DE4432747A1

DE4432747A1 - Kernspintomographie-Gerät und -Verfahren mit Geräuschdämpfung

Info

Publication number: DE4432747A1
Application number: DE4432747A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Yoshino; Hiroshi Nishimura
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1995-03-23
Anticipated expiration: 2014-09-15
Also published as: US5617026A; DE4432747C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Kernspintomographie-Gerät und ein zugehöriges Verfahren mit Geräuschdämpfung. Spezieller be trifft sie Verbesserungen an einer Gradientenmagnetfeld- Erzeugungsvorrichtung.

Ein Kernspintomograph strahlt elektromagnetische Wellen auf ein Untersuchungsobjekt ab, das im statischen Magnetfeld an geordnet ist, um in den Atomkernen des Untersuchungsobjekts einen Kernspinresonanzeffekt zu erzeugen, und er erstellt auf Grundlage der vom Untersuchungsobjekt erzeugten Kern spinresonanzsignale Bilder, die physikalische Eigenschaften des Untersuchungsobjekts widerspiegeln. Im allgemeinen weist ein Kernspintomograph eine Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines statischen Magnetfelds und eines Gradien tenmagnetfelds, eine Hochfrequenzspule zum Einstrahlen elek tromagnetischer Wellen auf das Untersuchungsobjekt oder zum Erfassen von Kernspinresonanz(KSR)-Signalen vom Untersu chungsobjekt sowie eine Bilderstellungseinrichtung zum Er stellen von Bildern unter Verwendung der so erfaßten KSR- Signale auf. Das Gradientenmagnetfeld wird in Überlagerung zum statischen Magnetfeld angelegt, um dem KSR-Signal Posi tionsinformation hinzuzufügen. Die Gradientenmagnetfeld- Erzeugungsvorrichtung weist eine innerhalb des von der Er zeugungseinrichtung für das statische Magnetfeld erzeugten Magnetfelds angeordnete Gradientenmagnetfeldspule und ein Halteteil für die Spule auf. Diese Einrichtung wird dadurch betrieben, daß ein impulsförmiger Strom durch die Gradien tenmagnetfeldspule geschickt wird. Wenn dieser Strom fließt, wirkt eine elektromagnetische Kraft gemäß der Flemingschen Linkshandregel. Diese elektromagnetische Kraft verursacht eine Verformung der Gradientenmagnetfeldspule und erzeugt Geräusche und Schwingungen herrührend von der Erzeugungsein richtung für das statische Magnetfeld. Vorzugsweise wird Geräuschdämpfung ausgeführt, da die Geräusche bei einem Pa tienten als Untersuchungsobjekt Angst- und Bedrohungsgefühle hervorrufen.

Demgemäß verwenden herkömmliche Kernspintomographen ein Sy stem, das die vom Gradientenmagnetfeld hervorgerufenen Ge räusche dadurch verringert werden, daß ein Geräuschdämp fungsteil usw. innerhalb einer Verkleidung angeordnet wer den, die den Außenumfang des Geräts abdeckt, daß ein schwin gungsfestes Material für das Halteteil zum Halten der Gra dientenmagnetfeldspule verwendet wird, daß der Absolutwert der Schwingungsamplitude dadurch verringert wird, daß die Dämpfungseigenschaften des schwingungsfesten Teils genutzt werden und daß die Dämpfungszeit verkürzt wird (siehe WO- 88/02912).

Andererseits ist ein aktives Geräuschdämpfungsverfahren als Verfahren zum Verringern verschiedener Arten von Geräuschen bekannt. Bei diesem Verfahren wird von einer zusätzlichen Tonquelle eine Tonwelle mit einer Phase entgegengesetzt zu der des Geräuschs, aber mit derselben Amplitude erzeugt, um das Geräusch aufzuheben. Abhängig von der Art der Geräusche wurden verschiedene Verfahren dieser Art vorgeschlagen, und es wurden Versuche unternommen, diese Verfahren auf Kern spintomographen anzuwenden.

Zum Beispiel beschreibt JP-A-2-70195 ein Geräuschdämpfungs verfahren, bei dem ein Lautsprecher einen Ton erzeugt, um die Energie des Ausgangssignals eines akustischen Sensors zu minimieren, der auf der stromabwärtigen Seite eines Ausbrei tungswegs angeordnet ist, wobei das Ausgangssignal des aku stischen Sensors dazu verwendet wird, Information über Ton wellen von einer Geräuschquelle als Bezugssignal zu erfas sen. Dies soll eine Technologie zum wirksamen und aktiven Aufheben von Geräuschen innerhalb des Ausbreitungswegs von der Tonquelle aus darstellen.

Ferner beschreibt das US-Patent 5,022,272 ein Verfahren, bei dem Schwingungen eines Geräts unter Verwendung eines piezo elektrischen Bauelements erfaßt werden und Schwingungen erzeugt werden, die entgegengesetzte Phase zur erfaßten Schwingung haben, um die Schwingung aufzuheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Kernspintomo graphen entstehende Geräusche besser als bisher zu dämpfen.

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf einen Kernspintomographen durch die Lehren der unabhängigen Ansprüche 1, 21 und 22 ge löst, im Hinblick auf eine Gradientenmagnetfeld-Erzeugungs vorrichtung durch die Lehre von Anspruch 23, im Hinblick auf eine Geräuschdämpfungsvorrichtung durch die Lehren der unab hängigen Ansprüche 29 und 34, im Hinblick auf ein Feld aus piezoelektrischen Bauelementen durch die Lehre von Anspruch 35 und im Hinblick auf Verfahren zur Geräuschdämpfung in einer Gradientenmagnetfeld-Erzeugungsvorrichtung durch die Lehren der unabhängigen Ansprüche 39 bis 41.

Es wird angenommen, daß die Gründe für die Geräusche und Schwingungen der Gradientenmagnetfeld-Erzeugungsvorrichtung die folgenden sind. Wenn an eine Gradientenmagnetfeldspule ein Strom angelegt wird, wirkt in der Spule eine elektro magnetische Kraft, wodurch die Spule verformt wird. Die Spule wird im allgemeinen durch einen Spulenhalter aus Kunststoff gehalten, und eine Verformung der Spule aufgrund der elektromagnetischen Kraft hat auch eine Verformung des Spulenhalters zur Folge. Der an die Spule angelegte Strom wirkt impulsförmig (zwei bis zehn Mal pro Sekunde angelegt), und es ändert sich auch seine Polarität. Aus diesem Grund ändern sich die Verformung der Spule und der Spulenhalter aufgrund der elektromagnetischen Kraft immer dann, wenn der Impulsstrom angelegt wird. Anders gesagt, ist diese Verfor mung nicht statisch, und es wird angenommen, daß Schwingun gen entstehen, wenn diese Verformung auftritt.

Demgemäß versucht die Erfindung, Verformungen der Spule und des Spulenhalters durch das Anlegen einer Kraft wirkungsvoll zu unterdrücken, die diese Verformung des Spulenhalters im mer dann verhindert, wenn eine Verformung auftreten könnte, oder anders gesagt, synchron mit dem Anlegen des Impuls stroms an die Spule.

Wie vorstehend beschrieben, treten Verformungen der Spule und des Spulenhalters in Reaktion auf den Impulsstrom auf.

Demgemäß muß die an den Spulenhalter angelegte Kraft zum Verhindern der Verformung synchron mit dem Impulsstrom geän dert werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin dung verwendet ein piezoelektrisches Bauelement als Einrich tung zum Anlegen der Kraft. Das piezoelektrische Bauelement ist am Spulenhalter fest angebracht. Die Verformungsrichtung des piezoelektrischen Bauelements ist im wesentlichen paral lel zur Ebene des Spulenhalters, und vom piezoelektrischen Bauelement wird eine Kraft in dieser Richtung auf den Spu lenhalter ausgeübt. Andererseits wirkt die elektromagneti sche Kraft rechtwinklig zur Ebene des Spulenhalters. Da die Richtung der elektromagnetischen Kraft und die Kraftrichtung des piezoelektrischen Bauelements demgemäß verschieden sind, müssen piezoelektrische Bauelemente ohne wesentliche Abstän de über die gesamte Oberfläche des Spulenhalters angeordnet sein, um eine Verformung des Spulenhalters zu verhindern, um also seine Form beizubehalten.

Um die auf den Spulenhalter auszuübende Kraft genau einzu stellen, ist es bevorzugt, die Verformung des piezoelektri schen Bauelements gerichtet vorzunehmen und es zu ermögli chen, daß sich das Bauelement bevorzugt nur in einer Rich tung verformt. Um dies zu erzielen, verwendet ein bevorzug tes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Polarisations richtung des piezoelektrischen Bauelements parallel zum Spulenhalter. Die auf den Spulenhalter auszuübende Kraft kann dann genauer eingestellt werden, wenn vorzugsweise ab wechselnd erste piezoelektrische Bauelemente, deren Verfor mungsvorzugsrichtung in axialer Richtung des Spulenhalters liegt, und zweite piezoelektrische Bauelemente angebracht werden, deren Verformungsvorzugsrichtung in Umfangsrichtung des Spulenhalters liegt, und zwar auf der gesamten Oberflä che des Spulenhalters.

Das piezoelektrische Bauelement muß ohne Dämpfung mit dem Spulenhalter verbunden sein. Um dies zu erzielen, wird das piezoelektrische Bauelement vorzugsweise durch Gießen in den Spulenhalter eingebettet. Auch kann z. B. ein Epoxidkleber dazu verwendet werden, piezoelektrische Bauelemente von außen her an einem Spulenhalter zu befestigen.

Die Verformung jedes der an die gesamte Oberfläche des Spu lenhalters angebrachten piezoelektrischen Bauelemente wird unabhängig gesteuert. Alternativ kann die Verformung mehre rer elektrischer Bauelemente gruppenweise gesteuert werden. Eine Steuereinheit kann geeignet abhängig vom Ausmaß der Verformung des Spulenhalters gewählt werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wer den die am Spulenhalter befestigten piezoelektrischen Bau elemente als Einrichtungen zum Erfassen einer Verformung des Spulenhalters verwendet und die an die piezoelektrischen Bauelemente anzulegenden Spannungen werden durch Rückkopp lung auf Grundlage des Meßergebnisses eingestellt. Die pie zoelektrischen Bauelemente zum Messen und diejenigen zum An legen von Kräften an den Spulenhalter können verschiedene oder dieselben sein. Im letzteren Fall wird die so erfaßte Verformungsinformation für den Spulenhalter in einem Spei cher abgelegt.

Das Verformungsausmaß der Spule und des Spulenhalters werden in erster Linie durch die Spuleneigenschaften, die Stärke des Impulsstroms, die Stromanlegezeit und die Strompolarität bestimmt. Demgemäß kann auch die zum Aufheben der Verformung erforderliche Kraft bestimmt werden. Anders gesagt, wird die an das piezoelektrische Bauelement angelegte Spannung auf Grundlage des Impulsstroms eingestellt, wodurch Verformungen der Spule und des Spulenhalters verhindert werden können.

Auch existiert der Fall, daß eine Folge von Impulsströmen vorab abhängig vom Untersuchungsobjekt festgelegt wird. In diesem Fall kann eine Folge von Verformungen der Spule und des Spulenhalters auf dieselbe Weise, wie vorstehend angege ben, bestimmt werden und die Folge der an die piezoelektri schen Bauelemente anzulegenden Spannungen, um die Folge die ser Verformungen zu verhindern, kann bestimmt werden. Dem gemäß wird diese Folge von Spannungen vorab abgespeichert, und wenn diese konstante Folge von Impulsströmen verwendet wird, wird diese Spannungsfolge zum Verhindern einer Verfor mung des Spulenhalters verwendet.

Für das piezoelektrische Bauelement sind piezoelektrische Keramiken wie solche aus dem BaTiO₃-System oder dem PbZrO₃- PbTiO₃-System verwendbar.

Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind leicht aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Aus führungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beige fügten Zeichnungen erkennbar, in denen:

Fig. 1 eine erläuternde Darstellung des Aufbaus eines Kern spintomographen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfin dung ist;

Fig. 2 ein Schnitt durch eine Gradientenmagnetfeld-Erzeu gungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist;

Fig. 3 ein vergrößerter Teilschnitt durch die Gradienten magnetfeld-Erzeugungsvorrichtung ist;

Fig. 4 ein Querschnitt durch eine Gradientenmagnetfeld-Er zeugungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist;

Fig. 5 und 6 erläuternde Ansichten sind, die zum Beschreiben des Ansteuerverfahrens für ein piezoelektrisches Bauelement von Nutzen sind;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Gradientenmagnet feld-Erzeugungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungs beispiel ist;

Fig. 8 eine erläuternde Ansicht ist, die ein piezoelektri sches Bauelement zeigt, dessen Polarisationsrichtung ein Halteteil rechtwinklig schneidet;

Fig. 9 eine erläuternde Ansicht ist, die ein piezoelektri sches Bauelement zeigt, dessen Polarisationsrichtung paral lel zu einem Halteteil steht;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Gradientenmagnet feld-Erzeugungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungs beispiel ist;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Zwischenteils ist;

Fig. 12A ein Querschnitt durch eine Gradientenmagnetfeld- Erzeugungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbei spiel ist;

Fig. 12B eine perspektivische, vergrößerte Teilansicht der Gradientenmagnetfeld-Erzeugungsvorrichtung ist;

Fig. 13A und 13B erläuternde Ansichten sind, die zum Be schreiben des Betriebs des piezoelektrischen Bauelements von Nutzen sind;

Fig. 14A ein Querschnitt durch eine Gradientenmagnetfeld- Erzeugungsvorrichtung einer modifizierten Ausführungsform des fünften Ausführungsbeispiels ist;

Fig. 14B eine perspektivische, vergrößerte Teilansicht von Fig. 14A ist;

Fig. 15A ein Querschnitt durch eine Gradientenmagnetfeld- Erzeugungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbei spiel ist;

Fig. 15B eine perspektivische, vergrößerte Teilansicht von Fig. 15A ist;

Fig. 16A ein Querschnitt durch eine Gradientenmagnetfeld- Erzeugungsvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbei spiel ist;

Fig. 16B eine perspektivische, vergrößerte Teilansicht von Fig. 16A ist; und

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Gradien tenmagnetfeld-Erzeugungsvorrichtung gemäß einem achten Aus führungsbeispiel zeigt.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er findung im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Gesamtaufbau eines Kernspintomographen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Er findung zeigt. Dieser Kernspintomograph erfaßt ein Quer schnittsbild (Tomogramm) einer Person 1 unter Verwendung des Kernspinresonanzeffekts, und um diese Aufgabe zu erfüllen, weist der Kernspintomograph eine Erzeugungseinheit 2 mit ausreichend großem Bohrungsdurchmesser für ein statisches Magnetfeld, eine CPU 8, eine Ablaufsteuerung 7, ein Sende system 4, ein Gradientenmagnetfeld-Erzeugungssystem 3, ein Empfangssystem 5 und ein Signalverarbeitungssystem 6 auf.

Die Erzeugungseinheit 2 für das statische Magnetfeld erzeugt einen gleichmäßigen oder homogenen Magnetfluß um die Person 1 in der Richtung deren Körperachse oder rechtwinklig zu dieser, und innerhalb eines Raums mit bestimmter Ausdehnung um die Person 1 herum ist eine Magnetfeld-Erzeugungseinrich tung aus einem Permanentmagnetsystem, einem normal leitenden System oder einem supraleitenden System angeordnet.

Die Ablaufsteuerung 7 arbeitet gesteuert durch die CPU 8 und gibt verschiedene Anweisungen, die zum Erfassen von Daten für Tomographiebilder der Person 1 erforderlich sind, an das Sendesystem 4, das Gradientenmagnetfeldsystem 3 und das Em pfangssystem 5 aus.

Das Sendesystem 4 weist einen Hochfrequenz(HF)-Oszillator 11, einen Modulator 12, einen HF-Verstärker 13 und eine HF- Spule 14a auf der Sendeseite auf. Die vom HF-Oszillator 11 ausgegebenen HF-Impulse werden einer Amplitudenmodulation durch den Modulator 12 abhängig von der Anweisung von der Ablaufsteuerung 7 unterzogen. Nach einer Verstärkung durch den HF-Verstärker 13 werden diese amplitudenmodulierten HF- Impulse der in der Nähe der Person 1 angeordneten HF-Spule 14a zugeführt, damit elektromagnetische Wellen an die Person 1 abgestrahlt werden.

Das Gradientenmagnetfeld-Erzeugungssystem 3 weist Gradien tenmagnetfeldspulen 9, die in den drei Richtungen X, Y und Z gewickelt sind, und eine Gradientenmagnetfeld-Spannungsver sorgung 10 zum jeweiligen Betreiben dieser Spulen auf, und wenn die jeweilige Gradientenmagnetfeld-Spannungsversorgung 10 abhängig von einer Anweisung von der Ablaufsteuerung 7 angesteuert wird, werden jeweils Gradientenmagnetfelder Gx, Gy, Gz in den drei Richtungen X, Y und Z an die Person 1 an gelegt. Eine Ebene oder Scheibe durch die Person 1 kann durch die Anlegeart des Gradientenmagnetfelds eingestellt werden.

Das Empfangssystem 5 weist eine HF-Spule 14b auf der Em pfangsseite, einen Verstärker 15, einen Quadraturphasen detektor 16 und einen A/D-Umsetzer 17 auf. Die elektromagne tischen Wellen der Person (Kernspinresonanzsignale) in Reak tion auf die von der HF-Spule 14a auf der Sendeseite einge strahlten elektromagnetischen Wellen werden von der in der Nähe der Person 1 angeordneten HF-Spule 14b empfangen und über den Verstärker 15 und den Quadraturphasendetektor 16 in den A/D-Umsetzer 17 eingegeben und so in digitale Werte um gesetzt. In diesem Fall tastet der A/D-Umsetzer 17 zwei Rei hen von vom Quadraturphasendetektor 16 ausgegebenen Signalen mit der zeitlichen Lage ab, wie sie durch eine Anweisung von der Ablaufsteuerung 7 vorgegeben wird, und er gibt zwei Rei hen digitaler Daten aus. Diese digitalen Signale werden an das Signalverarbeitungssystem 6 geliefert und einer Fourier transformation unterzogen.

Das Signalverarbeitungssystem 6 weist die CPU 8, eine Auf zeichnungseinheit, wie eine Magnetplatte 18, und ein Magnet band 19 sowie eine Anzeigevorrichtung 20, wie eine CRT auf, und sie führt verschiedene Verarbeitungen aus, wie eine Fouriertransformation, eine Berechnung von Korrekturkoeffi zienten, eine Bilderstellung usw., und zwar unter Verwendung der vorstehend genannten digitalen Signale, sie führt geeig nete arithmetische Operationen für die Signalintensitäts verteilung in einer frei gewählten Scheibe oder für mehrere Signale aus, sie setzt die sich ergebende Verteilung in Bil der um, und sie stellt die Bilder auf der Anzeigevorrichtung 20 dar.

Übrigens sind die HF-Spulen 14a, 14b auf der Sende- bzw. Empfangsseite und die Gradientenmagnetfeldspule 9 in Fig. 1 innerhalb des magnetischen Raums der Erzeugungseinheit 2 für das statische Magnetfeld angeordnet, die ihrerseits im Raum um die Person 1 herum angeordnet ist.

Die Bezugszahl 30 in der Zeichnung bezeichnet ein piezoelek trisches Bauelement zum Umsetzen elektrischer Energie in mechanische Energie, das an der Gradientenmagnetfeldspule 9 vorhanden ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für die Struktur der Gradientenmagnetfeldspule als eines der kennzeichnenden Merkmale der Erfindung erläutert.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine zylindrische Gradien tenmagnetfeldspule. Ein X-Gradientenmagnetfeldspule-Leiter 21a, ein Y-Gradientenmagnetfeldspule-Leiter 21b und ein Z- Gradientenmagnetfeldspule-Leiter 21c zum Erzeugen sich li near in Richtung X, Y und Z ändernder Magnetfelder weisen einen Spulenhalter 31 aus faserverstärktem Kunststoff und ein (in der Zeichnung nicht dargestelltes) piezoelektrisches Bauelement auf. Der X-Gradientenmagnetfeldspule-Leiter 21a ist durch einen Epoxidharzkleber am Außenumfang des Spulen halters 31 befestigt, und der Y-Gradientenmagnetfeldspule- Leiter 21b ist am Außenumfang des Spulenleiters 21a über eine Isolierfolie 32 befestigt. Ferner ist der Z-Gradienten magnetfeldspule-Leiter 21c mit einem Kleber über eine Iso lierfolie 33 am Außenumfang des Y-Gradientenmagnetfeldspule- Leiters 21b befestigt.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht nur des Spulenhalters 31 in Fig. 2, und sie zeigt das piezoelektrische Bauelement 30, das dazu dient, elektrische Energie in mechanische Energie umzusetzen, und das in den Spulenhalter 31 eingegossen ist. Zwei Arten piezoelektrischer Bauelemente sind in den Spulen halter 31 integriert. Anders gesagt, ist ein Bauelement 30a auf solche Weise am Spulenhalter 31 befestigt, daß seine gesamte Fläche in Kontakt mit dem Spulenhalter 31 steht, und ein Bauelement 30b mit einem nur wenig flexiblen Teil 34, das in Kontakt mit dem mittleren Teil einer der Flächen des Bauelements 30b und mit der gesamten Fläche auf der gegen überliegenden Seite und mit den Endflächen steht, ist auf solche Weise befestigt, daß nur seine Teile, die den mitt leren Bereich der einen der Flächen einbetten, in Kontakt mit dem Spulenhalter 31 stehen. Das wenig flexible Teil 34 ist vorzugsweise ein Schwamm mit geschlossenen Zellen oder dergleichen. Das piezoelektrische Bauelement kann am Umfang unterteilt sein oder es kann integral ausgebildet sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel expandieren und kontrahieren bei de piezoelektrischen Bauelemente 30a, 30b in Umfangsrichtung oder in tangentialer Richtung. Im piezoelektrischen Bauele ment 30b wird die Verformung des Teils, der nicht mit dem Spulenhalter 31 verbunden ist, durch den Schwamm absorbiert. Anders gesagt, können Verformungen in diesem Bereich in den Schwamm entweichen.

Fig. 4 ist eine Konstruktionsansicht für die Gradienten magnetfeldspule gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch diese Zeichnung ist ein Querschnitt durch eine zylindrische Gradientenmagnetfeldspule. Bei diesem Aus führungsbeispiel weist die Gradientenmagnetfeldspule eine Hauptspule 21 und eine Abschirmspule 21′ auf, die jeweils eine Spule zum Erzeugen eines Magnetfelds aufweisen, das sich linear in jeder der Richtungen X, Y und Z ändert. Ein Abschirmspulenhalter 35 zum Halten der Abschirmspule 21′ be steht aus faserverstärktem Kunststoff und ein X-Abschirm spule-Leiter 21a′ ist durch einen Epoxidharzkleber am Außen umfang des Spulenhalters 35 befestigt. Ein Y-Abschirmspule- Halter 21b′ ist über eine Isolierfolie 32 am Außenumfang des X-Abschirmspule-Leiters 21a′ befestigt, und ein Z-Abschirm spule-Leiter 21c′ ist mit einem Kleber über eine Isolierfo lie 33 am Außenumfang des Y-Abschirmspule-Leiters 21b′ befe stigt. Ein Hauptspulenhalter 36 zum Halten der Hauptspule 21 besteht ebenfalls aus faserverstärktem Kunststoff, und ein X-Gradientenmagnetfeldspule-Leiter 21a, ein Y-Gradienten magnetfeldspule-Leiter 21b und ein Z-Gradientenmagnetfeld spule-Leiter 21c sind auf dieselbe Weise wie die vorstehend beschriebene Abschirmspule 21′ aufgebaut. Ein piezoelektri sches Bauelement 30b mit derselben Funktion, wie es dasjeni ge beim ersten Ausführungsbeispiel aufweist, ist so angeord net, daß es zwischen der Abschirmspule 21′ und der Haupt spule 21 einen Spalt festlegt. Wenn ein unmagnetisches und elektrisch nichtleitendes Harz 37 in den Spalt gefüllt wird, werden alle Bauteile miteinander integriert. Das piezoelek trische Bauelement 30B weist ein befestigtes Bauelement auf, das über seine ganze Oberfläche Kontakt mit dem Harz 37 hält, und ein Bauelement, dessen wenig flexibles Teil in Kontakt mit dem mittleren Bereich einer der Flächen steht und das so befestigt ist, daß nur der Endbereich in Kontakt mit dem Harz 37 steht, auf dieselbe Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel; es ist durch das Harz 37 integriert. Das piezoelektrische Bauelement 30B kann am Umfang unter teilt sein oder es kann integral vorliegen.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels, das die an das piezoelektrische Bauelement 30 anzulegende Span nung steuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Ver formung der Gradientenmagnetfeldspule erfaßt, und die an das piezoelektrische Bauelement 30 angelegte Spannung wird ab hängig vom Meßwert eingestellt. Ein piezoelektrisches Bau element 40 zum Umsetzen elektrischer Energie in mechanische Energie ist in der Nähe des oben beschriebenen piezoelektri schen Bauelements 30 angeordnet, und es erfaßt die Verfor mung des Spulenhalters, wie sie durch eine elektromagneti sche Kraft hervorgerufen wird, die dann entsteht, wenn ein Strom durch die Gradientenmagnetfeldspule geschickt wird. Dieses Bauelement 40 gibt eine Spannung proportional zur Größe der Verformung aus. Eine Steuerung 42a setzt diese Spannung von einem analogen Wert in einen digitalen Wert um, wendet einen Gewichtungskoeffizienten an, gibt eine digitale Größe der an das piezoelektrische Bauelement 30 angelegten Spannung so aus, daß der Wert Null wird, und sie steuert die Spannungsversorgung 44 an. Das piezoelektrische Bauelement 30 wird vom Ausgangssignal der Steuerung 42a betrieben. Wenig Schwingung und wenig Geräusche können effektiver er zielt werden, wenn in diesem Fall mehrere piezoelektrische Bauelemente 40 innerhalb des Spulenhalters verteilt werden. Vorzugsweise umfaßt das piezoelektrische Bauelement 40 ein Bauelement, das mit seiner gesamten Fläche am Spulenhalter befestigt ist, und ein Bauelement, bei dem ein wenig flexib les Teil in der Mitte angeordnet ist und das nur in seinem Endbereich am Spulenhalter befestigt ist, auf dieselbe Wei se, wie es beim piezoelektrischen Bauelement 30 des ersten Ausführungsbeispiels ist.

Das Verformungsausmaß des Spulenhalters kann durch das pie zoelektrische Bauelement 30 gemessen werden. In diesem Fall wird das Verformungsausmaß in einem Speicher innerhalb der Steuerung 42a abgelegt. Spannung wird dadurch an das piezo elektrische Bauelement 30 angelegt, daß dieses Verformungs ausmaß nachgeschlagen wird und der Spulenhalter eine Verfor mung erleiden kann.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel zum Steuern der an das piezoelektrische Bauelement 30 anzulegen den Spannung zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird Gra dientenmagnetfeld-Ansteuerinformation von der Ablaufsteue rung 7, d. h. der an die Gradientenmagnetfeldspule zu lie fernde Impulsstrom, in die Steuerung 42 eingegeben, und das Signal wird, nachdem eine Gewichtung auf diesen Wert ange wandt wurde, dazu verwendet, die Spannungsversorgung so an zusteuern, daß Spannung an das piezoelektrische Bauelement 30 gelegt wird. Unter der Information von der Ablaufsteue rung 7 befindet sich die Gradientenmagnetfeldstärke, der An wendungszeitpunkt und die verwendete Anwendungsachse.

Die Gewichtungsgröße wird auf die folgende Weise bestimmt. Die Spannung in jedem Bereich des piezoelektrischen Bauele ments, wie sie auftritt, wenn dieses vorab mit einer be stimmten Gradientenmagnetfeldstärke (Go) nur in X-Richtung betrieben wird, wird A/D-Umsetzung unterworfen, und der Wert wird im Speicher der Steuerung 42b abgelegt. Derselbe Ablauf wird auf dieselbe Weise in den Fällen des Y- und Z-Gradien tenmagnetfelds ausgeführt, und es wird derjenige Anteil (Ge wichtungsgröße) der Spannung ermittelt, die an jedes piezo elektrische Bauelement anzulegen ist, wenn Betrieb mit dem Gradientenmagnetfeld für jede Achse erfolgt. Der so erhal tene Wert wird im Speicher abgelegt. Es ist hier angenommen, daß die Gewichtungsgrößen für ein bestimmtes piezoelektri sches Bauelement, die durch Ansteuern in jeder Achse ermit telt wurden, k₁x, k₂y und k₃z sind. Wenn eine Bilderstel lungsfolge in der Praxis ausgeführt wird, existieren viele Fälle, bei denen mehrere Gradientenmagnetfelder gleichzeitig angelegt werden. Wenn die Stärke des Gradientenmagnetfelds während der Bilderstellung G ist und Gradientenmagnetfelder gleichzeitig in drei Achsen angelegt werden, ist die an ein piezoelektrisches Bauelement 30 angelegte Spannung wie folgt gegeben:

-G(k₁x + k₂y + k₃z)/Go.

Diese Spannung wird mit einer zeitlichen Lage angelegt, die auf dem Ausgangssignal der Ablaufsteuerung 7 beruht. Auch existiert der Fall, daß die Anwendungsfolge der Gradienten magnetfelder vorab abhängig von der zu untersuchenden Person festgelegt wird. In diesem Fall wird auch die Folge von Spannungen -G(k₁x + k₂y + k₃z)/Go vorab festgelegt. Demgemäß wird diese Spannungsfolge im Speicher der Steuerung abge legt, und die Verformung des piezoelektrischen Bauelements wird auf Grundlage dieser Spannungsfolge eingestellt.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht einer zylindrischen Gradientenmagnetfeldspule gemäß dem dritten Ausführungsbei spiel der Erfindung, wobei ein Teil der Spule zum Erleich tern der Erläuterung weggeschnitten ist. Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel weist die Gradientenmagnetfeldspule Gradien tenmagnetfeldspule-Leiter 190 zum Erzeugen sich linear in den Richtungen X, Y und Z ändernder Magnetfelder, einen Spulenhalter 191 aus faserverstärktem Kunststoff als Halte teil zum Halten dieser Spulenleiter und piezoelektrische Bauelemente 130a und 130b auf, die auf solche Weise angeord net sind, daß sich die Umsetzwirkungsrate abhängig von den Richtungen unterscheiden.

In dieser Zeichnung ist von den Spulenleitern nur der Y-Gra dientenmagnetfeldspule-Leiter 190 dargestellt, während der X- und Z-Gradientenmagnetfeldspule-Leiter aus der Zeichnung weggelassen sind. Jeder Gradientenmagnetfeldspule-Leiter ist durch Klebung oder Verschraubung am Spulenhalter 191 befe stigt. Wenn ein Gradientenmagnetfeldspule-Leiter aufgrund der auf ihn wirkenden elektromagnetischen Kraft beim Betrei ben der Spule verformt wird, erfährt der Spulenhalter 191 gemeinsam mit dem Spulenleiter Verformungen.

Das piezoelektrische Bauelement 130 (130a, 130b) ist eine Wandlervorrichtung, die elektrische Energie in mechanische Energie und umgekehrt umsetzt, und ihr Wandlerwirkungsgrad ist in der Polarisationsrichtung größer als in den anderen Richtungen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist daher das eine piezoelektrische Bauelement 130a so angeordnet, daß der Wandlungswirkungsgrad in axialer Richtung (Z-Richtung) grö ßer wird, d. h. auf solche Weise, daß die Polarisationsrich tung in axialer Richtung liegt, und das andere piezoelektri sche Bauelement 130b ist so angeordnet, daß der Wandlungs wirkungsgrad in Umfangsrichtung größer ist, d. h. auf solche Weise, daß die Polarisationsrichtung in Umfangsrichtung liegt. Gemäß dieser Anordnung können Spannungen im wesent lichen nur in der Polarisationsrichtung übertragen werden, wenn eine Spannung an das piezoelektrische Bauelement ange legt wird, um die elektromagnetische Kraft zu kompensieren.

Anders gesagt, haben dann, wenn der Spulenhalter in der Nähe des Y-Gradientenmagnetfeldspule-Leiters 190, wie in Fig. 7 dargestellt, eine Verformung erleidet, die Belastung in axialer Richtung und die Belastung in Umfangsrichtung ent gegengesetzte Polaritäten, aber im wesentlichen denselben Absolutwert. In diesem Fall kann bei der Anordnung, bei der die Polarisationsrichtung vertikal zur Anordnungsebene A steht, wie in Fig. 8 dargestellt, der Effekt auftreten, daß im Gegenteil die Belastung in Y-Richtung gefördert wird, wenn eine Spannung angelegt wird, um die Belastung in X- Richtung zu kompensieren. Anders gesagt, existiert der Fall, daß die Verformung des Spulenhalters nicht wirkungsvoll kom pensiert werden kann. Die Belastungen können getrennt in zwei Richtungen übertragen werden, wenn die piezoelektri schen Bauelemente 30a, 30b kombiniert werden, deren Polari sationsrichtungen parallel zur Anordnungsebene der piezo elektrischen Bauelemente liegen (siehe Fig. 9), wobei es sich um voneinander verschiedene Richtungen handelt. Durch diese Anordnung kann der Kompensationswirkungsgrad gegen Schwingungen durch Spulenhalterverformungen verbessert wer den.

Wie vorstehend beschrieben, ist das piezoelektrische Bauele ment 130 durch einen Kleber mit kleiner Dämpfung mit dem Spulenhalter 191 verklebt. Vorzugsweise sind mehrere piezo elektrische Bauelemente 130 verteilt innerhalb des Spulen halters angeordnet, durch welche Vorgehensweise geringe Schwingung und wenig Geräusche wirkungsvoller erzielt werden können. Wenn Information zur Verformung des Spulenhalters 191 vorab vorliegt, kann das piezoelektrische Bauelement oder können die Bauelemente 130 selektiv an einer Position (an Positionen) angeordnet werden, wo der Spulenhalter 191 mit besonderer Wahrscheinlichkeit Verformungen erfährt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das piezoelektrische Bauele ment 130 so angeordnet, daß es sich entlang dem Gradienten magnetfeldspule-Leiter erstreckt.

Das auf die vorstehend beschriebene Weise angeordnete piezo elektrische Bauelement 130 kann als Aktor verwendet werden, das beim Anlegen elektrischer Spannung elektrische Energie in mechanische Energie umsetzt und die elektromagnetische Kraft des Gradientenmagnetfeldspule-Leiters kompensiert, aber es kann auch als Meßeinrichtung zum Messen von Verfor mung durch Umsetzen der aus der Verformung des Gradienten magnetfeldspule-Leiters herrührenden Belastung des Spulen halters 191 in elektrische Energie umsetzen, d. h., es kann als Aktor und als Sensor wirken. Ferner kann ein piezoelek trisches Bauelement als Meßeinrichtung in der Nähe des pie zoelektrischen Bauelements 130 mit der vorstehend beschrie benen Struktur zusätzlich zum piezoelektrischen Bauelement 130 angeordnet sein. Auch in diesem Fall sind vorzugsweise mehrere piezoelektrische Bauelemente als Meßeinrichtung ver teilt innerhalb des Spulenhalters angeordnet, auf dieselbe Weise wie das in Fig. 7 dargestellte piezoelektrische Bau element 130, wodurch wenig Schwingungen und wenig Geräusche effektiver erzielt werden können.

Das piezoelektrische Bauelement 130 ist mit einer Steuerein heit und einer Spannungsversorgung verbunden, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Die Steuereinheit steuert die Spannungsversorgung auf Grundlage der Information zur zu kompensierenden elektromagnetischen Kraft, und sie legt als elektrische Energie Spannung an, damit das piezoelektrische Bauelement mechanische Energie erzeugt, die die elektroma gnetische Kraft kompensiert. Diese Information zur elektro magnetischen Kraft kann durch das piezoelektrische Bauele ment zum Umsetzen mechanischer Energie in elektrische Ener gie, das das Verformungsausmaß des Spulenhalters mißt, er halten werden. Elektrische Energie des piezoelektrischen Bauelements, das das Verformungsausmaß des Spulenhalters mißt, wird als elektrisches Signal an die Steuereinheit ge liefert, und es wird dazu verwendet, das piezoelektrische Bauelement anzusteuern und zu betreiben, das elektrische Energie in mechanische Energie umsetzt. Gradientenmagnet feld-Ansteuerinformation (Intensität des Gradientenmagnet felds, zeitliche Steuerung) von der Ablaufsteuerung kann als Information zur elektromagnetischen Kraft verwendet werden.

Fig. 10 zeigt die Struktur einer Gradientenmagnetfeldspule gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedes piezoelektrische Bau elemente 130 über Zwischenteil 142a, 142b im Spulenhalter 191 aus faserverstärktem Kunststoff der Gradientenmagnet feldspule angeordnet, wobei die Polarisationsrichtung verti kal zum Spulenhalter 191 steht. Die restliche Struktur der Gradientenmagnetfeldspule ist dieselbe wie diejenige der in Fig. 7 dargestellten Spule, mit jeweils einem X-, Y- und Z- Gradientenmagnetfeldspule-Leiter zum Erzeugen von Magnetfel dern, die sich linear in den Richtungen X, Y bzw. Z ändern, und mit dem Spulenhalter 191 aus faserverstärktem Kunststoff zum Halten derselben.

Wie in Fig. 11 dargestellt, ist jedes Zwischenteil 142a, 142b im wesentlichen rechteckig, es verfügt über eine Aus sparung 143 im mittleren Teil auf der Seite, an der es am Spulenhalter 191 befestigt ist, und es verfügt an seinen beiden Enden über Vorsprünge 144, die durch einen Kleber mit geringer Dämpfung am Spulenhalter 191 festgeklebt sind. Der Endbereich jedes Zwischenteils 142a, 142b in der beide End bereiche kreuzenden Richtung ist ein freies Ende. Der Vor sprung 144 des Zwischenteils 142a ist in axialer Richtung (Z-Richtung) festgeklebt, und der Vorsprung 144 des Zwi schenteils 142b ist in Umfangsrichtung des Spulenhalters festgeklebt.

Die Zwischenteile 142a, 142b bestehen aus Kunststoff, und sie können in der Richtung der Vorsprünge 144, 144 (in der Y-Richtung in Fig. 11) leicht verformt werden. Jedoch können sie aufgrund der Steifheit der Vorsprünge 144 in X-Richtung nur schwer verformt werden. Demgemäß wird die Verformung des piezoelektrischen Bauelements 130 unidirektional an den Spulenhalter übertragen, d. h. nur in Y-Richtung.

Die piezoelektrischen Bauelemente des dritten und vierten Ausführungsbeispiels werden auf dieselbe Weise angesteuert wie die piezoelektrischen Bauelemente des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels.

Fig. 12A ist ein Querschnitt durch eine zylindrische Gra dientenmagnetfeldspule gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 12B ist eine zugehörige vergrößernde Teilansicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel verfügt die Gra dientenmagnetfeldspule 209 über eine Struktur, bei der der Gradientenmagnetfeldspule-Leiter 240 zum Erzeugen der sich linear in den Richtungen X, Y und Z Richtungen ändernden Magnetfelder sowie der Spulenhalter 241 aus faserverstärktem Kunststoff als Halteteil zum Halten der Spulen aufeinander laminiert sind, wobei der Spulenleiter 240 durch einen Kle ber 251 oder durch eine Verschraubung am Spulenhalter 241 befestigt ist. Übrigens können die Gradientenmagnetfeldspu le-Leiter für die Richtungen X, Y und Z in der Praxis in verschiedenen Schichten ausgebildet sein, obwohl die Zeich nungen eine Struktur zeigen, die einen Gradientenmagnetfeld spule-Leiter 240 und den Spulenhalter 241 zeigen.

Piezoelektrische Bauelemente 230a und 230c sind innerhalb des Spulenhalters 241 einer solchen Gradientenmagnetfeld spule angeordnet, und piezoelektrische -Bauelemente 230b und 230d sind zwischen dem Spulenhalter 241 und dem Spulenleiter 240 angeordnet. Diese piezoelektrischen Bauelemente 230a bis 230d sind durch einen Kleber mit geringer Dämpfung am Spu lenhalter 241 festgeklebt. Alternativ können die piezoelek trischen Bauelemente an einem Kunststoff befestigt sein, der die Außenform der Spule vergießt.

Im allgemeinen weist ein piezoelektrisches Bauelement in seiner Polarisationsrichtung einen größeren Wandlungswir kungsgrad als in anderen Richtungen auf. Demgemäß kann dann, wenn Spannung an das piezoelektrische Bauelement angelegt wird, eine Beanspruchung(skraft) nur in der Polarisations richtung ausgeübt werden, und vorzugsweise wird ein piezo elektrisches Bauelement verwendet, dessen Polarisationsrich tung parallel zur Ebene liegt, in der es angeordnet (befe stigt) ist. Übrigens liegt bei piezoelektrischen Bauelemen ten die Polarisationsrichtung im allgemeinen in der Dicken richtung, und in diesem Fall kann eine Beanspruchung(skraft) nur dadurch in einer gewünschten Richtung für eine resultie rende Kraft ausgeübt werden, daß die Breite des piezoelek trischen Bauelements in einer Richtung vergrößert wird, die die Richtung der gewünschten resultierenden Kraft rechtwink lig schneidet. Wenn die resultierende Kraft klein ist, kann ferner eine große resultierende Kraft dadurch erzielt wer den, daß eine große Anzahl piezoelektrischer Bauelemente in Dickenrichtung aufeinanderlaminiert wird.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind die piezoelektrischen Bauelemente 230a und 230b so an geordnet, daß der Spulenhalter 241 zwischen ihnen angeordnet ist, oder anders gesagt, sind sie so angeordnet, daß die Spalte zwischen ihnen in Laminatrichtung liegen, so daß ihre Polarisationsrichtungen mit der axialen Richtung des Zylinders ausgerichtet sind. Ferner bilden sie ein Paar. Anderer seits sind die piezoelektrischen Bauelemente 230c und 230d so angeordnet, daß sie den Spulenhalter zwischen sich so halten, daß die Polarisationsrichtung mit der Umfangsrich tung des Zylinders ausgerichtet ist. Auch sie bilden ein Paar. Übrigens ist in der Zeichnung nur ein Satz piezoelek trischer Bauelementpaare, d. h. piezoelektrische Bauelemente 230a und 230b sowie piezoelektrische Bauelemente 230c und 230d, dargestellt, jedoch sind vorzugsweise mehrere Sätze derartiger piezoelektrischer Bauelementpaare entlang der Um fangs- und der axialen Richtung verteilt so angeordnet, daß die Anordnung der Paare mit verschiedenen Polarisationsrich tungen abwechselnd in Umfangsrichtung erscheint. Auf diese Weise können wenig Schwingungen und wenig Geräusche effekti ver erzielt werden. Wenn Verformungsinformation für den Spu lenhalter 241 vorab vorliegt, können das piezoelektrische Bauelement oder die Bauelemente selektiv an Positionen an geordnet sein, an denen der Spulenhalter 241 mit besonders hoher Wahrscheinlichkeit eine Verformung erfährt.

Beim vorstehend beschriebenen Aufbau ist ungefähr 1/2 der Summe der an das Paar piezoelektrischer Bauelemente 230a, 230b angelegter Spannungen proportional zur einfachen Kom pressionskraft oder Zugkraft, wie sie in der Polarisations richtung auftreten, und ungefähr 1/2 der Differenz der an das Paar piezoelektrischer Bauelemente 230a, 230b angelegten Spannungen ist proportional zur Momentenkraft. Anders ge sagt, ist dann, wenn +x1 (V) an das piezoelektrische Bauele ment 230a angelegt wird und +x2 (V) an das piezoelektrische Bauelement 230b angelegt wird, die auf den Spulenhalter wirkende Kompressionskraft (Zugkraft) +(x1 + x2)/2 und die Momentenkraft ist (x1 - x2)/2. Demgemäß tritt keine Momen tenkraft auf, wenn x1 = x2 gilt, und es tritt keine Kompres sionskraft (Zugkraft) auf, wenn x1 = -x2 gilt.

Die Fig. 13A und 13B zeigen schematisch den Betrieb eines solchen piezoelektrischen Bauelements. Wenn dieselbe Span nung mit derselben Polarität gleichzeitig an das Paar piezo elektrischer Bauelemente 230a, 230b angelegt wird (x1 = x2), können die einfache Kompressionskraft oder Zugkraft, die in Umfangsrichtung wirkt, wie in Fig. 13A dargestellt, und die einfache Kompressionskraft oder Zugkraft in entgegengesetz ter Richtung, die in axialer Richtung des Spulenhalters 241 auftritt, beschränkt werden. Wenn Spannungen mit einander entgegengesetzten Polaritäten an das Paar piezoelektrischer Bauelemente 230a, 230b gelegt werden, tritt eine Momenten kraft in axialer Richtung auf, wie in Fig. 13B dargestellt, die die im Spulenhalter 241 in entgegengesetzter Richtung wirkende Momentenkraft kompensieren kann. Auf ähnliche Weise kann die einfache Kompressionskraft oder Zugkraft oder die Momentenkraft des Spulenhalters in Umfangsrichtung für das Paar piezoelektrischer Bauelemente 230c, 230d beschränkt werden.

Wenn die Gradientenmagnetfeldspule betrieben wird und der Gradientenmagnetfeldspule-Leiter 240 aufgrund der auf ihn wirkenden elektromagnetischen Kraft eine Verformung er fährt, wirken die Zugkraft und die Momentenkraft zusammen gesetzt sowohl in Umfangs- als auch axialer Richtung auf die Spulenhalter 241, jedoch werden die an das erste und zweite piezoelektrische Bauelement 230a, 230b oder die piezoelek trischen Bauelemente 230c, 230d angelegten Spannungen durch die noch zu erläuternde Steuereinrichtung für die piezoelek trischen Bauelemente auf solche Weise gesteuert, daß Kräfte erzeugt werden, die in entgegengesetzter Richtung zu diesen Kräften wirken. Auf diese Weise können in jeder Richtung Schwingungen, die von der einfachen Kompressionskraft und der Zugkraft sowie Schwingungen, die von der Momentenkraft herrühren, wirkungsvoll unterdrückt werden.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind das erste und zweite piezoelektrische Bauelement so vertikal angeordnet, daß der Spulenhalter 241 zwischen ihnen gehalten wird, jedoch sind sie mit einer Lücke zwischen ih nen in Laminatrichtung angeordnet. Zum Beispiel können sie an der äußersten Schicht und der innersten Schicht des Zy linders angeordnet sein, oder sie können zwischen dem Spu lenhalter 241 und dem Spulenleiter 240 und auf der äußersten Schicht angeordnet sein.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel erläutert einen Fall, bei dem das piezoelektrische Bauelement als Aktor wirkt, jedoch kann das piezoelektrische Bauelement als Sensor ver wendet werden, um mit derselben Anordnung Verformung der Gradientenmagnetfeldspule zu messen. In diesem Fall kann die Verformung durch die Polarität und die Größe der zwischen einem Paar piezoelektrischer Bauelemente, hervorgerufen durch Verformung (Kompression, Verlängerung) des Bereichs zwischen den piezoelektrischen Bauelementen auftretenden Spannung, gemessen werden. Ferner kann das piezeoelektrische Bauelement gleichzeitig als Aktor und als Sensor arbeiten. In diesem Fall sind vorzugsweise mehrere piezoelektrische Bauelemente als Sensoren innerhalb des Spulenhalters auf dieselbe Weise verteilt wie das in Fig. 12B dargestellte piezoelektrische Bauelement, wodurch wenig Schwingungen und wenig Geräusche effektiver erzielt werden können.

Die Fig. 14A und 14B zeigen die Struktur der Gradienten magnetfeldspule gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Auch dieses Ausführungsbeispiel beschäftigt sich mit einer zy lindrischen Gradientenmagnetfeldspule, die eine Haupt-Gra dientenmagnetfeldspule (nachfolgend als "Hauptspule" be zeichnet) 209 und eine Abschirmspule 209′ aufweist. Sowohl die Hauptspule 209 als auch die Abschirmspule 209′ weisen einen Spulenleiter 240, 240′ zum Erzeugen eines Magnetfelds, das sich linear in den Richtungen X, Y und Z ändert, und einen Spulenhalter (Hauptspulenhalter 241, Abschirmspulen halter 242) als Halteteil zum Halten des Spulenleiters 240, 240′ auf. Die Spulenleiter 240 und 240′ sind z. B. durch einen Epoxidharzkleber an der Innenumfangsfläche des Haupt spulenhalters 241 bzw. des Abschirmspulenhalters 242 befe stigt, und der Spulenleiter 240 der Hauptspule 209 und der Spulenhalter 242 der Abschirmspule 209′ sind über einen Kunststoff 251 mit hoher Steifigkeit verbunden, und diese Teile sind insgesamt integriert.

Bei der vorstehend beschriebenen Gradientenmagnetfeldspule sind die ersten piezoelektrischen Bauelemente 230a, 230c an der Innenseite des Spulenhalters befestigt, und die zweiten piezoelektrischen Bauelemente 230b, 230d sind an der Innen seite des Abschirmspulenhalters 242 befestigt. Die piezo elektrischen Bauelemente 230a und 230b sind mit Spalten zwi schen ihnen in Laminatrichtung angeordnet, und die piezo elektrischen Bauelemente 230c und 230d sind mit Spalten zwi schen ihnen in Laminatrichtung angeordnet. Die Polarisa tionsrichtung der piezoelektrischen Bauelemente 230a, 230b liegt in axialer Richtung und diejenige der piezoelektri schen Bauelemente 230c, 230d liegt in Umfangsrichtung, auf dieselbe Weise wie beim fünften Ausführungsbeispiel, und mehrere Paare sind verteilt in der zylindrischen Gradienten magnetfeldspule angeordnet.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann, wenn die Größen und Polaritäten an die Paare piezoelektrischer Bauelemente, die mit Spalten in Laminatrichtung angeordnet sind, angeleg ten Spannungen auf dieselbe Weise wie beim fünften Ausfüh rungsbeispiel geeignet gesteuert werden, eine einfache Kom pressionskraft und Zugkraft oder die Momentenkraft auf die Teile des Spulenhalters und des Spulenleiters wirken, die zwischen den piezoelektrischen Bauelementen liegen, und Schwingungen, die beim Betreiben der Gradientenmagnetfeld spule auftreten, können kompensiert werden.

Die piezoelektrischen Bauelemente beim fünften und sechsten Ausführungsbeispiel werden auf dieselbe Weise wie die piezo elektrischen Bauelemente beim ersten und zweiten Ausfüh rungsbeispiel angesteuert.

Fig. 15A ist ein Querschnitt durch die zylindrische Gradien tenmagnetfeldspule gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und Fig. 15B ist eine vergrößerte Teilansicht. In diesem Ausführungsbeispiel verfügt die Gradientenmagnetfeld spule 309 über eine Struktur, bei der der Gradientenmagnet feldspule-Leiter 340 zum Erzeugen des Gradientenmagnetfelds, das sich in den Richtungen X, Y und Z linear ändert, und der Spulenhalter 341 aus faserverstärktem Kunststoff als Halte teil zum Halten der Spulen aufeinanderlaminiert sind und der Spulenhalter 340 durch Verkleben oder Verschrauben am Spu lenhalter 341 befestigt ist. Übrigens können die Gradienten magnetfeldspule-Leiter für die Richtungen X, Y und Z in ver schiedenen Schichten ausgebildet sein, obwohl die Zeichnun gen eine Struktur zeigen, die nur einen Gradientenmagnet feldspule-Leiter 340 und einen Spulenhalter 341 enthält.

Die piezoelektrischen Bauelemente 330a und 330c sind inner halb des Spulenhalters 341 einer solchen Gradientenmagnet feldspule angeordnet, und die piezoelektrischen Bauelemente 330b und 330d sind außerhalb des Spulenleiters 340 angeord net. Diese piezoelektrischen Bauelemente 330a bis 330d sind durch einen Kleber mit geringer Dämpfung an den Spulenleiter 340 geklebt. Alternativ können die piezoelektrischen Bauele mente an einem Kunststoff befestigt sein, der die Außenseite der Spule durch Umgießen umgibt.

Diese piezoelektrischen Bauelemente 330 (330a bis 330d) wei sen dünne, folienförmige Laminatteile auf, die in der Pola risationsrichtung 350 aufeinanderlaminiert sind, wobei Elek troden mit im wesentlichen derselben Fläche zwischen die piezoelektrischen Bauelemente 330 eingebettet sind. Die La minatteile sind auf solche Weise laminiert, daß die Polari sationsrichtungen abwechselnd entgegengesetzt gerichtet sind. Die piezoelektrischen Bauelemente 330 jeder zweiten Schicht sind durch externe Elektroden parallel geschaltet und erfahren selbst dann Verformungen in derselben Richtung, wenn die Spannung an der Grenzfläche zwischen benachbarten piezoelektrischen Bauelementen dieselbe ist. Darüber hinaus kann, weil eine große Anzahl piezoelektrischer Bauelemente aufeinanderlaminiert ist, in der Polarisationsrichtung auf grund der vertikalen Wirkung eine große Wandlungsenergie erhalten werden.

Als piezoelektrische Bauelemente können in geeigneter Weise piezoelektrische Keramiken, die den piezoelektrischen Effekt zeigen, verwendet werden, wie solche aus dem BaTiO₃-System, dem PbZrO₃-PbTiO₃-System usw.

Um mit komplizierten Verformungen der Gradientenmagnetfeld spule fertigzuwerden, werden bevorzugt piezoelektrische Bau elemente mit verschiedenen Polarisationsrichtungen kombi niert und verwendet. Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel verwendet piezoelektrische Bauelemente 330a, 330b, die so angeordnet sind, daß ihre Polarisations richtungen mit der Umfangsrichtung des Zylinders ausgerich tet sind, und es verwendet piezoelektrische Bauelemente 330c, 330d, die so angeordnet sind, daß ihre Polarisations richtungen mit der axialen Richtung des Zylinders ausgerich tet sind.

Ferner kann nur eines der piezoelektrischen Bauelemente 330a und 330b und nur eines der piezoelektrischen Bauelemente 330c und 330d in einer Richtung (in axialer Richtung oder Umfangsrichtung des Zylinders) angeordnet sein, jedoch bil den die piezoelektrischen Bauelemente 330a und 330b vorzugs weise ein Paar, während die piezoelektrischen Bauelemente 330c und 330d ein Paar bilden, und diese Paare sind auf sol che Weise angeordnet, daß sie den Spulenleiter 340 und den Spulenhalter 341 zwischen sich oder anders gesagt, mit einem Spalt zwischen sich in radialer Richtung der Spule halten, wie in der Zeichnung dargestellt. Gemäß einer solchen Anord nung kann nicht nur eine einfache Kompressionskraft oder Zugkraft in planarer Richtung des piezoelektrischen Bauele ments ausgeübt werden, sondern auch eine Momentenkraft (siehe Fig. 13A und 13B).

Übrigens zeigt die Zeichnung eine Anordnung, bei der die piezoelektrischen Bauelemente 330a, 330c innerhalb des Spu lenhalters 341 angeordnet sind und die piezoelektrischen Bauelemente 330b, 330d außerhalb des Spulenleiters 340 ange ordnet sind. Um die vorstehend beschriebene Funktion zu er halten, muß jedoch das Paar piezoelektrischer Bauelemente nur so angeordnet sein, daß zwischen ihnen ein Abstand in radialer Richtung besteht. Demgemäß können die piezoelektri schen Bauelemente 330a, 330c oder die piezoelektrischen Bau elemente 330b, 330d z. B. zwischen dem Spulenleiter 340 und dem Spulenhalter 341 angeordnet sein.

Ferner zeigt die Zeichnung nur jeweils ein Paar piezoelek trischer Bauelemente 330a, 330b bzw. 330c, 330d, jedoch sind vorzugsweise mehrere Paare piezoelektrischer Bauelemente mit verschiedenen Polarisationsrichtungen ohne wesentlichen Ab stand zwischen ihnen sowohl in Umfangs- als auch axialer Richtung so angeordnet, daß sie in Umfangsrichtung abwech seln. Mit einer solchen Anordnung können wenig Schwingungen und wenig Geräusche effektiver erzielt werden. Wenn Informa tion zur Verformung des Spulenhalters 341 vorab vorliegt, können die piezoelektrischen Bauelemente selektiv an Posi tionen angeordnet werden, an denen der Spulenhalter 241 mit großer Wahrscheinlichkeit Verformungen erfährt. Die Paare piezoelektrischer Bauelemente 330a, 330b oder die Paare piezoelektrischer Bauelemente 330c, 330d können ohne wesent lichen Abstand zwischen den Paaren auf der gesamten Fläche des Spulenhalters angeordnet sein.

Nachfolgend erfolgt eine Erläuterung für ein Ausführungs beispiel, bei dem die Erfindung auf eine Gradientenmagnet feldspule-Einrichtung angewandt ist, die eine Haupt-Gradien tenmagnetfeldspule und eine Abschirmspule zum Erzeugen eines Gradientenmagnetfelds aufweist, das das von der Haupt-Gra dientenmagnetfeldspule erzeugte äußere Magnetfeld kompen siert. Die Fig. 16A und 16B zeigen die Struktur einer sol chen Gradientenmagnetfeldspule-Einrichtung. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Spule eine zylindrische Gradien tenmagnetfeldspule mit einer Haupt-Gradientenmagnetfeldspule (nachfolgend als "Hauptspule" bezeichnet) 309 und einer Ab schirmspule 309′. Sowohl die Hauptspule 309 als auch die Ab schirmspule 309′ weisen einen Spulenleiter 340, 340′ zum Er zeugen eines sich in den Richtungen X, Y und Z linear än dernden Magnetfelds und einen Spulenhalter (Hauptspulenhal ter 341, Abschirmspulenhalter 342) als Halteteil zum Halten dieser Spulenleiter 340, 340′ auf. Die Spulenleiter 340, 340′ sind z. B. durch einen Epoxidharzkleber am Außenumfang des Hauptspulenhalters 341 bzw. des Abschirmspulenhalters 342 befestigt, und der Spulenleiter 340 der Hauptspule 309 und der Spulenhalter 342 der Abschirmspule 309′ sind über ein Harz 351 hoher Steifigkeit miteinander verbunden und als Ganzes integriert.

Bei der vorstehend beschriebenen Gradientenmagnetfeldspule sind die piezoelektrischen Bauelemente 330a, 330c an der Innenseite des Spulenhalters 341 befestigt, und die piezo elektrischen Bauelemente 330b, 330d sind an der Innenseite des Abschirmspulenhalters 342 befestigt. Die piezoelektri schen Bauelemente 330a und 330b sind mit einem gegenseitigen Abstand in radialer Richtung der Spule angeordnet, während die piezoelektrischen Bauelemente 330c und 330d mit einem Abstand in radialer Richtung angeordnet sind. Auf dieselbe Weise wie bei dem in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbei spiel liegt die Polarisationsrichtung der piezoelektrischen Bauelemente 330a, 330b in Umfangsrichtung und diejenige der piezoelektrischen Bauelemente 330c, 330d liegt in axialer Richtung. Mehrere dieser Elektrodenpaare sind verteilt in der zylindrischen Gradientenmagnetfeldspule angeordnet.

Auch dieses Ausführungsbeispiel verwendet piezoelektrische Bauelemente in Form von Laminatteilen, die in der Polarisa tionsrichtung aufeinanderlaminiert sind, auf dieselbe Weise wie bei dem in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel, wodurch große mechanische Energie in Polarisationsrichtung erzeugbar ist und Schwingungen wirkungsvoll kompensiert wer den können, die beim Betreiben der Gradientenmagnetfeldspule auftreten.

Auch bei dem in Fig. 16 dargestellten Aufbau kann das piezo elektrische Bauelement als solches zum Umsetzen elektrischer Energie in mechanische Energie oder als solches zum Umsetzen mechanischer Energie in elektrische Energie oder als Bauele ment mit diesen beiden Funktionen arbeiten. Was die Anord nung der piezoelektrischen Bauelemente betrifft, wird vor zugsweise ein Paar piezoelektrischer Bauelemente mit einem gegenseitigen Abstand in radialer Richtung angeordnet, je doch kann gemäß dem Grundgedanken der Erfindung nur eines von ihnen vorhanden sein; die Erfindung ist nicht speziell auf die in den Zeichnungen dargestellten Anordnungen be schränkt.

Nachfolgend wird das achte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das einen Kernspintomographen unter Verwendung von Energiewandler-Bauelementen in Form von piezoelektri schen Bauelementen betrifft, die auf solche Weise laminiert sind, daß die Polarisationsrichtungen der piezoelektrischen Bauelemente rechtwinklig zur Ebenenrichtung der Ebene ste hen, in der die Laminatteile angeordnet sind.

Fig. 17 ist eine vergrößerte Teildarstellung einer Gradien tenmagnetfeldspule mit einer solchen Struktur. Rechteckige piezoelektrische Bauelemente 330e, 330f sind innerhalb des Spulenhalters 341 der Gradientenmagnetfeldspule enthalten, die den Spulenleiter 340 und den Spulenhalter 341 umfaßt. Da der Rest der Konstruktion mit dem der in Fig. 15 dargestell ten Gradientenmagnetfeldspule übereinstimmt, wird eine Er läuterung hierzu weggelassen. Jedes der piezoelektrischen Bauelemente 330e, 330f ist dadurch hergestellt, daß zwei piezoelektrische Bauelemente in ihrer Polarisationsrichtung 350 aufeinanderlaminiert sind. Das piezoelektrische Bauele ment 330e ist auf solche Weise angeordnet, daß es in der Längsachse zur Umfangsrichtung des Zylinders ausgerichtet ist, während das piezoelektrische Bauelement 330f auf solche Weise angeordnet ist, daß seine Längsrichtung zur axialen Richtung des Zylinders ausgerichtet ist. Sie unterdrücken die Momentenkraft in Umfangs- oder axialer Richtung der Gra dientenmagnetfeldspule unter Verwendung des transversalen piezoelektrischen Effekts.

Diese zwei piezoelektrischen Bauelemente sind auf solche Weise aufeinanderlaminiert, daß die Polarisationsrichtungen dieselben sind, und sie sind so mit Elektroden verbunden, daß positive und negative Spannungen angelegt werden können. Demgemäß wird, wenn eine Spannung an die piezoelektrischen Bauelemente angelegt wird, das eine derselben in Expansions richtung betrieben, während das andere in Kontraktionsrich tung betrieben wird. Auf diese Weise kann an das piezoelek trische Bauelement in Form eines Laminatteils eine Momenten kraft ausgeübt werden. Dieses Prinzip ist dasselbe wie das durch Fig. 13 veranschaulichte, und in diesem Fall kann die Momentenkraft unter Verwendung nur eines Laminatteils ausge übt werden. Die sich ergebende Momentenkraft in Querrichtung im rechteckigen piezoelektrischen Bauelement ist größer als die in Längsrichtung. Aus diesem Grund ist das piezoelektri sche Bauelement 330e auf solche Weise angeordnet, daß seine Längsrichtung in Umfangsrichtung liegt, wodurch eine größere Momentenkraft in axialer Richtung erzielt werden kann. Dage gen kann im Fall des piezoelektrischen Bauelements 330f, das auf solche Weise angeordnet ist, daß seine Längsrichtung in der axialen Richtung liegt, eine größere Momentenkraft in Umfangsrichtung erzielt werden. Demgemäß können Verformungen des Spulenhalters unterdrückt werden, und Schwingungen und Geräusche können dadurch unterdrückt werden, daß die piezo elektrischen Bauelemente auf solche Weise betrieben werden, daß die Momentenkraft kompensiert wird, die im Spulenhalter 341 auftritt, mit dem die piezoelektrischen Bauelemente ver bunden sind.

Obwohl die Zeichnung einen Fall zeigt, bei dem die piezo elektrischen Bauelemente innerhalb des Spulenhalters 341 an geordnet sind, können sie auch zwischen dem Spulenhalter und der Spule oder außerhalb der Spule angeordnet sein. Fer ner kann ein Paar piezoelektrischer Bauelemente mit einem gegenseitigen Abstand in radialer Richtung auf dieselbe Wei se wie bei dem in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel angeordnet sein, oder die Anordnung der in Fig. 15 darge stellten piezoelektrischen Bauelemente kann in geeigneter Weise mit der in Fig. 17 dargestellten Anordnung piezoelek trischer Bauelemente kombiniert sein.

Das achte Ausführungsbeispiel kann auch auf eine Gradienten magnetfeldspule angewandt werden, die, wie in Fig. 16 darge stellt, mit einer Abschirmspule 309′ versehen ist.

Das in Fig. 17 dargestellte achte Ausführungsbeispiel reprä sentiert einen Fall, bei dem positive und negative, entge gengesetzt gerichtete Spannungen an die zwei piezoelektri schen Bauelemente angelegt werden, die so aufeinanderlami niert sind, daß ihre Polarisationsrichtungen übereinstimmen. Jedoch ist es möglich, mehrere piezoelektrische Bauelemente aufeinanderzulaminieren, deren Polarisationsrichtungen in der Richtung liegen, die die Anordnungsebene rechtwinklig in der Polarisationsrichtung schneidet, um die Elektroden so anzuschließen, daß Spannungen derselben Polarität an diese piezoelektrischen Bauelemente angelegt werden können und Verformungen in derselben Richtung hervorgerufen werden, auf dieselbe Weise wie bei Fig. 17.

Die piezoelektrischen Bauelemente beim siebten und achten Ausführungsbeispiel werden auf dieselbe Weise wie die piezo elektrischen Bauelemente beim ersten und zweiten Ausfüh rungsbeispiel angesteuert.

Nachdem die Erfindung vorstehend im einzelnen beschrieben wurde, ist zu beachten, daß verschiedene Änderungen, Erset zungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und dem Schutzbereich der Erfindung abzu weichen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Kernspintomograph mit Geräuschdämpfung mit:

- einer Erzeugungseinrichtung (2) für ein statisches Magnet feld zum Erzeugen eines statischen Magnetfelds in einem Raum, in dem ein Untersuchungsobjekt angeordnet wird und
- einer Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung (9) zum Erzeugen eines Gradientenmagnetfelds in diesem Raum, die mit mindestens einer Gradientenmagnetfeldspule (21) und einem Halteteil (31) für diese Spule versehen ist, wobei das Halteteil eine Verformung durch elektromagnetische Kräfte erleidet, wenn ein Strom durch die Spule geführt wird;

gekennzeichnet durch

- eine Einrichtung (30), die am Halteteil der Spule befe stigt ist, um eine Verformungen des Halteteils verhindernde Kraft anzulegen, um Verformungen des Halteteils im wesent lichen zu verhindern;
- eine Einrichtung (14a) zum Anlegen eines hochfrequenten Magnetfelds an das Untersuchungsobjekt;
- eine Einrichtung (14b) zum Messen von Kernspinresonanz signalen vom Untersuchungsobjekt; und
- eine Einrichtung (6) zum Erstellen eines das Untersu chungsobjekt wiedergebenden Bilds auf Grundlage der Kern spinresonanzsignale.

2. Kernspintomograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Verformungsverhinderungseinrichtung ein am Halteteil befestigtes piezoelektrisches Bauelement (30) und eine Spannungssteuereinrichtung (40, 42a) zum Anlegen einer Spannung an das piezoelektrische Bauelement synchron zu dem der Gradientenmagnetfeldspule zugeführten Strom aufweist, wobei das piezoelektrische Bauelement, an das die Spannung angelegt ist, eine Verformung erfährt, die die dadurch er zeugte Kraft auf das Halteteil überträgt und im wesentlichen eine Verformung des Halteteils verhindert.

3. Kernspintomograph nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Spannungssteuereinrichtung die Spannung abhän gig von einer vorgegebenen Regel bezogen auf den der Gra dientenmagnetfeldspule zugeführten Strom steuert.

4. Kernspintomograph nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Spannungssteuereinrichtung die Spannung abhän gig von einer vorgegebenen Folge steuert, die so eingestellt ist, daß sie einer Folge von der Gradientenmagnetfeldspule zugeführten Strömen entspricht.

5. Kernspintomograph nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (40) zum Messen der Verformung des Halte teils, wobei die Spannungssteuereinrichtung die Spannung auf Grundlage des Meßergebnisses der Verformungsmeßeinrichtung steuert.

6. Kernspintomograph nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Meßeinrichtung ein piezoelektrisches Bauelement ist, das ferner mit einer Einrichtung zum Ausgeben eines Spannungssignals entsprechend der Verformung des Halteteils und einer Speichereinrichtung zum Abspeichern des Spannungs signals versehen ist, wobei die Spannungssteuereinrichtung die Spannung unter Bezugnahme auf die in der Speicherein richtung abgespeicherten Spannungssignale steuert.

7. Kernspintomograph nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die piezoelektrischen Bauelemente über die gesamte Zone des Halteteils im wesentlichen ohne Abstände angeordnet sind und die Spannungssteuereinrichtung Spannungen einzeln an jedes der piezoelektrischen Bauelemente oder an Gruppen derselben legt, die gemäß einer vorgegebenen Beziehung grup piert sind.

8. Kernspintomograph nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Verformungsvorzugsrichtung des piezoelektri schen Bauelements parallel zum Halteteil liegt.

9. Kernspintomograph nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß abwechselnd erste piezoelektrische Bauelemente, de ren Verformungsvorzugsrichtung mit der axialen Richtung des Halteteils zusammenfällt, und zweite piezoelektrische Bau elemente, deren Verformungsvorzugsrichtung mit der Umfangs richtung des Halteteils zusammenfällt, angeordnet sind.

10. Kernspintomograph nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß das piezoelektrische Bauelement einen breiten Be reich und einen schmalen Bereich aufweist, wobei die Polari sationsrichtung desselben in der Normalenrichtung des Halte teils liegt und die Verformungsvorzugsrichtung in der Rich tung liegt, in der sich der schmale Bereich erstreckt.

11. Kernspintomograph nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Polarisationsrichtung des piezoelektrischen Bauelements parallel zum Halteteil liegt und die genannte Verformungsvorzugsrichtung ist.

12. Kernspintomograph nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß das piezoelektrische Bauelement aus einem Laminat mehrerer piezoelektrischer Bauelementeinheiten besteht, de ren Polarisationsrichtungen parallel zum Halteteil liegen.

13. Kernspintomograph nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere der piezoelektrischen Bauelementein heiten erste Einheiten, deren Polarisationsrichtung in einer ersten Richtung liegt, und zweite Einheiten aufweisen, deren Polarisationsrichtung entgegengesetzt zu der der ersten Ein heiten liegt, wobei die ersten Einheiten und die zweiten Einheiten abwechselnd aufeinanderlaminiert sind und Spannun gen mit zueinander entgegengesetzten Richtungen an die er sten bzw. zweiten Einheiten angelegt werden.

14. Kernspintomograph nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß mindestens ein Paar piezoelektrischer Bauelemente, deren Verformungsvorzugsrichtungen zusammenfallen, in der Dickenrichtung des Halteteils angeordnet sind.

15. Kernspintomograph nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens ein Paar der piezoelektrischen Bau elemente auf solche Weise angeordnet ist, daß sie das Halte teil zwischen sich halten.

16. Kernspintomograph nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens ein Paar der piezoelektrischen Bau elemente überlagert auf einer der Flächen des Halteteils an geordnet ist.

17. Kernspintomograph nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß das piezoelektrische Bauelement über ein Zwischen teil (142) am Halteteil befestigt ist und sich das Zwischen teil nur in einer ersten Richtung ausdehnt und zusammen zieht, die im wesentlichen parallel zum Halteteil steht.

18. Kernspintomograph nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die piezoelektrischen Bauelemente eine erste Grup pe, die an einem ersten Zwischenteil (142b) befestigt ist, das sich nur in der axialen Richtung des Halteteils ausdeh nen und zusammenziehen kann, und eine zweite Gruppe auf weisen, die an einem zweiten Zwischenteil (142a) befestigt ist, das sich nur in der Umfangsrichtung des Halteteils aus dehnen und zusammenziehen kann, wobei das erste und zweite Zwischenteil abwechselnd am Halteteil befestigt sind.

19. Kernspintomograph nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß das piezoelektrische Bauelement in das Halteteil eingeformt ist.

20. Kernspintomograph nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, daß das piezoelektrische Bauelement (30b) am Hal teteil (31) an einem Paar einander gegenüberstehender Kanten auf einer Oberfläche desselben befestigt ist und das Halte teil einen Bereich (34) zum Zurückweichen von den anderen Bereichen des piezoelektrischen Bauelements aufweist, so daß eine Kraft vom piezoelektrischen Bauelement auf das Halte teil nur in Richtung des Paars Kanten ausgeübt wird.

21. Kernspintomograph mit Geräuschdämpfung mit:

- einem Hauptmagnet (2) zum Erzeugen eines statischen Ma gnetfelds in einem Raum, in dem ein Untersuchungsobjekt an ordenbar ist;
- einer Gradientenmagnetfeldspule (21) zum Erzeugen eines Gradientenmagnetfelds im genannten Raum und
- einem Spulenhalter (31) zum Halten der Gradientenmagnet feldspule, wobei der Spulenhalter Verformungen durch eine elektromagnetische Kraft erfährt, wie sie erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Gradientenmagnetfeldspule geleitet wird; gekennzeichnet durch
- ein piezoelektrisches Bauelement (30), das am Spulenhalter befestigt ist;
- eine Spannungssteuerschaltung (40, 42a) zum Anlegen von Spannungen an das piezoelektrische Bauelement, die solche Verformungen desselben hervorrufen, daß die Verformung des Spulenhalters aufgrund der elektromagnetischen Kraft verhin dert wird;
- eine Hochfrequenzspule (14a) zum Anlegen eines hochfre quenten Magnetfelds an das Untersuchungsobjekt;
- eine Meßspule (14b) zum Erfassen von Kernspinresonanz signalen vom Untersuchungsobjekt;
- eine Schaltung (8) zum Erstellen eines Bilds auf Grundlage der Kernspinresonanzsignale und
- eine Anzeigevorrichtung (20) zum Darstellen des Bilds.

22. Kernspintomograph mit Geräuschdämpfung mit:

- einer Erzeugungseinrichtung (2) für ein statisches Magnet feld zum Erzeugen eines statischen Magnetfelds in einem Raum, in dem ein Untersuchungsobjekt angeordnet wird und
- einer Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung (9) zum Erzeugen eines Gradientenmagnetfelds in diesem Raum, die mit mindestens einer Gradientenmagnetfeldspule (21) und einem Halteteil (31) für diese Spule versehen ist, wobei das Halteteil eine Verformung durch elektromagnetische Kräfte erleidet, wenn ein Strom durch die Spule geführt wird; gekennzeichnet durch
- eine Einrichtung (30), die an der Gradientenmagnetfeld- Erzeugungseinrichtung befestigt ist, um auf diese eine Kraft auszuüben, die eine Verformung derselben im wesentlichen verhindert;
- eine Einrichtung (14a) zum Anlegen eines hochfrequenten Magnetfelds an das Untersuchungsobjekt;
- eine Einrichtung (14b) zum Messen von Kernspinresonanz signalen vom Untersuchungsobjekt; und
- eine Einrichtung (6) zum Erstellen eines das Untersu chungsobjekt wiedergebenden Bilds auf Grundlage der Kern spinresonanzsignale.

23. Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung für einen Kernspintomographen, mit:

- einer Gradientenmagnetfeldspule (21) zum Erzeugen eines Gradientenmagnetfelds in einem Raum, in dem ein Untersu chungsobjekt anordenbar ist und
- einem Halteteil (31) zum Halten der Spule; gekennzeichnet durch
- eine am Halteteil befestigte Einrichtung (30) zum Ausüben einer Kraft auf das Halteteil, die Verformungen desselben im wesentlichen verhindert.

24. Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung nach An spruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungsverhin derungseinrichtung ein am Halteteil befestigtes piezoelek trisches Bauelement (30) und eine Spannungssteuereinrichtung (40, 42a) zum Anlegen einer Spannung an das piezoelektrische Bauelement synchron zu dem der Gradientenmagnetfeldspule zugeführten Strom aufweist, wobei das piezoelektrische Bauelement, an das die Spannung angelegt ist, eine Verfor mung erfährt, die die dadurch erzeugte Kraft auf das Halte teil überträgt und im wesentlichen eine Verformung des Halteteils verhindert.

25. Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung nach An spruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Bauelemente über die gesamte Zone des Halteteils im wesent lichen ohne Abstände angeordnet sind und die Spannungssteu ereinrichtung Spannungen einzeln an jedes der piezoelektri schen Bauelemente oder an Gruppen derselben legt, die gemäß einer vorgegebenen Beziehung gruppiert sind.

26. Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung nach An spruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungsvor zugsrichtung des piezoelektrischen Bauelements parallel zum Halteteil liegt.

27. Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung nach An spruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd erste piezoelektrische Bauelemente, deren Verformungsvorzugsrich tung mit der axialen Richtung des Halteteils zusammenfällt, und zweite piezoelektrische Bauelemente, deren Verformungs vorzugsrichtung mit der Umfangsrichtung des Halteteils zusammenfällt, angeordnet sind.

28. Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung nach An spruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Bauelement in das Halteteil eingeformt ist.

29. Geräuschdämpfungseinrichtung für eine Gradientenmagnet feld-Erzeugungseinrichtung (9) zum Erzeugen eines Gradien tenmagnetfelds in einem Raum, in dem ein Untersuchungsobjekt anordenbar ist, wobei die Gradientenmagnetfeld-Erzeugungs einrichtung (9) mindestens eine Gradientenmagnetfeldspule (21) und ein Halteteil (31) für diese Spule aufweist, wobei das Halteteil Verformungen durch eine elektromagnetische Kraft erfährt, die erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Spule geschickt wird; gekennzeichnet durch:

- ein piezoelektrisches Bauelement (30), das am Halteteil befestigt ist und
- eine Spannungssteuereinrichtung (40, 42a) zum Anlegen einer Spannung an das piezoelektrische Bauelement synchron zu dem der Gradientenmagnetfeldspule zugeführten Strom;
- wobei das piezoelektrische Bauelement, an das Spannung an gelegt wird, eine Verformung erfährt und es eine davon her rührende Kraft an das Halteteil überträgt, um die Verformun gen des Halteteils im wesentlichen zu unterdrücken, damit 5 Geräusche und Schwingungen von der Gradientenmagnetfeld- Erzeugungseinrichtung wirkungsvoll unterdrückt werden.

30. Geräuschdämpfungseinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Bauelemente über die gesamte Zone des Halteteils im wesentlichen ohne Abstän de angeordnet sind und die Spannungssteuereinrichtung Span nungen einzeln an jedes der piezoelektrischen Bauelemente oder an Gruppen derselben legt, die gemäß einer vorgegebenen Beziehung gruppiert sind.

31. Geräuschdämpfungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungsvorzugsrichtung des piezoelektrischen Bauelements parallel zum Halteteil liegt.

32. Geräuschdämpfungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd erste piezoelektrische Bau elemente, deren Verformungsvorzugsrichtung mit der axialen Richtung des Halteteils zusammenfällt, und zweite piezoelek trische Bauelemente, deren Verformungsvorzugsrichtung mit der Umfangsrichtung des Halteteils zusammenfällt, angeordnet sind.

33. Geräuschdämpfungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Bauelement in das Halteteil eingeformt ist.

34. Geräuschdämpfungseinrichtung für eine Gradientenmagnet feld-Erzeugungseinrichtung (9) zum Erzeugen eines Gradien tenmagnetfelds in einem Raum, in dem ein Untersuchungsobjekt anordenbar ist, wobei die Gradientenmagnetfeld-Erzeugungs einrichtung (9) mindestens eine Gradientenmagnetfeldspule (21) und ein Halteteil (31) für diese Spule aufweist, wobei das Halteteil Verformungen durch eine elektromagnetische Kraft erfährt, die erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Spule geschickt wird; gekennzeichnet durch:

- ein piezoelektrisches Bauelement (30), das am Halteteil befestigt ist und
- eine Spannungssteuereinrichtung (40, 42a) zum Anlegen einer Verformungen des piezoelektrischen Bauelements erzeu genden Spannung in solcher Weise, daß Verformungen durch die elektromagnetische Kraft verhindert werden.

35. Feld aus piezoelektrischen Bauelementen, das an eine Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung (9) angepaßt ist, die mindestens eine Gradientenmagnetfeldspule (21) und ein Halteteil (31) für die Spule aufweist, wobei das Halteteil der Spule Verformungen durch eine elektromagnetische Kraft erfährt, wie sie erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Spu le geleitet wird; gekennzeichnet durch:

- mehrere piezoelektrische Bauelemente (130), die so ange ordnet sind, daß sie einen Bereich vollständig ohne wesent liche Lücken abdecken, in dem eine Verformung des Halteteils erwartet wird und
- eine Einrichtung zum Befestigen der piezoelektrischen Bau elemente an der Halteeinrichtung.

36. Feld aus piezoelektrischen Bauelementen nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungsvorzugsrich tung des piezoelektrischen Bauelements parallel zum Halte teil liegt.

37. Feld aus piezoelektrischen Bauelementen nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd erste piezoelek trische Bauelemente, deren Verformungsvorzugsrichtung mit der axialen Richtung des Halteteils zusammenfällt, und zweite piezoelektrische Bauelemente, deren Verformungsvor zugsrichtung mit der Umfangsrichtung des Halteteils zusam menfällt, angeordnet sind.

38. Feld aus piezoelektrischen Bauelementen nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung aus Kunststoff besteht, die piezoelektrischen Bauelemente in die Befestigungseinrichtung eingeformt sind und die Befesti gungseinrichtung dämpfungsfrei mit dem Halteteil verbunden ist.

39. Verfahren zum Unterdrücken von Geräuschen und Schwin gungen einer Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung (9) mit mindestens einer Gradientenmagnetfeldspule (21) und einem Halteteil (31) der Spule, das Verformungen durch eine elektromagnetische Kraft erfährt, die erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Spule geführt wird, um ein Gradientenmagnet feld in einem Raum zu erzeugen, in dem ein Untersuchungs objekt anordenbar ist; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

- einen Schritt zum Erfassen der Verformung des Halteteils, wenn Strom durch die Spule geschickt wird und
- einen Schritt des Anlegens einer Kraft an das Halteteil in einer Richtung parallel zu Ebenen desselben, um die erfaßte Verformung zu verhindern.

40. Verfahren zum Unterdrücken von Geräuschen und Schwin gungen einer Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung (9) mit mindestens einer Gradientenmagnetfeldspule (21) und einem Halteteil (31) der Spule, das Verformungen durch eine elektromagnetische Kraft erfährt, die erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Spule geführt wird, um ein Gradientenmagnet feld in einem Raum zu erzeugen, in dem ein Untersuchungs objekt anordenbar ist; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren durch die folgen den Schritte gekennzeichnet ist:

- einen Schritt zum Erfassen des der Spule zugeführten Stroms;
- einen Schritt zum Bestimmen einer Kraft abhängig von der Beziehung zwischen vorab abgespeicherten Stromstärken und Kräften in einer Richtung parallel zu Ebenen des Halteteils, wobei die Kraft dazu dient, Verformungen des Halteteils durch den Strom zu verhindern und
- einen Schritt des Anlegens der so festgelegten Kraft an das Halteteil.

41. Verfahren zum Unterdrücken von Geräuschen und Schwin gungen einer Gradientenmagnetfeld-Erzeugungseinrichtung (9) mit mindestens einer Gradientenmagnetfeldspule (21) und einem Halteteil (31) der Spule, das Verformungen durch eine elektromagnetische Kraft erfährt, die erzeugt wird, wenn ein Strom durch die Spule geführt wird, um ein Gradientenmagnet feld in einem Raum zu erzeugen, in dem ein Untersuchungs objekt anordenbar ist;
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren durch die folgen den Schritte gekennzeichnet ist:

- einen Schritt zum Festlegen einer Folge von der Spule zu zuführenden Strömen;
- einen Schritt zum Festlegen einer Folge von Kräften, die in einer Richtung parallel zu Ebenen des Halteteils anzule gen sind, wobei die Festlegung gemäß einer Beziehung zwi schen einer vorab abgespeicherten Stromzuführfolge und einer Folge von Kräften erfolgt, die dazu erforderlich sind, Ver formungen des Halteteils zu verhindern und
- einen Schritt des Anlegens der Folge so erhaltener Kräfte an das Halteteil.