(57)【要約】【課題】風圧が弱い場合にもサンプルロータが沈み込まないようなＮＭＲ装置用自動試料交換装置を提供する。【解決手段】ＳＣＭの中心を鉛直下方向に延びるハウジングの穴から吹き上げるエアの風圧によってサンプル管をハウジングの開口直上部に浮上させ、該エアの風圧を絞ることによってハウジングの穴の底部にあるＮＭＲ測定部に向けてサンプル管を下降させるエアによるサンプル管上下機構を備えたＮＭＲ装置に用いられるＮＭＲ装置用自動試料交換装置であって、サンプル管がハウジングの開口直上部に所定の風圧以上の風圧で浮上しているときには、サンプル管に取り付けられたサンプルロータと当接して引っ込み、サンプル管がハウジングの開口直上部から外れた位置に移動したときには、サンプルロータをハウジングの開口直上部で保持するために再び突き出るフックから成るラッチ機構を備えた。【選択図】図２
2007212213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＣＭの中心を鉛直下方向に延びるハウジングの穴から吹き上げるエアの風圧によってサンプル管をハウジングの開口直上部に浮上させ、該エアの風圧を絞ることによってハウジングの穴の底部にあるＮＭＲ測定部に向けてサンプル管を下降させるエアによるサンプル管上下機構を備えたＮＭＲ装置に用いられるＮＭＲ装置用自動試料交換装置であって、
サンプル管がハウジングの開口直上部に所定の風圧以上の風圧で浮上しているときには、サンプル管に取り付けられたサンプルロータと当接して引っ込み、サンプル管がハウジングの開口直上部から外れた位置に移動したときには、サンプルロータをハウジングの開口直上部で保持するために再び突き出るフックから成るラッチ機構を備えたことを特徴とするＮＭＲ装置用自動試料交換装置。
【請求項２】
前記フックは、前記サンプル管を載置したターンテーブルと一体的に回転するカムにより駆動されることを特徴とする請求項１記載のＮＭＲ装置用自動試料交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＭＲ装置に用いられる自動試料交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＭＲ装置は、試料に強力な静磁場（主磁場）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、そこに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ＮＭＲ信号を試料に固有な周波数を持った高周波磁界として観測する装置である。
【０００３】
現在では、ＮＭＲ測定の相当部分は、手順の確定したルーチン測定となっており、試料を連続的にセットしたり取り出したりする作業を効率化するために、自動的に試料の出し入れを行なう自動試料交換装置が用いられるようになっている（特許文献１〜３）。
【０００４】
自動設定可能な試料点数の少ない自動試料交換装置の場合、図１のように、超伝導磁石（ＳＣＭ）の上部に直接自動試料交換装置を取り付けて、ＮＭＲ試料の試料交換を行なわせることが可能である。このようなＳＣＭ直上型の自動試料交換装置では、サンプル保持機構としてチャッキングプレート２を採用している（特許文献１）。
【０００５】
円筒状のサンプルスリーブ１は、ターンテーブル３の上に固定される形でターンテーブル３の周上に等間隔に８個設けられている。各サンプルスリーブ１には、サンプルロータ６を装着されたサンプル管が１個ずつ挿入設置されている。ターンテーブル３の回転軸は、ＳＣＭの直上からずれた位置に置かれており、ターンテーブル３の回転によって８個から成るサンプルスリーブ１の任意の１つだけをＳＣＭの中心軸上に送ることができる構造になっている。
【０００６】
ＳＣＭの直上からは、ＳＣＭの中心軸に沿って筒状のハウジング１０が鉛直下方向に延びていて、ハウジング１０の穴に沿ってサンプルロータ６を摺動落下させることにより、サンプル管をＮＭＲ測定部に運ぶことができる構造になっている。通常は、ハウジング１０の穴の底方向から上方向に向けて、イジェクト・エアが送風されていて、その風圧によってサンプルロータ６はハウジング１０の上端開口部に位置するサンプルスリーブ１の中で浮いた状態となっている。このとき、イジェクト・エアを絞ると、風圧の減少によってサンプルロータ６はゆっくりと下降していき、ＮＭＲ測定部にサンプル管をロードさせることができる。
【０００７】
サンプルスリーブ１がＳＣＭのハウジング１０の直上から外れている位置では、ハウジング１０から吹き上げてくるイジェクト・エアがないのでサンプルロータ６を浮かせることができない。そのため、チャッキングプレート２でサンプルロータ６を受け止めてサンプルロータ６が落下しないようにしている。
【０００８】
ハウジング１０の直上の位置では、サンプルスリーブ１からハウジング１０内のＮＭＲ測定部へのサンプルロータ６のロードを可能にするため、チャッキングプレート２に切欠きが設けられている。切欠きの存在のため、この位置ではチャッキングプレート２によるサンプルロータ６の保持は行なわれないが、サンプルロータ６はハウジング１０から吹き上げてくるイジェクト・エアの風圧によってサンプルスリーブ１の中で浮いた状態となって空中に保持される。
【０００９】
ターンテーブル３の回転時に別のサンプルロータ６がハウジング１０の直上を通過する際は、チャッキングプレート２の切欠きを通るため、チャッキングプレート２によるサンプルローラ６の保持は行なわれないが、イジェクト・エアの風圧によってサンプルロータ６が浮き上がるため、サンプルロータ６が沈み込んでハウジング１０とターンテーブル３との間に挟まれることはない。
【００１０】
目的のサンプル管を保持したサンプルロータ６がハウジング１０の直上の位置に来たら、ターンテーブル３の回転を止め、イジェクト・エアの風量を絞ってサンプルロータ６をハウジング１０内の測定部にロードさせる。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−６２３１５号公報
【特許文献２】米国特許第５５３４７８０号公報
【特許文献３】米国特許第４５８１５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上述のチャッキングプレート２を用いたサンプルロータ保持機構は、ＳＣＭのハウジング１０の直上位置から外れると働き、ハウジング１０の直上位置ではサンプルのロード／イジェクトができるようにするために働かない仕組みとなっている。
【００１３】
したがって、イジェクト・エアの風圧が何らかの原因で弱い場合には、目的とするサンプルロータの手前に別のサンプルロータが存在している場合、ターンテーブル３が目的のサンプルロータをＳＣＭの直上位置まで搬送するために回転中に、別のサンプルロータがハウジング１０の直上位置を通過する際に、サンプルロータが沈み込んでハウジング１０とターンテーブル３との間に挟まれ、サンプル管を破損する場合があった。
【００１４】
本発明の目的は、上述した点に鑑み、イジェクト・エアの風圧が弱い場合にもサンプルロータが沈み込まないようなＮＭＲ装置用自動試料交換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的を達成するため、本発明にかかるＮＭＲ装置用自動試料交換装置は、
ＳＣＭの中心を鉛直下方向に延びるハウジングの穴から吹き上げるエアの風圧によってサンプル管をハウジングの開口直上部に浮上させ、該エアの風圧を絞ることによってハウジングの穴の底部にあるＮＭＲ測定部に向けてサンプル管を下降させるエアによるサンプル管上下機構を備えたＮＭＲ装置に用いられるＮＭＲ装置用自動試料交換装置であって、
サンプル管がハウジングの開口直上部に所定の風圧以上の風圧で浮上しているときには、サンプル管に取り付けられたサンプルロータと当接して引っ込み、サンプル管がハウジングの開口直上部から外れた位置に移動したときには、サンプルロータをハウジングの開口直上部で保持するために再び突き出るフックから成るラッチ機構を備えたことを特徴としている。
【００１６】
また、前記フックは、前記サンプル管を載置したターンテーブルと一体的に回転するカムにより駆動されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＮＭＲ装置用自動試料交換装置によれば、
ＳＣＭの中心を鉛直下方向に延びるハウジングの穴から吹き上げるエアの風圧によってサンプル管をハウジングの開口直上部に浮上させ、該エアの風圧を絞ることによってハウジングの穴の底部にあるＮＭＲ測定部に向けてサンプル管を下降させるエアによるサンプル管上下機構を備えたＮＭＲ装置に用いられるＮＭＲ装置用自動試料交換装置であって、
サンプル管がハウジングの開口直上部に所定の風圧以上の風圧で浮上しているときには、サンプル管に取り付けられたサンプルロータと当接して引っ込み、サンプル管がハウジングの開口直上部から外れた位置に移動したときには、サンプルロータをハウジングの開口直上部で保持するために再び突き出るフックから成るラッチ機構を備えたので、
エアの風圧が弱い場合にもサンプルロータが沈み込まないようなＮＭＲ装置用自動試料交換装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図２は、本発明にかかるＮＭＲ装置用自動試料交換装置の一実施例である。図１と共通の部材には、図１と同じ番号をつけて説明する。
【００１９】
円筒状のサンプルスリーブ１は、ターンテーブル３の上に固定される形でターンテーブル３の周上に等間隔に８個設けられている。各サンプルスリーブ１には、サンプルロータ６を装着されたサンプル管が１個ずつ挿入設置されている。ターンテーブル３の回転軸は、ＳＣＭの直上からずれた位置に置かれており、ターンテーブル３の回転によって８個から成るサンプルスリーブ１の任意の１つだけをＳＣＭの中心軸上に送ることができる構造になっている。
【００２０】
ＳＣＭの直上からは、ＳＣＭの中心軸に沿って筒状のハウジング１０が鉛直下方向に延びていて、ハウジング１０の穴に沿ってサンプルロータ６を摺動落下させることにより、サンプル管をＮＭＲ測定部に運ぶことができる構造になっている。通常は、ハウジング１０の穴の底方向から上方向に向けて、イジェクト・エアが送風されていて、その風圧によってサンプルロータ６はハウジング１０の上端開口部に位置するサンプルスリーブ１の中で浮いた状態となっている。このとき、イジェクト・エアを絞ると、風圧の減少によってサンプルロータ６はゆっくりと下降していき、ＮＭＲ測定部にサンプル管をロードさせることができる。
【００２１】
サンプルスリーブ１がＳＣＭのハウジング１０の直上から外れている位置では、ハウジング１０から吹き上げてくるイジェクト・エアがないのでサンプルロータ６を浮かせることができない。そのため、チャッキングプレート２でサンプルロータ６を受け止めてサンプルロータ６が落下しないようにしている。
【００２２】
ハウジング１０の直上の位置では、サンプルスリーブ１からハウジング１０内のＮＭＲ測定部へのサンプルロータ６のロードを可能にするため、チャッキングプレート２に切欠きが設けられている。切欠きの存在のため、この位置ではチャッキングプレート２によるサンプルロータ６の保持は行なわれないが、サンプルロータ６はハウジング１０から吹き上げてくるイジェクト・エアの風圧によってサンプルスリーブ１の中で浮いた状態となって空中に保持されている。
【００２３】
このような構成において、ハウジング１０の直上位置に、従来のサンプルロータ保持機構であるチャッキングプレート２とは別に、ラッチ型サンプル保持機構を設ける。ラッチ型サンプル保持機構は、サンプルロータ６をハウジング１０の直上位置で保持するフック７と、サンプルロータ６がハウジング１０の直上から横方向に移動したときにフック７をハウジング１０の直上方向に押し出すカム８とを持っている。このカム８は、フック７をハウジング１０の直上方向に押し出すために、フック７に当接する突出部を有している。この当接部は、ターンテーブル３の周上に等間隔に配置された各サンプルスリーブ１間の中間の角度位置に各１個ずつ設けられていて、サンプルスリーブ１とともに回転する。
【００２４】
フック７は、サンプルロータ６を保持するための突起Ｂと、サンプルロータ６の頭部による押圧を受け取る突起Ａとを備え、スライドガイド９上を摺動する構成になっている。カム８の回転に伴ってカム８の突出部がフック７に当接し、突出部によりフック７がハウジング１０の直上方向に押し出されると、サンプルスリーブ１の内孔側に突起Ｂが突き出して、サンプルロータ６を保持する（図２、３）。また、サンプルロータ６がイジェクト・エアによって押し上げられ、サンプルロータ６の頭部が突起Ａに当接すると、フック７はスライドガイド９上を摺動して引っ込み、サンプルロータ６の保持は解除される（図４）。このスライドガイド９は、適当な手段によりチャッキングプレート２上に固定されている（図５）。
【００２５】
そのため、イジェクト・エアによるサンプルロータ６の浮上がない限り、サンプルロータ６は突起Ａと当接することができず、サンプルロータ６は突起Ｂによる保持から解放されない。これにより、もし何らかの原因でイジェクト・エアの風圧が低下しても、サンプルロータ６はもとの位置に保持され、ハウジング１０に向けて沈み込むことがなく、サンプルロータがハウジング１０の直上位置を通過する際に、サンプルロータが沈み込んでハウジング１０とターンテーブル３との間に挟まれ、サンプル管を破損する恐れはない。
【００２６】
一方、イジェクト・エアがサンプルロータ６を浮上させるのに十分な所定の風量を超える風量を持っている場合には、サンプルロータ６がハウジング１０の直上位置を通過する際に、サンプルロータ６が浮上して突起Ａと当接してフック７を後退させ、突起Ｂによるサンプルロータ６の保持を解除するが、十分な風圧のおかげでサンプルロータ６はハウジング１０に向けて沈み込むことがないので、サンプルロータがハウジング１０の直上位置を通過する際に、サンプルロータが沈み込んでハウジング１０とターンテーブル３との間に挟まれ、サンプル管を破損する恐れはない。
【００２７】
目的のサンプルロータ６がハウジング１０の直上位置にやって来た場合には、サンプルロータ６が浮上して突起Ａと当接して突起Ｂによるサンプルロータ６の保持を解除することができるので、保持を解除されたサンプルロータ６は、イジェクト・エアを絞ることによってハウジング１０の穴に向けてゆっくりと下降することができ、ＮＭＲ測定部にサンプル管をロードさせることができる。
【００２８】
ＮＭＲの測定が終わり、ＮＭＲ測定部にロードされていたサンプルロータ６がイジェクト・エアでイジェクトされ、次のサンプル位置までターンテーブル３が回転すると、それにつれて一体的にカム８も回転し、フック７が再び押し出されてきて、ハウジング１０直上位置で突起Ｂによりサンプルロータ６を保持する。イジェクト・エアが何らかの原因で弱い場合は、フック７の突起Ａがサンプルロータ６と当接することがないので、フック７は後退せず、サンプルロータ６はハウジング１０の直上位置に突起Ｂで保持された状態を維持している。そのため、ターンテーブルの回転途中に別のサンプルロータ６があっても、そのサンプルロータ６がハウジング１０内に沈み込んでハウジング１０とターンテーブル３との間に挟まれることはない。
【００２９】
なお、本実施例では、回転型のＮＭＲ装置用自動試料交換装置について述べたが、本発明は直線移動型のＮＭＲ装置用自動試料交換装置にも適用することができる。その場合には、直列に配置された各サンプルスリーブ間の中間位置に１個ずつ突出部を設けた、サンプルスリーブと一体的に直線運動する矩形のフック押圧板をカム８の代わりに使用すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
ＮＭＲ装置を用いたルーチン測定に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来のＮＭＲ装置用自動試料交換装置の一例を示す図である。
【図２】本発明にかかるＮＭＲ装置用自動試料交換装置の一実施例を示す図である。
【図３】本発明にかかるＮＭＲ装置用自動試料交換装置の動作を示す図である。
【図４】本発明にかかるＮＭＲ装置用自動試料交換装置の動作を示す図である。
【図５】本発明にかかるＮＭＲ装置用自動試料交換装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：サンプルスリーブ、２：チャッキングプレート、３：ターンテーブル、６：サンプルロータ、７：フック、８：カム、９：スライドガイド、１０：ハウジング、１１：突起Ａ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007212213.tif 000006
【図５】
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