JP2002336215A - 超電導マグネット装置及び磁場均一度調整方法 - Google Patents
超電導マグネット装置及び磁場均一度調整方法Info
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- JP2002336215A JP2002336215A JP2001148359A JP2001148359A JP2002336215A JP 2002336215 A JP2002336215 A JP 2002336215A JP 2001148359 A JP2001148359 A JP 2001148359A JP 2001148359 A JP2001148359 A JP 2001148359A JP 2002336215 A JP2002336215 A JP 2002336215A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁場の均一度調整を容易に行うことができる
ようにする。 【解決手段】 環状超電導コイル２６，３０が収納され
て対向配置された一対の超電導マグネット体２７，３１
の表面に細片状強磁性体シム５１，５２を配置し、細片
状強磁性体シム５１，５２により超電導マグネット体２
７，３１間の中心部近傍に作られた均一磁場空間の磁場
の均一度を向上させるようにした超電導マグネット装置
において、環状超電導コイル２６，３０の中心に対して
同心状に超電導マグネット体２７，３１の表面にリング
状強磁性体シム４９，５０を配置したものである。
ようにする。 【解決手段】 環状超電導コイル２６，３０が収納され
て対向配置された一対の超電導マグネット体２７，３１
の表面に細片状強磁性体シム５１，５２を配置し、細片
状強磁性体シム５１，５２により超電導マグネット体２
７，３１間の中心部近傍に作られた均一磁場空間の磁場
の均一度を向上させるようにした超電導マグネット装置
において、環状超電導コイル２６，３０の中心に対して
同心状に超電導マグネット体２７，３１の表面にリング
状強磁性体シム４９，５０を配置したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一対の超電導マ
グネット体間に均一磁場空間の均一度を向上させるよう
にした超電導マグネット装置及び超電導マグネット装置
の磁場均一度調整方法に関するものである。
グネット体間に均一磁場空間の均一度を向上させるよう
にした超電導マグネット装置及び超電導マグネット装置
の磁場均一度調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、高強度で時間的に安定した静磁場
発生源として超電導マグネット装置が普及している。特
に、医療用断層撮像装置（ＭＲＩ装置）やシリコン単結
晶引上装置用の静磁場発生源としての普及が著しい。超
電導マグネット装置の構成としては、円筒ソレノイド型
が殆どであったが、近年は上下又は左右に２個の超電導
マグネットを、間隔を広く取って対向配置し、その大き
な開口部と大きな磁場領域を利用することも一般化して
いる。例えば、ＭＲＩ装置用超電導マグネット装置で
は、患者の開放感と検査技師の患者へのアクセス性を強
調するため、広い開口を有する上下対向配置型超電導マ
グネット装置が急速に普及している。図１１は、例えば
上下対向配置型のＭＲＩ装置用超電導マグネット装置の
外観図、図１２は断面模式図、及び図１３は回路模式図
である。図１１から図１３において、ＭＲＩ用超電導マ
グネット装置では撮像領域１における磁場性能として、
（１）強い磁場強度、（２）磁場の時間安定度、（３）
磁場均一度が要求される。
発生源として超電導マグネット装置が普及している。特
に、医療用断層撮像装置（ＭＲＩ装置）やシリコン単結
晶引上装置用の静磁場発生源としての普及が著しい。超
電導マグネット装置の構成としては、円筒ソレノイド型
が殆どであったが、近年は上下又は左右に２個の超電導
マグネットを、間隔を広く取って対向配置し、その大き
な開口部と大きな磁場領域を利用することも一般化して
いる。例えば、ＭＲＩ装置用超電導マグネット装置で
は、患者の開放感と検査技師の患者へのアクセス性を強
調するため、広い開口を有する上下対向配置型超電導マ
グネット装置が急速に普及している。図１１は、例えば
上下対向配置型のＭＲＩ装置用超電導マグネット装置の
外観図、図１２は断面模式図、及び図１３は回路模式図
である。図１１から図１３において、ＭＲＩ用超電導マ
グネット装置では撮像領域１における磁場性能として、
（１）強い磁場強度、（２）磁場の時間安定度、（３）
磁場均一度が要求される。
【０００３】さらに、高価な液体ヘリウムの蒸発量の低
減、漏洩磁場の低減も必要性能になる。上下対向型ＭＲ
Ｉ用超電導マグネット装置では要求される磁場性能に対
して、強い磁場強度を得るために、環状超電導コイル
２，３の電流密度を上げて高磁場を発生させる。また、
磁場の時間安定度を得るために、永久電流スイッチ４を
用いて永久電流モード運転を行ない時間的に超安定な磁
場を作る。さらに、磁場均一度を得るために、複数個の
環状超電導コイル２，３を配置して高均一度を達成す
る。そして、各環状超電導コイル２，３は直列に結線さ
れ同一電流が通電される。これらの環状超電導コイル
２，３と並列に永久電流スイッチ４が結線され、励磁や
消磁の場合に永久電流スイッチ用ヒータ５への通電・非
通電により永久電流スイッチ４のＯＮ−ＯＦＦを行い、
永久電流モードを達成する。励磁や消磁の場合の常電導
転移現象（クエンチ）時に発生する高電圧に備えるため
要所にコイル保護素子６，７が設けられている。コイル
間電流リードや永久電流スイッチ４やコイル保護素子
６，７用電流リードの一部は、連結管８，９を通して結
線されている。
減、漏洩磁場の低減も必要性能になる。上下対向型ＭＲ
Ｉ用超電導マグネット装置では要求される磁場性能に対
して、強い磁場強度を得るために、環状超電導コイル
２，３の電流密度を上げて高磁場を発生させる。また、
磁場の時間安定度を得るために、永久電流スイッチ４を
用いて永久電流モード運転を行ない時間的に超安定な磁
場を作る。さらに、磁場均一度を得るために、複数個の
環状超電導コイル２，３を配置して高均一度を達成す
る。そして、各環状超電導コイル２，３は直列に結線さ
れ同一電流が通電される。これらの環状超電導コイル
２，３と並列に永久電流スイッチ４が結線され、励磁や
消磁の場合に永久電流スイッチ用ヒータ５への通電・非
通電により永久電流スイッチ４のＯＮ−ＯＦＦを行い、
永久電流モードを達成する。励磁や消磁の場合の常電導
転移現象（クエンチ）時に発生する高電圧に備えるため
要所にコイル保護素子６，７が設けられている。コイル
間電流リードや永久電流スイッチ４やコイル保護素子
６，７用電流リードの一部は、連結管８，９を通して結
線されている。
【０００４】液体ヘリウム蒸発量の低減のためには、低
温容器１０，１１全体をそれぞれ真空断熱容器１２，１
３で覆うと共に、低温容器１０，１１と真空断熱容器１
２，１３の間には１槽から２槽の熱シールド槽（図示せ
ず）やスーパーインシュレーション材（図示せず）が設
けられている。なお、環状超電導コイル２，３、低温容
器１０，１１及び真空断熱容器１２，１３により超電導
マグネット体１４，１５が構成されている。又、熱シー
ルド槽は冷凍機（図示せず）によって冷却される。漏洩
磁場の低減のために、各真空断熱容器１２，１３の外側
に強磁性体による上下の磁気シールド板１６，１７を配
置し、各磁気シールド板１６，１７間を強磁性体のヨー
ク１８，１９で固定している。超電導マグネット装置の
設計においては、環状超電導コイルのコイル数を設定
し、又、強磁性体であるヨーク１８，１９の磁気モーメ
ントが撮像領域１に作る磁場も付加して、全ての誤差磁
場成分がほぼ零になるように、環状超電導コイル２，３
の寸法、配置、巻数、電流密度等を厳密に設定する。Ｍ
ＲＩ用超電導マグネット装置の場合、一般に寸法や配置
が１ｍｍずれると誤差磁場成分全体で数十ｐｐｍ程度の
影響が出てくる。
温容器１０，１１全体をそれぞれ真空断熱容器１２，１
３で覆うと共に、低温容器１０，１１と真空断熱容器１
２，１３の間には１槽から２槽の熱シールド槽（図示せ
ず）やスーパーインシュレーション材（図示せず）が設
けられている。なお、環状超電導コイル２，３、低温容
器１０，１１及び真空断熱容器１２，１３により超電導
マグネット体１４，１５が構成されている。又、熱シー
ルド槽は冷凍機（図示せず）によって冷却される。漏洩
磁場の低減のために、各真空断熱容器１２，１３の外側
に強磁性体による上下の磁気シールド板１６，１７を配
置し、各磁気シールド板１６，１７間を強磁性体のヨー
ク１８，１９で固定している。超電導マグネット装置の
設計においては、環状超電導コイルのコイル数を設定
し、又、強磁性体であるヨーク１８，１９の磁気モーメ
ントが撮像領域１に作る磁場も付加して、全ての誤差磁
場成分がほぼ零になるように、環状超電導コイル２，３
の寸法、配置、巻数、電流密度等を厳密に設定する。Ｍ
ＲＩ用超電導マグネット装置の場合、一般に寸法や配置
が１ｍｍずれると誤差磁場成分全体で数十ｐｐｍ程度の
影響が出てくる。
【０００５】この様に超電導マグネット装置の設計にお
いては、全ての誤差磁場成分がほぼ零になる様に厳密な
最適化を行って寸法、配置、巻数、電流密度等を設定す
るが、製作時の寸法公差や使用材料の磁性等により、実
際に励磁した場合には数百ｐｐｍ以上の均一度になるの
が普通である。特に、上下分割型超電導マグネット装置
の場合は、これまでの円筒ソレノイド型超電導マグネッ
ト装置に比し、上下の超電導マグネット体１４，１５間
の位置誤差が加わる分だけ均一度が悪くなりがちであ
る。数百ｐｐｍ以上に劣化した均一度、及び超電導マグ
ネット装置の設置室の鉄骨や周囲の機器の磁性の影響等
の設置環境の影響を補正して、実使用状態で均一度を向
上させるために、従来より一般に細片状の鉄シムが用い
られている。図１１及び図１２において、２０，２１は
超電導マグネット体１４，１５のギャップ側表面に取り
付けられた鉄シム片、２２，２３は超電導マグネット体
１４，１５の中心のボア部１４ａ，１５ａに取付けられ
た鉄シム片である。鉄シム２０〜２３の取り付けは、撮
像領域１の均一度調整を行う上では、撮像領域１に近い
ギャップ側表面の中央部やボア部１４ａ，１５ａの内ギ
ャップに近い部位が少量の鉄シムで大きな補正を行うこ
とができる。
いては、全ての誤差磁場成分がほぼ零になる様に厳密な
最適化を行って寸法、配置、巻数、電流密度等を設定す
るが、製作時の寸法公差や使用材料の磁性等により、実
際に励磁した場合には数百ｐｐｍ以上の均一度になるの
が普通である。特に、上下分割型超電導マグネット装置
の場合は、これまでの円筒ソレノイド型超電導マグネッ
ト装置に比し、上下の超電導マグネット体１４，１５間
の位置誤差が加わる分だけ均一度が悪くなりがちであ
る。数百ｐｐｍ以上に劣化した均一度、及び超電導マグ
ネット装置の設置室の鉄骨や周囲の機器の磁性の影響等
の設置環境の影響を補正して、実使用状態で均一度を向
上させるために、従来より一般に細片状の鉄シムが用い
られている。図１１及び図１２において、２０，２１は
超電導マグネット体１４，１５のギャップ側表面に取り
付けられた鉄シム片、２２，２３は超電導マグネット体
１４，１５の中心のボア部１４ａ，１５ａに取付けられ
た鉄シム片である。鉄シム２０〜２３の取り付けは、撮
像領域１の均一度調整を行う上では、撮像領域１に近い
ギャップ側表面の中央部やボア部１４ａ，１５ａの内ギ
ャップに近い部位が少量の鉄シムで大きな補正を行うこ
とができる。
【０００６】この様に上下の超電導マグネット体１４，
１５のギャップ側表面、及び中心のボア部１４ａ，１５
ａに鉄シム片２０〜２３を複数個配置し、鉄シム片２０
〜２３の個数を調整して磁場の均一度を向上させる。実
際には、部位毎の鉄シム片２０〜２３が受ける磁場強度
から鉄シム片２０〜２３の磁気モーメントや、磁気モー
メントが撮像領域１に作る磁場成分を詳細に解析してお
き、数百ｐｐｍの均一度の誤差磁場成分の分析結果より
成分毎の補償量を設定し、鉄シム片２０〜２３を取り付
ける部位や個数を最適化して配置する。一般に１回の施
工では所望の均一度は得難いので、数回操作を繰り返し
て徐々に均一度を向上させて行く。なお、撮像領域１に
おける磁場強度は一般に、Ｌｅｇｅｎｄｒｅ関数展開を
用いて式（１）により表される。式（１）におけるｒ、
θ、φは図１４に示す。
１５のギャップ側表面、及び中心のボア部１４ａ，１５
ａに鉄シム片２０〜２３を複数個配置し、鉄シム片２０
〜２３の個数を調整して磁場の均一度を向上させる。実
際には、部位毎の鉄シム片２０〜２３が受ける磁場強度
から鉄シム片２０〜２３の磁気モーメントや、磁気モー
メントが撮像領域１に作る磁場成分を詳細に解析してお
き、数百ｐｐｍの均一度の誤差磁場成分の分析結果より
成分毎の補償量を設定し、鉄シム片２０〜２３を取り付
ける部位や個数を最適化して配置する。一般に１回の施
工では所望の均一度は得難いので、数回操作を繰り返し
て徐々に均一度を向上させて行く。なお、撮像領域１に
おける磁場強度は一般に、Ｌｅｇｅｎｄｒｅ関数展開を
用いて式（１）により表される。式（１）におけるｒ、
θ、φは図１４に示す。
【０００７】
【数１】
【０００８】磁場はＬｅｇｅｎｄｒｅ関数展開の（ｍ、
ｎ）値によって成分で呼称される。（０、０）成分が必
要な一様磁場成分で、他は全て撮像領域内で不均一な誤
差磁場成分である。これらの誤差磁場成分の内 ｍ＝０
すなわち（０、ｎ）成分を総称してＺ成分、ｍ≠０成
分を総称してＲ成分と呼称する。
ｎ）値によって成分で呼称される。（０、０）成分が必
要な一様磁場成分で、他は全て撮像領域内で不均一な誤
差磁場成分である。これらの誤差磁場成分の内 ｍ＝０
すなわち（０、ｎ）成分を総称してＺ成分、ｍ≠０成
分を総称してＲ成分と呼称する。
【発明が解決しようとする課題】従来の超電導マグネッ
ト装置は以上のように構成されているので、撮像領域１
の均一度調整を行うために、超電導マグネット体１４，
１５の撮像領域１に近いギャップ側表面、及び中心のボ
ア部１４ａ，１５ａに複数個の鉄シム片２０〜２３を配
置して、取り付ける部位や個数を最適化し、数回操作を
繰り返して徐々に均一度を向上させて行くため、誤差磁
場成分の内（０、ｎ）成分すなわちＺ成分の補正が、Ｒ
成分の補正に比し難易度が高く、ｎ値が大きくなるにつ
れて均一度調整が難しくなってゆくという問題点があっ
た。この発明は、磁場の均一度調整を容易に行うことが
できる超電導マグネット装置及び超電導マグネット装置
の磁場均一度調整方法を提供することを目的としたもの
である。
ト装置は以上のように構成されているので、撮像領域１
の均一度調整を行うために、超電導マグネット体１４，
１５の撮像領域１に近いギャップ側表面、及び中心のボ
ア部１４ａ，１５ａに複数個の鉄シム片２０〜２３を配
置して、取り付ける部位や個数を最適化し、数回操作を
繰り返して徐々に均一度を向上させて行くため、誤差磁
場成分の内（０、ｎ）成分すなわちＺ成分の補正が、Ｒ
成分の補正に比し難易度が高く、ｎ値が大きくなるにつ
れて均一度調整が難しくなってゆくという問題点があっ
た。この発明は、磁場の均一度調整を容易に行うことが
できる超電導マグネット装置及び超電導マグネット装置
の磁場均一度調整方法を提供することを目的としたもの
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる超電導
マグネット装置は、環状超電導コイルが収納されて対向
配置された一対の超電導マグネット体の表面に細片状強
磁性体シムを配置し、細片状強磁性体シムにより超電導
マグネット体間の中心部近傍に作られた均一磁場空間の
磁場の均一度を向上させるようにした超電導マグネット
装置において、環状超電導コイルの中心に対して同心状
に超電導マグネット体の表面にリング状強磁性体シムを
配置したものである。また、リング状強磁性体シムが箔
状強磁性体を巻回して所定の厚さに形成されたものであ
る。また、リング状強磁性体シムが初期設定用と初期設
定時に予知不可能な誤差を補正する補正用とで構成され
ているものである。また、各超電導マグネット体の環状
超電導コイルの中心部にボア部を形成し、ボア部にボア
部用リング状強磁性体シムを配置したものである。ま
た、リング状強磁性体シムが超電導マグネット体の表面
に環状超電導コイルの中心に対して同心状に形成された
溝に配置されているものである。
マグネット装置は、環状超電導コイルが収納されて対向
配置された一対の超電導マグネット体の表面に細片状強
磁性体シムを配置し、細片状強磁性体シムにより超電導
マグネット体間の中心部近傍に作られた均一磁場空間の
磁場の均一度を向上させるようにした超電導マグネット
装置において、環状超電導コイルの中心に対して同心状
に超電導マグネット体の表面にリング状強磁性体シムを
配置したものである。また、リング状強磁性体シムが箔
状強磁性体を巻回して所定の厚さに形成されたものであ
る。また、リング状強磁性体シムが初期設定用と初期設
定時に予知不可能な誤差を補正する補正用とで構成され
ているものである。また、各超電導マグネット体の環状
超電導コイルの中心部にボア部を形成し、ボア部にボア
部用リング状強磁性体シムを配置したものである。ま
た、リング状強磁性体シムが超電導マグネット体の表面
に環状超電導コイルの中心に対して同心状に形成された
溝に配置されているものである。
【００１０】また、超電導マグネット体の表面に保持部
材を配置し、環状超電導コイルの中心に対して同心状に
なるように保持部材に溝を形成し、溝内にリング状強磁
性体シムを配置したものである。また、液体ヘリウムが
封入された低温容器内に環状超電導コイルを収納し、低
温容器を真空断熱容器に収納した超電導マグネット体を
一対として対向配置し、各超電導マグネット体の対向面
とは反対側にそれぞれ強磁性体の磁気シールド板を配置
して、各磁気シールド板間を強磁性体のヨークで連結
し、低温容器を第１の支持部材を介して真空断熱容器で
支持し、真空断熱容器を第２の支持部材により磁気シー
ルド板で支持した超電導マグネット装置において、環状
超電導コイルの中心に対して同心状に配置したリング状
強磁性体シムを真空断熱容器で保持したものである。さ
らに、この発明に係わる超電導マグネット装置の磁場均
一度調整方法は、環状超電導コイルが収納されて対向配
置された一対の超電導マグネット体の表面に配置した細
片状強磁性体シムにより、両超電導マグネット体間の中
心部近傍に作られた均一磁場空間の磁場の均一度を向上
させるようにした超電導マグネット装置の磁場均一度調
整方法において、環状超電導コイルの中心に対して同心
状に初期設定用リング状強磁性体シムを配置し、さらに
初期設定時に予知不可能な誤差を補正する補正用リング
状強磁性体シムにより磁場の調整を行うようにしたもの
である。
材を配置し、環状超電導コイルの中心に対して同心状に
なるように保持部材に溝を形成し、溝内にリング状強磁
性体シムを配置したものである。また、液体ヘリウムが
封入された低温容器内に環状超電導コイルを収納し、低
温容器を真空断熱容器に収納した超電導マグネット体を
一対として対向配置し、各超電導マグネット体の対向面
とは反対側にそれぞれ強磁性体の磁気シールド板を配置
して、各磁気シールド板間を強磁性体のヨークで連結
し、低温容器を第１の支持部材を介して真空断熱容器で
支持し、真空断熱容器を第２の支持部材により磁気シー
ルド板で支持した超電導マグネット装置において、環状
超電導コイルの中心に対して同心状に配置したリング状
強磁性体シムを真空断熱容器で保持したものである。さ
らに、この発明に係わる超電導マグネット装置の磁場均
一度調整方法は、環状超電導コイルが収納されて対向配
置された一対の超電導マグネット体の表面に配置した細
片状強磁性体シムにより、両超電導マグネット体間の中
心部近傍に作られた均一磁場空間の磁場の均一度を向上
させるようにした超電導マグネット装置の磁場均一度調
整方法において、環状超電導コイルの中心に対して同心
状に初期設定用リング状強磁性体シムを配置し、さらに
初期設定時に予知不可能な誤差を補正する補正用リング
状強磁性体シムにより磁場の調整を行うようにしたもの
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は実施の形態
１の構成を示す斜視図、図２は図１の要部を示す斜視
図、図３は図１の断面を示す模式図、及び図４は図１の
要部を示す断面図である。図１から図４において、２４
は上部に配置された真空断熱容器で、中心部に貫通した
ボア部２４ａが形成されている。２５は真空断熱容器２
４内に配置された低温容器で、液体ヘリウムが封入され
ている。２６は環状超電導コイルで、低温容器２５内に
配置されている。なお、２４〜２６で超電導マグネット
体２７が構成されている。２８は真空断熱容器２４と所
定の距離をあけて下部に対向配置された真空断熱容器
で、中心部に貫通したボア部２８ａが形成されている。
２９は真空断熱容器２８内に配置された低温容器で、液
体ヘリウムが封入されている。３０は環状超電導コイル
で、低温容器２９内に配置されている。なお、２８〜３
０で超電導マグネット体３１が構成されている。３２，
３３は両真空断熱容器２４，２８間を連結した連結管、
３４は下部の低温容器２９内に配置された永久電流スイ
ッチ、３５は下部の低温容器２９内に配置されたコイル
保護素子で、環状超電導コイル２６の両端間に接続され
ている。３６は低温容器２９内に配置されたコイル保護
素子で、環状超電導コイル３０の両端間に接続されてい
る。
１の構成を示す斜視図、図２は図１の要部を示す斜視
図、図３は図１の断面を示す模式図、及び図４は図１の
要部を示す断面図である。図１から図４において、２４
は上部に配置された真空断熱容器で、中心部に貫通した
ボア部２４ａが形成されている。２５は真空断熱容器２
４内に配置された低温容器で、液体ヘリウムが封入され
ている。２６は環状超電導コイルで、低温容器２５内に
配置されている。なお、２４〜２６で超電導マグネット
体２７が構成されている。２８は真空断熱容器２４と所
定の距離をあけて下部に対向配置された真空断熱容器
で、中心部に貫通したボア部２８ａが形成されている。
２９は真空断熱容器２８内に配置された低温容器で、液
体ヘリウムが封入されている。３０は環状超電導コイル
で、低温容器２９内に配置されている。なお、２８〜３
０で超電導マグネット体３１が構成されている。３２，
３３は両真空断熱容器２４，２８間を連結した連結管、
３４は下部の低温容器２９内に配置された永久電流スイ
ッチ、３５は下部の低温容器２９内に配置されたコイル
保護素子で、環状超電導コイル２６の両端間に接続され
ている。３６は低温容器２９内に配置されたコイル保護
素子で、環状超電導コイル３０の両端間に接続されてい
る。
【００１２】３７，３８は強磁性体の磁気シールド板
で、各超電導マグネット体２７，３１の対向面とは反対
側にそれぞれ配置されている。３９，４０は強磁性体の
ヨークで、両磁気シールド板３７，３８間を連結してい
る。４１ａ、４１ｂ，４２ａ、４２ｂはそれぞれ各超電
導マグネット体２７，３１の表面に形成された溝で、そ
れぞれ環状超電導コイル２６，３０と同心状に配置され
ている。４３ａ，４３ｂは超電導マグネット体２７のボ
ア部２４ａに形成された溝、４４ａ，４４ｂは超電導マ
グネット体３１のボア部２８ａに形成された溝である。
４５〜４８は箔状の鉄又は珪素鋼を図２に示すように巻
回したリング状強磁性体シムで、溝４１ａ，４１ｂ内及
び溝４２ａ，４２ｂ内にそれぞれ配置されている。４
９，５０は箔状の鉄又は珪素鋼を図２に示すように巻回
したリング状強磁性体シムで、溝４３ａ，４３ｂ内及び
溝４４ａ，４４ｂ内にそれぞれ配置されている。５１，
５２は鉄又は珪素鋼で形成された細片状強磁性体シム
で、超電導マグネット体２７の表面及び超電導マグネッ
ト体３１の表面にそれぞれ複数個配置されている。
で、各超電導マグネット体２７，３１の対向面とは反対
側にそれぞれ配置されている。３９，４０は強磁性体の
ヨークで、両磁気シールド板３７，３８間を連結してい
る。４１ａ、４１ｂ，４２ａ、４２ｂはそれぞれ各超電
導マグネット体２７，３１の表面に形成された溝で、そ
れぞれ環状超電導コイル２６，３０と同心状に配置され
ている。４３ａ，４３ｂは超電導マグネット体２７のボ
ア部２４ａに形成された溝、４４ａ，４４ｂは超電導マ
グネット体３１のボア部２８ａに形成された溝である。
４５〜４８は箔状の鉄又は珪素鋼を図２に示すように巻
回したリング状強磁性体シムで、溝４１ａ，４１ｂ内及
び溝４２ａ，４２ｂ内にそれぞれ配置されている。４
９，５０は箔状の鉄又は珪素鋼を図２に示すように巻回
したリング状強磁性体シムで、溝４３ａ，４３ｂ内及び
溝４４ａ，４４ｂ内にそれぞれ配置されている。５１，
５２は鉄又は珪素鋼で形成された細片状強磁性体シム
で、超電導マグネット体２７の表面及び超電導マグネッ
ト体３１の表面にそれぞれ複数個配置されている。
【００１３】５３，５４は鉄又は珪素鋼で形成された細
片状強磁性体シムで、超電導マグネット体２７のボア部
２４ａ及び超電導マグネット体３１のボア部２８ａにそ
れぞれ複数個配置されている。５５は両超電導マグネッ
ト体２７，３１間に設定された撮像領域である。上記構
成において、超電導マグネット体２７，３１のうち、片
側のみにリング状強磁性体シムを取付ければ、（０、
ｎ）のＺ成分の中でｎが奇数の成分のみを発生する。ま
た、両方の超電導マグネット体２７，３１の同部位に同
量のリング状強磁性体シムを取付ければｎが偶数の成分
のみを発生する。そこで、実際には補償すべき誤差磁場
成分と誤差量に応じて、上下、又は各部のリング状強磁
性体シムの取付け量を変えることになる。磁場調整時の
計算においては、１個のリング状強磁性体シムをＺ成分
しか発生しない従来の強磁性体シム片と想定して、図１
の場合では、（従来の強磁性体シム片の数）＋（上下２
個づつすなわち４個のＺ成分しか発生しない強磁性体シ
ム片）として最適な補償を行う量を解析すればよい。
片状強磁性体シムで、超電導マグネット体２７のボア部
２４ａ及び超電導マグネット体３１のボア部２８ａにそ
れぞれ複数個配置されている。５５は両超電導マグネッ
ト体２７，３１間に設定された撮像領域である。上記構
成において、超電導マグネット体２７，３１のうち、片
側のみにリング状強磁性体シムを取付ければ、（０、
ｎ）のＺ成分の中でｎが奇数の成分のみを発生する。ま
た、両方の超電導マグネット体２７，３１の同部位に同
量のリング状強磁性体シムを取付ければｎが偶数の成分
のみを発生する。そこで、実際には補償すべき誤差磁場
成分と誤差量に応じて、上下、又は各部のリング状強磁
性体シムの取付け量を変えることになる。磁場調整時の
計算においては、１個のリング状強磁性体シムをＺ成分
しか発生しない従来の強磁性体シム片と想定して、図１
の場合では、（従来の強磁性体シム片の数）＋（上下２
個づつすなわち４個のＺ成分しか発生しない強磁性体シ
ム片）として最適な補償を行う量を解析すればよい。
【００１４】以上のように、環状超電導コイルの設計時
点で全ての誤差磁場成分をほぼ零にするのでなく、超電
導マグネット体２７，３１の中心に対して同心状にリン
グ状強磁性体シム４５〜４８を配置して、特定のＺ成分
を多少発生させることにより、磁場の均一度調整を容易
に行うことができると共に、環状超電導コイルの数や全
起磁力の低減を図ることができる。実施の形態１におい
て、各超電導マグネット体２７，３１の対向した側の表
面及び各ボア部２４ａ，２８ａにリング状強磁性体シム
４５〜５０を配置したものについて説明したが、各ボア
部２４ａ，２８ａにはリング状強磁性体シム４９，５０
を配置しなくても同様の効果を期待することができる。
点で全ての誤差磁場成分をほぼ零にするのでなく、超電
導マグネット体２７，３１の中心に対して同心状にリン
グ状強磁性体シム４５〜４８を配置して、特定のＺ成分
を多少発生させることにより、磁場の均一度調整を容易
に行うことができると共に、環状超電導コイルの数や全
起磁力の低減を図ることができる。実施の形態１におい
て、各超電導マグネット体２７，３１の対向した側の表
面及び各ボア部２４ａ，２８ａにリング状強磁性体シム
４５〜５０を配置したものについて説明したが、各ボア
部２４ａ，２８ａにはリング状強磁性体シム４９，５０
を配置しなくても同様の効果を期待することができる。
【００１５】実施の形態２．図５は実施の形態２の構成
を示す断面図である。図５において、超電導マグネット
体２７，３１は実施の形態１のものと同様のものであ
る。しかし、リング状強磁性体シム４５〜５０は各超電
導マグネット体２７、３１に配置されていない。５６は
超電導マグネット体２７の超電導マグネット体３１と対
向する面に固定された円盤状の保持部材で、図３に示す
環状超電導コイル２６と同心状に溝５６ａ，５６ｂが形
成されている。５７は超電導マグネット体３１の超電導
マグネット体２７と対向する面に固定された円盤状の保
持部材で、図３に示す環状超電導コイル３０と同心状に
溝５７ａ，５７ｂが形成されている。５８は超電導マグ
ネット体２７のボア部２４ａ内に固定された円筒状の保
持部材で、図３に示す環状超電導コイル２６と同心状に
溝５８ａ，５８ｂが形成されている。５９は超電導マグ
ネット体３１のボア部２８ａ内に固定された円筒状の保
持部材で、図３に示す環状超電導コイル３０と同心状に
溝５９ａ，５９ｂが形成されている。上記構成におい
て、保持部材５６の溝５６ａ，５６ｂに図３のリング状
強磁性体シム４５，４６を配置し、保持部材５７の溝５
７ａ，５７ｂに図３のリング状強磁性体シム４７，４８
を配置する。さらに、ボア部２４ａに配置した保持部材
５８の溝５８ａ，５８ｂにリング状強磁性体シム４９を
配置し、ボア部２８ａに配置した保持部材５９の溝５９
ａ，５９ｂにリング状強磁性体シム５０を配置する。
を示す断面図である。図５において、超電導マグネット
体２７，３１は実施の形態１のものと同様のものであ
る。しかし、リング状強磁性体シム４５〜５０は各超電
導マグネット体２７、３１に配置されていない。５６は
超電導マグネット体２７の超電導マグネット体３１と対
向する面に固定された円盤状の保持部材で、図３に示す
環状超電導コイル２６と同心状に溝５６ａ，５６ｂが形
成されている。５７は超電導マグネット体３１の超電導
マグネット体２７と対向する面に固定された円盤状の保
持部材で、図３に示す環状超電導コイル３０と同心状に
溝５７ａ，５７ｂが形成されている。５８は超電導マグ
ネット体２７のボア部２４ａ内に固定された円筒状の保
持部材で、図３に示す環状超電導コイル２６と同心状に
溝５８ａ，５８ｂが形成されている。５９は超電導マグ
ネット体３１のボア部２８ａ内に固定された円筒状の保
持部材で、図３に示す環状超電導コイル３０と同心状に
溝５９ａ，５９ｂが形成されている。上記構成におい
て、保持部材５６の溝５６ａ，５６ｂに図３のリング状
強磁性体シム４５，４６を配置し、保持部材５７の溝５
７ａ，５７ｂに図３のリング状強磁性体シム４７，４８
を配置する。さらに、ボア部２４ａに配置した保持部材
５８の溝５８ａ，５８ｂにリング状強磁性体シム４９を
配置し、ボア部２８ａに配置した保持部材５９の溝５９
ａ，５９ｂにリング状強磁性体シム５０を配置する。
【００１６】以上のように、超電導マグネット体２７側
の保持部材５６の溝５６ａ，５６ｂにリング状強磁性体
シム４５，４６を配置して、超電導マグネット体３１側
の保持部材５７の溝５７ａ，５７ｂにリング状強磁性体
シム４７，４８を配置する。さらに、超電導マグネット
体２７のボア部２４ａの溝５８ａ，５８ｂにリング状強
磁性体シム４９を配置して、超電導マグネット体３１の
ボア部２８ａの溝５９ａ，５９ｂにリング状強磁性体シ
ム５０を配置することにより、溝５６ａ〜５９ａ，５６
ｂ〜５９ｂの位置精度を向上できると共に、リング状強
磁性体シム４５〜５０の取り付けが容易となり、作業性
の向上を図ることができる。
の保持部材５６の溝５６ａ，５６ｂにリング状強磁性体
シム４５，４６を配置して、超電導マグネット体３１側
の保持部材５７の溝５７ａ，５７ｂにリング状強磁性体
シム４７，４８を配置する。さらに、超電導マグネット
体２７のボア部２４ａの溝５８ａ，５８ｂにリング状強
磁性体シム４９を配置して、超電導マグネット体３１の
ボア部２８ａの溝５９ａ，５９ｂにリング状強磁性体シ
ム５０を配置することにより、溝５６ａ〜５９ａ，５６
ｂ〜５９ｂの位置精度を向上できると共に、リング状強
磁性体シム４５〜５０の取り付けが容易となり、作業性
の向上を図ることができる。
【００１７】実施の形態３．図６は実施の形態３のリン
グ状強磁性体シムが発生するＺ偶数成分の分布状況を示
す説明図である。環状超電導コイル群の設計を行ってみ
ると、環状超電導コイル群のみで全ての誤差磁場成分を
ほぼ零にするより、特定のＺ偶数次成分を多少発生させ
る様にすると環状超電導コイルの数や全起磁力の低減等
に効果がありることが判る。実際の設計においては、環
状超電導コイルの個数制限や製造法、配置可能領域、電
磁力制限、最大磁場強度制限等の条件があるため種々の
解がある。図６は超電導マグネット体の対向したギャッ
プ側表面に厚さが一定のリング状強磁性体シムを配置す
る場合に、リング状強磁性体シムの半径と（０，２）〜
（０，８）成分の出力変化を示している（但し、半径３
００ｍｍ以下の領域では４００ｍｍ以上に比し厚さを約
１／５にした）。図６において、半径が小さい領域では
各成分出力が大きく、しかも正負の値が取れ。逆に半径
が大きい領域では各成分出力は小さくなり正負の内一方
の値をとることが判る。
グ状強磁性体シムが発生するＺ偶数成分の分布状況を示
す説明図である。環状超電導コイル群の設計を行ってみ
ると、環状超電導コイル群のみで全ての誤差磁場成分を
ほぼ零にするより、特定のＺ偶数次成分を多少発生させ
る様にすると環状超電導コイルの数や全起磁力の低減等
に効果がありることが判る。実際の設計においては、環
状超電導コイルの個数制限や製造法、配置可能領域、電
磁力制限、最大磁場強度制限等の条件があるため種々の
解がある。図６は超電導マグネット体の対向したギャッ
プ側表面に厚さが一定のリング状強磁性体シムを配置す
る場合に、リング状強磁性体シムの半径と（０，２）〜
（０，８）成分の出力変化を示している（但し、半径３
００ｍｍ以下の領域では４００ｍｍ以上に比し厚さを約
１／５にした）。図６において、半径が小さい領域では
各成分出力が大きく、しかも正負の値が取れ。逆に半径
が大きい領域では各成分出力は小さくなり正負の内一方
の値をとることが判る。
【００１８】また、複数のリング状強磁性体シムを配置
し、しかも、その厚さを変化させれば、種々のバリエー
ションを持った磁場成分を発生できることが判る。図７
は設計結果の１例で、撮像領域の磁場均一度がほぼ同等
な設計で、（ａ）の環状超電導コイル２６群の配置が、
３個のリング状強磁性体シム４５，４６，４９を配置す
ることにより（ｂ）に示す配置となり、環状超電導コイ
ル２６群全体の起磁力をほぼ５％減少させることができ
る。図８は撮像領域の磁場均一度をさらに向上させた設
計例である。環状超電導コイル２６数を増加して均一度
を向上させることができるが、（０、１０）以上の成分
が徐々に問題になってくる。この場合、（ａ）に示すよ
うに５個の超電導コイル２６群の配置が、（ｂ）のよう
に複数のリング状強磁性体シム４５，４６，４９，６
０，６１を配置することにより誤差成分が緩和され、環
状超電導コイル２６群の個数を低減させることができ
る。勿論、図６の出力分布は環状超電導コイル２６群の
配置により変化するため、厳密には、環状超電導コイル
２６群の配置設計に対応した出力分布補正を行いながら
徐々に収束させる必要がある。上記実施の形態１から実
施の形態３において、図１に示すように磁気シールド板
３７，３８を有するものについて説明したが、磁気シー
ルド板３７，３８がないものについても同様の効果を期
待することができる。
し、しかも、その厚さを変化させれば、種々のバリエー
ションを持った磁場成分を発生できることが判る。図７
は設計結果の１例で、撮像領域の磁場均一度がほぼ同等
な設計で、（ａ）の環状超電導コイル２６群の配置が、
３個のリング状強磁性体シム４５，４６，４９を配置す
ることにより（ｂ）に示す配置となり、環状超電導コイ
ル２６群全体の起磁力をほぼ５％減少させることができ
る。図８は撮像領域の磁場均一度をさらに向上させた設
計例である。環状超電導コイル２６数を増加して均一度
を向上させることができるが、（０、１０）以上の成分
が徐々に問題になってくる。この場合、（ａ）に示すよ
うに５個の超電導コイル２６群の配置が、（ｂ）のよう
に複数のリング状強磁性体シム４５，４６，４９，６
０，６１を配置することにより誤差成分が緩和され、環
状超電導コイル２６群の個数を低減させることができ
る。勿論、図６の出力分布は環状超電導コイル２６群の
配置により変化するため、厳密には、環状超電導コイル
２６群の配置設計に対応した出力分布補正を行いながら
徐々に収束させる必要がある。上記実施の形態１から実
施の形態３において、図１に示すように磁気シールド板
３７，３８を有するものについて説明したが、磁気シー
ルド板３７，３８がないものについても同様の効果を期
待することができる。
【００１９】実施の形態４．図９は、リング状強磁性体
シムを配置していない場合の断面模式図で、上下分割型
超電導マグネット装置の上部を示している。図９におい
て、２４〜２７，３７は実施の形態１のものと同様のも
のである。６２は第１の支持部材で、低温容器２５を真
空断熱容器２４に支持させている。６３は第２の支持部
材で、真空断熱容器２４を磁気シールド板３７に支持さ
せている。上記構成においては、環状超電導コイル２６
群が受ける電磁力の全て（１００％）が、第１の支持材
６２を通して真空断熱容器２４が受ける。そして、第２
の支持材６３を通して磁気シールド板３７で支えられ
る。次に、図１０は実施の形態４の環状超電導コイルの
半径が大きい領域に、設計時に設定した初期設定用リン
グ状強磁性体シムを超電導マグネット体２７の表面に配
置した場合を示している。図１０において、２４〜２
７，３７は実施の形態１のものと同様のものである。６
４は箔状の鉄又は珪素鋼を図２に示すように巻回して設
計時に設定した初期設定用リング状強磁性体シムで、環
状超電導コイル２６の半径Ｒが大きい領域に電導マグネ
ット体２７の表面に配置されている。
シムを配置していない場合の断面模式図で、上下分割型
超電導マグネット装置の上部を示している。図９におい
て、２４〜２７，３７は実施の形態１のものと同様のも
のである。６２は第１の支持部材で、低温容器２５を真
空断熱容器２４に支持させている。６３は第２の支持部
材で、真空断熱容器２４を磁気シールド板３７に支持さ
せている。上記構成においては、環状超電導コイル２６
群が受ける電磁力の全て（１００％）が、第１の支持材
６２を通して真空断熱容器２４が受ける。そして、第２
の支持材６３を通して磁気シールド板３７で支えられ
る。次に、図１０は実施の形態４の環状超電導コイルの
半径が大きい領域に、設計時に設定した初期設定用リン
グ状強磁性体シムを超電導マグネット体２７の表面に配
置した場合を示している。図１０において、２４〜２
７，３７は実施の形態１のものと同様のものである。６
４は箔状の鉄又は珪素鋼を図２に示すように巻回して設
計時に設定した初期設定用リング状強磁性体シムで、環
状超電導コイル２６の半径Ｒが大きい領域に電導マグネ
ット体２７の表面に配置されている。
【００２０】この場合、環状超電導コイル２６の半径Ｒ
が大きい領域は磁場強度が強く、リング状強磁性体シム
６４は環状超電導コイル２６群から強い電磁力を受け
る。そして、逆に環状超電導コイル２６群が磁気シール
ド板３７の方向に受ける電磁力は、例えば環状超電導コ
イル２６が発生する全体の電磁力の８７％に減少する。
環状超電導コイル２６群とリング状強磁性体シム６４を
合わせた電磁力にはあまり変化はないが、リング状強磁
性体シム６４の電磁力は第２の支持部材６３を介して磁
気シールド板３７で支えられるため、第１の支持部材６
２が支える電磁力が減少する。第１の支持部材６２は低
温容器２５への熱侵入と密接に関与しているので、第１
の支持部材６２を細くできることは高価な液体ヘリウム
の消費を低減することができる。
が大きい領域は磁場強度が強く、リング状強磁性体シム
６４は環状超電導コイル２６群から強い電磁力を受け
る。そして、逆に環状超電導コイル２６群が磁気シール
ド板３７の方向に受ける電磁力は、例えば環状超電導コ
イル２６が発生する全体の電磁力の８７％に減少する。
環状超電導コイル２６群とリング状強磁性体シム６４を
合わせた電磁力にはあまり変化はないが、リング状強磁
性体シム６４の電磁力は第２の支持部材６３を介して磁
気シールド板３７で支えられるため、第１の支持部材６
２が支える電磁力が減少する。第１の支持部材６２は低
温容器２５への熱侵入と密接に関与しているので、第１
の支持部材６２を細くできることは高価な液体ヘリウム
の消費を低減することができる。
【００２１】上記実施の形態１から実施の形態４におい
て、上下分割型の均一磁場超電導マグネット装置につい
て説明したが、超電導マグネット体２７，３１を左右に
配置した左右分割型でも同様の効果を期待することがで
きる。また、上記実施の形態１から実施の形態４におい
て、ＭＲＩ用超電導マグネット装置について説明した
が、他の分割型超電導マグネット装置の磁場形状改善や
電磁力の減少に同様の効果を期待することができる。さ
らに、上記実施の形態１から実施の形態４において使用
したリング状強磁性体シムは、従来から使用されている
細片状強磁性体シムを円形状に複数個並べて構成しても
同様の効果を期待することができる。
て、上下分割型の均一磁場超電導マグネット装置につい
て説明したが、超電導マグネット体２７，３１を左右に
配置した左右分割型でも同様の効果を期待することがで
きる。また、上記実施の形態１から実施の形態４におい
て、ＭＲＩ用超電導マグネット装置について説明した
が、他の分割型超電導マグネット装置の磁場形状改善や
電磁力の減少に同様の効果を期待することができる。さ
らに、上記実施の形態１から実施の形態４において使用
したリング状強磁性体シムは、従来から使用されている
細片状強磁性体シムを円形状に複数個並べて構成しても
同様の効果を期待することができる。
【００２２】
【発明の効果】この発明によれば、環状超電導コイルの
中心に対して同心状に超電導マグネット体の表面にリン
グ状強磁性体シムを配置したことにより、磁場の均一度
調整を容易に行うことができると共に、環状超電導コイ
ルの数や全起磁力の低減を図ることができる。また、リ
ング状強磁性体シムが箔状強磁性体を巻回して所定の厚
さに形成されることにより、容易に製作することができ
る。また、リング状強磁性体シムが初期設定用と初期設
定時に予知不可能な誤差を補正する補正用とで構成され
ていることにより、磁場の均一度調整を容易に行うこと
ができる。また、超電導マグネット体ボア部にボア部用
リング状強磁性体シムを配置したことにより、磁場の均
一度調整を容易に行うことができる。また、超電導マグ
ネット体の表面に環状超電導コイルの中心に対して同心
状に形成された溝にリング状強磁性体シムを配置したこ
とにより、作業性の向上を図ることができる。
中心に対して同心状に超電導マグネット体の表面にリン
グ状強磁性体シムを配置したことにより、磁場の均一度
調整を容易に行うことができると共に、環状超電導コイ
ルの数や全起磁力の低減を図ることができる。また、リ
ング状強磁性体シムが箔状強磁性体を巻回して所定の厚
さに形成されることにより、容易に製作することができ
る。また、リング状強磁性体シムが初期設定用と初期設
定時に予知不可能な誤差を補正する補正用とで構成され
ていることにより、磁場の均一度調整を容易に行うこと
ができる。また、超電導マグネット体ボア部にボア部用
リング状強磁性体シムを配置したことにより、磁場の均
一度調整を容易に行うことができる。また、超電導マグ
ネット体の表面に環状超電導コイルの中心に対して同心
状に形成された溝にリング状強磁性体シムを配置したこ
とにより、作業性の向上を図ることができる。
【００２３】また、超電導マグネット体の表面に配置し
た保持部材に、環状超電導コイルの中心に対して同心状
になるように溝を形成し、溝内にリング状強磁性体シム
を配置したことにより、リング状強磁性体シムの取り付
けが容易となり、作業性の向上を図ることができる。ま
た、環状超電導コイルの中心に対して同心状に配置した
リング状強磁性体シムを真空断熱容器で保持したことに
より、低温容器を真空断熱容器に支持させる第１の支持
部材を細くできるので、高価な液体ヘリウムの消費を低
減することができる。さらに、環状超電導コイルの中心
に対して同心状に初期設定用リング状強磁性体シムを配
置し、さらに初期設定時に予知不可能な誤差を補正する
補正用リング状強磁性体シムにより磁場の調整を行うよ
うにしたことにより、製作誤差や環境磁場による誤差を
補正して、磁場均一度の調整を効率よく行うことができ
る。
た保持部材に、環状超電導コイルの中心に対して同心状
になるように溝を形成し、溝内にリング状強磁性体シム
を配置したことにより、リング状強磁性体シムの取り付
けが容易となり、作業性の向上を図ることができる。ま
た、環状超電導コイルの中心に対して同心状に配置した
リング状強磁性体シムを真空断熱容器で保持したことに
より、低温容器を真空断熱容器に支持させる第１の支持
部材を細くできるので、高価な液体ヘリウムの消費を低
減することができる。さらに、環状超電導コイルの中心
に対して同心状に初期設定用リング状強磁性体シムを配
置し、さらに初期設定時に予知不可能な誤差を補正する
補正用リング状強磁性体シムにより磁場の調整を行うよ
うにしたことにより、製作誤差や環境磁場による誤差を
補正して、磁場均一度の調整を効率よく行うことができ
る。
【図１】 この発明の実施の形態１の構成を示す斜視図
である。
である。
【図２】 図１の要部を示す斜視図である。
【図３】 図１の断面を示す模式図である。
【図４】 図１の要部を示す断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態２の構成を示す断面図
である。
である。
【図６】 この発明の実施の形態３のリング状強磁性体
シムが発生するＺ偶数成分の分布状況を示す説明図であ
る。
シムが発生するＺ偶数成分の分布状況を示す説明図であ
る。
【図７】 この発明の実施の形態３の設計結果を示す説
明図である。
明図である。
【図８】 この発明の実施の形態３の設計結果を示す説
明図である。
明図である。
【図９】 この発明の実施の形態４の説明用の断面模式
図である。
図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４の構成を示す断面
模式図である。
模式図である。
【図１１】 従来の上下対向配置型のＭＲＩ装置用超電
導マグネット装置の外観図である。
導マグネット装置の外観図である。
【図１２】 図１１の断面模式図である。
【図１３】 図１１の回路模式図である。
【図１４】 式（１）のｒ，θ，φの座標系を示す説明
図である。
図である。
２４，２８ 真空断熱容器、２４ａ，２８ａ ボア部、
２５，２９ 低温容器、２６，３０ 環状超電導コイ
ル、２７，３１ 超電導マグネット体、３７，３８ 磁
気シールド板、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，５６
ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂ 溝、４５，４６〜４９，
５０，６０，６１，６４ リング状強磁性体シム、５
１，５２ 細片状強磁性体シム、５６，５７ 保持部
材、６２ 第１の支持部材、６３ 第２の支持部材。
２５，２９ 低温容器、２６，３０ 環状超電導コイ
ル、２７，３１ 超電導マグネット体、３７，３８ 磁
気シールド板、４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，５６
ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂ 溝、４５，４６〜４９，
５０，６０，６１，６４ リング状強磁性体シム、５
１，５２ 細片状強磁性体シム、５６，５７ 保持部
材、６２ 第１の支持部材、６３ 第２の支持部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 成紀 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4C096 AB32 AB47 CA02 CA04 CA10 CA16 CA22 CA25 CA32 CA42
Claims (8)
- 【請求項１】 環状超電導コイルが収納されて対向配置
された一対の超電導マグネット体の表面に細片状強磁性
体シムを配置し、上記細片状強磁性体シムにより上記超
電導マグネット体間の中心部近傍に作られた均一磁場空
間の磁場の均一度を向上させるようにした超電導マグネ
ット装置において、上記環状超電導コイルの中心に対し
て同心状に上記超電導マグネット体の表面にリング状強
磁性体シムを配置したことを特徴とする超電導マグネッ
ト装置。 - 【請求項２】 リング状強磁性体シムは箔状強磁性体を
巻回して所定の厚さに形成したものであることを特徴と
する請求項１に記載の超電導マグネット装置。 - 【請求項３】 リング状強磁性体シムは初期設定用と初
期設定時に予知不可能な誤差を補正する補正用とで構成
されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
載の超電導マグネット装置。 - 【請求項４】 各超電導マグネット体の環状超電導コイ
ルの中心部にボア部を形成し、上記ボア部にボア部用リ
ング状強磁性体シムを配置したことを特徴とする請求項
１から請求項３のいずれか一項に記載の超電導マグネッ
ト装置。 - 【請求項５】 リング状強磁性体シムは超電導マグネッ
ト体の表面に環状超電導コイルの中心に対して同心状に
形成された溝に配置されていることを特徴とする請求項
１から請求項４のいずれか一項に記載の強磁性体記載の
超電導マグネット装置。 - 【請求項６】 超電導マグネット体の表面に保持部材を
配置し、環状超電導コイルの中心に対して同心状になる
ように上記保持部材に溝を形成し、上記溝内にリング状
強磁性体シムを配置したことを特徴とする請求項１から
請求項４のいずれか一項に記載の超電導マグネット装
置。 - 【請求項７】 液体ヘリウムが封入された低温容器内に
環状超電導コイルを収納し、上記低温容器を真空断熱容
器に収納した超電導マグネット体を一対として対向配置
し、上記各超電導マグネット体の対向面とは反対側にそ
れぞれ強磁性体の磁気シールド板を配置して、上記各磁
気シールド板間を強磁性体のヨークで連結し、上記低温
容器を第１の支持部材を介して上記真空断熱容器で支持
し、上記真空断熱容器を第２の支持部材により上記磁気
シールド板で支持した超電導マグネット装置において、
上記環状超電導コイルの中心に対して同心状に配置した
リング状強磁性体シムを上記真空断熱容器で保持したこ
とを特徴とする超電導マグネット装置。 - 【請求項８】 環状超電導コイルが収納されて対向配置
された一対の超電導マグネット体の表面に配置した細片
状強磁性体シムにより、上記両超電導マグネット体間の
中心部近傍に作られた均一磁場空間の磁場の均一度を向
上させるようにした超電導マグネット装置の磁場均一度
調整方法において、上記環状超電導コイルの中心に対し
て同心状に初期設定用リング状強磁性体シムを配置し、
さらに初期設定時に予知不可能な誤差を補正する補正用
リング状強磁性体シムにより磁場の調整を行うことを特
徴とする超電導マグネット装置の磁場均一度調整方法。
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