JP2003524445A - 磁気共鳴イメージング装置の磁場安定化 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置の磁場安定化

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JP2003524445A
JP2003524445A JP2000570598A JP2000570598A JP2003524445A JP 2003524445 A JP2003524445 A JP 2003524445A JP 2000570598 A JP2000570598 A JP 2000570598A JP 2000570598 A JP2000570598 A JP 2000570598A JP 2003524445 A JP2003524445 A JP 2003524445A
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heat pump
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クルイプ，マーセル，ジャン，マリー
パーカー，ニコラス，デビッド
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オックスフォード マグネット テクノロジー リミテッド
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Abstract

(57)【要約】 磁気共鳴イメージング装置に正確な磁場を発生させる装置が提供される。この装置は多数の永久磁石組立体１を有し、これらの組立体はそれぞれ、永久磁石組立体１と傾斜コイル３との間に位置し熱良導体であるプレート５と熱的接触関係にある。プレート５に接続された１またはそれ以上の温度センサー７は制御回路８へ信号を供給し、この制御回路がプレート５に接続された複数の熱電ヒートポンプ装置９の動作を制御して、熱ポンプ装置９と傾斜コイル３が発生する熱の総和が一定に保たれ、磁気共鳴イメージング装置のヨーク１０により消散されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置の永久磁石により発生される磁場を傾斜
コイルの動作による温度変動に対して安定化する技術に関する。
【０００１】 高度に安定で均一な磁場は、磁気共鳴イメージングのような多数の分析法を活
用する上で本質的に重要である。多量の永久磁石材料より成る組立体を用いて、
かかる磁場を発生することができる。
【０００２】 これらの用途に用いる十分なエネルギー密度を発生させる永久磁石材料の大部
分は、一般的に、温度変動に敏感である。磁気共鳴イメージング装置は、制御さ
れ、また時間的又は空間的に迅速な主要磁場成分の変動を必要とする。これは、
いわゆる傾斜コイルにより得られる。傾斜コイルは、永久磁石材料より成る磁極
片の近くに配置するのが一般的である。傾斜コイルは、かなりの量の熱を消散す
る。傾斜コイルは空気または水のような液体で冷却されるが、傾斜コイルの作動
後において温度の上昇を回避することは困難である。このように温度が上昇する
と磁気構造の残部へ熱束が流れ、永久磁石材料の温度が上昇する。この温度上昇
により磁場がドリフトして、映像の品質に悪影響を与える。
【０００３】 本発明の目的は、傾斜コイル作動時における永久磁石組立体の温度変動を最小
限に抑える手段を提供することにある。
【０００４】 本発明によると、ヨークに装着された多数の永久磁石組立体がそれぞれ、永久
磁石組立体と傾斜コイルとの間に配置された熱良導体であるプレートと熱的接触
状態にある磁気共鳴イメージング装置において正確な磁場を発生させる装置であ
って、プレートに接続された１またはそれ以上の温度センサーが制御回路手段へ
信号を供給し、制御回路手段が該プレートに接続された複数の熱電ヒートポンプ
装置の動作を制御して、熱電ヒートポンプ装置と傾斜コイルとが発生する熱の総
量が一定に保たれ、磁気共鳴イメージング装置のヨークにより消散されるように
することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置における正確な磁場を発生させ
る装置が提供される。
【０００５】 本発明の１つの局面によると、熱電ヒートポンプ装置が、傾斜コイルと永久磁
石材料の間のプレートの表面に装着される。
【０００６】 本発明の別の局面によると、熱電ヒートポンプ装置がそのプレートの端縁部に
装着される。
【０００７】 図１を参照して、永久磁石組立体１は永久磁石材料２の層より成る。傾斜コイ
ル３は、永久磁石材料２と、良好な磁場品質が必要とされる空間４との間に位置
する。永久磁石材料２は、熱良導体であるプレート５と良好な熱的接触関係にあ
る。傾斜コイル３とプレート５との間には、断熱層６がある。プレート５には、
サーミスタまたは温度抵抗デバイスのような１またはそれ以上の温度センサー７
が装着されている。温度センサーは、制御回路８へ入力信号を供給する。制御回
路８は、プレート５に固定された熱電ヒートポンプ装置９へ送る電流を制御する
。この目的に好適なものとして市場で容易に入手可能な自己接着性ヒーターパッ
ドがあるが、これは、装着が容易で熱電ヒートポンプ装置を比較的薄くでき、回
路の磁気効率が大きく劣化しないからである。過渡的影響を考慮しない場合、こ
の制御回路は、熱電ヒートポンプ装置が発生する熱と、傾斜コイルが発生する熱
との総和を一定に保つように動作する。プレート５からの熱束は永久磁石材料を
介してヨーク１０へ送られる。ヨークの温度は十分に一定に保たれるため、熱流
により発生する温度勾配は経時的に著しく変化しない。別の方法として、ヨーク
１０の温度を測定し、熱制御アルゴリズムの入力として用いることができる。
【０００８】 図２は別の構成を示す。この構成では、熱電ヒートポンプ装置９を、プレート
５の平坦な面に装着せずに、プレート５の端縁部に取り付ける。これにより、熱
電ヒートポンプ装置９へのアクセスが改善され、その使用が容易になるが、その
理由は、この構成が熱源／熱シンクの熱電ヒートポンプ装置への接続を可能にす
るからである。傾斜コイルが発生する熱は、電流と、傾斜コイルへ供給される電
流の時間的変化の関数である。この電流は、例えば、抵抗シャント１２またはＤ
Ｃ変成器のようないくつかの手段により測定することができる。
【０００９】 上述した本発明は、永久磁石を含む磁石組立体において傾斜コイルの作動によ
る磁場のドリフトを最小限に抑える迅速で効果的な手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の第１実施例を示す。
【図２】 図２は、本発明の第２実施例を示す。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年９月１１日（２０００．９．１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】 日本特開平５−２１２０１２号は、永久磁石が所定の温度に保持される磁気共
鳴イメージング装置を開示する。センサーと、永久磁石を所定の温度に保持する
温度制御手段とより成るフィードバックシステムが設けられている。この温度制
御手段は、フィン構造に接続された複数のヒートパイプより成る熱伝導手段より
成り、このフィン構造はその内部に組み込まれたヒーターにより加熱されるか又
は感知温度に応じてファンにより冷却される。センサーは、１つのヒートパイプ
上に装着され、傾斜磁場コイルの発熱による温度を検知して、傾斜磁場コイルと
永久磁石の間に設けられた熱伝導手段を制御する信号を与えることにより、所定
の温度が維持されるようにする。 本発明によると、傾斜コイルと、ヨークと、ヨーク上に装着された多数の永久
磁石組立体と、熱良導体であり、永久磁石組立体と傾斜コイルとの間に位置して
、各永久磁石組立体と熱的接触関係にあるプレートと、プレートに連携する１ま
たはそれ以上の温度センサーと、制御回路とより成る磁気共鳴イメージング装置
において、傾斜コイルへ供給される電流を測定する電流測定手段と、プレートに
接続された複数の熱電ヒートポンプ装置とをさらに備え、熱電ヒートポンプ装置
は、熱電ヒートポンプ装置と傾斜コイルにより発生される熱の総量が一定に保た
れ、ヨークにより消散されるように、温度センサー及び電流測定手段からの入力
信号に応じて制御回路により制御されることを特徴とする磁気共鳴イメージング
装置が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C096 AB32 AD02 AD08 AD23 CA05 CA16 CA56

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヨークに装着された多数の永久磁石組立体がそれぞれ、永久
    磁石組立体と傾斜コイルとの間に配置された熱良導体であるプレートと熱的接触
    状態にある磁気共鳴イメージング装置において正確な磁場を発生させる装置であ
    って、プレートに接続された１またはそれ以上の温度センサーが制御回路手段へ
    信号を供給し、制御回路手段が該プレートに接続された複数の熱電ヒートポンプ
    装置の動作を制御して、熱電ヒートポンプ装置と傾斜コイルとが発生する熱の総
    量が一定に保たれ、磁気共鳴イメージング装置のヨークにより消散されるように
    することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置における正確な磁場を発生させ
    る装置。
  2. 【請求項２】 熱電ヒートポンプ装置は、傾斜コイルと永久磁石材料との間
    のプレートの表面に装着されている請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 熱電ヒートポンプ装置は、プレートの端縁部に装着されてい
    る請求項１の装置。
  4. 【請求項４】 傾斜コイルへ供給される電流を測定して、制御回路への入力
    として使用する上記任意の請求項の装置。
  5. 【請求項５】 添付図面を参照して概要を上述した装置。
JP2000570598A 1998-09-11 1999-08-23 磁気共鳴イメージング装置の磁場安定化 Pending JP2003524445A (ja)

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