DE3613098A1

DE3613098A1 - Permanentmagnetringanordnung fuer abbildungssysteme mit kernmagnetischer resonanz und verfahren zur verwendung einer derartigen anordnung

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Publication number: DE3613098A1
Application number: DE19863613098
Authority: DE
Inventors: Steve Burlington Mass. Beer
Original assignee: Elscint Ltd
Current assignee: Elscint Ltd
Priority date: 1985-04-24
Filing date: 1986-04-18
Publication date: 1986-11-06
Also published as: US4703276A

Description

PATENTANWÄLTE

Dipl.-lng. A. Wasmeier Dipl.-ing. H. Graf

Zugelassen beim Europäischen Patentamt ■ Professional Representatives before the European Patent Office

Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg

An das

Deutsche Patentamt Zweibrückenstraße 12

8000 München 2 Neue Tel.Nr. 79 20 85 + 79 20 ab: 6. Mai 1986

D-8400 REGENSBURG

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E/p 12.177

Datum
Date

10. April 1986 W/He

Anmelder: ELSCINT LTD.

Advanced Technology Center Post Office Box 550 Haifa 31004, Israel

Titel: "Permanentmagnetringanordnung für Abbildungssysteme mit kernmagnetischer Resonanz und Verfahren zur Verwendung einer derartigen Anordnung"

Priorität: USA - Serial No. 726.611 vom 24. April 1985

Erfinder: Steve Beer Wissenschaftler

Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 75020073) 5839300 Postgiroamt München (BLZ 70010080) 89369-801 Gerichtsstand Regensburg

Permanentmagnetringanordnung für Abbildungssysteme mit

kernmagnetischer Resonanz und Verfahren zur Verwendung

einer derartigen Anordnung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Permanentmagnetringanordnung für ein NMR-Abbildungssystem (NMR = nuclear magnetic resonance bzw. kernmagnetische Resonanz), sowie auf ein Verfahren zur Verwendung einer derartigen Anordnung, um ein gleichförmiges Magnetfeld in einem Abbildungsbereich innerhalb der Anordnung aufzubauen.

Diagnostische Abbildungssysteme mit kernmagnetischer Resonanz (NMR) basieren auf dem Nuklearphänomen, das auftritt, wenn Atomkerne, die in einem statischen, gleichförmigen Magnetfeld angeordnet sind, durch ein zweites Magnetfeld, das mit der Larmorfrequenz rotiert, die bestimmten Kernen zugeordnet ist, angeregt werden. Bei Entfernen des rotierenden Anregungsfeldes entspannen sich die angeregten Kerne und emittieren absorbierte Energie in Form von HF-Signalen, die als NMR-Signale bezeichnet werden und die aufgenommen und verarbeitet werden, um eine Sichtanzeige der Kerne zu erzielen.

Eine wesentliche Forderung bei der NMR-Abbildung ist die Erzielung eines gleichförmigen Magnetfeldes in einem Bereich, der als "Abbildungsbereich" bezeichnet wird. Innerhalb dieses Bereiches wird ein medizinisch interressierender Teil eines Patienten positioniert, um ein NMR-BiId dieses Teiles zu gewinnen. Beispielsweise wird ein geeignetes gleichförmiges Magnetfeld unter Verwendung großer Elektromagneten erhalten, die es erforderlich machen, daß die stromführenden Leiter mit flüssigem Helium auf eine Temperatur in der Nähe des absoluten Nullpunktes gekühlt werden. Die Kühlung, die bei herkömmlichen Elektromagneten erforderlich ist, trägt erheblich zu dem finanziellen Aufwand und der Kompliziertheit einer NMR-Anlage bei.

Die Möglichkeit der Verwendung von Permanentmagneten würde die Anlage und den Betrieb einer NMR-Anlage ganz entscheidend vereinfachen; das Problem besteht jedoch darin, wie ein Feld mit der erforderlichen Stärke und Gleichförmigkeit innerhalb des Abbildungsbereiches aufgebaut werden kann. Ein Aufsatz von K. Haiback mit dem Titel "Design of Permanent Magnet Multipole Magnets with Oriented Rare Earth Cobalt Materials", erschienen in Nuclear Instruments and Methods (Band 169, Seiten 1-10, 1980), der als Druckschrift (1) bezeichnet wird, beinhaltet eine wichtige Information in bezug auf die Materialien und die Geometrie für einen ersten Schritt, um einen Permanentmagneten durch einen konventionellen Elektromagneten in NMR-Abbildungssystemen ersetzen.

In diesem Aufsatz beschreibt der Autor seltenes Erdkobaltmaterial (REC), dessen Eigenschaften sich denen eines idealen Magneten nähern: Permeabilität von Eins und Suszeptibilität von Null. REC-Material und in geringerem Maße die Ferrite sind magnetisch hart, haben eine hohe Koerzitivkraft und widerstehen somit externen magnetischen Einflüssen. Der Autor verwendet REC-Material zur Ausbildung von mehrpoligen Magneten, und insbes. Vierfachpolen zur Verwendung in der Strahloptik (z.B. der Technologie, mit der Partikelstrahlen fokussiert werden), und erläutert die Theorie, mit der Mehrfachpol-Permanentmagneten ausgelegt werden können. Somit gibt der Aufsatz die Beziehung zwischen der leichten Magnetisierungsachse in einem unendlich langen Zylinder aus einem Material mit perfekten magnetischen Eigenschaften und mit einer axialen Öffnung, und dem Feld innerhalb einer solchen Öffnung an.

Während der Autor an Vierfachpolen interessiert ist, ist ein Dipolmagnet (der ein gleichförmiges Querfeld innerhalb der Öffnung erzeugt) ein Magnet, bei dem die Winkeländerung der leichten Achse 2 0 ist. Dies bedeutet, daß bei 0° die leichte Magnetisierungsachse 0° ist, bei 45° die Orientierung der leichten Achse 90° ist, usw. Die in der Druckschrift (1) angegebene Beziehung macht ein perfektes Magnetmaterial, eine kontinuierliche Änderung in der Orientierung der leichten

Achse als Funktion des Winkels, und eine unendliche axiale Erstreckung erforderlich. Bei einer solchen Anordnung läßt sich zeigen, daß das Feld Bq innerhalb einer Öffnung mit dem Radius ri in einen unendlich langen Zylinder mit dem äußeren Radius r2 gleich ist B_r In (r2/rl), wobei B_r als die remanente Magnetisierung bezeichnet ist. Das Feld außerhalb des Zylinders ist Null.

Die Druckschrift (1) wendet diese theoretischen Prinzipien auch auf echte Materialien an, bei denen die eingeprägte Koerzitivkraft endlich ist, so daß die Magnetisierung des Materials durch äußere Felder beeinflußt wird, das Material nicht homogen ist, die leichte Achse der Magnetisierung eine diskrete anstatt eine kontinuierliche Funktion von 0 ist, und die axiale Erstreckung endlich ist. Als Folge dieser praktischen Beschränkungen in bezug auf das Material und die Geometrie stellt der Autor der Druckschrift (1) fest, daß Störungen im idealen Feld dadurch eingeführt werden, daß ein Magnet verwendet wird, der aus einer Vielzahl von Segmenten zusammengesetzt ist, deren jedes eine durchgehende feste leichte Magnetisierungsachse hat. Insbesondere zeigt der Autor, daß die eingeführte Störung harmonisch mit räumlichen Frequenzen proportional der Anzahl von diskreten Segmenten ist, und zeigt, daß der geeignete Abstand der Segmente die Grundkomponente von der Störung entfernen kann.

Druckschrift (1) erörtert auch die Randfelder, die an denEnden mehrpoliger Magneten aufgrund ihrer begrenzten Länge entstehen. Der Autor vertritt dabei die Auffassung, daß ein Magnet begrenzter Länge als aus zwei halbendlichen Längen entgegengesetzten Vorzeichens analysiert werden kann.

Die Schwierigkeit bei einer direkten Übertragung der Lehre nach der Druckschrift (1) auf das Problem zur Erzeugung eines Dipolfeldes für ein NMR-Abbildungssystem ist die Ungleichförmigkeit des Feldes. Das Feld innerhalb eines Bereiches in der Mitte eines zylindrischen Magneten relativ großer Länge, das

nach der Druckschrift (1) aufgebaut ist, ist nicht ausreichend gleichförmig für die NMR-Abbildung, selbst wenn herkömmliche Trimmspulen (shimming coils) verwendet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Gleichförmigkeit des Feldes innerhalb eines vorbestimmten Bereiches in einer zylindrischen Permanentmagnetanordnung zu verbessern.

Gemäß der Erfindung ist eine Einrichtung zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes in einem vorbestimmten Volumen innerhalb eines NMR-Abbildungssystems dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringanordnung eine axiale Erstreckung L hat, die durch eine Vielzahl von nichtmagnetischen Ringen festgelegt ist, daß die Ringe Seite an Seite so positioniert sind, daß die Achsen der Ringe kolinear verlaufen und die Achse der Ringanordnung definieren, daß eine Vielzahl von diskreten Permanentmagnetsegmenten im Winkel innerhalb jedes Ringes zum Definieren einer zentrischen koaxialen Öffnung befestigt sind,daßjedes Segment in einem Ring eine leichte Magnetisierungsachse hat, deren Orientierung funktionell auf die Winkelposition des Segmentes in dem Ring bezogen ist,daß jedes Segment innere und äußere freie Enden besitz, die nominell in Abständen r^ und r£ von der Ringachse, innerhalb der sie befestigt sind, angeordnet sind, daßdie inneren freien Enden der Segmente aller Ringe eine zentrische Öffnung mit der Länge L innerhalb der Ringanordnung definieren, und daßdie Segmente in jedem Ring so befestigt sind, daß der Abstand r^ und X2 eines jeden Segmentes ungleichförmig, jedoch funktionell auf die axiale Erstreckung L der Anordnung bezogen ist.

Vorzugsweise sind die Segmente in jedem Ring so befestigt, daß sie eine unabhängige radiale Einstellung der Segmente ermöglichen. Mit einer derartigen Anordnung definieren die zentrischen Ringe einen Abbildungsbereich, innerhalb welchem das Feld sehr gleichförmig gemacht werden kann. Die Gleichförmigkeit wird durch einen WiederholungsVorgang erzielt, der mit der Positionierung der Segmente in radialer Richtung in jedem Ring an Positionen beginnt, die auf der Basis der

Annahme berechnet werden können, daß das magnetische Material perfekt ist, und daß die leichte Achse der Magnetisierung sich kontinuierlich ändert, um ein Dipolfeld zu erzeugen. Die Feldstärke innerhalb des Abbildungsbereiches wird gemessen, und die radialen Positionen der Segmente auf den verschiedenen Ringen zwischen den zentrischen Ringen und den axialen Endringen werden so eingestellt, daß die Gleichförmigkeit der Feldstärke in dem Abbildungsbereich verbessert wird. Durch einen Wiederholungsvorgang werden die Einstellungen fortgesetzt, bis der gewünschte Grad der Gleichförmigkeit erzielt ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Größe r2 - r^ eines jeden Ringes für alle Ringe zwischen den beiden Ringen konstant, die die Endringe in der Anordnung ausbilden. Vorzugsweise unterscheidet sich die Größe r2 - z\ für die Endringe von der Größe X2 ~ ^rl für Ringe zwischen den Endringen. Insbesondere ist die Größe In (r2/rl) der Endringe größer als die Größe In (r2/rl) der Ringe zwischen den Endringen.

Um die radiale Bewegung der Magnetsegmente zu erzielen, ist auf jedem Segment eine nichtmagnetische Schiene an einer Kante angeordnet, z.B. aufgeklebt, und eine Führungsvorrichtung arbeitet mit dem Ring zusammen, auf dem das Segment befestigt ist, um eine radiale Verschiebung des Segmentes gegenüber dem Ring zu erzielen. Die axiale Position des Segmentes wird vorzugsweise durch Dreheinstellung einer Schraubgewindeanordnung erzielt, die mit dem Ring und mit dem mit dem Segment befestigten nichtmagnetischen Stab zusammenwirkt .

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Endansicht der Einrichtung nach der Erfindung zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes, Fig. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische schematische Ansicht eines permanentmagnetischen Segments, wobei die Vorrichtung dargestellt ist, mit der das Segment in radialer Richtung gegenüber dem Ring, in welchem es befestigt is, einstellbar ist, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Ringanordnung nach den Figuren 1 und 2, um die Änderung der radialen Positionen der Segmente als Funktion der Erstreckung der Anordnung darzustelen.

Mit 10 ist in Fig. 1 ein NMR-Abbildungssystem nach der Erfindung bezeichnet, das eine Einrichtung 11 zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes in einem zentrisch angeordneten, vorbestimmten Volumen, dem Abbildungsvolumen 12 (Fig. 2) aufweist. Ein NMR-Abbildungssystem weist eine Antenne zur Übertragung von HF-Signalen auf, die einen im Volumen 12 angeordneten Prüfling erregen, sowie eine Empfangsantenne zur Aufnahme von NMR-Signalen aus dem Prüfling, ferner eine Datenverarbeitungs- und Sichtanzeigeeinrichtung zur Umwandlung der aufgenommenen Signale in eine sichtbare Bild darstellung. Diese zugeordneten Geräte, die von herkömmlicher Art sind, sind in der zeichnerischen Darstellung aus Vereinfachungsgründen und um darzulegen, daß die Erfindung in der Einrichtung 11 liegt, weggelassen.

Die Ringanordnung 13, die Teil der Einrichtung 11 ist, hat eine axiale Erstreckung L und weist ein Vielzahl von nichtmagnetischen Ringen 14 auf, deren jeder eine Achse besitzt und die Seite an Seite (wie in Fig. 2 gezeigt) so positioniert sind, daß die Achsen der Ringe kolinear verlaufen und eine zentrische Längsachse 15 der Ringanordnung 13 festlegen.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist jeder Ring 14 achteckförmig ausgebildet und besteht aus nichtmagnetischem Material, z.B. Aluminium. Die räumlichen Dimensionen eines achteckförmigeri Ringes 14 betragen etwa 2 m im Durchmesser und der Ring besteht aus Stabmateria!, von 10 χ 10 cm. Innerhalb eines jeden Ringes sind eine Vielzahl von diskreten Permanentmagnetsegmenten 16 im Winkel zueinander versetzt angeordnet und

bilden eine zentrische, koaxiale Öffnung 17. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Magnetsegmente 16 trapezförmig ausgebildet und haben innere und äußere freie Enden 18 und 19. Die Segmente sind in der nachstehend beschriebenen Weise befestigt, und die inneren und die äußeren freien Enden 18 und 19 sind in Abständen τ\ und r2 (Fig. 4) von der Achse 15 des Ringes angeordnet, in welchem die Segmente befestigt sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, legen die inneren freien Enden 18 der Segmente der Ringe eine zentrische Öffnung 17 mit der Länge L in der Ringanordnung fest. Die Strecke r2 - r^ beträgt z.B. etwa 60 cm.

Segmente 16 sind aus einem Permanentmagnetmaterial, z.B. Ferrit, hergestellt; dieses Material ist wesentlich billiger als seltenes Erde-Kobalt-Material. Wenn die Kosten jedoch keine Rolle spielen, können die Segmente aus seltenem Erde-Kobalt, Neodymium-Bor-Eisen, Mischmetall oder einem anderen magnetischen Material mit hoher Koerzitivkraft hergestellt sein.

Jedes Segment 16 hat eine leichte Achse der Magnetisierung, deren Orientierung funktionell auf die Winkelposition des Segmentes im Ring bezogen ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Segment somit in einem Winkel von 0° in bezug auf das Koordinatensystem x-y angeordnet. Entsprechend der Lehre nach der Druckschrift (1) liegt die leichte Achse der Magnetisierung des Segmentes 2 0 bei 0°, was durch Pfeil 21 dargestellt ist. Andererseits hat das Segment 22, das im Winkel von +45° zur x-Achse angeordnet ist, eine leichte Magnetisierungsachse im Winkel von 90° zur x-Achse. Infolgedessen wird das Segment 22 in Richtung des Pfeiles 23 magnetisiert. In ähnlicher Weise variiert die Richtung der leichten Magnetisierungsachse von Segment zu Segment in der in Fig. 1 gezeigten Weise. Daraus resultiert, daß die Segmente innerhalb der Öffnung 17 ein im wesentlichen gleichförmiges Dipolfeld erzeugen, dessen Richtung durch den Pfeil 24 angegeben ist.

Die Segmente sind so ausgebildet, daß Räume zwischen benachbarten Segmenten vorhanden sind, wie in Fig. 1 gezeigt. Unter Verwendung der Analyse nach Druckschrift (1) werden die Größe der Segmente 16 und der Abstand zwischen ihnen so gewählt,
daß die räumliche Grundfrequenz, die den acht Segmenten in
einem Ring zugeordnet ist, im wesentlichen aufgehoben und das Magnetfeld innerhalb der Öffnung 17 eines gegebenen Feldes,
das nur durch die Segmente des Feldes bedingt ist, im
wesentlichen gleichförmig ist.

Eine Vielzahl von Ringen sind Seite an Seite angeordnet, wie in Fig. 2 gezeigt. Beispielsweise werden 16 Ringe zusammengesetzt und durch Spannvorrichtungen 2 5 zusammengehalten, die
mit dem äußeren Umfang der Ringe in der in Fig. 1 und 2
gezeigten Weise verbunden sind. Eine Vielzahl von aufrechten, mit den Ringen 14 befestigten Stützen 26 und Längsträgern 27 halten die Ringe starr in einer festen Position und stützen
die gesamte Anordnung auf der Oberfläche 2 8 ab.

Vorliegende Erfindung ergibt eine Einrichtung zur Befestigung der Segmente in jedem Ring in der Weise, daß die Abstände ri
und r2 eines jeden Segmentes ungleichförmig, jedoch funktionell auf die axiale Erstreckung L der Anordnung bezogen sind. Insbesondere ermöglicht die Vorrichtung, die die Segmente in jedem Ring befestigt, eine unabhängige radiale Einstellung
der Segmente. Die Art und Weise, wie dies erreicht wird,
ergibt sich am besten aus der Fig. 3.

In dieser Figur 3 weist die Vorrichtung 30 zur Erzielung
einer unabhängigen radialen Einstellung der Segmente eines
Ringes eine nichtmagnetische Schiene 31 auf, die mit dem
freien Ende 19 des Segmentes 16 verbunden, z.B. verklebt ist. Mit der Schiene 31 sind starr zwei Führungsstäbe 32 verbunden, die über Führungsbuchsen 33 vorstehen, welche im Ring 14 befestigt sind. Die Stäbe 32 und die Buchsen 33 wirken
miteinander so zusammen, daß sie eine Führungsvorricntung zur Erzielung einer radialen Verschiebung des Segmentes 16
relativ zum Ring 14 festlegen.

Um die radiale Position des Segmentes 16 in den Ringen 14 zu erzielen und aufrecht zu erhalten, ist eine Vorrichtung 34 zur Einstellung der radialen Position des Segmentes vorgesehen. Die Vorrichtung 34 weist eine Gewindestange 35 auf, die durch eine Mutter 36 geführt ist, welche starr mit dem Ring 14 so befestigt ist, daß eine Drehung der Stange 35 eine Bewegung nach innen oder außen in einer radialen Richtung in bezug auf den Ring 14 bewirkt. Ein Ende der Schraubstange 35 hat einen reduzierten Teil 37, der in einem vergrößerten Kopf 38 am freien Ende endet. Der vergrößerte Kopf 38 paßt in die zugeordnete Öffnung 39 der Schiene 31 und wird hinter Haltestiften 40 aufgenommen, die eng in den benachbarten reduzierten Teil 37 passen. Infolgedessen kann der Gewindestab 35 relativ zur Schiene 31 gedreht werden und damit die Schiene und das damit befestigte Segment nach innen oder außen relativ zum Ring 14 bewegen. Um eine Drehung des Gewindestabes 3 5 zu erleichtern, sind ein Griff 40 und ein quadratischer Kopf 41 zur Aufnahme eines Schraubschlüssels am freien Ende der Stange gegenüber dem Kopf 38 vorgesehen.

Mit vorliegender Erfindung wird erreicht, daß jeder Ring mit Ausnahme der Endringe 14a, 14b an den axialen Enden der Einrichtung 11 identisch ist. Dies bedeutet, daß jeder Ring 14 zwischen den axialen Endringen 14a und 14b so aufgebaut ist, daß Segmente 16 eines Ringes sich nach innen oder außen relativ zur Achse 15 bewegen können. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und wie weiter unten ausgeführt, brauchen die Ringe in der Mitte 50 der Einrichtung 11 nicht einstellbar sein, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die vier Ringe auf jeder Seite der Mitte 50 legen im wesentlichen den Abbildungsbereich 12 fest, der einen Radius von etwa 20 cm hat. Der übrige Teil der Ringe einschließlich der Endringe ist vorgesehen, damit sichergestellt ist, daß das Magnetfeld innerhalb des Abbildungsbereiches 12 so gleichförmig wie möglich ist.

Diese Gleichförmigkeit wird dadurch erreicht, daß die Segmente des übrigen Teiles der Ringe in der nachbeschriebenen Weise eingestellt werden können. Zusätzlich sind die

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axialen Endringe 14a und 14b etwas verschieden von den Zwischenringen. Insbesondere sind die Segmente in den axialen Endringen in radialer Richtung etwas größer, so daß die durch die freien Enden 18 der Segmente definierte Öffnung an den axialen Öffnung kleiner ist als die Öffnung in der Nähe der Mitte 50. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen sind die Segmente 16 identisch hergestellt; kleinere Teile sind mit den Segmenten verbunden, die in den axialen Endringen 14a und 14b enthalten sind. Beispielsweise können Verlängerungen 52 von 10 cm Länge auf jedem Segment 16 in den axialen Endringen vorgesehen sein, deren radiale Dimension etwa 70 cm betragen würde. Dies reduziert das Streuen des Magnetfeldes außerhalb der Einrichtung 11.

Beim Einsatz der Erfindung kann ein analytisches Verfahren auf der Grundlage der Erläuterungen in der Druckschrift (1) angewendet werden, um die radialen Positionen eines jeden Segmentes in den verschiedenen Ringen, die die Einrichtung 11 ausbilden, zu optimieren. Dies bedeutet, daß die radialen Positionen der Segmente in jedem Ring unter der Annahme berechnet werden können, daß ein perfektes Magnetmaterial verwendet wird und daß der Abstand zwischen den Segmenten in einem Ring so gewählt ist, daß die räumliche Grundfrequenz des Dipolfeldes eliminiert wird. Feldstärkemessungen innerhalb des Abbildungsbereiches werden dann so durchgeführt, daß die Störung im Dipolfeld aufgetragen wird. Segmente in den Ringen zwischen den zentrisch angeordneten Ringen und den axialen Ringen werden dann radial eingestellt, und es werden Feldstärkemessungen in dem Abbildungsbereich wiederholt. Das Verfahren wird nacheinander solange wiederholt, bis die Störungen im Feld auf den gewünschten Wert reduziert sind.

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Claims

:..■■.?■.:■ ■■■..■■■..■■ Patentansprüche:

1. Einrichtung für ein NMR-Abbildungssystem zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes in einem vorbestimmten Volumen, gekennzeichnet durch

a) eine Ringanordnung (13) mit einer axialen Erstreckung L, die durch eine Vielzahl von nichtmagnetischen Ringen (14) definiert ist, welche so positioniert sind, daß die Achsen der Ringe (14) kolinear verlaufen und die Achse der Ringanordnung (13) definieren,

b) eine Vielzahl von diskreten Permanentmagnetsegmenten (16), die im Winkel innerhalb eines jeden Ringes (14) befestigt sind, um eine zentrische, koaxiale Öffnung (17) festzulegen,

c) jedes Segment in einem Ring besitzt eine leichte Magnetisierungsachse, deren Orientierung funktionell auf die Winkelposition des Segmentes im Ring bezogen ist,

d) jedes Segment hat innere und äußere freie Enden (18, 19), die nominell in Abständen r^ und r2 von der Achse (15) des Ringes (14) angeordnet sind, innerhalb welchem das Segment befestigt ist, wobei die inneren freien Enden (18) der Segmente (16) aller Ringe (14) eine zentrische Öffnung (17) der Länge (L) innerhalb der Ringanordnung (13) festlegen, und

e) eine Vorrichtung (31) zur Befestigung der Segmente in jedem Ring (14), derart, daß die Abstände r^ und X2 eines jeden Segmentes ungleichförmig sind, jedoch funktionell auf die axiale Erstreckung L der Anordnung bezogen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (30), die die Segmente (16) in jedem Ring (14) befestigt, eine Vorrichtung (31) zur Erzielung einer unabhängigen radialen Einstellung der Segmente aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe r2 - r^ auf jedem Ring (14) für alle Ringe zwischen den beiden Ringen, die den Endring (14a_f 14b) der Anordnung (13) bilden, eine Konstante ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe r2 - *\ der Endringe (14a, 14b) sich von der Größe X2 ~ ^rl für ^^^e Ringe (14) zwischen den Endringen unterscheidet.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe In(r2/rl) der Endringe (14a, 14b) größer als die Größe In(r2/rl) der Ringe (14) zwischen den Endringen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (30, 31) zur Erzielung einer unabhängigen radialen Einstellung der Segmente eines Ringes (14) für jedes Segment (16) eine Führungsvorrichtung (32, 33), die mit dem Ring (14) zur Erzielung einer radialen Verschiebung des Segmentes (16) gegenüber dem Ring (14) zusammenwirkt, sowie eine Vorrichtung (34, 35, 36) zur Einstellung der radialen Position des Segmentes (16) am Ring (14) aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (34, 35, 36) zur Einstellung der radialen Position des Segmentes (16) am Ring (14) ein Schraubgewinde aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die funktionale Beziehung zwischen der leichten Magnetisierungsachse eines Segmentes (16) und seiner Winkelposition 0 auf einem Ring (14) den Wert 20 hat.

9. Verfahren zur Steuerung der Gleichförmigkeit innerhalb eines Abbildungsbereiches eines NMR-Abbildungssystems mit einer Ringanordnung, die eine Vielzahl von nichtmagnetischen Ringen definiert, welche Seite an Seite positio-

niert sind, und deren jeder eine Vielzahl von diskreten Permanentsegmenten aufweist, die darin im Winkel zueinander befestigt sind, wobei jedes Segment in einem Ring eine leichte Magnetisierungsachse besitzt, deren Orientierung die doppelte Winkelposition des Segmentes beträgt und innere und äußere freie Enden besitzt, die normalerweise in Abständen r^ und v^ ^von ^er Achse des Ringes angeordnet ist, in welchem er befestigt ist, wobei die inneren freien Enden der Segmente aller Ringe eine zentrische Öffnung mit der axialen Erstreckung L innerhalb der Ringanordnung festlegen, und wobei die Öffnungen von zentral angeordneten Ringen einen Abbildungsbereich darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Segmente an den Ringen in selektiven radialen Positionen positioniert werden,

b) die Feldstärkenverteilung in den Abbildungsbereichen gemessen wird, und

c) die radiale Position der Segmente in den Ringen, die verschieden von den zentrisch angeordneten Ringen sind, zur Minimierung räumlicher Unterschiede in der Feldstärke innerhalb des Abbildungsbereiches eingestellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Segmente an den Ringen entsprechend einem Modell ausgewählt wird, bei welchem die Permeabilität des magnetischen Materials Eins ist und die leichte Magnetisierungsachse des Segmentes in einem Ring kontinuierlich in Abhängigkeit von der Winkelposition in einem Ring variiert.