(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に高周波磁場を与えるサンプルコイルが設けられたサンプルコイルボビンと、前記サンプルコイルに高周波電流を供給する高周波電流供給手段と、前記サンプルコイルボビンを囲む真空二重管と、前記高周波電流供給手段側に設けられて前記サンプルコイルボビンを保持するとともに前記真空二重管の一端開口部を第１Ｏリングで気密に保持する第１サポートと、前記真空二重管の他端開口部を第２Ｏリングで気密に保持する第２サポートとを少なくとも備え、
前記試料に、前記高周波電流が供給されることで前記サンプルコイルが発生する高周波磁場を与えて核磁気共鳴現象を起こさせ、この共鳴現象で原子核が吸収する吸収エネルギを検出することで核磁気共鳴スペクトルを得る核磁気共鳴装置において、
前記第１サポート、前記第２サポート、前記第１Ｏリング、および前記第２Ｏリングの少なくとも１つと、前記サンプルコイルとの間を遮蔽するシールド部材を配設するか、または前記第１サポートおよび前記第１Ｏリングの少なくとも１つと前記高周波電流供給手段との間を遮蔽するシールド部材を配設し、前記第１サポート、前記第２サポート、前記第１Ｏリング、および前記第２Ｏリングの構成部材の内、このシールド部材により前記サンプルコイルまたは前記高周波電流供給手段との間を遮蔽された構成部材から出力される核磁気共鳴信号が前記サンプルコイルまたは前記高周波電流供給手段に到達するのを抑制するようになっていることを特徴とする核磁気共鳴装置。
【請求項２】
前記シールド部材は導体として形成されていることを特徴とする請求項１記載の核磁気共鳴装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料を構成する原子の原子核が磁場の中で起こす共鳴現象により、試料の構造解析を行う核磁気共鳴装置（以下、ＮＭＲともいう）の技術分野に属し、特に、共鳴現象で原子核が吸収する吸収エネルギを検出するため核磁気共鳴用プローブおよびその周辺の構成部材の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＮＭＲにおいては、磁場の中で試料を構成する原子の原子核に高周波磁場を与えてこの原子核に共鳴現象を起こさせると、原子核が外部エネルギを吸収するので、このエネルギ吸収をプローブで電気的に捕らえて核磁気共鳴スペクトルを得ることにより、測定する試料の構造解析を行っている。
【０００３】
図１６ないし図１９は一般的なＮＭＲにおけるプローブおよびその周辺部を部分的に示す図である。
図１６に示すように、従来のＮＭＲ１におけるプローブおよびその周辺部は、プローブ部分を構成するサンプルコイルボビン２と、このサンプルコイルボビン２の下端部を保持する第１サポート３と、この第１サポート３に取り付けられる同調回路部４とから構成されている。図１７（ａ）に示すように、サンプルコイルボビン２はその円筒状部材５に貼付されて、この円筒状部材５内に収容された試料容器内の試料に高周波磁場を与えるサンプルコイル６を備えている。このサンプルコイルボビン２は、下端が第１サポート３にＯリング７で気密に保持された真空二重管８により囲まれており、この真空二重管８の上端開口部はＯリング９で気密に第２サポート１０で閉塞されている。なお、図示しないが、円筒状部材５の真上の第２サポート１０には、試料を収容した試料容器を円筒状部材５に進入させるための、孔が形成されている。
【０００４】
図１７（ａ）および図１８に示すように、同調回路部４は、第１サポート３に固定された、金属からなるベース部材１１と、第１サポート３の中心に軸方向に延びるようにしかつＯリング１２で気密に取り付けられたガラス管１３と、このガラス管１３を囲むように配置されてその上端が第１サポート３にＯリング１４で気密に保持される真空二重管１５とを少なくとも備えている。
【０００５】
ガラス管１３内の軸方向孔１３ａの上端側は第１サポート３に穿設された軸方向孔３ａを介して、試料１６の試料容器１７が収容された円筒状部材５内に連通されるようになっている。また、ガラス管１３と真空二重管１５との間の空間１８の上端側は第１サポート３に穿設された軸方向の孔３ｂを介して円筒状部材５と真空二重管８との間の空間１９内に連通されるようになっている。空間１６の下端はＯリング２０でガラス管１３と真空二重管１５との間を気密にシールすることで閉塞されている。更に、ガラス管１３内の軸方向孔１３ａの下端は外部に開口されているとともに、空間１８の下端部は排出管２１を介して外部に連通している。
【０００６】
そして、ガラス管１３の軸方向孔１３ａの下端開口から、所定温度に調節されたガスが導入され、このガスは、図１８に矢印で示すように軸方向孔１３ａ、軸方向孔３ａ、および円筒状部材５の内部を通って流動し、更に円筒状部材５の上端の穴から抜けて空間１９上端から折り返されてくるもの、また、円筒状部材５の下端に施されている穴から空間１９に抜けてくるものが集まって、空間１９、軸方向孔３ｂ、空間１８、および排出管２１を通って排出されるようになる。このとき、円筒状部材５内を流動するガスにより、試料容器１７内の試料１６が所定温度に保持される。このように、図１８に示す例では、ガスの流路は、ガスが入口側から試料１６の方へ流動し、試料１６の温度を調節した後、折り返して入口側に近接する出口側に流動する折り返し経路となっている。
この試料１６の温度を調節するガスは、試料１６を可変温度（ＶＴ：Variable Temparature）で測定する場合に用いられる。
【０００７】
なお、図１９に示すように第２サポート１０に軸方向孔１０ａ,１０ｂを穿設し、第１サポート３の軸方向孔３ａから真空二重管８内に流入したガスを、軸方向孔１０ａ,１０ｂを通して上方へ流出するようにして、図１８に示す第１サポート３の軸方向孔３ｂおよび真空二重管１５を省略したものもある。この例のガスの流路は、ガスが下方の入口側から試料１６の方へ流動した後、上方の出口側に流動する一方通路の経路となっている。
【０００８】
図１７（ａ）,（ｂ）に示すように、サンプルコイル６の高周波電流供給側はコイルリード２２を介して、第１サポート３およびベース部材１１に支持されたフィーダ２３に接続され、更にこのフィーダ２３はリード線２４を介して可変コンデンサ２５（本発明の高周波電流供給手段に相当する）に接続されている。この可変コンデンサ２５は電源２６に接続されていて、可変コンデンサ２５により高周波電流をサンプルコイル６に供給するようになっている。一方、サンプルコイル６の高周波電流流出側はコイルリード２７を介して、第１サポート３およびベース部材１１に支持されたフィーダ２８に接続され、更にこのフィーダ２８はリード線２９を介して接地されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この従来のＮＭＲ１においては、プローブおよびその周辺の構成部材は、一般に樹脂、セラミック、ガラス等の材料で形成されている。このため、試料１６の測定時には、試料１６から所望の核磁気共鳴信号（以下、ＮＭＲ信号ともいう）が出力されるばかりでなく、これらの材料からも試料１６の測定に不必要なＮＭＲ信号（以下、背景信号ともいう）が出力される。例えば、樹脂からは炭素、フッ素、水素等の背景信号が出力され、また、セラミックからは珪素等の背景信号が出力され、更に、ガラスからは珪素等の背景信号が出力される。そして、このような周辺の構成部材からの背景信号はプローブや可変コンデンサ２５等によって検出されるようになる。
【００１０】
しかしながら、このように構成部材からの背景信号が試料からのＮＭＲ信号とともに検出されるようになると、固体の試料を測定する場合のＮＭＲのプローブでは、そもそも測定対象である試料のＮＭＲ信号線の線幅が広いため、プローブ周辺の構成部材からの背景信号と試料からのＮＭＲ号との識別が非常に困難になってしまう。このため、この背景信号は固体試料の測定においてはきわめて重大な問題となる。
【００１１】
また、液体の試料の測定においては、液体試料のＮＭＲ信号線の線幅が細いため、背景信号と試料からのＮＭＲ号との識別は固体試料の場合ほど困難ではないが、背景信号は試料測定において問題であることは言うまでもない。すなわち、液体試料の測定では、背景信号の発現が幅広となって、スペクトルのベースラインはうねりを生じたり、山形（山なり）を生じたりするという結果になる。このため、信号強度を積分値で比較する重要な解析では、このスペクトルのベースラインのうねりや山形（山なり）によって重大な誤差が生じてしまう。
【００１２】
なお、このスペクトルのベースラインのうねりや山形（山なり）は、固体試料の測定においても生じ、このうねりや山形（山なり）の信号によって、試料から出力される本来目的とする信号なのかどうかの判別に誤差が生じてしまう。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、背景信号の検出をできるだけ抑制して、誤差の少ないより正確な測定を行うことができるようにした核磁気共鳴装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、試料に高周波磁場を与えるサンプルコイルが設けられたサンプルコイルボビンと、前記サンプルコイルに高周波電流を供給する高周波電流供給手段と、前記サンプルコイルボビンを囲む真空二重管と、前記高周波電流供給手段側に設けられて前記サンプルコイルボビンを保持するとともに前記真空二重管の一端開口部を第１Ｏリングで気密に保持する第１サポートと、前記真空二重管の他端開口部を第２Ｏリングで気密に保持する第２サポートとを少なくとも備え、前記試料に、前記高周波電流が供給されることで前記サンプルコイルが発生する高周波磁場を与えて核磁気共鳴現象を起こさせ、この共鳴現象で原子核が吸収する吸収エネルギを検出することで核磁気共鳴スペクトルを得る核磁気共鳴装置において、前記第１サポート、前記第２サポート、前記第１Ｏリング、および前記第２Ｏリングの少なくとも１つと、前記サンプルコイルとの間を遮蔽するシールド部材を配設するか、または前記第１サポートおよび前記第１Ｏリングの少なくとも１つと前記高周波電流供給手段との間を遮蔽するシールド部材を配設し、前記第１サポート、前記第２サポート、前記第１Ｏリング、および前記第２Ｏリングの構成部材の内、このシールド部材により前記サンプルコイルまたは前記高周波電流供給手段との間を遮蔽された構成部材から出力される核磁気共鳴信号が前記サンプルコイルまたは前記高周波電流供給手段に到達するのを抑制するようになっていることを特徴としている。
また、請求項２の発明は、前記シールド部材は導体として形成されていることを特徴としている。
【００１４】
【作用】
このような構成をした本発明の核磁気共鳴装置においては、シールド部材により、第１サポート、第２サポート、第１Ｏリング、および第２Ｏリングの構成部材と、サンプルコイルまたは高周波電流供給手段との間が遮蔽されるので、試料の測定時にこれらの構成部材から出力される核磁気共鳴信号がサンプルコイルまたは高周波電流供給手段に到達するのが抑制されるようになる。これにより、サンプルコイルまたは高周波電流供給手段が構成部材からの核磁気共鳴信号をほとんど検出しなくなり、誤差の少ないより正確な測定が行われるようになる。
【００１５】
また、このシールド部材により、輻射が遮断されて熱リークが減少し、温度性能が向上するので、安定度がより増大し、高温限界および低温限界の各性能が向上する。
更に、シールド部材により構成部材からの核磁気共鳴信号が遮蔽されることから、プローブ周辺または高周波電流供給手段周辺の構成部材を安価な材料で形成することが可能となり、コスト性能が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明にかかる核磁気共鳴装置の実施の形態の第１例を部分的に示し、（ａ）はこの第１例の縦断面図、（ｂ）はこの第１例に用いられているシールド部材を示す斜視図、（ｃ）はこのシールド部材の他の例を示す斜視図である。なお、以下の各例においては、前述の従来のＮＭＲの構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことにより、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
この第１例のＮＭＲ１では、プローブ周辺の構成部材の１つであり、第１サポート３に設けられているＯリング７から出力される背景信号をプローブで検出させないようにしている。
すなわち、図１（ａ）に示すように、第１例のＮＭＲ１はサンプルコイルボビン２の真空二重管８の外周面の下端部に貼付された円筒状の導体のシールド部材３０を備えている。このシールド部材３０は、第１サポート３のＯリング７をサンプルコイル６に対して真空二重管８の外側から隠蔽するようにして、Ｏリング７と真空二重管８との間に配置されていて、サンプルコイル６に対してＯリング７から出力される背景信号（ＮＭＲ信号）をシールドするようになっている。
【００１８】
同図（ｂ）に示すように、このシールド部材３０は薄いフィルム状の材料から円筒状に形成されている。一般的に、シールド部材３０の材料としては、例えば銅、銀、金等の電気伝導度の高い反磁性金属材料が用いられる。その場合、経年劣化を防ぐために、例えば銅箔に金めっきを施す等の反磁性金属材料の他の金属材料をめっきすることもできる。
【００１９】
また、複合金属で磁化率が制御された非磁性金属を用いることもできる。
更に、例えば、アルミニウム、パラジウム、白金等の常磁性材料もシールド部材３０の材料として考えられるが、磁化率や電気伝導度やエディカレント等を考えると、最適であるとは言えない。
【００２０】
なお、強磁性材料は根本的に静磁場の均一性を要求されるＮＭＲプローブでは磁場を乱すので、シールド部材３０の材料として用いることはできない。
また、シールド部材３０の円筒状の内径ｄと軸方向の長さａは、ｄ＝３０ｍｍ以下程度でａ＝１０ｍｍ以上に設定すると、シールド効果が十分に得られるので、それぞれこれらの値に設定することが最適である。
【００２１】
シールド部材３０の形態としては、金属箔でもよいし、導電塗料と呼ばれる導電材料でもよく、また、導体と樹脂製のベース部材とを張り合わせた、例えばプリント基板のような複合材でもよい。更に、このベース材に金属をイオンプレートや蒸着やスパッタリング等によりコーティングしたものでもよいし、あるいは、ガラスからなる真空二重管８に金属皮膜を直接コーティングしてもよい。シールド部材３０がどのような形態であっても、シールド部材３０の厚さは数ミクロンから１００ミクロン程度に設定される。その場合、シールド部材３０の厚さは、シールド部材３０が遮断する周波数帯に基づいて設定される。例えば、背景信号の発現の核種が水素であれば、共鳴周波数が４００ＭＨｚであるから、シールド部材３０の厚さはスキンデブスから数ミクロンに設定される。
【００２２】
そして、シールド部材３０は真空二重管８の外周面に巻き付けるようにして設ける。その場合、その巻き方はおおむね１回の周回でよい。真空二重管８に金属皮膜を直接コーティングする以外のシールド部材３０の固定方法としては、シート状のシールド部材３０を真空二重管８の外周面に圧接巻きした後、シールド部材３０合わせ目をはんだ付けする方法、予めシールド部材３０を最適値のリング状に作製しておき、このリング状シールド部材３０を真空二重管８の外周面に嵌め込む方法等がある。これらの固定方法でシールド部材３０を固定する場合は、シールド部材３０を部分的に真空二重管８の外周面に接着剤で留めるようにすることもできる。
【００２３】
更に、フィールドグラジエントコイル仕様のプローブでは、勾配磁場の印加時に勾配磁場と同軸に周回コイルがあると、周回コイルが勾配磁場に作用することから、勾配磁場の立ち上がりに影響するため、シールド部材３０は一巻きしないで、同図（ｃ）に示すように１ｍｍ弱のスリット３０ａを設けてもよい。更に、同時にシールド部材３０の厚さを薄く形成して、シールド部材３０の表面に発生する渦電流を速くジュール損させるようにする。
【００２４】
この第１例のＮＭＲ１によれば、シールド部材３０がプローブ周辺の構成部材であり、背景信号発現の元であるＯリング７をサンプルコイル６に対してほぼ遮蔽しているので、Ｏリング７から出力される背景信号はサンプルコイル６にはほとんど到達しない。これにより、プローブがＯリング７からの背景信号をほとんど検出しなくなり、誤差の少ないより正確な測定を行うことができるようになる。
【００２５】
また、この背景信号遮蔽用のシールド部材３０により、輻射が遮断されて熱リークが減少し、温度性能が向上するようになる。これにより、安定度がより増大し、高温限界および低温限界の各性能が向上する。
更に、シールド部材３０により背景信号の遮蔽ができることから、プローブ周辺の構成部材を安価な材料で形成することが可能となり、コスト性能が向上するようになる。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態の第２例を部分的に示す、図１（ａ）と同様の縦断面図である。
前述の第１例では、シール部材３０の軸方向長さａは真空二重管８の一部のみを覆う長さに設定されているが、第２例のＮＭＲ１のシール部材３０は、図２に示すように真空二重管８をほぼ完全にあるいは完全に覆うような長さに設定されている。第２例のシール部材３０も第１例のシール部材３０と同じ材料から導体として形成されていることは言うまでもない。
この第２例のＮＭＲ１の他の構成は、第１例と同じである。
【００２７】
このように構成された第２例のＮＭＲ１によれば、シール部材３０が真空二重管８をほぼ完全にあるいは完全に覆うようになる。したがって、シール部材３０による背景信号の遮蔽効果が第１例に比べてより一層大きくなる。
この第２例のＮＭＲ１の他の作用効果は、第１例と同じである。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態の第３例を部分的に示し、（ａ）はこの第３例の縦断面図、（ｂ）はこの第３例に用いられているシールド部材を示す斜視図、（ｃ）はこのシールド部材の他の例を示す斜視図である。
前述の第１例および第２例では、いずれも、シールド部材３０が真空二重管８の外周面に設けているが、第３例のＮＭＲ１は、図３（ａ）に示すようにシールド部材３０が真空二重管８の内周面に設けられている。第３例のシール部材３０も第１例のシール部材３０と同じ材料から導体として形成されていることは言うまでもない。
この第３例のＮＭＲ１の他の構成は、第１例と同じである。
この第３例のＮＭＲ１の作用効果も、第１例と同じである。
【００２９】
図４は、本発明の実施の形態の第４例を部分的に示す縦断面図である。
前述の第１例では、シール部材３０の軸方向長さａは真空二重管８の一部のみを覆う長さに設定されているが、第４例のＮＭＲ１では、図４に示すように真空二重管８の内周面をほぼ完全にあるいは完全に覆うような長さに設定されている。第４例のシール部材３０も第１例のシール部材３０と同じ材料から導体として形成されていることは言うまでもない。
この第４例のＮＭＲ１の他の構成は、第２例と同じである。
この第４例のＮＭＲ１の作用効果も、第２例と同じである。
【００３０】
図５は、本発明の実施の形態の第５例を部分的に示す図である。
前述の第１ないし第４例のＮＭＲ１のシールド部材３０は、いずれも第１サポート３のＯリング７からの背景信号をサンプルコイル６に対して遮断するようになっているが、第５例のシールド部材３０は第２サポート１０のＯリング９からの背景信号をサンプルコイル６に対して遮断するようになっている。
【００３１】
すなわち、図５（ａ）に示すように第５例のシールド部材３０は、真空二重管８の内部に位置する第２サポート１０の下面つまりサンプルコイル６側の面に設けられている。同図（ｂ）および（ｃ）に示すように、この第５例のシールド部材３０は第１例のシールド部材３０と同じ材料から環状平板の導体として形成されており、中央の孔３０ｂにサンプルコイルボビン５が貫通可能となっている。
【００３２】
この第５例のＮＭＲ１によれば、シールド部材３０がプローブ周辺の構成部材であり、背景信号発現の元であるＯリング９および第２サポート１０をサンプルコイル６に対してほぼ遮蔽しているので、これらのＯリング９および第２サポート１０から出力される各背景信号はサンプルコイル６にはほとんど到達しない。これにより、プローブがＯリング９および第２サポート１０からの各背景信号をほとんど検出しなくなり、誤差の少ない、より正確な測定を行うことができるようになる。
この第５例のＮＭＲ１の他の構成は、第１例と同じである。
この第５例のＮＭＲ１の作用効果も、第１例に対してＯリング９からの背景信号を遮断することが異なるだけでほぼ第１例と同じである。
【００３３】
図６は、本発明の実施の形態の第６例を部分的に示す図である。
図５に示す第５例では、シールド部材３０が環状平板に形成されているが、図６（ｂ）および（ｃ）に示すように第６例のシールド部材３０は、環状平板部３０ｃの外周縁に環状フランジ部３０ｄが形成されている。また、第５例ではシールド部材３０が第２サポート１０の下面のみに設けられているが、同図（ａ）に示すように、シールド部材３０の環状平板部３０ｃが第５例と同様に第２サポート１０の下面に配置され、環状フランジ部３０ｄが第２サポート１０の外周面と真空二重管８の内周面との間に、Ｏリング９を覆うようにして配置されている。第６例のシール部材３０も第１例のシール部材３０と同じ材料から導体として形成されていることは言うまでもない。
この第６例のＮＭＲ１の他の構成は、第５例と同じである。
【００３４】
このように構成された第６例のＮＭＲ１においては、シールド部材３０の環状フランジ部３０ｄがＯリング９および第２サポート１０を覆うようにして配置されているので、Ｏリング９および第２サポート１０からの背景信号はサンプルコイル６に対してより確実に遮断され、より正確な測定を行うことができるようになる。
この第６例のＮＭＲ１の他の作用効果も第５例と同じである。
【００３５】
図７は、本発明の実施の形態の第７例を部分的に示す図である。
図７（ａ）に示すように、第７例のＮＭＲ１では、シールド部材３０が第１サポート３のＯリング１４からの背景信号をサンプルコイル６に対して遮断するようになっている。
すなわち、図７（ｂ）および（ｃ）に示すように、第７例のシールド部材３０は、図５（ｂ）および（ｃ）に示す第５例のシールド部材３０とほぼ同じ形状に第１例のシールド部材３０と同じ材料から環状平板の導体として形成されており、中央の孔３０ｂにサンプルコイルボビン５を支持する第１サポート３の支持部３ｃが貫通可能となっている。
【００３６】
また、このシールド部材３０には、フィーダ２３が貫通するフィーダ貫通孔３０ｆが穿設されている。なお、フィーダ２３をコイルリード２２に他の方法で接続するようにすれば、このフィーダ貫通孔３０ｆは必ずしも設ける必要はなく、省略することもできる。
そして、同図（ａ）に示すようにこの第７例のシールド部材３０は、真空二重管８の内部に位置する第１サポート３の上面つまりサンプルコイル６側の面に設けられている。
【００３７】
この第７例のＮＭＲ１によれば、シールド部材３０がプローブ周辺の構成部材であり、背景信号発現の元であるＯリング１４および第１サポート３をサンプルコイル６に対してほぼ遮蔽しているので、Ｏリング１４および第１サポート３から出力される各背景信号はサンプルコイル６にはほとんど到達しない。これにより、プローブがＯリング１４および第１サポート３からの各背景信号をほとんど検出しなくなり、誤差の少ない、より正確な測定を行うことができるようになる。
この第７例のＮＭＲ１の他の構成は、第１例と同じである。
この第７例のＮＭＲ１の作用効果も、第１例に対してＯリング１４および第１サポート３からの各背景信号を遮断することが異なるだけでほぼ第１例と同じである。
【００３８】
図８は、本発明の実施の形態の第８例を部分的に示す図である。
図７に示す第７例では、シールド部材３０が環状平板に形成されているが、図８（ｂ）および（ｃ）に示すように第８例のシールド部材３０は、環状平板部３０ｃの外周縁に外側環状フランジ部３０ｄが形成されている。そして、図７に示す第７例では、第１サポート３の上面のみに設けられているが、同図（ａ）に示すように、シールド部材３０の環状平板部３０ｃが第７例と同様に第１サポート３の上面に配置されるとともに、外側環状フランジ部３０ｄが真空二重管８の内周面にＯリング７を覆うようにして密着して配置されている。この第８例のシール部材３０も第１例のシール部材３０と同じ材料から導体として形成されていることは言うまでもない。
この第８例のＮＭＲ１の他の構成は、第７例と同じである。
【００３９】
このように構成された第８例のＮＭＲ１においては、シールド部材３０の環状平板部３０ｃがＯリング１４および第１サポート３をサンプルコイル６に対して覆うとともに、環状フランジ部３０ｄがＯリング１４および第１サポート３をサンプルコイル６に対して覆うようにして配置されているので、両Ｏリング７,１４および第１サポート３からの各背景信号はサンプルコイル６に対してより確実に遮断され、より正確な測定を行うことができるようになる。
この第８例のＮＭＲ１の他の作用効果も第７例と同じである。
【００４０】
なお、図８（ｄ）に示すように、外側環状フランジ部３０ｄを真空二重管８の外周面とＯリング７との間に配置することもできる。これによっても背景信号の十分なシールド効果を得ることができる。
また、外側環状フランジ部３０ｄが真空二重管８の内、外周面のいずれに配置されても、図２に示す第２例の場合と同様に外側環状フランジ部３０ｄを第２サポート１０の方へ延長させて真空二重管８をほぼ完全に覆うようにすることもできる。
【００４１】
図９は、本発明の実施の形態の第９例を部分的に示す図である。
ＮＭＲ１は、プローブ周辺の構成部材から出力される背景信号は、サンプルコイル６に、コイルリード２２、フィーダ２３およびリード線２４を介して接続される可変コンデンサ２５で検出されることもある。
そこで、この第９例のＮＭＲ１では、シールド部材３０が第１サポート３のＯリング１４からの背景信号を可変コンデンサ２５に対して遮断するようになっている。
【００４２】
すなわち、図９（ａ）に示すように第９例のシールド部材３０は第１サポート３の真空二重管１５を支持する支持部３ｄの外周にＯリング１４を覆うようにして取り付けられている。これにより、このシールド部材３０は、第１サポート３のＯリング１４を可変コンデンサ２５に対して隠蔽し、Ｏリング１４から出力される背景信号を可変コンデンサ２５に対してシールドするようになっている。
【００４３】
同図（ｂ）に示すように、このシールド部材３０は、図１（ｂ）に示す第１例のシールド部材３０と同じ材料から円筒状の導体として形成されている。そして、この第９例のシールド部材３０の円筒状の内径ｄと軸方向の長さａとの間の関係は、実験によりａ≧ｄの関係に設定することが背景信号の十分なシールド効果を得るために最適である。
【００４４】
この第９例のＮＭＲ１によれば、シールド部材３０がプローブ周辺の構成部材であり、背景信号発現の元であるＯリング１４を可変コンデンサ２５に対してほぼ遮蔽しているので、Ｏリング１４から出力される背景信号は可変コンデンサ２５にはほとんど到達しない。これにより、プローブがＯリング１４からの背景信号をほとんど検出しなくなり、誤差の少ないより正確な測定を行うことができるようになる。
この第９例のＮＭＲ１の他の構成は、第１例と同じである。
この第９例のＮＭＲ１の作用効果も、第１例に対してＯリング１４からの背景信号を遮断することが異なるだけでほぼ第１例と同じである。
【００４５】
なお、図９（ａ）に二点鎖線で示すように、シールド部材３０の軸方向の長さａを長くして、Ｏリング１４を可変コンデンサ２５に対して完全に遮蔽すると、背景信号のシールド効果がより確実に得られるようになる。
更に、図１（ｃ）に示す第１例の場合と同様に、フィールドグラジエントコイル仕様のプローブでは、勾配磁場の印加時に勾配磁場と同軸に周回コイルがあると、周回コイルが勾配磁場に作用することから、勾配磁場の立ち上がりに影響するため、シールド部材３０は一巻きしないで、図９（ｃ）に示すように１ｍｍ弱のスリット３０ａを設けてもよい。更に、同時にシールド部材３０の厚さを薄く形成して、シールド部材３０の表面に発生する渦電流を速くジュール損させるようにする。
【００４６】
図１０は、本発明の実施の形態の第１０例を部分的に示す図である。
図９に示す第９例では、シールド部材３０が円筒状に形成されているが、図１０（ｂ）に示すように第１０例のシールド部材３０は、円筒状部３０ｇの上端に環状フランジ部３０ｈが形成されている。また、第９例ではシールド部材３０が第１サポート３の支持部３ｄのみに設けられているが、同図（ａ）に示すように、第１０例のシールド部材３０の円筒状部３０ｇが第９例と同様に第１サポート３の支持部３ｄの外周にＯリング１４を覆うように配置されるとともに、環状フランジ部３０ｈが可変コンデンサ２５に対してＯリング７および第１サポート３から遮蔽されるようにベース部材１１に配置されている。第１０例のシール部材３０も第１例のシール部材３０と同じ材料から導体として形成されていることは言うまでもない。
この第１０例のＮＭＲ１の他の構成は、第９例と同じである。
【００４７】
このように構成された第１０例のＮＭＲ１においては、シールド部材３０の円筒状部３０ｇがＯリング１４を覆うように配置されているばかりでなく、シールド部材３０の環状フランジ部３０ｈがＯリング７および第１サポート３と可変コンデンサ２５との間を遮蔽するように配置されているので、両Ｏリング７,１４および第１サポート３からの各背景信号は可変コンデンサ２５に対してより確実に遮断され、より正確な測定を行うことができるようになる。
この第１０例のＮＭＲ１の他の作用効果も第９例と同じである。
【００４８】
なお、図１０（ｃ）に示すように、この第１０例のシールド部材３０においても、図９（ｃ）に示す第９例の場合と同様に、スリット３０ａを設けることもできる。その場合には、スリット３０ａは円筒状部３０ｇと環状フランジ部３０ｈとに連続して設けるようにする。また、環状フランジ部３０ｈには、図７および図８にそれぞれ示す第７および８例の場合と同様に、フィーダ２３が貫通する孔３０ｆを設けることもできる。
【００４９】
図１１は、本発明の実施の形態の第１１例を部分的に示す図である。
図８に示す第８例では、シールド部材３０が環状平板部３０ｃとこの環状平板部３０ｃの外周縁に外側環状フランジ部３０ｄとを有しているとともに、環状平板部３０ｃが第１サポート３の上面に配置されかつ外側環状フランジ部３０ｄが真空二重管８の内周面にＯリング７を覆うようにして密着して配置されているが、第１１例のシールド部材３０は、図１１（ａ）に示すように環状平板部３０ｃの内周縁に内側環状フランジ部３０ｉが設けられている。この第１１例のシールド部材３０は、図１１（ａ）に示すように内側環状フランジ部３０ｉが支持部３ｃに嵌合されている。この第１１例のシール部材３０も第１例のシール部材３０と同じ材料から導体として形成されていることは言うまでもない。
この第１１例のＮＭＲ１の他の構成は、第８例と同じである。
【００５０】
このように構成された第１１例のＮＭＲ１においては、シールド部材３０の環状平板部３０ｃおよび内側環状フランジ部３０ｉがＯリング１４および第１サポート３をサンプルコイル６に対して覆うとともに、外側環状フランジ部３０ｄがＯリング７および第１サポート３をサンプルコイル６に対して覆うようにして配置されているので、両Ｏリング７,１４および第１サポート３からの各背景信号はサンプルコイル６に対してより確実に遮断され、より正確な測定を行うことができるようになる。
この第１１例のＮＭＲ１の他の作用効果も第８例と同じである。
【００５１】
なお、図１１（ｄ）に示すように、図８（ｄ）に示す第８例と同様に、外側環状フランジ部３０ｄを真空二重管８の外周面とＯリング７との間に配置することもできる。これによっても背景信号の十分なシールド効果を得ることができる。また、図１１（ｅ）に示すように内側環状フランジ部３０ｉの上端縁に、サンプルコイルボビン２の円筒状部材５が貫通する貫通孔３０ｋを有する環状フランジ部３０ｊを設けることもできる。図１１（ｆ）に示すようにこの環状フランジ部３０ｊは、支持部３ｃの上端面をサンプルコイル６に対して遮蔽するように配置されるので、Ｏリング１４および第１サポート３からの背景信号をより確実に遮断でき、更に一層正確な測定を行うことができるようになる。
【００５２】
更に、外側環状フランジ部３０ｄが真空二重管８の内、外周面のいずれに配置されても、図２に示す第２例の場合と同様に外側環状フランジ部３０ｄを第２サポート１０の方へ延長させて真空二重管８をほぼ完全に覆うようにすることもできる。
【００５３】
図１２は、本発明の実施の形態の第１２例を部分的に示す図である。
図５に示す第５例では、シールド部材３０が環状平板に形成されているが、図１２（ｂ）および（ｃ）に示すように第１２例のシールド部材３０は、環状平板部３０ｃの内周縁に内側環状フランジ部３０ｉが形成されている。そして、図５に示す第５例では、第２サポート１０の下面のみに設けられているが、同図（ａ）に示すように、シールド部材３０の環状平板部３０ｃが第５例と同様に第２サポート１０の下面に配置されるとともに、内側環状フランジ部３０ｄが、円筒状部材５の上端を支持する第２サポート１０の支持部を構成する凹部１０ｃの内周面に密着して配置されている。この第１２例のシール部材３０も第１例のシール部材３０と同じ材料から導体として形成されていることは言うまでもない。
この第１２例のＮＭＲ１の他の構成は、第５例と同じである。
【００５４】
このように構成された第１２例のＮＭＲ１においては、シールド部材３０の環状平板部３０ｃがＯリング９および第２サポート１０をサンプルコイル６に対して覆うとともに、内側環状フランジ部３０ｉが第２サポート１０をサンプルコイル６に対して更に覆うようにして配置されているので、Ｏリング９および第２サポート１０からの各背景信号はサンプルコイル６に対してより確実に遮断され、より正確な測定を行うことができるようになる。
この第１２例のＮＭＲ１の他の作用効果も第５例と同じである。
【００５５】
図１３は、本発明の実施の形態の第１３例を部分的に示す図である。
図１２に示す第１２例では、シールド部材３０が環状平板部３０ｃとこの環状平板部３０ｃの内周縁に内側環状フランジ部３０ｉとを有しているとともに、環状平板部３０ｃが第２サポート１０の下面に配置されかつ内側環状フランジ部３０ｄが第２サポート１０の凹部１０ｃに嵌合されてその内周面に密着して配置されているが、第１３例のシールド部材３０は、図１３（ａ）に示すように環状平板部３０ｃの外周縁に外側環状フランジ部３０ｄが真空二重管８の内周面にＯリング９を覆うようにして密着して配置されている。この第１３例のシール部材３０も第１例のシール部材３０と同じ材料から導体として形成されていることは言うまでもない。
この第１３例のＮＭＲ１の他の構成は、第１２例と同じである。
【００５６】
このように構成された第１３例のＮＭＲ１においては、シールド部材３０の環状平板部３０ｃがＯリング９および第２サポート１０をサンプルコイル６に対して覆うとともに、内側環状フランジ部３０ｉが第２サポート１０をサンプルコイル６に対して覆い、更に外側環状フランジ部３０ｄがＯリング９および第２サポート１０をサンプルコイル６に対して覆うようにして配置されているので、Ｏリング９および第２サポート１０からの各背景信号はサンプルコイル６に対してより確実に遮断され、より正確な測定を行うことができるようになる。
この第１３例のＮＭＲ１の他の作用効果も第１２例と同じである。
【００５７】
なお、図１３（ｄ）に示すように内側環状フランジ部３０ｉの上端縁に、試験容器１７が貫通する貫通孔３０ｍを有する環状フランジ部３０ｊを設けることもできる。この環状フランジ部３０ｊは、第２サポート１０をサンプルコイル６に対して遮蔽するように配置されるので、第２サポート１０からの背景信号をより確実に遮断でき、更に一層正確な測定を行うことができるようになる。
【００５８】
前述の第１ないし第１３例では、いずれも、シールド部材３０を１カ所にだけ設けるものとしているが、本発明は、これに限定されることはなく、第１ないし第１３例の各シールド部材３０のいくつかあるいはすべてを組み合わせて用いることもできる。このように各シールド部材３０を組み合わせて用いれば、周辺の構成部材から出力される背景信号をより効果的にシールすることができるようになる。
【００５９】
図１４は、本発明の実施の形態の第１４例を部分的に示す図である。
この第１４例のＮＭＲ１では、シールド部材３０が第２サポート１０のＯリング９および第２サポート１０からの背景信号をサンプルコイル６に対して遮断するようになっている。
【００６０】
すなわち、図１４（ａ）に示すように第１４例のシールド部材３０はサンプルコイルボビン２の円筒状部材５の上部外周面に設けられている。これにより、このシールド部材３０は、第２サポート１０のＯリング９および第２サポート１０をサンプルコイル６に対して隠蔽し、Ｏリング９および第２サポート１０から出力される背景信号をサンプルコイル６に対してシールドするようになっている。
【００６１】
このシールド部材３０は、図１（ｂ）に示す第１例のシールド部材３０と同じ材料から円筒状の導体として形成されている。そして、同図（ｂ）に示すように、この第１４例のシールド部材３０の円筒状の内径ｄと軸方向の長さａとの間の関係は、実験によりａ≧２ｄの関係に設定することが背景信号の十分なシールド効果を得るために最適である。
【００６２】
この第１４例のＮＭＲ１によれば、シールド部材３０がプローブ周辺の構成部材であり、背景信号発現の元であるＯリング９および第２サポート１０をサンプルコイル６に対してほぼ遮蔽しているので、Ｏリング９および第２サポート１０から出力される背景信号はサンプルコイル６にはほとんど到達しない。特に、この背景信号は、サンプルコイル６が背景信号を最も検出しやすいコイルアーク部の中心軸において効果的に減衰して、サンプルコイル６により検出されなくなる。これにより、プローブがＯリング１４からの背景信号をほとんど検出しなくなり、誤差の少ないより正確な測定を行うことができるようになる。
この第１４例のＮＭＲ１の他の構成は、第１例と同じである。
この第１４例のＮＭＲ１の作用効果も、第１例に対してＯリング９および第２サポート１０からの背景信号を遮断することが異なるだけでほぼ第１例と同じである。
【００６３】
なお、シールド部材３０を円筒状部材５の下部外周面に設けて、第１サポート３およびそのＯリング７をサンプルコイル６に対して隠蔽し、第１サポート３およびＯリング７から出力される背景信号をサンプルコイル６に対してシールドすることもできるし、また、シールド部材３０を、サンプルコイルを挟んだ円筒状部材５の上、下部外周面にそれぞれ設けて、第１および第２サポート３,１０およびそれらの両Ｏリング７,９をサンプルコイル６に対して隠蔽し、第１および第２サポート３,１０およびそれらの両Ｏリング７,９から出力される背景信号をサンプルコイル６に対してシールドすることもできる。
【００６４】
図１５は、本発明の実施の形態の第１５例を部分的に示す図である。
前述の第１４例のＮＭＲ１では、シールド部材３０がサンプルコイルボビン２の円筒状部材５の外周面に設けられているが、図１５（ａ）に示すように、この第１５例のＮＭＲ１では、シールド部材３０がサンプルコイルボビン２の円筒状部材５の内周面の上部に設けられている。
【００６５】
なお、同図（ｂ）に示すようにシールド部材３０を円筒状部材５の内周面の下部に設けることもできるし、また、同図（ｃ）に示すようにシールド部材３０を円筒状部材５の内周面の上、下部に設けることもできる。
この第１５例のＮＭＲ１の他の構成は、第１４例と同じであり、また、第１５例のＮＭＲ１の作用効果も、第１４例と同じである。
【００６６】
なお、前述の各例の説明では、図１８に示すガラス管１３の上端支持部をシールするＯリング１２からの背景信号のシールドについては言及していないが、Ｏリング１２からの背景信号も、前述の各例のうち、Ｏリング１４の背景信号をシールドできるシールド部材３０であれば、ほぼ同様にシールできることは言うまでもない。
【００６７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の核磁気共鳴装置によれば、シールド部材により、第１サポート、第２サポート、第１Ｏリング、および第２Ｏリングの構成部材と、サンプルコイルまたは高周波電流供給手段との間を遮蔽するようにしているので、試料の測定時にこれらの構成部材から出力される核磁気共鳴信号がサンプルコイルまたは高周波電流供給手段に到達するのを抑制できる。これにより、サンプルコイルまたは高周波電流供給手段が構成部材からの核磁気共鳴信号をほとんど検出しなくなるので、誤差の少ないより正確な測定を行うことができる。
【００６８】
また、このシールド部材により、輻射が遮断されて熱リークが減少し、温度性能が向上するので、安定度がより増大し、高温限界および低温限界の各性能が向上する。
更に、シールド部材により構成部材からの核磁気共鳴信号が遮蔽されることから、プローブ周辺または高周波電流供給手段周辺の構成部材を安価な材料で形成でき、コスト性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる核磁気共鳴装置の実施の形態の第１例を部分的に示し、（ａ）はこの第１例の縦断面図、（ｂ）はこの第１例に用いられているシールド部材を示す斜視図、（ｃ）はこのシールド部材の他の例を示す斜視図である。
【図２】  本発明の実施の形態の第２例を部分的に示す、図１（ａ）と同様の縦断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態の第３例を部分的に示し、（ａ）はこの第３例の縦断面図、（ｂ）はこの第３例に用いられているシールド部材を示す斜視図、（ｃ）はこのシールド部材の他の例を示す斜視図である。
【図４】  本発明の実施の形態の第４例を部分的に示す縦断面図である。
【図５】  本発明の実施の形態の第５例を部分的に示し、（ａ）はこの第５例の縦断面図、（ｂ）はこの第５例に用いられているシールド部材を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVC−VC線に沿う断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態の第６例を部分的に示し、（ａ）はこの第６例の縦断面図、（ｂ）はこの第６例に用いられているシールド部材を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVIC−VIC線に沿う断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態の第７例を部分的に示し、（ａ）はこの第７例の縦断面図、（ｂ）はこの第７例に用いられているシールド部材を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVIIC−VIIC線に沿う断面図である。
【図８】  本発明の実施の形態の第８例を部分的に示し、（ａ）はこの第８例の縦断面図、（ｂ）はこの第８例に用いられているシールド部材を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるVIIIC−VIIIC線に沿う断面図、（ｄ）はシールド部材の変形例を示す部分断面図である。
【図９】  本発明の実施の形態の第９例を部分的に示し、（ａ）はこの第９例の縦断面図、（ｂ）はこの第９例に用いられているシールド部材を示す斜視図、（ｃ）はこのシールド部材の他の例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態の第１０例を部分的に示し、（ａ）はこの第１０例の縦断面図、（ｂ）はこの第１０例に用いられているシールド部材を示す斜視図、（ｃ）はこのシールド部材の他の例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態の第１１例を部分的に示し、（ａ）はこの第１１例の縦断面図、（ｂ）はこの第１１例に用いられているシールド部材を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるXIC−XIC線に沿う断面図、（ｄ）はシールド部材の変形例を示す部分断面図、（ｅ）はシールド部材の他の変形例を示す断面図、（ｆ）は（ｅ）におけるシールド部材の取り付け状態を示す部分断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態の第１２例を部分的に示し、（ａ）はこの第１２例の縦断面図、（ｂ）はこの第１２例に用いられているシールド部材を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるXIIC−XIIC線に沿う断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態の第１３例を部分的に示し、（ａ）はこの第１３例の縦断面図、（ｂ）はこの第１３例に用いられているシールド部材を示す平面図、（ｃ）は（ｂ）におけるXIIIC−XIIIC線に沿う断面図、（ｄ）はシールド部材の変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態の第１４例を部分的に示し、（ａ）はこの第１４例の縦断面図、（ｂ）はこの第１４例に用いられているシールド部材を示す斜視図、（ｃ）はこのシールド部材の他の例を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態の第１５例を部分的に示し、（ａ）はこの第１５例の縦断面図、（ｂ）はこの第１５例の変形例を示す縦断面図、（ｃ）はこの第１５例の他の変形例を示す縦断面図である。
【図１６】従来の核磁気共鳴装置におけるプローブ周辺部分を部分的に示す斜視図である。
【図１７】（ａ）は図１６に示すプローブ周辺部分を部分的に示す縦断面図、（ｂ）図１６に示すのプローブサンプルコイルの電気的配線を示す図である。
【図１８】図１６に示すプローブ周辺部分における試料の温度を調節するためのガスの流路の一例を説明する部分断面図である。
【図１９】図１６に示すプローブ周辺部分における試料の温度を調節するためのガスの流路の他の例を説明する部分断面図である。
【符号の説明】
１…核磁気共鳴装置、２…サンプルコイルボビン、３…第１サポート、４…同調回路部、５…円筒状部材、６…サンプルコイル、７,９,１２,１４…Ｏリング、８,１５…真空二重管、１０…第２サポート、１１…ベース部材、１３…ガラス管、１６…試料、１７…試料容器、２１…排出管、２２…コイルリード、２３…フィーダ、２５…可変コンデンサ、３０…シールド部材
【図１】
0003697550.tif 000002
【図２】
0003697550.tif 000003
【図３】
0003697550.tif 000004
【図４】
0003697550.tif 000005
【図５】
0003697550.tif 000006
【図６】
0003697550.tif 000007
【図７】
0003697550.tif 000008
【図８】
0003697550.tif 000009
【図９】
0003697550.tif 000010
【図１０】
0003697550.tif 000011
【図１１】
0003697550.tif 000012
【図１２】
0003697550.tif 000013
【図１３】
0003697550.tif 000014
【図１４】
0003697550.tif 000015
【図１５】
0003697550.tif 000016
【図１６】
0003697550.tif 000017
【図１７】
0003697550.tif 000018
【図１８】
0003697550.tif 000019
【図１９】
0003697550.tif 000020