WO2011158411A1 - 再凝縮装置及びこれを備えたｎｍｒ分析装置 - Google Patents

再凝縮装置及びこれを備えたｎｍｒ分析装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011158411A1
WO2011158411A1 PCT/JP2011/001778 JP2011001778W WO2011158411A1 WO 2011158411 A1 WO2011158411 A1 WO 2011158411A1 JP 2011001778 W JP2011001778 W JP 2011001778W WO 2011158411 A1 WO2011158411 A1 WO 2011158411A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
neck tube
cooling
liquid helium
cooling member
outside
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/001778
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝史 三木
Original Assignee
株式会社神戸製鋼所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社神戸製鋼所 filed Critical 株式会社神戸製鋼所
Priority to EP11795319.0A priority Critical patent/EP2584286B1/en
Priority to US13/704,551 priority patent/US8868146B2/en
Publication of WO2011158411A1 publication Critical patent/WO2011158411A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • F17C5/04—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases requiring the use of refrigeration, e.g. filling with helium or hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/02—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/3804—Additional hardware for cooling or heating of the magnet assembly, for housing a cooled or heated part of the magnet assembly or for temperature control of the magnet assembly
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/383—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using permanent magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/17—Re-condensers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
    • G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor

Definitions

  • the present invention includes a superconducting magnet, a liquid helium tank that stores liquid helium for cooling the superconducting magnet, and a recondensing device that is provided in the liquid helium tank and recondenses the liquid helium.
  • the present invention relates to an NMR analyzer.
  • an NMR analyzer that analyzes a subject using a static magnetic field generated by a superconducting magnet is known.
  • Patent Document 1 discloses a superconducting magnet, a liquid helium tank that stores liquid helium for cooling the superconducting magnet and the superconducting magnet, and a liquid nitrogen that surrounds the liquid helium tank and stores liquid nitrogen.
  • an analyzer including a tank, a vacuum tank that covers a liquid helium tank and a liquid nitrogen tank, and a two-stage refrigerator that is attached in communication with the liquid helium tank and the liquid nitrogen tank.
  • a liquid helium recondensing tank is provided on the low temperature side stage of the two-stage refrigerator, and helium gas from the liquid helium tank is received in the liquid helium recondensing tank.
  • a liquid nitrogen recondensing tank is provided on the high temperature side stage of the two-stage refrigerator through a heat conducting rod, and nitrogen gas from the liquid nitrogen tank is received in the liquid nitrogen recondensing tank.
  • the analyzer of Patent Document 1 requires not only a liquid helium tank but also a liquid nitrogen tank in order to cool the superconducting magnet, and it is difficult to reduce the size of the entire analyzer.
  • An object of the present invention is to provide a recondensing device capable of achieving both the miniaturization of the entire NMR analyzer and the suppression of heat penetration into the liquid helium tank, and an NMR analyzer equipped with the same.
  • the present invention provides a superconducting magnet, a liquid helium tank for storing liquid helium for cooling the superconducting magnet, a neck tube protruding upward from the liquid helium tank, and the liquid
  • a magnetic field generating section provided with at least one covering member that covers the helium tank from the outside and has an outer contact portion that is in thermal contact with the neck tube from the outside.
  • a refrigerating machine having a first cooling stage and a second cooling stage having a temperature lower than that of the first cooling stage, and being thermally connected to the second cooling stage and at least partly Is inserted into the neck tube to thermally recondense the liquid helium, and is thermally connected to the first cooling stage, and at least a part of the neck is
  • a first cooling member that is inserted into the tube, the first cooling member being provided on a first insertion portion having a diameter that can be inserted into the neck tube, and an outer surface of the first insertion portion,
  • a recondensing device having an inner contact portion that cools the covering member by contacting a part of the neck tube from the inside.
  • the present invention also relates to an NMR analyzer for analyzing a subject using a static magnetic field generated by a superconducting magnet, the liquid helium containing liquid helium for cooling the superconducting magnet and the superconducting magnet.
  • a first insertion portion provided in the neck tube and having a diameter dimension that allows the first cooling member of the recondensing device to be inserted into the neck tube.
  • an inner contact that is provided on an outer surface of the first insertion portion and cools the covering member by contacting a part of the neck tube from the inner side. With the door, it provides an NMR analyzer.
  • FIG. 3 is a plan sectional view showing an inner contact portion of FIG. 2. It is a plane sectional view showing a modification of an inner side contact part of Drawing 2.
  • FIG. 1 is a front sectional view schematically showing the overall configuration of an NMR analyzer according to an embodiment of the present invention.
  • the NMR analyzer 1 is for analyzing a subject (not shown) placed in a static magnetic field by a superconducting magnet.
  • the NMR analyzer 1 includes a magnetic field generator 2 that generates a static magnetic field in the through hole 2a, and a regenerator for recondensing the refrigerant provided in the magnetic field generator 2 and vaporized in the magnetic field generator 2.
  • a condensing device 3 and a magnetic field correction unit 4 for correcting the uniformity of the magnetic field in the through hole 2a are provided. Then, the NMR analyzer 1 analyzes the subject placed in the magnetic field correction unit 4.
  • the magnetic field generation unit 2 protrudes upward from the liquid helium tank 7 containing the annular superconducting magnet 5, the liquid helium 6 for cooling the superconducting magnet 5 and the superconducting magnet 5, and the liquid helium tank 7.
  • a heat shield 8 (second covering member) and a heat shield 9 (first covering member) that suppress heat intrusion to the liquid helium tank 7 from the outside by surrounding the liquid helium tank 7 with the container 10 are provided. ing.
  • the liquid helium tank 7 is a container made of stainless steel that stores the superconducting magnet 5 and the liquid helium 6. Specifically, the liquid helium tank 7 has a ring shape corresponding to the shape of the superconducting magnet 5.
  • the recondensing device 3 is detachably attached to the neck tube 24.
  • a lid body (not shown) is attached to the neck tube 25, and the upper opening of the neck tube 25 is closed.
  • the efficiency of recondensing liquid helium can be improved.
  • the heat shield 8 covers the periphery of the liquid helium tank 7 with the neck tubes 24 and 25 being inserted. Specifically, the heat shield 8 has an annular shape corresponding to the shape of the liquid helium tank 7. The heat shield 8 has a pair of outer contact portions 8a that are in thermal contact with the outer peripheral surfaces of the neck tubes 24 and 25 over the entire circumference.
  • the heat shield 9 covers the periphery of the heat shield 8 in a state where the neck tubes 24 and 25 are inserted, thereby suppressing heat intrusion from the outside to the heat shield 8.
  • the heat shield 9 has a ring shape corresponding to the shape of the heat shield 8.
  • the heat shield 9 has a pair of outer contact portions 9a that are in thermal contact with the outer peripheral surfaces of the neck tubes 24 and 25 over the entire circumference.
  • FIG. 2 is an enlarged front view showing the recondensing device of FIG.
  • FIG. 3 is a front view showing a state in which the recondensing device in FIG. 2 is removed.
  • FIG. 4 is a front view showing only the recondensing device of FIG.
  • the recondensing device 3 recondenses the helium gas which is vaporized in the liquid helium tank 7 and rises in the neck tube 24, and cools the heat shields 8 and 9. belongs to. Specifically, the recondensing device 3 is thermally connected to the refrigerator 11, the attachment member 12 for attaching the refrigerator 11 to the magnetic field generator 2, and the first cooling stage 11 a of the refrigerator 11. A first cooling member 14 and a second cooling member 15 thermally connected to the second cooling stage 11b of the refrigerator 11 are provided.
  • the refrigerator 11 is a two-stage cryogenic refrigerator. Specifically, the refrigerator 11 includes a refrigerator body 11c, a first cooling stage 11a of 30K to 60K ( ⁇ 243 ° C. to ⁇ 213 ° C.) provided in the refrigerator body 11c, and the first cooling stage 11a. And a second cooling stage 11b of 4.2K ( ⁇ 269 ° C.) provided in the refrigerator main body 11c at a position closer to the front end side.
  • the attachment member 12 is for attaching the refrigerator 11 to the neck tube 24.
  • the attachment member 12 includes an attachment member main body 16 extending from the refrigerator 11 to the front end side (downward in the drawing), and an O-ring 17 provided between the lower surface of the attachment member main body 16 and the upper surface of the neck tube 24.
  • a fixing member 18 for fixing the attachment member body 16 to the neck tube 24, a support base 19 (see FIG. 1) for supporting the attachment member body 16, and the attachment member body 16 and the first cooling member 14 are connected.
  • the 1st connection part 23 for doing is provided.
  • the first connection portion 23 is for forming a first chamber S1 (see FIG. 4) between the first cooling member 14 and the attachment member main body 16. That is, in this embodiment, the attachment member main body 16 and the first connection portion 23 constitute an example of a chamber forming member for forming the first chamber S1 outside the first cooling member 14.
  • the mounting member main body 16 covers a portion of the first cooling member 14 described later that is disposed outside the neck tube 24 from the outside. Specifically, the mounting member main body 16 is fixed to the refrigerator main body 11c on the base end side (upper side in the drawing) with respect to the first cooling stage 11a and extends to the distal end side, and the cylindrical portion 16a.
  • emit the gas in the cylindrical part 16a are provided. Yes.
  • the vibration absorbing portion 16b is a portion in which a part of the cylindrical portion 16a is processed into a bellows shape, and vibration generated in the refrigerator 11 due to elastic deformation (extension / contraction) is generated in the magnetic field generating portion 2 ( Transmission to the neck tube 24) is suppressed.
  • the O-ring 17 is sandwiched between the flange 16c of the mounting member body 16 and the opening edge of the neck tube 24, so that helium gas flows out between the mounting member body 16 and the neck tube 24. Suppress.
  • the fixing member 18 is for restraining the vertical movement of the attachment member main body 16 and the neck tube 24 in a state of sandwiching the O-ring 17.
  • the support base 19 is for supporting the refrigerator 11 itself separately from the magnetic field generator 2. Specifically, as shown in FIG. 1, the support base 19 includes a fixed plate 19a fixed to the refrigerator 11, and four leg portions 19b that support the fixed plate 19a. Thus, by supporting the refrigerator 11 itself by the support base 19, the vibration from the refrigerator 11 is less affected by the magnetic field generator 2 than when the refrigerator 11 is directly supported by the magnetic field generator 2. Transmission to the (neck tube 24) can be suppressed.
  • the first cooling member 14 includes a cylindrical first main body portion 20 thermally connected to the first cooling stage 11a of the refrigerator 11 and an inner contact portion provided in the first main body portion 20. 21 and a second connecting portion 22 for connecting the tip end portion of the first main body portion 20 and a second cooling member 15 described later.
  • This 2nd connection part 22 is for forming 2nd chamber S2 (refer FIG. 4) between the 2nd cooling members 15, and demonstrates with the 2nd cooling member 15 mentioned later.
  • the first main body 20 is a member that extends from the refrigerator 11 to the front end side (the lower side in the figure) at the inner position of the mounting member main body 16 and is made of aluminum.
  • the first main body portion 20 includes a base portion 20a connected to the first cooling stage 11a of the refrigerator 11, a first insertion portion 20d extending from the base portion 20a to the distal end side and inserted into the neck tube 24. It has.
  • a vibration absorbing portion 20b composed of a portion in which a part of the base portion 20a is processed into a bellows shape.
  • the vibration absorber 20b suppresses the vibration generated in the refrigerator 11 from being transmitted to the magnetic field generator 2 (neck tube 24) by elastically deforming (stretching).
  • the first insertion portion 20d has a smaller diameter than the base portion 20a and the first cooling stage 11a so that the first insertion portion 20d can be inserted into the neck tube 24.
  • a cylindrical first connection portion 23 is provided between the outer side surface of the first insertion portion 20 d and the inner side surface of the cylindrical portion 16 a of the mounting member main body 16.
  • a first chamber S1 is formed between the first main body portion 20 and the tubular portion 16a by the first connection portion 23. The first chamber S1 communicates with the discharge port 16d. Therefore, the first chamber S1 communicates with the space inside the first main body portion 20 through the communication hole 20c formed in the base portion 20a.
  • FIG. 8 is a plan sectional view showing the inner contact portion of FIG.
  • the inner contact portion 21 thermally connects the first insertion portion 20 d of the first main body portion 20 and the neck tube 24.
  • the inner contact portion 21 is made of a material having good thermal conductivity (for example, BeCu, phosphor bronze, etc.).
  • the inner side contact part 21 is provided with the contact part main body 21a fixed to the outer surface of the 1st insertion part 20d, and many contact fins 21b which protrude from the outer side surface of this contact part main body 21a. Each contact fin 21 b is elastically deformed by contacting the inner surface of the neck tube 24, and effectively secures a contact area with the inner surface of the neck tube 24.
  • the inner contact portion 21 shown in FIG. 9 includes a contact portion main body 21c, a plurality of outer fins 21d protruding from the outer surface of the contact portion main body 21c, and a plurality of protrusions protruding from the inner side surface of the contact portion main body 21c. And an inner fin 21e.
  • Each inner fin 21e is elastically deformed by fitting the contact portion main body 21c to the outside of the first insertion portion 20d, and effectively secures a contact area with respect to the outer surface of the first insertion portion 20d.
  • Each outer fin 21 d is elastically deformed by contacting the inner surface of the neck tube 24, and effectively secures a contact area with the inner surface of the neck tube 24.
  • the contact fins 21b, the outer fins 21d, and the inner fins 21e constitute an example of the vibration absorbing portion of the present embodiment. That is, each fin 21b, 21d, 21e has an elastic modulus capable of absorbing vibration transmitted from the refrigerator 11.
  • the inner side contact part 21 is arrange
  • the second cooling member 15 is a cylindrical member that extends from the refrigerator 11 to the front end side (the lower side in the drawing) at the inner position of the first main body portion 20 of the first cooling member 14, and is made of aluminum.
  • the second cooling member 15 includes a cylindrical base portion 15a thermally connected to the second cooling stage 11b of the refrigerator 11, and a second base member 15a extending from the base portion 15a to the distal end side and inserted into the neck tube 24. And an insertion portion 15b.
  • the second insertion portion has a smaller diameter than the base portion 15 a so that the second insertion portion can be inserted into the neck tube 24.
  • a cylindrical second connection portion 22 is provided between the outer side surface of the second insertion portion 15b and the distal end portion of the first insertion portion 20d.
  • a second chamber S ⁇ b> 2 is formed between the first main body portion 20 and the second cooling member 15 by the second connection portion 22.
  • the second chamber S2 communicates with the first chamber S1 formed between the first main body portion 20 and the cylindrical portion 16a through a communication hole 20c formed in the first main body portion 20. Therefore, by discharging the gas in the cylindrical portion 16a from the discharge port 16d, a negative pressure can be formed in the room indicated by the dotted line in FIG.
  • the chamber S1 is also formed in a portion located outside (upper side) of the neck tube 24 and placed in a room temperature environment. Therefore, re-condensation of liquid helium and cooling of the heat shield 8 can be effectively performed by suppressing heat penetration into this portion.
  • a heat insulating member for example, Super Insulation
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the height position from the liquid helium tank 7 to the tip of the neck tube 24 and the temperature.
  • FIG. 6 is a table showing the temperature of each part in the NMR analyzer according to the present embodiment having the inner contact portion 21 and the comparative example not having the inner contact portion.
  • the temperature of the neck tube 24 at the portion where the outer contact portion 8a contacts is lower in the configuration according to the present embodiment than in the comparative example.
  • the temperature T1 of the heat shield 8 is lower in the configuration according to the present embodiment than in the comparative example.
  • the temperature T2 of the liquid helium tank 7 is equivalent at about 4.2K in the structure and comparative example which concern on this embodiment.
  • the heat intrusion from the outside to the liquid helium tank 7 is caused by the heat conduction component Q1 entering the liquid helium tank 7 from the outer contact portion 8a via the neck tube 24 and the structural member, and the heat shield 8.
  • It can be broadly divided into a radiant heat transfer component Q2 entering the liquid helium tank 7.
  • the heat conduction component Q1 increases as the temperature difference between the outer contact portion 8a and the liquid helium tank 7 increases.
  • the radiant heat transfer amount Q2 increases as the temperature difference between the heat shield 8 and the liquid helium tank 7 increases. Therefore, the heat penetration from the outside to the liquid helium tank 7 is larger in the comparative example than in the configuration according to the present embodiment.
  • the inner contact portion 21 thermally connected to the first cooling stage 11a of the refrigerator 11 is brought into contact with the inner side of the neck tube 24.
  • the heat shield 8 as well as the neck tube 24 can be cooled via the neck tube 24. Therefore, according to the NMR analyzer 1, the neck tube 24 and the heat shield 8 are cooled as described above, so that the heat intrusion from the outside into the liquid helium tank 7 (the heat conduction component Q1 and the radiant heat transfer component Q2). ) Can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the heat intrusion into the liquid helium tank 7 while omitting the conventionally provided liquid nitrogen tank and reducing the size of the entire apparatus.
  • the refrigerator 11 itself is not inserted into the neck tube 24, but the first insertion portion 20 d of the first cooling member 14 thermally connected to the refrigerator 11 is connected to the neck tube 24. Has been inserted inside. Therefore, if the 1st cooling member 14 is formed according to the thickness of the neck tube 24, the recondensing apparatus 3 which can be attached with respect to the existing neck tube 24 without changing the thickness of the neck tube 24 is provided. be able to. Therefore, according to the recondenser 3, the recondenser 3 can be applied without increasing the inner diameter of the existing neck tube 24. Therefore, it is possible to cool the heat shield 8 without increasing the area of the neck tube 24 that receives heat penetration from the outside.
  • a heat shield 9 is provided outside the heat shield 8 cooled by the refrigerator 11. Therefore, the heat shield 9 can also suppress heat intrusion from the outside to the heat shield 8.
  • the second cooling member 15 is inserted into the neck tube 24 through the inside of the first cooling member 14. Thereby, both the 1st cooling member 14 and the 2nd cooling member 15 can be inserted in the said neck tube 24, without expanding the internal diameter of the existing neck tube 24.
  • the second cooling member 15 is disposed inside the first cooling member 14. For this reason, the first cooling member 14 can suppress external heat intrusion into the second cooling member 15, and can suppress reduction in recondensation efficiency due to the heat intrusion.
  • the attachment member main body 16 and the first connection portion 23 (an example of a chamber forming member) that cover a portion of the first main body portion 20 disposed outside the neck tube 24, and the first cooling member 14 A negative pressure is formed in the first chamber S1 therebetween.
  • the attachment member main body 16 and the first connection portion 23 cover a portion of the first cooling member 14 that is disposed outside the neck tube 24. Therefore, the heat penetration from the outside (that is, the room temperature environment) to the portion of the first cooling member 14 arranged outside the neck tube 24 can be effectively suppressed.
  • a negative pressure is formed in the second chamber S2 (see FIG. 4) between the first cooling member 14 and the second cooling member 15.
  • the discharge port 16 d is formed in the mounting member main body 16 and the communication hole 20 c is formed in the first main body portion 20.
  • the first chamber S1 and the second chamber S2 communicate with each other via the communication hole 20c, so that the negative pressure is applied to the chambers S1 and S2 by discharging the gas in the first chamber S1 from the discharge port 16d. Can be formed.
  • the first body portion 20 is provided with the vibration absorbing portion 20b.
  • the inner side contact part 21 has the contact fins 21b, 21d, and 21e which can be elastically deformed.
  • vibration generated in the refrigerator 11 can be prevented from being transmitted to the neck tube 24 via the inner contact portion 21 by the vibration absorbing portion 20b or the contact fins 21b, 21d, and 21e. Therefore, the influence which a vibration has with respect to the static magnetic field by the superconducting magnet 5 can be suppressed, and the fall of analysis accuracy can be suppressed.
  • the first connection portion 23 that connects the attachment member main body 16 and the first cooling member 14 has a first gap between the first cooling member 14 and the attachment member main body 16.
  • a chamber S1 is formed.
  • the present invention is not limited to this, and the first connection portion 23 can be omitted as shown in FIG.
  • the inner contact portion 21 is formed of a seal member that blocks the flow of gas between the neck tube 24 and the first insertion portion 20 d. Since the space above the inner contact portion 21 can be used as the first chamber S1 by the inner contact portion 21, the first connection portion 23 can be omitted.
  • a well-known sealing member can be used as a member constituting the inner contact portion 21 having the sealing property as described above, but is not limited thereto.
  • a material having a relatively low melting point for example, gallium: melting point 32 ° C.
  • the material is melted and solidified. Thereby, the circulation of the gas between the neck tube 24 and the first main body portion 20 can be blocked.
  • indium melting point: 156 ° C.
  • the material may be disposed in a solid state between the fins 21b, 21d, and 21e of the inner contact portion 21 described with reference to FIGS. 8 and 9, and may be melted and solidified.
  • the neck tubes 24 and 25 made of stainless steel have been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • the part which contacts the outer side contact part 8a of the heat shield 8 can also be comprised with a material (for example, copper) with higher heat conductivity.
  • the 2nd cooling member 15 which consists of one cylindrical member was demonstrated, it is not limited to this.
  • the 2nd cooling member can also be set as the structure which has arrange
  • the inner side contact part 21 is made to contact from the inner side with respect to a part of the neck tube 24 which the outer side contact part 8a of the heat shield 8 contacts, it is not limited to this.
  • the inner contact portion 21 can be brought into contact with the neck tube 24 from the inside. In this way, it is possible to suppress heat penetration into the liquid helium tank 7 by cooling at least one of the heat shields 8 and 9.
  • both the outer contact portions 8a and 9a of the heat shields 8 and 9 may be cooled by the inner contact portion 21.
  • the present invention provides a superconducting magnet, a liquid helium tank for storing liquid helium for cooling the superconducting magnet, a neck tube protruding upward from the liquid helium tank, and the liquid
  • a magnetic field generating section provided with at least one covering member that covers the helium tank from the outside and has an outer contact portion that is in thermal contact with the neck tube from the outside.
  • a refrigerating machine having a first cooling stage and a second cooling stage having a temperature lower than that of the first cooling stage, and being thermally connected to the second cooling stage and at least partly Is inserted into the neck tube to thermally recondense the liquid helium, and is thermally connected to the first cooling stage, and at least a part of the neck is
  • a first cooling member that is inserted into the tube, the first cooling member being provided on a first insertion portion having a diameter that can be inserted into the neck tube, and an outer surface of the first insertion portion,
  • a recondensing device having an inner contact portion that cools the covering member by contacting a part of the neck tube from the inside.
  • the covering member can be cooled via the neck tube by bringing the inner contact portion thermally connected to the first cooling stage of the refrigerator into contact with the inner side of the neck tube. Therefore, according to the present invention, the covering member that covers the liquid helium tank from the outside is cooled as described above, thereby suppressing heat penetration from the outside to the liquid helium tank. Therefore, it is possible to suppress the heat intrusion into the liquid helium tank while omitting the conventionally provided liquid nitrogen tank and reducing the size of the entire apparatus.
  • the refrigerator itself is not inserted into the neck tube, but the first cooling member thermally connected to the refrigerator is inserted into the neck tube. Therefore, if the 1st cooling member is formed according to the thickness of a neck tube, the recondensing apparatus which can be attached with respect to the existing neck tube can be provided, without changing the thickness of a neck tube. Therefore, according to the present invention, since the recondensing device can be applied without expanding the inner diameter of the existing neck tube, the covering member is cooled without increasing the area of the neck tube that receives heat from outside. It becomes possible.
  • the first cooling member is formed in a cylindrical shape, and the second cooling member has a diameter dimension that can be inserted into the neck tube through the inside of the first cooling member. preferable.
  • the second cooling member is also inserted into the neck tube through the inside of the first cooling member. Therefore, both the first cooling member and the second cooling member can be inserted into the neck tube without expanding the inner diameter of the existing neck tube.
  • the 2nd cooling member is arrange
  • a chamber forming member that forms a first chamber with the first cooling member by covering a portion of the first cooling member that is disposed outside the neck tube from the outside. Further, it is preferable that a negative pressure is formed in the first chamber.
  • the chamber forming member since a negative pressure is formed in the first chamber, heat transfer via the gas in the first chamber is suppressed. Therefore, it is possible to suppress heat intrusion from the outside to the first cooling member in the portion covered with the chamber forming member.
  • the chamber forming member since the chamber forming member covers a portion of the first cooling member that is disposed outside the neck tube, the chamber forming member is outside the portion of the first cooling member that is disposed outside the neck tube (that is, a room temperature environment). It is possible to effectively suppress the heat intrusion from.
  • a negative pressure is formed in the first chamber, heat intrusion into the first cooling member can be more effectively suppressed by inserting a heat insulating member (for example, Super Insulation) into the first chamber.
  • a second chamber isolated from the outside of the first cooling member is formed between the first cooling member and the second cooling member, and a negative pressure is generated in the second chamber. Preferably it is formed.
  • a negative pressure is formed in the second chamber between the first cooling member and the second cooling member.
  • the chamber forming member has a discharge port capable of discharging the gas in the first chamber, and the first cooling member has a communication hole for communicating the first chamber and the second chamber. Is preferably formed.
  • the first chamber and the second chamber communicate with each other through the communication hole. Therefore, negative pressure can be formed in the first chamber and the second chamber by discharging the gas in the first chamber from the discharge port.
  • the first cooling member has a vibration absorbing portion that absorbs vibration transmitted from the refrigerator toward the inner contact portion.
  • the first cooling member having the vibration absorbing portion can suppress the vibration generated in the refrigerator from being transmitted to the neck tube via the inner contact portion. Therefore, the influence which a vibration has with respect to the static magnetic field by a superconducting magnet can be suppressed, and the fall of analysis accuracy can be suppressed.
  • the present invention also relates to an NMR analyzer for analyzing a subject using a static magnetic field generated by a superconducting magnet, the liquid helium containing liquid helium for cooling the superconducting magnet and the superconducting magnet.
  • a first insertion portion provided in the neck tube and having a diameter dimension that allows the first cooling member of the recondensing device to be inserted into the neck tube.
  • an inner contact that is provided on an outer surface of the first insertion portion and cools the covering member by contacting a part of the neck tube from the inner side.
  • the covering member can be cooled via the neck tube by bringing the inner contact portion thermally connected to the first cooling stage of the refrigerator into contact with the inner side of the neck tube. Therefore, according to the present invention, the covering member that covers the liquid helium tank from the outside is cooled as described above, thereby suppressing heat penetration from the outside to the liquid helium tank. Therefore, it is possible to suppress the heat intrusion into the liquid helium tank while omitting the conventionally provided liquid nitrogen tank and reducing the size of the entire apparatus.
  • the cooler itself is not inserted into the neck tube, but the first cooling member that is in thermal contact with the refrigerator is inserted into the neck tube. Therefore, if the 1st cooling member is formed according to the thickness of a neck tube, the recondensing apparatus which can be attached with respect to the existing neck tube can be provided, without changing the thickness of a neck tube. Therefore, according to the present invention, the recondensing device can be applied without expanding the inner diameter of the existing neck tube. Therefore, the covering member can be cooled without increasing the area of the neck tube that receives heat intrusion from the outside.
  • the covering member includes a second covering member that covers the liquid helium bath from the outside and has a second outside contact portion that is in thermal contact with the neck tube from the outside, and the second covering member.
  • a first covering member having a first outer contact portion that covers the member from the outside and that is in thermal contact with the neck tube, and the position where the inner contact portion contacts the neck tube is the first outer portion. It is preferable that it is between the high temperature side edge part of a contact part and the low temperature side edge part of the said 2nd outer side contact part.
  • the inner contact portion contacts the neck tube between the high temperature side end portion of the first outer contact portion and the low temperature side end portion of the second outer contact portion. Therefore, by cooling at least one of the first outer contact portion and the second outer contact portion via the neck tube, it is possible to effectively suppress heat penetration from the outside to the liquid helium tank as described above. And in the said aspect, the heat

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

　ＮＭＲ分析装置全体の小型化と、液体ヘリウム槽に対する熱侵入の抑制との両立を図ることができる再凝縮装置及びこれを備えたＮＭＲ分析装置を提供すること。　冷凍機１１の第２冷却段１１ｂに熱的に接続されるとともに、一部がネックチューブ２４に挿入されて液体ヘリウムの再凝縮を行う第２冷却部材１５と、冷凍機１１の第１冷却段１１ａに熱的に接続されるとともに、一部がネックチューブ２４に挿入される第１冷却部材１４とを備え、第１冷却部材１４は、前記ネックチューブ２４に挿入可能となる直径寸法を有する第１挿入部２０ｄと、この第１挿入部２０ｄの外側面に設けられ、外側接触部８ａ、９ａが接触するネックチューブ２４の一部に対し内側から接触することにより熱シールと８、９を冷却する内側接触部２１とを有する。

Description

再凝縮装置及びこれを備えたＮＭＲ分析装置
　本発明は、超伝導磁石及びこの超伝導磁石を冷却するための液体ヘリウムを収納する液体ヘリウム槽と、この液体ヘリウム槽に設けられ、前記液体ヘリウムを再凝縮するための再凝縮装置とを備えたＮＭＲ分析装置に関するものである。
　従来から、超伝導磁石により生じる静磁場を利用して被検体を分析するＮＭＲ分析装置が知られている。
　例えば、特許文献１には、超伝導磁石と、この超伝導磁石及び超伝導磁石を冷却するための液体ヘリウムを収納する液体ヘリウム槽と、この液体ヘリウム槽を取り囲むとともに液体窒素を収納する液体窒素槽と、液体ヘリウム槽及び液体窒素槽を覆う真空槽と、前記液体ヘリウム槽及び液体窒素槽内に連通した状態で取り付けられる２段式冷凍機とを備えた分析装置が開示されている。
　特許文献１の分析装置では、液体窒素槽に収納された液体窒素の冷熱によって液体ヘリウム槽に対する外部からの熱侵入を抑制する。また、特許文献１の分析装置では、２段式冷凍機の低温側のステージによって液体ヘリウムの再凝縮を行うとともに、２段式冷凍機の高温側のステージによって液体窒素の再凝縮を行う。
　具体的に、２段式冷凍機の低温側のステージには、液体ヘリウム再凝縮槽が設けられ、この液体ヘリウム再凝縮槽内に液体ヘリウム槽からのヘリウムガスを受け入れる。一方、２段式冷凍機の高温側のステージには、熱伝導棒を介して液体窒素再凝縮槽が設けられ、この液体窒素再凝縮槽内に液体窒素槽からの窒素ガスを受け入れる。
　しかしながら、特許文献１の分析装置では、超伝導磁石を冷却するために液体ヘリウム槽だけでなく液体窒素槽も必要となり分析装置全体の小型化を図ることが難しい。
　ここで、液体窒素槽を省略することも考えられるが、液体窒素槽を省略した場合には液体ヘリウム槽に対する外部からの熱侵入を如何にして抑制するかが課題となる。
特開２００７－５１８５０号公報
　本発明の目的は、ＮＭＲ分析装置全体の小型化と、液体ヘリウム槽に対する熱侵入の抑制との両立を図ることができる再凝縮装置及びこれを備えたＮＭＲ分析装置を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明は、超伝導磁石及び前記超伝導磁石を冷却するための液体ヘリウムを収納する液体ヘリウム槽と、この液体ヘリウム槽から上に突出するネックチューブと、前記液体ヘリウム槽を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して外側から熱的に接触する外側接触部を有する少なくとも１つの被覆部材とを備えた磁場発生部に設けられ、前記液体ヘリウムの再凝縮を行うための再凝縮装置であって、第１冷却段及びこの第１冷却段よりも低温となる第２冷却段を有する冷凍機と、前記第２冷却段に熱的に接続されるとともに、少なくとも一部が前記ネックチューブに挿入されて前記液体ヘリウムの再凝縮を行う第２冷却部材と、前記第１冷却段に熱的に接続されるとともに、少なくとも一部が前記ネックチューブに挿入される第１冷却部材とを備え、前記第１冷却部材は、前記ネックチューブに挿入可能となる直径寸法を有する第１挿入部と、この第１挿入部の外側面に設けられ、前記ネックチューブの一部に対し内側から接触することにより前記被覆部材を冷却する内側接触部とを有する、再凝縮装置を提供する。
　また、本発明は、超伝導磁石による静磁場を利用して被検体の分析を行うＮＭＲ分析装置であって、前記超伝導磁石及び前記超伝導磁石を冷却するための液体ヘリウムを収納する液体ヘリウム槽と、この液体ヘリウム槽から上に突出するネックチューブと、前記液体ヘリウム槽を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して外側から熱的に接触する外側接触部を有する少なくとも１つの被覆部材と、前記ネックチューブに設けられ、前記液体ヘリウムの再凝縮を行う前記再凝縮装置とを備え、前記再凝縮装置の第１冷却部材は、前記ネックチューブに挿入可能となる直径寸法を有する第１挿入部と、この第１挿入部の外側面に設けられ、前記ネックチューブの一部に対し内側から接触することにより前記被覆部材を冷却する内側接触部とを有する、ＮＭＲ分析装置を提供する。
　本発明によれば、ＮＭＲ分析装置全体の小型化と、液体ヘリウム槽に対する熱侵入の抑制との両立を図ることができる。
本発明の実施形態に係るＮＭＲ分析装置の全体構成を概略的に示す正面断面図である。 図１の再凝縮装置を拡大して示す正面図である。 図２の再凝縮装置を取り外した状態を示す正面図である。 図２の再凝縮装置のみを示す正面図である。 液体ヘリウム槽からネックチューブの先端部までの高さ位置と温度との関係を示す概略図である。 内側接触部を有する本実施形態に係るＮＭＲ分析装置と内側接触部を有しない比較例とにおける各部の温度を示す表である。 図１のＮＭＲ分析装置の変形例の一部を拡大して示す正面断面図である。 図２の内側接触部を示す平面断面図である。 図２の内側接触部の変形例を示す平面断面図である。
　以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
　図１は、本発明の実施形態に係るＮＭＲ分析装置の全体構成を概略的に示す正面断面図である。
　図１を参照して、ＮＭＲ分析装置１は、超伝導磁石による静磁場内に配置された被検体（図示せず）の分析を行うためのものである。具体的に、ＮＭＲ分析装置１は、貫通孔２ａ内に静磁場を生じさせる磁場発生部２と、この磁場発生部２に設けられ当該磁場発生部２において気化した冷媒を再凝縮するための再凝縮装置３と、前記貫通孔２ａ内の磁場の均一度を補正するための磁場補正部４とを備えている。そして、ＮＭＲ分析装置１は、磁場補正部４内に配置された被検体について分析を行う。
　磁場発生部２は、環状の超伝導磁石５と、この超伝導磁石５及び超伝導磁石５を冷却するための液体ヘリウム６を収納する液体ヘリウム槽７と、この液体ヘリウム槽７から上に突出する一対のネックチューブ２４及びネックチューブ２５と、内部に真空室を形成するとともにこの真空室内に前記液体ヘリウム槽７及び各ネックチューブ２４、２５を収容する真空容器１０と、液体ヘリウム槽７と真空容器１０との間で液体ヘリウム槽７を包囲することにより液体ヘリウム槽７に対する外部からの熱侵入を抑制する熱シールド８（第２被覆部材）及び熱シールド９（第１被覆部材）とを備えている。
　液体ヘリウム槽７は、超伝導磁石５及び液体ヘリウム６を収納するステンレスからなる容器である。具体的に、液体ヘリウム槽７は、超伝導磁石５の形状に対応して環形状を有している。
　ネックチューブ２４、２５の上端部は、それぞれ真空容器１０を貫通して上に開口している。ネックチューブ２４には、再凝縮装置３が着脱可能に取り付けられている。一方、本実施形態において、ネックチューブ２５には、図外の蓋体が取り付けられ、当該ネックチューブ２５の上部の開口は、閉じられている。なお、ネックチューブ２５にも再凝縮装置３を設けることにより、液体ヘリウムの再凝縮の効率化を図ることもできる。
　熱シールド８は、各ネックチューブ２４、２５を挿通させた状態で液体ヘリウム槽７の周囲を覆う。具体的に、熱シールド８は、液体ヘリウム槽７の形状に対応して環形状を有する。また、熱シールド８は、ネックチューブ２４、２５の外周面のそれぞれに対し全周にわたり熱的に接触する一対の外側接触部８ａを有している。
　熱シールド９は、各ネックチューブ２４、２５を挿通させた状態で熱シールド８の周囲を覆うことにより、熱シールド８に対する外部からの熱侵入を抑制する。具体的に、熱シールド９は、熱シールド８の形状に対応して環形状を有する。また、熱シールド９は、ネックチューブ２４、２５の外周面のそれぞれに対し全周にわたり熱的に接触する一対の外側接触部９ａを有している。
　図２は、図１の再凝縮装置を拡大して示す正面図である。図３は、図２の再凝縮装置を取り外した状態を示す正面図である。図４は、図２の再凝縮装置のみを示す正面図である。
　図１～図４を参照して、再凝縮装置３は、前記液体ヘリウム槽７で気化してネックチューブ２４内で上昇するヘリウムガスを再凝縮するとともに、各熱シールド８、９を冷却するためのものである。具体的に、再凝縮装置３は、冷凍機１１と、この冷凍機１１を磁場発生部２に取り付けるための取付部材１２と、前記冷凍機１１の第１冷却段１１ａに熱的に接続された第１冷却部材１４と、前記冷凍機１１の第２冷却段１１ｂに熱的に接続された第２冷却部材１５とを備えている。
　冷凍機１１は、２段式の極低温冷凍機である。具体的に、冷凍機１１は、冷凍機本体１１ｃと、この冷凍機本体１１ｃに設けられた３０Ｋ～６０Ｋ（－２４３℃～－２１３℃）の第１冷却段１１ａと、この第１冷却段１１ａよりも先端側の位置で冷凍機本体１１ｃに設けられた４．２Ｋ（－２６９℃）の第２冷却段１１ｂとを備えている。
　取付部材１２は、前記冷凍機１１をネックチューブ２４に取り付けるためのものである。具体的に、取付部材１２は、冷凍機１１から先端側（図の下方）に延びる取付部材本体１６と、この取付部材本体１６の下面とネックチューブ２４の上面との間に設けられるＯリング１７と、取付部材本体１６をネックチューブ２４に固定する固定部材１８と、取付部材本体１６を支持するための支持台１９（図１参照）と、取付部材本体１６と第１冷却部材１４とを接続するための第１接続部２３とを備えている。この第１接続部２３は、第１冷却部材１４と取付部材本体１６との間で第１室Ｓ１（図４参照）を形成するためのものである。つまり、本実施形態では、取付部材本体１６及び第１接続部２３が第１冷却部材１４の外側に第１室Ｓ１を形成するための室形成部材の一例を構成する。
　取付部材本体１６は、後述する第１冷却部材１４のうちネックチューブ２４の外部に配置される部分を外側から覆う。具体的に、取付部材本体１６は、第１冷却段１１ａよりも基端側（図の上側）で冷凍機本体１１ｃに固定されるとともに先端側に延びる筒状部１６ａと、この筒状部１６ａの途中部に設けられた振動吸収部１６ｂと、筒状部１６ａの先端部（下端部）に設けられたフランジ１６ｃと、筒状部１６ａ内の気体を排出可能な排出ポート１６ｄとを備えている。前記振動吸収部１６ｂは、前記筒状部１６ａの一部が蛇腹（ベローズ）状に加工された部分からなり、弾性変形（伸縮）することにより冷凍機１１において発生した振動が磁場発生部２（ネックチューブ２４）に伝達するのを抑制する。Ｏリング１７は、前記取付部材本体１６のフランジ１６ｃとネックチューブ２４の開口縁部との間で挟持されることにより、取付部材本体１６とネックチューブ２４との間からヘリウムガスが流出するのを抑制する。固定部材１８は、前記Ｏリング１７を挟持した状態にある取付部材本体１６とネックチューブ２４との上下方向の移動を拘束するためのものである。
　支持台１９は、磁場発生部２とは別に冷凍機１１自体を支持するためのものである。具体的に、支持台１９は、図１に示すように、冷凍機１１に固定された固定板１９ａと、この固定板１９ａを支持する４本の脚部１９ｂとを備えている。このように、支持台１９によって冷凍機１１自体が支持されることにより、冷凍機１１が直接磁場発生部２に支持されている場合と比較して、冷凍機１１からの振動が磁場発生部２（ネックチューブ２４）に伝達するのを抑制することができる。
　第１冷却部材１４は、その一部がネックチューブ２４内に挿入され、前記熱シールド８を冷却する。具体的に、第１冷却部材１４は、冷凍機１１の第１冷却段１１ａに熱的に接続された筒状の第１本体部２０と、この第１本体部２０に設けられた内側接触部２１と、第１本体部２０の先端部と後述する第２冷却部材１５とを接続する第２接続部２２とを備えている。この第２接続部２２は、第２冷却部材１５との間で第２室Ｓ２（図４参照）を形成するためのものであり、後述する第２冷却部材１５とともに説明する。
　第１本体部２０は、前記取付部材本体１６の内側位置で冷凍機１１から先端側（図の下側）に延びる部材であり、アルミニウムからなる。この第１本体部２０は、前記冷凍機１１の第１冷却段１１ａに接続された基部２０ａと、この基部２０ａから先端側に延びるとともに前記ネックチューブ２４内に挿入される第１挿入部２０ｄとを備えている。基部２０ａの途中部には、当該基部２０ａの一部が蛇腹（ベローズ）状に加工された部分からなる振動吸収部２０ｂが設けられている。この振動吸収部２０ｂは、弾性変形（伸縮）することにより冷凍機１１において発生した振動が磁場発生部２（ネックチューブ２４）に伝達するのを抑制する。第１挿入部２０ｄは、ネックチューブ２４内に挿入可能となるように基部２０ａ及び第１冷却段１１ａよりも小さな直径寸法を有している。この第１挿入部２０ｄの外側面と前記取付部材本体１６の筒状部１６ａの内側面との間には、筒状の第１接続部２３が設けられている。この第１接続部２３によって第１本体部２０と筒状部１６ａとの間に第１室Ｓ１が形成されている。この第１室Ｓ１は、前記排出ポート１６ｄに連通する。したがって、第１室Ｓ１は、基部２０ａに形成された連通孔２０ｃを介して第１本体部２０の内側のスペースにも連通する。
　図８は、図２の内側接触部を示す平面断面図である。
　図２及び図８を参照して、内側接触部２１は、第１本体部２０の第１挿入部２０ｄとネックチューブ２４とを熱的に接続する。具体的に、内側接触部２１は、熱伝導性の良好な材質（例えば、ＢｅＣｕ、リン青銅等）からなる。また、内側接触部２１は、第１挿入部２０ｄの外側面に固定された接触部本体２１ａと、この接触部本体２１ａの外側面から突出する多数の接触フィン２１ｂとを備えている。各接触フィン２１ｂは、ネックチューブ２４の内側面に接触することにより弾性変形して、当該ネックチューブ２４の内側面に対する接触面積を有効に確保する。なお、図８では、接触フィン２１ｂを接触部本体２１ａの外側にのみ設けた内側接触部２１について説明したが、これに限定されない。例えば、図９に示すように内外両側に接触フィンを設けた内側接触部２１とすることもできる。具体的に、図９に示す内側接触部２１は、接触部本体２１ｃと、この接触部本体２１ｃの外側面から突出する多数の外側フィン２１ｄと、接触部本体２１ｃの内側面から突出する多数の内側フィン２１ｅとを備えている。各内側フィン２１ｅは、接触部本体２１ｃを第１挿入部２０ｄの外側に嵌めることにより弾性変形して、当該第１挿入部２０ｄの外側面に対する接触面積を有効に確保する。また、各外側フィン２１ｄは、ネックチューブ２４の内側面に接触することにより弾性変形して、当該ネックチューブ２４の内側面に対する接触面積を有効に確保する。なお、前記接触フィン２１ｂ、外側フィン２１ｄ、内側フィン２１ｅは、本実施形態の振動吸収部の一例を構成する。つまり、各フィン２１ｂ、２１ｄ、２１ｅは、冷凍機１１から伝達する振動を吸収可能な弾性率を有している。
　そして、内側接触部２１は、図２に示すように、熱シールド８の外側接触部８ａが接触するネックチューブ２４の一部に対し内側から接触する位置に配設されている。したがって、冷凍機１１の第１冷却段１１ａに熱的に接続された内側接触部２１からの冷熱は、ネックチューブ２４を介して熱シールド８に伝達する。これにより、熱シールド８は、冷凍機１１の第１冷却段１１ａに対応する温度まで冷却される。そのため、この熱シールド８によって覆われた液体ヘリウム槽７に対する外部からの熱侵入が抑制される。
　図２及び図４を参照して、第２冷却部材１５は、その一部がネックチューブ２４内に挿入され、当該ネックチューブ２４内のヘリウムガスを再凝縮するためのものである。具体的に、第２冷却部材１５は、前記第１冷却部材１４の第１本体部２０の内側位置で冷凍機１１から先端側（図の下側）に延びる筒状の部材であり、アルミニウムからなる。第２冷却部材１５は、冷凍機１１の第２冷却段１１ｂに熱的に接続された筒状の基部１５ａと、この基部１５ａから先端側に延びるとともに前記ネックチューブ２４内に挿入される第２挿入部１５ｂとを備えている。この第２挿入部は、ネックチューブ２４内に挿入可能となるように基部１５ａよりも小さな直径寸法を有している。
　前記第２挿入部１５ｂの外側面と前記第１挿入部２０ｄの先端部との間には、筒状の第２接続部２２が設けられている。この第２接続部２２によって第１本体部２０と第２冷却部材１５との間に第２室Ｓ２が形成されている。この第２室Ｓ２は、前記第１本体部２０に形成された連通孔２０ｃを介して、第１本体部２０と筒状部１６ａとの間に形成された第１室Ｓ１と連通する。そのため、排出ポート１６ｄから筒状部１６ａ内の気体を排出することにより、図４に点描で示す室内に負圧を形成することができる。したがって、第１冷却部材１４に対する外部からの熱侵入を抑制することができるとともに、この第１冷却部材１４の内側に位置する第２冷却部材に対する外部からの熱侵入も抑制することができる。特に、本実施形態では、ネックチューブ２４の外側（上側）に位置して、室温の環境下に置かれる部分にも室Ｓ１が形成されている。そのため、この部分に対する熱侵入を抑制することにより、液体ヘリウムの再凝縮及び熱シールド８の冷却を有効に行うことができる。なお、第１室Ｓ１に負圧を形成する際に、当該第１室Ｓ１内に断熱部材（例えば、Super Insulation）を挿入すれば、第１本体部２０に対する熱侵入をより有効に抑制することができる。
　以下、前記ＮＭＲ分析装置１による熱侵入の抑制作用について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、液体ヘリウム槽７からネックチューブ２４の先端部までの高さ位置と温度との関係を示す概略図である。図６は、内側接触部２１を有する本実施形態に係るＮＭＲ分析装置と内側接触部を有しない比較例とにおける各部の温度を示す表である。
　図５及び図６を参照して、外側接触部８ａが接触する部分におけるネックチューブ２４の温度は、本実施形態に係る構成の方が比較例よりも低くなる。また、熱シールド８の温度Ｔ１も、本実施形態に係る構成の方が比較例よりも低くなる。そして、液体ヘリウム槽７の温度Ｔ２は、本実施形態に係る構成及び比較例において約４．２Ｋで同等である。
　その結果、次のようなことが起きる。
　液体ヘリウム槽７に対する外部からの熱侵入は、図５に示すように、外側接触部８ａからネックチューブ２４や構造部材を経由して液体ヘリウム槽７に入る熱伝導分Ｑ１と、熱シールド８から液体ヘリウム槽７に入る輻射熱伝達分Ｑ２とに大別できる。ここで、熱伝導分Ｑ１は、外側接触部８ａと液体ヘリウム槽７との温度差が大きいほど大きくなる。同様に、輻射熱伝達分Ｑ２は、熱シールド８と液体ヘリウム槽７との温度差が大きいほど大きくなる。したがって、液体ヘリウム槽７に対する外部からの熱侵入は、本実施形態に係る構成に比べて、比較例の方が大きくなる。
　以上のように、本実施形態に係るＮＭＲ分析装置１においては、内側接触部を有しない比較例と比べて、液体ヘリウム槽７に対する外部からの熱侵入を有効に抑制できていることが分かる。
　以上説明したように、前記実施形態に係るＮＭＲ分析装置１によれば、冷凍機１１の第１冷却段１１ａに熱的に接続された内側接触部２１をネックチューブ２４の内側に接触させることにより、ネックチューブ２４だけでなく熱シールド８もネックチューブ２４を介して冷却することができる。したがって、前記ＮＭＲ分析装置１によれば、ネックチューブ２４及び熱シールド８が前記のように冷却されることにより、液体ヘリウム槽７に対する外部からの熱侵入（前記熱伝導分Ｑ１及び輻射熱伝達分Ｑ２）を抑制することができる。そのため、従来設けられていた液体窒素槽を省略して装置全体の小型化を図りつつ液体ヘリウム槽７に対する熱侵入を抑制することができる。
　しかも、前記ＮＭＲ分析装置１では、冷凍機１１自体をネックチューブ２４内に挿入するのではなく、冷凍機１１と熱的に接続された第１冷却部材１４の第１挿入部２０ｄがネックチューブ２４内に挿入されている。そのため、ネックチューブ２４の太さに合わせて第１冷却部材１４を形成すれば、ネックチューブ２４の太さを変更することなく既存のネックチューブ２４に対して取付可能な再凝縮装置３を提供することができる。したがって、前記再凝縮装置３によれば、既存のネックチューブ２４の内径を広げずに再凝縮装置３を適用することができる。そのため、外部から熱侵入をうけるネックチューブ２４の面積を拡大することなく、熱シールド８を冷却することが可能となる。
　さらに、前記ＮＭＲ分析装置１では、冷凍機１１により冷却される熱シールド８の外側に熱シールド９を設けている。そのため、この熱シールド９によって熱シールド８に対する外部からの熱侵入をも抑制することができる。
　前記実施形態では、第１冷却部材１４の内側を通して第２冷却部材１５がネックチューブ２４内に挿入されている。これにより、既存のネックチューブ２４の内径を広げずに、当該ネックチューブ２４内に第１冷却部材１４及び第２冷却部材１５の双方を挿入することができる。しかも、前記実施形態では、第１冷却部材１４の内側に第２冷却部材１５が配設されている。そのため、この第１冷却部材１４によって第２冷却部材１５に対する外部からの熱侵入を抑制することができ、当該熱侵入に起因する再凝縮の効率の低下を抑えることができる。
　前記実施形態では、第１本体部２０のうちネックチューブ２４の外部に配置される部分を覆う取付部材本体１６及び第１接続部２３（室形成部材の一例）と、第１冷却部材１４との間の第１室Ｓ１に負圧が形成されている。これにより、第１室Ｓ１内の気体を介した熱伝達が抑制されるため、取付部材本体１６及び第１接続部２３に覆われた部分における第１冷却部材１４に対する外部からの熱侵入を抑制することができる。特に、取付部材本体１６及び第１接続部２３は、第１冷却部材１４のうちのネックチューブ２４の外部に配置される部分を覆う。そのため、第１冷却部材１４のうちネックチューブ２４の外部に配置された部分に対する外側（つまり室温環境）からの熱侵入を有効に抑制することができる。
　前記実施形態では、第１冷却部材１４と第２冷却部材１５との間の第２室Ｓ２（図４参照）に負圧が形成されている。これにより、第２室Ｓ２内の気体を介した熱伝達が抑制されるため、第１冷却部材１４と第２室Ｓ２との双方によって第２冷却部材１５に対する熱侵入を有効に抑制することができる。
　前記実施形態では、取付部材本体１６に排出ポート１６ｄを形成するとともに第１本体部２０に連通孔２０ｃが形成されている。これにより、第１室Ｓ１と第２室Ｓ２とが連通孔２０ｃを介して連通するため、排出ポート１６ｄから第１室Ｓ１内の気体を排出することにより、室Ｓ１、Ｓ２内に負圧を形成することができる。
　前記実施形態では、第１本体部２０に振動吸収部２０ｂが設けられている。また、前記実施形態では、内側接触部２１が弾性変形可能な接触フィン２１ｂ、２１ｄ、２１ｅを有する。これらの実施形態では、振動吸収部２０ｂ又は接触フィン２１ｂ、２１ｄ、２１ｅにより、冷凍機１１で発生した振動が内側接触部２１を介してネックチューブ２４に伝達するのを抑制することができる。そのため、超伝導磁石５による静磁場に対して振動が与える影響を抑えることができ、分析精度の低下を抑制することができる。
　なお、前記実施形態では、図４に示すように取付部材本体１６と第１冷却部材１４とを接続する第１接続部２３によって、第１冷却部材１４と取付部材本体１６との間に第１室Ｓ１が形成されている。しかし、これに限定されず、図７に示すように第１接続部２３を省略することもできる。
　具体的に、図７に示す構成では、内側接触部２１は、ネックチューブ２４と第１挿入部２０ｄとの間の気体の流通を遮断するシール部材からなる。この内側接触部２１により、当該内側接触部２１よりも上のスペースを前記第１室Ｓ１として利用することができるため、前記第１接続部２３を省略することが可能となる。
　前記のようなシール性をもつ内側接触部２１を構成する部材として、周知のシール部材を利用することもできるが、これに限定されない。より高い熱伝導性を確保するために以下のような構成を採用することができる。例えば、比較的融点の低い材料（例えば、ガリウム：融点３２℃）をネックチューブ２４と第１本体部２０との間に固体の状態で配置し、この材料を融解させて凝固させる。これにより、ネックチューブ２４と第１本体部２０との間の気体の流通を遮断することができる。なお、前記材料としてインジウム（融点１５６℃）を採用することもできる。また、図８及び図９で説明した内側接触部２１の各フィン２１ｂ、２１ｄ、２１ｅの間に前記材料を固体の状態で配置し、これを融解、凝固させてもよい。
　また、前記実施形態では、ステンレスからなるネックチューブ２４、２５について説明したが、これに限定されない。例えば、熱シールド８の外側接触部８ａに接触する部分をより熱伝導性の高い材料（例えば、銅）で構成することもできる。
　さらに、前記実施形態では、１本の筒状部材からなる第２冷却部材１５について説明したが、これに限定されない。例えば、第２冷却部材を２本の筒を内外２重に配置した構成とすることもできる。このようにすれば、内側の管内のヘリウムガスの流動、及び、内側の管と外側の管との間のヘリウムガスの流動がそれぞれ一方通行となって、第２冷却部材内の熱伝達の効率が向上する。
　また、前記実施形態では、熱シールド８の外側接触部８ａが接触するネックチューブ２４の一部に対し内側から内側接触部２１を接触させているが、これに限定されない。例えば、熱シールド９の外側接触部９ａの高温側端部（図２の上側端部）と熱シールド８の外側接触部８ａの低温側端部（図２の下側端部）との間において、内側接触部２１をネックチューブ２４に対し内側から接触させることもできる。このようにすれば、熱シールド８、９の少なくとも一方を冷却することにより液体ヘリウム槽７に対する熱侵入を抑制することができる。
　また、内側接触部２１によって熱シールド８、９の外側接触部８ａ、９ａの双方を冷却するようにしてもよい。
　なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
　上記課題を解決するために、本発明は、超伝導磁石及び前記超伝導磁石を冷却するための液体ヘリウムを収納する液体ヘリウム槽と、この液体ヘリウム槽から上に突出するネックチューブと、前記液体ヘリウム槽を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して外側から熱的に接触する外側接触部を有する少なくとも１つの被覆部材とを備えた磁場発生部に設けられ、前記液体ヘリウムの再凝縮を行うための再凝縮装置であって、第１冷却段及びこの第１冷却段よりも低温となる第２冷却段を有する冷凍機と、前記第２冷却段に熱的に接続されるとともに、少なくとも一部が前記ネックチューブに挿入されて前記液体ヘリウムの再凝縮を行う第２冷却部材と、前記第１冷却段に熱的に接続されるとともに、少なくとも一部が前記ネックチューブに挿入される第１冷却部材とを備え、前記第１冷却部材は、前記ネックチューブに挿入可能となる直径寸法を有する第１挿入部と、この第１挿入部の外側面に設けられ、前記ネックチューブの一部に対し内側から接触することにより前記被覆部材を冷却する内側接触部とを有する、再凝縮装置を提供する。
　本発明によれば、冷凍機の第１冷却段に熱的に接続された内側接触部をネックチューブの内側に接触させることにより、被覆部材をネックチューブを介して冷却することができる。したがって、本発明によれば、液体ヘリウム槽を外側から覆う被覆部材が前記のように冷却されることにより、液体ヘリウム槽に対する外部からの熱侵入を抑制することができる。そのため、従来設けられていた液体窒素槽を省略して装置全体の小型化を図りつつ液体ヘリウム槽に対する熱侵入を抑制することができる。
　しかも、本発明では、冷凍機自体をネックチューブ内に挿入するのではなく、冷凍機と熱的に接続された第１冷却部材をネックチューブ内に挿入することとしている。そのため、ネックチューブの太さに合わせて第１冷却部材を形成すれば、ネックチューブの太さを変更することなく既存のネックチューブに対して取付可能な再凝縮装置を提供することができる。したがって、本発明によれば、既存のネックチューブの内径を広げずに再凝縮装置を適用することができるので、外部から熱侵入を受けるネックチューブの面積を拡大することなく、被覆部材を冷却することが可能となる。
　前記再凝縮装置において、前記第１冷却部材は、筒状に形成され、前記第２冷却部材は、前記第１冷却部材の内側を通って前記ネックチューブ内に挿入可能な直径寸法を有することが好ましい。
　この態様では、第１冷却部材の内側を通して第２冷却部材もネックチューブ内に挿入されている。そのため、既存のネックチューブの内径を広げずに、当該ネックチューブ内に第１冷却部材及び第２冷却部材の双方を挿入することができる。しかも、前記態様では、第２冷却部材が第１冷却部材の内側に配設されている。そのため、この第１冷却部材によって第２冷却部材に対する外部からの熱侵入を抑制することができ、当該熱侵入に起因する再凝縮の効率の低下を抑えることができる。
　前記再凝縮装置において、前記第１冷却部材のうち、前記ネックチューブの外部に配置される部分を外側から覆うことにより、前記第１冷却部材との間に第１室を形成する室形成部材をさらに備え、前記第１室内には、負圧が形成されることが好ましい。
　この態様では、第１室内に負圧が形成されていることにより、この第１室内の気体を介した熱伝達が抑制される。そのため、室形成部材に覆われた部分における第１冷却部材に対する外部からの熱侵入を抑制することができる。特に、室形成部材は、第１冷却部材のうちのネックチューブの外部に配置される部分を覆うため、第１冷却部材のうちのネックチューブの外部に配置された部分に対する外側（つまり室温環境）からの熱侵入を有効に抑制することができる。ここで、第１室に負圧を形成する際に、当該第１室内に断熱部材（例えば、Super Insulation）を挿入すれば、第１冷却部材に対する熱侵入をより有効に抑制することができる。
　前記再凝縮装置において、前記第１冷却部材と第２冷却部材との間には、前記第１冷却部材の外部から隔離された第２室が形成され、前記第２室内には、負圧が形成されることが好ましい。
　この態様では、第１冷却部材と第２冷却部材との間の第２室内に負圧が形成される。これにより、この第２室内の気体を介した熱伝達も抑制されるため、第１冷却部材と第２室との双方によって第２冷却部材に対する熱侵入を有効に抑制することができる。
　前記再凝縮装置において、前記室形成部材は、前記第１室内の気体を排出可能な排出ポートを有し、前記第１冷却部材には、前記第１室と第２室とを連通させる連通孔が形成されていることが好ましい。
　この態様では、第１室と第２室とが連通孔を介して連通している。そのため、排出ポートから第１室内の気体を排出することにより、第１室及び第２室内に負圧を形成することができる。
　前記再凝縮装置において、前記第１冷却部材は、前記冷凍機から前記内側接触部へ向けて伝達する振動を吸収する振動吸収部を有することが好ましい。
　この態様では、振動吸収部を有する第１冷却部材により、冷凍機で発生した振動が内側接触部を介してネックチューブに伝達するのを抑制することができる。そのため、超伝導磁石による静磁場に対して振動が与える影響を抑えることができ、分析精度の低下を抑制することができる。
　また、本発明は、超伝導磁石による静磁場を利用して被検体の分析を行うＮＭＲ分析装置であって、前記超伝導磁石及び前記超伝導磁石を冷却するための液体ヘリウムを収納する液体ヘリウム槽と、この液体ヘリウム槽から上に突出するネックチューブと、前記液体ヘリウム槽を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して外側から熱的に接触する外側接触部を有する少なくとも１つの被覆部材と、前記ネックチューブに設けられ、前記液体ヘリウムの再凝縮を行う前記再凝縮装置とを備え、前記再凝縮装置の第１冷却部材は、前記ネックチューブに挿入可能となる直径寸法を有する第１挿入部と、この第１挿入部の外側面に設けられ、前記ネックチューブの一部に対し内側から接触することにより前記被覆部材を冷却する内側接触部とを有する、ＮＭＲ分析装置を提供する。
　本発明によれば、冷凍機の第１冷却段に熱的に接続された内側接触部をネックチューブの内側に接触させることにより、被覆部材をネックチューブを介して冷却することができる。したがって、本発明によれば、液体ヘリウム槽を外側から覆う被覆部材が前記のように冷却されることにより、液体ヘリウム槽に対する外部からの熱侵入を抑制することができる。そのため、従来設けられていた液体窒素槽を省略して装置全体の小型化を図りつつ液体ヘリウム槽に対する熱侵入を抑制することができる。
　しかも、本発明では、冷却器自体をネックチューブ内に挿入するのではなく、冷凍機と熱的に接触した第１冷却部材がネックチューブ内に挿入されている。そのため、ネックチューブの太さに合わせて第１冷却部材を形成すれば、ネックチューブの太さを変更することなく既存のネックチューブに対して取付可能な再凝縮装置を提供することができる。したがって、本発明によれば、既存のネックチューブの内径を広げずに再凝縮装置を適用することができる。そのため、外部から熱侵入を受けるネックチューブの面積を拡大することなく、被覆部材を冷却することが可能となる。
　前記ＮＭＲ分析装置において、前記被覆部材は、前記液体ヘリウム槽を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して外側から熱的に接触する第２外側接触部を有する第２被覆部材と、この第２被覆部材を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して熱的に接触する第１外側接触部を有する第１被覆部材とを備え、前記内側接触部が前記ネックチューブに接触する位置は、前記第１外側接触部の高温側端部と前記第２外側接触部の低温側端部との間であることが好ましい。
　この態様では、内側接触部が第１外側接触部の高温側端部と第２外側接触部の低温側端部との間でネックチューブに接触する。そのため、当該ネックチューブを介して第１外側接触部及び第２外側接触部の少なくとも一方を冷却することにより、上述のように液体ヘリウム槽に対する外部からの熱侵入を有効に抑制することができる。しかも、前記態様では、第２被覆部材を覆う第１被覆部材によって当該第２被覆部材に対する外部からの熱侵入をも抑制することができる。そのため、液体ヘリウム槽に対する外部からの熱侵入をより有効に抑制することができる。
　本発明によれば、ＮＭＲ分析装置全体の小型化と、液体ヘリウム槽に対する熱侵入の抑制との両立を図ることができる。
　Ｓ１　　第１室
　Ｓ２　　第２室
　１　　ＮＭＲ分析装置
　２　　磁場発生部
　３　　再凝縮装置
　５　　超伝導磁石
　７　　液体ヘリウム槽
　８、９　　熱シールド
　８ａ、９ａ　　外側接触部
　１１　　冷凍機
　１１ａ　　第１冷却段
　１１ｂ　　第２冷却段
　１４　　第１冷却部材
　１５　　第２冷却部材
　１６　　取付部材本体（室形成部材の一例）
　１６ｄ　　排出ポート
　２０ｂ　　振動吸収部
　２０ｃ　　連通孔
　２０ｄ　　第１挿入部
　２１　　内側接触部
　２３　　第２接続部（室形成部材の一例）
　２４、２５　　ネックチューブ

Claims (8)

  1. 　超伝導磁石及び前記超伝導磁石を冷却するための液体ヘリウムを収納する液体ヘリウム槽と、この液体ヘリウム槽から上に突出するネックチューブと、前記液体ヘリウム槽を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して外側から熱的に接触する外側接触部を有する少なくとも１つの被覆部材とを備えた磁場発生部に設けられ、前記液体ヘリウムの再凝縮を行うための再凝縮装置であって、
    　第１冷却段及びこの第１冷却段よりも低温となる第２冷却段を有する冷凍機と、
    　前記第２冷却段に熱的に接続されるとともに、少なくとも一部が前記ネックチューブに挿入されて前記液体ヘリウムの再凝縮を行う第２冷却部材と、
    　前記第１冷却段に熱的に接続されるとともに、少なくとも一部が前記ネックチューブに挿入される第１冷却部材とを備え、
    　前記第１冷却部材は、前記ネックチューブに挿入可能となる直径寸法を有する第１挿入部と、この第１挿入部の外側面に設けられ、前記ネックチューブの一部に対し内側から接触することにより前記被覆部材を冷却する内側接触部とを有する、再凝縮装置。
  2. 　前記第１冷却部材は、筒状に形成され、
    　前記第２冷却部材は、前記第１冷却部材の内側を通って前記ネックチューブ内に挿入可能な直径寸法を有する、請求項１に記載の再凝縮装置。
  3. 　前記第１冷却部材のうち、前記ネックチューブの外部に配置される部分を外側から覆うことにより、前記第１冷却部材との間に第１室を形成する室形成部材をさらに備え、
    　前記第１室内には、負圧が形成される、請求項２に記載の再凝縮装置。
  4. 　前記第１冷却部材と第２冷却部材との間には、前記第１冷却部材の外部から隔離された第２室が形成され、
    　前記第２室内には、負圧が形成される、請求項３に記載の再凝縮装置。
  5. 　前記室形成部材は、前記第１室内の気体を排出可能な排出ポートを有し、
    　前記第１冷却部材には、前記第１室と第２室とを連通させる連通孔が形成されている、請求項４に記載の再凝縮装置。
  6. 　前記第１冷却部材は、前記冷凍機から前記内側接触部へ向けて伝達する振動を吸収する振動吸収部を有する、請求項１～５の何れか１項に記載の再凝縮装置。
  7. 　超伝導磁石による静磁場を利用して被検体の分析を行うＮＭＲ分析装置であって、
    　前記超伝導磁石及び前記超伝導磁石を冷却するための液体ヘリウムを収納する液体ヘリウム槽と、
    　この液体ヘリウム槽から上に突出するネックチューブと、
    　前記液体ヘリウム槽を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して外側から熱的に接触する外側接触部を有する少なくとも１つの被覆部材と、
    　前記ネックチューブに設けられ、前記液体ヘリウムの再凝縮を行う請求項１に記載の再凝縮装置とを備え、
    　前記再凝縮装置の第１冷却部材は、前記ネックチューブに挿入可能となる直径寸法を有する第１挿入部と、この第１挿入部の外側面に設けられ、前記ネックチューブの一部に対し内側から接触することにより前記被覆部材を冷却する内側接触部とを有する、ＮＭＲ分析装置。
  8. 　前記被覆部材は、前記液体ヘリウム槽を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して外側から熱的に接触する第２外側接触部を有する第２被覆部材と、この第２被覆部材を外側から覆うとともに前記ネックチューブに対して熱的に接触する第１外側接触部を有する第１被覆部材とを備え、
    　前記内側接触部が前記ネックチューブに接触する位置は、前記第１外側接触部の高温側端部と前記第２外側接触部の低温側端部との間である、請求項７に記載のＮＭＲ分析装置。
PCT/JP2011/001778 2010-06-16 2011-03-25 再凝縮装置及びこれを備えたｎｍｒ分析装置 WO2011158411A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11795319.0A EP2584286B1 (en) 2010-06-16 2011-03-25 Re-condensation device and nmr analysis device provided therewith
US13/704,551 US8868146B2 (en) 2010-06-16 2011-03-25 Re-condensation device and NMR analysis device provided therewith

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-136897 2010-06-16
JP2010136897A JP5728172B2 (ja) 2010-06-16 2010-06-16 再凝縮装置及びこれを備えたｎｍｒ分析装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011158411A1 true WO2011158411A1 (ja) 2011-12-22

Family

ID=45347829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/001778 WO2011158411A1 (ja) 2010-06-16 2011-03-25 再凝縮装置及びこれを備えたｎｍｒ分析装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8868146B2 (ja)
EP (1) EP2584286B1 (ja)
JP (1) JP5728172B2 (ja)
WO (1) WO2011158411A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006046896A (ja) * 2004-07-30 2006-02-16 Bruker Biospin Ag クライオスタット構造の無損失冷媒冷却装置
JP2007051850A (ja) 2005-08-19 2007-03-01 Kentaro Yamaguchi 分析用超伝導マグネット用液体ヘリウム再凝縮装置および液体ヘリウム再凝縮方法
JP2007278550A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Kanazawa Inst Of Technology 冷却システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226498B4 (de) * 2002-06-14 2004-07-29 Bruker Biospin Gmbh Kryostatenanordnung mit verbesserten Eigenschaften
DE102004037172B4 (de) * 2004-07-30 2006-08-24 Bruker Biospin Ag Kryostatanordnung
US7568351B2 (en) * 2005-02-04 2009-08-04 Shi-Apd Cryogenics, Inc. Multi-stage pulse tube with matched temperature profiles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006046896A (ja) * 2004-07-30 2006-02-16 Bruker Biospin Ag クライオスタット構造の無損失冷媒冷却装置
JP2007051850A (ja) 2005-08-19 2007-03-01 Kentaro Yamaguchi 分析用超伝導マグネット用液体ヘリウム再凝縮装置および液体ヘリウム再凝縮方法
JP2007278550A (ja) * 2006-04-04 2007-10-25 Kanazawa Inst Of Technology 冷却システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP2584286B1 (en) 2019-08-14
EP2584286A1 (en) 2013-04-24
US8868146B2 (en) 2014-10-21
JP2012002411A (ja) 2012-01-05
EP2584286A4 (en) 2015-08-26
JP5728172B2 (ja) 2015-06-03
US20130123110A1 (en) 2013-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5018359A (en) Cryogenic refrigeration apparatus
US6807812B2 (en) Pulse tube cryocooler system for magnetic resonance superconducting magnets
US11137193B2 (en) Cryogenic cooling apparatus
US7500366B2 (en) Refrigerator with magnetic shield
JP4950363B1 (ja) 超電導マグネット
US7140190B2 (en) Refrigerator and neck tube arrangement for cryostatic vessel
JP2004293891A (ja) パルス管冷凍機
JP2014052133A (ja) 低温流体用バイヨネット継手
TW202415897A (zh) 熱開關及熱開關裝置
WO2011158411A1 (ja) 再凝縮装置及びこれを備えたｎｍｒ分析装置
CN216928214U (zh) 超导磁体装置
JP2007252425A (ja) 超電導磁石及び磁気共鳴イメージング装置
WO2013125471A1 (ja) 循環冷却システムの冷却源およびこれを用いたイオン顕微鏡
JP2017183527A (ja) 超電導マグネット装置
JP2010003943A (ja) 断熱支持材および該断熱支持材を備えた超電導装置
JP2006261335A (ja) 超電導マグネット装置
JP5622485B2 (ja) 複合極低温冷凍機
JP3248759U (ja) 冷却システム及び超伝導型磁気共鳴イメージング装置
JP2006275429A (ja) パルス管冷凍機
JP2008306020A (ja) 超電導磁石
CN213935806U (zh) 基于绝热悬挂装置的7t临床用磁共振影像设备用超导磁体
KR101969593B1 (ko) 무냉매 전자석 장치
WO2024089996A1 (ja) 極低温装置
JP2008267635A (ja) 極低温冷却装置及び極低温冷却方法
US20110185747A1 (en) Pulse tube refrigerator

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11795319

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13704551

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011795319

Country of ref document: EP