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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen offenen Magneten,
der zum Erzeugen eines gleichförmigen
Magnetfeldes benutzt wird, und mehr im Besonderen auf einen solchen
Magneten mit einer Abschirmung zum Schutz des Bereiches um den Magneten
herum vor magnetischen Streufeldern, die aus dem Magneten stammen.
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Magnete
schließen
Widerstands- und supraleitende Magnete ein, die Teil eines magnetischen Resonanz-Abbildungs(MRI)-Systems sind, das
in verschiedenen Anwendungen eingesetzt wird, wie der medizinischen
Diagnostik. Bekannte supraleitende Magnete schließen mittels
flüssigem
Helium gekühlte
und Kryokühler-gekühlte supraleitende
Magnete ein. Typischerweise schließt die supraleitende Spulen-Anordnung
eine supraleitende Hauptspule ein, die von einer ersten thermischen
Abschirmung umgeben ist, die von einer Vakuum-Umhüllung umgeben
ist. Ein Kryokühler-gekühlter Magnet
schließt typischerweise
auch einen kalten Kryokühler-Kopf ein,
der außerhalb
an der Vakuum-Umhüllung
montiert ist, dessen erster kalter Abschnitt sich in thermischem
Kontakt mit der thermischen Abschirmung befindet und dessen zweiter
kalter Abschnitt sich in thermischem Kontakt mit der supraleitenden Hauptspule
befindet. Ein mittels flüssigem
Helium gekühlter
Magnet schließt
typischerweise auch ein Gefäß mit flüssigem Helium
ein, das die supraleitende Hauptspule und eine zweite thermische
Abschirmung umgibt, die die erste thermische Abschirmung umgibt,
die das Gefäß mit flüssigem Helium
umgibt.
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Bekannte
Widerstands- und supraleitende Magnetdesigns schließen geschlossene
Magnete und offene Magnete ein. Geschlossene Magnete haben typischerweise
eine einzige rohrförmig
gestaltete Widerstands- oder supraleitende Spulen-Anordnung, die
eine Bohrung aufweist. Die Spulen-Anordnung schließt mehrere
radial ausgerichtete und in Längsrichtung
voneinander beabstandete Widerstands- oder supraleitende Hauptspulen
ein, die einen großen
identischen elektrischen Strom in der gleichen Richtung tragen.
Die Hauptspulen sind derart entworfen, dass sie ein magnetisches
Feld hoher Gleichförmigkeit
innerhalb eines typischerweise kugelförmigen Abbildungsvolumens erzeugen,
das innerhalb der Bohrung des Magneten zentriert ist, wo der abzubildende
Gegenstand angeordnet wird. Eine einzige rohrförmig gestaltete Abschirmungs-Anordnung kann auch
benutzt werden, um zu verhindern, dass das durch die Hauptspulen
erzeugte und diese umgebende starke Magnetfeld in nachteiliger Weise
in Wechselwirkung tritt mit der elektronischen Ausrüstung in der
Nähe des
Magneten. Eine solche Abschirmungs-Anordnung schließt mehrere
radial ausgerichtete und in Längsrichtung
beabstandete Widerstands- oder supraleitende Abschirmungsspulen
ein, die elektrische Ströme,
im Allgemeinen gleicher Amperezahl, aber in einer entgegengesetzten
Richtung zu dem elektrischen Strom tragen, der von den Hauptspulen
getragen wird, und sie sind radial außerhalb der Hauptspulen angeordnet.
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Offene
Magnete, die Magnete von "C"-Gestalt einschließen, benutzen
typischerweise zwei voneinander beabstandete Spulen-Anordnungen, wobei
der Raum zwischen den Anordnungen das Abbildungsvolumen enthält und den
Zugang durch medizinisches Personal für Chirurgie oder andere medizinische
Prozeduren während
des magnetischen Resonanzabbildens gestattet. Der Patient kann in
diesem Raum oder auch in der Bohrung der ringförmigen Anordnungen angeordnet
sein. Der offene Raum hilft dem Patienten, irgendwelche Gefühle der
Klaustrophobie zu überwinden,
die in einem geschlossenen Magnetdesign auftreten können. Bekannte
offene Magnetdesigns mit einer Abschirmung schließen solche
ein, bei denen jede Spulen-Anordnung eine offene Bohrung hat und
eine Widerstands- oder supraleitende Abschirmungsspule enthält, die
longitudinal und radial außerhalb
der Widerstands- oder supraleitenden Hauptspule(n) angeordnet ist.
Im Falle eines supraleitenden Magneten ist eine große Menge teuren
Supraleiters in der Hauptspule erforderlich, um die Magnetfeld subtrahierende
Wirkungen der Abschirmungsspule zu überwinden. Berechnungen zeigen,
dass für
einen 0,75 Tesla-Magneten allgemein 1.040 kg [2300 US-Pfund] Supraleiter
erforderlich sind, die einen teuren Magneten ergeben, der im Allgmeinen
5.400 kg [12000 US-Pfund] wiegt. Das mäßige Gewicht macht dies zu
einem brauchbaren Magnetdesign.
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Es
ist bei offenen Magnetdesigns auch bekannt, ein Eisen-Polstück in der
Bohrung einer Widerstands- oder supraleitenden Spulen-Anordnung anzuordnen,
die keine Abschirmungsspule aufweist. Das Eisen-Polstück verstärkt die
Stärke
des Magnetfeldes und trimmt, durch Formen der Oberfläche des Polstückes, den
Magneten magnetisch, was die Homogenität des Magnetfeldes verbessert.
Ein Eisen-Rückführungspfad
wird benutzt, um die beiden Eisen-Polstücke zu verbinden. Es wird darauf
hingewiesen, dass das Eisen-Polstück auch zum Abschirmen des
Magneten dient. Es ist jedoch eine große Menge Eisen in dem Eisen-Polstück erforderlich,
um das Abschirmen in starken Magneten zu erzielen. Im Falle eines
supraleitenden Magneten zeigen Berechnungen, dass für einen
0,75 Tesla-Magneten
im Allgemeinen nur 90 kg [200 US-Pfund] Supraleiter erforderlich
sind, was einen Magneten ergibt, der mehr als 32.000 kg [70000 US
Pfund] wiegt, was zu schwer ist, um ihn in medizinischen Einrichtungen,
wie Krankenhäusern,
zu benutzen. Das Gewicht macht dies nicht zu einem brauchbaren Magnetdesign.
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Gemäß der Preambel
von Anspruch 1 offenbart
EP-A-0
817 211 eine supraleitende Magnetvorrichtung, umfassend
Hauptspulen und regulierende Spulen. Ein ferromagnetisches Glied
ist um die Außenseite
der Haupt- und regulierenden Spulen vorgesehen und eine zylindrische
Vakuum-Umhüllung ist
auch um die Außenseite
der Haupt- und regulierenden Spulen vorgesehen.
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Benötigt wird
ein offenes Magnetdesign mit einer Abschirmung, die leicht genug
ist, um sie in medizinischen Einrichtungen zu benutzen, und die
ein billigeres Design hat als bekannte Designs.
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Die
vorliegende Erfindung wird in den beigefügten Ansprüchen definiert.
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In
einer ersten Ausführungsform
schließt
ein offener Magnet eine erste Anordnung und eine zweite Anordnung
ein, die in Längsrichtung
von der ersten Anordnung beabstandet ist.
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Die
erste Anordnung schließt
eine sich allgemein längs
erstreckende erste Achse, mindestens eine Hauptspule, mindestens
eine Abschirmungsspule, mindestens ein magnetisierbares Glied, das keinen
elektrischen Strom trägt,
und mindestens ein magnetisierbares Polstück ein. Die mindestens eine Hauptspule,
die mindestens eine Abschirmungsspule und das mindestens eine magnetisierbare
Polstück sind
im Allgemeinen mit der ersten Achse koaxial ausgerichtet. Die mindestens
eine Hauptspule trägt einen
ersten elektrischen Hauptstrom in einer ersten Richtung und die
mindestens eine Abschirmungsspule trägt einen ersten abschirmenden
elektrischen Strom in einer Richtung entgegen der ersten Richtung.
Die mindestens eine Abschirmungsspule ist längs außerhalb der mindestens einen
Hauptspule angeordnet. Das mindestens eine magnetisierbare Glied
ist im Abstand von und nahe der mindestens einen Haupt- und Abschirmungsspule
angeordnet. Das mindestens eine magnetisierbare Polstück ist von dem
mindestens einen magnetisierbaren Glied beabstandet.
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Die
zweite Anordnung schließt
eine sich allgemein längs
erstreckende zweite Achse, die allgemein koaxial mit der ersten
Achse ausgerichtet ist, mindestens eine Hauptspule, mindestens eine
Abschirmungsspule, mindestens ein magnetisierbares Glied, das keinen
elektrischen Strom trägt,
und mindestens ein magnetisierbares Polstück ein. Die mindestens eine
Hauptspule, die mindestens eine Abschirmungsspule und das mindestens
eine magnetisierbare Polstück
sind im Allgemeinen koaxial mit der zweiten Achse ausgerichtet.
Die mindestens eine Hauptspule trägt einen zweiten elektrischen
Hauptstrom in der zuvor beschriebenen ersten Richtung und die mindestens
eine Abschirmungsspule trägt
einen zweiten elektrischen Abschirmungsstrom in der zuvor beschriebenen
entgegengesetzten Richtung. Die mindestens eine Abschirmungsspule
ist längs außerhalb
der mindestens einen Hauptspule angeordnet. Das mindestens eine
magnetisierbare Glied ist von der mindestens einen Haupt- und Abschirmungsspule
beabstandet und in der Nähe
davon angeordnet. Das mindestens eine magnetisierbare Polstück ist von
dem mindestens einen magnetisierbaren Glied beabstandet.
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In
einem ersten Beispiel schließt
ein Verfahren zum Erzeugen eines Magnetfeldes in einem ersten Bereich
zwischen einer ersten und zweiten Anordnung, während ein zweiter Bereich,
der nicht zwischen der ersten und zweiten Anordnung liegt, vor einem
magnetischen Streufeld geschützt
wird, das aus der Erzeugung des Magnetfeldes in dem ersten Bereich
stammt, mehrere Stufen ein. Eine Stufe schließt das Positinieren als eine
erste Anordnung mindestens einer Hauptspule, mindestens einer Abschirmungsspule,
mindestens eines magnetisierbaren Gliedes und mindestens eines magnetisierbaren
Pol stückes
ein, worin die mindestens eine Hauptspule einen ersten elektrischen
Strom in einer ersten Richtung trägt, worin die mindestens eine
Abschirmungsspule längs
außerhalb
der mindestens einen Hauptspule angeordnet ist und einen ersten
elektrischen Abschirmungsstrom in einer Richtung entgegengesetzt
zur ersten Richtung trägt,
wobei das mindestens eine magnetisierbare Glied keinen elektrischen
Strom trägt
und von der mindestens einen Haupt- und Abschirmungsspule beabstandet
und benachbart dazu angeordnet ist und worin das mindestens eine
magnetisierbare Polstück
von dem magnetisierbaren Glied beabstandet ist. Eine andere Stufe schließt das Positionieren
als eine zweite Anordnung mindestens einer Hauptspule, mindestens
einer Abschirmungsspule, mindestens eines magnetisierbaren Gliedes
und mindestens eines magnetisierbaren Polstückes ein, worin die mindestens
eine Hauptspule einen zweiten elektrischen Strom in der zuvor beschriebenen
ersten Richtung trägt,
worin die mindestens eine Abschirmungsspule längs außerhalb der mindestens einen
Hauptspule angeordnet ist und einen zweiten elektrischen Abschirmungsstrom
in der zuvor beschriebenen entgegengesetzten Richtung trägt, worin
das mindestens eine magnetisierbare Glied keinen elektrischen Strom
trägt und
von der mindestens einen Haupt- und Abschirmungsspule beabstandet
und benachbart dazu angeordnet ist und worin das mindestens eine
magnetisierbare Polstück
von dem mindestens einen magnetisierbaren Glied beabstandet ist.
Eine zusätzliche
Stufe ist das allgemein koaxiale Ausrichten der mindestens einen Hauptspule
und Abschirmungsspule und des Polstückes der ersten und zweiten
Anordnung mit einer sich allgemein längs erstreckenden Achse. Eine
weitere Stufe ist das Beabstanden der zweiten Anordnung von der
ersten Anordnung in Längsrichtung.
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Aus
der Erfindung erhält
man mehrere Nutzen und Vorteile. Das mindestens eine Polstück und das
mindestens eine magnetisierbare Glied verbessern die Stärke des
Magnetfeldes, sodass weniger Leiter oder Supraleiter in der mindestens
einen Hauptspule erforderlich sind. Das mindestens eine magnetisierbare
Glied liefert eine teilweise Magnetfluss-Rückführung für die mindestens
eine Hauptspule, was das magnetisierbare Material vermindert, das in
dem mindestens einen Polstück
erforderlich ist und was die Menge an Leiter oder Supraleiter verringert, die
in der mindestens einen Hauptspule erforderlich ist. Das mindestens
eine magnetisierbare Glied entkoppelt magnetisch die mindestens
eine Abschirmungsspule von der mindestens einen Hauptspule, sodass
die magnetischen Flusslinien der mindestens einen Abschirmungsspule
durch das mindestens eine magnetisierbare Glied abgefangen werden
und die magnetischen Flusslinien von der mindestens einen Hauptspule
nicht erreichen. Die magnetisierbare Masse des mindestens einen
Polstückes
muss nicht erhöht
werden und die Menge des Leiters oder Supraleiters in der mindestens
einen Hauptspule muss nicht erhöht
werden, um die Feld vermindernden Wirkungen der magnetischen Flusslinien
von der mindestens einen Abschirmungsspule auszugleichen, da sie
durch die Anwesenheit des mindestens einen magnetisierbaren Gliedes
blockiert sind. Im Falle eines supraleitenden Magneten zeigen Computer-Simulationen,
dass ein 0,7 Tesla-Magnet der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen
360 kg [800 US-Pfund] Supraleiter benutzen würde, um ein Magneten zu ergeben,
der im Allgemeinen 7.250 kg [16.000 US-Pfund] wiegt (was leicht
genug ist, um in einer medizinischen Einrichtung installiert zu
werden) und nur die Hälfte
dessen kostet, was ein brauchbarer äquivalenter konventioneller
Magnet kosten würde.
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Die
Erfindung wird nun detaillierter beispielhaft unter Bezugnahme auf
die Zeichnung beschrieben, in der:
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1 eine
schematische Aufrissansicht einer ersten Ausführungsform des offenen Magneten der
Erfindung ist,
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2 eine
schematische Draufsicht des Magneten von 1 ist,
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3 eine
Querschnittsansicht des Magneten der 1 und 2 entlang
den Linien 3-3 von 2 ist, wobei ein kalter Kryokühlerkopf
hinzugefügt
wurde, und
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4 eine
detaillierte schematische Ansicht eines unteren rechten Abschnittes
des in 3 gezeigten Magneten ist.
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In
der Zeichnung, in der gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente repräsentieren,
zeigen 1–4 eine
erste Ausführungsform
des offenen Magneten 10 der vorliegenden Erfindung. Magnet 10 ist
ein supraleitender Magnet. In einem Beispiel ist Magnet 10 ein
0,5 Tesla- oder größerer Magnet.
Der Magnet 10 schließt
eine erste Anordnung 12 ein. Die erste Anordnung 12 schließt eine
allgemein ringförmige
erste Vakuum-Umhüllung 14 ein,
die eine erste Bohrung 16 umgibt und eine sich allgemein längs erstreckende
erste Achse 18 aufweist. In einem Beispiel besteht die
erste Vakuum-Umhüllung 14 im Wesentlichen
aus nicht magnetischem korrosionsbeständigem Stahl oder Aluminium.
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Die
erste Anordnung 12 schließt auch eine allgemein ringförmige erste
supraleitende Hauptspule 20 ein, die allgemein koaxial
mit der ersten Achse 18 ausgerichtet und innerhalb der
ersten Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet
ist. Die erste supraleitende Hauptspule 20 trägt einen
ersten elektrischen Hauptstrom in einer ersten Richtung. Die erste
Richtung ist definiert als entweder eine Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn
oder entgegen dem Uhrzeigersinn um die erste Achse 18,
wobei eine geringe Längskomponente
der Stromrichtung ignoriert wird. Es ist zu bemerken, dass zusätzliche
erste supraleitende Hauptspulen benötigt werden können, um
eine hohe magneti sche Feldstärke
innerhalb des Abbildungsvolumens des Magneten zu erzielen, ohne
dass die kritische Stromdichte des Supraleiters, der in den supraleitenden
Spulen benutzt wird, überstiegen
wird, wie dem Fachmann bekannt ist. Ein Beispiel eines Supraleiters
für die
erste supraleitende Hauptspule 20 ist Niob-Titan.
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Die
erste Anordnung 12 schließt zusätzlich eine allgemein ringförmige erste
supraleitende Abschirmungsspule 22 ein, die allgemein koaxial
mit der erste Achse 18 ausgerichtet ist. Die erste supraleitende
Abschirmungsspule 22 ist innerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 longitudinal
außerhalb
der ersten supraleitenden Hauptspule 20 angeordnet. Die erste
supraleitende Abschirmungsspule 22 trägt einen ersten elektrischen
Abschirmungsstrom in einer Richtung entgegengesetzt der zuvor definierten
ersten Richtung. Ein Beispiel eines Supraleiters für die erste
supraleitende Abschirmungsspule 22 ist Niob-Titan.
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Die
erste Anordnung 12 schließt weiter einen magnetisierbaren
und allgemein ringförmigen
ersten Ring 24 ein, der allgemein koaxial mit der ersten
Achse 18 ausgerichtet und innerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet
ist. Der erste Ring 24 ist von der ersten supraleitenden
Haupt- und Abschirmungsspule 20 und 22 beabstandet.
In einem Beispiel besteht der erste Ring 24 im Wesentlichen
aus einem ferromagnetischen Material. In einem Beispiel besteht
der erste Ring 24 im Wesentlichen aus Kohlenstoffstahl.
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Die
erste Anordnung 12 schließt darüber hinaus ein magnetisierbares
und allgemein zylinderförmiges
erstes Polstück 26 ein,
das allgemein koaxial mit der ersten Achse 18 ausgerichtet
ist. Das erste Polstück 26 ist
innerhalb der ersten Bohrung 16 und außerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet.
In einem Beispiel besteht das erste Polstück 26 im Wesentlichen
aus einem ferromagnetischen Material. In einem Beispiel besteht
das erste Polstück 26 im
Wesentlichen aus Eisen. In einer beispielhaften Ausführungsform
ist das erste Polstück 26 an
der ersten Vakuum-Umhüllung 14 befestigt.
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Der
offene supraleitende Magnet 10 schließt auch eine zweite Anordnung 28 ein.
Die zweite Anordnung 28 schließt eine allgemein ringförmige zweite
Vakuum-Umhüllung 30 ein,
die eine zweite Bohrung 32 umgibt und eine sich allgemein
längs erstreckende
zweite Achse 34 aufweist, die allgemein koaxial mit der
ersten Achse 18 ausgerichtet ist. Die zweite Vakuum-Umhüllung 30 ist
in Längsrichtung von
der ersten Vakuum-Umhüllung 14 beabstandet. In
einem Beispiel besteht die zweite Vakuum-Umhüllung 30 im Wesentlichen
aus einem nicht-magnetischen,
korrosionsbeständigem
Stahl oder Aluminium.
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Die
zweite Anordnung 28 schließt auch eine allgemein ringförmige zweite
supraleitende Hauptspule 36 ein, die allgemein koaxial
mit der zweiten Achse 34 ausgerichtet und innerhalb der zweiten
Vakuum-Umhüllung 30 angeordnet
ist. Die zweite supraleitende Hauptspule 36 trägt einen
zweiten elektrischen Hauptstrom in der zuvor definierten ersten
Richtung. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche zweite supraleitende
Hauptspulen erforderlich sein können,
um irgendwelche zusätzlichen ersten
supraleitenden Hauptspulen auszugleichen, die in der ersten Anordnung
vorhanden sind, wie dem Fachmann bekannt ist. Ein Beispiel eines
Supraleiters für
die zweite supraleitende Hauptspule 36 ist Niob-Titan.
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Die
zweite Anordnung 28 schließt zusätzlich eine allgemein ringförmige zweite
supraleitende Abschirmungsspule 38 ein, die allgemein koaxial
mit der zweiten Achse 34 ausgerichtet ist. Die zweite supraleitende
Abschirmungsspule 38 ist innerhalb der zweiten Vakuum-Umhüllung 30 in
Längsrichtung
außerhalb
der zweiten supraleitenden Hauptspule 36 ange ordnet. Die
zweite supraleitende Abschirmungsspule 38 trägt einen
zweiten elektrischen Abschirmungsstrom in der zuvor definierten
entgegengesetzten Richtung. Die ersten und zweiten supraleitenden
Hauptspulen 20 und 36 befinden sich in Längsrichtung
näher beieinander
als die ersten und zweiten supraleitenden Abschirmungsspulen 22 und 36.
Ein Beispiel eines Supraleiters für die zweite supraleitende
Abschirmungsspule 38 ist Niob-Titan.
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Die
zweite Anordnung 28 schließt weiter einen magnetisierbaren
und allgemein ringförmigen zweiten
Ring 40 ein, der allgemein koaxial mit der zweiten Achse 34 ausgerichtet
und innerhalb der zweiten Vakuum-Umhüllung 30 angeordnet
ist. Der zweite Ring 40 ist von der zweiten supraleitenden Haupt-
und Abschirmungsspule 36 und 38 beabstandet. In
einem Beispiel besteht der zweite Ring 40 im Wesentlichen
aus einem ferromagnetischen Material. In einem Beispiel besteht
der zweite Ring 40 im Wesentlichen aus Kohlenstoffstahl.
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Die
zweite Anordnung 28 schließt darüber hinaus ein magnetisierbares
und allgemein zylinderförmiges
zweites Polstück 42 ein,
das allgemein koaxial mit der zweiten Achse 34 ausgerichtet
ist. Das zweite Polstück 42 ist
innerhalb der zweiten Bohrung 32 und außerhalb der zweiten Vakuum-Umhüllung 30 angeordnet.
Das zweite Polstück 42 ist
in Längsrichtung von
dem ersten Polstück 28 beabstandet
und dies ohne einen magnetisierbaren festen Pfad zum ersten Polstück 26.
In einem Beispiel besteht das zweite Polstück 42 im Wesentlichen
aus einem ferromagnetischen Material. In einem Beispiel besteht
das zweite Polstück 42 im
Wesentlichen aus Eisen. In einer beispielhaften Ausführungsform
ist das zweite Polstück 42 an
der zweiten Vakuum-Umhüllung 30 befestigt.
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In
einer beispielhaften Konstruktion schließt der offene supraleitende
Magnet 10 nur ein Trägerglied 44 ein,
das die erste und zweite Anordnung 12 und 28 verbindet
und erwünschterweise
das erste und zweite Polstück 26 und 42 der
ersten und zweiten Anordnung 12 und 28 verbindet.
Das Trägerglied 44 ist
ein nicht magnetisierbares Trägerglied,
das typischerweise im Wesentlichen aus nicht magnetischem korrosionsbeständigem Stahl
besteht. Das Trägerglied 44 ist
in Längsrichtung
vollständig
zwischen dem ersten und zweiten Polstück 26 und 42 angeordnet.
In einem Beispiel haben das Trägerglied 44 und
die erste und zweite Anordnung 12 und 28 zusammen
eine allgemeine "C"-Gestalt, wenn sie
in einem Querschnitt des Magneten betrachtet werden, der durch eine
Schnittebene erzeugt wird, bei der die erste Achse 18 vollständig in
der Schnittebene liegt und worin die Schnittebene allgemein das
Trägerglied 44 zweimal
schneidet. Es wird darauf hingewiesen, dass der zuvor definierte
Querschnitt der in 3 gezeigte Querschnitt ist,
wobei die "C"-Gestalt durch Rotieren
von 3 um neunzig Grad im Uhrzeigersinn gesehen ist.
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In
einem Beispiel ist die zweite Anordnung 28 ein allgemeines
Spiegelbild der ersten Anordnung 12 um eine Ebene 46 (gesehen
auf einer Kante als eine gestrichelte Linie in 3),
die in Längsrichtung in
gleichem Abstand zwischen der ersten und zweiten Anordnung 12 und 28 angeordnet
und allgemein senkrecht zur ersten Achse 18 orientiert
ist. Wird der Magnet 10 als ein MRI(magnetischer Resonanzabbildungs)-Magnet
eingesetzt, dann schließt
der Magnet 10 ein magnetisches Resonanz-Abbildungsvolumen 48 ein
(gesehen als eine gestrichelte Linie in den 1–3),
das allgemein in Längsrichtung
in gleichem Abstand zwischen der ersten und zweiten Anordnung 12 und 28 liegt.
In einem Beispiel ist das Abbildungsvolumen 48 ein allgemein
kugelförmiges
Abbildungsvolumen mit einem Zentrum 50, das allgemein auf
der ersten Achse 18 liegt. Ein Patient 51 ist in
einer Abbildungsposition in den 1 und 2 gezeigt.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Magnetfeld in dem Abbildungsvolumen 48 eine
Richtung aufweist, und dass die Richtung irgendeine Orientierung
in Abhängigkeit
von der Orientierung der koaxial ausgerichteten ersten und zweiten
Achsen 18 und 34 haben kann. Das Magnetfeld hat
eine horizontale Richtung in dem Abbildungsvolumen 48 der 3. Es
wird darauf hingewiesen, dass beim physischen Rotieren des Magneten 10 um
neunzig Grad derart, dass sich der Patient 51 in einer
auf dem Bauch oder dem Rücken
liegenden Position befindet (wie der auf einem Patientisch liegende
Patient, nicht in den Figuren gezeigt), das Magnetfeld des Abbildungsvolumens
eine vertikale Richtung haben würde.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die supraleitenden Spulen 20, 22, 36 und 38 auf
eine Temperatur unterhalb ihrer kritischen Temperatur gekühlt sind,
um Supraleitfähigkeit
zu erzielen und aufrechtzuerhalten, typischerweise durch Kühlen mit
flüssigem
Helium (oder anderes kryogenes Kühlen),
indem man mit einem Kryokühler
kühlt oder
durch eine Kombination davon. Es wird auch darauf hingewiesen, dass
die ersten und zweiten Ringe 24 und 40 auf die
gleiche kryogene Temperatur wie die supraleitenden Spulen 20, 22, 36 und 38 gekühlt sind.
In einer ersten Kühloption
(siehe 4), veranschaulicht in der ersten Anordnung 12,
schließt
der Magnet 10 auch ein erstes kryogenes Gefäß 52 ein,
das innerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet
ist und die erste supraleitende Haupt- und Abschirmungsspule 20 und 22 und
den ersten Ring 24 umgibt. Das erste kryogene Gefäß 52 enthält ein flüssiges Kühlmittel 54,
wie eines, das im Wesentlichen aus flüssigem Helium besteht. In einem
Beispiel besteht das erste kryogene Gefäß 52 im Wesentlichen aus
Aluminium oder nicht-magnetischem
korrosionsbeständigem
Stahl.
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In
der ersten Kühloption
schließt
die erste Anordnung 12 in einem Beispiel auch eine erste
thermische Abschirmung 56, einen inneren Trägerzylinder 58 und
einen äußeren Trägerzylinder 60 ein,
die alle innerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet
sind. Die erste thermische Abschirmung 56 ist zwischen
dem ersten kryogenen Gefäß 52 und
der ersten Vakuum-Umhüllung 14 und
im Abstand davon angeordnet. Der innere Trägerzylinder 58 ist
allgemein koaxial mit der ersten Achse 18 ausgerichtet, hat
ein erstes Ende, das an der ersten Vakuum-Umhüllung 14 gesichert
ist, und ein zweites Ende, das an der ersten thermischen Abschirmung 56 gesichert
ist. Der äußere Trägerzylinder 60 ist
allgemein koaxial mit der ersten Achse 18 ausgerichtet,
hat ein erstes Ende, das an der ersten thermischen Abschirmung 56 gesichert
ist, und hat ein zweites Ende, das an dem ersten kryogenen Gefäß 52 gesichert
ist. In einer beispielhaften Konstruktion besteht die erste thermische
Abschirmung 56 im Wesentlichen aus Aluminium und der innere
und äußere Trägerzylinder 58 und 60 bestehen
im Wesentlichen aus einem faserverstärkten Verbundmaterial. In einem
Beispiel erfolgt das oben beschriebene Sichern der Enden der nicht-metallischen
Trägerzylinder
durch Bilden eines abgerundeten Randes in den Enden der Trägerzylinder
und durch Benutzen von Metallringen, um die Ränder festzulegen, wobei einige
solcher Ringe an der metallischen Vakuum-Umhüllung, der metallischen thermischen
Abschirmung oder dem metallischen kryogenen Gefäß befestigt sind, wie geeignet und
wie der Fachmann erkennen kann. Es wird darauf hingewiesen, dass
der innere und äußere Trägerzylinder 58 und 60 unter
Zug stehen und ein hervorragendes System zum mechanischen Tragen
der Magnetkomponenten innerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 gegen
die Magnetkräfte
liefern, die durch den Magneten 10 erzeugt werden, wie
der Fachmann verstehen wird.
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In
einer zweiten Kühloption,
veranschaulicht in der zweiten Anordnung 28, schließt der Magnet 10 auch
einen kalten Kryokühlerkopf 62 ein,
der ein Gehäuse 64 aufweist,
das an der zweiten Vakuum-Umhüllung 30 befestigt
ist und einen kalten Abschnitt 66 hat, der sich in festem
thermischem Leitungskontakt mit der zweiten supraleitenden Abschirmungsspule 38 befindet
und der sich, durch einen verbindenden thermischen Busbar (in den
Figuren nicht gezeigt), in thermischem Leitungskontakt mit der zweiten
supraleitenden Hauptspule 36 befindet.
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Andere
(in den Figuren nicht gezeigte) Kühloptionen schließen ein,
dass jede Anordnung ihr eigenes kryogenes Gefäß aufweist, wobei das flüssige Kryogen
in einem kryogenen Gefäß durch
eine verbindende, thermisch isolierte Leitung, die entweder innerhalb
des Trägergliedes
oder entlang des Trägergliedes
angeordnet ist, in Strömungsmittel-Verbindung
mit flüssigem
Kryogen in dem anderen kryogenen Gefäß steht. Alternativ kann ein
fester thermischer Leitungspfad in dem Trägerglied angeordnet sein, was
es dem kalten Kryokühlerkopf
auf der zweiten Vakuum-Umhüllung
gestattet, auch die supraleitende Haupt- und Abschirmungsspule in
der ersten Vakuum-Umhüllung zu
kühlen.
Typischerweise (wie in 4 gezeigt) sind ein oder mehrere
thermische Abschirmungen voneinander beabstandet und umgeben die
supraleitende Haupt- und Abschirmungsspule. Zum kryogenen Kühlen sind
solche thermischen Abschirmungen (wie in 4 gezeigt)
außerhalb
des kryogenen Gefäßes angeordnet.
Um die beiden Anordnungen thermisch miteinander zu verbinden, sind
die Vakuum-Umhüllungen,
die thermischen Abschirmungen und (falls vorhanden) die kryogenen
Gefäße jeder
Anordnung miteinander verbunden, wie in der Nähe des Trägergliedes. Es wird darauf
hingewiesen, dass bei jeder Kühloption
der Magnet 10 darüber
hinaus, wie erforderlich, thermische Abstandshalter und Spulenformen
einschließt, wie
dem Fachmann bekannt, um die Magnet-Komponenten richtig zu beabstanden
und zu tragen, wobei solche Abstandshalter der Klarheit halber aus
den Figuren weggelassen sind und solche Spulenformen im Folgenden
erläutert
werden.
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In
einer beispielhaften Konstruktion schließt die erste Anordnung 12 eine
Hauptspulenform 68, eine Abschirmungsspu lenform 70,
mehrere beabstandete Bolzen 72 (von denen nur einer in
den Figuren gezeigt ist) und mehrere mit Innengewinde versehene
Muttern 74 ein (von denen nur zwei in den Figuren gezeigt
sind). Die Hauptspulenform 68 ist innerhalb der ersten
Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet, trägt die erste
supraleitende Hauptspule 20 und hat einen Hauptflansch 76,
der an dem ersten Ring 24 anliegt. Die Abschirmungsspulenform 70 ist
innerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet, trägt die erste
supraleitende Abschirmungsspule 22 und hat einen Abschirmungsflansch 78,
der an dem ersten Ring 24 anliegt. Die Bolzen 72 sind
jeweils innerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet
und sie sind zusammen umfangsmäßig um die erste
Achse herum aufgereiht. Die Bolzen 72 sind jeweils allgemein
parallel zu der ersten Achse 18 ausgerichtet und die Bolzen 72 gehen
jeweils vollständig durch
den Hauptflansch 76, den ersten Ring 24 und den
Abschirmungsflansch 78 hindurch. Jeder der Bolzen 72 hat
ein mit Außengewinde
versehenes, in Längsrichtung äußeres Ende,
das sich längs
außerhalb
und über
den Abschirmungsflansch 78 hinaus erstreckt, und ein mit
Außengewinde
versehenes inneres Ende in Längsrichtung,
das sich in Längsrichtung
nach inner und über
den Hauptflansch 76 hinaus erstreckt. Die Muttern 74 sind
auf den in Längsrichtung
inneren und in Längsrichtung äußeren Enden der
Bolzen 72 aufgeschraubt. Es ist darauf hinzuweisen, dass
der erste und zweite Ring 24 und 40 keine Gewinde
aufweisen, weil sie, typischerweise aus Kohlenstoffstahl hergestellt,
bei kryogenen Temperaturen spröde
sind. In einem Beispiel bestehen die Haupt- und Abschirmungsspulenformen 68 und 70 im
Wesentlichen aus Faserglas. Faserglas-Isolation kann zwischen einer
supraleitenden Spule und einem kryogenen Gefäß angeordnet werden und ein darüber liegendes
Aluminiumband (mit intervenierender Faserglas-Isolation) kann eine
supraleitende Spule umgeben, wenn dies aus thermischen und Spannungsgründen erwünscht ist,
wie der Fachmann erkennen wird.
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In
einem beispielhaften Design ist der erste Ring 24 in Längsrichtung
zwischen der ersten supraleitenden Haupt- und Abschirmungsspule 20 und 22 angeordnet
und der zweite Ring 40 ist in Längsrichtung zwischen der zweiten
supraleitenden Haupt- und Abschirmungsspule 36 und 38 angeordnet.
Die erste supraleitende Hauptspule 20 ist in Längsrichtung
dichter zum ersten Ring 24 als die erste supraleitende
Abschirmungsspule 22 angeordnet und die zweite supraleitende
Hauptspule 36 ist in Längsrichtung
dichter zum zweiten Ring 40 als die zweite supraleitende
Abschirmungsspule 38 angeordnet. Eine Längsprojektion des ersten Ringes 24 auf
die zuvor definierte Ebene 46 bedeckt vollständig eine
Längsprojektion
der ersten supraleitenden Hauptspule 20 auf die zuvor definierte
Ebene 46 und bedeckt vollständig eine Längsprojektion der ersten supraleitenden
Abschirmungsspule 22 auf die zuvor definierte Ebene 46.
In gleicher Weise bedeckt eine Längsprojektion
des zweiten Ringes 40 auf die zuvor definierte Ebene 46 vollständig eine
Längsprojektion
der zweiten supraleitenden Hauptspule 36 auf die zuvor
definierte Ebene 46 und sie bedeckt vollständig eine Längsprojektion
der zweiten supraleitenden Abschirmungsspule 38 auf die
zuvor definierte Ebene 46. Zusätzlich bedeckt eine Längsprojektion
der ersten supraleitenden Abschirmungsspule 22 auf die
zuvor definierte Ebene 46 vollständig mindestens die Hälfte einer
Längsprojektion
der ersten supraleitenden Hauptspule 20 auf die zuvor definierte
Ebene 46, und eine Längsprojektion
der zweiten supraleitenden Abschirmungsspule 38 auf die
zuvor definierte Ebene 46 bedeckt mindestens die Hälfte einer
Längsprojektion
der zweiten supraleitenden Hauptspule 36 auf die zuvor
definierte Ebene 46. In einem Beispiel sind die erste supraleitende
Haupt- und Abschirmungsspule 20 und 22 die einzigen
supraleitenden Spulen, die innerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet
sind, und die zweite supraleitende Haupt- und Abschirmungsspule 36 und 38 sind
die einzigen supraleitenden Spulen, die innerhalb der zweiten Vakuum-Umhüllung 30 angeordnet
sind.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass der Fachmann unter Benutzung von Computer-Simulationen auf
der Grundlage konventioneller Magnetfeldanalyse-Techniken und der
Lehren der vorliegenden Erfindung einen offenen Magneten mit einer
erwünschten Magnetfeldstärke, einem
erwünschten
Niveau der Magnetfeld-Inhomogenität und einem erwünschten Niveau
der Abschirmung entwickeln kann (d. h., eine erwünschte Position des kleiner
0,000 T [5 Gauss] magnetischen Streufeldes vom Zentrum des Abbildungsvolumens
des offenen Magneten). Es wird darauf hingewiesen, dass eine solche
Analyse, wie in 3 gezeigt, zeigt, dass eine
koaxial ausgerichtete Scheibe aus Eisen von dem in Längsrichtung äußeren Bereich 80 des
ersten Polstückes 26 entfernt werden
kann, ohne die Leistungsfähigkeit
des Magneten 10 zu beeinflussen, wie der Fachmann ermessen
kann. Wie zuvor erwähnt,
fördern
das Polstück und
der Ring die Stärke
des Magnetfeldes, sodass weniger Leiter oder Supraleiter in der
Hauptspule erforderlich ist. Der Kohlenstoffstahl-Ring ergibt eine teilweise
Magnetfluss-Rückführung zur
Hauptspule, was das Eisen vermindert, das im Polstück benötigt wird,
und was die Menge an Leiter oder Supraleiter vermindert, die in
der Hauptspule benötigt
wird. Der Kohlenstoffstahl-Ring entkoppelt auch magnetisch die Abschirmungsspule
von der Hauptspule, sodass die magnetischen Flusslinien von der
Abschirmungsspule durch den Kohlenstoffstahl-Ring abgefangen werden
und die Magnetflusslinien von der Hauptspule nicht erreichen. Die
Eisenmasse des Polstückes muss
daher nicht erhöht
werden und die Menge des Leiters oder Supraleiters in der Hauptspule
muss nicht erhöht
werden, um die Feldsubtrahierenden Wirkungen der Magnetflusslinien
der Abschirmungsspule auszugleichen, da sie durch die Anwesenheit des
Kohlenstoffstahl-Ringes blockiert werden. Im Falle eines supraleitenden
Magneten zeigen Computer-Simulationen, dass ein 0,7 Tesla-Magnet
der vorliegenden Erfindung mit dem kleiner als 0,000 T [5 Gauss]
magnetischen Streufeld, das vertikal innerhalb 3,8 Metern und horizontal
innerhalb 4,8 Metern vom Zentrum 50 des Abbildungsvolumens 48 des Magneten 10 enthalten
ist, allgemein 360 kg [800 US-Pfund] des Supraleiters benutzen würden, was einen
Magneten ergibt, der allgemein 7250 kg [16.000 US-Pfund] wiegen
würde (was
leicht genug ist, um in einer medizinischen Einrichtung installiert zu
werden) und nur die Hälfte
dessen kostet, was ein brauchbares Äquivalent eines konventionellen
Magneten kosten würde.
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Wie
dem Fachmann in Anbetracht der Beschreibung der obigen Ausführungsformen
klar sein wird, kann der Magnet der Erfindung umfangreicher als
ein offener Magnet 10 ausgedrückt werden, der eine erste
Anordnung 12 und eine zweite Anordnung 28 aufweist,
die in Längsrichtung
von der ersten Anordnung 12 beabstandet ist. Die erste
Anordnung 12 schließt
eine sich allgemein längs
erstreckende erste Achse 18, mindestens eine Hauptspule 20,
mindestens eine Abschirmungsspule 22, die in Längsrichtung
außerhalb
der mindestens einen Hauptspule 20 angeordnet ist, mindestens
ein magnetisierbares Glied 24, das keinen elektrischen
Strom trägt,
und mindestens ein magnetisierbares Polstück 26 ein. Die mindestens
eine Hauptspule 20, Abschirmungsspule 22 und das
magnetisierbare Polstück 26 sind allgemein
koaxial mit der ersten Achse 18 ausgerichtet. Die mindestens
eine Hauptspule 20 trägt
einen ersten elektrischen Hauptstrom in einer ersten Richtung und
die mindestens eine Abschirmungsspule 22 trägt einen
ersten elektrischen Abschirmungsstrom in einer Richtung entgegengesetzt
der ersten Richtung. Das mindestens eine magnetisierbare Glied 24 ist von
der mindestens einen Haupt- und Abschirmungsspule 20 und 22 beabstandet
und dazu benachbart und das mindestens eine magnetisierbare Polstück 26 ist
von dem mindestens einen magnetisierbaren glied 24 beabstandet.
Die zweite Anordnung 28 schließt eine sich allgemein längs erstreckende
zweite Achse 34, die allgemein koaxial mit der ersten Achse 18 ausgerichtet
ist, mindestens eine Hauptspule 36, mindestens eine Abschirmungsspule 38,
die in Längsrichtung
außerhalb
der min destens einen Hauptspule 36 angeordnet ist, mindestens
36 angeordnet ist, mindestens ein magnetisierbares Glied 40, das
keinen elektrischen Strom trägt,
und mindestens ein magnetisierbares Polstück 42 ein. Die mindestens
eine Hauptspule 36, Abschirmungsspule 38 und das
magnetisierbare Polstück 42 sind
allgemein koaxial mit der zweiten Achse 34 ausgerichtet.
Die mindestens eine Hauptspule 36 trägt einen zweiten elektrischen
Hauptstrom in der zuvor definierten ersten Richtung und die mindestens
eine Abschirmungsspule 38 trägt einen zweiten elektrischen
Abschirmungsstrom in der zuvor beschriebenen entgegengesetzten Richtung.
Das mindestens eine magnetisierbare Glied 40 ist von der
mindestens einen Haupt- und Abschirmungsspule 36 und 38 beabstandet
und diesen benachbart und das mindestens eine magnetisierbare Polstück 26 ist
von dem mindestens einen magnetisierbaren Glied 40 beabstandet.
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Das
mindestens eine Polstück
und das mindestens eine magnetisierbare Glied fördern die Stärke des
Magnetfeldes, sodass weniger Leiter oder Supraleiter in der mindestens
einen Hauptspule benötigt
wird. Das mindestens eine magnetisierbare Glied sorgt für eine Magnetfluss-Teilrückführung für die mindestens
eine Hauptspule, was das magnetische Material vermindert, das in
dem mindestens einen Polstück
erforderlich ist und was die Menge an Leiter oder Supraleiter vermindert,
die in der mindestens einen Hauptspule benötigt wird. Das mindestens eine magnetisierbare
Glied entkoppelt auch magnetisch die mindestens eine Abschirmungsspule
von der mindestens einen Hauptspule, sodass die Magnetflusslinien
von der mindestens einen Abschirmungsspule durch das mindestens
eine magnetisierbare Glied abgefangen werden und die Magnetflusslinien von
der mindestens einen Hauptspule nicht erreichen. Die magnetisierbare
Masse des mindestens einen Polstückes
muss daher nicht erhöht
werden und die Menge des Leiters oder Supraleiters in der mindestens
einen Hauptspule muss nicht erhöht
werden, um die Feld-subtrahierenden Wirkungen der Mag netflusslinien
von der mindestens einen Abschirmungsspule auszugleichen, da sie
durch die Anwesenheit des mindestens einen magnetisierbaren Ringes
blockiert sind.
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Der
offene Magnet 10 ist daher nicht auf einen supraleitenden
Magneten beschränkt
und er kann ein Widerstandsmagnet oder ein kombinierter Widerstands-
und supraleitenden Magnet sein. Gleichermaßen sind die mindestens eine
Haupt- und Abschirmungsspule 20 und 36 sowie 22 und 38 nicht
auf supraleitende Spulen beschränkt
und sie können
Widerstands- oder eine Kombination von Widerstands- und supraleitenden
Spulen sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die Spulen 20, 36, 22 und 38 nicht darauf
beschränkt
sind, dass sie jeweils eine sind, sondern der offene Magnet 10 kann
zwei oder mehr Hauptspulen 20, zwei oder mehr Hauptspulen 36, zwei
oder mehr Abschirmungsspulen 22 und zwei oder mehr Abschirmungsspulen 36 oder
irgendeine Kombination von einer oder mehreren solcher Spulen aufweisen.
Gleichermaßen
ist jedes des mindestens einen Polstückes 26 und 42 und
jedes des mindestens einen magnetisierbaren Gliedes 24 und 40 hinsichtlich
der Zahl nicht eingeschränkt.
Die Gestalt der Spulen 20, 36, 22 und 38 ist
nicht darauf beschränkt
allgemein kreisförmig
zu sein und die Gestalt der Polstücke 26 und 42 ist
nicht darauf beschränkt
allgmein zylindrisch zu sein und die Gestalt der magnetisierbaren
Glieder 24 und 40 ist nicht darauf beschränkt ein
allgemein ringförmiger
Ring oder sogar ein Ring zu sein und irgendeine Gestalt oder Kombination
von Gestalten, geeignet zum Erzeugen eines erwünschten Magnetfeldes, kann
benutzt werden, wie es dem Fachmann unter Benutzung der Lehren der
vorliegenden Erfindung möglich
ist. In einem Beispiel umfasst das mindestens eine magnetisierbare
Glied 24 der ersten Anordnung 12 mindestens einen
magnetisierbaren Ring. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Ring
aus einem einzigen Glied oder aus mehreren aneinander stoßenden oder
beabstandeten und benachbarten Gliedern hergestellt sein kann.
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In
einem Beispiel schließt
der offene Magnet 10 auch mindestens ein Trägerglied 44 ein,
das die erste und zweite Anordnung 12 und 28 verbindet.
Es wird darauf hingewiesen, dass das mindestens eine Trägerglied 44 hinsichtlich
der Zahl nicht beschränkt ist
und offene Magneten können
ein, zwei, drei oder irgendeine Anzahl von Trägergliedern aufweisen. Es wird
auch darauf hingewiesen, dass das mindestens eine Trägerglied 44 nicht
auf eines beschränkt
ist, das keinen magnetisierbaren festen Pfad zwischen dem mindestens
einen Polstück 42 und
dem mindestens einen Polstück 26 aufweist.
Das heißt,
das mindestens eine Polstück 42 mag
keinen magnetisierbaren festen Pfad zu dem mindestens einen Polstück 26 aufweisen
oder das mindestens eine Polstück 42 kann
einen magnetisierbaren festen Pfad zu dem mindestens einen Polstück 26 aufweisen.
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In
einem Beispiel hat die mindestens eine Hauptspule 20 (sei
sie Widerstands- oder supraleitend) der ersten Anordnung 12 eine
kryogene Temperatur während
des Betriebes des Magneten 10. Es wird darauf hingewiesen,
dass eine solche kryogene Temperatur erforderlich ist, wenn die
mindestens eine Hauptspule 20 eine Supraleiter umfasst
und darauf beruht, und es ist zulässig, aber nicht erforderlich, wenn
die mindestens eine Hauptspule 20 einen Leiter (d. h.,
einen Widerstandsleiter) umfasst und nicht auf einem Supraleiter
beruht. In einem anderen Beispiel hat die mindestens eine Abschirmungsspule 22 der
ersten Anordnung 12 gleichermaßen eine kryogene Temperatur
während
des Betriebes des Magneten 10. In einem weiteren Beispiel
hat das mindestens eine magnetisierbare Glied der ersten Anordnung 12 eine
kryogene Temperatur während
des Betriebes des Magneten 10 und in einem zusätzlichen Beispiel
hat das mindestens eine magnetisierbare Glied 24 der ersten
Anordnung 12 eine wärmere
als kryogene Temperatur während
des Betriebes des Magneten 10. Wenn eine Komponente der
ersten oder zweiten Anordnung 12 oder 28 des Magneten 10 (wie
eine Spule oder magnetisierbares Glied) eine kryogene Temperatur
während
des Magnetbetriebes aufweist, dann ist die Komponente typischerweise
in einer entsprechenden ersten oder zweiten Vakuum-Umhüllung 14 oder 30 angeordnet.
Bei der zuvor beschriebenen ersten Kühloption ist die Komponente der
ersten Anordnung in einem ersten kryogenen Gefäß 52 angeordnet, das
die Komponente umgibt und das selbst innerhalb der ersten Vakuum-Umhüllung 14 angeordnet
ist. Es wird darauf hingewiesen, dass, z. B., eine Komponente (wie
eine einzelne Spule oder ein einzelnes magnetisierbares Glied) seine
eigene Vakuum-Umhüllung (oder
sein eigenes kryogenes Gefäß oder seine
eingene Vakuum-Umhüllung)
haben oder an einer Vakuum-Umhüllung
(oder einem kryogenen Gefäß oder einer
Vakuum-Umhüllung)
mit einer oder mehreren anderen Komponenten (wie einer oder mehreren
anderen Spulen oder magnetisierbaren Gliedern) teilhaben kann.
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Aus
der obigen Beschreibung wird klar, dass die Erfindung auch als ein
Verfahren zum Erzeugen eines offenen Magneten gemäß Anspruch
1 ausgedrückt
werden kann. Das Verfahren umfasst die Stufen, die in Anspruch 7
definiert sind.