[发明专利]具有多件式的下部插入件的NMR探头

说明书

可调温的NMR探头，其具有盘状的下部插入件并且支撑和保持NMR探头的电构件和机械构件，其中，下部插入件多件式构成并且包括两个在装配状态下彼此面状贴靠的、在机械上没有牢固相互连接的垂直于z轴线的盘状的子元件，第一子元件在材料选择和其几何结构方面满足被引导穿过下部插入件的高频和高压导线的电绝缘功能，第一子元件具有西格玛10³S/m的电导率并且满足NMR探头的构造在下部插入件上的构件的机械保持功能，第二子元件在材料选择方面承担第一子元件在NMR探头的主框架上的机械保持功能并且由可延展的塑料或金属制成，该塑料或金属分别具有高机械断裂强度σ100N/mm²和高熔化温度Ts250℃。在确保所需的高频和高压特性的同时实现抵抗热应力的高断裂强度。

技术领域

本发明涉及一种可调温的NMR(＝核磁共振)探头，其具有围绕竖直的z轴线设置的HF(＝高频)线圈系统和垂直于z轴线设置的盘状的下部插入件，NMR探头的电构件和机械构件、尤其是HF线圈系统以及HF导线和HV(＝高压)导线借助所述下部插入件支撑和保持。

背景技术

这样的装置从DE 10 2012 217 601 B4中已知(＝参考文献1)。

NMR能谱法是强大的仪器分析学方法。在此，高频脉冲射入到处于强大的静态磁场中的测量样本中，并且对测量样本的高频反应进行测量。然后在测量样本的一定区域上、所谓的有效体积上整体地获得信息。测量样本通常包括柱形的样本管，所述样本管含有呈固态或液态形式的需研究的测量物质。样本管典型地位于旋转器(Spinner)中。样本管和旋转器借助运输系统被从磁体外运输到NMR探头中。如果样本管处于测量位置中，那么旋转器位于涡轮机内。涡轮机能够实现样本管的旋转。在测量位置中，样本管由一个或多个NMR线圈包围。最内部的NMR线圈具有内径，所述内径尽可能略大于测量样本的外径，这是因为NMR线圈的充填因数进而灵敏度与内径相关并且随着内径增加而减小。

样本的温度原则上影响NMR测量的结果。对于高质量的测量，典型地借助调温单元来调节温度并且将所述温度在在有效测量体积上在空间和时间上尽可能保持恒定。NMR测量典型地借助被加热的以及被冷却的样本来执行(如果样本应被冷却到低于室温，那么足够冷的调温流体流在入流管中得到引导并且由加热器加热到期望温度。)。有效测量体积上的空间温度梯度和样本温度的时间稳定性对NMR测量的质量具有显著影响。从DE 10 2010029 080 A1(＝参考文献2)和DE 40 18 734 C2(＝参考文献3)中已知用于将有效测量体积上的温度梯度最小化的调温单元。

例如EP 1 655616 A1或US 2006/0096301 A1描述了NMR装置，其具有冷却到100K的工作温度的NMR冷冻探头以及冷却回路，所述冷却回路具有位于绝热壳体与NMR冷冻探头之间的绝热冷却管线。

现有技术的缺点

在现有技术中已知的可调温探头中，至今始终是一件式的下部插入件主要由于高频特性的原因由例如为石英或的材料制成，但是所述材料不具有特别高的断裂强度。因此，在下部插入件的机械应力下、例如在联接用于冷却设备的杜瓦瓶时，容易引起部件断裂，这通常需要非常高的维修和更换耗费。如果传统的下部插入件不能持久地承受这些负荷，那么即使是热应力也会导致这种麻烦。

发明内容

与此相反，本发明所基于的目的是：以尽可能简单的技术措施对文首限定类型的NMR探头进行改型，从而尽可能并且尤其持久地避免上文列出的缺点，并且在确保所需的高频特性和高压特性的同时获得特别高的断裂强度以及对热应力的高耐抗性。

本发明的简短说明