包括快速锁合装置的用于NMR样品头的紧固装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于NMR样品头(1)在NMR磁体(2)上的紧固装置，包括盘形的嵌件(3)且包括与磁体刚性连接的保持系统(4)，嵌件可装配在保持系统上，借助弹簧元件(8)在样品头和保持系统之间可构造形锁合以及力变化的连接，样品头在嵌件上借助具有分别不可改变的固定的长度的多个一件式的刚性的保持元件(6)可紧固，弹簧元件以及保持元件几何上构造成，使得在打开的第一状态中，在嵌件和保持元件之间存在具有0.5mm至5mm的机械间隙的连接，其中弹簧元件未受应力，并且在关闭的第二状态中，在嵌件和保持元件之间存在没有机械间隙的连接，弹簧元件处于机械的应力下。借此在紧固最终状态中达到确定的保持力并且阻止机械间隙。

Fastening device for NMR sample head including fast locking device

The present invention relates to a fastening device for NMR sample head (1) on NMR magnet (2), which includes a disc-shaped insert (3) and a holding system (4) with rigid connection to the magnet. The insert can be assembled on the holding system. With the help of a spring element (8), a connection between the sample head and the holding system can be constructed to form locking and force changing, and the sample head on the insert can be fixed by means of individually immutable fixing. Multiple one-piece rigid retaining elements (6) of length can be tightened, and spring elements and retaining elements are geometrically constructed so that in the first open state, there is a mechanical gap between the insert and retaining elements between 0.5mm and 5mm, in which the spring elements are not stressed, and in the second closed state, there is no mechanical gap between the insert and retaining elements. The spring element is under mechanical stress in the connection of mechanical clearance. In order to achieve a definite holding force and prevent mechanical clearance in the final state of fastening.

【技术实现步骤摘要】
包括快速锁合装置的用于NMR样品头的紧固装置
本专利技术涉及一种紧固装置，其用于将NMR(核磁共振)样品头可脱开地紧固在NMR磁体上，其主轴平行于z方向延伸，所述紧固装置包括盘形的嵌件，所述嵌件为了紧固NMR样品头从下面向在NMR磁体的下侧上设置的、与磁体刚性连接的保持系统上移动，其中，然后NMR样品头向嵌件的背离保持系统的下侧移动，直到样品头的上面的端部与保持系统的上面的端部接触，并且随后通过嵌件围绕其平行于z方向的盘轴线的旋转，建立一方面样品头和嵌件之间和另一方面嵌件和保持系统之间的固定的机械连接，并且其中，盘形的嵌件这样构成，使得借助弹簧元件附加于形锁合也可以构造样品头和保持系统之间的力变化的连接。
技术介绍
这样的布置结构由BrukerBioSpinAG2009年九月的公司手册“ManualProbes.UserManualVersion003”已知(＝参考文献[1])，尤其是由该文献的5.2和5.8章。US2009/0015259A1(＝参考[4])也示出一种用于NMR样品头在NMR磁体上的可脱开的紧固的紧固装置。专利技术背景为了分析样品成分或为了在样品中的材料的结构确定使用NMR方法。NMR光谱学是仪器分析的有效的方法。在该NMR方法中，样品承受沿z方向的强的静态的磁场B0。在此发生与样品材料的核自旋的相互作用，尤其是发生在测量物质中的核自旋的定向。然后与此正交的高频的电磁脉冲沿x方向或y方向入射到样品中。样品的该核自旋的时间上的发展再次产生高频的电磁场，所述电磁场在NMR设备中被探测。由探测到的HF场可以在一定的空间的区域上积分地获得关于样品的特性的信息。尤其是可以由NMR线的位置和强度推断出样品的化学的组成以及化学的结合关系(例如参见DE102013204131B3＝参考文献[2])。测量样品一般由具有通常圆形的、椭圆形的或矩形的横截面的圆柱形的样品小管组成，所述样品小管包含固定的或液体的测量物质。样品小管至少在其首先穿透到样品头中的侧上闭锁并且典型地处于旋转器中。样品小管和旋转器借助运输系统从磁体外运输到样品头中。接着由此出发，即，导入开口在上面处于样品头上并且样品小管从上面导入样品头中。然而也可设想，样品小管从下面导入为此设置的开口中到样品头中。该情况类似于上述的情况并且出于明了原因不详细说明。当样品小管处于测量位置中时，则旋转器处于涡轮内。涡轮能够实现样品小管的旋转(参看例如DE102013212312B4＝参考文献[3])。目前可获得的所谓的“标准口径(StandardBore)”样品头借助两个螺钉在SHIM(垫补)系统上紧固。这对于使用者非常烦琐，因为其一方面为了装配样品头在磁体下爬行并且在那里必须以曲膝的身体姿态工作。另一方面相对小的螺钉由于样品头在磁体上的装配位置是非常烦琐的并且通常只以专用螺丝刀可拧紧。当紧固螺钉被拧紧时，紧固是固定的并且不再可以与以后的长度变化适配，所述长度变化可以例如通过温度变化引起。这些长度变化可以于是引起样品头和保持系统之间的机械的间隙或不允许的轴向的应力。当今的所谓的“大口径(WideBore)”样品头利用本身已经已知的快速锁合装置装配在保持系统上。通过夹紧系统的结构上决定的滑槽形状，在操作张紧环时已经在装配过程开始时有最大的力施加到样品头上。在克服该最大的力之后，系统再次泄去应力并且样品头以不确定的力在NMR设备的SHIM系统中装配直至可能不再可容忍的间隙。为了避免这些困难，目前在每个样品头中保持元件必须特定地按相应的SHIM系统调节。但调节的力在此不可以被控制。仅可以测试，是否存在或刚好不存在机械的间隙(可容忍或不再可容忍)。这些情况使得至今不可能将已经由“大口径(WideBore)”样品头已知的快速锁合装置也用于装配“标准口径(StandardBore)”样品头，因为在“标准口径(StandardBore)”样品头中非常重要的是，一般地说没有间隙或没有太高的力在样品头和SHIM系统之间存在。为此出现，在“大口径(WideBore)”样品头的已知的快速锁合装置中，不存在防止意外的打开的闭锁。然而这基于安全考虑以及由此造成的营销考虑在“标准口径(StandardBore)”样品头中是固定的要求。
技术实现思路
与此相对，本专利技术的任务是，以尽可能简单的技术措施这样改进开头确定的类型的紧固装置，使得完全或至少尽量避免以上列举的缺点，而不会借此引起NMR测量的质量的降低，其中，NMR样品头应该保持特别紧凑并且材料费用以及制造费用减少。本专利技术的另一个任务在于，能够实现样品头的快速的更换，而不会由此冒着样品头的显著缩短的使用寿命的危险。本专利技术的简短的说明该复杂的任务以同样出人意料地简单的以及很有效的方式如下解决，即，在具有开头确定的特征的同类的紧固装置中，样品头在嵌件上借助具有分别不可改变的固定长度的多个分别一件式的刚性的保持元件可紧固，嵌件的弹簧元件以及保持元件几何上这样构造，使得在打开的第一状态中，在嵌件和保持元件之间存在具有0.5mm至5mm的机械间隙的连接，其中，弹簧元件未受应力(松弛)，并且在关闭的第二状态中，在嵌件和保持元件之间存在没有机械间隙的连接，其中，弹簧元件处于机械的应力下。亦即按照本专利技术的紧固装置相反于至今通常的实施方式不仅对于“大口径(WideBore)”样品头而且对于“标准口径(StandardBore)”样品头在装配的状态中总是具有在确定的区域中限定的力，所述力在样品头和保持系统之间存在。弹簧元件按照本专利技术这样构造，使得保持力在操纵保持元件时连续升高并且在终端位置中达到其最大值。通过该本身已知的弹簧元件的该新的设计现在不再可能，在装配终端位置中在样品头和NMR磁体系统或SHIM系统之间可以产生间隙。正是基于通过本专利技术开启的这样的快速锁合装置的可能性不再可能的是，使用者在NRM样品头装配在保持系统上时、例如在“大口径(WideBore)”系统中调节保持元件时必须考虑错误操作。因为在按照本专利技术的快速更换系统中，参与的构件的长度公差借助弹簧元件接纳，所以不再会出现，系统处于机械上不确定的状态中。在这里明确要指出的是，本专利技术的优点不只在垂直的NMR光谱仪中、而且同样也在具有水平的或倾斜的z轴线的NMR系统中能够实现。给出的轴向位置于是不再必须需要处于NMR励磁线圈系统“上方”或“下方”，而是必要时也处于其旁“右边”或“左边”。在任何情况下，重力在本专利技术的作用方式中起从属的作用。本专利技术的优选的实施形式按照特别的使用目的，按照本专利技术的紧固装置的实施形式可以有用，其中，NMR样品头在嵌件上借助刚好两个对置的保持元件可紧固，所述保持元件尤其是可以作为简单的保持栓实施。这些实施形式非常简单地构造并且促进同时样品头在NMR磁体上快速的、同时可靠的装配或样品头从NMR磁体快速的、同时可靠的拆卸。特别优选的是按照本专利技术的紧固装置的如下实施形式，其中，弹簧元件这样构造，使得保持力在操纵保持元件时连续升高并且在关闭的第二状态中的终端位置中达到其最大值。这相对于“大口径(WideBore)”系统具有大的优点，因为其中现今在操纵时必须首先克服最大力并且在最终位置中存在不确定的保持力直至系统上的机械的间隙。此外，如下实施形式具有大的优点，其特征在于，弹簧元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.紧固装置，用于将NMR样品头(1)可脱开地紧固在NMR磁体(2)上，其主轴平行于z方向延伸，所述紧固装置包括盘形的嵌件(3)，所述嵌件为了紧固NMR样品头(1)从下向在NMR磁体(2)的下侧上设置的、与磁体(2)刚性连接的保持系统(4)推移，其中，然后NMR样品头(1)向嵌件(3)的背离保持系统(4)的下侧移动，直到样品头(1)的上面的端部与保持系统(4)的上面的端部接触，并且随后通过嵌件(3)围绕其平行于z方向的盘轴线的旋转，建立一方面样品头(1)和嵌件(3)之间以及另一方面嵌件(3)和保持系统(4)之间的固定的机械连接，并且其中，盘形的嵌件(3)构成为，使得借助弹簧元件(8)附加于形锁合也可以构建样品头(1)和保持系统(4)之间的力变化的连接，其特征在于，样品头(1)在嵌件(3)上可借助具有分别不可改变的固定长度的多个分别一件式的刚性的保持元件(6)紧固，嵌件(3)的弹簧元件(8)以及保持元件(6)几何上构造成，使得在打开的第一状态中，在嵌件(3)和保持元件(6)之间存在具有0.5mm至5mm的机械间隙的连接，其中，弹簧元件(8)未受应力，并且在关闭的第二状态中，在嵌件(3)和保持元件(6)之间存在没有机械间隙的连接，其中，弹簧元件(8)处于机械应力下。...

【技术特征摘要】
2017.09.07 DE 102017215763.11.紧固装置，用于将NMR样品头(1)可脱开地紧固在NMR磁体(2)上，其主轴平行于z方向延伸，所述紧固装置包括盘形的嵌件(3)，所述嵌件为了紧固NMR样品头(1)从下向在NMR磁体(2)的下侧上设置的、与磁体(2)刚性连接的保持系统(4)推移，其中，然后NMR样品头(1)向嵌件(3)的背离保持系统(4)的下侧移动，直到样品头(1)的上面的端部与保持系统(4)的上面的端部接触，并且随后通过嵌件(3)围绕其平行于z方向的盘轴线的旋转，建立一方面样品头(1)和嵌件(3)之间以及另一方面嵌件(3)和保持系统(4)之间的固定的机械连接，并且其中，盘形的嵌件(3)构成为，使得借助弹簧元件(8)附加于形锁合也可以构建样品头(1)和保持系统(4)之间的力变化的连接，其特征在于，样品头(1)在嵌件(3)上可借助具有分别不可改变的固定长度的多个分别一件式的刚性的保持元件(6)紧固，嵌件(3)的弹簧元件(8)以及保持元件(6)几何上构造成，使得在打开的第一状态中，在嵌件(3)和保持元件(6)之间存在具有0.5mm至5mm的机械间隙的连接，其中，弹簧元件(8)未受应力，并且在关闭的第二状态中，在嵌件(3)和保持元件(6)之间存在没有机械间隙的连接，其中，弹簧元件(8)处于机械应力下。2.按照权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，弹簧元件(8)构造成，使得保持力在操纵保持元件(6)时连续升高并且在关闭的第二状态中的终端位置中达到其最大值。3.按照权利要求1或2所述的紧固装置，其特征在于，在嵌件(3)沿闭锁方向旋转时到达其在关闭的第二状态中的最终位置中之前，已经产生样品头(1)和保持系统(4)之间的无间隙的连接。4.按照上述权利要求之一所述的紧固装置，其特征在于，盘形的嵌件(3)构成为快速装配装置，优...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·梅斯特尔，M·迈尔，A·克拉恩，
申请(专利权)人：布鲁克碧奥斯平股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH