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MQC-R

材料分析用の柔軟な卓上型時間領域NMR(TD-NMR)研究機器

MQC-Rは、非常に柔軟な設定が可能な卓上型時間領域核磁気共鳴(TD-NMR)装置で あり、学術界および産業界における物質の柔軟な分析に最適です。 モジュール設計により、サンプル温度の変更や 拡散および1Dプロファイルの測定用パルス磁場勾配パッケージなど、幅広いオプションを提供しています。

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MQC-Rは、食品科学、化学研究、製薬、化粧品、ポリマー、電池、建築材料など、さまざまな分野におけるサンプルの重要な物理的特性(例:モビリティ、微細構造、質量輸送)や組成(例:水やフッ素の含有量)を特徴づけます。MQC-Rは、ユニークな機能として、さまざまな核 (例:1H, 19F) やプローブサイズに対応しています。

どうしてTD-NMRが必要とされているのか?

同じサンプル特性を得るために使用される他の技術とは異なり、TD-NMRは非侵襲的かつ非破壊的であり、多くの場合、最小限のサンプル調製で済み、透明および不透明なサンプルの両方を特性化することができます。TD-NMRのもう一つの大きな利点は、危険な化学物質を必要とせず、研究室の作業台、可動式ワークステーション、または製造ラインの近くで使用できることです。

MQC-Rは、革新的な業界トップクラスのTD-NMR研究機器における弊社の長い歴史の上に築かれています。包括的な世界規模の顧客およびアプリケーションサポートと組み合わせることで、研究者は新製品開発の加速、新素材の調査および特性評価、製造プロセスの改善が可能になります。

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MQC-Rは、多くの重要なサンプル特性を決定するための幅広い実験を行うことができます。主な応用分野は以下の通りです。

  • 食品科学および品質管理
  • ポリマー研究および品質管理
  • 製薬研究
  • 化学研究
  • バッテリー研究
  • 材料研究

需要の高まりに伴い、急速充電と高エネルギー密度を実現できる電池材料の研究がますます重要になっています。さらに、それらの材料の特性を測定する手法は、製造時の一貫性を監視する目的でも使用できます。

例えば、1H緩和はコーティングに使用されるスラリー混合物の物理的特性を特徴づけます。同じ測定値はスラリー組成の一貫性を監視することができ、その結果、コーティング工程を最適化することができます。

MQC-Rは、電池の研究、開発、製造に理想的な装置であり、また、新しい電池材料の発見や製造工程の厳格な管理にも役立ちます。

MQC-R は、以下の研究に使用できます。

  • 反応中の相転移を含む動力学
  • 触媒などの細孔サイズの特性評価
  • コンクリートなどの多孔質媒体の特性評価および流体輸送特性
  • 質量輸送および拡散
  • 粘度の変化
  • 塗料などの液滴の粒度分布
  • 水分含有量
  • 水和および経年変化プロセス

風味や食感などの食品の特性は、乳化剤、安定剤、増粘剤などの添加物を含むさまざまな成分の分布と微細構造に大きく依存しています。そのため、食品業界では、製品を最適化し、品質基準への適合を保証するための強力な分析ツールが必要とされています。

MQC-Rは、油分、固体脂分、水分量の測定に加え、食品の物理的特性をそのままの状態でバルク測定します。これは、水/脂質の微細な分布を使用して間接的に測定されます。NMR緩和により測定される水の運動性と含有量は、その環境や高分子特性、例えばタンパク質の濃度、凝集、変性などに特に敏感に反応します。

パルス磁場勾配オプションにより、自己拡散および制限拡散の測定が可能になります。後者は、例えば乳製品や乳製品以外のスプレッドなどのエマルションにおける液滴のサイズ分布を決定することができます。また、1DプロファイルやイメージングにもPFGが必要です。これらは、水(水和)や固形物(沈殿)の移動をリアルタイムでモニタリングするために使用することができます。

MQC-Rは、マーガリンなどの品質保証/品質管理(QA/QC)のための液滴サイズ分布の迅速かつ容易なバルク測定を提供します。サンプルの準備は最小限で済み、食品エマルションは、測定中に構造を維持するために、サンプル全体に浸透する可変温度プローブを使用して冷却することができます。


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高分子は、間違いなく最も重要な機能性材料のひとつであり、私たちの日常生活の幅広い分野で活用されています。この分野は常に進化を続けており、高分子関連の研究や品質管理には信頼性の高い手法が不可欠です。MQC-Rは、高分子系の調査に役立つ信頼性の高いソリューションの多彩なポートフォリオを提供します。新素材の開発や研究から最終製品のプロセスや品質管理まで、幅広い用途に対応します。

MQC-Rで測定した1H緩和は、非晶質/結晶質含有量、架橋密度、結晶化速度など、ポリマーやエラストマーの幅広い物理的および機械的特性と相関します。 緩和測定を温度可変機能と組み合わせることで、ポリマーの相転移をモニタリングすることができます。 同様に、19F緩和はフッ素含有量を定量化するだけでなく、フッ素ポリマーやフッ素エラストマーの研究にも使用できます。

MQC-Rにパルス磁場勾配(PFG)機能を加えると、未知の多分散性ポリマーの分子量/分子量分布に関連する分子拡散を測定することができます。

MQC-Rのポリマー分析メソッドのポートフォリオは、研究開発に大いに役立ちます。その多くは、NMRに関する追加の知識を必要とせずに、プロセスおよび品質管理で一般的に使用される使いやすい産業用アプリケーションソフトウェアからアクセスできます。


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  • 23 MHz 磁石 – 高感度かつ時間効率の高い TD-NMR 分析用
  • 交換可能なプローブ – サンプルサイズ、核、温度可変オプションを簡単に切り替え可能
  • 直径 10 - 26 mm のプローブ – 幅広いサンプルサイズを分析(最大容量 = 14 ml
  • 液体温度可変オプション – 固定温度または -5 ~ 70°C の温度範囲でサンプル特性を分析
  • 3.0 T/mを超えるパルス磁場勾配オプション - 拡散、液滴サイズ分布、1Dプロファイルなどの分析用
  • 要件が変更された場合でも、モジュール式アップグレードにより高度な設定が可能
  • 使いやすくカスタマイズ可能なソフトウェアに高度な測定オプションを搭載(例:2D緩和および拡散分布
  • 移動式ワークステーションオプション - ラボ内や異なる場所の間を簡単に移動可能

Hardware

Magnetic field strength (operating frequency) 0.55 Tesla (23MHz for ¹H)
Probe size diameter (sample volume) 10 mm (1ml), 18 mm (7ml), 26 mm (14 ml)
P90 (10 mm probe) <3 μs
Data sampling rate Dependent on filters, typically 16 MHz/16 bit
Data point capacity >128k
RF power 250 W 10% duty cycle
Pulsed field gradients (along probe bore)* ≥3.0 T/m
Liquid-controlled variable temperature probe (¹H only)* 10 mm or 18 mm, -5°C to +70°C (requires additional equipment)
Gas-controlled variable temperature probe* Coming soon...
PC External Windows 11 PC and monitor is supplied with research systems. Integrated PC and monitor is supplied for QA/QC only systems, e.g. droplet size.

*Options

Research software

このユーザー志向の特別な研究用ソフトウェアは、Green Imagingによって提供されています。

Package

Experiments Included

Standard / Option

MQC-R Base

  • Free induction decay for T₂*
  • Inversion recovery and saturation recovery T₁
  • CPMG and Hahn echo T₂
  • Solid echo
  • FID-CPMG

Standard on all research systems

MQC-R Standard Gradient

  • PFG spin echo and stimulated echo diffusion
  • 1D Profiles (Spin Echo, SPRITE and SE-SPI)

Standard on all research systems with pulsed field gradient hardware

MQC-R 2D Relaxometry

  • T₁-T₂ (Inversion and saturation recovery)
  • T₂-T₂ exchange
  • T₁-T₂* (Saturation recovery - FID)
  • T₁-T₂*-T₂ (Inversion Recovery - FID-CPMG)

Optional

MQC-R Advanced Gradient

  • T₂-Diffusion (2D)
  • 1D spatially resolved T₂, T₁ and T₁-T₂

Optional, requires pulsed field gradient hardware

Industry focused software

オックスフォード・インストゥルメンツのTD-NMRのQA/QCアプリケーションソフトウェア(例:オイル、水、固体脂、フッ素、非晶質/結晶質含有量)は、研究用ソフトウェアと並行してインストールすることができます。MQC-Rは、MQC-Rハードウェアのみがサポートするアプリケーション、例えばエマルションの液滴サイズ分布(DSD)などの品質管理/品質保証(QA/QC)アプリケーションのみに使用することもできます。この場合、MQC-Rはオックスフォード・インストゥルメンツのTD-NMR QA/QCアプリケーションソフトウェアのみで構成され、研究用ソフトウェアはオプションのアップグレードとなります。

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