クライオプローブ

究極の高感度の実現で拡がるアプリケーションの世界

DNP (Dipolar Nuclear Polarization)に加え、クライオプローブの開発は過去数十年間でエポックメイキングな感度向上をNMRにもたらしてきました。感度の飛躍的な向上は研究者にわずか数年前には想像も出来なかった微量サンプルの測定を可能とさせました。 

ブルカー・バイオスピンでは2つのタイプのクライオジェニックプローブがあります:

一つはヘリウムガス循環型クライオクーラー(クライオプローブ)、もう一つは液体窒素開放型クーリングシステム(クライオプローブ Prodigy)です。これらのクライオプローブの検出コイル温度に違いはありますが、動作原理は共通しています。

  • 発信/受信コイルはチューニング・マッチング回路と同様に導電体のランダムなサーマルノイズ(ジョンソン‐ナイキスト ノイズ)を低減させるために、極低温下に保たれています。純金属の比抵抗も低温制御およびノイズの低減によってさらに減少させることができます。プリアンプ、フィルターそして受発信スイッチも構成電子部品のノイズを改善させるために、低温下で作動させています。
  • プローブおよびエレクトロニクスのノイズ低減によって、クライオプローブで室温プローブと比べ約5倍、クライオプローブProdigyで2~3倍感度が向上します。 これは、桁違いのスループットを実現できると言っても過言ではありません。

この2つのクライオプローブはCryoPlatform、ProdigyコントロールユニットおよびCryoPanel™ ソフトウエアによって自動制御クールダウン、ウォームアップの自動制御およびタイマー制御がコントロールされています。1ボタンオペレーションによるクールダウン、ウォームアップはどのクライオプラットフォームでも4時間以内で終了します。Prodigyのプラットフォームでは2時間以内となります。ユーザーが不在時でもタイマー機能によって任意に設定した時間でこれらの制御を行うことができます。一度冷却してしまえば、クライオプローブは通常のプローブと同じ様に使うことができます。クーリングシステムはすべての機能を制御しており、短時間、長時間実験において際立った安定性を保証します。

クライオプローブの極低温ゾーンから僅か数ミリメートルの位置にあるサンプルの温度はユーザーが設定した温度、室温付近もしくはオプションによって‐40℃から+135℃間において安定しています。クライオプローブのサンプルハンドリングは通常溶液プローブのそれと変わりありません。すべてのクライオジェニックプローブにはATMユニットを取り付けることができ、自動チューニング、マッチングをすべてのチャンネルで行うことができます。オートサンプルチェンジャーとしてブルカー・バイオスピンではハイスループットスクリーニング用、昼夜連続測定用から一般ユーザーのオープンアクセス用など様々なソリューションを提供しています(SampleJetSampleXpressSampleCase)。フローインジェクションタイプのアクセサリを追加することで、クライオプローブはBEST™フローインジェクションやLC-NMRとの組み合わせも可能となります。CryoFIT™によりクライオプローブを従来のチューブ方式からフローインジェクションタイプに切り替えることができます。