[发明专利]温度受控的、可替换的核磁共振探针盒及其方法

说明书

一种核磁共振（NMR）装置，包括：可拆卸的导管主体，该导管主体具有纵轴，该纵轴在所述导管主体的一端具有开口，所述开口位于所述纵轴中心，所述导管主体由非磁性材料制成；导管，该导管延伸穿过所述可拆卸的导管主体的中心开口，该导管用于容纳样品，且该导管由非磁性材料制成；和闪光主体，该闪光主体用于装入所述导管主体；其中所述导管主体可逆地连接至热交换器，以大致使所述导管主体保持在预设温度。

技术领域

本发明通常涉及核磁共振(NMR)测试装置，具体地涉及用于核磁共振装置、设备和方法的、温度受控的可替换的探针盒。

背景技术

公开的系统和方法涉及核磁共振(NMR)测试，更具体地涉及核磁共振波谱仪探针。

在本领域公知通过对物质进行核磁共振(NMR)测试仪确定其中的成分。在已知的装置中，样品可设置在磁铁的磁极之间，并被线圈围绕以使样品经受预设频率的RF电磁脉冲。可以通过已知方法用NMR装置测试和处理在测试时样品的原子核产生的NMR脉冲，以识别样品成分。

可以通过已知的称为波谱仪(spectrometer)的装置进行NMR分析。这些波谱仪可以具有探针，该探针在磁铁的磁极之间接收待分析的样品。该RF线圈和与所述探针相关的调谐电路可产生磁场(B)，该磁场转动原子核的净磁化(net magnetization)。当RF线圈在X、Y平面行进时，这些RF线圈也可以检测横向磁化。RF线圈可以在拉莫尔频率下脉冲样品原子核，以产生用于识别样品的可读信号。专利号为US 5371464(Rapoport)的专利公开了一种典型探针，其全部内容通过参考引入此处。该探针及其类似探针虽然在本领域中有些改进，但是仍具有几个缺点。

这些探针的一个缺点包括没有对样品的温度变化做出反应或响应，特别是由样品产生的温度增加，其中由于样品流和磁铁之间强烈的热传导，该温度增加会加热所述磁铁。通常样品在高温下呈现在探针上，以保持液态以供分析，并防止由于冷却引起的凝胶化、凝固等。样品可在探针内消散，并转移至周围环境，最终达到磁铁，并升高(或降低)磁铁的温度。来自样品的热量还可以通过辐射至周围环境来传递，样品温度也可通过探针材料传导。

因为磁通量与磁铁温度成比例，所以磁铁可以根据加热(或其他温度的变化)经受通量变化。通量的改变可改变磁铁的均匀性，从而使NMR结果不准确，甚至在某些情况下，是无价值的。

即使样品流温度的很小的变化都足以对磁通量产生可测量的变化。如专利号为US5,166,620(Panosh)的美国专利中公开的频率锁(Frequency locks)可引入探针内，以通过控制RF线圈的频率抵消通量的变化，该申请的全部内容通过参考引入本文。对于磁场均匀性的改变，可通过匀场该磁铁来进行。

目前，当需要磁铁控制时，可使用复杂的热交换器，并在样品流进入探针前，将其放置于样品流的路径上。这非常昂贵，并且在在线处理的环境中很难实施。

此外，磁铁和样品流之间的温度传导会影响样品本身。样品被迫在探针内保留一段理想的测试时间(期间)，在分析期间由于其流动暂时停止，样品可能改变。这种温度变化也可影响磁场并危及NMR测量。

本发明的另一方面涉及探针的通常用途的另一个缺点。在实验室相关的使用中，经常需要改变样品，因此改变探针。已知在改变过程中，试样探针可能被弄坏。一旦这种情况发生，需要从机械上拆卸下该探针主体以清理机械，在最坏的情况下，万一溢出损坏了部件，那么修理该机械。

发明内容

NMR探针可包括温度受控的导管主体，该温度受控的导管主体用于为NMR测量提供样品，从而该温度受控的导管主体可大致保持在理想温度，而不管包含在所述导管主体内的样品的温度。例如，通过将所述导管主体的温度保持在NMR的操作温度下，从而磁场可不受到样品的温度的影响。