JPH0921854A - 周囲の磁化率の摂動を低減したｎｍｒ分光計 - Google Patents
周囲の磁化率の摂動を低減したｎｍｒ分光計Info
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- JPH0921854A JPH0921854A JP8097347A JP9734796A JPH0921854A JP H0921854 A JPH0921854 A JP H0921854A JP 8097347 A JP8097347 A JP 8097347A JP 9734796 A JP9734796 A JP 9734796A JP H0921854 A JPH0921854 A JP H0921854A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ＲＦプローブ装置により画成された有効容積
の内部に封入された対象物（つまり、ガス等の流体）の
構造を分析するためのＮＭＲ装置において、媒体の磁化
率を構成成分に合致させることができるＮＭＲ装置を提
供する。 【解決手段】 ＲＦプローブ装置６４により画成された
有効容積の内部に封入された対象物の構造を分析するた
めのＮＭＲ装置であって、第１の流体Ｇ1の部分濃度を
有効容積の内部の部分濃度Ｐ1に維持するための第１の
流体導入レギュレータ６０と、第２の流体Ｇ2の部分濃
度を有効容積の内部の部分濃度Ｐ2に維持するための第
２の流体導入レギュレータ６１とから成り、第１及び第
２の流体導入レギュレータ６０、６１のそれぞれが、χ
1及びχ2のモル磁化率を有し、有効容積の内部の流体混
合物の容積磁化率が、モル磁化率の線形結合であり、所
望の値を示すことができる。
の内部に封入された対象物（つまり、ガス等の流体）の
構造を分析するためのＮＭＲ装置において、媒体の磁化
率を構成成分に合致させることができるＮＭＲ装置を提
供する。 【解決手段】 ＲＦプローブ装置６４により画成された
有効容積の内部に封入された対象物の構造を分析するた
めのＮＭＲ装置であって、第１の流体Ｇ1の部分濃度を
有効容積の内部の部分濃度Ｐ1に維持するための第１の
流体導入レギュレータ６０と、第２の流体Ｇ2の部分濃
度を有効容積の内部の部分濃度Ｐ2に維持するための第
２の流体導入レギュレータ６１とから成り、第１及び第
２の流体導入レギュレータ６０、６１のそれぞれが、χ
1及びχ2のモル磁化率を有し、有効容積の内部の流体混
合物の容積磁化率が、モル磁化率の線形結合であり、所
望の値を示すことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴現象に基
づいた分析装置に関し、特に、ＮＭＲ分光計のプローブ
の周囲条件による磁気の摂動を低減したＮＭＲ分光計に
関する。
づいた分析装置に関し、特に、ＮＭＲ分光計のプローブ
の周囲条件による磁気の摂動を低減したＮＭＲ分光計に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＮＭＲを介してサンプルを精密に分析す
るとき、この精度は、１０9の一部を達成するところま
できた。
るとき、この精度は、１０9の一部を達成するところま
できた。
【０００３】測定値には、印加した磁場、様々の磁場発
生源によるノイズ、環境の不安定性、及びＮＭＲプロー
ブの非対称構造における不均一性が含まれ、達成可能な
精度を制限している。
生源によるノイズ、環境の不安定性、及びＮＭＲプロー
ブの非対称構造における不均一性が含まれ、達成可能な
精度を制限している。
【０００４】特に、ＮＭＲプローブの有効領域を占有し
画成する分光計の構成要素の構造は、有効領域を画成す
るＲＦコイルを形成する材料に固有の有限磁化率を含
む。これには、伝導物質、支持形状、接着剤、結合物等
が含まれる。
画成する分光計の構成要素の構造は、有効領域を画成す
るＲＦコイルを形成する材料に固有の有限磁化率を含
む。これには、伝導物質、支持形状、接着剤、結合物等
が含まれる。
【０００５】この種の摂動からの不均一性を低減した測
定がアンダーソン（Anderson）らの米国特許第３０９１
７３２号に説明され、所望の均一性を確実にするための
接着剤や材料に合致した磁化率が与えられている。
定がアンダーソン（Anderson）らの米国特許第３０９１
７３２号に説明され、所望の均一性を確実にするための
接着剤や材料に合致した磁化率が与えられている。
【０００６】このような材料が、構成要素に欠かせない
空気に近似した有効総磁化率を示すために必要である。
空気に近似した有効総磁化率を示すために必要である。
【０００７】よって、この従来技術は、ＲＦプローブ
（特定的に、コイル）の構造上の構成成分を有効容積内
の媒体に合致させることを特徴とするものである。
（特定的に、コイル）の構造上の構成成分を有効容積内
の媒体に合致させることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の解決しようとする課題】ＲＦプローブの固体構
成成分の磁化率を合致させる制御は固定温度において有
効であるが、温度が変化すると、周囲の流体（ガス又は
液体の媒体）の容積磁化率も変化する。
成成分の磁化率を合致させる制御は固定温度において有
効であるが、温度が変化すると、周囲の流体（ガス又は
液体の媒体）の容積磁化率も変化する。
【０００９】つまり、有効領域内にある特定のガス（又
は液体）の存在が磁気摂動源であることがわかる。
は液体）の存在が磁気摂動源であることがわかる。
【００１０】このガスは、磁石低温保持器、又はプロー
ブを収容する別の低温保持装置からの低温蒸気（cryoge
nic vapor）（窒素及びヘリウム）を含む。そして、こ
の低温ガスは、低温保持器から排気され、環境中に落ち
つくか又は環境中に行き渡る。また、高解像度ＮＭＲ分
光学で共通して使用される高速スピナーに用いる不特定
ガスを有し得る。
ブを収容する別の低温保持装置からの低温蒸気（cryoge
nic vapor）（窒素及びヘリウム）を含む。そして、こ
の低温ガスは、低温保持器から排気され、環境中に落ち
つくか又は環境中に行き渡る。また、高解像度ＮＭＲ分
光学で共通して使用される高速スピナーに用いる不特定
ガスを有し得る。
【００１１】本発明の課題は、ＲＦプローブ装置により
画成された有効容積の内部に封入された対象物（つま
り、ガス等の流体）の構造を分析するためのＮＭＲ装置
において、媒体の磁化率を構成成分に合致させることが
できるＮＭＲ装置を提供することである。
画成された有効容積の内部に封入された対象物（つま
り、ガス等の流体）の構造を分析するためのＮＭＲ装置
において、媒体の磁化率を構成成分に合致させることが
できるＮＭＲ装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のＮＭＲ装置は、
別々の特定磁化率の少なくとも２つの流体の混合物が、
所望の総容積磁化率（好適に、固定構成要素の容積磁化
率に合致する）を達成するために選択されたそれぞれの
部分圧力で有効容積に導入されることを特徴とする。
別々の特定磁化率の少なくとも２つの流体の混合物が、
所望の総容積磁化率（好適に、固定構成要素の容積磁化
率に合致する）を達成するために選択されたそれぞれの
部分圧力で有効容積に導入されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１を参照して、低温保持装置１
０が、この低温保持装置１０のボア１２に偏向磁場を保
持するための超伝導磁石（図示せず）を収容している。
０が、この低温保持装置１０のボア１２に偏向磁場を保
持するための超伝導磁石（図示せず）を収容している。
【００１４】ボア１２は、偏向磁場の残留誤差を修正す
るための室温シムコイルと、磁場を制御可能な所望の傾
きにするための傾斜コイルとを収容する。
るための室温シムコイルと、磁場を制御可能な所望の傾
きにするための傾斜コイルとを収容する。
【００１５】シムコイル（shim coil）及び傾斜コイル
は、ボア１２の周縁部（室温）に配置されるコイル１４
として図中に示されている。
は、ボア１２の周縁部（室温）に配置されるコイル１４
として図中に示されている。
【００１６】プローブハウジング１６は、送信機／変調
器１８のような１個以上のＲＦソースからのサンプル
（図示せず）を励起し、サンプルからマルチプレクサ１
９を介して受信器２０へと送った共鳴信号を接続するの
ための調節回路を含む。
器１８のような１個以上のＲＦソースからのサンプル
（図示せず）を励起し、サンプルからマルチプレクサ１
９を介して受信器２０へと送った共鳴信号を接続するの
ための調節回路を含む。
【００１７】プローブは、気圧手段によってサンプルを
スピンさせ、所望の熱条件を維持するための装置も含
む。
スピンさせ、所望の熱条件を維持するための装置も含
む。
【００１８】これらは、ガス制御器２２で代表して図示
されている。
されている。
【００１９】シムコイル及び傾斜コイル１４は、それぞ
れ、シム制御器２４及び傾斜制御器２６に応答する。
れ、シム制御器２４及び傾斜制御器２６に応答する。
【００２０】制御プロセッサ２８は、機器及びサブシス
テムの動作の統制をし、ホストプロセッサ３０は、使用
者と、データの処理、構成、表示及び判読をする動作を
開始したり、それらを行うインターフェースを統制す
る。
テムの動作の統制をし、ホストプロセッサ３０は、使用
者と、データの処理、構成、表示及び判読をする動作を
開始したり、それらを行うインターフェースを統制す
る。
【００２１】大気ガスのような流体の磁化率は、ＲＦプ
ローブ内の対象とするサンプルの周囲の磁気摂動源とし
て注目される。
ローブ内の対象とするサンプルの周囲の磁気摂動源とし
て注目される。
【００２２】同様に、（ガス流体について）本発明は、
ＲＦプローブ内の周囲のガス環境の部分圧力を制御し、
これにより、得られた容積磁化率を確立、維持すること
ができる。
ＲＦプローブ内の周囲のガス環境の部分圧力を制御し、
これにより、得られた容積磁化率を確立、維持すること
ができる。
【００２３】図２は、印加した磁場の範囲にわたる、純
Ｎ2（pure Ｎ2）と、通常の大気にあるＮ2（７８％）−
Ｏ2との磁化特性を示すものである。これら２つのガス
環境は、異なる性質を示すことがわかる。
Ｎ2（pure Ｎ2）と、通常の大気にあるＮ2（７８％）−
Ｏ2との磁化特性を示すものである。これら２つのガス
環境は、異なる性質を示すことがわかる。
【００２４】特定の複合混合物が、１気圧（全圧、一
定）で、別々の温度で分析され、その結果を図２に示
す。
定）で、別々の温度で分析され、その結果を図２に示
す。
【００２５】固体構成成分と空気との間で合致した磁化
率がみられることが共通している（約０．０２６ｐｐｍ
／ｃｍ3）。
率がみられることが共通している（約０．０２６ｐｐｍ
／ｃｍ3）。
【００２６】図２のデータは、所望の値が２８０Ｋ°か
ら３２０Ｋ°において約０．０１７５から０．０２１の
範囲にわたって確認できることを示している。
ら３２０Ｋ°において約０．０１７５から０．０２１の
範囲にわたって確認できることを示している。
【００２７】好適な変形実施例では、Ｎ2及びＯ2が、各
々、選択された部分圧力で混合するプレナム（plenum）
に向けられ、所望の容積磁化率を達成し、次いで、この
混合物が、ＲＦプローブ又は磁石ボアのいずれかを通じ
て流域（flow regime）に導入される。
々、選択された部分圧力で混合するプレナム（plenum）
に向けられ、所望の容積磁化率を達成し、次いで、この
混合物が、ＲＦプローブ又は磁石ボアのいずれかを通じ
て流域（flow regime）に導入される。
【００２８】図５は、ガスＧ1及びＧ2が、流量制御器
（又は、流体導入レギュレータ）６０及び６１を通じて
プレナム６２へと選択した割合で導入される、ところの
配列を示し、ここで、プレナム６２でガスＧ1及びＧ2が
混合され、これらガスＧ1及びＧ2の混合物が超伝導磁石
のボアへと導入され、ガスは、ＲＦプローブ６４を含む
ボアの内部構造全体にわたって満たされる。
（又は、流体導入レギュレータ）６０及び６１を通じて
プレナム６２へと選択した割合で導入される、ところの
配列を示し、ここで、プレナム６２でガスＧ1及びＧ2が
混合され、これらガスＧ1及びＧ2の混合物が超伝導磁石
のボアへと導入され、ガスは、ＲＦプローブ６４を含む
ボアの内部構造全体にわたって満たされる。
【００２９】よって、コイルのようなＲＦプローブ６４
から成る構成要素の取り扱いが難しいが、選択したガス
（非腐食性ガス）を使用して、このような構成要素の磁
化率をマスク（mask）することが非常に容易であること
がわかった。
から成る構成要素の取り扱いが難しいが、選択したガス
（非腐食性ガス）を使用して、このような構成要素の磁
化率をマスク（mask）することが非常に容易であること
がわかった。
【００３０】本発明の他の実施例では、高価なガスや有
毒なガスが使用されるとき、図６を参照して、容器６６
が密閉され、この容器自体が、この容器を取り囲んだ周
囲コイル構造６８に対する磁化率に合致される。
毒なガスが使用されるとき、図６を参照して、容器６６
が密閉され、この容器自体が、この容器を取り囲んだ周
囲コイル構造６８に対する磁化率に合致される。
【００３１】本発明のその他の実施例では、磁石ボアに
導入されるガスがボア構造で加圧され、又は再循環さ
れ、図７に示すような構造によって、加圧又は再循環を
行うことができる。
導入されるガスがボア構造で加圧され、又は再循環さ
れ、図７に示すような構造によって、加圧又は再循環を
行うことができる。
【００３２】本発明が特定的な実施例によって説明さ
れ、特定例がガス状流体を用いて説明されてきたが、当
業者が、他の変更物や変形物を、以上の説明から想到す
ることができるであろう。本発明の新規な構成効果から
逸脱せずに、添付の特許請求の範囲内で多くの変更物が
実施可能であることが理解されるべきである。手段及び
機能が構造的に同等のものだけでなく同等の構造をも特
許請求の範囲に含まれることが意図とされる。
れ、特定例がガス状流体を用いて説明されてきたが、当
業者が、他の変更物や変形物を、以上の説明から想到す
ることができるであろう。本発明の新規な構成効果から
逸脱せずに、添付の特許請求の範囲内で多くの変更物が
実施可能であることが理解されるべきである。手段及び
機能が構造的に同等のものだけでなく同等の構造をも特
許請求の範囲に含まれることが意図とされる。
【図１】図１は、典型的なＮＭＲ分光計のブロック図を
示す。
示す。
【図２】図２は、Ｏ2-Ｎ2の容積磁化率の測定値を示
す。
す。
【図３】図３は、２つの場合のＯ2-Ｎ2混合物の磁気特
性変化の磁力計測定値を示す。
性変化の磁力計測定値を示す。
【図４】図４（a）及び（b）はそれぞれ、２つの場合の
Ｏ2-Ｎ2混合物の条件での、水の陽子共鳴の一組のグラ
フを示す。
Ｏ2-Ｎ2混合物の条件での、水の陽子共鳴の一組のグラ
フを示す。
【図５】図５は、本発明の好適実施例のガス流配列を示
す。
す。
【図６】図６は、ＲＦコイル内に封入されたサンプルを
示す。
示す。
【図７】図７は、ガスに合致した磁化率の再循環配列の
例を示す。
例を示す。
１０．．．低温保持装置 １２．．．ボア １４．．．シムコイル及び傾斜コイル １６．．．プローブハウジング １８．．．送信器／変調器 １９．．．マルチプレクサ ２０．．．受信器 ２２．．．ガス制御器 ２４．．．シム制御器 ２６．．．傾斜制御器 ２８．．．制御プロセッサ ３０．．．ホストプロセッサ ６０、６１．．．流量制御器（流体導入レギュレータ） ６２．．．プレナム ６４．．．ＲＦプローブ ６６．．．容器 ６８．．．コイル構造 Ｇ1、Ｇ2．．．ガス
Claims (5)
- 【請求項１】ＲＦプローブ装置により画成された有効容
積の内部に封入された対象物の構造を分析するためのＮ
ＭＲ装置であって、（１）第１の流体の部分濃度を前記
有効容積の内部の部分濃度Ｐ1に維持するための第１の
流体導入レギュレータと、（２）第２の流体の部分濃度
を前記有効容積の内部の部分濃度Ｐ2に維持するための
第２の流体導入レギュレータ、とから成り、 前記第１及び第２の流体導入レギュレータのそれぞれ
が、χ1及びχ2のモル磁化率を有し、 前記有効容積の内部の流体混合物の容積磁化率が、前記
モル磁化率の線形結合であり、所望の値を示すことがで
きる、ところのＮＭＲ装置。 - 【請求項２】請求項１記載のＮＭＲ装置であって、 所望の前記容積磁化率を得るために混合される流体の数
が少なくとも２つである、ところのＮＭＲ装置。 - 【請求項３】請求項１記載のＮＭＲ装置であって、 前記所望の値が、本質的に、前記有効容積を形成する構
造部材の一部分の磁化率である、ところのＮＭＲ装置。 - 【請求項４】請求項１記載のＮＭＲ装置であって、 前記有効容積が、超伝導磁石のボアの内部にあり、 前記流体混合物が、前記ボアを通じて流れ、前記ボアか
ら排出される、ところのＮＭＲ装置。 - 【請求項５】請求項１記載のＮＭＲ装置であって、 前記有効容積が、超伝導磁石のボアの内部にあり、 前記流体混合物が、前記ボアを通じて流れ、前記ボアを
通じて再循環される、ところのＮＭＲ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/433,637 US5545994A (en) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | Reduction of ambient susceptibility perturbations of an NMR spectrometer |
| US433637 | 1995-05-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921854A true JPH0921854A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3734303B2 JP3734303B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=23720938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09734796A Expired - Fee Related JP3734303B2 (ja) | 1995-05-02 | 1996-03-28 | 周囲の磁化率の摂動を低減したｎｍｒ分光計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5545994A (ja) |
| EP (1) | EP0741304B1 (ja) |
| JP (1) | JP3734303B2 (ja) |
| DE (1) | DE69622630T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003514229A (ja) * | 1999-11-05 | 2003-04-15 | ヴァリアン インコーポレーテッド | 二機能ｎｍｒプローブ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0738897B1 (de) * | 1995-03-25 | 2000-08-09 | Bruker AG | HF-Empfangsspulenanordnung für NMR-Spektrometer |
| DE19744502C2 (de) * | 1997-10-09 | 2002-05-29 | Martin Oetzel | Probenaufnahmekammer für ein Röntgenpulverdiffraktometer |
| DE19806351A1 (de) * | 1998-02-11 | 1999-08-26 | Mannesmann Ag | Vorrichtung zum Aufnehmen einer Probe und zum Einbringen einer Probe in eine Untersuchungsvorrichtung und Verfahren zum Untersuchen einer Probe |
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| US7476330B2 (en) * | 2003-09-24 | 2009-01-13 | Varian, Inc. | Low temperature susceptibility compensation |
| WO2007047149A2 (en) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services | Susceptibility-matched multi-well sample holders for high-throughput screening by magnetic analysis |
| JP4420938B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2010-02-24 | 株式会社日立製作所 | 核磁気共鳴信号用プローブ |
| US8791695B2 (en) * | 2009-08-31 | 2014-07-29 | University Of New Brunswick | Magnetic resonance apparatus and method |
| DE102020202243A1 (de) | 2020-02-21 | 2021-08-26 | Bruker Switzerland Ag | Probenkopfseitige Probenverlängerung zur Reduktion der B0-Feldstörung des Probenröhrchenendes |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL127050C (ja) * | 1958-06-05 | 1968-05-15 | ||
| US4266194A (en) * | 1979-07-23 | 1981-05-05 | Varian Associates, Inc. | Sensor for VT probes |
| US4461996A (en) * | 1982-08-06 | 1984-07-24 | Litton Systems, Inc. | Nuclear magnetic resonance cell having improved temperature sensitivity and method for manufacturing same |
| JPS63128244A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | Jeol Ltd | 核磁気共鳴装置用試料管 |
| DE3839290A1 (de) * | 1987-11-27 | 1989-06-01 | Salonit Anhovo Ind Gradbenega | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der spezifischen oberflaeche an poroesen oder pulverfoermigen stoffen durch messen der spin-gitter-relaxationsgeschwindigkeit von protonen eines impraegniermittels |
| US5265635A (en) * | 1992-10-13 | 1993-11-30 | Texaco Inc. | Control means and method for controlling feed gases |
-
1995
- 1995-05-02 US US08/433,637 patent/US5545994A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-28 JP JP09734796A patent/JP3734303B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-01 EP EP96303046A patent/EP0741304B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-05-01 DE DE69622630T patent/DE69622630T2/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003514229A (ja) * | 1999-11-05 | 2003-04-15 | ヴァリアン インコーポレーテッド | 二機能ｎｍｒプローブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0741304A3 (en) | 1997-03-05 |
| EP0741304B1 (en) | 2002-07-31 |
| DE69622630T2 (de) | 2003-02-27 |
| US5545994A (en) | 1996-08-13 |
| EP0741304A2 (en) | 1996-11-06 |
| JP3734303B2 (ja) | 2006-01-11 |
| DE69622630D1 (de) | 2002-09-05 |
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