JPH0584874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超伝導磁石を用いた核磁気共鳴
（NMR）装置に適した核磁気共鳴装置の微量用
試料管に関する。

〔従来の技術〕

NMR装置において、微量試料の分析を行う場
合に、磁場の一様性を保つためにシム調節を行つ
ているが、試料管自体も磁場の一様性を乱さない
ようにする必要がある。

第６図、第７図はかかる従来のNMR分析にお
ける微量試料用試料管で、２１は外管、２２は内
管、２３は溶媒、２４は試料部、２５は小径部、
２６は試料である。

図において、二重管を構成する円筒状の外管２
１と内管２２とはガラス製で、内管２２を外管２
１内に挿入したとき、試料部２４が没する程度に
外管２１には溶媒２３が注入されており、この溶
媒は、試料を溶かしている溶媒と同じものであ
り、試料部との間に磁気的性質の相違ができるだ
け生じないようにしている。

第６図のものにおいては、試料部２４を比較的
大径にして試料ボリユームを大きくして検出信号
を大きくとりＳ／Ｎを良くしている。なお小径部
２５は毛管現象で溶媒２３が上昇してくるのを防
止している。

また第７図のものはキヤピラリータイプのもの
で、試料部を小径にして極微量試料分析に適する
構造になつている。

第８図は微量試料分析用の試料管の他の従来例
で、３１はガラス管、３２，３３はプラスチツク
製プラグ、３４は試料である。

この例では、プラグ３２，３３の磁気的性質を
試料３４のものと揃えることにより、高分解能を
得るようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、第６図、第７図に示した従来の試料
管は、管軸に対して直交方向に磁界を加える電磁
石型のNMRでは比較的良い分解能のスペクトル
が得られるが、管軸に対して平行に磁場を加える
超伝導磁石を使用するNMRでは、試料部２４の
上部と底部の境界面の影響が著しく、高分解能が
得られない。

また第８図に示す例の場合は、管軸方向に対し
て磁気的性質が揃つているので、超伝導磁石型
NMRでも高分解能が得られるが、試料液の上下
をプラグで塞ぐ構造になつているために、試料液
中の気泡を逃がす方法がなく、そのため正確な測
定が期待できない。さらに、NMR分析では通常
温度を変えて分析を行うが、ガラス管３１とプラ
スチツク製プラグ３２，３３の体膨張率が異なる
ために、体膨張の差によつて、場合によつてはプ
ラグが落ちて試料液がこぼれてしまうということ
が生じ、温度可変のNMR分析を行うことができ
ない。さらに、プラグと試料の磁気的性質例えば
磁化率を同じに揃えても、磁化率の温度変化特性
までも揃えることは極めて困難である。従つて、
温度を変えた場合にプラグと試料の磁化率に差が
生じることが避けられず、高分解能が得にくい。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、
試料のまわりの磁気的環境が磁場方向に対して高
い対称性を有し、超伝導磁石を用いた場合におい
ても高い分解能が得られると共に、試料中の空気
を逃がすことが容易にでき、温度可変分析を行う
ことのできる核磁気共鳴装置の微量用試料管を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 そのために本発明の核磁気共鳴装置の微量用試
料管は、一端開口の有底外管と、溶媒を満たし、
開口部を外管底面に当接させ該外管内に倒立状態
で挿入された有底の下部内管と、内部に溶媒を収
納し前記外管内に挿入される有底管であつて、そ
の底面が下部内管底面に対し試料をはさんで対向
するように挿入される上部内管とからなることを
特徴とする。

〔作用〕

本発明の核磁気共鳴装置の微量用試料管は、外
管内に挿入され、溶媒で満たした上部内管と下部
内管の間に試料を押し込め、上部内管と下部内管
の対向する底面の肉厚を薄くすることにより、管
軸方向に向いた磁場に対する磁気的環境を一様に
し、高分解能を得ることが可能となると共に、外
管と、上部内管及び下部内管をガラス製とするこ
とにより温度可変分析も可能となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

第１図は本発明の核磁気共鳴装置の微量用試料
管の一実施例を示し、１はガラス製外管、２はガ
ラス製下部内管、３はガラス製上部内管、４は小
径部、５，６は溶媒、７は試料液である。

図において、外管１は一端開口の有底ガラス管
で、溶媒５が注入されている。この中に開口を下
側にして下部内管２を入れ、開口部を外管底面に
当接させて内部を溶媒５で満たすようにする。こ
の状態で、溶媒５と同じ溶媒に試料を溶かした試
料液７を注入し、その後溶媒５と同じ溶媒６を入
れた上部内管３を挿入する。下部内管２と上部内
管３は、研磨加工により例えば、側面の肉厚0.05
〜0.08mmに対し、それぞれ底面の肉厚を0.03mm程
度と薄くしてある。

このように下部内管２と上部内管３の底面の肉
厚を薄くすることにより、管軸方向に対し、全体
が磁気的単一物質であるかのように振る舞い、ま
た上部内管と下部内管の中の溶媒の存在により、
従来の試料管と同じようにシム合わせが簡単にな
り、高分解能が得られ、かつNMR測定としてミ
クロ領域の試料部から信号を得ることができる。
さらに、外管、上部内管及び下部内管共に同質の
ガラス管を使用しているので、温度を変えて分析
しても全く問題は生じない。

第５図イは本発明の微量用試料管で得られたス
ペクトルを示し、第５図ロは従来の微量用試料管
により得られたスペクトルであり、本発明の試料
管により高分解能が得られることが分かる。

なお、上部内管及び下部内管の肉薄底面の形状
は、目的に応じて平面、球面等適宜選択すればよ
く、また上部内管及び下部内管に詰めるものは、
磁気的性質が同じで、かつ信号を減衰させてしま
うものでなく、ピツクアツプ可能なものであれば
他の液体、固体であつてもよい。

なお第１図の構成の試料管の場合、下部内管に
NMR用溶媒を密閉するのに必要以上の溶媒量を
要する場合があり、また下部内管の溶媒も基本的
には試料溶液と連通しているため長期間の間に試
料が下部内管側へ漏れる虞がある。そこで第２図
に示すように、下部内管２の開口部を絞り込むこ
とにより外管１には溶媒を予め一杯入れずに、内
管に溶媒を満たした状態で外管に入れることによ
り、液漏れなく外管底部まで内管を移動させるこ
とができる。この場合、外管底部に少量の溶媒を
入れて完全に溶媒に埋まるようにするか、或いは
第２図に示すように空気８を残しておき、しかる
後溶液を入れるようにしてもよく、この場合空気
８が溶媒と試料溶液間を遮断するので両者が混合
するのを防ぐことができる。

また、第３図に示すように下部内管２を外管１
の底部に当接させた状態で融着すると共に、外管
底部に注入口を介して底部から溶媒を下部内管２
内に満たすようにしても良い。この場合には、栓
９により注入口を封止するようにする。

またNMR管は全て肉厚が薄いため、口の部分
が割れ易く、特に本発明におけるミクロセルのよ
うに内管を有するものでは、それの出し入れの際
に割れる危険性が増大する。そこで、第４図に示
すように、外管１の開口部分に補強用ガラス１０
を設けることによりこれを防ぐことができる。こ
の補強用ガラスは管軸方向５〜10mm程度あれば十
分であるが、その厚みも長さも必要に応じて選択
すればよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、試料を、外管内
に挿入された上部内管及び下部内管の間に押し込
めると共に、上部内管及び下部内管を溶媒で満た
すことにより、管軸方向を向いた磁場に対する磁
気的環境を一様にし、高分解能を得ることができ
るると共に、従来の半分以下の試料の量で同程度
の感度を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の核磁気共鳴装置の微量用試料
管の一実施例を示す図、第２図は下部内管の開口
部を絞りこんだ本発明の実施例を示す図、第３図
は下部内管を外管に融着し、注入口を設けた本発
明の実施例を示す図、第４図は外管に補強用ガラ
スを設けた本発明の実施例を示す図、第５図イは
本発明の微量用試料管で得られたスペクトルを示
す図、第５図ロは従来の微量用試料管により得ら
れたスペクトルを示す図、第６図、第７図は従来
のNMR分析における微量用試料管を示す図、第
８図は微量試料分析試料管の他の従来例を示す図
である。 １……ガラス製外管、２……ガラス製下部内
管、３……ガラス製上部内管、４……小径部、
５，６……溶媒、７……試料液、８……空気、９
……栓、１０……補強用ガラス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端開口の有底外管と、溶媒を満たし、開口
   部を外管底面に当接させ該外管内に倒立状態で挿
   入された有底の下部内管と、内部に溶媒を収納し
   前記外管内に挿入される有底管であつて、その底
   面が下部内管底面に対し試料をはさんで対向する
   ように挿入される上部内管とからなる核磁気共鳴
   装置の微量用試料管。 ２ 前記外管、上部内管及び下部内管はガラス製
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の核磁気共鳴装置の微量用試料管。 ３ 前記上部内管及び下部内管の外径は、外管の
   内径に等しいことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の核磁気共鳴装置の微量用試料管。 ４ 前記上部内管は、上側に小径部を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の核磁気
   共鳴装置の微量用試料管。 ５ 前記外管の開口部分には、補強用ガラスが設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の核磁気共鳴装置の微量用試料管。 ６ 前記下部内管の開口部は絞りこんであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の核磁気
   共鳴装置の微量用試料管。 ７ 前記下部内管は外管底部に融着し、外管底部
   に溶媒注入口が設けられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の核磁気共鳴装置の微
   量用試料管。