JP2000051180A - Ｍｒ装置のコイルシステム - Google Patents

Ｍｒ装置のコイルシステム

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JP2000051180A JP11220349A JP22034999A JP2000051180A JP 2000051180 A JP2000051180 A JP 2000051180A JP 11220349 A JP11220349 A JP 11220349A JP 22034999 A JP22034999 A JP 22034999A JP 2000051180 A JP2000051180 A JP 2000051180A
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アルツ ウィンフリート
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    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
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    • G01R33/3856—Means for cooling the gradient coils or thermal shielding of the gradient coils

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＭＲ装置のほぼ円筒状の検査対象物を取り巻
いているコイルシステムであって、いわゆるコイル層
が、ＹＺ平面に対して対称に配置され互いに間隔をおか
れているＸ勾配コイルと、ＸＺ平面に対して対称に配置
され互いに間隔をおかれているＹコイルと、ＸＹ平面に
対して対称に配置され互いに間隔をおかれているＺコイ
ルとにより形成されており、また冷却材により貫流され
る埋め込み冷却導管による間接的な冷却が行われるＭＲ
装置のコイルシステムを、間接冷却により熱放出の改善
が発生場所の近くで可能であるようにする。 【解決手段】 冷却導管８、９、９′がコイル層１、３
の導体構造の中間室６、７に、その下側および（また
は）その上側に位置しているコイル層１、３、５のの導
体構造を冷却するために組み込まれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＲ装置のほぼ円
筒状の検査対象物を取り巻いているコイルシステムであ
って、いわゆるコイル層が、ＹＺ平面に対して対称に配
置され互いに間隔をおかれているＸ勾配コイルと、ＸＺ
平面に対して対称に配置され互いに間隔をおかれている
Ｙコイルと、ＸＹ平面に対して対称に配置され互いに間
隔をおかれているＺコイルとにより形成されており、ま
た冷却材により貫流される埋め込み冷却導管による間接
的な冷却が行われるＭＲ装置のコイルシステムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】コイルシステムの最大許容温度を保証す
るためには、発生する高い電気的な損失を適切に排出す
ることが必要である。
【０００３】コイル巻線の電気導体が内側に冷却溝を設
けられ構造的に高価でありまた作動上もしばしば非常に
複雑かつ高価である直接冷却、ならびにたとえばドイツ
特許出願公開第１９５４７２７９号明細書に記載されて
いるような効率の低い空気冷却とならんで、しばしば勾
配コイルの間接冷却も、効率は低いけれども使用されて
いる。この間接冷却においては（ドイツ特許出願公開第
３４４５４４８号明細書参照）冷却導管がコイル層の導
体構造の中間室に組み込まれ、もしくは冷却銅管が蛇行
状に長手方向に個々のコイル層の間に置かれ、または合
成樹脂チューブがらせん状に巻かれてコイル層の間に配
置される（ドイツ特許出願公開第１９６４１３１９号明
細書）。いずれの場合にもこの冷却の効率は制限されて
いる。なぜならば、排出すべき熱がソースからシンクま
で、すなわち最も暖かい個所から冷却導管の層まで、す
べてのその間に位置している層を通過しなければならな
いからである。らせん状に巻かれている合成樹脂チュー
ブの場合には合成樹脂チューブの熱抵抗のゆえに効率は
平面銅管の場合の効率よりも悪い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、冒頭にあげた種類のコイルシステムを改良して、間
接冷却により熱放出の改善が発生場所の近くで可能であ
るように構成することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明によれば、冷却導管がコイル層の導体構造の
中間室に、その下側および（または）その上側に位置し
ているコイル層内の導体構造を冷却するために組み込ま
れている。
【０００６】たとえば従来は３つの互いに同心的に配置
されているＸ、ＹおよびＺコイルに対するコイル層を有
するコイルシステムの周りに冷却導体層が配置されてお
り、その結果たとえば最も内側のコイル層から熱がその
上側に配置されている２つのコイル層を通過してしか冷
却導体平面に到達し得ず、従って非常に非効率的な熱放
出しか可能でなかったが、本発明による冷却では、個々
のコイル層において両方の好ましくは鞍形コイルとして
構成されているＸおよびＹ勾配コイルの間にもＺ勾配コ
イルのらせん状巻線の間隔をおかれている巻線の間に
も、冷却導管が組み込まれ得る中間室が存在していると
いう事実が利用される。１つのコイル層のたとえば２つ
の鞍形コイル間のこのような中間室内の冷却導管はその
際にこのコイル層の導体構造を冷却する役割をするので
はなく、冷却導管は直接に面状に当接しているので、そ
の上側またはその下側に位置している隣接コイル層の導
体構造を冷却する役割をする。従ってここでは、その間
に位置している別のコイル層が、熱源すなわちそのつど
の導体構造から熱シンクすなわち冷却管へ到達する前
に、熱により貫流されてはならない各々のコイル層の導
体構造の直接的な冷却が行われる。
【０００７】本発明によれば、冷却導管はコイル軸線に
対して平行に、鞍形コイルとして構成されているＸおよ
びＹ勾配コイルの間に配置されており、他方においてＺ
勾配コイルの巻線の間には周縁方向に延びている冷却導
管が配置されている。
【０００８】冷却液体の供給および排出を特に簡単に一
方の端面においてのみ実行し得るように、本発明の実施
態様では、各々の中間室には、対を成して一方の端面に
接続されている多数の互いに平行な冷却導管が延びてい
る。このようにして供給および排出開口はそれぞれ他方
の端面に位置している。その際にたとえば２つ以上の冷
却導管対が２つの鞍形コイル間の間隙に配置されるべき
であれば、それらは冷却材に対して１つの流入口および
流出口のみが設けられるように互いに接続されるのでは
なく、常に２つが一方の端面において結合され、またこ
れらの両方の他方の端部が直接的な冷却水の流入口およ
び流出口として構成される。このことは確かにより多く
の流入口およびより多くの流出口を必要とするが、冷却
水が２つの導管を貫流するだけでよく、従ってあまり温
度上昇をせず、それによって隣接コイル層の当接する導
体構造からの熱放出が、高められた温度差により改善さ
れるという利点を有する。
【０００９】冷却導管は金属または合成樹脂から成って
いてよく、また円管または長方形の管として構成でき
る。金属製の冷却導管の場合には熱伝導可能な電気的絶
縁を行うこともできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の利点、特徴および詳細を
以下に図面に示す実施例により説明する。
【００１１】図１に概要を示されているコイルシステム
は対角線上で向かい合っている２つの鞍形コイル、たと
えばＸ勾配コイル２を有する内側のコイル層１と、その
上側に位置し同様に対角線上で向かい合っているがＸ勾
配コイル２に対して９０°だけずらされている２つの鞍
形コイル、この場合にはＹ勾配コイル４を有するコイル
層３と、その上側に同心的に位置しているコイル層５と
を有する。この層５はＺ勾配コイルまたは間接冷却のた
めの従来通常の冷却平面管、すなわちたとえば水により
貫流される冷却導管であってよい。
【００１２】本発明によれば、コイル層１および３の導
体構造の中間室６および７に、すなわちそれぞれＸ勾配
コイル２とＹ勾配コイル４との間に、冷却材好ましくは
水により貫流される冷却蛇管が組み込まれており、この
ことは図２ないし５に詳細に示されている。中間室６に
対しても当てはまることであるが、中間室７には図２に
よる実施例では２つ、図３による実施例では４つの円管
または長方形の管として構成された冷却導管８または９
が入れられており、その際にこれらの導管の半径方向の
高さは当然のことながら、それらの導体構造中間室６、
７に冷却導管が入れられているそのつどのコイル層の半
径方向の厚みよりも大きくてはならない。冷却導管は、
それぞれ２つが１つの冷却循環路を形成するように、す
なわち外側の冷却循環路に接続されており、また冷却液
体がたとえば図３中のすべての４つの冷却導管９を次々
と貫流しないように、対として一端において互いに接続
されている。もし次々と貫流していたら冷却液は著しく
加熱され、その結果として図示されている実施例と同程
度には熱をそれぞれその上側またはその下側に位置して
いるコイル層の導体構造から排出することはできないで
あろう。
【００１３】最も内側のコイル層のＸ勾配コイル２の中
間室６の冷却導管はこれを取り巻くコイル層３の導体構
造からの、すなわちＹ勾配コイル４からの熱放出の役割
をし、他方においてこの外側に位置しているコイル層３
の中間室７内の冷却導管は直接にＸ勾配コイル２に当接
しており、そこから高められた熱放出を成就し得る。
【００１４】図４は冷却蛇管の長方形の管の実施例の図
３に相応して４つの冷却蛇管を有する図１中の部分断面
IVを示す。図５は、中間室７内に互いに平行に、コイル
システムに対して軸平行に延びている、ここでは好まし
くは合成樹脂から成る円管として構成されている冷却導
管９′が収容されている実施例の図４に相応する断面を
示す。
【００１５】層５はＺ勾配コイルに対するコイル層であ
ってよい。この場合にはこのＺ勾配コイルのほぼらせん
状に延びている導体の間に、好ましくはその下側に位置
しているコイル層３のＹ勾配コイル４の冷却の役割をす
る周縁方向に巻かれた冷却導管が組み込まれている。し
かし場合によっては層５は単にそのなかに埋め込まれて
いる冷却蛇管を有する間接的冷却層であってもよく、他
方においてＺ勾配コイルに対するコイル層は外側でこの
層５の上側に配置されるであろう。この配置ではらせん
状のＺ勾配コイルの導体構造の間に組み込まれている冷
却導管の配置はもはや必要とされない。なぜならば、Ｚ
コイルはその場合に直接にその下側に位置している層５
内の冷却装置により冷却されるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷却導管を有する勾配コイルから成るコイルシ
ステムの概略断面図。
【図２】図１中の矢印IIの方向に見たコイルシステムの
平面図。
【図３】導体構造の間のより大きい中間室およびより大
きい数の冷却導管を有する実施例を示す図２に相応する
平面図。
【図４】中間室内に金属製の長方形の管が冷却導管とし
て組み込まれている図１中の一部分IVに沿っての拡大さ
れた部分断面図。
【図５】冷却導管が合成樹脂製の円管である場合の図４
に相応する拡大断面図。
【符号の説明】
１ コイル層 ２ 鞍形コイル ３ コイル層 ４ 鞍形コイル ５ 層 ６ 中間室 ７ 中間室 ８ 冷却導管 ９ 冷却導管 ９′冷却導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハン シュスター ドイツ連邦共和国 90522 オベラスバッ ハ グライウィツァー シュトラーセ １

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＭＲ装置のほぼ円筒状の検査対象物を取
    り巻いているコイルシステムであって、いわゆるコイル
    層が、ＹＺ平面に対して対称に配置され互いに間隔をお
    かれているＸ勾配コイルと、ＸＺ平面に対して対称に配
    置され互いに間隔をおかれているＹコイルと、ＸＹ平面
    に対して対称に配置され互いに間隔をおかれているＺコ
    イルとにより形成されており、また冷却材により貫流さ
    れる埋め込み冷却導管による間接的な冷却が行われるＭ
    Ｒ装置のコイルシステムにおいて、冷却導管（８、９、
    ９′）がコイル層（１、３）の導体構造の中間室（６、
    ７）に組み込まれ、その下側および（または）その上側
    に位置しているコイル層（１、３、５）内の導体構造を
    冷却することを特徴とするＭＲ装置のコイルシステム。
  2. 【請求項２】 冷却導管（８、９、９′）がコイル軸線
    に対して平行に、鞍形コイルとして構成されているＸお
    よびＹ勾配コイル（２、４）の間に配置されていること
    を特徴とする請求項１記載のコイルシステム。
  3. 【請求項３】 冷却導管（８、９、９′）が周縁方向に
    延びてＺ勾配コイルの巻線の間に配置されていることを
    特徴とする請求項１または２記載のコイルシステム。
  4. 【請求項４】 各々の中間室（６、７）に、対として端
    面に接続されている多数の互いに平行な冷却導管（８、
    ９、９′）が延びていることを特徴とする請求項１ない
    し３の１つに記載のコイルシステム。
  5. 【請求項５】 冷却導管（８、９、９′）が金属または
    合成樹脂から成る円管であることを特徴とする請求項１
    ないし４の１つに記載のコイルシステム。
  6. 【請求項６】 冷却導管（８、９）が長方形の管として
    構成されていることを特徴とする請求項５記載のコイル
    システム。
  7. 【請求項７】 金属製の冷却導管（８、９）が電気的に
    絶縁されていることを特徴とする請求項５または６記載
    のコイルシステム。
JP11220349A 1998-08-05 1999-08-03 Ｍｒ装置のコイルシステム Withdrawn JP2000051180A (ja)

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