JP2004053594A

JP2004053594A - Ｎｍｒサンプルチューブの精密センタリング・デバイス

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Publication number: JP2004053594A
Application number: JP2003162605A
Authority: JP
Inventors: Michael Fey; ミヒャエル　ファイ; Marcel Urfer; マルセル　ウルファー
Original assignee: Bruker Biospin SAS
Current assignee: Bruker Biospin SAS
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: EP1371996A3; DE10225958B3; JP3865713B2; US6867594B2; US20030231019A1; EP1371996A2

Abstract

【課題】高いセンタリング精度を必要とする測定毛管の形のサンプルチューブにおいても最適な結果を得ることができるＮＭＲサンプルチューブの精密センタリング・デバイスを提供する。
【解決手段】サンプルチューブ８をセンタリングするセンタリング・デバイスであって、受信コイル軸の軸方向に互いに離間し、該サンプルチューブ８に対して専ら半径方向に作用する少なくとも２つのセンタリング手段であって、１つのセンタリング手段がＮＭＲ受信コイル系９ａ−ｋの上方領域９ａに、他の１つのセンタリング手段が下方領域９ｂ，９ｂ’に配置されたセンタリング手段と、該ＮＭＲ受信コイル系の下方２０ａ又は上方１７に位置し、サンプルチューブ８に対して専ら軸方向に作用する位置決め手段とを備え、半径方向に作用するセンタリング手段９ａ，９ｂ，９ｂ’は、それぞれＮＭＲ受信コイル系９ａ−ｋの構成要素とする。
【選択図】　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、支持デバイスに固定して取り付けられた核磁気共鳴（ＮＭＲ）受信コイル系の垂直軸に対して測定物質が充填された長尺状のサンプルチューブをセンタリングするためのＮＭＲサンプルチューブの精密センタリング・デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプのデバイスは１９９５年付けのブルーカー（Ｂｒｕｋｅｒ）グループの会社の小冊子、「高分解能ＮＭＲ、プローブヘッド」から知られる。
【０００３】
ＮＭＲ分光では、送受信コイルに対するサンプルチューブの正確なセンタリングは、分光器の最大感度を実現するための重要な必要条件である。半径方向のセンタリングは特に精密でなければならない。最大の充填因子を得るために受信コイル系とサンプルチューブの間隔はできるだけ小さくなければならないからである。サンプルチューブのサイズが小さくなるにつれて、同じ充填因子を維持するためには受信コイルとサンプルチューブの間隔も直線的に減少しなければならないし、したがって、半径方向の位置決めの精度に関する要求もそれに比例して厳しくなる。極限的なケースで、サンプルチューブがいわゆる測定毛管である場合、半径方向のセンタリング精度に関する要求はきわめて高くなる。このような測定毛管は、主に、利用できる測定物質の量が非常に少ないときに用いられる。
【０００４】
従来のセンタリング・デバイスは、設計によって次のような異なる精度レベルに分類できる。
【０００５】
精度レベル１は、センタリング精度の最も低いレベルである。例えば、上記のブルーカー社（Ｂｒｕｋｅｒ　ＡＧ）の会社小冊子は、図１に示されているようなデバイス構成を開示している。ここでは、サンプルチューブ８が空気タービン（スピナー）のローター７ａに挿入されている。このスピナーは、受信コイル系９の上に位置する空気タービンのステーター２ａの円錐状ガイド面上で軸方向及び半径方向にセンタリングされる。円錐状ガイド面を有するこのステーターは、受信コイル系とは直接に機械的に結合されておらず、最初は下方支持部３、プローブヘッド４の下方部分を介して、そして次にプローブヘッドの上方部分５を介して受信コイル系９の支持チューブ１０の上方及び下方取付部１１，１２に間接的に結合されている。したがって、受信コイル系に対するサンプルチューブの位置は、異なる機械的許容誤差を有する複数の個別部品に依存しており、それらの誤差は、最悪の場合、加え合わされてセンタリング過程の精度と再現性を低下させる。
【０００６】
特に、円錐状ガイド面と受信コイルの間隔が比較的大きいことに注意すべきである。したがって、この円錐状ガイド面の軸の方位に極めて小さな角度誤差は、受信コイルの場所におけるサンプルチューブの位置に大きな影響を与える。円錐状ガイド面と受信コイルの間隔が大きいほどこの影響は増大する。
【０００７】
図２は、次に高い精度レベル２のデバイスを示す。これは、図１のデバイスに比べるとサンプルチューブのセンタリングをもっと正確に行うことができる。サンプルチューブはやはりスピナー７ａに挿入され、スピナー７ａは、受信コイル系９の上に位置する空気タービンのステーター２ｂの円錐状ガイド面によって軸方向及び半径方向に位置決めされる。図１のデバイス構成とは異なり、ステーターに関しては、円錐状ガイド面を有するステーターがプローブヘッドの上方部分５に直接取り付けられている。したがって、円錐状ガイド面はより少ない中間部品を介して受信コイル系に結合されるので、機械的な許容誤差が加え合わせられる数も減少する。円錐状ガイド面と受信コイルの間の間隔はまだ図１と同様に大きいので、この場合も円錐状ガイド面の方位の角度誤差が大きな位置決め誤差を生ずる可能性がある。
【０００８】
特許文献１は、さらに高い精度レベル３のデバイスを記載している。ここでもサンプルチューブはやはりスピナーに挿入され、スピナーは受信コイル系の上に位置する空気タービンのステーターの円錐状ガイド面によって軸方向及び半径方向に位置決めされる。円錐状ガイド面を有するステーターは、図１と同様に、プローブヘッドの上方部分に直接結合されず、いろいろな支持部を介して間接的に結合される。このデバイスの別の重要な特徴は、受信コイル系の下に直接に取り付けられた他の半径方向センタリング機構である。円錐状ガイド面と受信コイル系の間隔は図１及び図２のデバイス構成と同様であるにもかかわらず、他の半径方向センタリング機構は、円錐状ガイド面の角度誤差の影響をほぼ完全に排除する。
【０００９】
【特許文献１】
独国特許発明第１００　０６　３２４　Ｃ１号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底にある目的は、できるだけ簡単な技術的手段を用いて上述の公知のデバイスよりもセンタリング精度をさらに高め、最も高いセンタリング精度を必要とする測定毛管の形のサンプルチューブにおいても最適な結果を得ることができるＮＭＲサンプルチューブの精密センタリング・デバイスを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明によって、次のような驚くほど簡単で効果的な仕方で達成される。すなわち、受信コイル軸の軸方向に互いに離間した、サンプルチューブに対して半径方向にのみ作用する少なくとも２つのセンタリング手段が設けられ、そのうちの１つは受信コイル系の上方端に、もう１つは下方端に配置され、さらに、ＮＭＲ受信コイル系の下方にも又は上方にも配置することができて、サンプルチューブに対して軸方向にのみ作用する少なくとも１つの位置決め手段が設けられ、半径方向にのみ作用するすくなくとも２つのセンタリング手段は、それぞれＮＭＲ受信コイル系の一部であることを特徴とするという仕方で上記目的が達成される。
【００１２】
軸方向に離間し、半径方向にのみ作用する２つのセンタリング手段は、サンプルチューブが、極微量の物質を調べるのに従来用いられている測定毛管のように非常に小さな直径を有する場合であっても、サンプルチューブの最適な半径方向のセンタリングを保証する。半径方向に作用する２つのセンタリング手段とＮＭＲ受信コイル系の間の本発明による剛体的な機械的結合は、ＮＭＲ受信コイル系に対してサンプルチューブが必然的に半径方向にセンタリングされることを保証する。それに加えて且つそれと独立に、軸方向のセンタリング手段も設けられ、全体としての非常に高いセンタリング精度が保証される。さらに、個々のセンタリング機能が離間しているので、センタリング・デバイス全体の幾何的な設計に特に大きな自由度を付与することが可能になり、且つセンタリングが幾何的に、直接に受信コイル系のところで実行される。
【００１３】
半径方向センタリング手段を備えた同様なデバイスで、これらの半径方向センタリング手段がそれぞれＮＭＲ受信コイル系の一部を成しておらず、ＮＭＲ受信コイル系の上方と下方に配置されているものが、独国特許出願第１０１　１１　６７２．１−３３号明細書に記載されている。図３と図４は、そのデバイスの２つの変形例を示している。独国特許出願第１０１　１１　６７２．１号明細書は、本発明に関して従来技術とはならない。
【００１４】
図３や図４のＮＭＲ受信コイル系９は、極端な場合、外径がわずかに１乃至２ｍｍであるので、支持バー１５ａ−ｃの内側にＮＭＲ受信コイル系９を取り付けるのは非常に厄介である。さらに、ＮＭＲ受信コイル系９は、鞍型コイルの形で薄い導電性金属から形成されるので、内在的な機械的安定性は低い。機械的な擾乱や空気の流れがごく小さなものであってもこの受信コイル系に機械的振動を誘起して、ＮＭＲスペクトルに乱れを生ずる。
【００１５】
本発明のデバイスは、このように小さな寸法を有する極端な場合に特に有用であり、ＮＭＲ受信コイル系の内在的な安定性を向上させることができると共に、その生産と取付を容易にする。これは、ＮＭＲ受信コイル系が金属のホイル（箔）ではなく安定な個別部品であり比較的簡単に交換できるからである。
【００１６】
本発明のデバイスのある特に簡単な実施の形態は、サンプルチューブに対して軸方向だけに作用する位置決め手段がＮＭＲ受信コイル系の下方に配置され、サンプルチューブを動作位置で支持するストップ部を含むことを特徴とする。これによってサンプルチューブはきわめて単純な、しかし精密な仕方で軸方向にセンタリングされる。
【００１７】
本発明のデバイスの別の好ましい実施の形態では、サンプルチューブに対して軸方向だけに作用する位置決め手段がＮＭＲ受信コイル系の上に配置され、滑らないように固定された取付スリーブを備え、取付スリーブは、サンプルチューブのまわりで半径方向で鍔状に配置され、サンプルチューブは、その動作位置でＮＭＲ受信コイル系の上に配置された水平ストップ面の水平終端面上に平坦に支持される。この実施の形態は、上述のものよりも技術的な要求が厳しいが、動作時のシステムの操作は実質的に容易になる。
【００１８】
この実施の形態の特に有利な別の発展例では、取付スリーブのストップ面が、サンプルチューブを位置決めし、場合によっては回転させるための空気タービンの部分であるローターの内側底部領域に設けられ、ローターは、中央内側軸方向ボア（孔）を有し、その直径は取付スリーブの外径よりも大きくなっている。空気タービンの外側寸法は、従来の公知のスピナーの寸法に合致させて、このシステムを既存の空気圧動力手段に自動的に適合させる。これにより、各装置の空気圧動力手段に関する部分の変更を必要としないようにすることができる。
【００１９】
これらの実施の形態における取付スリーブは、強い摩擦的接触によってしっかりとサンプルチューブに取り付けることができる。また、サンプルチューブに固定することもでき、特に接着又は溶接によって固定して、その水平終端面が関連するストップ面に当接したときに取付スリーブが移動しないようにすることができる。
【００２０】
本発明のある好ましい実施の形態は、サンプルチューブに対して半径方向にだけ作用する２つのセンタリング手段が、同時に、ＮＭＲ受信コイル系の一部であって、上方のセンタリング手段の導電ディスクが受信コイル軸の軸方向に向いているＮＭＲ受信コイル系の導体部の上方部分と電気的に結合され、且つ下方のセンタリング手段の２つの導電セミディスクが受信コイル軸の軸方向に向いているＮＭＲ受信コイル系の導体部の下方部分と電気的に結合されて、ＮＭＲ受信コイル系の２つの結合エレメントが形成されるように設計されていることを特徴とする。
【００２１】
好ましくは、センタリング手段は、サンプルチューブのまわりに対称に配置された電気的に絶縁性の支持バーに取り付けられる。
【００２２】
好ましくは、正確に４つの支持バーが設けられる。
【００２３】
いずれにしても、支持バーは、ＮＭＲ測定に何も影響を及ぼさない電気的に絶縁性の材料から作られなければならない。支持バーは、好ましくは、セラミック、ガラス、又は石英から作られる。
【００２４】
本発明のその他の利点は、以下の説明と図面から明らかとなる。上述の特徴及び以下で述べる特徴は、本発明に従って、単独でも、任意の組み合わせた集団でも利用できる。以下で図示され説明される実施の形態は、すべてを尽くすものではなく、本発明を説明するための例示的な性格のものであることは言うまでもない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００２６】
独国特許出願第１０１　１１　６７２．１−３３号明細書に従って、サンプルチューブは受信コイル系のすぐ上及びすぐ下で２つのセンタリング・デバイス１３と１４によって純粋に半径方向にセンタリングされる（図３）。このセンタリングはＮＭＲ受信コイル系９にできるだけ近くで、最少の量の中間部品によって行われるので、高いセンタリング精度が保証される。センタリング手段の受信コイル系への取付がどれだけ近づけるかは、使用される材料の透磁率がＮＭＲの分解能に及ぼす影響に依存する。これは実験的に決定することができる。
【００２７】
独国特許出願第１０１　１１　６７２．１−３３号明細書によるデバイスが高い半径方向センタリング精度を達成できるので、受信コイル系９はその支持デバイスの内側に、すなわちサンプルチューブ８のすぐまわりに、非常に狭い相互間隔で取り付けられて、非常に高い充填因子を得ることができる。このようなデバイス構成のためには、高い半径方向センタリング精度が必要条件となる。これにより、サンプルチューブを挿入するときに受信コイル系９の損傷を防ぐことができる。
【００２８】
本発明では、センタリング・デバイス（９ａ，９ｂ，９ｂ’）がＮＭＲ受信コイル系の一部であるので、別々になった半径方向センタリング・デバイスを必要とすることがない。サンプルチューブは、受信コイル系の上方部分（９ａ）及び下方部分（９ｂ，９ｂ’）によって半径方向でセンタリングされる。これにより、本発明のデバイスの２つの最も敏感な構成要素、すなわち受信コイル系及びサンプルチューブを最高の精度で互いに直接的にセンタリングすることができる。
【００２９】
本発明のデバイスのＮＭＲ受信コイル系で最大の充填因子を実現するために、半径方向センタリング・デバイスと機械的且つ電気的に結合されている受信コイル系の主導体９ｃ，ｄ、又は主導体９ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｋは、サンプルチューブのまわりのできるだけ近くに配置される。半径方向センタリングの精度が特に高く、また主導体が機械的にきわめて安定、すなわち堅牢でありので、それら主導体をサンプルチューブの非常に近くに配置することができる（図７，図９）。これによって非常に高い充填因子が自動的に生ずる。
【００３０】
本発明のデバイスの第１の変形例（図７（ａ），（ｂ）；図８（ａ））では、ＮＭＲ受信コイル系はたった２つの主導体９ｃ，ｄを有する。この変形例は、生産と取付の簡単さが特徴である。ＮＭＲ受信コイル系は５つの個別部品、すなわち受信コイル系の軸に平行に向いた２つの主導体９ｃ，ｄと、２つの主導体の各上方部分が挿入されて電気的に結合されている１つの導電ディスク９ａと、２つの主導体のそれぞれの下方部分が挿入されて対応するそれぞれと電気的に結合されている２つの導電セミディスク９ｂ，９ｂ’から成る。個別ディスク及び２つのセミディスクは、比較的大きく安定であり、プローブヘッド１９，２０ａ，２０ｂに対して、好ましくは４つの電気的に絶縁性の支持バー１５ｄ−ｇによって、互いに硬く機械的に固定されている。支持バー１５ｄ−ｇは、好ましくは、セラミック、ガラス、又は石英材料から作られる。ディスク９ａと２つのセミディスク９ｂ，９ｂ’は、半径方向センタリング手段としても作用して、理想的には、センタリング手段とＮＭＲ受信コイル系との間の必要な剛体的な結合となるように設計される。
【００３１】
本発明のデバイスの第２の変形例（図９）では、２つの主導体９ｃ，９ｄが、やはりＮＭＲ受信コイル系の軸と平行に向いた３つの主導体９ｅ，ｆ，ｇ及び３つの主導体９ｈ，ｉ，ｋによって置き換えられる。したがって、ＮＭＲ受信コイル系の全体は、９つの個別部品、９ａ，ｂ，ｂ’，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｋから成り、第１の変形例に比べて大きなＱ値、大きな充填因子、及びより均一なＨ_１磁場を有するという利点がある。
【００３２】
これは、ＮＭＲ受信コイル系の高周波性質を顕著に改善する。まず第１に、単位長さ当たりの主導体の全表面積が増加し、それによってその高周波抵抗が減少して、そのＱ値が増加する。第２に、サンプルチューブのより大きな周縁領域にわたる主導体の分布が半径方向でのＨ_１磁場の均一性を改善し、主導体がサンプルチューブをより大きな角度領域にわたって囲むので、より高い充填因子を得ることができる。
【００３３】
本発明のデバイスの上述した２つの実施の形態は、それぞれに関連するＮＭＲ受信コイル系が高周波共振器として働くだけでなく、同時に半径方向センタリング手段としても作用するという性質を有する。
【００３４】
軸方向の位置決めは、別々に、ＮＭＲ受信コイル系９ａ，ｂ，ｂ’，ｃ，ｄ、又はＮＭＲ受信コイル系９ａ，ｂ，ｂ’，ｅ−ｋの下でストップ部２０ａによって行われるか（図５）、又は該ＮＭＲ受信コイル系の上で、好ましくは変形スピナー７ｂの内部で、取付スリーブ１７によって行われる（図６）。
【００３５】
図５は、本発明のデバイスのある変形例を示す図であって、サンプルチューブが受信コイル系の下でストップ部２０ａによって軸方向に位置決めされる。この変形例は簡単であることが利点であるが、サンプルチューブ８の挿入が難しいという欠点がある。スピナーのガイドチューブ１ｂは比較的長いので、上からの挿入は補助デバイスを用いてのみ可能である。また、最初にねじ６ａ，６ｂをゆるめてプローブヘッド４，５を取り外し、次にサンプルチューブ８を該プローブヘッドに挿入し、最後にプローブヘッドをねじ６ａ，６ｂによって再び取り付けることも可能である。
【００３６】
図６は、受信コイル系の上に位置する少し変更されたスピナーによるサンプルチューブ８の軸方向位置決めを示す図である。この方法は多少困難であるが、以下で説明するように非常に重要な利点がある。サンプルチューブ８は最初に取付スリーブ１７にきつく挿入される。また、スリーブ１７をサンプルチューブ８に恒久的に接着又は溶接してもよい。
【００３７】
スピナー７ｂの上方領域には、取付スリーブ１７をゆるく、すなわち半径方向に十分な遊びをもって、受け容れるための拡げられたボアがある。スピナーの下方領域の狭くなったところにストップ面１８があり、取付スリーブ１７がその面上に支持されて軸方向でのセンタリングが得られる。
【００３８】
外側寸法がそれぞれ従来のスピナーの外径寸法と対応しているスピナー７ｂは、既存の空気圧動力手段に適合する。これにより、空気圧動力手段は、ガイドチューブ１ｂを通って上方位置から下向きに、またその逆に下方位置から上向きに、空気クッションで支持して運ぶことができる。取付スリーブ１７が上方へ自由に、また限られているが側方へもスピナー７ｂの内部で動くことができるので、破損しやすい測定毛管が上方センタリング・デバイス９ａの円錐部に当接して測定毛管をその場所で安全に位置決めすることができ、一方で、スピナーは、下方に該毛管を伴わずに下方へ毛管を過ぎて移動し続けても、毛管を破損する可能性があるスピナーの比較的大きな重量で毛管に余分な力を加えることがない。取付スリーブ１７とスピナー７ｂとの間には剛体結合は何もないので、測定毛管はセンタリング・デバイス９ａの円錐部分に安全に当接してその場所で位置決めすることができ、その間にスピナー７ｂは取付スリーブ１７を伴わずに下方へ動き、測定毛管に余分な力を加えることを避けることができる。
【００３９】
ここで、測定毛管を含むスピナーを下方へ移動させるための従来の空気圧動力手段の使用がしばしばガラスの折損を引き起こしたことを強調しておかなければならない。本発明の設計によるスピナー７ｂはこのような問題をただちに解決した。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、できるだけ簡単な技術的手段を用いて上述の公知のデバイスよりもセンタリング精度をさらに高め、最も高いセンタリング精度を必要とする測定毛管の形のサンプルチューブにおいても最適な結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】精度レベル１のサンプルチューブのセンタリングを行う従来技術によるＮＭＲプローブヘッドの概略垂直断面図である。
【図２】精度レベル２のサンプルチューブのセンタリングを行う従来技術によるＮＭＲプローブヘッドの概略垂直断面図である。
【図３】スピナーがなくサンプルチューブの軸方向下方ストップを有する独国特許出願第１０１　１１　６７２．１−３３号明細書によるＮＭＲプローブヘッドの概略垂直断面図である。
【図４】変形スピナーと、サンプルチューブの軸方向位置決めのための取付スリーブとを有する独国特許出願第１０１　１１　６７２．１−３３号明細書によるＮＭＲプローブヘッドの概略垂直断面図である。
【図５】スピナーがなく、サンプルチューブの軸方向下方ストップを有する本発明のある実施の形態によるＮＭＲプローブヘッドの概略垂直断面図である。
【図６】変形スピナーと、サンプルチューブの軸方向位置決めのための取付スリーブを有する本発明の別の実施の形態によるＮＭＲプローブヘッドの概略垂直断面図である。
【図７】（ａ）は、図６によるデバイスのＮＭＲ受信コイル系のまわりの領域をさらに詳しく示す図であり、（ｂ）は、図７（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った水平断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態を３次元的に説明するための図であって、構造部分９ａ，９ｂ、及び９ｂ’が受信コイル系の成分であり、同時に、サンプルチューブを半径方向にセンタリングする。（ｂ）は、図８（ａ）のＮＭＲ受信コイル系の機能を３次元的に単純に説明するための図であって、Ｈ_１は受信コイル系の高周波電流によって発生されサンプルチューブ内のスピンを誘起する高周波磁場であり、小さな矢印は高周波電流の方向を示す。
【図９】図７（ｂ）と同様な、本発明の第２の実施の形態を示す水平断面図であって、ＮＭＲ受信コイル系が、２つの個別長手方向導体９ｃと９ｄの代わりに、３つの個別長手方向導体９ｅ，ｆ，ｇと３つの個別長手方向導体９ｈ，ｉ，ｋとを含む。
【符号の説明】
１ａ　上方支持部（外殻）
１ｂ　上方支持部（スピナーのガイドチューブ）
１ｃ　上方支持部（下方終端フランジ）
２ａ　図１，図３、及び図４の空気タービンのステーター
２ｂ　図２の空気タービンのステーター
３　下方支持部
４　プローブヘッドの下部
５　プローブヘッドの上部
６ａ，ｂ　手でゆるめることによりプローブヘッドを容易に取出し可能な取付ねじ
７ａ　図１及び図２の空気タービンのローター（スピナー）
７ｂ　同時にサンプルチューブ８を軸方向のみ位置決め可能な図４の空気タービンのローター（スピナー）
８　測定する物質を入れたサンプルチューブ
９　薄い導電ホイル（箔）から成り、好ましくは鞍型デザインを有する従来技術による受信コイル系
９ａ　本発明の実施の形態の第１の変形例に属する、電気的に導電性を有し、同時に受信コイル系の一部である半径方向に作用し、受信コイル系の上方の横方向電気的結合の機能を帯びた上方のセンタリング・デバイス
９ｂ，ｂ’　本発明の実施の形態の第１の変形例に属する、電気的に導電性を有し、同時に受信コイル系の一部である半径方向に作用し、２つの部分で構成され、受信コイル系の結合点を与える下方のセンタリング・デバイス
９ｃ，ｄ　本発明の実施の形態の第１の変形例に属する、どちらも受信コイルの軸と平行に向いており、実質的に高周波磁場Ｈ_１を発生するＮＭＲ受信コイル系の２つの主導体
９ｅ−ｇ　本発明の実施の形態の第２の変形例に属する、第１の変形例で１つの導体９ｃを置き換えるＮＭＲ受信コイル系の３つの主導体の第１のグループ
９ｈ−ｋ　本発明の実施の形態の第２の変形例に属する、第１の変形例で１つの導体９ｄを置き換えるＮＭＲ受信コイル系の３つの主導体の第２のグループ
１０　従来技術による受信コイル系を取り付けるための支持チューブ
１１　従来技術による支持チューブ１０の上方取付部
１２　従来技術による支持チューブ１０の下方取付部
１３　独国特許出願第１０１　１１　６７２．１−３３号明細書による半径方向に作用し、同時に、受信コイル系９の３つの支持バー１５ａ，１５ｂ、及び１５ｃの上方取付部としても働く上方のセンタリング・デバイス
１４　独国特許出願第１０１　１１　６７２．１−３３号明細書による、半径方向に作用し、同時に、受信コイル系９の３つの支持バー１５ａ，１５ｂ、及び１５ｃの下方取付部としても働く下方のセンタリング・デバイス
１５ａ−ｃ　独国特許出願第１０１　１１　６７２．１−３３号明細書による、受信コイル系９を取り付けるために設けられた３つの電気的に絶縁性の支持バー
１５ｄ−ｇ　本発明の実施の形態に属し、第１の変形例によるＮＭＲ受信コイル系９ａ，ｂ，ｂ’，ｃ，ｄ、又は第２の変形例によるＮＭＲ受信コイル系９ａ，ｂ，ｂ’，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｋを取り付けるために設けられた４つの電気的に絶縁性の支持バー
１６　サンプルチューブを軸方向で位置決めするためのストップ部
１７　スピナー内でサンプルチューブを軸方向に位置決め可能な取付スリーブ
１８　サンプルチューブの軸方向位置決めに用いられる取付スリーブ１７のストップ面
１９　本発明の実施の形態に属するＮＭＲ受信コイル系の上方取付部
２０ａ　本発明の実施の形態に属する、サンプルチューブの軸方向位置決めのための付加的ストップ面を有するＮＭＲ受信コイル系の下方取付部
２０ｂ　本発明の実施の形態に属する、軸方向位置決めデバイスの代わりに孔を有するＮＭＲ受信コイル系の下方取付部

Claims

支持デバイスに固定して取り付けられた核磁気共鳴（ＮＭＲ）受信コイル系（９）の垂直軸に対して測定物質が充填された長尺状のサンプルチューブ（８）をセンタリングするセンタリング・デバイスであって、
受信コイル軸の軸方向に互いに離間し、該サンプルチューブ（８）に対して専ら半径方向に作用する少なくとも２つのセンタリング手段であって、それらのうち１つのセンタリング手段がＮＭＲ受信コイル系（９ａ−ｋ）の上方領域（９ａ）に、他の１つのセンタリング手段が下方領域（９ｂ，９ｂ’）に配置されたセンタリング手段と、該ＮＭＲ受信コイル系の下方（２０ａ）又は上方（１７）に位置し、サンプルチューブ（８）に対して専ら軸方向に作用する少なくとも１つの位置決め手段とを備え、該専ら半径方向に作用するセンタリング手段（９ａ，９ｂ，９ｂ’）は、それぞれＮＭＲ受信コイル系（９ａ−ｋ）の構成要素であることを特徴とするセンタリング・デバイス。
該サンプルチューブ（８）に対して専ら軸方向に作用する位置決め手段は、該ＮＭＲ受信コイル系（９ａ−ｋ）の下方に配置され、且つ該サンプルチューブ（８）を動作位置で支持するストップ部（２０ａ）を含むことを特徴とする請求項１記載のセンタリング・デバイス。
該サンプルチューブ（８）に対して専ら軸方向に作用する位置決め手段は、該ＮＭＲ受信コイル系（９ａ−ｋ）の上方に配置され、且つ該サンプルチューブ（８）のまわりで半径方向に鍔状に滑らないような仕方で配置された取付スリーブ（１７）を含み、当該取付スリーブ（１７）は、動作位置で、該ＮＭＲ受信コイル系（９ａ−ｋ）の上方に配置された水平ストップ面（１８）の水平終端面上に平坦に支持されることを特徴とする請求項１記載のセンタリング・デバイス。
該取付スリーブ（１７）に対するストップ面（１８）は、該サンプルチューブ（８）を位置決めし、オプションとしては回転させるための空気タービンの一部であり、且つ該取付スリーブ（１７）の外径よりも大きな直径の中心軸方向内側ボアを有するローター（７ｂ）の内面上のフロア領域に設けられていることを特徴とする請求項３記載のセンタリング・デバイス。
該取付スリーブ（１７）は、該サンプルチューブ（８）に固定して結合されており、特に接着又は溶接されていることを特徴とする請求項３又は４記載のセンタリング・デバイス。
該サンプルチューブ（８）に対して専ら半径方向に作用し、同時に該ＮＭＲ受信コイル系（９ａ−ｋ）に属している２つのセンタリング手段（９ａ，９ｂ，９ｂ’）は、前記上方のセンタリング手段の導電ディスク（９ａ）が該受信コイル軸の軸方向に向いたＮＭＲ受信コイル系の導体部（９ｃ−ｄ；９ｅ−ｋ）の上方部分と電気的に結合され、且つ前記下方のセンタリング手段の２つの導電セミディスク（９ｂ，９ｂ’）が該受信コイル軸の軸方向に向いたＮＭＲ受信コイル系の導体部（９ｃ−ｄ；９ｅ−ｋ）の下方部分と電気的に結合されて、該ＮＭＲ受信コイル系の２つの終端エレメントを形成するように設計されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のセンタリング・デバイス。
前記センタリング手段（９ａ，９ｂ，９ｂ’）が該サンプルチューブ（８）のまわりに対称に配置された電気的に絶縁性の支持バー（１５ｄ−ｇ）に取り付けられることを特徴とする請求項６記載のセンタリング・デバイス。
４つの支持バー（１５ｄ−ｇ）が設けられることを特徴とする請求項７記載のセンタリング・デバイス。
該電気的に絶縁性の支持バー（１５ａ−ｇ）は、セラミック、ガラス、又は石英材料から作られることを特徴とする請求項７又は８記載のセンタリング・デバイス。