(57)【要約】      （修正有）【課題】ＮＭＲ装置において、高感度測定能を実現すると共に、測定ハイスループット化を実現可能なプローブ着脱装置を提供する。【解決手段】荷台１１−１，１１−２は、極低温プローブＰ１，Ｐ２を積載し、水平移動機構、垂直移動機構、及び、プローブ離間機構を有する。プローブ冷却装置１４は、フレキシブルな材質で構成されるトランスファーチューブ１２−１，１２−２を介して、冷媒を極低温プローブＰ１，Ｐ２との間で往復することで、極低温プローブＰ１，Ｐ２を冷却する。温調ガス供給器１８は、温度調整のための温度可変ガスを極低温プローブＰ１，Ｐ２に供給する。真空排気システム１５は、フレキシブルな材質で構成される真空配管１７−１，１７−２を介して、極低温プローブＰ１，Ｐ２の内部を真空にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
核磁気共鳴装置に装着された被測定物が核磁気共鳴により発生する電気信号を検出する信号検出部と、冷媒により当該信号検出部を冷却する冷却部と、前記信号検出部及び前記冷却部と前記被測定物とを断熱する遮断パイプとを有するプローブを、
前記核磁気共鳴装置に着脱するプローブ着脱装置であって、
前記プローブを積載し、水平方向に移動する水平移動機構、前記プローブを垂直方向に移動させる垂直移動機構、及び、前記核磁気共鳴装置に装着された前記プローブから離間するプローブ離間機構を有する荷台と、
前記冷媒を前記プローブとの間で往復することで、前記プローブを冷却するプローブ冷却装置と、
前記冷媒を前記プローブ冷却装置から前記プローブへ供給する冷媒供給ラインと、前記プローブから排出された前記冷媒を前記プローブ冷却装置へ戻すための冷媒排出ラインとを含み、フレキシブルな材質で構成されるトランスファーチューブと、
温度調整のための温度可変ガスを前記遮断パイプに供給する温調ガス供給器と、
前記プローブの内部を真空にする真空排気システムと、
前記真空排気システムと前記プローブとを接続する、フレキシブルな材質で構成される真空配管と、
を備えるプローブ着脱装置。
【請求項２】
前記プローブは複数本存在し、
複数の前記プローブの夫々に対して、複数の前記荷台、複数の前記トランスファーチューブ、及び複数の前記真空配管
を備える請求項１に記載のプローブ着脱装置。
【請求項３】
前記温調ガス供給器から供給される前記温度可変ガスを、前記遮断パイプの上から下に向けて供給する機構を
さらに備える請求項１又は２に記載のプローブ着脱装置。
【請求項４】
前記プローブ冷却装置と前記プローブとの間に配設され、前記トランスファーチューブを支持する支持台を
さらに備える請求項１乃至３のうち何れか１項に記載のプローブ着脱装置。
【請求項５】
前記トランスファーチューブのフレキシブルな材質は、前記冷媒供給ラインと前記冷媒排出ラインとが熱的に接触しない範囲の最大曲げ半径を有する材質である
請求項１乃至４のうち何れか１項に記載のプローブ着脱装置。
【請求項６】
前記荷台は、複数の前記プローブを積載し、前記水平移動機構と、前記複数のプローブの夫々を個別に垂直方向に移動させる前記垂直移動機構と、前記複数のプローブを個別にかつ独立に離間する前記プローブ離間機構を有する荷台である、
請求項１乃至５のうち何れか１項に記載のプローブ着脱装置。
【請求項７】
前記荷台は、前記プローブに代えて、前記冷却部を有しないプローブをさらに積載する、
請求項１乃至６のうち何れか１項に記載のプローブ着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、極低温で作動するプローブを備えた核磁気共鳴装置に対して、プローブを着脱するプローブ着脱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
核磁気共鳴装置（以下、「ＮＭＲ装置」とも呼ぶ）は、被測定物（試料）を強い静磁場の中に置いて、高周波の電波を照射して核磁気共鳴させた後、歳差運動を開始した核スピンが検出コイルへ誘導起電力として発生させる電気信号（以下、「ＮＭＲ信号」ともいう）を検出することにより、被測定物の分子構造を解析する装置である。
【０００３】
ＮＭＲ装置に用いられるプローブは、内部に設けられた検出コイルにより高周波の電波を発生させて被測定物に照射すると共に、被測定物が発するＮＭＲ信号を検出コイルにより検出する機器である。プローブでは、ＮＭＲ信号をより高感度に検出できるようにするため、信号検出部を構成する検出コイル及びプリアンプ（前置増幅器）が冷媒により冷却される。
なお、以下、このように信号検出部を冷却することによって高感度なＮＭＲ信号の検出が可能になるプローブを、冷却を伴わない通常のプローブと区別すべく、「極低温プローブ」と呼ぶ。
【０００４】
ＮＭＲ装置のユーザにとっては、非測定物の性質と知り得たい情報とに応じて最適な信号検出が可能となるように、プローブを選択できると好適である。
例えば、採取困難な検体に対しては、小さな容積の試料管に対して検出感度が最適化された検出コイルが搭載されたプローブが、選択されると好適である。これに対して例えば、合成容易な検体に対しては、大きな容積の試料管が使用可能なプローブが、選択されると好適である。一般に、検出感度は、コイル体積に対する試料体積の比、いわゆる充填因子の平方根に比例して大きくなり、試料体積の平方根に比例して大きくなるからである。
例えば、試料の組成として炭素サイトとその周辺の水素との結合を知りたい場合には、１Ｈ核スピン照射１３Ｃ核スピン観測に特化したプローブが、選択されると好適である。一方、炭素サイトだけではなく窒素サイトやリンサイトについて調べたい場合には、１Ｈ核スピン照射に対して広帯域観測能を持ったプローブが、選択されると好適である。広帯域観測能を持った検出コイルでは、多核観測は可能である一方で、特定核スピンに特化したものに比べて感度が劣るからである。
【０００５】
このように、試料の性質と知り得たい情報とに応じて最適なプローブが選択できれば、高感度測定能が実現可能になり、所望の信号雑音比を持ったスペクトル取得に要する積算平均化処理時間が軽減されることによって、結果として、測定ハイスループット化が実現可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許７２２２４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、プローブ選択は、冷却技術を備えない通常のプローブでは可能であるものの、極低温プローブでは困難な状況である。
【０００８】
この理由は、通常のプローブであれば、冷却を伴わないプローブ交換が可能であるため、使用開始までの手続きが容易であり短時間で済むところ、極低温プローブでは、使用開始までに冷却及び高真空の状態にする手続きが従来必要であり、当該手続きに長時間を要するからである。
即ち、プローブ選択を可能にするための極低温プローブの状態としては、超伝導マグネットに装着する状態（以下、「装着」と略記する）、他の極低温プローブと交換する状態（以下、「交換」と略記する）、他の極低温プローブが装着されているため外部で待機している状態（以下、「待機」と略記する）、といった３つの状態が必要になる。
即ち、極低温プローブが使用開始されるまでには、極低温プローブの状態は、室温及び低真空の「待機」から、「交換」を経て「装着」に移行する。そして「装着」後に、高真空及び冷却の手続きが行われる。この手続きには、標準的な冷却部材の比熱、真空容積、冷却能力、真空排気能力等を考慮すると、約半日から１日の長時間が費やされる。
極低温プローブにおいて高感度化によってもたらされる測定ハイスループット化は、測定対象に応じて最適な極低温プローブへ交換する際に時間を要さない前提があってこそ、有効になることが考え得る。このため、測定ハイスループット化を見込むには、「装着」時だけではなく、「交換」及び「待機」においても、高真空及び冷却の状態とする要件（以下、「真空及び冷却要件」と呼ぶ）を満たす必要がある。しかしながら、従来の技術ではこのような「真空及び冷却要件」を満たすことは困難である。
【０００９】
以上まとめると、ＮＭＲ装置では、試料の性質と知り得たい情報とに応じて最適なプローブを選択し、高感度測定能及び測定ハイスループット化が要求されている状況である。
しかしながら、従来の技術では、極低温プローブの交換が困難であり、最適なプローブを選択することが難しい。
【００１０】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＮＭＲ装置において、極低温プローブの着脱を容易にし、最適なプローブを選択可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様のプローブ着脱装置は、
核磁気共鳴装置に装着された被測定物が核磁気共鳴により発生する電気信号を検出する信号検出部と、冷媒により当該信号検出部を冷却する冷却部と、前記信号検出部及び前記冷却部と前記被測定物とを断熱する遮断パイプとを有するプローブを、
前記核磁気共鳴装置に着脱するプローブ着脱装置であって、
前記プローブを積載し、水平方向に移動する水平移動機構、前記プローブを垂直方向に移動させる垂直移動機構、及び、前記核磁気共鳴装置に装着された前記プローブから離間するプローブ離間機構を有する荷台と、
前記冷媒を前記プローブとの間で往復することで、前記プローブを冷却するプローブ冷却装置と、
前記冷媒を前記プローブ冷却装置から前記プローブへ供給する冷媒供給ラインと、前記プローブから排出された前記冷媒を前記プローブ冷却装置へ戻すための冷媒排出ラインとを含み、フレキシブルな材質で構成されるトランスファーチューブと、
温度調整のための温度可変ガスを前記遮断パイプに供給する温調ガス供給器と、
前記プローブの内部を真空にする真空排気システムと、
前記真空排気システムと前記プローブとを接続する、フレキシブルな材質で構成される真空配管と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記プローブは複数本存在し、
複数の前記プローブの夫々に対して、複数の前記荷台、複数の前記トランスファーチューブ、及び複数の前記真空配管
を備えることができる。
【００１３】
また、前記温調ガス供給器から供給される前記温度可変ガスを、前記遮断パイプの上から下に向けて供給する機構をさらに備えることができる。
【００１４】
また、前記プローブ冷却装置と前記プローブとの間に配設され、前記トランスファーチューブを支持する支持台を
さらに備えることができる。
【００１５】
また、前記トランスファーチューブのフレキシブルな材質は、前記冷媒供給ラインと前記冷媒排出ラインとが熱的に接触しない範囲の最大曲げ半径を有する材質であることができる。
【００１６】
また、前記荷台は、複数の前記プローブを積載し、前記水平移動機構と、前記複数のプローブの夫々を個別に垂直方向に移動させる前記垂直移動機構と、前記複数のプローブを個別にかつ独立に離間する前記プローブ離間機構を有することができる。
【００１７】
また、前記荷台は、前記プローブに代えて、前記冷却部を有しないプローブをさらに積載することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＮＭＲ装置において、極低温プローブの着脱を容易にし、最適なプローブを選択可能とすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るプローブ着脱装置を含むＮＭＲ装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の極低温プローブの構成を示す概略図である。
【図３】本発明に係るプローブ着脱装置を含むＮＭＲ装置の全体構成を示す図であって、図１とは異なる状態の様子を示す図である。
【図４】図１のプローブ着脱装置のうち、極低温プローブが積載された状態の荷台の構成例を示す斜視図である。
【図５】図１のプローブ着脱装置のうち、極低温プローブが未積載の状態の荷台の構成例を示す斜視図である。
【図６】図１のプローブ着脱装置のうち、極低温プローブが未積載の状態の荷台の構成例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るプローブ着脱装置を含むＮＭＲ装置であって、図１とは異なるプローブ冷却装置が採用されたＮＭＲ装置の全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態として、本発明に係るプローブ着脱装置を含むＮＭＲ装置について説明する。
図１は、本発明に係るプローブ着脱装置を含むＮＭＲ装置の全体構成を示す図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態におけるＮＭＲ装置１は、超伝導磁石ユニットＭと、極低温プローブＰ１，Ｐ２と、プローブ着脱装置とを備える。
プローブ着脱装置は、荷台１１−１，１１−２と、トランスファーチューブ１２−１，１２−２と、支持台１３−１，１３−２と、プローブ冷却装置１４と、真空排気システム１５と、開閉バルブ１６−１，１６−２と、真空配管１７−１，１７−２と、温調ガス供給器１８と、開閉バルブ１９−１，１９−２と、温調ガス供給キャップ２０−１，２０−２とを備えている。
【００２２】
超伝導磁石ユニットＭは、外部の電源（不図示）から供給された電力により、一方向に強い静磁場を発生する装置であり、床Ｇに設置される。超伝導磁石の内部には、超伝導線を巻き回して構成された主コイル（不図示）が配置されている。主コイルは、例えば、液体窒素、液体ヘリウム等により極低温に冷却されている。
超伝導磁石ユニットＭには、極低温プローブＰ−１又はＰ−２を装着可能な筒状の穴部Ｍ１が設けられている。穴部Ｍ１は、超伝導磁石ユニットＭの中心軸に沿って形成されている。後述する極低温プローブＰ−１又はＰ−２は、穴部Ｍ１の下側の開口部から上方向に向けて挿入される。
【００２３】
極低温プローブＰ１，Ｐ２は、被測定物が核磁気共鳴した際に発する微弱な電気信号を検出する装置である。
本実施形態では、２本の極低温プローブＰ１，Ｐ２が用意されており、相異なる被測定物（不図示）が夫々装着される。これにより、ＮＭＲ装置１のユーザは、試料の性質と知り得たい情報とに応じて、最適な極低温プローブを選択できる。
なお、本発明の理解を容易なものとすべく、本実施形態では、２本の極低温プローブＰ１，Ｐ２が用意されているが、極低温プローブの本数は３本以上でもよい。この点については後述する。
なお、以下、２本の極低温プローブＰ１，Ｐ２の各々を特に区別する必要がない場合、これらをまとめて「極低温プローブＰ」と呼ぶ。
【００２４】
図２は、図１の極低温プローブＰの構成を示す概略図である。
なお、図２において、極低温プローブＰを構成する各部の形状、配置等は模式的に描かれている。
【００２５】
極低温プローブＰは、検出コイル５１と、プリアンプ５２と、冷却部５３と、遮蔽パイプ５４と、熱リンク５５と、プローブ側ジョイント５６と、を備える。また、極低温プローブＰは、冷媒供給ラインＬ２１と、冷媒排出ラインＬ２２とを備える。
【００２６】
極低温プローブＰは、略円柱形に形成された中空の容器である。極低温プローブＰの内部は、後述する真空排気システム１５により真空状態に保たれる。極低温プローブＰの中央部には、遮蔽パイプ５４が配置されている。遮蔽パイプ５４は、極低温プローブＰの上端側から下端側まで貫通する筒状の部材である。遮蔽パイプ５４には、被測定物としての試料ＳＰが上端側から挿入される。遮蔽パイプ５４は、試料ＳＰと低温の検出コイル５１との間を断熱する。遮蔽パイプ５４の上側又は下端側に対しては、後述する温調ガス供給キャップ２０−１，２０−２が嵌められ、温度調整のための温度可変ガスが、後述する温調ガス供給器１８から供給される。
【００２７】
検出コイル５１は、極低温プローブＰの遮蔽パイプ５４に挿入された試料ＳＰに、高周波の電波を照射する。検出コイル５１は、高周波発振器（不図示）と接続されており、この高周波発振器から供給された高周波信号により、パルス状に整形された高周波の電波を発生させる。また、検出コイル５１は、高周波の電波が照射されることにより、試料ＳＰに含まれる対象核スピンに磁気共鳴を誘起した後、試料ＳＰから発せられるＮＭＲ信号を検出する。このＮＭＲ信号は、プリアンプ５２に送られる。
【００２８】
プリアンプ５２は、検出コイル５１で検出されたＮＭＲ信号を増幅する電気回路である。増幅されたＮＭＲ信号は、外部の分析装置（不図示）に送信される。プリアンプ５２は、冷媒排出ラインＬ２２（後述）と熱接触するように構成されている。
【００２９】
このように、本実施形態では、検出コイル５１とプリアンプ５２により、信号検出部が構成される。
【００３０】
冷却部５３は、検出コイル５１を冷却する部分であり、熱交換器５３３を備える。熱交換器５３３は、同調回路（不図示）を備えた熱リンク５７を間に挟んで、検出コイル５１と熱接触するように位置されている。
【００３１】
冷却部５３において、熱交換器５３３は、当該熱交換器５３３を通過する冷媒の顕熱あるいは潜熱として熱リンク５５から熱を奪うことで、熱リンク５５を介して熱接触する検出コイル５１を冷却する。
【００３２】
熱交換器５３３には、冷媒供給ラインＬ２１と冷媒排出ラインＬ２２とが接続されている。冷媒供給ラインＬ２１は、後述のプローブ冷却装置１４から供給された往き冷媒８１を、熱交換器５３３に送り込むためのパイプである。冷媒供給ラインＬ２１の上流側の端部は、後述するプローブ側ジョイント５６に接続されている。冷媒供給ラインＬ２１の下流側の端部は、熱交換器５３３に接続されている。
【００３３】
冷媒排出ラインＬ２２は、熱交換器５３３から、後述するプローブ冷却装置１４に排出するためのパイプである。冷媒排出ラインＬ２２の上流側の端部は、熱交換器５３３に接続されている。冷媒排出ラインＬ２２の下流側の端部は、後述するプローブ側ジョイント５６に接続されている。
【００３４】
また、冷媒排出ラインＬ２２は、その経路の途中において、極低温プローブＰに設けられたプリアンプ５２と熱接触するように構成されている。冷媒排出ラインＬ２２を流通する低温の戻り冷媒８２と、プリアンプ５２とが冷媒排出ラインＬ２２を介して熱接触することにより、プリアンプ５２が冷却される。
【００３５】
プローブ側ジョイント５６は、冷媒供給ラインＬ２１及び冷媒排出ラインＬ２２と、外部の冷媒供給ラインＬ１１及び冷媒排出ラインＬ１２（図１）とを接続するための部品である。プローブ側ジョイント５６には、冷媒供給ラインＬ２１及び冷媒排出ラインＬ２２の夫々の端部に設けられた口金（不図示）が取り付けられている。プローブ側ジョイント５６は、後述するトランスファーチューブ１２−１又は１２−２のプローブ継手１２１と連結可能に構成されている。
なお、図２において、プローブ継手１２１は、プローブ側ジョイント５６と連結する部分のみが図示されている。また、図２においては、トランスファーチューブ１２（図１）の全体の図示は省略されている。
【００３６】
プローブ側ジョイント５６とプローブ継手１２１とを連結することにより、後述するプローブ冷却装置１４側の冷媒供給ラインＬ１１（図１）と極低温プローブＰ側の冷媒供給ラインＬ２１、及び後述するプローブ冷却装置１４側の冷媒排出ラインＬ１２と極低温プローブＰ側の冷媒排出ラインＬ２２が、夫々導通する。
【００３７】
図１に戻り、このような構成の２本の極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々は、荷台１１−１，１１−２の夫々に積載され、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々によりプローブ冷却装置１４と接続し、真空配管１７−１，１７−２の夫々により真空排気システム１５と接続する。
【００３８】
荷台１１−１，１１−２の夫々は、２本の極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々を積載した状態で床Ｇ上に略水平方向に自在に移動すると共に、当該２本の極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々を上昇移動又は下降移動させる機構である。
【００３９】
具体的には、荷台１１−１，１１−２の夫々は、「待機」時には、２本の極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々を、予め決められた所定位置（図１に示す位置であり、以下、「待機位置」と呼ぶ）で配置させ、「交換」時には、超伝導磁石ユニットＭの穴部Ｍ１の直下の位置（以下、「交換位置」と呼ぶ）まで移動して配置させる。
【００４０】
図３は、本発明に係るプローブ着脱装置を含むＮＭＲ装置の全体構成を示す図であって、図１とは異なる状態の様子、即ち一方の極低温プローブＰ１の状態が「待機」であり、他方の極低温プローブＰ２の状態が「装着」である場合の様子を示す図である。
【００４１】
図３の例では、極低温プローブＰ２の状態が「待機」から「交換」に移行した後、荷台１１−２は、極低温プローブＰ２を、超伝導磁石ユニットＭの穴部Ｍ１の下側の開口部から上方向に向けて挿入するために、上昇移動させる。その結果、極低温プローブＰ２は、図３に示すように、超伝導磁石ユニットＭの穴部Ｍ１に装着され、当該極低温プローブＰ２の状態が「装着」に移行する。なお、以下、このような「装着」時における極低温プローブＰの位置（図３の例では極低温プローブＰ２の位置）を、「装着位置」と呼ぶ。
【００４２】
図示はしないが、その後、極低温プローブＰ１に交換される場合には、極低温プローブＰ２の状態が「装着」から「交換」に移行し、荷台１１−２は、極低温プローブＰ２を、超伝導磁石ユニットＭの穴部Ｍ１の下側の開口部から下方向に向けて取り外すために、下降移動させて「交換位置」に配置させる。そして、荷台１１−２は、極低温プローブＰ２を、床Ｇ上に略水平方向に、「交換位置」から図１に示す「待機位置」に移動させる。これにより、極低温プローブＰ２の状態が「交換」から「待機」に移行する。
【００４３】
説明は省略するが、荷台１１−１にも、極低温プローブＰ１の状態に応じて、荷台１１−２と同様に、略水平方向に移動し、極低温プローブＰ１を上昇移動又は下降移動させる。
【００４４】
このような荷台１１−１，１１−２が設けられているので、極低温プローブＰ１，Ｐ２の状態が「待機」から「交換」を経て「装着」に至るまでにおいて、即ち、「待機」から「装着」までの交換作業において、極低温プローブＰ１，Ｐ２に対して外乱をあたえず、短時間にかつ円滑に、配置換えを実施することが可能になる。
【００４５】
さらに以下、図４乃至図６を参照して、荷台１１−１，１１−２の構成について詳細に説明する。なお、以下、荷台１１−１，１１−２の個々を区別する必要がない場合には、これらをまとめて「荷台１１」と呼ぶ
図４は、極低温プローブＰが積載された状態の荷台１１の構成例を示す斜視図である。
【００４６】
荷台１１は、ボールキャスタ２１と、ハンドル２２と、伝達機構２３と、ボールねじ２４と、ステージ２５と、支柱軸２６と、台座２７と、支柱板２８とを備える。
【００４７】
ボールキャスタ２１は、後述の台座２７の底部に設けられ、床Ｇ上に略水平方向に自在に荷台１１を移動させるための（図１参照）、水平移動機構である。なお、水平移動機構は特にボールキャスタ２１に限定されない。しかし、当該ボールキャスタ２１は、極低温プローブＰに影響を与える程度の大きな振動を与えることなく、水平移動を可能とするので、水平移動機構として好適である。
【００４８】
ハンドル２２は、極低温プローブＰ（正確には、極低温プローブＰが積載された後述のステージ２５）を上昇移動又は下降移動させるために、ユーザが回転操作を与える操作器具である。
伝達機構２３は、図示せぬギヤ等を有し、ハンドル２２の回転運動による動力を、適当なギヤ比で、ボールねじ２４に伝達する機構である。
ボールねじ２４は、ねじ軸が後述の台座２７と支柱板２８との間に取り付けられ、ナットがステージ２５に取り付けられ、ハンドル２２から伝達機構２３を介して伝達された回転運動を直線運動に変換することで、当該ステージ２５をねじ軸に沿って上昇移動又は下降移動させる機構である。
ここで、伝達機構２３に回転動力を起こす起源として、本実施形態ではハンドル２２を採用しているが、特にこれに限定されず、手動で回転動力を起こす任意の操作器具の他、電気で回転動力を起こすモーターや、空気圧等の機械機構で回転動力を起こすモーター等自動的回転動力を起こす任意の機器を採用することもできる。
【００４９】
即ち、ハンドル２２、伝達機構２３、及びボールねじ２４により、極低温プローブＰ（正確には、極低温プローブＰが積載された後述のステージ２５）を上昇移動又は下降移動させる垂直移動機構を構成する。即ち、本実施形態では、垂直移動機構は、ギヤ比を考慮した歯車伝動機構で構成されている。なお、垂直移動機構は特に歯車伝動機構に限定されない。しかし、当該歯車伝動機構は、極低温プローブＰが破損するに及ぶ大きな振動を与えることなく、また、極低温プローブＰとトランスファーチューブ１２−１又は１２−２（図１）の荷重に比べて小さな力で、上昇移動又は下降移動を可能とするので、垂直移動機構として好適である。
【００５０】
ステージ２５は、後述の台座２７と支柱板２８との間を上昇移動又は下降移動可能なように、上述のボールねじ２４のねじ軸及び２本の支柱軸２６によって配置されており、その上面（図４に図示される面）に、極低温プローブＰが積載される板である。
【００５１】
支柱軸２６は、ボールねじ２４のねじ軸と共に、ステージ２５を後述の台座２７と支柱板２８との間を上昇移動又は下降移動可能なように配置する軸である。
台座２７は、床Ｇ（図１）と対向するように配置される板であり、下面にはボールキャスタ２１が取り付けられていると共に、上面（図４に図示されている面）には、伝達機構２３、ボールねじ２４のねじ軸の一端、及び２つの支柱軸２６の夫々の一端が取り付けられている。
支柱板２８は、ボールねじ２４のねじ軸の他端、２つの支柱軸２６の夫々の他端が取り付けられることで、ボールねじ２４及び２つの支柱軸２６を略垂直方向に固定する板である。
【００５２】
図５及び図６は、極低温プローブＰが未積載の状態の荷台１１の構成例を示す斜視図である。
図５は、ステージ２５が下限の位置に存在している状態を示しているのに対して、図６は、ステージ２５が下限の位置から上昇移動して、台座２７と支柱板２８との間の中間位置に存在している状態を示している。
【００５３】
図５及び図６に示されるように、ステージ２５の上面（図５及び図６に図示されている面）には、極低温プローブＰを固着せずに積載するプローブ置台２５１が形成されている。
即ち、極低温プローブＰの状態が「待機」から「交換」に移行すると、極低温プローブＰが当該プローブ置台２５１に固着せずに積載されたまま（図４参照）、ボールキャスタ２１により荷台１１は「待機位置」から「交換位置」まで水平移動する。
そして、ユーザによりハンドル２２が回転操作されることにより、極低温プローブＰが当該プローブ置台２５１に固着せずに積載されたまま、ステージ２５が、図５に示す状態から上昇移動して、図６に示す状態を経由して、上限の位置（図示せず）まで移動する。
このとき、極低温プローブＰは、超伝導磁石ユニットＭの穴部Ｍ１の下側の開口部から上方向に向けて挿入された状態であるので、ネジ等により超伝導磁石ユニットＭに固定される。
その結果、ユーザによりハンドル２２が逆回転操作されることにより、ステージ２５のみが、下降移動して、図６に示す状態を経由して、図５に示す下限の位置まで移動する。
このように、ステージ２５のプローブ置台２５１は、極低温プローブＰの状態が「装着」になった後、ステージ２５を下降させて極低温プローブＰから離間させる機構（以下、「プローブ離間機構」と呼ぶ）として機能する。このようなプローブ離間機構によりで、極低温プローブＰや超伝導磁石ユニットＭは荷台１１と機械的に接触しなくなるので、荷台１１からの外部振動を伝達させない状態にすることができる。
【００５４】
図１に戻り、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々は、後述するプローブ冷却装置１４と、位置が可変する極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々とを繋ぐチューブである。
【００５５】
上述したように、極低温プローブＰの状態が「待機」、「交換」又は「装着」の夫々では、極低温プローブＰは「待機位置」、「交換位置」、又は「装着位置」の夫々といった異なる配置を取る。一方、後述するプローブ冷却装置１４は、適当な位置に固定される。
そこで、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々は、極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々の配置が変化するに応じて曲げ変形を許容できるよう、フレキシブルな材質で構成されている。
【００５６】
トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々には、往き冷媒８１を輸送する冷媒供給ラインＬ１１（冷却チューブ）と、戻り冷媒８２を輸送する冷媒排出ラインＬ１２（外チューブ）が含まれており、図２に示すように、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々と接続するためのプローブ継手１２１が設けられている。
【００５７】
冷媒供給ラインＬ１１と冷媒排出ラインＬ１２との間には、熱絶縁体のスペーサ等で設けられた空間が存在し、当該空間は真空に保たれている。このため、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の許容される曲げ変形は、冷媒供給ラインＬ１１と冷媒排出ラインＬ１２とが熱的に接触しない範囲の最大曲げ半径で定義される。この場合、極低温プローブＰ１，Ｐ２の位置が「待機位置」、「交換位置」、又は「装着位置」の何れであっても、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の曲げ半径が、上述の許容の範囲内に収まる必要がある。
【００５８】
支持台１３−１，１３−２の夫々は、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々を支持する部材である。
【００５９】
即ち、超伝導磁石ユニットＭの漏れ磁場の影響を無くすために、後述するプローブ冷却装置１４は、超伝導磁石ユニットＭ及び「装着」時の極低温プローブＰから離れた位置に固定する必要がある。その結果、トランスファーチューブ１２−１，１２−２が長くなり、それらの荷重が重くなる。そこで、支持台１３−１，１３−２の夫々は、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々の端点、プローブ冷却装置１４の出口（図２のプローブ継手１２１付近）、及び極低温プローブＰの入口以外の場所に配置されて、固定点として機能する。
【００６０】
極低温プローブＰの状態が「待機」から「交換」を経て「装着」に至るまでにおいて、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々に曲げ変形が付加される部分は、支持台１３−１，１３−２の夫々から極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々までの間となる。この部分でも曲げ半径が、上述の許容の範囲を超えないように、支持台１３−１，１３−２の夫々の高さや設置位置は調整されている。
【００６１】
プローブ冷却装置１４は、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々を介して極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々に冷媒を輸送する役割を担う装置である。
【００６２】
本実施形態のプローブ冷却装置１４は、プローブ冷却用圧縮機３１と、コールドヘッド３２と、コールドヘッド冷却用圧縮機３３と、開閉バルブ３４−１，３４−２と、開閉バルブ３５−１，３５−２とを備える。
【００６３】
プローブ冷却用圧縮機３１は、往き冷媒８１をプローブ冷却装置１４から極低温プローブＰへ輸送するための差圧、あるいは戻り冷媒８２を極低温プローブＰからプローブ冷却装置１４へ輸送するための差圧を発生させる圧縮機である。
コールドヘッド３２は、戻り冷媒８２を冷却して、冷却された往き冷媒８１として出力する小型極低温冷凍機である。
この往き冷媒８１は、冷媒供給ラインＬ１１内を伝搬して、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々を介して極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々に、冷媒として供給される。
コールドヘッド冷却用圧縮機３３は、コールドヘッド３２を冷却するための圧縮機であり、プローブ冷却用圧縮機３１とは別に設けられている。
開閉バルブ３４−１は、極低温プローブＰ１用の冷媒排出ラインＬ１２を開閉するバルブである。開閉バルブ３４−２は、極低温プローブＰ２用の冷媒排出ラインＬ１２を開閉するバルブである。
開閉バルブ３５−１は、極低温プローブＰ１用の冷媒供給ラインＬ１１を開閉するバルブである。開閉バルブ３５−２は、極低温プローブＰ２用の冷媒供給ラインＬ１１を開閉するバルブである。
【００６４】
このように、プローブ冷却装置１４の冷媒（往き冷媒８１や戻り冷媒８２）の輸送動力は、プローブ冷却用圧縮機３１によって発生する、（プローブ検出部配管の溶媒圧に対する)差圧である。
ここで、上述したように、極低温プローブＰの状態が「待機」、「交換」又は「装着」の夫々では、極低温プローブＰは「待機位置」、「交換位置」、又は「装着位置」の夫々といった異なる配置を取る。このため、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の夫々は、極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々の配置が変化するに応じて曲げ変形が加わる。
このため、大気圧に対して差圧が大きい場合、高圧ガスの取扱い上、その輸送配管たる冷媒供給ラインＬ１１（冷却チューブ）を曲げるのは危険を伴う場合がある。そこで、差圧は可能な限り少なくすることが好適である。
【００６５】
してみると、特許文献１に記載されているような手法を、プローブ冷却装置１４に採用することは不適である。
即ち、特許文献１の手法とは、冷凍機冷却サイクルに使用している圧縮ラインを、プローブ循環ラインに分岐するといった手法である。通常、圧縮−断熱膨張の熱サイクル（冷凍機冷却サイクル）に利用する圧縮機のガス圧力は大きいため、差圧も大きくなる。よって、このような特許文献１の手法を、プローブ冷却装置１４に採用することは不適である。
【００６６】
換言すると、本実施形態のプローブ冷却装置１４においては、冷凍機冷却サイクルの循環系（コールドヘッド３２を冷却するコールドヘッド冷却用圧縮機３３を含むサイクル）とは分離して、プローブ冷却用配管順路（冷媒排出ラインＬ１２（外チューブ）からプローブ冷却用圧縮機３１を経由して冷媒供給ラインＬ１１（冷却チューブ）に繋がる順路）が備えられている。これにより、プローブ冷却用配管順路の差圧は、安全が担保できるまで低く設定することが可能になる。
【００６７】
真空排気システム１５は、開閉バルブ１６−１，１６−２の夫々を介して、真空配管１７−１，１７−２の夫々により極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々と接続し、当該極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々の内部を真空にするための装置である。
【００６８】
開閉バルブ１６−１は、極低温プローブＰ１用の真空配管１７−１を開閉するバルブである。開閉バルブ１６−２は、極低温プローブＰ２用の真空配管１７−２を開閉するバルブである。
【００６９】
真空配管１７−１，１７−２の夫々は、適当な位置に固定された真空排気システム１５と、位置が可変する極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々とを繋ぐ配管である。
上述したように、極低温プローブＰの状態が「待機」、「交換」又は「装着」の夫々では、極低温プローブＰは「待機位置」、「交換位置」、又は「装着位置」の夫々といった異なる配置を取る。一方、真空排気システム１５は、適当な位置に固定される。
そこで、真空配管１７−１，１７−２の夫々は、極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々の配置が変化するに応じて曲げ変形を許容できるよう、フレキシブルな材質で構成されている。
許容される曲げ変形は、破損に繋がらない使用範囲での繰り返し曲げ半径で定義される。この場合、極低温プローブＰ２の位置が「待機位置」、「交換位置」、又は「装着位置」の何れであっても、トランスファーチューブ１２−１，１２−２の曲げ半径が、上述の許容の範囲内に収まる必要がある。
【００７０】
温調ガス供給器１８は、開閉バルブ１９−１，１９−２の夫々を介して、温調ガス供給キャップ２０−１，２０−２の夫々が嵌められた極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々の遮蔽パイプ５４（図２）に対して、温調ガスを流す機器である。
【００７１】
開閉バルブ１９−１は、極低温プローブＰ１用の配管（温調ガス供給キャップ２０−１と接続する配管を開閉するバルブである。開閉バルブ１９−２は、極低温プローブＰ２用の配管（温調ガス供給キャップ２０−２と接続する配管）を開閉するバルブである。
【００７２】
温調ガス供給キャップ２０−１，２０−２の夫々は、極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々の遮蔽パイプ５４（図２）の上側又は下端側に対して嵌められるキャップである。
即ち、極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々の状態が「待機」の時には、図１に示すように、当該極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々が床Ｇに近接していて温調ガスを効率よく流せないことが予想される。よって、「待機」時には、温調ガス供給キャップ２０−１，２０−２の夫々は遮蔽パイプ５４の上側に嵌められ、その結果、温調ガス供給器１８からの温調ガスは、上から下に向かって遮蔽パイプ５４を流れる。
これに対して、「交換」又は「装着」時には、温調ガス供給キャップ２０−１，２０−２の夫々は遮蔽パイプ５４の下側に嵌められ、その結果、温調ガス供給器１８からの温調ガスは、下から上に向かって遮蔽パイプ５４を流れる。
【００７３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【００７４】
例えば、プローブ冷却装置は、上記実施形態では図２に示されるプローブ冷却装置１４が採用されたが、特にこれに限定されず、ＮＭＲ装置に含まれる極低温プローブＰ（上記実施形態では２本の極低温プローブＰ１，Ｐ２）の夫々に対して冷媒を輸送可能な任意の装置を適用することができる。
【００７５】
図７は、本発明に係る極低温プローブ着脱装置を含むＮＭＲ装置であって、図１とは異なるプローブ冷却装置が採用されたＮＭＲ装置の全体構成を示す図である。
図７のＮＭＲ装置１においては、極低温プローブＰ１の冷却用のプローブ冷却装置１４−１と、極低温プローブＰ２の冷却用のプローブ冷却装置１４−２とが設けられている。
なお、図７のＮＭＲ装置１のそれ以外の構成は、図１のＮＭＲ装置１と同様である。従って、これらの説明は省略する。
【００７６】
プローブ冷却装置１４−１は、図１のプローブ冷却装置１４と基本的に同様の機能と構成を有しており、それ故、図１と同様に、プローブ冷却用圧縮機３１と、コールドヘッド３２と、コールドヘッド冷却用圧縮機３３とを備える。ここで、プローブ冷却用圧縮機３１乃至コールドヘッド冷却用圧縮機３３の説明については、図１を参照して上述しているので、ここでは省略する。
なお、図１のプローブ冷却装置１４は、２本の極低温プローブＰ１，Ｐ２の夫々に対して冷媒を輸送するための２系統の経路を有しており、それ故、系統を切り替えるための、開閉バルブ３４−１，３４−２と、開閉バルブ３５−１，３５−２とを備えている。これに対して、図７のプローブ冷却装置１４−１は、１本の極低温プローブＰ１に対してのみ冷媒を輸送できれば足りるため、つまり１系統で足りるため、開閉バルブ３４−１，３４−２と、開閉バルブ３５−１，３５−２とを備えていない。
【００７７】
プローブ冷却装置１４−２は、寒剤容器７１と、ポンプ７２とを備える。
寒剤容器７１は、極低温プローブＰ２に供給する寒剤（冷媒）、本実施形態では液体窒素を貯留する容器である。寒剤容器７１には、トランスファーチューブ１２−２内に格納される冷媒供給ラインＬ１１の上流側の端部が、接続されている。寒剤容器７１において、冷媒供給ラインＬ１１の上流側の端部は、底面部に近接して開口している。寒剤容器７１は、図示せぬ補給口から、往き冷媒８１の継ぎ足しが可能となるように構成されている。また、寒剤容器７１は、冷媒供給ラインＬ１１の上流側の端部に設けられたコネクタ（不図示）を取り外すことにより、別の寒剤容器７１と交換が可能となるように構成されている。
【００７８】
ポンプ７２は、冷媒排出ラインＬ１２（及び図２のＬ２２）を減圧して、寒剤容器７１から極低温プローブＰ２の熱交換器５３３へ、往き冷媒８１を吸引するポンプである。ポンプ７２は、例えば、ダイアフラムポンプにより構成される。ポンプ７２には、トランスファーチューブ１２−２内に格納される冷媒排出ラインＬ１２の下流側の端部が、接続されている。
【００７９】
このように、プローブ冷却装置１４−２の冷媒（往き冷媒８１や戻り冷媒８２）の輸送動力は、ポンプ７２によって発生する、（プローブ検出部配管の溶媒圧に対する)差圧である。
プローブ冷却装置１４−２の冷媒の輸送動力が差圧である点は、図１のプローブ冷却装置１４（及び図７のプローブ冷却装置１４）と同様である。
従って、上述したように、トランスファーチューブ１２−２は、極低温プローブＰ２の配置が変化するに応じて曲げ変形が加わる。ため、大気圧に対して差圧が大きい場合、高圧ガスの取扱い上、その輸送配管たる冷媒供給ラインＬ１１（冷却チューブ）を曲げるのは危険を伴う場合がある。そこで、差圧は可能な限り少なくすることが好適である。
【００８０】
また例えば、極低温プローブＰの本数は、上記実施形態では２本とされたが、特にこれに限定されず、１本でもよいし、３本以上でもよい。ただし、高感度測定能あるいは測定ハイスループット化を考慮するならば、１本（単体）よりも、２本以上（複数）の方が好適である。
ここで、極低温プローブＰの本数をＮ（Ｎは２以上の任意の整数値）とし、Ｎ本の極低温プローブＰの夫々を「極低温プローブＰ１乃至ＰＮ」の夫々と呼ぶならば、図示はしないが図１と比較して、極低温プローブＰ１乃至ＰＮの夫々に対して、荷台１１−１乃至１１−Ｎの夫々、トランスファーチューブ１２−１乃至１２−Ｎの夫々、支持台１３−１乃至１３−Ｎの夫々、開閉バルブ１６−１乃至１６−Ｎの夫々、真空配管１７−１乃至１７−Ｎの夫々、開閉バルブ１９−１乃至１９−Ｎの夫々、及び温調ガス供給キャップ２０−１乃至２０−Ｎが設けられる。また、プローブ冷却装置については、トランスファーチューブ１２−１乃至１２−Ｎの夫々を経由するＮ系統の冷媒（寒剤）の供給ラインが設けられれば足り、図１のように１台で構成されてもよいし、図７のように複数台で構成されてもよい。
【００８１】
また例えば、極低温プローブＰ−１，Ｐ−２を載せる荷台は、上述の実施形態では極低温プローブＰ−１，Ｐ−２の夫々を１本ずつ搭載する荷台１１−１，１１−２の夫々が採用されたが、特にこれに限定されず、例えば、極低温プローブＰ−１，Ｐ−２の両方を搭載する荷台（以下、「共通荷台」と呼ぶ）を採用してもよい。
ここで、極低温プローブＰの本数は上述したように２本に限定されずＮ本でよいので、共通荷台に搭載可能な極低温プローブＰの本数は、Ｋ本（Ｋは、２以上Ｎ以下の任意の整数値）とすることができる。
このような共通荷台は、Ｋ本の極低温プローブＰ１乃至ＰＫを搭載して、水平方向に移動する水平移動機構を備え、Ｋ本の極低温プローブＰ１乃至ＰＫの夫々を個別に垂直方向に移動させる垂直移動機構、及び、Ｋ本の極低温プローブＰ１乃至ＰＫの夫々を個別にかつ独立に離間するプローブ離間機構を有する。
【００８２】
また例えば、超伝導磁石ユニットＭに対する交換対象は、上述の実施形態では、極低温プローブＰ−１，Ｐ−２同士とされたが、特にこれに限定されず、極低温プローブＰと、冷却しない通常のプローブとされてもよい。
この場合、通常のプローブの超伝導磁石ユニットＭに対する着脱手法は、特に限定されず、プローブ着脱装置とは別の器具等を用いて着脱する手法を採用してもよいし、プローブ着脱装置の荷台１１−１又は１１−２（あるいはまた共通荷台）に搭載して、極低温プローブＰと同様に着脱する手法を採用してもよい。
つまり、荷台１１−１，１１−２は、極低温プローブＰに代えて、冷却部を有しない通常のプローブをさらに積載することもできる。
【００８３】
換言すると、本発明が適用されるプローブ着脱装置は、次のような構成を有すれば足り、各種各様の実施形態を取ることができる。
即ち、本発明が適用されるプローブ着脱装置は、極低温プローブをＮＭＲ装置（核磁気共鳴装置）に着脱するプローブ着脱装置であって、荷台と、プローブ冷却装置と、トランスファーチューブと、温調ガス供給器と、真空排気システムと、真空配管とを備える。
極低温プローブ（例えば図２の極低温プローブＰ）は、ＮＭＲ装置（核磁気共鳴装置）に装着された被測定物が核磁気共鳴により発生する電気信号を検出する信号検出部（例えば図２の検出コイル５１及びプリアンプ５２）と、冷媒により信号検出部を冷却する冷却部（例えば図２の冷却部５３）と、信号検出部及び冷却部と被測定物とを断熱する遮断パイプ（例えば図２の遮蔽パイプ５４）とを有する。
荷台（例えば図１の荷台１１−１，１１−２）は、極低温プローブを積載し、水平方向に移動する水平移動機構（例えば図４のボールキャスタ２１）、極低温プローブを垂直方向に移動させる垂直移動機構（例えば図４のハンドル２２、伝達機構２３、ボールねじ２４からなる機構）、及び、核磁気共鳴装置に装着された極低温プローブから離間するプローブ離間機構（例えば図５及び図６のステージ２５のプローブ置台２５１）を有する。
プローブ冷却装置（例えば図１のプローブ冷却装置１４や図７のプローブ冷却装置１４−１，１４−２）は、冷媒を極低温プローブとの間で往復することで、極低温プローブを冷却する。
トランスファーチューブ（例えば図１のトランスファーチューブ１２−１，１２−２）は、冷媒をプローブ冷却装置から極低温プローブへ供給する冷媒供給ライン（例えば図１の冷媒供給ラインＬ１１）と、極低温プローブから排出された冷媒をプローブ冷却装置へ戻すための冷媒排出ライン（例えば図１の冷媒排出ラインＬ１２）とを含み、フレキシブルな材質で構成される。
温調ガス供給器（例えば図１の温調ガス供給器１８）は、温度調整のための温度可変ガスを遮断パイプに供給する。
真空排気システム（例えば図１の真空排気システム１５）は、極低温プローブの内部を真空にする。
真空配管（例えば図１の真空配管１７−１，１７−２）は、真空排気システムと極低温プローブとを接続する、フレキシブルな材質で構成される。
【００８４】
本発明が適用されるプローブ着脱装置を適用することで、極低温プローブの着脱が容易にできる。さらに、本発明が適用される極低温プローブ着脱装置は、荷台、プローブ冷却装置、トランスファーチューブ、真空排気システム、及び真空配管を有している。これにより、極低温プローブが「待機」、「交換」、及び「装着」の何れの状態であっても「真空及び冷却要件」を満たすことが可能になり、試料の性質と知り得たい情報とに応じて複数本の中から最適な極低温プローブの選択が可能になる。これらの結果、高感度測定能が実現され、測定ハイスループット化が図れる。
【００８５】
ここで、極低温プローブの着脱方法を提案している上述の特許文献１においては、標準的な極低温プローブ構成における「交換」の際に「真空及び冷却要件」を満たす必要があるという課題が提示されている。このような課題を解決するために、トランスファーチューブが採用されている。そして、重い、固い(曲げにくい)、高圧で危険といった着脱を困難にしているトランスファーチューブの取扱い上の問題についても、極低温プローブの一部を超伝導マグネットに支持させ、トランスファーチューブを固定することに依って回避することが開示されている。
しかしながら、超伝導電磁石に固定された極低温プローブ一部からプローブ検出部をフレキシブルにすることを強いている。そのフレキシブル性を担保するために、高周波損失、可変コンデンサ調整用シャフト等の回転伝達機構の複雑さ、限られた超伝導ボアに曲げ機構を備えなければならない筐体設計の困難さ等、別の問題が存在する。
これに対して、本発明が適用されるプローブ着脱装置では、極低温プローブは「待機」等の状態においては、超伝導電磁石（図１の超伝導磁石ユニットＭ）から完全に離間され、その結果、トランスファーチューブにおける上述の別の問題は特に生じることはない。
【００８６】
さらにまた、複数の極低温プローブが交換後、時間を要することなくすぐにＮＭＲ装置として機能しＮＭＲ信号が検出可能となるためには、極低温プローブが「交換」や「待機」の状態の際に、「真空及び冷却要件」を満たすことの他、極低温プローブの試料空間内、即ち、信号検出部及び冷却部と被測定物とを断熱する遮断パイプ（例えば図２の遮蔽パイプ５４）内を所望の温度（通常は室温）に維持することも重要である。
即ち、標準的な極低温プローブにおける被測定物は、冷却部材と共に検出コイルやプリアンプ等が格納される真空容器との間に介在する真空断熱壁を挟んで、当該極低温プローブの中心軸上の空間であって、所望の温度（通常は室温）に維持された空間に置かれている。このような空間が試料空間であって、このような試料空間は、真空断熱壁により形成される遮断パイプ内に構成される。遮断パイプの真空断熱壁によってガス伝導に因る真空容器内の冷却部材からの熱伝達は断たれるが、熱輻射に因る熱伝達は現実的に少なからず残る。熱輻射に因って凍結が被測定物（試料）の破損を招き、試料空間の結露が極低温プローブの破損を招く可能性がある。
そこで、本発明が適用されるプローブ着脱装置では、温調ガス供給器によって、温度調整のための温度可変ガスが、試料空間たる遮断パイプ内に流れるので、試料空間の熱収支が相殺され、被測定物（試料）や極低温プローブの破損を防止することが可能になっている。
【００８７】
以上説明したように、本発明が適用されるプローブ着脱装置により、高感度測定能が可能になると共に、測定ハイスループット化が容易に実現可能になる。
【００８８】
ここで、プローブ着脱装置においては、
極低温プローブは複数本存在し、
複数の極低温プローブの夫々に対して、複数の荷台、複数のトランスファーチューブ、複数の真空配管等を備えることができる。
【００８９】
これにより、単一の超伝導電磁石を共有することを前提として、次の（１）及び（２）のような運用方法を簡単に構築することが可能になる。
（１）複数の極低温プローブに対して、「待機」、「交換」、及び「装着」の何れの状態でも「真空及び冷却要件」等を満たすことを可能にする運用方法。
（２）「真空及び冷却要件」等を満たした複数の極低温プローブの中から、試料の性質と知り得たい情報とに応じて選択した所望の１本を、ＮＭＲ装置（超伝導電磁石）に装着して被測定物（試料）の測定を可能にする運用方法。
このような運用方法（１）及び（２）を構築することで、高感度測定能及び測定ハイスループット化の実現という効果がより顕著なものになる。
【符号の説明】
【００９０】
１：ＮＭＲ装置、１１，１１−１，１１−２：荷台、１２−１，１２−２：トランスファーチューブ、１３−１，１３−２：支持台、１４，１４−１，１４−２：プローブ冷却装置、１５：真空排気システム、１６−１，１６−２：開閉バルブ、１７−１，１７−２：真空配管、１８：温調ガス供給器、１９−１，１９−２：開閉バルブ、２０−１，２０−２：温調ガス供給キャップ、２１：ボールキャスタ、２２：ハンドル、２３：伝達機構、２４：ボールねじ、２５：ステージ、２６：支柱軸、２７：台座２、２８：支柱板、３１：プローブ冷却用圧縮機、３２：コールドヘッド、３３：コールドヘッド冷却用圧縮機、３４−１，３４−２：開閉バルブ、３５−１，３５−２：開閉バルブ、５１：検出コイル、５２：プリアンプ、５３：冷却部、５４：遮蔽パイプ、５５：熱リンク、５６：プローブ側ジョイント、７１：寒剤容器、７２：ポンプ、８１：往き冷媒、８２：戻り冷媒、Ｍ：超伝導磁石ユニット、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２：極低温プローブ、Ｌ１１，Ｌ２１：冷媒供給ライン、Ｌ１２，Ｌ２２：冷媒排出ライン、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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