NMRのクライオプローブ

DNPとは別に、ここ数十年の間のNMR感度は、CryoProbe™の開発によって最も大幅に向上しました。この感度向上により、数年前には検出できなかった微量での観測が可能となりました。

ブルカーは、閉鎖型のヘリウム冷却のクライオプローブと開放型の窒素冷却のクライオプローブProdigyの2種類の製品ラインを提供しています。ヘリウム冷却のクライオプローブの検出コイルの温度は窒素冷却のそれと比べてかなり低くなりますが、動作原理はいずれも同様です。

• 送受信コイル、チューニングおよびマッチングの回路を非常に低い温度に維持して、導体内の電子のランダムな熱運動（Johnson-Nyquistノイズ）に起因するノイズの影響を抑えています。低温にすることで純金属の抵抗率が低下し、さらにノイズが低減します。電子部品のノイズを改善するために、プリアンプ、フィルターおよび送受信スイッチも冷却しています。
  
• プローブとエレクトロニクスによるノイズの影響が低減されることで、同じ周波数で同じタイプの室温プローブと比較して、CryoProbeでは最大で5倍、CryoProbe Prodigyでは2～3倍の感度の向上が得られます。感度が向上することで、桁違いのスループット向上にもつながります。

CryoPlatformは、コントロールユニットとCryoPanel™ソフトウェアによって、自動クールダウン、ウォームアップおよびタイマーによる制御が行われます。CryoPlatformのクールダウンとウォームアップは、ボタンを押すだけで約4時間で完了します。Prodigyプラットフォームの場合、クールダウンやウォームアップに要する時間は約2時間です。タイマー機能により、ユーザーがその場にいなくても、あらかじめ設定した時間に実行することができます。冷却後、クライオプローブは通常のプローブと同じように使用することができます。冷却システムは全ての機能を制御し、短期および長期間のいずれの実験にも優れた安定性を保証します。

サンプルは、CryoProbeの冷却部から約1ミリしか離れていませんが、室温近辺またはプローブのオプションに応じて、ユーザーが設定した-40℃～+150℃の一定の温度に維持されます。CryoProbeでのサンプルの取り扱いは、室温の高分解能プローブと同様です。全てのクライオプローブには、全ての核種に対応する自動チューニングとマッチングを行うためのATMユニットを取り付けることができます。自動サンプル交換のために、ブルカーはハイスループットスクリーニング、終夜の自動分析からマルチユーザーオープンアクセスまで、様々なソリューションを提供しています（SampleJet、SampleCase）。

フローで検出する場合、CryoProbeはBEST™ Flow Injection Accessoryと互換性があり、また、LC-NMRと組み合わせて使用することもできます。CryoFIT™を使用することで、CryoProbeをNMRチューブを用いた検出から、フロー型の検出器へと変更することができます。