(57)【要約】【課題】磁場勾配コイルの悪影響をできる限り小さく抑えることができる核磁気共鳴プローブを提供する。【解決手段】真空断熱容器内に、支持部材を介して検出部隔壁を設け、該検出部隔壁の内側に置かれた検出部を冷却手段で冷却することにより、核磁気共鳴信号の検出感度を高めるようにした核磁気共鳴プローブにおいて、前記検出部隔壁内の試料に勾配磁場を印加するための磁場勾配コイルを、前記検出部隔壁の外側近傍に設け、該磁場勾配コイルと前記検出部隔壁との間を熱絶縁するとともに、該磁場勾配コイルと前記真空断熱容器との間を熱接触させた。【選択図】  図３
2004212354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空断熱容器内に、支持部材を介して検出部隔壁を設け、該検出部隔壁の内側に置かれた検出部を冷却手段で冷却することにより、核磁気共鳴信号の検出感度を高めるようにした核磁気共鳴プローブにおいて、
前記検出部隔壁内の試料に勾配磁場を印加するための磁場勾配コイルを、前記検出部隔壁の外側近傍に設け、該磁場勾配コイルと前記検出部隔壁との間を熱絶縁したことを特徴とする核磁気共鳴プローブ。
【請求項２】
前記磁場勾配コイルと前記検出部隔壁との間は、断熱スペーサーによって断熱されていることを特徴とする請求項１記載の核磁気共鳴プローブ。
【請求項３】
前記磁場勾配コイルと前記検出部隔壁との間は、真空空間によって断熱されていることを特徴とする請求項１記載の核磁気共鳴プローブ。
【請求項４】
前記磁場勾配コイルは、真空断熱容器と熱接触されていることを特徴とする請求項１、２、または３記載の核磁気共鳴プローブ。
【請求項５】
前記磁場勾配コイルは、熱伝導部材を挟んで真空断熱容器に取り付けられることにより、真空断熱容器と熱接触されていることを特徴とする請求項４記載の核磁気共鳴プローブ。
【請求項６】
前記磁場勾配コイルは、真空断熱容器に直接取り付けられることにより、真空断熱容器と熱接触されていることを特徴とする請求項４記載の核磁気共鳴プローブ。
【請求項７】
前記検出部隔壁と前記磁場勾配コイルの間に、鏡面仕上げされたＲＦシールドを設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の核磁気共鳴プローブ。
【請求項８】
前記支持部材に、伸縮部、または可動部を設けたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の核磁気共鳴プローブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核磁気共鳴プローブに関し、特に、検出部を低温ヘリウムガスで極低温に冷却することによって、核磁気共鳴信号の検出感度を高めるようにした核磁気共鳴プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
核磁気共鳴装置は、試料に強力な静磁場を印加して、試料中の核スピンを持った原子核の磁気モーメントに静磁場方向を軸とする歳差運動を惹起させた上で、静磁場方向に直交する向きの高周波磁場を印加して、原子核の磁気モーメントの歳差運動を励起し、その後、原子核の磁気モーメントの歳差運動が励起状態から基底状態に戻る際に放出される核磁気共鳴信号を、試料に固有な高周波磁界として観測する装置である。
【０００３】
核磁気共鳴信号は、通常、きわめて微弱であるため、その検出感度を高めるため、検出部が組み込まれた核磁気共鳴プローブに低温ガスの配管を設け、検出部を極低温に冷却することによって、核磁気共鳴装置の熱雑音を減らし、核磁気共鳴装置を高感度化することが行なわれている（特許文献１〜３）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３０７１７５号公報
【特許文献２】
特開平１０−３３２８０１号公報
【特許文献３】
特開２００１−１５３９３８号公報
従来の核磁気共鳴プローブと、静磁場を発生する超伝導磁石との位置関係を、図１に示す。図中、Ａは超伝導磁石である。超伝導磁石Ａの内部には、超伝導線により、主コイルＢが巻回されている。主コイルＢは、通常、液体ヘリウム等を蓄えることができる図示しない断熱容器中に置かれ、極低温に冷却されている。核磁気共鳴プローブＣは、このような磁石の外側に配置される鍔状のベース部と、磁石の内側に挿入される筒状部とで構成され、筒状部は、通常、この超伝導磁石Ａの中心軸に沿って貫通された筒状の穴Ｄの内部に向けて、下側の開口部から上方向に向けて挿入される。
【０００５】
次に、従来の核磁気共鳴プローブの構造を図２に示す。図中１３は、核磁気共鳴プローブの形に合わせて、磁石の外側に配置される鍔状のベース部と、磁石の内側に挿入される筒状部とで構成される真空断熱容器である。真空断熱容器１３内において、一端が真空断熱容器１３の下端面に固定された支柱１５によって支えられた冷却器８に、検出コイル２および同調整合回路３で構成される検出部を周囲から取り囲む検出部隔壁１が熱接触され、固定されている。検出コイル２は、図示しない筒状のボビンの外周に沿って巻回され、検出コイル２の検出中心１１は、図示しない超伝導磁石などから印加される外部静磁場の、磁場均一性が最も良い位置にセットされている。
【０００６】
冷却器８には、例えば低温ヘリウムガスなどの低温冷媒を注入／排出するためのトランスファー・ライン７、配管５から成る断熱配管が接続されている。
【０００７】
検出コイル２が巻回された図示しない筒状のボビンの中心軸に沿って、真空断熱容器１３の壁と交わる位置をＯリングなどで真空シールされた、試料温度可変用のガス配管６が貫通させてある。すなわち、試料温度可変用のガス配管６の外側には、図示しないボビンが、ガス配管６と同軸状に配置され、図示しないボビンの外側には、検出コイル２が、ガス配管６およびボビンと同軸状に配置されている。試料温度可変用のガスは、ガス配管６の内側を、下から上方向に向けて送風される。
【０００８】
測定用試料１４が入った試料管１２は、試料温度可変用のガス配管６の更に内側へ、上方向から下向きに、試料１４の中心が検出コイル２の検出中心１１と一致するように、ガス配管６と同軸状に挿入されている。検出コイル２は、同調整合回路３を経由して、ケーブル９により、真空断熱容器１３の外側に設けられたコネクター１０で、図示しない分光器と接続される。
【０００９】
このような構成において、例えば低温ヘリウムガスなどの低温冷媒を、外部から、トランスファー・ライン７、配管５を経由させて、冷却器８に注入し、検出部隔壁１を介して、検出部隔壁１内側の検出コイル２と同調整合回路３を冷却する。これにより、検出コイル２のＱ値を向上させるとともに、検出コイル２と同調整合回路３の熱雑音を低減させ、核磁気共鳴装置の感度を向上させる。また、同時に、試料温度可変用のガス配管６に、下部から温度制御されたガス（ＶＴガス）を注入して、試料１４の温度を適切な温度に維持する。また、測定時には、必要に応じて、磁場勾配コイル４に通電する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の低温冷却型核磁気共鳴プローブには、いくつかの問題点があった。それは、１つには、磁場勾配コイル４が、冷却される検出部隔壁１に熱接触されているので、通電による磁場勾配コイル４の発熱により、検出部隔壁１の温度が上昇し、検出部の電気特性が変化して、正常な核磁気共鳴信号が得られなくなることであった。磁場勾配コイル４の通電時間は、１秒あたり、たかだか数ミリ秒ないし数十ミリ秒程度だが、２００Ｗ程度の発熱があるため、瞬時に検出コイル２などの温度が変化してしまう。それを冷やさなくてはならないため、冷却器８の負担が大きかった。
【００１１】
また、２つには、磁場勾配コイル４は、検出部隔壁１の内側に実装されているため、検出コイル２との間で電気的な干渉が起こり、装置の感度を低下させたり、磁場勾配コイル４を構成している材料からバックグラウンド信号が出るといった問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、上述した点に鑑み、磁場勾配コイル４の悪影響をできる限り小さく抑えることができる核磁気共鳴プローブを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明にかかる核磁気共鳴プローブは、
真空断熱容器内に、支持部材を介して検出部隔壁を設け、該検出部隔壁の内側に置かれた検出部を冷却手段で冷却することにより、核磁気共鳴信号の検出感度を高めるようにした核磁気共鳴プローブにおいて、
前記検出部隔壁内の試料に勾配磁場を印加するための磁場勾配コイルを、前記検出部隔壁の外側近傍に設け、該磁場勾配コイルと前記検出部隔壁との間を熱絶縁したことを特徴としている。
【００１４】
また、前記磁場勾配コイルと前記検出部隔壁との間は、断熱スペーサーによって断熱されていることを特徴としている。
【００１５】
また、前記磁場勾配コイルと前記検出部隔壁との間は、真空空間によって断熱されていることを特徴としている。
【００１６】
また、前記磁場勾配コイルは、真空断熱容器と熱接触されていることを特徴としている。
【００１７】
また、前記磁場勾配コイルは、熱伝導部材を挟んで真空断熱容器に取り付けられることにより、真空断熱容器と熱接触されていることを特徴としている。
【００１８】
また、前記磁場勾配コイルは、真空断熱容器に直接取り付けられることにより、真空断熱容器と熱接触されていることを特徴としている。
【００１９】
また、前記検出部隔壁と前記磁場勾配コイルの間に、鏡面仕上げされたＲＦシールドを設けたことを特徴としている。
【００２０】
また、前記支持部材に、伸縮部、または可動部を設けたことを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図３は、本発明にかかる核磁気共鳴プローブの一実施例を表わしたものである。
【００２２】
図中１３は、核磁気共鳴プローブの形に合わせて、磁石の外側に配置される鍔状のベース部と、磁石の内側に挿入される筒状部とで構成される真空断熱容器である。真空断熱容器１３内において、一端が真空断熱容器１３の下端面に固定された支柱１５によって支えられた冷却器８に、検出コイル２および同調整合回路３で構成される検出部を周囲から取り囲む検出部隔壁１が熱接触され、固定されている。検出コイル２は、図示しない筒状のボビンの外周に沿って巻回され、検出コイル２の検出中心１１は、図示しない超伝導磁石などから印加される外部静磁場の、磁場均一性が最も良い位置にセットされている。
【００２３】
冷却器８には、例えば低温ヘリウムガスなどの低温冷媒を注入／排出するためのトランスファー・ライン７、配管５から成る断熱配管が接続されている。
【００２４】
検出コイル２が巻回された図示しない筒状のボビンの中心軸に沿って、真空断熱容器１３の壁と交わる位置をＯリングなどで真空シールされた、試料温度可変用のガス配管６が貫通させてある。すなわち、試料温度可変用のガス配管６の外側には、図示しないボビンが、ガス配管６と同軸状に配置され、図示しないボビンの外側には、検出コイル２が、ガス配管６およびボビンと同軸状に配置されている。試料温度可変用のガスは、ガス配管６の内側を、下から上方向に向けて送風される。
【００２５】
測定用試料１４が入った試料管１２は、試料温度可変用のガス配管６の更に内側へ、上方向から下向きに、試料１４の中心が検出コイル２の検出中心１１と一致するように、ガス配管６と同軸状に挿入されている。検出コイル２は、同調整合回路３を経由して、ケーブル９により、真空断熱容器１３の外側に設けられたコネクター１０で、図示しない分光器と接続される。
【００２６】
検出部隔壁１の外側近傍には、磁場勾配コイル４が置かれている。磁場勾配コイル４と検出部隔壁１との間には、断熱性のスペーサー１７を挟んで、磁場勾配コイル４と検出部隔壁１とが、直接熱接触しないように固定されている。
【００２７】
また、検出部隔壁１内側の検出部と、検出部隔壁１外側の磁場勾配コイル４とが、互いに電気的な干渉を起こさないようにするために、検出部隔壁１の外壁は、ＲＦシールドで覆われている。このＲＦシールドは、例えば、表皮効果でＲＦ電流が流れる深さの数倍程度の厚さの金属箔を巻き付けた、絶縁材料でできたボビンで構成する。あるいは、熱伝導性の高いアルミナなどでできたセラミックボビンの表面を、銀などでメタライズしたもので構成しても良い。これらのＲＦシールドの表面は、滑らかな鏡面仕上げとすることが望ましい。
【００２８】
また、磁場勾配コイル４と真空断熱容器１３との間の隙間には、例えば、銅網線などでできた熱伝導部材２０を挟んで、両者を熱接触させる。この熱伝導部材２０は、磁場勾配コイル４が発生する勾配磁場を妨げるような渦電流が流れないように、配置に配慮する。尚、磁場勾配コイル４と真空断熱容器１３とを熱接触させる目的で、銅網線などの代わりに、熱伝導性の高いアルミナなどを用いても良い。
【００２９】
このような構成において、例えば低温ヘリウムガスなどの低温冷媒を、外部から、トランスファー・ライン７、配管５を経由させて、冷却器８に注入し、検出部隔壁１を介して、検出部隔壁１内側の検出コイル２と同調整合回路３を冷却する。これにより、検出コイル２のＱ値を向上させるとともに、検出コイル２と同調整合回路３の熱雑音を低減させ、核磁気共鳴装置の感度を向上させる。また、同時に、試料温度可変用のガス配管６に、下部から温度制御されたガス（ＶＴガス）を注入して、試料１４の温度を適切な温度に維持する。
【００３０】
また、測定時には、必要に応じて、磁場勾配コイル４に通電する。検出部隔壁１の外壁は、検出部が磁場勾配コイル４と電気的に干渉しないように、ＲＦシールドで覆われているので、干渉による感度の低下を防ぐことができる。このＲＦシールドは、磁場勾配パルスによって発生する渦電流が、十分速く減衰するような材料と厚みになっているので、核磁気共鳴測定に十分な、素早い磁場勾配の立ち上がりが得られるばかりでなく、十分に薄いので、容易に冷却され、電気抵抗が低減して、ＲＦの電力損失を小さくすることができる。また、鏡面仕上げなので、外部からの輻射熱を反射して、熱が検出部隔壁１内部に侵入するのを防ぐことができる。
【００３１】
また、検出部隔壁１と磁場勾配コイル４の間は、断熱スペーサー１７で断熱され、真空断熱容器１３と磁場勾配コイル４との間は、熱伝導部材２０で熱接触されているので、磁場勾配コイル４の通電時には、検出部隔壁１への熱伝達を抑えるとともに、熱伝導部材２０と真空断熱容器１３を介して、外部への放熱を促進することができる。これにより、検出部隔壁１の温度上昇を回避するとともに、磁場勾配コイル４の過熱・焼損をも回避することができる。
【００３２】
図４は、本発明にかかる核磁気共鳴プローブの別の実施例を表わしたものである。
【００３３】
図中１３は、核磁気共鳴プローブの形に合わせて、磁石の外側に配置される鍔状のベース部と、磁石の内側に挿入される筒状部とで構成される真空断熱容器である。真空断熱容器１３内において、検出コイル２と同調整合回路３で構成される検出部を周囲から取り囲む検出部隔壁１は、固定部品２１と断熱スペーサー２２により、真空断熱容器１３の筒状部の先端端面にしっかりと固定されている。
【００３４】
また、検出部隔壁１は、一端が真空断熱容器１３の下端面に固定された支柱１５によって支えられた冷却器８にも固定され、検出部隔壁１と冷却器８との間は熱接触されている。支柱１５の中間部分には、伸縮部（可動部）１８が設けられている。検出コイル２は、図示しない筒状のボビンの外周に沿って巻回され、固定されている。検出コイル２の検出中心１１は、図示しない超伝導磁石などから印加される外部静磁場の、磁場均一性が最も良い位置にセットされている。
【００３５】
冷却器８には、例えば低温ヘリウムガスなどの低温冷媒を注入／排出するためのトランスファー・ライン７、配管５から成る断熱配管が接続されている。
【００３６】
検出コイル２が巻回された図示しない筒状のボビンの中心軸に沿って、真空断熱容器１３の壁と交わる位置をＯリングなどで真空シールされた、試料温度可変用のガス配管６が貫通させてある。すなわち、試料温度可変用のガス配管６の外側には、図示しないボビンが、ガス配管６と同軸状に配置され、図示しないボビンの外側には、検出コイル２が、ガス配管６およびボビンと同軸状に配置されている。試料温度可変用のガスは、ガス配管６の内側を、下から上方向に向けて送風される。
【００３７】
測定用試料１４が入った試料管１２は、試料温度可変用のガス配管６の更に内側へ、上方向から下向きに、試料１４の中心が検出コイル２の検出中心１１と一致するように、ガス配管６と同軸状に挿入されている。検出コイル２は、同調整合回路３を経由して、ケーブル９により、真空断熱容器１３の外側に設けられたコネクター１０で、図示しない分光器と接続される。
【００３８】
検出部隔壁１の外側近傍には、磁場勾配コイル４が置かれている。磁場勾配コイル４と検出部隔壁１との間には、断熱性のスペーサー１７を挟んで、磁場勾配コイル４と検出部隔壁１とが、直接熱接触しないように固定されている。
【００３９】
また、検出部隔壁１内側の検出部と、検出部隔壁１外側の磁場勾配コイル４とが、互いに電気的な干渉を起こさないようにするために、検出部隔壁１の外壁は、ＲＦシールドで覆われている。このＲＦシールドは、例えば、表皮効果でＲＦ電流が流れる深さの数倍程度の厚さの金属箔を巻き付けた、絶縁材料でできたボビンで構成する。あるいは、熱伝導性の高いアルミナなどでできたセラミックボビンの表面を、銀などでメタライズしたもので構成しても良い。これらのＲＦシールドの表面は、滑らかな鏡面仕上げとすることが望ましい。
【００４０】
また、磁場勾配コイル４と真空断熱容器１３との間の隙間には、例えば、銅網線などでできた熱伝導部材２０を挟んで、両者を熱接触させる。この熱伝導部材２０は、磁場勾配コイル４が発生する勾配磁場を妨げるような渦電流が流れないように、配置に配慮する。尚、磁場勾配コイル４と真空断熱容器１３とを熱接触させる目的で、銅網線などの代わりに、熱伝導性の高いアルミナなどを用いても良い。
【００４１】
このような構成において、例えば低温ヘリウムガスなどの低温冷媒を、外部から、トランスファー・ライン７、配管５を経由させて、冷却器８に注入し、検出部隔壁１を介して、検出部隔壁１内側の検出コイル２と同調整合回路３を冷却する。これにより、検出コイル２のＱ値を向上させるとともに、検出コイル２と同調整合回路３の熱雑音を低減させ、核磁気共鳴装置の感度を向上させる。また、同時に、試料温度可変用のガス配管６に、下部から温度制御されたガス（ＶＴガス）を注入して、試料１４の温度を適切な温度に維持する。
【００４２】
また、測定時には、必要に応じて、磁場勾配コイル４に通電する。検出部隔壁１の外壁は、検出部が磁場勾配コイル４と電気的に干渉しないように、ＲＦシールドで覆われているので、干渉による感度の低下を防ぐことができる。このＲＦシールドは、磁場勾配パルスによって発生する渦電流が、十分速く減衰するような材料と厚みになっているので、核磁気共鳴測定に十分な、素早い磁場勾配の立ち上がりが得られるばかりでなく、十分に薄いので、容易に冷却され、電気抵抗が低減して、ＲＦの電力損失を小さくすることができる。また、鏡面仕上げなので、外部からの輻射熱を反射して、熱が検出部隔壁１の内部に侵入するのを防ぐことができる。
【００４３】
また、検出部隔壁１と磁場勾配コイル４の間は、断熱スペーサー１７で断熱され、真空断熱容器１３と磁場勾配コイル４との間は、熱伝導部材２０で熱接触されているので、磁場勾配コイル４の通電時には、検出部隔壁１への熱伝達を抑えるとともに、熱伝導部材２０と真空断熱容器１３を介して、外部への放熱を促進することができる。これにより、検出部隔壁１の温度上昇を回避するとともに、磁場勾配コイル４の過熱・焼損をも回避することができる。
【００４４】
また、検出部隔壁１を支える支柱１５の中間部分には、予め伸縮部（可動部）１８が設けられているので、冷却器８で検出部隔壁１を冷却した際に、仮に真空断熱容器１３の筒状部の先端端面に固定された検出部隔壁１や、支柱１５が熱収縮して、支柱１５に強い張力が働いたとしても、伸縮部（可動部）１８が自動的に伸縮して、その張力による歪みを吸収・緩和してくれる。
【００４５】
図５は、本発明にかかる核磁気共鳴プローブの別の実施例を表わしたものである。
【００４６】
図中１３は、核磁気共鳴プローブの形に合わせて、磁石の外側に配置される鍔状のベース部と、磁石の内側に挿入される筒状部とで構成される真空断熱容器である。真空断熱容器１３内において、検出コイル２と同調整合回路３で構成される検出部を周囲から取り囲む検出部隔壁１は、固定部品２１と断熱スペーサー２２により、真空断熱容器１３の筒状部の先端端面にしっかりと固定されている。
【００４７】
また、検出部隔壁１は、一端が真空断熱容器１３の下端面に固定された支柱１５によって支えられた冷却器８にも固定され、検出部隔壁１と冷却器８との間は熱接触されている。支柱１５の中間部分には、伸縮部（可動部）１８が設けられている。検出コイル２は、図示しない筒状のボビンの外周に沿って巻回され、固定されている。検出コイル２の検出中心１１は、図示しない超伝導磁石などから印加される外部静磁場の、磁場均一性が最も良い位置にセットされている。
【００４８】
冷却器８には、例えば低温ヘリウムガスなどの低温冷媒を注入／排出するためのトランスファー・ライン７、配管５から成る断熱配管が接続されている。
【００４９】
検出コイル２が巻回された図示しない筒状のボビンの中心軸に沿って、真空断熱容器１３の壁と交わる位置をＯリングなどで真空シールされた、試料温度可変用のガス配管６が貫通させてある。すなわち、試料温度可変用のガス配管６の外側には、図示しないボビンが、ガス配管６と同軸状に配置され、図示しないボビンの外側には、検出コイル２が、ガス配管６およびボビンと同軸状に配置されている。試料温度可変用のガスは、ガス配管６の内側を、下から上方向に向けて送風される。
【００５０】
測定用試料１４が入った試料管１２は、試料温度可変用のガス配管６の更に内側へ、上方向から下向きに、試料１４の中心が検出コイル２の検出中心１１と一致するように、ガス配管６と同軸状に挿入されている。検出コイル２は、同調整合回路３を経由して、ケーブル９により、真空断熱容器１３の外側に設けられたコネクター１０で、図示しない分光器と接続される。
【００５１】
検出部隔壁１の外側近傍には、磁場勾配コイル４が置かれている。磁場勾配コイル４は、真空断熱容器１３と熱接触するように、真空断熱容器１３の側壁に直接取り付けられ、検出部隔壁１とは、真空空間を挟んで、直接熱接触しないように固定されている。
【００５２】
また、検出部隔壁１内側の検出部と、検出部隔壁１外側の磁場勾配コイル４とが、互いに電気的な干渉を起こさないようにするために、検出部隔壁１の外壁は、ＲＦシールドで覆われている。このＲＦシールドは、例えば、表皮効果でＲＦ電流が流れる深さの数倍程度の厚さの金属箔を巻き付けた、絶縁材料でできたボビンで構成する。あるいは、熱伝導性の高いアルミナなどでできたセラミックボビンの表面を、銀などでメタライズしたもので構成しても良い。これらのＲＦシールドの表面は、滑らかな鏡面仕上げとすることが望ましい。
【００５３】
このような構成において、例えば低温ヘリウムガスなどの低温冷媒を、外部から、トランスファー・ライン７、配管５を経由させて、冷却器８に注入し、検出部隔壁１を介して、検出部隔壁１内側の検出コイル２と同調整合回路３を冷却する。これにより、検出コイル２のＱ値を向上させるとともに、検出コイル２と同調整合回路３の熱雑音を低減させ、核磁気共鳴装置の感度を向上させる。また、同時に、試料温度可変用のガス配管６に、下部から温度制御されたガス（ＶＴガス）を注入して、試料１４の温度を適切な温度に維持する。
【００５４】
また、測定時には、必要に応じて、磁場勾配コイル４に通電する。検出部隔壁１の外壁は、検出部が磁場勾配コイル４と電気的に干渉しないように、ＲＦシールドで覆われているので、干渉による感度の低下を防ぐことができる。このＲＦシールドは、磁場勾配パルスによって発生する渦電流が、十分速く減衰するような材料と厚みになっているので、核磁気共鳴測定に十分な、素早い磁場勾配の立ち上がりが得られるばかりでなく、十分に薄いので、容易に冷却され、電気抵抗が低減して、ＲＦの電力損失を小さくすることができる。また、鏡面仕上げなので、外部からの輻射熱を反射して、熱が検出部隔壁１の内部に侵入するのを防ぐことができる。
【００５５】
また、磁場勾配コイル４は、真空空間を挟んで、検出部隔壁１とは直接熱接触しないようにしつつ、真空断熱容器１３の側壁に直接取り付けられているので、磁場勾配コイル４の通電時には、磁場勾配コイル４が取り付けられた真空断熱容器１３を介して、前述のどの実施例よりも高い効率で、外部への放熱を行なわせることができる。これにより、検出部隔壁１の温度上昇を回避するとともに、磁場勾配コイル４の過熱・焼損をも回避することができる。
【００５６】
また、検出部隔壁１を支える支柱１５の中間部分には、予め伸縮部（可動部）１８が設けられているので、冷却器８で検出部隔壁１を冷却した際に、仮に真空断熱容器１３の筒状部の先端端面に固定された検出部隔壁１や、支柱１５が熱収縮して、支柱１５に強い張力が働いたとしても、伸縮部（可動部）１８が自動的に伸縮して、その張力による歪みを吸収・緩和してくれる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明の核磁気共鳴プローブによれば、真空断熱容器内に、支持部材を介して検出部隔壁を設け、該検出部隔壁の内側に置かれた検出部を冷却手段で冷却することにより、核磁気共鳴信号の検出感度を高めるようにした核磁気共鳴プローブにおいて、前記検出部隔壁内の試料に勾配磁場を印加するための磁場勾配コイルを、前記検出部隔壁の外側近傍に設け、該磁場勾配コイルと前記検出部隔壁との間を熱絶縁するとともに、該磁場勾配コイルと前記真空断熱容器との間を熱接触させたので、磁場勾配コイルの発熱による、検出部への熱侵入を、できる限り小さく抑えることができるようになると共に、磁場勾配コイルの放熱を確保して、磁場勾配コイルの過熱、焼損を回避することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の核磁気共鳴装置を示す図である。
【図２】従来の核磁気共鳴プローブを示す図である。
【図３】本発明にかかる核磁気共鳴プローブの一実施例を示す図である。
【図４】本発明にかかる核磁気共鳴プローブの別の実施例を示す図である。
【図５】本発明にかかる核磁気共鳴プローブの別の実施例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ・・・超伝導磁石、Ｂ・・・主コイル、Ｃ・・・核磁気共鳴プローブ、Ｄ・・・穴、１・・・検出部隔壁、２・・・検出コイル、３・・・同調整合回路、４・・・磁場勾配コイル、５・・・配管、６・・・ガス配管、７・・・トランスファー・ライン、８・・・冷却器、９・・・ケーブル、１０・・・コネクター、１１・・・検出中心、１２・・・試料管、１３・・・真空断熱容器、１４・・・試料、１５・・・支柱、１７・・・断熱スペーサー、１８・・・伸縮部（可動部）、２０・・・熱伝導部材、２１・・・固定部品、２２・・・断熱スペーサー。
【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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