JP2011062274A - 磁場分布測定方法、磁場分布測定用治具、磁石装置及び磁気共鳴撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁場空間に磁場を発生させる磁場発生源と、複数の磁性材を不均一に配置し磁場空間内の磁場の均一度を向上させる磁場均一度調整装置とを備えた磁石装置での磁場空間の磁場分布測定方法において、磁性材の磁場均一度調整装置に配置する位置を変えながら、磁性材が磁場空間の表面に作る磁場分布を取得し、磁場分布のピーク位置θに対する磁場分布の半値半幅dθの関数を設定し、磁場空間の表面上に配置し磁場を計測する複数の計測点M1〜M4の間隔dθa、dθb、dθcを、計測点M1〜M4を置いた位置に一致するピーク位置θから関数によって導かれる半値半幅dθ以下になるように、計測点M1〜M4の位置によって間隔dθa、dθb、dθcの大きさを変えている。
【選択図】図6
Description
前記磁性材の前記磁場均一度調整装置に配置する位置を変えながら、前記磁性材が前記磁場空間の表面に作る磁場分布を取得し、
前記磁場分布のピーク位置に対する前記磁場分布の半値半幅の関数を取得し、
前記磁場空間の表面上に配置し前記磁場を計測する複数の計測点の間隔を、前記計測点を置いた位置に一致する前記ピーク位置から前記関数によって導かれる前記半値半幅以下になるように、前記計測点の位置によって前記間隔の大きさを変えることを特徴としている。
前記磁性材の前記磁場均一度調整装置に配置する位置を変えたときに、前記磁性材が前記磁場空間の表面に作る磁場分布を用いて取得した、前記磁場分布のピーク位置に対する前記磁場分布の半値半幅の関数を用いて、前記磁場空間の表面上に配置し前記磁場を計測する複数の計測点の間隔を、前記計測点を置いた位置に一致する前記ピーク位置から前記関数によって導かれる前記半値半幅以下になるように、前記計測点の位置によって前記間隔の大きさを変えている前記計測点に、磁場センサを固定するホルダと、
前記ホルダを、前記磁場空間における磁場の向きに平行な回転軸のまわりに回転させることが出来るように構成された座とを有することを特徴としている。
図1に、本発明の第1の実施形態に係る磁石装置8の斜視図を示す。第1の実施形態の磁石装置8は垂直磁場型の磁石装置である。磁石装置8には、一対の磁極1、2が、2本の連結柱5によって互いに離されて、(均一)磁場空間3を挟むように上下方向(z軸方向)に対向して配置されている。磁極1、2にはそれぞれ、磁場発生源(起磁力源)としての永久磁石6、7と、磁場均一度調整装置15、16としてのシムトレイとが内蔵されている。永久磁石6、7と、磁場均一度調整装置15、16と、連結柱5と、磁場均一度調整装置15と16の間の空隙部11とによって磁気回路10が構成されている。均一磁場空間3は、この空隙部11内に形成されている。均一磁場空間3の外形はどのような形状であっても構わないが、多くの場合、球状あるいは偏平な回転楕円体となり、図1では球状の場合を例示している。均一磁場空間3における磁場の向き4は、上下方向(z軸方向)に一致している。
図10に、本発明の第2の実施形態に係る磁場分布測定用治具32を示す。第2の実施形態の磁場分布測定用治具32が、第1の実施形態の磁場分布測定用治具32と異なる点は、穴31それぞれに、磁場センサ30が嵌め込まれている点である。穴31から穴31へ磁場センサ30を差し替える必要がなく、磁場分布の測定に際して、z軸回りに1回転のみさせればよく、差し替える度に回転させる必要がない。これにより、磁場分布測定に要する時間を短縮することができる。
図11Aに、本発明の第3の実施形態に係る磁石装置8の斜視図を示す。第3の実施形態の磁石装置8は、第1の実施形態の垂直磁場型の磁石装置8の類型であり、第1の実施形態の垂直磁場型の磁石装置8を横に90度倒したような構造になっている。これに伴い、z軸も90度倒して水平方向に変更している。このため、第3の実施形態の磁石装置8でも、第1の実施形態の磁石装置8と同様の議論ができ、同様の効果を得ることができる。
図12Aに、本発明の第4の実施形態に係る磁石装置8の斜視図を示す。第4の実施形態の磁石装置8は、水平磁場型の磁石装置であり、z軸は水平方向を向いている。磁石装置8は、中心軸がz軸に一致する円筒形状の真空容器41と、真空容器41の内側の壁に沿って配置され中心軸がz軸に一致する円筒形状の磁場均一度調整装置(シムトレイ)45と、真空容器41の上部に配置された冷凍機46とを有している。
3 (均一)磁場空間(撮像領域)
4 磁場空間における磁場の向き
8 磁石装置
9 磁気共鳴撮像装置
12 磁石中心(磁石対称点)
13 中心軸
14 赤道面(磁石対称面)
15、16 磁場均一度調整装置(シムトレイ)
17 磁性材(シム)
24、25 シムトレイ中心(R=0)
28 ホルダ
29 座
30 磁場センサ
31 ホルダに設けられた穴
32 磁場分布測定用治具
33 半月板状のホルダ
44 液体ヘリウム
45 磁場均一度調整装置(シムトレイ)
53 シムトレイ中心
54 シムトレイ端部
Claims (11)
- 磁場空間に磁場を発生させる磁場発生源と、複数の磁性材を不均一に配置し前記磁場空間内の磁場の均一度を向上させる磁場均一度調整装置とを備えた磁石装置での前記磁場空間の磁場分布測定方法において、
前記磁性材の前記磁場均一度調整装置に配置する位置を変えながら、前記磁性材が前記磁場空間の表面に作る磁場分布を取得し、
前記磁場分布のピーク位置に対する前記磁場分布の半値半幅の関数を設定し、
前記磁場空間の表面上に配置し前記磁場を計測する複数の計測点の間隔を、前記計測点を置いた位置に一致する前記ピーク位置から前記関数によって導かれる前記半値半幅以下になるように、前記計測点の位置によって前記間隔の大きさを変えることを特徴とする磁場分布測定方法。 - 前記磁場空間に発生している前記磁場の向きと、前記磁場空間の中心から複数の前記計測点へのそれぞれの方向との成す複数の角度は、互いに等差の関係になっていないことを特徴とする請求項1に記載の磁場分布測定方法。
- 前記磁場均一度調整装置は、前記磁場空間を挟むように、前記磁場の向きに対向して配置され、複数の前記磁性材を支持する一対の円板を有し、
前記角度が略0度および略180度における前記間隔よりも、前記角度が略90度における前記間隔の方が広いことを特徴とする請求項2に記載の磁場分布測定方法。 - 前記角度が略90度における前記間隔は、前記角度が略0度および略180度における前記間隔の2倍以上であることを特徴とする請求項3に記載の磁場分布測定方法。
- 前記磁場均一度調整装置は、複数の前記磁性材を支持し、中心軸が前記磁場の向きに平行であり、前記磁場空間を囲む円筒を有し、
前記角度が略0度および略180度における前記間隔の方が、前記角度が略90度における前記間隔よりも広いことを特徴とする請求項2に記載の磁場分布測定方法。 - 前記角度が略0度および略180度における前記間隔は、前記角度が略90度における前記間隔の2倍以上であることを特徴とする請求項5に記載の磁場分布測定方法。
- 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の磁場分布測定方法により配置された前記計測点で前記磁場発生源で発生させた磁場を計測した計測結果に基づいて、複数の磁性材を配置した前記磁場均一度調整装置によって、前記磁場空間内の磁場の均一度を向上させていることを特徴とする磁石装置。
- 磁場空間に磁場を発生させる磁場発生源と、複数の磁性材を不均一に配置し前記磁場空間内の磁場の均一度を向上させる磁場均一度調整装置とを備えた磁石装置での前記磁場空間の磁場分布測定用治具において、
前記磁性材の前記磁場均一度調整装置に配置する位置を変えたときに、前記磁性材が前記磁場空間の表面に作る磁場分布を用いて設定した、前記磁場分布のピーク位置に対する前記磁場分布の半値半幅の関数を用いて、前記磁場空間の表面上に配置し前記磁場を計測する複数の計測点の間隔を、前記計測点を置いた位置に一致する前記ピーク位置から前記関数によって導かれる前記半値半幅以下になるように、前記計測点の位置によって前記間隔の大きさを変えている前記計測点に、磁場センサを固定するホルダと、
前記ホルダを、前記磁場空間における磁場の向きに平行な回転軸のまわりに回転させることが出来るように構成された座とを有することを特徴とする磁場分布測定用治具。 - 前記ホルダには、複数の前記計測点それぞれに、前記磁場センサが配置してあることを特徴とする請求項8に記載の磁場分布測定用治具。
- 請求項8又は請求項9に記載の磁場分布測定用治具により設定された前記計測点で前記磁場発生源で発生させた磁場を計測した計測結果に基づいて、複数の磁性材を配置した前記磁場均一度調整装置によって、前記磁場空間内の磁場の均一度を向上させていることを特徴とする磁石装置。
- 請求項7又は請求項10に記載の磁石装置を搭載していることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
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