JP3447090B2 - 超電導性磁石を有する磁気共鳴装置 - Google Patents
超電導性磁石を有する磁気共鳴装置Info
- Publication number
- JP3447090B2 JP3447090B2 JP30804293A JP30804293A JP3447090B2 JP 3447090 B2 JP3447090 B2 JP 3447090B2 JP 30804293 A JP30804293 A JP 30804293A JP 30804293 A JP30804293 A JP 30804293A JP 3447090 B2 JP3447090 B2 JP 3447090B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- connection point
- magnetic resonance
- magnetic
- turns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
- G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/42—Screening
- G01R33/421—Screening of main or gradient magnetic field
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/006—Supplying energising or de-energising current; Flux pumps
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中心軸に関して回転対
称的に配置され、磁気装置内の測定空間に静止磁場を発
生する超電導性内部コイル装置と、内部コイル装置に同
軸となるよう配置されて内部コイル装置により発生され
る磁場から環境を遮蔽するためにそれと直列に電気的に
接続される外部コイル装置とから成る磁気装置により構
成され、磁気装置は、超電導性永久電流スイッチにより
ブリッジされ得、第１と第２の接続点の間に置かれ磁気
装置の一部をブリッジする超電導性分路から成る、磁気
共鳴装置に関する。
称的に配置され、磁気装置内の測定空間に静止磁場を発
生する超電導性内部コイル装置と、内部コイル装置に同
軸となるよう配置されて内部コイル装置により発生され
る磁場から環境を遮蔽するためにそれと直列に電気的に
接続される外部コイル装置とから成る磁気装置により構
成され、磁気装置は、超電導性永久電流スイッチにより
ブリッジされ得、第１と第２の接続点の間に置かれ磁気
装置の一部をブリッジする超電導性分路から成る、磁気
共鳴装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる装置は、欧州特許明細書第B-0 29
9 325 号により周知である。この公知の装置によれば、
分路は、内部コイル装置が外部コイル装置に接続される
点の間に伸びる。したがって、分路は様々な電流が内部
コイル装置及び外部コイル装置を流れることを可能にさ
せるので、外部磁場変化の測定区域の中央における磁場
への影響は低減される。しかしながら、実際上、この方
法によると外部磁場の影響からの遮蔽はかなり不完全で
あり；測定空間において、均一な外部磁場は元の値の略
１５％に減衰させられる。不均一な外部磁場からの遮蔽
は一層不完全である。
9 325 号により周知である。この公知の装置によれば、
分路は、内部コイル装置が外部コイル装置に接続される
点の間に伸びる。したがって、分路は様々な電流が内部
コイル装置及び外部コイル装置を流れることを可能にさ
せるので、外部磁場変化の測定区域の中央における磁場
への影響は低減される。しかしながら、実際上、この方
法によると外部磁場の影響からの遮蔽はかなり不完全で
あり；測定空間において、均一な外部磁場は元の値の略
１５％に減衰させられる。不均一な外部磁場からの遮蔽
は一層不完全である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、均一な外部
磁場のみならず不均一な外部磁場の少なくとも測定空間
の中央部分における磁場への影響の実質的に完全な遮蔽
が得られる上記の形の磁気共鳴装置を提供することを目
的とする。
磁場のみならず不均一な外部磁場の少なくとも測定空間
の中央部分における磁場への影響の実質的に完全な遮蔽
が得られる上記の形の磁気共鳴装置を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る装置は、磁気装置の一部を形成する少なくとも１ター
ンのコイルが、少なくとも一の接続点と内部コイル装置
の最も近い端との間に置かれることを特徴とする。本発
明は、分路が内部コイル装置の端と端の間に伸びる必要
はないことの理解に基づいている。これらの端から数タ
ーンの距離に置かれた接続点を選ぶことにより、最適な
遮蔽の実現を可能にする付加的な自由度が取り込まれ
る。
る装置は、磁気装置の一部を形成する少なくとも１ター
ンのコイルが、少なくとも一の接続点と内部コイル装置
の最も近い端との間に置かれることを特徴とする。本発
明は、分路が内部コイル装置の端と端の間に伸びる必要
はないことの理解に基づいている。これらの端から数タ
ーンの距離に置かれた接続点を選ぶことにより、最適な
遮蔽の実現を可能にする付加的な自由度が取り込まれ
る。
【０００５】特に均一な外部磁場の影響は、磁気装置内
部に対称的に置かれた接続点の間に伸びる分路により最
良に遮蔽され得ることが分かる。したがって、本発明に
よる装置の第１の望ましい実施例は、内部コイル装置の
第１の端と第１の接続点との間に、磁気装置の一部を形
成する同じターン数のコイルが内部コイル装置の第２の
端と第２の接続点との間と同様に置かれることを特徴と
する。
部に対称的に置かれた接続点の間に伸びる分路により最
良に遮蔽され得ることが分かる。したがって、本発明に
よる装置の第１の望ましい実施例は、内部コイル装置の
第１の端と第１の接続点との間に、磁気装置の一部を形
成する同じターン数のコイルが内部コイル装置の第２の
端と第２の接続点との間と同様に置かれることを特徴と
する。
【０００６】関心ある結果は、分路が内部コイル装置の
一部だけをブリッジする場合得られる。したがって、本
発明による装置の更なる望ましい一実施例は、内部コイ
ル装置内の第１及び第２の接続点と、第１及び第２の端
との間に夫々あるターンは、内部コイル装置のコイルの
一部を形成することを特徴とする。かくして、均一な外
部磁場からの優れた遮蔽は、第１と第２の接続点の位置
が関係：
一部だけをブリッジする場合得られる。したがって、本
発明による装置の更なる望ましい一実施例は、内部コイ
ル装置内の第１及び第２の接続点と、第１及び第２の端
との間に夫々あるターンは、内部コイル装置のコイルの
一部を形成することを特徴とする。かくして、均一な外
部磁場からの優れた遮蔽は、第１と第２の接続点の位置
が関係：
【０００７】
【数２】
【０００８】を満たすように選ばれ、ここで、添字ｐは
１次回路と呼ばれて分路によりブリッジされる内部コイ
ル装置の一部に関係し、添字ｓは共に２次回路と呼ばれ
る内部コイル装置の残りの部分と外部コイル装置とに関
係し、Ｋp とＫs は夫々１次回路と２次回路のコイル定
数であり、Ｌp とＬs は夫々１次と２次の回路の自己イ
ンダクタンスであり、Ｍpsはこれらの回路の間の相互イ
ンダクタンスであり、Ａ p は１次回路のすべてのターン
の全表面積である場合、得られる。
１次回路と呼ばれて分路によりブリッジされる内部コイ
ル装置の一部に関係し、添字ｓは共に２次回路と呼ばれ
る内部コイル装置の残りの部分と外部コイル装置とに関
係し、Ｋp とＫs は夫々１次回路と２次回路のコイル定
数であり、Ｌp とＬs は夫々１次と２次の回路の自己イ
ンダクタンスであり、Ｍpsはこれらの回路の間の相互イ
ンダクタンスであり、Ａ p は１次回路のすべてのターン
の全表面積である場合、得られる。
【０００９】多くの磁気共鳴装置において、内部コイル
装置は中心軸に垂直に広がる中心面に関して対称的に配
置される多数のコイル対から成る。かかる場合、優れた
結果が、第１と第２の接続点は、内部コイル装置の外側
コイル対のコイル内で、接続点の各々と最も外側に置か
れる関連するコイルの端との間のターン数がコイルのタ
ーン数の約２５％に達する位置に置かれる時、得られる
ことが分かる。
装置は中心軸に垂直に広がる中心面に関して対称的に配
置される多数のコイル対から成る。かかる場合、優れた
結果が、第１と第２の接続点は、内部コイル装置の外側
コイル対のコイル内で、接続点の各々と最も外側に置か
れる関連するコイルの端との間のターン数がコイルのタ
ーン数の約２５％に達する位置に置かれる時、得られる
ことが分かる。
【００１０】磁気装置の設計の自由度の数、したがっ
て、外部磁場からの更なる最適化の可能性の数は、磁気
装置が第３及び第４の接続点の間に置かれる磁気システ
ムの一部をブリッジする少なくとも一の第２の分路から
成る場合、更に増加させられる。この実施例の第１のバ
ージョンは、第３及び第４の接続点は夫々、内部コイル
装置の第１及び第２の端に置かれることを特徴とする。
高い対称度の得られる第２のバージョンは、内部コイル
装置の一部を形成する同じターン数のコイルが第１及び
第３の接続点の間と、第２及び第４の接続点の間とに置
かれることを特徴とする。中央に関して対称的に置かれ
た内部コイル装置の部分が分路によりブリッジされる第
３のバージョンは、磁気装置の一部を形成する同じター
ン数のコイルが第１の接続点と内部コイル装置の第１の
端の間と、第４の接続点と内部コイル装置の第２の端の
間とに置かれ、第２の接続点と内部コイル装置の第１の
端の間と、第３の接続点と内部コイル装置の第２の端の
間とに磁気装置の一部を形成する同じターン数のコイル
が置かれることを特徴とする。
て、外部磁場からの更なる最適化の可能性の数は、磁気
装置が第３及び第４の接続点の間に置かれる磁気システ
ムの一部をブリッジする少なくとも一の第２の分路から
成る場合、更に増加させられる。この実施例の第１のバ
ージョンは、第３及び第４の接続点は夫々、内部コイル
装置の第１及び第２の端に置かれることを特徴とする。
高い対称度の得られる第２のバージョンは、内部コイル
装置の一部を形成する同じターン数のコイルが第１及び
第３の接続点の間と、第２及び第４の接続点の間とに置
かれることを特徴とする。中央に関して対称的に置かれ
た内部コイル装置の部分が分路によりブリッジされる第
３のバージョンは、磁気装置の一部を形成する同じター
ン数のコイルが第１の接続点と内部コイル装置の第１の
端の間と、第４の接続点と内部コイル装置の第２の端の
間とに置かれ、第２の接続点と内部コイル装置の第１の
端の間と、第３の接続点と内部コイル装置の第２の端の
間とに磁気装置の一部を形成する同じターン数のコイル
が置かれることを特徴とする。
【００１１】自由度の数は、三つ以上の分路が設けられ
る場合、更に増加させられ得る。軸方向に次々に配置さ
れる多数のコイルから成る内部コイル装置において、内
部コイル装置のコイルの各々は分路により望ましくブリ
ッジされ、軸方向に次々に配置される多数のコイルから
成る外部コイル装置において、外部コイル装置のコイル
の各々は分路によりブリッジされる。
る場合、更に増加させられ得る。軸方向に次々に配置さ
れる多数のコイルから成る内部コイル装置において、内
部コイル装置のコイルの各々は分路により望ましくブリ
ッジされ、軸方向に次々に配置される多数のコイルから
成る外部コイル装置において、外部コイル装置のコイル
の各々は分路によりブリッジされる。
【００１２】概して言えば、内部コイル装置により発生
される磁場は、所定のドリフトを受け、これにより所定
の電流が分路に誘導される。この電流が数時間後に再び
確実に消失するために、本発明による装置の望ましい一
実施例は、１ｍΩの大きさのオーダの抵抗が分路の各々
と関連する点により形成される回路に含まれることを特
徴とする。
される磁場は、所定のドリフトを受け、これにより所定
の電流が分路に誘導される。この電流が数時間後に再び
確実に消失するために、本発明による装置の望ましい一
実施例は、１ｍΩの大きさのオーダの抵抗が分路の各々
と関連する点により形成される回路に含まれることを特
徴とする。
【００１３】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の上記及び他の
面を詳細に説明する。図１に示す磁気装置は、例えば欧
州特許明細書第A-138 270 号に記載される磁気共鳴装置
の一部を形成する。それは、略円筒状の形状と、一点鎖
線で示されて測定空間５として機能する略球状の中央部
とを有する受信空間３を取り囲む略円筒状の電磁気内部
コイル装置１から成る。患者（図示されず）は、例えば
１００ｃｍの直径を有する受信空間３に案内されるの
で、検査される患者の体の一部は、例えば略４５ｃｍの
直径を有する測定空間５内に置かれる。内部コイル装置
１は、測定空間５内に実質的に均一な静止磁場を発生す
るよう機能する。内部コイル装置１は略円筒状の外部コ
イル装置７により同心円状に取り囲まれる。２つのコイ
ル装置１、７と受信空間３は、一点鎖線で示される中心
軸９に関して回転的に対称性があり、中心軸に垂直に広
がり、一点鎖線１１により示される中心面に関して屡々
（必須ではないが）対称性がある。
面を詳細に説明する。図１に示す磁気装置は、例えば欧
州特許明細書第A-138 270 号に記載される磁気共鳴装置
の一部を形成する。それは、略円筒状の形状と、一点鎖
線で示されて測定空間５として機能する略球状の中央部
とを有する受信空間３を取り囲む略円筒状の電磁気内部
コイル装置１から成る。患者（図示されず）は、例えば
１００ｃｍの直径を有する受信空間３に案内されるの
で、検査される患者の体の一部は、例えば略４５ｃｍの
直径を有する測定空間５内に置かれる。内部コイル装置
１は、測定空間５内に実質的に均一な静止磁場を発生す
るよう機能する。内部コイル装置１は略円筒状の外部コ
イル装置７により同心円状に取り囲まれる。２つのコイ
ル装置１、７と受信空間３は、一点鎖線で示される中心
軸９に関して回転的に対称性があり、中心軸に垂直に広
がり、一点鎖線１１により示される中心面に関して屡々
（必須ではないが）対称性がある。
【００１４】この実施例の内部コイル装置１は、一対の
内部コイル１３、一対の中心コイル１５、及び一対の外
側コイル１７から成る。上記のコイル対１３、１５、１
７は、対称面１１に関して対称的に置かれ、すなわち、
対称面の両側に置かれた同じ対のコイルは、同じターン
数から成り、形状とターンの分布に関して互いの鏡像に
なる。内部コイル装置１のコイル１３、１５、１７が第
１の共通サポート１９上に設けられる。外部コイル装置
７は、対称面１１に関して同じく対称的な一対のコイル
２３から成る。外部コイル装置７のコイル２３は、第２
の共通サポート２５上に設けられる。
内部コイル１３、一対の中心コイル１５、及び一対の外
側コイル１７から成る。上記のコイル対１３、１５、１
７は、対称面１１に関して対称的に置かれ、すなわち、
対称面の両側に置かれた同じ対のコイルは、同じターン
数から成り、形状とターンの分布に関して互いの鏡像に
なる。内部コイル装置１のコイル１３、１５、１７が第
１の共通サポート１９上に設けられる。外部コイル装置
７は、対称面１１に関して同じく対称的な一対のコイル
２３から成る。外部コイル装置７のコイル２３は、第２
の共通サポート２５上に設けられる。
【００１５】２つのコイル装置１、７は、例えば液体ヘ
リウムのような適当な冷却液体が入口２９を介して充填
されたデュワー装置２７内に設けられる。コイル装置
１、７を構成するコイルは、冷却液体の温度において超
電導性のある素材よりなる。図２は、コイル装置１、７
が含まれた電気回路の一実施例の回路図を示す。この回
路は、欧州特許明細書第B-0 299 325 号により周知であ
る。コイル装置１、７は、通常、同じく超電導性のある
永久電流スイッチ（ＰＣＳ）３３を含む超電導性接続３
１を介して直列に接続される。コイル装置１、７は、コ
イル装置に電気エネルギーを供給するための直流電源装
置３５にも接続される。このために、ＰＣＳ３３は、非
超電導性状態に（例えば、加熱により）調節され、その
後、電流は電源装置３５から超電導性コイル装置１、７
に流れ得る。コイル装置１、７の電流が所定の値に達す
る時、ＰＣＳ３３は再び超電導性状態に調節される。永
久電流は、コイル装置１、７と、接続３１と、超電導性
ＰＣＳ３３により形成された閉回路を通して流れる。受
信空間３（図１を参照せよ）の内側及び外側に、内部コ
イル装置１は測定空間５の内部で均一な磁場を発生す
る。外部コイル装置７は、受信空間３の外側に内部コイ
ル装置１の磁場に対向する磁場を発生するので、２つの
磁場は磁気装置の外側で互いに実質的に打ち消し合う。
磁気装置の近傍に置かれた機器への磁場の不利な影響
は、かくして、周知の方法で排除される。（例えば、エ
レベータ又は通過する車により発生される）外部磁場の
影響も低減するために、内部コイル装置１をブリッジす
る超電導性分路３７が設けられる。分路３７は、内部コ
イル装置１の第１の端と第２の端夫々に置かれた第１の
接続点３９と第２の接続点４１の間に接続される。欧州
特許明細書第B-0 299 325号に開示される如く、分路３
７は異なる電流が内部コイル装置と外部コイル装置の中
を流れることを可能にさせるので、内部コイル装置１の
内部に所定の程度まで外部磁場の影響を相殺する補正磁
場が発生させられ得る。
リウムのような適当な冷却液体が入口２９を介して充填
されたデュワー装置２７内に設けられる。コイル装置
１、７を構成するコイルは、冷却液体の温度において超
電導性のある素材よりなる。図２は、コイル装置１、７
が含まれた電気回路の一実施例の回路図を示す。この回
路は、欧州特許明細書第B-0 299 325 号により周知であ
る。コイル装置１、７は、通常、同じく超電導性のある
永久電流スイッチ（ＰＣＳ）３３を含む超電導性接続３
１を介して直列に接続される。コイル装置１、７は、コ
イル装置に電気エネルギーを供給するための直流電源装
置３５にも接続される。このために、ＰＣＳ３３は、非
超電導性状態に（例えば、加熱により）調節され、その
後、電流は電源装置３５から超電導性コイル装置１、７
に流れ得る。コイル装置１、７の電流が所定の値に達す
る時、ＰＣＳ３３は再び超電導性状態に調節される。永
久電流は、コイル装置１、７と、接続３１と、超電導性
ＰＣＳ３３により形成された閉回路を通して流れる。受
信空間３（図１を参照せよ）の内側及び外側に、内部コ
イル装置１は測定空間５の内部で均一な磁場を発生す
る。外部コイル装置７は、受信空間３の外側に内部コイ
ル装置１の磁場に対向する磁場を発生するので、２つの
磁場は磁気装置の外側で互いに実質的に打ち消し合う。
磁気装置の近傍に置かれた機器への磁場の不利な影響
は、かくして、周知の方法で排除される。（例えば、エ
レベータ又は通過する車により発生される）外部磁場の
影響も低減するために、内部コイル装置１をブリッジす
る超電導性分路３７が設けられる。分路３７は、内部コ
イル装置１の第１の端と第２の端夫々に置かれた第１の
接続点３９と第２の接続点４１の間に接続される。欧州
特許明細書第B-0 299 325号に開示される如く、分路３
７は異なる電流が内部コイル装置と外部コイル装置の中
を流れることを可能にさせるので、内部コイル装置１の
内部に所定の程度まで外部磁場の影響を相殺する補正磁
場が発生させられ得る。
【００１６】受信空間３内の磁場への分路３７の影響を
例証するために、図３の左側部分は、コイル装置１、７
がより詳細に示された電源装置３７の省略後の図２の電
気回路図を表わし、一方、右側部分は、等価記号４３に
より示す如く左側の回路図と電気的に等価な等価回路図
を示す。図３の左側の回路図は、内部コイル装置１のコ
イル１３、１５、１７と、外部コイル装置７のコイル２
３を示す。ＰＣＳ３３は、超電導性状態にあるので、分
路３７は内部コイル装置１のコイル１３、１５、１７だ
けでなく、（接続３１及びＰＣＳ３３を介して）外部コ
イル装置７のコイル２３もブリッジする。かくして、分
路３７（この例の場合、コイル１３、１５、１７の組立
体）により直接にブリッジされた内部コイル装置１の部
分は、分路と共に、第１の超電導性閉ループ４５を構成
し、以下では主回路と呼ばれる。同様に、分路３７によ
り直接にはブリッジされ得ない内部コイル装置１の一部
分と共に、外部コイル装置７は、第２の超電導性閉ルー
プ４７の一部を形成する。後者は、以下副回路と呼ばれ
る。かくして、回路配置は、主回路及び副回路を夫々構
成し、独立した回路と見做され得る２つの超電導性閉ル
ープ４５及び４７とから成る。したがって、それらは、
図３の右側の回路図の如く示される。各々の超電導性閉
ループにおいて、磁束は限定的に一定に維持される。そ
の結果、ループ４５、４７の各々に囲まれた磁束の変化
を同時に引き起こす外部磁場の変化は、ループ内に反対
の磁束変化を引き起こす上記ループ内の電流循環の変化
を誘起するので、ループに囲まれた磁束の正味の変化は
零に等しい。
例証するために、図３の左側部分は、コイル装置１、７
がより詳細に示された電源装置３７の省略後の図２の電
気回路図を表わし、一方、右側部分は、等価記号４３に
より示す如く左側の回路図と電気的に等価な等価回路図
を示す。図３の左側の回路図は、内部コイル装置１のコ
イル１３、１５、１７と、外部コイル装置７のコイル２
３を示す。ＰＣＳ３３は、超電導性状態にあるので、分
路３７は内部コイル装置１のコイル１３、１５、１７だ
けでなく、（接続３１及びＰＣＳ３３を介して）外部コ
イル装置７のコイル２３もブリッジする。かくして、分
路３７（この例の場合、コイル１３、１５、１７の組立
体）により直接にブリッジされた内部コイル装置１の部
分は、分路と共に、第１の超電導性閉ループ４５を構成
し、以下では主回路と呼ばれる。同様に、分路３７によ
り直接にはブリッジされ得ない内部コイル装置１の一部
分と共に、外部コイル装置７は、第２の超電導性閉ルー
プ４７の一部を形成する。後者は、以下副回路と呼ばれ
る。かくして、回路配置は、主回路及び副回路を夫々構
成し、独立した回路と見做され得る２つの超電導性閉ル
ープ４５及び４７とから成る。したがって、それらは、
図３の右側の回路図の如く示される。各々の超電導性閉
ループにおいて、磁束は限定的に一定に維持される。そ
の結果、ループ４５、４７の各々に囲まれた磁束の変化
を同時に引き起こす外部磁場の変化は、ループ内に反対
の磁束変化を引き起こす上記ループ内の電流循環の変化
を誘起するので、ループに囲まれた磁束の正味の変化は
零に等しい。
【００１７】以下では、主回路（図３における第１のル
ープ４５）に関連する量は添字ｐにより表され、副回路
（第２のループ４７）に関連する量は添字ｓにより表さ
れる。したがって、主回路及び副回路は、以下のパラメ
ータにより定義される： Ｌp ： 主回路の自己インダクタンス（正） Ｌs ： 副回路の自己インダクタンス（負） Ｍps： 主回路と副回路の間の相互インダクタンス（外
部コイル装置７の巻線方向は内部コイル装置１の巻線方
向の逆であるために負） Ｋp ： 主回路のコイル定数、すなわち、主回路におけ
る１アンペアの電流により測定空間５の中央に発生され
るテスラ数（正） Ｋs ： 副回路のコイル定数（負） Ａp ： 主回路における全ターンの総磁束受信面（正） Ａs ： 副回路における全ターンの総磁束受信面（外部
コイル装置７の巻線方向が逆向きのために負） 上記のパラメータの値は、第１及び第２の接続点３９及
び４１の位置に依存することに注意すべきである。図２
及び図３に対して、これらの点が内部コイル装置１の端
に置かれないならば、全ての上記パラメータは異なる値
をとり得る。中心軸９方向の成分がΔＢe に一致する均
一な外部磁場変化が生じると想定する。これは、主回路
における磁束変化ΔＢe Ａp と、副回路における磁束変
化ΔＢeＡs に対応する。これらの誘導磁束変化を補正
するために、電流変化ΔＩp 及びΔＩs が夫々主回路及
び副回路において生ずる。ループ４５及び４７における
磁束が定数に維持される条件は、次の等式を導出する： Ａp ΔＢe ＋Ｌp ΔＩp ＋ＭpsΔＩs ＝０ Ａs ΔＢe ＋Ｌs ΔＩp ＋ＭpsΔＩp ＝０ ここから、主回路及ぶ副回路において誘導される電流変
化は：
ープ４５）に関連する量は添字ｐにより表され、副回路
（第２のループ４７）に関連する量は添字ｓにより表さ
れる。したがって、主回路及び副回路は、以下のパラメ
ータにより定義される： Ｌp ： 主回路の自己インダクタンス（正） Ｌs ： 副回路の自己インダクタンス（負） Ｍps： 主回路と副回路の間の相互インダクタンス（外
部コイル装置７の巻線方向は内部コイル装置１の巻線方
向の逆であるために負） Ｋp ： 主回路のコイル定数、すなわち、主回路におけ
る１アンペアの電流により測定空間５の中央に発生され
るテスラ数（正） Ｋs ： 副回路のコイル定数（負） Ａp ： 主回路における全ターンの総磁束受信面（正） Ａs ： 副回路における全ターンの総磁束受信面（外部
コイル装置７の巻線方向が逆向きのために負） 上記のパラメータの値は、第１及び第２の接続点３９及
び４１の位置に依存することに注意すべきである。図２
及び図３に対して、これらの点が内部コイル装置１の端
に置かれないならば、全ての上記パラメータは異なる値
をとり得る。中心軸９方向の成分がΔＢe に一致する均
一な外部磁場変化が生じると想定する。これは、主回路
における磁束変化ΔＢe Ａp と、副回路における磁束変
化ΔＢeＡs に対応する。これらの誘導磁束変化を補正
するために、電流変化ΔＩp 及びΔＩs が夫々主回路及
び副回路において生ずる。ループ４５及び４７における
磁束が定数に維持される条件は、次の等式を導出する： Ａp ΔＢe ＋Ｌp ΔＩp ＋ＭpsΔＩs ＝０ Ａs ΔＢe ＋Ｌs ΔＩp ＋ＭpsΔＩp ＝０ ここから、主回路及ぶ副回路において誘導される電流変
化は：
【００１８】
【数３】
【００１９】に一致することが得られる。したがって、
測定空間５の中央における磁場変化は： ΔＢ＝ΔＢe ＋Ｋp ΔＩp ＋Ｋs ΔＩs になる。遮蔽係数ｓは、ΔＢ／ΔＢe と定義することが
できる。上式から次式が得られる：
測定空間５の中央における磁場変化は： ΔＢ＝ΔＢe ＋Ｋp ΔＩp ＋Ｋs ΔＩs になる。遮蔽係数ｓは、ΔＢ／ΔＢe と定義することが
できる。上式から次式が得られる：
【００２０】
【数４】
【００２１】この式は厳密である。実際上、内部コイル
装置１と外部コイル装置７の組合せが適用され、それら
が全体として外部磁気双極子場を発生させないか、又
は、殆ど発生させない。これを実現するために、コイル
装置は近似：−Ａp ／Ａs ≒１を保つように設計され
る。したがって、ｓに関する式は、Ａs が−Ａp に等し
いと仮定することにより簡単化され：
装置１と外部コイル装置７の組合せが適用され、それら
が全体として外部磁気双極子場を発生させないか、又
は、殆ど発生させない。これを実現するために、コイル
装置は近似：−Ａp ／Ａs ≒１を保つように設計され
る。したがって、ｓに関する式は、Ａs が−Ａp に等し
いと仮定することにより簡単化され：
【００２２】
【数５】
【００２３】となる。ここで、Ｃは外部磁場Ｂe に対す
る補正磁場Ｂc の比率を示す補正係数であり：Ｃ＝Ｂc
／Ｂe となる。遮蔽係数ｓ＝１−Ｃは、正と負の両方に
なり得る。ｓの絶対値が小さいほど、遮蔽は良好にな
る。遮蔽が完全な場合、ｓは０に等しい。例えば、ｓに
対する−０．０５と０．０５の間の値は、測定空間５の
中央における磁場変化が最大で外部磁場変化の５％に達
することを意味する。かかる値は、実際上は許容し得る
ことがわかる。したがって、その場合、次の条件が満た
されなければならない： ０．９５＜Ｃ＜１．０５ しかし、このような値は、図２及び図３に示された構造
を用いて容易に得られないことが分かる。図２に示す如
く分路が設けられた磁気装置は、例えば、次の値により
特徴付けられることが分かる： Ｌp ＝５５．５Ｈ Ｋp ＝５．２２×１０-3
Ｔ／Ａ Ｌs ＝３６．４Ｈ Ｋs ＝−２．５７×１０
-3Ｔ／Ａ Ｍps＝−２１．３Ｈ Ａp ＝８２００ｍ2 この結果、Ｃに対する値０．８７３が得られ、この値は
明らかに小さすぎる。
る補正磁場Ｂc の比率を示す補正係数であり：Ｃ＝Ｂc
／Ｂe となる。遮蔽係数ｓ＝１−Ｃは、正と負の両方に
なり得る。ｓの絶対値が小さいほど、遮蔽は良好にな
る。遮蔽が完全な場合、ｓは０に等しい。例えば、ｓに
対する−０．０５と０．０５の間の値は、測定空間５の
中央における磁場変化が最大で外部磁場変化の５％に達
することを意味する。かかる値は、実際上は許容し得る
ことがわかる。したがって、その場合、次の条件が満た
されなければならない： ０．９５＜Ｃ＜１．０５ しかし、このような値は、図２及び図３に示された構造
を用いて容易に得られないことが分かる。図２に示す如
く分路が設けられた磁気装置は、例えば、次の値により
特徴付けられることが分かる： Ｌp ＝５５．５Ｈ Ｋp ＝５．２２×１０-3
Ｔ／Ａ Ｌs ＝３６．４Ｈ Ｋs ＝−２．５７×１０
-3Ｔ／Ａ Ｍps＝−２１．３Ｈ Ａp ＝８２００ｍ2 この結果、Ｃに対する値０．８７３が得られ、この値は
明らかに小さすぎる。
【００２４】図４は、図３に対応し、本発明による手段
が実施された磁気装置の一実施例の回路図を示す。対応
する部分は、図３において用いられたのと同じ符号によ
り示される。その間に分路が伸びる第１及び第２の接続
点３９及び４１は、本発明の実施例における内部コイル
装置１の外側コイル対のコイル１７内に置かれる。した
がって、各コイル１７は、第１のループ４９（したがっ
て、主回路）に含まれる部分１７ａと、第２のループ５
１（したがって、副回路）に含まれる部分１７ｂとに分
割される。コイル１７内の接続点３９、４１の位置は、
残りは上述と同様な磁気装置に対して次の値が得られる
ように選ばれ得る： Ｌp ＝２９．５１Ｈ Ｋp ＝４．３８×１０-3
Ｔ／Ａ Ｌs ＝３１．８１Ｈ Ｋs ＝−１．７２×１０
-3Ｔ／Ａ Ｍps＝−５．９９Ｈ Ａp ＝５８７４ｍ2 これらの値に対して、Ｃ＝１．００である。上記の値を
得るためには、コイル１７内の接続点の位置は、接続点
の各々と対応するコイルのもっとも遠い外側にある端と
の間にあるターン数が対応するコイルの全ターン数の略
２５％に達するように選ばれるべきである。したがっ
て、部分１７ｂは、コイル１７の略２５％のターン数か
ら成る。
が実施された磁気装置の一実施例の回路図を示す。対応
する部分は、図３において用いられたのと同じ符号によ
り示される。その間に分路が伸びる第１及び第２の接続
点３９及び４１は、本発明の実施例における内部コイル
装置１の外側コイル対のコイル１７内に置かれる。した
がって、各コイル１７は、第１のループ４９（したがっ
て、主回路）に含まれる部分１７ａと、第２のループ５
１（したがって、副回路）に含まれる部分１７ｂとに分
割される。コイル１７内の接続点３９、４１の位置は、
残りは上述と同様な磁気装置に対して次の値が得られる
ように選ばれ得る： Ｌp ＝２９．５１Ｈ Ｋp ＝４．３８×１０-3
Ｔ／Ａ Ｌs ＝３１．８１Ｈ Ｋs ＝−１．７２×１０
-3Ｔ／Ａ Ｍps＝−５．９９Ｈ Ａp ＝５８７４ｍ2 これらの値に対して、Ｃ＝１．００である。上記の値を
得るためには、コイル１７内の接続点の位置は、接続点
の各々と対応するコイルのもっとも遠い外側にある端と
の間にあるターン数が対応するコイルの全ターン数の略
２５％に達するように選ばれるべきである。したがっ
て、部分１７ｂは、コイル１７の略２５％のターン数か
ら成る。
【００２５】更なる改善は、２個以上の分路を備えるこ
とにより実施される。概して言えば、Ｎ−１個の分路の
具備により各々は囲まれた磁束定数を保つＮ個の独立な
超電導性ループの形成が得られる。この場合、測定空間
５は、一定磁束を有する様々な輪郭により囲われるの
で、測定空間内の磁場もおおよそ一定に保たれる。外部
磁場の影響からの遮蔽は、分路の数（すなわち、磁気装
置の自由度の数）が増加するにつれて向上することが期
待される。したがって、補正磁場Ｂc は、測定空間５内
においてより均一化する。中心軸９の方向への外部磁場
傾斜が所定の程度に遮蔽されることも期待される。
とにより実施される。概して言えば、Ｎ−１個の分路の
具備により各々は囲まれた磁束定数を保つＮ個の独立な
超電導性ループの形成が得られる。この場合、測定空間
５は、一定磁束を有する様々な輪郭により囲われるの
で、測定空間内の磁場もおおよそ一定に保たれる。外部
磁場の影響からの遮蔽は、分路の数（すなわち、磁気装
置の自由度の数）が増加するにつれて向上することが期
待される。したがって、補正磁場Ｂc は、測定空間５内
においてより均一化する。中心軸９の方向への外部磁場
傾斜が所定の程度に遮蔽されることも期待される。
【００２６】遮蔽効果の計算は、図２及び４を参照して
説明された同じ原理に基づく、より一般的な計算であ
る。Ｎ−１個の分路が設けられる場合、最初にＮ個の独
立なループは同一とみなされ、相互インダクタンスのマ
トリクスＭが計算される。このマトリクスの各要素Ｍij
は、ループｉとループｊの間の相互インダクタンスを表
わし、Ｍiiは自己インダクタンスを表わす。Ｎ個のルー
プの電流はベクトルＩにより表わされ、電流Ｉ0 がその
中を流れ、外部磁場Ｂc を表わす実質的なコイル０との
相互インダクタンスはベクトルＭ0 により表わされる。
したがって、磁束の持続は、マトリクス表記により：Ｍ ΔＩ＋ΔＩ0 Ｍ0 ＝０ のように表わされる。この線形方程式系は、電流変化Δ
Ｉ、したがって磁場分布を得るために解かれる。２以上
の分路から成る磁気装置の幾つかの好ましい実施例は、
先述の図における部分に対応する部分が対応する符号で
示された図５乃至８に概略的に示される。
説明された同じ原理に基づく、より一般的な計算であ
る。Ｎ−１個の分路が設けられる場合、最初にＮ個の独
立なループは同一とみなされ、相互インダクタンスのマ
トリクスＭが計算される。このマトリクスの各要素Ｍij
は、ループｉとループｊの間の相互インダクタンスを表
わし、Ｍiiは自己インダクタンスを表わす。Ｎ個のルー
プの電流はベクトルＩにより表わされ、電流Ｉ0 がその
中を流れ、外部磁場Ｂc を表わす実質的なコイル０との
相互インダクタンスはベクトルＭ0 により表わされる。
したがって、磁束の持続は、マトリクス表記により：Ｍ ΔＩ＋ΔＩ0 Ｍ0 ＝０ のように表わされる。この線形方程式系は、電流変化Δ
Ｉ、したがって磁場分布を得るために解かれる。２以上
の分路から成る磁気装置の幾つかの好ましい実施例は、
先述の図における部分に対応する部分が対応する符号で
示された図５乃至８に概略的に示される。
【００２７】図５は、磁気装置の一部をブリッジし、第
３の接続点５５と第４の接続点５７の間に置かれた第２
の分路５３から成る磁気装置を示す。この実施例におけ
る第３及び第４の接続点５５及び５７は、内部磁気装置
１の第１及び第２の端に夫々に置かれる。第１の接続点
３９及び第３の接続点５５の間に内部コイル装置１の外
側コイル対の一部を形成する一のコイル１７が置かれ、
この対の他方のコイルは、第２の接続点４１と第４の接
続点５７の間に置かれる。両方のコイル１７は同じター
ン数から成るので、第１及び第３の接続点の間のターン
数は、第２及び第４の接続点の間のターン数と同じであ
る。したがって、構造は対称性がある。
３の接続点５５と第４の接続点５７の間に置かれた第２
の分路５３から成る磁気装置を示す。この実施例におけ
る第３及び第４の接続点５５及び５７は、内部磁気装置
１の第１及び第２の端に夫々に置かれる。第１の接続点
３９及び第３の接続点５５の間に内部コイル装置１の外
側コイル対の一部を形成する一のコイル１７が置かれ、
この対の他方のコイルは、第２の接続点４１と第４の接
続点５７の間に置かれる。両方のコイル１７は同じター
ン数から成るので、第１及び第３の接続点の間のターン
数は、第２及び第４の接続点の間のターン数と同じであ
る。したがって、構造は対称性がある。
【００２８】図６は、３個の分路から成る、すなわち、
第１及び第２の接続点３９及び４１の間に伸びる第１の
分路３７と、第３及び第４の接続点５５及び５７の間に
伸びる第２の分路５３と、第５及び第６の接続点６１及
び６３の間にある第３の分路５９とから成る磁気装置を
示す。図から容易に分かる如く、この実施例の構造も対
称性がある。
第１及び第２の接続点３９及び４１の間に伸びる第１の
分路３７と、第３及び第４の接続点５５及び５７の間に
伸びる第２の分路５３と、第５及び第６の接続点６１及
び６３の間にある第３の分路５９とから成る磁気装置を
示す。図から容易に分かる如く、この実施例の構造も対
称性がある。
【００２９】図７は、内部コイル装置１の各コイル１
３、１５、１７が分路によりブリッジされた磁気装置を
示す。コイル１３、１５及び１７の分路は、符号６５、
６７及び６９夫々により示される。符号を付されていな
い接続点は、関連するコイルの端に置かれる。外部磁気
装置７の一のコイル２３（図７の左側のコイル）をブリ
ッジする分路７１も示される。他方のコイル２３は分路
６５、６７、６９、７１及びＰＣＳ３３の直列接続によ
り自動的にブリッジされるので、このコイルの（破線で
示される）別の分路７３は、ループの数を増加させな
い。分路７３が設けられるならば、磁気装置の全コイル
はそれでもなおブリッジされていて、その他の分路の一
つが明らかに省略され得る。明らかに、必要ならば、磁
気装置のコイルの一部分だけが、例えば、内部コイル装
置１のコイル１３、１５、１７だけの分路、又は外部コ
イル装置７のコイル２３だけの分路を用いてブリッジさ
れ得る。
３、１５、１７が分路によりブリッジされた磁気装置を
示す。コイル１３、１５及び１７の分路は、符号６５、
６７及び６９夫々により示される。符号を付されていな
い接続点は、関連するコイルの端に置かれる。外部磁気
装置７の一のコイル２３（図７の左側のコイル）をブリ
ッジする分路７１も示される。他方のコイル２３は分路
６５、６７、６９、７１及びＰＣＳ３３の直列接続によ
り自動的にブリッジされるので、このコイルの（破線で
示される）別の分路７３は、ループの数を増加させな
い。分路７３が設けられるならば、磁気装置の全コイル
はそれでもなおブリッジされていて、その他の分路の一
つが明らかに省略され得る。明らかに、必要ならば、磁
気装置のコイルの一部分だけが、例えば、内部コイル装
置１のコイル１３、１５、１７だけの分路、又は外部コ
イル装置７のコイル２３だけの分路を用いてブリッジさ
れ得る。
【００３０】図８は、第１の接続点７７と第２の接続点
７９の間に伸びる第１の分路７５と、第３の接続点８３
と第４の接続点８５の間に伸びる第２の分路８１との一
実施例を示す。第１の接続点７７は内部磁気装置１の一
の外側コイル１７（図８のもっとも左側のコイル）内に
置かれ、第４の接続点は他方の外側コイル１７内の対応
する位置に置かれる。かくして、第１及び第４の接続点
７７、８５は、外側コイル１７を部分１７ａと部分１７
ｂに同じように分割するので、等しいターン数のコイル
装置が、各々の接続点と内部コイル装置１の最も近い端
との間にある。同様に、第２及び第３の接続点７９及び
８３は、内部コイル装置１の内側コイル対の夫々の一の
コイル１３を部分１３ａ及び１３ｂに分割するので、等
しいターン数のコイル装置が、各々の接続点と内部コイ
ル装置の最も近い端との間にもある。接続点７７、７
９、８３及び８５の位置は、補正磁場Ｂc が測定空間５
の中央部だけでなく、残りの測定空間にも適切な遮蔽を
設けるよう選ばれる。
７９の間に伸びる第１の分路７５と、第３の接続点８３
と第４の接続点８５の間に伸びる第２の分路８１との一
実施例を示す。第１の接続点７７は内部磁気装置１の一
の外側コイル１７（図８のもっとも左側のコイル）内に
置かれ、第４の接続点は他方の外側コイル１７内の対応
する位置に置かれる。かくして、第１及び第４の接続点
７７、８５は、外側コイル１７を部分１７ａと部分１７
ｂに同じように分割するので、等しいターン数のコイル
装置が、各々の接続点と内部コイル装置１の最も近い端
との間にある。同様に、第２及び第３の接続点７９及び
８３は、内部コイル装置１の内側コイル対の夫々の一の
コイル１３を部分１３ａ及び１３ｂに分割するので、等
しいターン数のコイル装置が、各々の接続点と内部コイ
ル装置の最も近い端との間にもある。接続点７７、７
９、８３及び８５の位置は、補正磁場Ｂc が測定空間５
の中央部だけでなく、残りの測定空間にも適切な遮蔽を
設けるよう選ばれる。
【００３１】所望の磁気装置と容易に分かるそれの置き
換えのバージョンは、外部磁場の影響からのあらゆる所
望な遮蔽を実現させ得ることが分かる。明らかに、上述
の構造は、例えば異なる数のコイルから成るように、内
部コイル装置及び／又は外部コイル装置が異なる方法に
より構成された磁気装置に利用され得る。多数のこれら
の構造は、中心軸９の方向への外部磁場の傾斜を所定の
程度まで遮蔽もする。この一例は、例えば、不均一な外
部磁場変化が対称面１１の左と右に同一ではない分路に
電流を誘導する図７及び８に示された構造である。
換えのバージョンは、外部磁場の影響からのあらゆる所
望な遮蔽を実現させ得ることが分かる。明らかに、上述
の構造は、例えば異なる数のコイルから成るように、内
部コイル装置及び／又は外部コイル装置が異なる方法に
より構成された磁気装置に利用され得る。多数のこれら
の構造は、中心軸９の方向への外部磁場の傾斜を所定の
程度まで遮蔽もする。この一例は、例えば、不均一な外
部磁場変化が対称面１１の左と右に同一ではない分路に
電流を誘導する図７及び８に示された構造である。
【００３２】超電導性コイルから成る磁気装置の特性
は、発生された磁場が、外部エネルギーを印加されるこ
となく極めて長時間に亘り持続されるが、ある時間後に
所定のドリフトを生ずることにある。実際、磁気装置
は、例えば、磁場の消滅が１時間当たり０．１ｐｐｍを
越えないことを確実にするために、少なくとも３．６×
１０10秒の時定数を有する。磁場のドリフトは、磁気装
置と分路とにより形成されるループ内の電流を誘導し、
この電流自体が再び弱い磁場を発生する。したがって、
誘導された電流がかなり急速に消失するように、分路と
接続点とにより形成される回路内に小さな抵抗を設ける
ことが望ましい。略１０5 秒以下の時定数は、この回路
に満足すべき結果を与えることが分かる。したがって、
遮蔽回路内の電流は、磁気装置自体における電流に比べ
て極めて速く減少する。（数日後の）静止した状態でさ
え、遮蔽回路に蓄積された電流は、極めて弱いため測定
結果には悪影響を及ぼすことのない磁場を発生する。上
記の抵抗は、接続点を構成するはんだ付け接続部を実現
するために利用される素材の適切な選択により容易に組
み込み得る。１ｍΩの大きさのオーダの抵抗は、満足す
べき結果を与えることが分かる。蓄積された電流を減少
させるための代わりの解決方法は、分路が常電導の状態
に簡単に入るように分路を時折加熱することである。
は、発生された磁場が、外部エネルギーを印加されるこ
となく極めて長時間に亘り持続されるが、ある時間後に
所定のドリフトを生ずることにある。実際、磁気装置
は、例えば、磁場の消滅が１時間当たり０．１ｐｐｍを
越えないことを確実にするために、少なくとも３．６×
１０10秒の時定数を有する。磁場のドリフトは、磁気装
置と分路とにより形成されるループ内の電流を誘導し、
この電流自体が再び弱い磁場を発生する。したがって、
誘導された電流がかなり急速に消失するように、分路と
接続点とにより形成される回路内に小さな抵抗を設ける
ことが望ましい。略１０5 秒以下の時定数は、この回路
に満足すべき結果を与えることが分かる。したがって、
遮蔽回路内の電流は、磁気装置自体における電流に比べ
て極めて速く減少する。（数日後の）静止した状態でさ
え、遮蔽回路に蓄積された電流は、極めて弱いため測定
結果には悪影響を及ぼすことのない磁場を発生する。上
記の抵抗は、接続点を構成するはんだ付け接続部を実現
するために利用される素材の適切な選択により容易に組
み込み得る。１ｍΩの大きさのオーダの抵抗は、満足す
べき結果を与えることが分かる。蓄積された電流を減少
させるための代わりの解決方法は、分路が常電導の状態
に簡単に入るように分路を時折加熱することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気共鳴装置における利用に適し
た磁気装置の縦方向の断面図である。
た磁気装置の縦方向の断面図である。
【図２】分路から成る周知の磁気装置の回路図を示す。
【図３】図２に示す磁気装置の等価回路図を示す。
【図４】本発明による手段が実施された磁気装置の第１
の実施例の回路図である。
の実施例の回路図である。
【図５】本発明の更なる実施例の回路図である。
【図６】本発明の更なる実施例の回路図である。
【図７】本発明の更なる実施例の回路図である。
【図８】本発明の更なる実施例の回路図である。
１ 内部コイル装置
３ 受信空間
５ 測定空間
７ 外部コイル装置
９ 中心軸
１１ 中心面
１３ 内部コイル
１５ 中心コイル
１７，１７ａ，１７ｂ 外側コイル
１９ 第１の共通サポート
２３ コイル
２５ 第２の共通サポート
２７ デュワー装置
２９ 入口
３１ 接続
３３ 永久電流スイッチ
３５ 直流電源装置
３７，５３，５９，６５，６７，６９，７１，７３，７
５，８１ 分路 ３９，４１，５５，５７，６１，６３，７７，７９，８
３，８５ 接続点 ４３ 等価の記号 ４５ 第１の超電導性閉ループ ４７ 第２の超電導性閉ループ ４９ 第１のループ ５１ 第２のループ
５，８１ 分路 ３９，４１，５５，５７，６１，６３，７７，７９，８
３，８５ 接続点 ４３ 等価の記号 ４５ 第１の超電導性閉ループ ４７ 第２の超電導性閉ループ ４９ 第１のループ ５１ 第２のループ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ヨハネス アドリアヌス オーヴェルヴ
ェーク
ドイツ連邦共和国，デー−5060 ベルギ
ッシュ グラドバハ １，フェルレンベ
ルクシュトラーセ 123
(72)発明者 ゲラルドゥス ベルナルドゥス ヨゼフ
ムルデル
オランダ国，5621 ビーエー アインド
ーフェン，フルーネヴァウツウェッハ
１
(56)参考文献 特開 平５−29137（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−65806（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−37814（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−123756（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−160706（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−98344（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 24/00 - 24/14
G01R 33/20 - 33/64
Claims (13)
- 【請求項１】 磁気装置内の測定空間（５）に静止磁場
を発生する超電導性内部コイル装置（１）と、該内部コ
イル装置に同軸となるよう配置されて該内部コイル装置
により発生される該磁場から環境を遮蔽するためにそれ
と直列に電気的に接続される外部コイル装置（７）と、
を具備し、中心軸（９）に関して回転対称的に配置され
た磁気装置により構成され、 該磁気装置は超電導性永久電流スイッチ（３３）により
ブリッジされ得、第１と第２の接続点（３９、４１）の
間に置かれ該磁気装置の一部をブリッジする第１の超電
導性分路（３７）を含む、磁気共鳴装置であって、 該内部コイル装置（１）の一部を形成する少なくとも１
ターンのコイル（１７）が少なくとも一の該接続点（３
９、４１）と該内部コイル装置（１）の端のうちで該少
なくとも一つの接続点に最も近い端との間に置かれるこ
とを特徴とする磁気共鳴装置。 - 【請求項２】 前記内部コイル装置（１）の第１の端
と、該第１の端に最も近い第１の接続点（３９）との間
に、該内部コイル装置（１）の一部を形成するあるター
ン数の第１のコイル（１７）が置かれ、 該内部コイル装置（１）の第２の端と、該第２の端に最
も近い第２の接続点（４１）との間に、同じターン数の
第２のコイル（１７）が 置かれる、ことを特徴とする請
求項１記載の磁気共鳴装置。 - 【請求項３】 前記内部コイル装置（１）内の第１（３
９）及び第２の接続点（４１）と、第１及び第２の端と
の間に夫々ある前記ターンは、前記内部コイル装置のコ
イル（１７）の一部を形成することを特徴とする請求項
１又は２記載の磁気共鳴装置。 - 【請求項４】 前記第１と第２の接続点（３９、４１）
の位置は関係： 【数１】 を満たすように選ばれ、ここで、添字ｐは１次回路と呼
ばれて前記分路（３７）によりブリッジされる前記内部
コイル装置（１）の前記一部に関係し、添字ｓは共に２
次回路と呼ばれる該内部コイル装置の残りの部分と前記
外部コイル装置（７）とに関係し、ＫｐとＫｓは夫々該
１次回路と該２次回路のコイル定数であり、ＬｐとＬｓ
は夫々該１次と該２次の回路の自己インダクタンスであ
り、Ｍｐｓはこれらの回路の間の相互インダクタンスで
あり、Ａｐは該１次回路のすべてのターンの全表面積で
あることを特徴とする請求項３記載の磁気共鳴装置。 - 【請求項５】 前記内部コイル装置（１）は前記中心軸
（９）に垂直に広がる中心面（１１）に関して対称的に
配置される多数のコイル対（１３、１５、１７）を含
み、 前記第１の接続点及び前記第２の接続点は、それぞれ、
前記内部コイル装置（１）の端に最も近いコイル対（１
７、１７）のうちの該第１のコイル及び第２のコイルに
置かれ、 該内部コイル装置の前記第１の端と該第１の接続点の間
には、該第１のコイルの総ターン数のうちの２５％が存
在し、 該内部コイル装置の前記第２の端と該第２の接続点の間
には、該第２のコイルの総ターン数のうちの２５％が存
在する、 ことを特徴とする請求項２記載の磁気共鳴装
置。 - 【請求項６】 前記磁気装置は第３及び第４の接続点
（５５、５７）の間に置かれ当該磁気装置の一部をブリ
ッジする第２の分路（５３）を更に含むことを特徴とす
る請求項１乃至５のうちいずれか１項記載の磁気共鳴装
置。 - 【請求項７】 前記第３及び第４の接続点（５５、５
７）は夫々、前記内部コイル装置（１）の前記第１及び
第２の端に置かれることを特徴とする請求項６記載の磁
気共鳴装置。 - 【請求項８】 前記内部コイル装置（１）の一部を形成
する同じターン数のコイル（１７）が前記第１（３９）
及び前記第３の接続点（５５）の間と、前記第２（４
１）及び前記第４の接続点（５７）の間とに置かれるこ
とを特徴とする請求項６又は７記載の磁気共鳴装置。 - 【請求項９】 前記内部コイル装置（１）の第１の端と
該第１の端の方に近い第１の接続点（７７）との間に、
該内部コイル装置（１）の一部を形成する第１のターン
数のコイル（１７）が置かれ、 該内部コイル装置（１）の第２の端と該第２の端の方に
近い第４の接続点（８５）との間に、該内部コイル装置
（１）の一部を形成する該第１のターン数と同じターン
数のコイル（１７）が置かれ、 該内部コイル装置の該第１の端と第２の接続点（７９）
との間、並びに、該内部コイル装置の該第２の端と第３
の接続点（８３）との間に、該磁気装置の一部を形成す
る同じターン数のコイル（１３，１５，１７）が置か
れ、 該第１の端と第２の接続点（７９）との間に、該内部コ
イル装置（１）の一部を形成する第２のターン数のコイ
ル（１３，１５，１７）が置かれ、 該第２の端と第３の接続点（８３）との間に、該内部コ
イル装置（１）の一部を形成する該第２のターン数と同
じターン数のコイル（１３，１５，１７）が置かれてい
る、 ことを特徴とする請求項６記載の磁気共鳴装置。 - 【請求項１０】 三つ以上の分路（３７、５３、５９）
が設けられることを特徴とする請求項６記載の磁気共鳴
装置。 - 【請求項１１】 前記内部コイル装置（１）は前記軸方
向に次々に配置される複数のコイル（１３、１５、１
７）から成り、 該内部コイル装置（１）の該コイル（１３、１５、１
７）の各々は分路（６５、６７、６９）によりブリッジ
されることを特徴とする請求項１０記載の磁気共鳴装
置。 - 【請求項１２】 前記外部コイル装置（７）は前記軸方
向に次々に配置される複数のコイル（２３）から成り、 該外部コイル装置（７）の該コイル（２３）の各々は分
路（７１、７３）によりブリッジされることを特徴とす
る請求項１０又は１１記載の磁気共鳴装置。 - 【請求項１３】 １ｍΩの大きさのオーダの抵抗が、各
分路（３７、５３、５９）と、該分路に関連する接続点
（３９、４１；５５、５７；６１、６３）とにより形成
される回路に含まれることを特徴とする請求項１乃至１
２のうちいずれか１項記載の磁気共鳴装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92203836 | 1992-12-11 | ||
| NL92203836:9 | 1992-12-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075235A JPH075235A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3447090B2 true JP3447090B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=8211121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30804293A Expired - Lifetime JP3447090B2 (ja) | 1992-12-11 | 1993-12-08 | 超電導性磁石を有する磁気共鳴装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5426366A (ja) |
| EP (1) | EP0601648B1 (ja) |
| JP (1) | JP3447090B2 (ja) |
| DE (1) | DE69321082T2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5633587A (en) * | 1995-02-14 | 1997-05-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetostatic field generating magnet for use in an MRI system having an active magnetic shield |
| GB2298282B (en) * | 1995-02-23 | 1999-08-25 | Elscint Ltd | Quench protection for actively shielded magnets |
| DE19930412C1 (de) * | 1999-07-02 | 2000-12-21 | Bruker Ag Faellanden | Aktiv abgeschirmte supraleitende Magnetanordnung mit Feldstörungskompensation |
| US6777938B2 (en) * | 2001-11-15 | 2004-08-17 | Bruker Biospin Gmbh | NMR magnet coil system with separate superconducting short-circuited regions for drift compensation as well as method for operation thereof |
| US6960914B2 (en) * | 2003-06-27 | 2005-11-01 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and apparatus for imaging systems |
| US7116535B2 (en) * | 2004-04-16 | 2006-10-03 | General Electric Company | Methods and apparatus for protecting an MR imaging system |
| US7064550B2 (en) * | 2004-11-16 | 2006-06-20 | General Electric Company | Method and apparatus for field drift compensation of a superconducting magnet |
| EP1828796A1 (en) * | 2004-12-14 | 2007-09-05 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A magnetic resonance imaging apparatus, a method and a computer program for compensation of a field drift of the main magnet |
| DE102005040374B4 (de) * | 2005-08-25 | 2008-10-02 | Bruker Biospin Ag | Supraleitende Magnetanordnung mit kontaktierbaren Widerstandselementen |
| JP4610449B2 (ja) | 2005-09-01 | 2011-01-12 | 株式会社日立製作所 | 磁石装置 |
| DE102006012509B3 (de) * | 2006-03-18 | 2007-10-04 | Bruker Biospin Gmbh | Kryostat mit einem Magnetspulensystem, das eine LTS- und eine im Vakuumteil angeordnete HTS-Sektion umfasst |
| JP4699293B2 (ja) * | 2006-06-15 | 2011-06-08 | 三菱電機株式会社 | 超電導マグネット |
| US7701677B2 (en) * | 2006-09-07 | 2010-04-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Inductive quench for magnet protection |
| GB2442750B (en) * | 2006-10-10 | 2010-09-15 | Siemens Magnet Technology Ltd | Shimming of Magnet Systems |
| US7963115B1 (en) | 2008-09-29 | 2011-06-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Magnetic field enhanced metal fuel combustion |
| DE102009004899B4 (de) * | 2009-01-16 | 2015-09-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Supraleitender aktiv geschirmter Magnet |
| US10761163B2 (en) * | 2016-06-07 | 2020-09-01 | Koninklijke Philips N.V. | Cryogenic field sensing for compensating magnetic field variations in magnetic resonance imaging magnets |
| CN107086105B (zh) * | 2017-06-08 | 2018-05-01 | 合肥工业大学 | 一种应用于磁共振设备的高温超导匀场系统 |
| EP3483902A1 (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-15 | Koninklijke Philips N.V. | Superconducting magnet assembly |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4535291A (en) * | 1982-08-09 | 1985-08-13 | Varian Associates, Inc. | Method for superconducting magnet shimming |
| NL8303533A (nl) * | 1983-10-14 | 1985-05-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Kernspinresonantie apparaat. |
| US4587504A (en) * | 1983-11-11 | 1986-05-06 | Oxford Magnet Technology Limited | Magnet assembly for use in NMR apparatus |
| GB8330198D0 (en) * | 1983-11-11 | 1983-12-21 | Oxford Magnet Tech | Magnet assembly |
| IL73353A (en) * | 1983-11-18 | 1988-11-30 | Gen Electric | Electric circuit for high uniformity magnetic field |
| JPH0685374B2 (ja) * | 1986-01-09 | 1994-10-26 | 株式会社東芝 | 超電導装置 |
| US4680666A (en) * | 1986-04-07 | 1987-07-14 | General Electric Company | MR magnet wiring harness circuit |
| JPS63284805A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導電磁石装置 |
| EP0299325B1 (de) * | 1987-07-17 | 1991-12-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Aktiv geschirmter, supraleitender Magnet eines Kernspin-Tomographen |
| DE3914243A1 (de) * | 1989-04-29 | 1990-10-31 | Bruker Analytische Messtechnik | Magnetsystem mit supraleitenden feldspulen |
| GB8912601D0 (en) * | 1989-06-01 | 1989-07-19 | Oxford Magnet Tech | Magnetic field generating apparatus |
| US5045826A (en) * | 1990-04-05 | 1991-09-03 | General Electric Company | Actively shielded magnetic resonance magnet without cryogens |
| DE4017270A1 (de) * | 1990-05-29 | 1991-12-05 | Siemens Ag | Aktiv geschirmter supraleitender magnet |
| JP2659453B2 (ja) * | 1990-07-06 | 1997-09-30 | 三菱電機株式会社 | 超電導マグネット装置 |
| GB9016184D0 (en) * | 1990-07-24 | 1990-09-05 | Oxford Magnet Tech | Magnet assembly |
| NL9002621A (nl) * | 1990-11-30 | 1992-06-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Magnetisch resonantie apparaat met afschermende magneet. |
| JPH0529137A (ja) * | 1991-07-25 | 1993-02-05 | Fuji Electric Co Ltd | 超電導電磁石 |
| EP0535735A1 (en) * | 1991-10-03 | 1993-04-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnetic resonance apparatus comprising a shielded magnet |
-
1993
- 1993-12-02 US US08/161,949 patent/US5426366A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-03 EP EP93203394A patent/EP0601648B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-03 DE DE69321082T patent/DE69321082T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-08 JP JP30804293A patent/JP3447090B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5426366A (en) | 1995-06-20 |
| DE69321082T2 (de) | 1999-05-20 |
| EP0601648A1 (en) | 1994-06-15 |
| DE69321082D1 (de) | 1998-10-22 |
| JPH075235A (ja) | 1995-01-10 |
| EP0601648B1 (en) | 1998-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3447090B2 (ja) | 超電導性磁石を有する磁気共鳴装置 | |
| JP3043478B2 (ja) | 磁石組立体 | |
| US7990661B2 (en) | Active shield superconducting electromagnet apparatus and magnetic resonance imaging system | |
| JP2609295B2 (ja) | 核磁気共鳴断層像装置の超伝導磁石 | |
| US6646836B2 (en) | Superconducting magnet apparatus in persistent mode | |
| CA1257644A (en) | Axisymmetric correction coil system for nmr magnets | |
| WO2005124381A2 (en) | Magnetic resonance imaging system with iron-assisted magnetic field gradient system | |
| JP2002203713A (ja) | アクティブ・シールド超伝導磁石コイル系とクエンチの場合の浮遊磁場抑制のための付加的電流路を備えた磁石装置 | |
| JPH0335804B2 (ja) | ||
| JPH1057342A (ja) | 磁気共鳴装置及び磁気共鳴法 | |
| US5701075A (en) | Magnetic resonance imaging shimming by superconducting gradient shield | |
| US5675255A (en) | Tesseral gradient coil for nuclear magnetic resonance tomography apparatus | |
| JPH04504065A (ja) | 超伝導電磁石装置 | |
| EP1340456A1 (en) | Low-leakage magnetic-field magnet and shield coil assembly | |
| US20040085170A1 (en) | Superconducting open mri magnet with transverse magnetic field | |
| US6479997B1 (en) | Electric arrangement for operation of a gradient coil with several power supplies | |
| JP3737895B2 (ja) | 永久電流超電導磁石装置 | |
| JPH04105307A (ja) | 超電導マグネット装置 | |
| JP3715442B2 (ja) | 永久電流超電導磁石装置 | |
| JP2570044B2 (ja) | Ｍｒｉ用超電導マグネットアセンブリ及びｍｒｉ診断装置 | |
| Laukien et al. | Superconducting NMR magnet design | |
| JP2658532B2 (ja) | 超電導マグネット装置 | |
| JP3150507B2 (ja) | 超伝導マグネット装置 | |
| JP3993919B2 (ja) | 永久電流超電導磁石装置 | |
| JP2504083B2 (ja) | 高均一安定化磁界発生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080704 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080704 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100704 Year of fee payment: 7 |