rigide permet de conduire les flux gazeux 2, 3, 4 haute pression refroidis depuis la sortie du cryostat 10 jusqu'à la sonde RMN 20. Cette ligne est courte, de longueur de l'ordre d'un mètre, isolée, pompée en vide secondaire et équipée d'un écran thermique. La sonde RMN 20 comprend un porte-échantillon 21 mobile en rotation, placé dans un dispositif 26 pour former le champ magnétique statique de la mesure RMN. Naturally, other variants are conceivable for generating one or more cooling streams and for cooling the high pressure gas streams. On the other hand, three gas streams 2, 3, 4 high pressure are used, but alternatively, any other solution is possible with at least the first two gas streams 2, 3 mentioned above. Finally, the NMR device according to the embodiment is equipped at the output of a system for heating and recovering fluids. The refrigerant gases are heated in exchangers 23 at the outlet of the cryostat 10. Similarly, the high-pressure gas streams 2, 3, 4 are redirected at the output of the NMR probe to an exchanger 24. These exchangers 23, 24 provided at the outlet of the The device makes it possible to raise the temperature of the gases used by the device, preferably at room temperature, or close to room temperature. This warming ensures the safety of the personnel and avoiding their burns in contact with very cold parts, avoiding falls by slipping due to the melting of the condensates, or their electrification. It also reduces the risk of damage to the equipment by short circuits or oxidation of metal parts. Then, at least the most expensive fluids, such as helium, can be recovered by a recovery device 25 for reuse. Figure 5 shows a side view of the NMR device according to the embodiment. A rigid cryogenic line 16 makes it possible to conduct the cooled high-pressure gas streams 2, 3, 4 from the cryostat outlet 10 to the NMR probe 20. This line is short, of the order of one meter in length, isolated , pumped in secondary vacuum and equipped with a heat shield. The NMR probe 20 comprises a sample holder 21 movable in rotation, placed in a device 26 to form the static magnetic field of the NMR measurement.
Cette solution présente finalement les avantages suivants : Le débit des flux gazeux 2, 3, 4 provenant de la première source haute pression est choisi en agissant sur la pression de cette première source, ce qui permet finalement de choisir la vitesse de rotation du porte-échantillon qui dépend de ce débit ; La température des flux 2, 3, 4 est déterminée par au moins un fluide réfrigérant distinct et plus froid provenant d'une source indépendante 1 1 . La variation de la pression de cette source indépendante permet de régler le débit du flux gazeux réfrigérant et donc finalement de choisir la température des flux gazeux 2, 3, 4 en sortie du cryostat 10. This solution has the following advantages: The flow rate of the gas streams 2, 3, 4 from the first high pressure source is chosen by acting on the pressure of this first source, which finally makes it possible to choose the speed of rotation of the sample holder which depends on this flow rate; The temperature of the streams 2, 3, 4 is determined by at least one separate cooler refrigerant from an independent source January 1. The variation of the pressure of this independent source makes it possible to regulate the flow rate of the refrigerant gas stream and thus finally to choose the temperature of the gas streams 2, 3, 4 at the outlet of the cryostat 10.
Cette solution dissocie ainsi la fonction de refroidissement des flux 2, 3, 4 arrivant dans la sonde RMN de la fonction de génération à haute pression de ces flux destinés au refroidissement de l'échantillon, à la mise en rotation de l'échantillon, et à la sustentation de l'échantillon, ce qui n'est pas le cas dans les solutions de l'état de la technique. Par ce biais, il est possible de choisir la température selon une gamme de 300 à 4,2 K, de manière indépendante de la vitesse de rotation de l'échantillon, qui peut aussi être fixée à une valeur supérieure ou égale à 20 kHz, voire 30 kHz. This solution thus dissociates the cooling function of the streams 2, 3, 4 arriving in the NMR probe of the high-pressure generating function of these streams intended for cooling the sample, the rotation of the sample, and to the levitation of the sample, which is not the case in the solutions of the state of the art. By this means, it is possible to choose the temperature in a range of 300 to 4.2 K, independently of the speed of rotation of the sample, which can also be set at a value greater than or equal to 20 kHz, even 30 kHz.
Le dispositif comprend de plus une unité centrale, non représentée, qui comprend au moins un calculateur et des éléments matériel (hardware) et logiciel (software) pour mettre en œuvre les étapes du procédé de détection par RMN qui va être détaillé par la suite. Cette unité de gestion comprend une interface homme machine qui permet de fixer des consignes de température et de vitesse de rotation du porte-échantillon. Le dispositif met en œuvre une étape de régulation des pressions des sources 1 , 1 1 de gaz haute et basse pression, pour atteindre et respecter ces valeurs de consigne. Pour cela, il agit sur des actionneurs des sources de gaz, en envoyant des commandes par des dispositifs de communication. En retour, il reçoit des valeurs de mesure de ces pressions, mesurées par des capteurs et transmises par les dispositifs de communication. Le dispositif comprend en effet plusieurs capteurs permettant de mesurer ses conditions de fonctionnement, et de transmettre les valeurs mesurées à l'unité centrale. Par exemple, des sondes de température à base de résistances Cernox™ et platine sont utilisées notamment au cœur du cryostat, en complément de capteurs de pression, pour suivre l'évolution des phénomènes énergétiques et permettre la régulation du dispositif. The device further comprises a central unit, not shown, which comprises at least one computer and hardware (hardware) and software (software) to implement the steps of the NMR detection method which will be detailed later. This management unit comprises a human machine interface which makes it possible to set temperature and rotation speed instructions of the sample holder. The device implements a step of regulating the pressures of sources 1, 1 1 of high and low pressure gas, in order to reach and respect these setpoint values. For this, it acts on actuators of gas sources, sending commands by communication. In return, it receives measurement values of these pressures, measured by sensors and transmitted by the communication devices. The device comprises several sensors for measuring its operating conditions, and transmitting the measured values to the central unit. For example, temperature probes based on Cernox ™ and platinum resistors are used in particular in the heart of the cryostat, in addition to pressure sensors, to monitor the evolution of energy phenomena and to enable the regulation of the device.
Le procédé de détection et analyse par RMN d'un échantillon solide disposé dans un porte-échantillon 21 d'un dispositif à RMN tel que décrit ci-dessus, comprend donc les étapes suivantes : The method of detection and NMR analysis of a solid sample disposed in a sample holder 21 of an NMR device as described above thus comprises the following steps:
- génération de plusieurs flux gazeux 2, 3, 4 haute pression à partir d'une première source 1 d'un gaz haute pression ;  generating a plurality of high-pressure gas streams 2, 3, 4 from a first source 1 of a high-pressure gas;
- refroidissement des flux gazeux dans au moins un échangeur de chaleur 12 à partir d'un gaz réfrigérant 15 provenant d'une seconde source de gaz, plus froide et de préférence basse pression ;  cooling the gas streams in at least one heat exchanger 12 from a refrigerant gas from a second source of gas, which is colder and preferably low-pressure;
- mise en rotation du porte-échantillon par un premier flux gazeux haute pression et refroidissement du porte-échantillon par un second flux gazeux haute pression.  - Rotating the sample holder by a first high pressure gas stream and cooling the sample holder by a second high pressure gas stream.
Le procédé de détection par RMN comprend une étape de réglage de la vitesse de rotation du porte-échantillon 21 par la variation de la pression de la première source 1 de gaz haute pression et donc du débit du premier flux gazeux 2 résultant, destiné à agir sur des ailettes ou pales liées au porte-échantillon 21 . Cette pression est avantageusement fixée à un niveau suffisant pour atteindre une fréquence de rotation supérieure ou égale à 20kHz, ou supérieure ou égale à 30kHz, du porte-échantillon. En variante, le débit peut être déterminé par un autre réglage que la pression de la première source. The NMR detection method comprises a step of adjusting the speed of rotation of the sample holder 21 by varying the pressure of the first source 1 of high pressure gas and thus the flow rate of the first resulting gas stream 2 intended to act on fins or blades connected to the sample holder 21. This pressure is advantageously set at a level sufficient to reach a rotation frequency greater than or equal to 20kHz, or greater than or equal to 30kHz, of the sample holder. In Alternatively, the flow rate can be determined by another setting than the pressure of the first source.
Le procédé de détection par RMN comprend de plus une étape de réglage de la température des flux gazeux haute pression par la variation de la pression et/ou le débit de la seconde source de gaz réfrigérant. Cette dernière est choisie pour atteindre une température des flux gazeux haute pression arrivant au niveau du porte-échantillon inférieure ou égale à 10K, pouvant descendre jusqu'à 4,2K inclus, et/ou être variable (notamment réglable) dans une plage de 4,2 à 300 K inclus. The NMR detection method further comprises a step of controlling the temperature of the high pressure gas stream by varying the pressure and / or the flow rate of the second source of refrigerant gas. The latter is chosen to reach a temperature of the high pressure gas stream arriving at the level of the sample holder less than or equal to 10K, which can go down to 4.2K inclusive, and / or be variable (in particular adjustable) in a range of 4. , 2 to 300 K included.

Claims

Revendications claims
1 . Procédé d'analyse par RMN d'un échantillon solide disposé dans un porte-échantillon (21 ), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 1. Method of NMR analysis of a solid sample placed in a sample holder (21), characterized in that it comprises the following steps:
- génération de plusieurs flux gazeux (2, 3, 4) haute pression à partir d'au moins une première source (1 ) d'un gaz haute pression ;  - generating a plurality of high pressure gas streams (2, 3, 4) from at least a first source (1) of a high pressure gas;
- refroidissement des flux gazeux (2, 3, 4) dans au moins un échangeur de chaleur (12) à circulation d'un gaz réfrigérant (15) provenant d'au moins une seconde source (1 1 ) de gaz ;  - cooling the gas streams (2, 3, 4) in at least one heat exchanger (12) circulating a refrigerant gas (15) from at least a second source (1 1) of gas;
- mise en rotation du porte-échantillon (21 ) par un premier flux gazeux (2) haute pression refroidi et refroidissement du porte-échantillon par un second flux gazeux (3) haute pression refroidi.  - Rotating the sample holder (21) by a first cooled high pressure gas stream (2) and cooling the sample holder by a second cooled high pressure gas stream (3).
2. Procédé d'analyse par RMN selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de réglage de la vitesse de rotation du porte-échantillon (21 ) par la variation de la pression et/ou le débit de la au moins une première source (1 ) de gaz haute pression. 2. NMR analysis method according to the preceding claim, characterized in that it comprises a step of adjusting the speed of rotation of the sample holder (21) by the variation of the pressure and / or the flow rate of the minus a first source (1) of high pressure gas.
3. Procédé d'analyse par RMN selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier flux gazeux (2) haute pression entraîne la rotation du porte-échantillon (21 ) par son action sur des ailettes ou pales d'un dispositif lié au porte-échantillon (21 ) pour entraîner sa rotation. 3. NMR analysis method according to one of the preceding claims, characterized in that the first high pressure gas stream (2) causes the rotation of the sample holder (21) by its action on fins or blades of a device connected to the sample holder (21) for rotating it.
4. Procédé d'analyse par RMN selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier flux gazeux (2) haute pression atteint un débit de sorte à entraîner la rotation du porte-échantillon (21 ) à une fréquence de rotation supérieure ou égale à 20 kHz, ou supérieure ou égale à 30 kHz. 4. NMR analysis method according to the preceding claim, characterized in that the first high pressure gas stream (2) reaches a flow rate so as to cause the rotation of the sample holder (21) at a rotation frequency greater than or equal to at 20 kHz, or greater than or equal to 30 kHz.
5. Procédé d'analyse par RMN selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de réglage de la température des flux gazeux (2, 3, 4) haute pression par la variation de la pression et/ou le débit d'au moins une seconde source (1 1 ) de gaz réfrigérant (15). 5. NMR analysis method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a step of adjusting the temperature of the gas stream (2, 3, 4) high pressure by the variation of the pressure and / or the flow rate of at least a second source (1 1) of refrigerant gas (15).
6. Procédé d'analyse par RMN selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la température des flux gazeux (2, 3, 4) haute pression arrivant au niveau d'une sonde (20) comprenant le porte- échantillon (21 ) est régulée à une température inférieure ou égale à 10K. 6. NMR analysis method according to the preceding claim, characterized in that the temperature of the gas stream (2, 3, 4) high pressure arriving at a probe (20) comprising the sample holder (21) is regulated at a temperature less than or equal to 10K.
7. Procédé d'analyse par RMN selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la température des flux gazeux (2, 3, 4) haute pression arrivant au niveau de la sonde (20) comprenant le porte-échantillon est réglable dans une plage de 4,2 à 300 K inclus. 7. NMR analysis method according to claim 5 or 6, characterized in that the temperature of the gas stream (2, 3, 4) high pressure arriving at the probe (20) comprising the sample holder is adjustable in range from 4.2 to 300 K included.
8. Procédé d'analyse par RMN selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier flux gazeux (2) haute pression pour la mise en rotation du porte-échantillon (21 ) et le second flux gazeux (3) haute pression pour le refroidissement du porte-échantillon (21 ) présentent des températures égales au niveau d'une sonde (20) comprenant le porte-échantillon (21 ). 8. NMR analysis method according to one of the preceding claims, characterized in that the first high pressure gas stream (2) for the rotation of the sample holder (21) and the second gas stream (3) high pressure for cooling the sample holder (21) have equal temperatures at a probe (20) comprising the sample holder (21).
9. Procédé d'analyse par RMN selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il génère un troisième flux gazeux (4) à partir de la première source (1 ) d'un gaz haute pression pour la mise en sustentation du porte-échantillon (21 ). 9. NMR analysis method according to one of the preceding claims, characterized in that it generates a third gas stream (4) from the first source (1) of a high pressure gas for the levitation sample holder (21).
10. Procédé d'analyse par RMN selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de fixation de consignes de température et de vitesse de rotation du porte-échantillon (21 ), et en ce qu'il comprend une étape de régulation de la température et du débit des flux gazeux haute pression (2, 3, 4) à ces consignes en modifiant la pression et/ou le débit des deux sources (1 , 1 1 ) de gaz. 10. NMR analysis method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a step of setting temperature and speed of rotation of the sample holder (21), and in that it comprises a step of regulating the temperature and the flow rate of the high pressure gas streams (2, 3, 4) at these instructions by modifying the pressure and / or the flow rate of the two gas sources (1, 1 1).
1 1 . Programme informatique comprenant un moyen de codes adapté à la réalisation des étapes d'un procédé d'analyse par RMN selon l'une des revendications précédentes lorsque le programme informatique est exécuté sur un calculateur. 1 1. Computer program comprising a code means adapted to perform the steps of an NMR analysis method according to one of the preceding claims when the computer program is executed on a computer.
12. Dispositif d'analyse par RMN, comprenant un porte-échantillon (21 ), apte à recevoir un échantillon solide à analyser, et au moins une première source (1 ) d'un gaz haute pression pour générer des flux gazeux (2, 3, 4) destinés à mettre en rotation et à refroidir le porte-échantillon, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une seconde source (1 1 ) d'un gaz réfrigérant (15) pour refroidir les flux gazeux haute pression provenant de la au moins une première source (1 ) dans au moins un échangeur de chaleur (12) à circulation de fluide réfrigérant. An NMR analysis device, comprising a sample holder (21), adapted to receive a solid sample to be analyzed, and at least a first source (1) of a high pressure gas for generating gas streams (2, 3, 4) for rotating and cooling the sample holder, characterized in that it comprises at least a second source (1 1) of a refrigerant gas (15) for cooling the high pressure gas streams from the at least one first source (1) in at least one refrigerant circulation heat exchanger (12).
13. Dispositif d'analyse par RMN selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une unité centrale qui met en œuvre un procédé d'analyse par RMN selon l'une des revendications 1 à 10. 13. NMR analysis device according to the preceding claim, characterized in that it comprises a central unit which implements an NMR analysis method according to one of claims 1 to 10.
14. Dispositif d'analyse par RMN selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le au moins un échangeur (12) est un échangeur à contre courant entre les flux gazeux (2, 3, 4) haute pression et le au moins un gaz réfrigérant (15). 14. An NMR analysis device according to claim 12 or 13, characterized in that the at least one exchanger (12) is a countercurrent exchanger between the high pressure gas streams (2, 3, 4) and the at least one a refrigerant gas (15).
15. Dispositif d'analyse par RMN selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un échangeur (12) fluide/fluide à contre courant comprenant des tubes (14) pour la circulation des flux gazeux (2, 3, 4) haute pression insérés dans un tube (13) dans lequel circule à contre courant un gaz réfrigérant (15). 15. NMR analysis device according to one of claims 12 to 14, characterized in that it comprises at least one exchanger (12) fluid / fluid against the current comprising tubes (14) for the circulation of gas flows (2, 3, 4) high pressure inserted into a tube (13) in which a refrigerant gas (15) is circulated.
16. Dispositif d'analyse par RMN selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un échangeur (23, 24) pour réchauffer la température des gaz sortant du dispositif et/ou en ce qu'il comprend un dispositif de récupération (25) des gaz sortant du dispositif. 16. NMR analysis device according to one of claims 12 to 15, characterized in that it comprises at least one exchanger (23, 24) for heating the temperature of the gas leaving the device and / or in that it comprises a device (25) for recovering the gases leaving the device.
17. Dispositif d'analyse par RMN selon l'une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que la au moins une première source (1 ) d'un gaz haute pression et/ou la seconde source d'un gaz réfrigérant (15) consiste en une bouteille d'hélium ou d'azote. 17. NMR analysis device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the at least one first source (1) of a high pressure gas and / or the second source of a refrigerant gas (15). ) consists of a bottle of helium or nitrogen.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3000554B1 (en) * 2012-12-27 2015-03-13 Commissariat Energie Atomique MAGNETIC RESONANCE ANALYSIS DEVICE
FR3000553B1 (en) 2012-12-27 2016-02-19 Commissariat Energie Atomique PROBE, DEVICE AND METHOD FOR NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE ANALYSIS
JP6471518B2 (en) * 2015-01-29 2019-02-20 国立大学法人大阪大学 NMR probe
FR3033049B1 (en) * 2015-02-19 2019-07-12 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF A FLUID FLOW TO BE USED BY AN NMR ANALYZE PROBE AND CORRESPONDING NMR ANALYSIS SYSTEM
DE102016218772A1 (en) * 2016-09-28 2018-03-29 Bruker Biospin Gmbh Improved tempering of an NMR MAS rotor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0916890A2 (en) * 1997-11-14 1999-05-19 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for precooling a mass prior to immersion in a cryogenic liquid

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4266194A (en) * 1979-07-23 1981-05-05 Varian Associates, Inc. Sensor for VT probes
US4456882A (en) * 1982-01-04 1984-06-26 University Of South Carolina High speed cylindrical nuclear magnetic resonance (NMR) sample spinner
US4739270A (en) * 1986-06-03 1988-04-19 Varian Associates, Inc. High speed spinner for NMR spectrometer
US5289130A (en) * 1992-07-31 1994-02-22 Doty Scientific Inc. NMR sample rotor cooling technique
US5410286A (en) * 1994-02-25 1995-04-25 General Electric Company Quench-protected, refrigerated superconducting magnet
US7112963B2 (en) * 2003-04-11 2006-09-26 Jeol Ltd. NMR measurement method
JP4291304B2 (en) * 2005-07-11 2009-07-08 株式会社日立製作所 NMR probe
US7541807B2 (en) * 2007-07-19 2009-06-02 Varian, Inc. Rotor drive apparatus and methods utilizing center-fed radial-outflow gas
FR2926629B1 (en) * 2008-01-21 2010-04-02 Bruker Biospin Sa THERMAL EXCHANGER DEVICE AND NMR INSTALLATION COMPRISING SUCH A DEVICE
US8013608B2 (en) * 2009-06-19 2011-09-06 Jeol Resonance Inc. High-resolution NMR probe
JP5445754B2 (en) 2009-10-01 2014-03-19 株式会社 Jeol Resonance Method and apparatus for precise adjustment of magic angle in NMR
DE102010029080B4 (en) * 2010-05-18 2013-05-08 Bruker Biospin Ag Tempering device for an NMR sample tube and method for controlling the temperature of an NMR sample tube

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0916890A2 (en) * 1997-11-14 1999-05-19 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for precooling a mass prior to immersion in a cryogenic liquid

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