CN101017722B - 超导磁铁装置及核磁共振成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制焊接时产生的变形和热所引起的超导线圈的通电性能恶化,且能够抑制上下方向的空间大小及重量的MRI装置。超导磁铁装置(110)构成为使与冷却剂一同收纳产生测量用磁场的主线圈(1)和产生用于抑制向该测量用磁场外部泄漏的磁场的屏蔽线圈(3)的两个圆环状冷却剂容器(7)上下互相间隔并大体对称地配置,且在其对称面的中央部分产生均匀的测量用磁场。而且,通过作为构造支撑部件的厚板(5)形成与圆环状冷却剂容器(7)的上述对称面相对的面相反侧的面,收纳屏蔽线圈(3)的屏蔽线圈骨架(4)由厚板(5)支撑,收纳主线圈(1)的主线圈骨架(2)由厚板(5)及屏蔽线圈骨架(4)支撑。
Description
技术领域
本发明涉及超导磁铁装置及使用该超导磁铁装置的核磁共振成像装置(以下简称为MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置)。
背景技术
近年来,不会给予作为被检测体的患者等封闭感的开放型MRI装置普及起来。在开放型的MRI装置中,在配置被检测体的空间的上部及下部对称地设有填充液态氦的圆环状的氦容器,其中收纳有卷绕超导线圈的线圈架(线圈骨架)。
在此类MRI装置中,通常采用,在支撑构造体上支撑线圈骨架,将支撑构造体及线圈骨架整体由氦容器覆盖的构造。此类构造的情况下,必须使空间的尺寸增大。此时,线圈骨架和支撑构造体为上下重叠的构造,所以上下方向的尺寸特别容易增大。如果MRI装置的上下尺寸变大,则在设置MRI装置时,需要特别考虑将所设置的屏蔽室的顶棚增高的情况增多。此外,在搬运和输送时也需进行同样的考虑。即,在对较大MRI装置进行输送、搬运、设置等时,将花费多余的成本。
此外,在将线圈骨架安装在支撑构造体的情况下,通常将线圈骨架焊接在支撑构造体上。该情况下,产生了(1)因在该焊接时产生的焊接变形而使超导线圈产生弯曲且其通电性能恶化、(2)因焊接时产生的热而使超导线圈的浸渗树脂和超导线变质且超导线圈的通电性能恶化等问题。
在特开平9-223620号公报中(图1、图2),公开了开放型MRI装置的氦容器及线圈骨架的构造的一个实例。根据该实例,在薄片的氦容器内收纳线圈骨架,经支撑部件而将该氦容器及线圈骨架支撑在支撑构造体上。该情况下,由于线圈骨架不是直接焊接在支撑构造体上的构造,所以不会发生上述焊接所引起的超导线圈的通电性能恶化的问题。
但是,在对比文件1所示的氦容器及线圈骨架的构造的情况下,由于氦容器和支撑氦容器及线圈骨架的支撑构造体由分体的构造物构成,所以其空间尺寸必然增大。
此外,线圈骨架夹持薄片的氦容器,且经支撑部件支撑在支撑构造体上,所以不能效率良好地负担施加到线圈骨架上的电磁力。因此,线圈骨架自身必须具有较大的刚性,反过来,线圈骨架变大,或为因多余的刚性部件等而使部件数量增加,且其重量也将增加。
发明内容
本发明将解决以上那样的现有技术的问题,所以其目的是提供能够效率良好地以支撑构造体的刚性来负担施加在线圈骨架上的电磁力,且在实现具备能抑制焊接时产生的变形和热所引起的超导线圈的通电性能恶化的构造的线圈骨架和氦容器的超导磁铁装置的同时,通过使用该超导磁铁装置而可抑制上下方向的空间大小及重量的MRI装置。
本发明是使与冷却剂(液态氦)一同收纳产生测量用磁场的主线圈和产生用于抑制向该测量用磁场外部泄漏的磁场的屏蔽线圈的两个圆环状冷却剂容器上下互相间隔并大体对称地配置,且在其对称面的中央部分产生均匀的测量用磁场的超导磁铁装置,及使用该超导磁铁装置的MRI装置。而且,在该超导磁铁装置中,通过厚板构造支撑部件形成与上述圆环状冷却剂容器的上述对称面相对的面相反侧的面,收纳上述屏蔽线圈的屏蔽线圈骨架由上述厚板构造支撑部件支撑,收纳上述主线圈的主线圈骨架由上述厚板构造支撑部件及上述屏蔽线圈骨架支撑。
根据本发明,冷却剂容器的一部分由厚板构造支撑部件形成,即,厚板构造支撑部件是兼有冷却剂容器一部分的构造,所以不额外需要用于支撑冷却剂容器的构造支撑体。因此,可抑制超导磁铁装置的总重量,再有,可抑制使用该超导磁铁装置的上下方向的尺寸。另外,由于使主线圈骨架成为不仅由厚板构造支撑部件支撑还由屏蔽线圈骨架支撑的构造,所以可抑制线圈的变形,并可形成稳定的测量用磁场。
再有,在本发明中,提供将主线圈骨架和屏蔽线圈骨架连接的配重等不用焊接而将主线圈骨架和屏蔽线圈骨架连接的构件。因此,可抑制在焊接时所产生的变形和热所引起的超导线圈的通电性能恶化。
根据本发明,可提供能形成稳定的高精度测量用磁场且可抑制其重量及上下尺寸的超导磁铁装置及MRI装置。
附图说明
图1是表示使用本发明实施方式的超导磁铁装置的MRI装置的概要构成实例的图。
图2是表示包含图1中MRI装置的支柱部分的超导磁铁装置的垂直截面的图。
图3是表示将根据本发明第一实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图。
图4是表示将根据本发明第二实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图。
图5是表示根据本发明第三实施方式的圆环状氦容器的内部构造实例的图,(a)是将圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例,(b)是将屏蔽线圈骨架和主线圈骨架分别分解时的立体图及将其连接后的立体图。
图6是表示将根据本发明第四实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图。
图7是表示将根据本发明第五实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图,(a)是在屏蔽线圈骨架的内周侧设置伸出部的构造的实例,(b)是在屏蔽线圈骨架的内周侧设置与厚板连接的肋的构造的实例,(c)是还将上述肋的缘端设置为连接主线圈骨架外周侧的构造的实例。
图8是表示将根据本发明第五实施方式的圆环状氦容器的主线圈骨架的挠曲量通过模拟来计算的结果的实例的曲线图。
图9是表示将根据本发明第六实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图。
图中:
1-主线圈,2-主线圈骨架,2a-突起部,2b-钩部,3-屏蔽线圈,3a-屏蔽线圈按压部件,4-屏蔽线圈骨架,4a-钩部,4b-钩部,4c-伸出部,5-厚板(厚板构造支撑部件),6-支撑部件,7-氦容器(冷却剂容器),8-热屏蔽体,10-固定金属零件,11、13-肋,12-磁性部件,15-液态氦,100-MRI装置,101、102-真空容器,103-凹部,104、105-支柱,110-超导磁铁装置,120-控制装置,130-床。
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示使用本发明实施方式的超导磁铁装置的MRI装置的概要构成实例的图。而且,图2是表示包含图1中MRI装置的支柱部分的超导磁铁装置的垂直截面的图。
如图1所示,在MRI装置100中,两个圆筒状的真空容器101、102互相之间上下间隔且大体对称地配置,该两个真空容器101、102互相之间由支柱104、105支撑并连接。此外,两个圆筒状真空容器101、102所夹持的部分是MRI装置100所形成的测量空间,装载作为被检测体的患者等的床130的前端部分构成为可进出该测量空间。
真空容器101、102的内部为防止传导及对流所引起的热的侵入而保持为真空。而且,如图2所示,在其内部,收纳有装入作为冷却剂的液态氦15的冷却剂容器(以下称为氦容器)7,再有,在氦容器7内部,收纳有装入主线圈1的主线圈骨架2和装入屏蔽线圈3的屏蔽线圈骨架4。这里,主线圈1是在MRI装置100的测量空间中生成测量用磁场的超导线圈,屏蔽线圈3是产生用于抵消泄漏到测量空间外的测量用磁场的磁场的超导线圈。此外,在真空容器101、102和氦容器7之间设有用于屏蔽真空容器101、102的热辐射的热屏蔽体8。
上述真空容器101、102与在其中收纳的热屏蔽体8、氦容器7、主线圈1、主线圈骨架2、屏蔽线圈3、屏蔽线圈骨架4等一同构成超导磁铁装置110。此时,氦容器7的外形为圆环状(环形曲面状),即,其截面为大体呈圆或四边形的环状管形状。此类氦容器7在上部的真空容器101及下部的真空容器102的各自内部上下大体对称地配置,且为在支柱104、105的部分互相连通的构造。此外,虽然该氦容器7具有其一部分由兼作构造支撑部件的厚板5构成等在本发明中独特的构造,但其详细描述将使用图3以后的附图来另外说明。
再有,以作为构造支撑部件的厚板5开始,主线圈骨架2、屏蔽线圈骨架4、氦容器7、真空容器101、102等构成超导磁铁装置110的构造物由例如奥氏体不锈钢等非磁性材料形成。
此外,在图2中,在Z方向上表示的坐标轴是垂直方向的坐标轴,这里,以两个真空容器101、102(或在其中配置的圆环状的氦容器7)被上下大体对称地配置时的对称面的位置作为原点。再有,该对称面经常被称为赤道面。另外,在R方向上表示的坐标轴表示以圆筒状真空容器101、102的中心(或圆环状的氦容器7的中心)为原点的极坐标表示的半径方向。
再次回到图1来继续说明。在上下两个真空容器101、102所夹持的测量空间的中央部由超导磁铁装置110产生大体均匀的垂直方向磁场。在MRI装置100中,在该均匀的垂直方向磁场中配置被检测体,并得到该被检测体的核磁共振所产生的断层图像等。因此,在真空容器101、102上,在其测量空间侧的中央部设有凹部103,该凹部103中设有用于产生并获得被检测体的核磁共振信号的倾斜磁场线圈及RF(Radio Frequency)线圈(皆未图示)等。再有,设有由计算机等构成的控制装置120,该控制装置120解析所得到的核磁共振信号,并生成被检测体的断层图像等,且将该生成的被检测体的断层图像等在显示装置等上显示。
图3是表示将根据本发明第一实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图,(a)是将屏蔽线圈骨架及主线圈骨架一体化成形并焊接到构造支撑部件的厚板上的构造的实例,(b)是将构造支撑部件的厚板、屏蔽线圈骨架及主线圈骨架一次性一体化成形的构造的实例。
如图3(a)所示,氦容器7的一部分即氦容器7的与赤道面(对称面)相对的面的相反侧面由厚板5形成。该情况下,屏蔽线圈骨架4和主线圈骨架2通过铸造等一体化成形。而且,该屏蔽线圈骨架4通过焊接等安装到厚板5上。另外,主线圈骨架2,其一端支撑在屏蔽线圈骨架4上,另一端经支撑部件6安装到厚板5上,并由该厚板5支撑。此时,支撑部件6可通过铸造等与厚板5一体化成形,而且,也可与屏蔽线圈骨架4及主线圈骨架2一体化成形。再有,图3(a)为支撑部件6与屏蔽线圈骨架4及主线圈骨架2一体化成形的实例。此外,在屏蔽线圈骨架4上,为防止屏蔽线圈3向外周侧飞出,而设有屏蔽线圈按压部件3a。屏蔽线圈按压部件3a通过例如热压配合来安装到屏蔽线圈骨架4上。
以上,在本实施方式中,厚板5作为主线圈1及屏蔽线圈3的构造支撑部件发挥功用。即,起到了对分别作用于主线圈1及屏蔽线圈3上的电磁力保持刚性的作用。此外,厚板5构成了氦容器7的一部分。即,厚板5将兼用氦容器7的一部分,所以氦容器7和成为与厚板5分体的容器且覆盖厚板5整体的构造相比,无论在减少部件上还是在减小高度尺寸上均有较大效果,且还在减少制造成本上有效果。
此外,主线圈1承受来自屏蔽线圈3的反作用力,并承受来自位于赤道面相对侧的另一主线圈1的引力,所以作用有朝向赤道面侧的力。因此,对于主线圈1,虽然需要支撑上下方向的力,但在本实施方式中,由厚板5及屏蔽线圈骨架4支撑该力,所以能利用厚板5整体的刚性来有效抑制主线圈1的位移。
另外,将主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4通过焊接安装到厚板5等上时的对主线圈1和屏蔽线圈3的热影响,可通过在焊接后将这些线圈卷绕来避免。此外,虽然氦容器7将在主线圈1和屏蔽线圈3的线圈卷绕后焊接到厚板5上,但由于厚板5的热容量大且其刚性也大,所以氦容器7的焊接热传递到主线圈1和屏蔽线圈3上,并不会因该热而使主线圈1和屏蔽线圈3变质或变形。至少可将主线圈1和屏蔽线圈3的温度上升抑制到其影响不产生问题的程度。
图3(b)是将主线圈骨架2及屏蔽线圈骨架4与厚板5一同通过铸造来一体化成形的实例。此时,虽然支撑部件6也一体化成形,但也可通过焊接和螺栓连接来安装在主线圈骨架2及厚板5上。
再有,在图2及图3中,主线圈1及支撑其的主线圈骨架2仅各记载了一个,但通过超导磁铁装置110,也有将其设置多个的情况。另外,对屏蔽线圈3及屏蔽线圈骨架4也一样。在本说明书中,为使说明简单,在以下实施方式中,主线圈1和屏蔽线圈3分别为一个来进行说明。
(第二实施方式)
图4是表示将根据本发明第二实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图。再有,在第二实施方式中,超导磁铁装置110及MRI装置100的基本构成与第一实施方式的情况相同。于是,在以下说明中,对与第一实施方式的情况相同的构成要素标以相同标记,并省略说明(该附言在以后的实施方式中也同样)。
如图4所示,在本实施方式中,虽然屏蔽线圈骨架4通过铸造等与厚板5一体化成形,但主线圈骨架2分体成形。而且,主线圈骨架2使用螺栓连接的固定金属零件10等连接到屏蔽线圈骨架4上,再有,经支撑部件6安装到厚板5上。这里,支撑部件6与主线圈骨架2一体化成形,可将支撑部件6和厚板5的连接部焊接,亦可通过螺栓连接等连接。
如上所述,在采用使主线圈骨架2为分体并成形,然后安装在屏蔽线圈骨架4和厚板5上的方式时,产生了在主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4的相对位置的配置中自由度增加,或者作业顺序的流畅性和作业性提高等优点。例如,在主线圈骨架2的线圈卷绕结束后,如果将主线圈骨架2连接到屏蔽线圈骨架4上,则可将主线圈骨架2配置在从外周侧观察隐藏于屏蔽线圈骨架4的阴影中那样的位置处。
通常,在卷绕后将主线圈骨架2焊接到屏蔽线圈骨架4上,从对线圈的应变和热影响的观点来看不理想。这是因为,在主线圈1和屏蔽线圈3上发生应变或给予热影响时,存在其通电极限电流下降的可能性。在本实施方式中,由于将主线圈骨架2通过螺栓连接的固定金属零件10连接到屏蔽线圈骨架4上,所以不会发生此类问题。
以上,根据本发明,能够在主线圈1和屏蔽线圈3上不产生热所引起的应变和恶化地将卷绕后的主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4连接,再有,可增加主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4的配置自由度,并可提高制造工序的作业性。
(第三实施方式)
图5是表示根据本发明第三实施方式的圆环状氦容器的内部构造实例的图,(a)是将圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例,(b)是将屏蔽线圈骨架和主线圈骨架分别分解时的立体图及将其连接后的立体图。再有,在图5(b)中,其最上层的图是表示屏蔽线圈骨架4的图,中层的图是表示主线圈骨架2的图。此外,最下层的图为表示连接后的主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4的图。
在本实施方式中,如图5(a)、(b)所示,在主线圈骨架2的外周面上沿圆周方向在每个预定间隔处形成了多个(例如六个)突起部2a。另外,在屏蔽线圈骨架4的赤道面侧的面(在图5(b)情况下相对于底面)上,沿圆周方向以与主线圈骨架2的突起部2a相同的间隔形成相同数量的钩部4a,以用于卡合主线圈骨架2的突起部2a。
此时,主线圈骨架2的突起部2a的长度和屏蔽线圈骨架4的钩部4a的长度之和需要比主线圈骨架2的突起部2a(或者,屏蔽线圈骨架4的钩部4a)所形成的间隔小。例如,在分别形成六个主线圈骨架2的突起部2a和屏蔽线圈骨架4的钩部4a的情况下,由于其形成间隔为60度(这里,用角度表示长度),所以只要使突起部2a和钩部4a的长度分别为29度即可(但是,两者不必为相同的值)。
再有,以上那样的主线圈骨架2的突起部2a可通过铸造等与主线圈骨架2一体化成形。同样地,屏蔽线圈骨架4的钩部4a可通过铸造等与屏蔽线圈骨架4一体化成形。此外,支撑部件6也可与主线圈骨架2一体化成形,在该情况下,可将支撑部件6和厚板5的连接部通过焊接来连接。
其次,将主线圈骨架2配置为其突起部2a相对于屏蔽线圈骨架4的钩部4a处于互不相同的位置处,并通过将主线圈骨架2在上下方向上移动,来使主线圈骨架2与屏蔽线圈骨架4的赤道面侧的面抵接。而且,通过使主线圈骨架2在圆周方向上转动而使主线圈骨架2的突起部2a卡合到屏蔽线圈骨架4的钩部4a中。这样,主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4连接。
在以上的本实施方式中,不需要如第二实施方式那样的将主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4连接的固定金属零件10等。因此,可减少部件数及其组装工时,所以可有效减少制造上的成本。而且,在该情况下,虽然将主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4连接但却不需要焊接,所以在主线圈1和屏蔽线圈3上不会发生热所引起的应变和恶化,且可连接卷绕后的主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4。
(第四实施方式)
图6是表示将根据本发明第四实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图。再有,本实施方式可以说是第三实施方式的变形例。
如图6所示,在与和主线圈骨架2的外周部的赤道面相对的面相反侧的面上,形成其内周侧敞开的钩部2b。此外,在与屏蔽线圈骨架4的赤道面相对的面上,形成其外周侧敞开的钩部4b。这些钩部2b、4b为可互相卡合的构造。另外,在本实施方式的情况下,这些钩部2b、4b也可在主线圈骨架2及屏蔽线圈骨架4的各圆周方向的全周范围内形成。
本实施方式的特征是将主线圈骨架2热压配合到屏蔽线圈骨架4上。即,将主线圈骨架2加热使其膨胀,在增大其环的半径的状态下较松地卡合钩部2b、4b。然后,通过使主线圈骨架2冷却、伸缩,使钩部2b、4b牢固地卡合。这样,可连接主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4。
由于该热压配合在摄氏400~500度的温度中进行,所以向主线圈骨架2卷绕线圈通常在热压配合后进行。因此,在本实施方式的情况下,虽然不能将卷绕后的主线圈骨架2连接到屏蔽线圈骨架4上,但除这点外,在本实施方式中可期待与上述第三实施方式的情况相同的效果。
(第五实施方式)
图7是表示将根据本发明第五实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图,(a)是在屏蔽线圈骨架的内周侧设置伸出部的构造的实例,(b)是在屏蔽线圈骨架的内周侧设置与厚板连接的肋的构造的实例,(c)是还将上述肋的缘端设置为连接主线圈骨架外周侧的构造的实例。
如图7(a)所示,在本实施方式中,屏蔽线圈骨架4的内周侧设有伸出部4c。该伸出部4c也可称为厚板5的伸出部,用于增大作为构造支撑部件的厚板5的刚性。但是,此类伸出部4c不必在圆环状氦容器7的整个圆周区域范围内设置。伸出部4c也可仅在一部分区域设置,也可根据圆周方向的位置而改变其厚度。
通常,在图1及图2所示的开放型MRI装置100的超导磁铁装置110中,在上下线圈组之间作用有互相吸引的电磁力。上下各线圈由厚板5等的构造支撑部件支撑,厚板5由两个支柱104、105支撑。该情况下,厚板5等构造支撑部件,因作用于线圈组上的电磁力而产生随着从两个支柱104、105远离而逐渐增大的挠曲。因此,主线圈骨架2、屏蔽线圈骨架4变形,其结果,主线圈骨架2、屏蔽线圈3上产生挠曲。该情况下,MRI装置100的测量空间的中央部将不能产生均匀的磁场。
在本实施方式中,例如,在两个支柱104、105附近设置其厚度较厚的伸出部4c,该伸出部4c的厚度将随着从两个支柱104、105远离而逐渐变小。此类伸出部4c例如通过铸造等能容易地与厚板5或屏蔽线圈骨架4等一体化成形。
如此成形的伸出部4c,不但通过增加厚板5等构造支撑部件的厚度而使刚性增大,而且通过与拱桥和吊桥同样的效果来进一步有效增大刚性。因此,即使在从支柱104、105远离的位置,也可减小其挠曲量。其结果,将可在MRI装置100的测量空间的中央部产生精度更好的均匀磁场。
图8是表示将根据本发明第五实施方式的圆环状氦容器的主线圈骨架的挠曲量通过模拟来计算的结果的实例的曲线图。在图8中,曲线图的竖轴表示主线圈骨架2的挠曲量即垂直方向变形量,横轴以角度表示以支柱104、105的位置为原点相对于该支柱的圆周方向的位置。此外,在图8中,实线表示不设伸出部4c情况的挠曲量,虚线表示设置伸出部4c情况下的挠曲量。从该图8可知,通过设置伸出部4c,主线圈骨架2的挠曲量大大减小。
图7(b)是图7(a)的变形例,在图7(b)中,取代图7(a)的伸出部4c,在屏蔽线圈骨架4的内周侧设置与厚板5连接的肋11。该情况下,肋11可通过焊接和螺栓连接等安装到厚板5及屏蔽线圈骨架4上。肋11所起作用与伸出部4c相同。因此,肋11不必在圆环状氦容器7的整个圆周区域范围内设置,可仅在一部分区域设置或者在屏蔽线圈骨架4内周侧向圆周方向离散地配置,也可根据圆周方向的位置而改变其截面的形状或大小。而且,其结果是,所得效果与设置图7(a)的伸出部4c大体相同。
图7(c)是图7(b)的变形例,在图7(c)中,取代图7(b)的支撑部件6及肋11,而设置与厚板5和主线圈骨架2外周侧连接的肋13。该情况下,肋13可通过焊接和螺栓连接等安装到厚板5、屏蔽线圈骨架4及主线圈骨架2上。该肋13既可在屏蔽线圈骨架4内周侧向圆周方向离散地配置,也可根据圆周方向的位置而改变其截面的形状和大小。设置肋13(图7(c))的效果与设置图7(b)的支撑部件6及肋11的情况大体相同。
再有,第五实施方式也另外存在具有同样效果的变形例。例如,既可通过离支柱104、105位置的相对位置来改变支撑部件6的大小,也可通过离支柱104、105位置的相对位置来改变氦容器7的容器厚度。即,可实现由氦容器7所含的构造部件整体所合成的刚性,例如,在支柱104、105附近大,且随着从该支柱104、105远离而变小的构造。再有,可配置氦容器7所含有的构造部件,以使由氦容器7所含的构造部件整体所合成的刚性依赖于与该圆环状氦容器7的圆周方向的支柱104、105位置的相对位置而适当变化。
(第六实施方式)
图9是表示将根据本发明第六实施方式的圆环状氦容器在与圆周方向垂直的面上切断时的截面构造实例的图。在本实施方式中,如图9所示,在与和主线圈骨架2的赤道面相对的面相反侧的面上设有磁性部件12。该磁性部件设置用于降低主线圈1的经验磁场,或修正测量空间中央部的磁场。
对于该磁性部件12,通常,由于为支配朝向赤道面的电磁力的,所以如图9所示,可通过采用由主线圈骨架2和屏蔽线圈骨架4夹持的构造来支撑。在如此构造的情况下,由于可进行图5所示的卡合,所以其组装也变容易。另外,根据主线圈1的线圈数和主线圈1与屏蔽线圈3的相对位置关系,也可将该磁性部件12经支撑金属零件等而自厚板5支撑。
再有,磁性部件12的截面构造,不必在圆环状氦容器7的整个圆周范围内为相同形状,与第五实施方式一样,也可以是依赖于沿圆周方向的位置而变化的形状。例如,磁性部件12的截面可以在支柱104、105附近大,且随着自该支柱104、105远离而变小,或者,反之亦可。或者,可以是在某部分设置磁性部件12,在其它部分不设置磁性部件12的构造。
以上,根据本实施方式,利用MRI装置100的测量空间的中央部可产生精度更好的均匀磁场。
Claims (9)
1.一种超导磁铁装置,使与冷却剂一同收纳产生测量用磁场的主线圈和产生用于抑制向该测量用磁场外部泄漏的磁场的屏蔽线圈的两个圆环状冷却剂容器上下互相间隔并大体对称地配置,在其对称面的中央部产生均匀的测量用磁场,其特征在于:
通过厚板构造支撑部件形成与所述圆环状冷却剂容器的所述对称面相对的面相反侧的面;
收纳所述屏蔽线圈的屏蔽线圈骨架由所述厚板构造支撑部件支撑,收纳所述主线圈的主线圈骨架由所述厚板构造支撑部件及所述屏蔽线圈骨架支撑。
2.根据权利要求1所述的超导磁铁装置,其特征在于:
所述主线圈骨架由固定金属零件连接到所述屏蔽线圈骨架上并支撑。
3.根据权利要求1所述的超导磁铁装置,其特征在于:
在所述主线圈骨架上,在其外周面沿圆周方向以预定间隔形成预定长度的多个突起部;
在所述屏蔽线圈骨架上,在与所述对称面相对的面一侧的内周面上沿圆周方向以与在所述主线圈骨架上形成的突起部相同的间隔形成相同数量的钩部,以用于卡合所述主线圈骨架的突起部,
将所述主线圈骨架配置在所述主线圈骨架的突起部和所述屏蔽线圈骨架的钩部互相错开的位置上,通过使该主线圈骨架在上下方向上移动,而抵接所述屏蔽线圈骨架,再通过使该主线圈骨架在圆周方向上转动,使该主线圈骨架的突起部卡合在所述屏蔽线圈骨架的钩部上,从而连接所述主线圈骨架和所述屏蔽线圈骨架。
4.根据权利要求1所述的超导磁铁装置,其特征在于:
在与所述主线圈骨架外周部的所述对称面相对的面相反侧的面上,形成其内周侧开放的钩部,
在与所述屏蔽线圈骨架的所述对称面相对的面上,形成其外周侧开放的钩部,
通过将所述主线圈骨架热压配合,而使所述主线圈骨架的钩部和所述屏蔽线圈骨架的钩部卡合,从而连接所述主线圈骨架和所述屏蔽线圈骨架。
5.根据权利要求1所述的超导磁铁装置,其特征在于:
所述厚板构造支撑部件、所述主线圈骨架、所述屏蔽线圈骨架及用于将所述主线圈骨架支撑于所述厚板构造支撑部件上的主线圈骨架支撑部件中至少一个,在沿其半径方向的面上的截面形状是沿其圆周方向变化的形状。
6.根据权利要求1所述的超导磁铁装置,其特征在于:
在所述厚板构造支撑部件、所述主线圈骨架、所述屏蔽线圈骨架及用于将所述主线圈骨架支撑于所述厚板构造支撑部件上的主线圈骨架支撑部件所构成的构造体中,
所述主线圈骨架支撑部件是在所述屏蔽线圈骨架内周侧向圆周方向离散配置的肋。
7.根据权利要求1所述的超导磁铁装置,其特征在于:
配置所述构造部件,以使由构成含有所述厚板构造支撑部件、所述主线圈骨架、所述屏蔽线圈骨架及用于将所述主线圈骨架支撑于所述厚板构造支撑部件上的主线圈骨架支撑部件的所述圆环状冷却剂容器的全部所述构造部件所合成的刚性,沿所述圆环状冷却剂容器的圆周方向变化。
8.根据权利要求1所述的超导磁铁装置,其特征在于:
在与所述主线圈骨架的所述对称面相对的面相反侧的面上配置具有磁性的部件。
9.一种核磁共振成像装置,其使用的超导磁铁装置使与冷却剂一同收纳产生测量用磁场的主线圈和产生用于抑制向该测量用磁场外部泄漏的磁场的屏蔽线圈的两个圆环状冷却剂容器上下互相间隔并大体对称地配置,在其对称面的中央部产生均匀的测量用磁场,其特征在于:
通过厚板构造支撑部件形成与所述圆环状冷却剂容器的所述对称面相对的面相反侧的面;
收纳所述屏蔽线圈的屏蔽线圈骨架由所述厚板构造支撑部件支撑,收纳所述主线圈的主线圈骨架由所述厚板构造支撑部件及所述屏蔽线圈骨架支撑。
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