CN101031238B - Mri用磁场发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够在各种磁场发生装置中使用，并能够防止构成永久磁铁组(14a、14b)的永久磁铁(20)的分离的MRI用磁场发生装置(10)。MRI用磁场发生装置(10)包括一对永久磁铁组(14a、14b)。一对永久磁铁组(14a、14b)包括分别互相粘接的多个永久磁铁(20)，而且隔着空隙相对配置。永久磁铁组(14a、14b)具有与磁极片(16a、16b)的接触部相比向外方突出的突出部(18)。以覆盖突出部(18)的空隙侧表面(18a)的方式，在磁极片(16a、16b)的外周面上安装凸缘状部件(34)。

Description

MRI用磁场发生装置

技术领域

本发明涉及MRI用磁场发生装置，更具体地说，涉及永久磁铁组具有与磁极片的接触部相比向外方突出的突出部的MRI用磁场发生装置。

背景技术

目前，在永久磁铁型的MRI磁场发生装置中，构成永久磁铁组的各个永久磁铁利用粘接剂与相邻的永久磁铁、板状轭铁或者它们二者粘接。

但是，采用这种结构，磁场发生装置输送中的振动或冲击等会将超过通常的设计值的机械负荷施加在永久磁铁组上，使构成永久磁铁组的永久磁铁不能很好地保持，该永久磁铁会与相邻的永久磁铁或板状轭铁分离，乃至与永久磁铁组脱离。在这种情况下，不能保持MRI用磁场发生装置的磁场均匀度，磁场强度降低。

因此，提出了在永久磁铁组的侧面上设置成形材料的技术(参照专利文献1)。

另外，还提出了使用保护永久磁场组的磁铁盖的技术(参照专利文献2)。

专利文献1：专利第2699250号公报。

专利文献2：特开平11-178808号公报。

发明内容

专利第2699250号公报的技术，由于成形材料直接保持永久磁铁，在防止该永久磁铁与相邻的永久磁铁或板状轭铁分离的方面是有效的。

但是，为了设置这种成形材料，必须在板状轭铁的规定位置上设置由多个部件构成的型框，形成密封空间，将成形材料填充在该空间内，然后除去型框，需要多的工序数。

另外，该技术适用于在永久磁铁组的周围有配置型框的空间的磁场发生装置，但在没有这种空间的磁场发生装置中不适用，因此不是在各种磁场发生装置可以使用的通用的技术。

在特开平11-178808号公报的技术中，通过以覆盖永久磁铁组的外周面的方式配置的磁铁盖从外部保护永久磁铁组，但在磁铁盖和永久磁铁组之间有间隙。由于不是利用磁铁盖直接保持永久磁铁组的结构，在磁铁盖内，不能防止永久磁铁从其他永久磁铁或板状轭铁上分离。

因此，本发明的主要目的是提供可在各种磁场发生装置中使用，能够防止构成永久磁铁组的永久磁铁的分离的MRI用磁场发生装置。

根据本发明的认识提供了一种MRI用磁场发生装置，其特征在于，具有：包括分别相互粘接的多个永久磁铁的一对永久磁铁组，上述一对永久磁铁组隔着空隙相对配置；用于磁耦合一对永久磁铁组的轭铁；和设置在一对永久磁铁组的各自空隙侧主面上的一对磁极片，

并且，永久磁铁组具有与磁极片的接触部相比向外方突出而形成的突出部，在上述一对磁极片间的空隙中发生磁场，其中，

还具有配置在突出部的防止永久磁铁从永久磁铁组脱离的永久磁铁固定用部件。

在本发明中，通过设置永久磁铁固定用部件，例如即使在MRI用磁场发生装置的输送中产生振动或冲击等，也能够防止构成永久磁铁组的永久磁铁从相邻的永久磁铁或板状轭铁分离，即能够防止永久磁铁从永久磁铁组脱离，能够使MRI用磁场发生装置长期稳定地工作。另外，该永久磁铁固定用部件不但在今后提供的磁场发生装置中，而且在现存的磁场发生装置中也可以使用。磁场发生装置还可增强。

优选永久磁铁固定用部件是以覆盖突出部的空隙侧表面的方式安装在磁极片的外周面上的凸缘状部件。这样，使用安装在磁极片外周面上的凸缘状部件作为永久磁铁固定用部件。当覆盖突出部的空隙侧表面时，即使在将超过设计值的负荷施加在永久磁铁的粘接部分上的情况下，该凸缘状部件从空隙侧表面保持永久磁铁，能够防止永久磁铁的分离。另外，这样，通过将凸缘状部件安装在磁极片外周面上，即使在配置永久磁性组的轭铁表面上没有空间，也可以使用永久磁铁固定用部件。

这里，所谓“覆盖突出部的空隙侧表面”不限于覆盖全部空隙侧表面的情况，露出表面(构成空隙侧表面的面)的一部分的永久磁铁也可以。

另外优选永久磁铁固定用部件是安装在突出部的外周面上的带状部件。这样，通过使用带状部件作为永久磁铁固定用部件，在突出部的外周面露出的任何磁场发生装置中，都能够容易将带状部件安装在突出部的外周面上。

另外，优选包括设置在带状部件与突出部之间的增强材料。在突出部的外周面为凹凸形状的情况下，可产生带状部件的固定力达不到的永久磁铁。但是通过在带状部件和永久磁铁组的突出部之间插入增强材料，可以控制固定构成突出部的外周面的所有永久磁铁。

优选永久磁铁固定用部件是连接构成突出部的多个永久磁铁之间的板状部件。这样，通过使用连接构成突出部的多个永久磁铁之间的板状部件作为永久磁铁固定用部件，容易将板状部件设置在突出部的必要的地方，能够增强永久磁铁的固定。

另外，优选板状部件延伸到轭铁而固定。这样，通过使板状部件延伸到轭铁而固定，能够增强永久磁铁和轭铁的连接，可以更坚固地固定永久磁铁。

另外，优选包括包围设有永久磁铁固定用部件的突出部的环形部件。通过再设置包围突出部的环形部件，能够防止永久磁铁从磁铁发生装置脱落，并且能够从外部保护永久磁铁组。

优选还包括在环形部件与突出部之间的空间中填充的成形材料。这样，通过在环形部件与突出部之间填充成形体，能够更坚固地保持构成永久磁铁组的突出部的永久磁铁。

另外，优选永久磁铁固定用部件是沿着突出部的形状的盖部件。这样，通过使用沿着突出部的形状的盖部件作为永久磁铁固定用部件，能够固定构成突出部的永久磁铁的外周面、固定空隙侧表面。该盖部件越是突出部的形状简单的情况，越容易制造。

附图说明

图1是表示本发明适用的MRI用磁场发生装置的大致侧面图。

图2是表示永久磁铁组的一个例子的立体图。

图3是表示安装凸缘状部件的实施方式的一个例子的部分立体图。

图4是表示凸缘状部件的变形例的说明图。

图5是表示安装带状部件的实施方式的一个例子的部分立体图。

图6是表示在带状部件和突出部之间的间隙中插入增强材料的状态的说明图。

图7是表示安装盖部件的实施方式的一个例子的部分立体图。

图8是表示盖部件的变形例子的立体图。

图9是表示安装板状部件的实施方式的一个例子的部分立体图。

图10是用于说明板状部件的说明图。

图11是表示安装环形部件的实施方式的一个例子的部分立体图。

图12(a)是表示安装环形部件的实施方式的一个例子的说明图，(b)是表示在环形部件内填充成形材料的实施方式的一个例子的说明图。

符号说明：

10  MRI用磁场发生装置

11a、11b  磁极单元

12a、12b  板状轭铁

14a、14b  永久磁铁组

16a、16b  磁极片

18  突出部

18a  突出部的空隙侧表面

18b  突出部的外周面

20  永久磁铁

28  支撑轭铁

34  凸缘状部件

36  带状部件

38  增强材料

40、41  盖部件

42、44  板状部件

46  环形部件

48成形材料

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

参见图1，本发明的一个实施方式的MRI用磁场发生装置10是开放式的MRI用磁场发生装置，包括隔着空隙相对配置的一对磁极单元11a和11b。

磁极单元11a和11b分别包括板状轭铁12a和12b。永久磁铁组14a和14b分别配置在一对板状轭铁12a和12b的相对面侧；磁极片16a和16b分别固定在永久磁铁组14a和14b的相对面侧。

这时，永久磁铁组14a的外周部，与磁极片16a的接触部相比向外方突出，形成突出部18，永久磁铁组14b的外周部，与磁极片16b的接触部相比向外方突出，形成突出部18。

永久磁铁组14a和14b的高度例如为100mm。如图2所示，永久磁铁组14a和14b通过粘接将长方体形或立方体形的多个永久磁铁20作成一体。另外，构成永久磁铁组14a的各永久磁铁20配置成磁化方向为相同方向，构成永久磁铁组14b的各永久磁铁20配置成磁化方向为相同方向。在该实施方式中，按如下方式配置：永久磁铁组14a的永久磁铁20的空隙侧成为N极，永久磁铁组14b的永久磁铁20的空隙侧成为S极。

在永久磁铁20中使用例如NEOMAX-47(株式会社NEOMAX制)等的高磁通密度型的R-Fe-B系磁铁。永久磁铁20通过装配图中没有示出的磁铁单体得到。

磁极片16a包括配置在永久磁铁组14a上的由例如铁构成的圆板状的基底板22。在基底板22上形成用于防止产生涡电流的硅钢板24。硅钢板24利用粘接剂固定在基底板22上。在基底板22的周缘部上形成环状突起26。该环状突起26例如由铁制成，用于提高周缘部的磁场强度，并得到均匀的磁场。环状突起26例如包括多个环状突起片，通过将各环状突起片固定在硅钢板24的周缘部上，形成环状突起26。

板状轭铁12a和12b利用一个板状的支撑轭铁28，进行磁耦合。即，以板状轭铁12a的一端边缘侧上面位于支撑轭铁28的下端面，支撑轭铁28的上端面位于板状轭铁12b的一端边缘侧下面的方式，使支撑轭铁28与板状轭铁12a和12b连接。因此，板状轭铁12a和12b与支撑轭铁28以其连接部具有大致90度的角度、从侧面看成为コ字形的方式连接。

参照图3，在板状轭铁12a与支撑轭铁28的连接部内面侧中，离永久磁铁组14a最远的位置(在本实施方式中，为板状轭铁12a与支撑轭铁28的连接部内面侧的两端)上，分别形成增强部件30。同样，在板状轭铁12b与支撑轭铁28的连接部内面侧中，离永久磁铁组14b最远的位置(在本实施方式中，为板状轭铁12b与支撑轭铁28的连接部内面侧的两端)上，分别形成增强部件30。因此，利用增强部件30，将板状轭铁12a与支撑轭铁28以及板状轭铁12b与支撑轭铁28分别更坚固地固定。

另外，在板状轭铁12a的下面安装4个脚部32。

在这种磁场发生装置10中，在磁极片16a和16b之间的空隙中产生磁场，在均匀的磁场空间F(参见图1)中，例如要求0.2T以上的磁场强度。

这种磁场发生装置10作为永久磁铁固定用部件，具有图3所示的凸缘状部件34。

在图3、图5、图7、图9和图11中，磁极单元11b侧省略，但与图1所示的磁场发生装置10同样，具有夹着空隙、上下对称的结构。但是分别配置成：构成永久磁铁组14a的永久磁铁20具有A1的磁化方向，构成永久磁铁组14b的永久磁铁20具有A2的磁化方向。

如图3所示，凸缘状部件34呈凸缘状安装在磁极片16a的外周面上，突出部18的空隙侧表面18a(参见图1)，利用凸缘状部件34覆盖。装配时，首先将磁极片16a安装在永久磁铁组14a上，然后，利用焊接等，将凸缘状部件34安装在磁极片16a的外周面上也可以。在磁极单元11b侧中也同样。

作为凸缘状部件34，用3mm～10mm左右的厚度构成，优选为铝、不锈钢等非磁性金属。这种非磁性金属具有优良的强度，并且对发生在磁场发生装置10中的磁场没有影响。另外，在重视抑制涡电流的情况下，将由非磁性金属构成的凸缘状部件34分割为多个，在各凸缘状部件片与磁极片16a之间和相互相邻的凸缘状部件片之间配置电阻大的材料。或者在它们中形成空隙，达到绝缘也可以。或者作为凸缘状部件34，优选使用树脂、陶瓷等电阻大的材料。后述的增强材料38、盖部件40、41、板状部件42、44和环形部件46也同样，利用这种厚度、材料构成。

采用这种磁场发生装置10，在由外部的冲击等将超过设计值的负荷施加在永久磁铁20的粘接部分上的情况下，凸缘状部件34从空隙侧表面18a保持永久磁铁20，能够防止永久磁铁20从相邻的永久磁铁20或板状轭铁12a、12b分离。这样，除了利用粘接剂固定永久磁铁20外，利用凸缘部件34固定永久磁铁20，由此，能够长期稳定使用磁场发生装置10。

另外，通过在磁极片16a、16b的外周面上安装凸缘状部件34，即使在配置有永久磁铁组14a、14b的板状轭铁12a、12b表面上没有空间，也可以使用永久磁铁固定用部件。

如果使用凸缘状部件34，与以往比较，可以简单地(用少的工序)将永久磁铁固定用部件安装在磁场发生装置上。通过预先将凸缘状部件34安装在磁极片16a、16b上，可以更减少装配的工序数。

如下面这样进行凸缘状部件34的安装作业也可以。

当磁极片16a、16b的环状突起26由多个环状突起片构成时，凸缘状部件34也与各环状突起片对应，作成分割结构，在将该凸缘状部件片安装在各环状突起片上后，将安装有凸缘状部件片的环状突起片配置在基底板22上，装配成环状。

另外，如图4所示，凸缘状部件34可以形成为不但延伸至永久磁铁组14a的突出部18的空隙侧表面18a，而且延伸至外周面18b和板状轭铁12a的上面。永久磁铁组14b侧也同样。

接着，如图5所示，作为永久磁铁固定用部件，使用带状部件36也可以。

作为带状部件36使用例如具有可挠性的金属性的带，但优选不锈钢等非磁性金属。这种非磁性金属具有优良的强度，并且对磁场发生装置10中产生的磁场没有影响。另外，在重视抑制涡电流的情况下，希望使用聚酯纤维等非金属。通过在该非金属中加入玻璃纤维或碳纤维，能够更加提高强度。另外，希望例如带状部件36的厚度为0.1mm～1.0mm，宽度为90mm，在突出部18的外周面18b上卷绕多层。带状部件36一个也可以，多个也可以。

通过将这种带状部件36卷绕在突出部18的外周面18b上，可以增强永久磁铁20的固定。

另外，在突出部18的外周面18b露出的任何磁场发生装置中，能够容易将带状部件36安装在突出部18的外周面18b上。

在突出部18的外周面18b为凹凸形状的情况下，可产生带状部件36的固定力达不到的永久磁铁20。因此，如图6所示，通过在带状部件36与永久磁铁20(永久磁铁组14a)之间插入增强材料38，可以坚固地固定构成突出部18的外周部18b的所有永久磁铁20。

增强材料38的形状优选为掩埋带状部件36与构成突出部18的永久磁铁20之间的间隙的形状。但如果能够提高带状部件36保持构成永久磁铁组14a的突出部18的永久磁铁20的力，则为任意的形状也可以。

又如图7所示，作为永久磁铁固定用部件使用盖部件40也可以。盖部件40为沿着突出部18的形状。希望利用螺钉等，将盖部件40固定在板状轭铁12a上，考虑装配效率，在圆周方向分割为多个也可以。

通过使用盖部件40，能够固定构成突出部18的永久磁铁20的所有面(空隙侧表面18a、外周面18b)。

另外，使用图8所示的盖部件41也可以。盖部件41只设在突出部18的外周面18b上，沿着外周面18b，而且在全周上包围外周面18b。利用盖部件41能够固定构成突出部18的永久磁铁20的外周面18b。

在突出部18的形状越简单的情况下，越容易制造盖部件40、41。另外，盖部件40、41在圆周方向分割为多个也可以。

又如图9和图10(a)所示，作为永久磁铁固定用部件，将连接多个永久磁铁20之间的板状部件42安装在突出部18的空隙侧表面18a或外周面18b上也可以。通过利用板状部件42粘接多个永久磁铁20，能够防止其中的一个永久磁铁20从相邻的永久磁铁20分离。板状部件的大小可以任意，例如，以围着突出部18的空隙侧表面18a的方式在该空隙侧表面18a上形成为环状也可以。

又如图9和图10(b)所示，使用从永久磁铁20向板状轭铁12a的上面延伸的L字型形状的板状部件44也可以。在这种情况下，通过使板状部件44与板状轭铁12a连接，更坚固地固定永久磁铁20，能够防止永久磁铁20从板状轭铁12a分离。

由于这种板状部件42、44容易安装在突出部18的必要的地方，因此可容易地增强永久磁铁20的固定。

磁极单元11b侧也同样。

上述的凸缘状部件34、带状部件36、增强材料38、盖部件40、41、板状部件42、44，作为增强不实行使永久磁铁20从相邻的永久磁铁20、板状轭铁12a、12b或它们二者分离的对策的磁场发生装置的元件是有效，可以广泛地使用。

又如图11和图12(a)所示，以覆盖安装有凸缘状部件34的突出部18的方式配置环形部件46也可以。

通过使用这种环形部件46，能够防止永久磁铁20从磁场发生装置10脱落，还能够从外部保护永久磁铁组14a。另外，考虑装配效率等，能够在圆周方向将环形部件46分割为多个也可以。

又如图12(b)所示，如果在环形部件46中填充成形材料48，则能够更增强保持构成永久磁铁组14a的突出部18的永久磁铁20的力。

磁极单元11b侧也同样。

另外，考虑永久磁铁20的热退磁，成形材料48的固化反应时的温度需要在100℃以下，更优选在60℃以下，具体地优选为发泡聚氨酯。发泡聚氨酯在常温下固化，作业性、经济性方面好，对现有的磁场发生装置的增强等有效。

图11和图12所示的环形部件46和成形材料48在使用带状部件36、增强材料38和板状部件42、44的实施方式中也可使用。

另外，在上述实施方式中，说明了利用一对板状轭铁12a、12b和一个支撑轭铁28形成轭铁的情况，但不限于此。使用磁耦合一对永久磁铁组14a、14b的例如C字形的一体化的轭铁也可以。

已详细说明了本发明并进行了图示，其是作为简单地说明和一个例子使用，当然不能理解仅限于此。本发明的精神和范围只由所附的请求范围的文本限定。

Claims (1)

1.一种MRI用磁场发生装置，其特征在于，

具有：包括分别相互粘接的多个永久磁铁的一对永久磁铁组，所述一对永久磁铁组隔着空隙相对配置；用于磁耦合所述一对永久磁铁组的轭铁；和设置在所述一对永久磁铁组的各自空隙侧主面上的一对磁极片，

其构成为所述永久磁铁组具有与所述磁极片的接触部相比向外方突出的突出部，在所述一对磁极片间的空隙中发生磁场，

其还具有配置在所述突出部的防止所述永久磁铁从所述永久磁铁组脱离的永久磁铁固定用部件，

所述永久磁铁固定用部件是沿着所述突出部的形状的盖部件。

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