JP2787509B2 - 磁場発生装置 - Google Patents
磁場発生装置Info
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- JP2787509B2 JP2787509B2 JP2267448A JP26744890A JP2787509B2 JP 2787509 B2 JP2787509 B2 JP 2787509B2 JP 2267448 A JP2267448 A JP 2267448A JP 26744890 A JP26744890 A JP 26744890A JP 2787509 B2 JP2787509 B2 JP 2787509B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複数の異方性台形セグメント磁石をリング
状に配置して双極子リング磁石を構成し、この双極子リ
ング磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置に関す
る。
状に配置して双極子リング磁石を構成し、この双極子リ
ング磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置に関す
る。
本発明は、核磁気共鳴を利用したコンピュータ断層撮
影装置（NMR−CT装置）に用いて好適である。
影装置（NMR−CT装置）に用いて好適である。
［従来技術と問題点］ NMR−CT装置で得られる影像の鮮明度は装置の磁場の
均一性に大きく影響される。均一磁場を広範囲に得るた
めの装置として、複数の異方性台形セグメント磁石をリ
ング状に配置して双極子リング磁石を構成し、この双極
子リング磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置が
知られている。
均一性に大きく影響される。均一磁場を広範囲に得るた
めの装置として、複数の異方性台形セグメント磁石をリ
ング状に配置して双極子リング磁石を構成し、この双極
子リング磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置が
知られている。
双極子リング磁石として、従来から、フェライト磁石
或いは希土類磁石が使用されている。しかしながら、フ
ェライト磁石を使用した場合には装置の重量が非常に大
きくなるという問題があった。一方、希土類磁石は非常
に高価なため、希土類磁石使用の場合は装置の製造費が
非常に高いという経済上の問題があった。
或いは希土類磁石が使用されている。しかしながら、フ
ェライト磁石を使用した場合には装置の重量が非常に大
きくなるという問題があった。一方、希土類磁石は非常
に高価なため、希土類磁石使用の場合は装置の製造費が
非常に高いという経済上の問題があった。
以下、第３図及び第４図を参照して、上述の従来例を
更に詳しく説明する。
更に詳しく説明する。
第３図は双極子リング磁石を使用した磁場発生装置の
正面図、第４図は装置の側面図である。尚、第３図では
双極子リング磁石８のみが図示されている。更に、第３
図及び第４図に示す双極子リング及び装置は、希土類磁
石を使用した場合を想定して図示してあるので、フェラ
イト磁石使用の場合は各々の異方性台形セグメント磁石
の高さは図示の場合よりも高くなる。
正面図、第４図は装置の側面図である。尚、第３図では
双極子リング磁石８のみが図示されている。更に、第３
図及び第４図に示す双極子リング及び装置は、希土類磁
石を使用した場合を想定して図示してあるので、フェラ
イト磁石使用の場合は各々の異方性台形セグメント磁石
の高さは図示の場合よりも高くなる。
第３図に示す双極子リング磁石８は、16個の台形セグ
メント磁石10（１）乃至10（16）からなり、５個の双極
子リング磁石から成る磁場発生装置20（第４図）の一部
を構成する。
メント磁石10（１）乃至10（16）からなり、５個の双極
子リング磁石から成る磁場発生装置20（第４図）の一部
を構成する。
第３図に示す異方性台形セグメント磁石の端面の矢印
は磁化の方向を示し、白抜きの矢印11は双極子リング磁
石８の均一磁界の方向を示す。
は磁化の方向を示し、白抜きの矢印11は双極子リング磁
石８の均一磁界の方向を示す。
第３図に示すように、双極子リング８の内径を800mm
とする（他の双極子リング12,14,16,18（第４図参照）
の夫々の内径も同じ800mmである）。更に、第４図に示
すように、５個の双極子リング8,12,14,16,18の夫々の
長さを図面に示すようにし、磁場発生装置20の中央部の
領域22（直径400mmの球）内で2000G（ガウス）の均一な
磁場を得るためには、フェライト磁石を使用した場合、
装置に使用した磁石重量は12,300Kgとなった。一方、希
土類磁石としてNd−Fe−Ｂ（ネオジム・鉄・ホウ素）磁
石を使用した場合には、フェライト磁石の場合の重量の
約23％の2,850Kgであった。しかし、希土類磁石の価格
はフェライト磁石の価格の約10倍なので、フェライト磁
石を使用する場合に比べて約2.3倍のコスト高となる。
とする（他の双極子リング12,14,16,18（第４図参照）
の夫々の内径も同じ800mmである）。更に、第４図に示
すように、５個の双極子リング8,12,14,16,18の夫々の
長さを図面に示すようにし、磁場発生装置20の中央部の
領域22（直径400mmの球）内で2000G（ガウス）の均一な
磁場を得るためには、フェライト磁石を使用した場合、
装置に使用した磁石重量は12,300Kgとなった。一方、希
土類磁石としてNd−Fe−Ｂ（ネオジム・鉄・ホウ素）磁
石を使用した場合には、フェライト磁石の場合の重量の
約23％の2,850Kgであった。しかし、希土類磁石の価格
はフェライト磁石の価格の約10倍なので、フェライト磁
石を使用する場合に比べて約2.3倍のコスト高となる。
尚、上記の比較に使用したフェライト磁石及び希土類
磁石の磁気特性は以下の通りである。
磁石の磁気特性は以下の通りである。
［フェライト磁石］ 残留磁束密度（Br） ＝0.4KG 最大エネルギー積（（BH）ｍ） ＝3.8MGOe 比重＝５ ［Nd−Fe−Ｂ磁石］ 残留磁束密度（Br） ＝11.6KG 最大エネルギー積（（BH）ｍ） ＝32.0MGOe 比重＝7.4 ［発明の目的］ 本発明の目的は、安価という経済状の利点があるが磁
気特性が低いために装置の重量が増加するフェライト磁
石と、高価であるが磁気特性が高く装置の軽量化が図れ
る希土類磁石を組み合せ、双方の長所を利用して経済的
で且つ軽量な磁場発生装置を提供することである。
気特性が低いために装置の重量が増加するフェライト磁
石と、高価であるが磁気特性が高く装置の軽量化が図れ
る希土類磁石を組み合せ、双方の長所を利用して経済的
で且つ軽量な磁場発生装置を提供することである。
［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明によれば、複数の異方性台形セグメント磁石を
リング状に配置して双極子リング磁石を構成し、該双極
子リング磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置に
おいて、上記複数の異方性台形セグメント磁石の内、上
記双極子リング磁石内に形成される均一磁場の磁界の方
向に平行な磁化方向を有する異方性台形セグメント磁石
をフェライト磁石とし、上記双極子リング磁石内に形成
される均一磁場の磁界の方向に平行でない磁化方向を有
する異方性台形セグメント磁石を希土類磁石として上記
目的を達成している。
リング状に配置して双極子リング磁石を構成し、該双極
子リング磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置に
おいて、上記複数の異方性台形セグメント磁石の内、上
記双極子リング磁石内に形成される均一磁場の磁界の方
向に平行な磁化方向を有する異方性台形セグメント磁石
をフェライト磁石とし、上記双極子リング磁石内に形成
される均一磁場の磁界の方向に平行でない磁化方向を有
する異方性台形セグメント磁石を希土類磁石として上記
目的を達成している。
［実施例］ 以下、第１図及び第２図を参照して本発明の好適実施
例を説明する。
例を説明する。
第１図は本発明に係る磁場発生装置36（第２図参照）
の正面図、第２図はその側面図である。
の正面図、第２図はその側面図である。
第２図から明らかなように、磁場発生装置36は、本実
施例では５個の双極子リング磁石28,40,42,44,46を有す
る。尚、第１図の正面図では装置36の一部を構成する双
極子リング磁石28のみが図示されている。
施例では５個の双極子リング磁石28,40,42,44,46を有す
る。尚、第１図の正面図では装置36の一部を構成する双
極子リング磁石28のみが図示されている。
第１図に示すように、双極子リング磁石28を構成する
異方性台形セグメント磁石30（１）乃至30（16）の内、
双極子リング磁石の内部に形成される均一磁場（参照番
号31で示す）に平行の磁化方向を有する異方性台形セグ
メント磁石30（５）及び35（13）は、他の異方性台形セ
グメント磁石に比べて均一磁場31（即ち、装置の領域50
（第２図））の形成には重要でないことから、磁気特性
が低いが価格の安いフェライト磁石を使用している。一
方、30（５）及び30（13）以外の異方性台形セグメント
磁石（即ち、均一磁場発生に影響の強い磁石）は、装置
の軽量化を図るため、高価ではあるが磁気特性の高い希
土類磁石を使用している。
異方性台形セグメント磁石30（１）乃至30（16）の内、
双極子リング磁石の内部に形成される均一磁場（参照番
号31で示す）に平行の磁化方向を有する異方性台形セグ
メント磁石30（５）及び35（13）は、他の異方性台形セ
グメント磁石に比べて均一磁場31（即ち、装置の領域50
（第２図））の形成には重要でないことから、磁気特性
が低いが価格の安いフェライト磁石を使用している。一
方、30（５）及び30（13）以外の異方性台形セグメント
磁石（即ち、均一磁場発生に影響の強い磁石）は、装置
の軽量化を図るため、高価ではあるが磁気特性の高い希
土類磁石を使用している。
第２図に示す双極子リング磁石40,42,44及び46につい
ても、双極子リング磁石内に形成される均一磁場の磁界
の方向に平行な磁化方向を有する異方性台形セグメント
磁石をフェライト磁石とし、上記均一磁場の磁界の方向
に平行でない磁化方向を有する異方性台形セグメント磁
石を希土類磁石としている。
ても、双極子リング磁石内に形成される均一磁場の磁界
の方向に平行な磁化方向を有する異方性台形セグメント
磁石をフェライト磁石とし、上記均一磁場の磁界の方向
に平行でない磁化方向を有する異方性台形セグメント磁
石を希土類磁石としている。
尚、本発明に係わる磁場発生装置では、各々の異方性
台形セグメント磁石の高さは、磁石の大きさに応じて数
理計画性を用いて最適寸法が求められている。
台形セグメント磁石の高さは、磁石の大きさに応じて数
理計画性を用いて最適寸法が求められている。
更に、均一磁場は装置の中央部分に発生するので、使
用する双極子リング磁石の数は奇数個とする必要があ
る。何故なら、偶数個使用の場合には、装置の中央部分
に双極子リング磁石の端部が位置して磁場の均一性に悪
影響があるからである。
用する双極子リング磁石の数は奇数個とする必要があ
る。何故なら、偶数個使用の場合には、装置の中央部分
に双極子リング磁石の端部が位置して磁場の均一性に悪
影響があるからである。
更に又、均一磁場を得るためには、磁気回路は対称形
になっているのが望ましい。このためには、台形セグメ
ント磁石数は偶数である必要がある。本発明では、90度
毎に配置した４つの台形セグメント磁石を基本とし、8,
16,32のように各磁石を順次２分割した数に等しくなる
ようにしている。異方性台形セグメント磁石の数は多い
方が磁場の均一性を良好にするが、磁気回路が複雑にな
るので、台形セグメント磁石の数は最大32が適当であ
る。
になっているのが望ましい。このためには、台形セグメ
ント磁石数は偶数である必要がある。本発明では、90度
毎に配置した４つの台形セグメント磁石を基本とし、8,
16,32のように各磁石を順次２分割した数に等しくなる
ようにしている。異方性台形セグメント磁石の数は多い
方が磁場の均一性を良好にするが、磁気回路が複雑にな
るので、台形セグメント磁石の数は最大32が適当であ
る。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、安価という経
済状の利点があるが磁気特性が低いために装置の重量が
増加するフェライト磁石と、高価であるが磁気特性が高
く装置の軽量化が図れる希土類磁石とを組み合せること
により、双方の長所を利用して経済的で且つ軽量な磁場
発生装置が得られる。
済状の利点があるが磁気特性が低いために装置の重量が
増加するフェライト磁石と、高価であるが磁気特性が高
く装置の軽量化が図れる希土類磁石とを組み合せること
により、双方の長所を利用して経済的で且つ軽量な磁場
発生装置が得られる。
第１図は本発明に係る磁場発生装置の正面図、第２図は
本発明に係る磁場発生装置の側面図、第３図は従来の磁
場発生装置の正面図、第４図は従来の磁場発生装置の側
面図である。 図中、28,40,42,44,46は双極子リング磁石、30（１）乃
至30（16）は異方性台形セグメント磁石、36は磁場発生
装置、50は均一磁場となる球形空間を示す。
本発明に係る磁場発生装置の側面図、第３図は従来の磁
場発生装置の正面図、第４図は従来の磁場発生装置の側
面図である。 図中、28,40,42,44,46は双極子リング磁石、30（１）乃
至30（16）は異方性台形セグメント磁石、36は磁場発生
装置、50は均一磁場となる球形空間を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】複数の異方性台形セグメント磁石をリング
状に配置して双極子リング磁石を構成し、該双極子リン
グ磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置におい
て、 上記複数の異方性台形セグメント磁石の内、上記双極子
リング磁石内に形成される均一磁場の磁界の方向に平行
な磁化方向を有する異方性台形セグメント磁石をフェラ
イト磁石とし、上記双極子リング磁石内に形成される均
一磁場の磁界の方向に平行でない磁化方向を有する異方
性台形セグメント磁石を希土類磁石としたことを特徴と
する磁場発生装置。 - 【請求項２】上記異方性台形セグメント磁石の夫々の高
さは、夫々の異方性台形セグメント磁石の磁化の大きさ
に応じて決められている特許請求の範囲第１項記載の磁
場発生装置。 - 【請求項３】上記双極子リング磁石の中心軸に対して対
称の位置にある１対の異方性台形セグメント磁石の夫々
の高さは等しい特許請求の範囲第１項叉は第２項に記載
の磁場発生装置。 - 【請求項４】上記双極子リング磁石の夫々を構成する異
方性台形セグメント磁石の数は、８の正倍数である特許
請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の磁場発
生装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2267448A JP2787509B2 (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | 磁場発生装置 |
| DE69128758T DE69128758T2 (de) | 1990-10-04 | 1991-10-02 | Zylindrische Magnetanordnung geeignet für die Bilderzeugung mittels magnetischer Kernresonanz |
| EP91116845A EP0479278B1 (en) | 1990-10-04 | 1991-10-02 | Cylindrical magnet apparatus suitable for nmr imaging |
| US07/771,102 US5148138A (en) | 1990-10-04 | 1991-10-04 | Cylindrical magnet apparatus suitable for nmr imaging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2267448A JP2787509B2 (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | 磁場発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04144542A JPH04144542A (ja) | 1992-05-19 |
| JP2787509B2 true JP2787509B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=17444988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2267448A Expired - Fee Related JP2787509B2 (ja) | 1990-10-04 | 1990-10-04 | 磁場発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787509B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-04 JP JP2267448A patent/JP2787509B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04144542A (ja) | 1992-05-19 |
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Legal Events
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