JP4814618B2 - 磁気シールドルーム - Google Patents

Description

本発明は、室内部に設けられたＭＲＩ装置等から発生し、開放面または開口部から外部へ漏洩する磁場を低減する磁気シールドルームに関する。

病院や研究所で使用されるＭＲＩ、ＮＭＲ等の強磁場を発生する装置は、珪素鋼板や電磁鋼板等からなる強磁性体の天井、床、壁で部屋を囲む磁気シールドルーム内に設けられ、発生する磁場を外部に漏洩しないようにしている。これは、５Ｇ以上の磁場が外部へ漏洩すると、心臓ペースメーカ、クオーツ時計、磁気カード、モニター等に誤作動を生じ、使用に支障をきたすことが危惧されるためである。

しかし、アメニティーの向上や診断状況を監視するために、部屋の壁に開放面を設けると、その開放面から磁場が漏洩してしまうので、通常の磁気シールドルームには、診断状況をモニターするための最低限の数と大きさの窓しか設けられていない。

一方、患者は、四方を壁に囲まれた人工照明のみの空間で診断を受けなければならず、この環境からくる恐怖感やストレス感は強く、特に子供や老人の場合、両親や家族等の付き添い人が見えない状況になるので、動揺や不安感が大きくなる。よって、近年は病院側も磁気シールドルームを単なる検査機能を有する部屋ではなく、患者のアメニティーを向上した部屋とすることを求めている。

室外にいる付添い人等を見ながら検査を受けることができ、また、室外からの光を取り入れることができるアメニティーを実現するためには、部屋に大きな開放面を設けることが必要となる。部屋の壁を透明な電磁シールドガラスとすることで、アメニティーを確保し、ＭＲＩ等の使用に影響を及ぼす高周波の電磁波を遮断することは可能であるが、ＭＲＩ等から発生する直流磁場を遮蔽することまではできない。

この問題に対して、従来は、ＭＲＩ等の装置からできるだけ離した場所に開放面を設けていたが、その場所は限られてしまい、また、装置からできるだけ離したとしても、アメニティーを向上させるほどの大きな開放面を設けることはできていない。

特許文献１のすだれ型磁気シールド装置は、図１４に示すように、縦長で板状の有限長磁性体１００を横方向にすだれ状に並べ、有限長磁性体１００が磁気発生源１０２からの磁気に対してシールド効果を発揮するものである。また、すだれ構造により開放面を形成し、通気性をよくしている。

しかし、有限長磁性体１００には、高価な高透磁率材料を使用する必要があるのでコスト高になる。また、磁気発生源１０２の変更等により、磁気発生源１０２からの磁気の強さが変わった場合には、その磁気の強さに対応できる磁性体に変えなければならない。また、部分的な開放面なので、開放感や外から取り込める光の量が限定され、物の出し入れの際には、有限長磁性体１００が邪魔になるので、これを移動させる手段が必要になってくる。

特許文献２の磁気シールド開口端の漏洩磁界補償方法は、図１５に示すように、強磁性体シールド壁１０４の開口端部付近に、磁界検出器１０６と複数の補償コイル１０８が設けられており、磁界検出器１０６が検出した漏洩磁界の各成分が最小になるように、複数の補償コイル１０８に独立して負帰還電流を流すものである。補償コイル１０８は、通常、ｘ、ｙ、ｚの各成分を補償するために３つのコイル（ｘ成分のコイル１０８Ａ、ｙ成分のコイル１０８Ｂ、ｚ成分のコイル１０８Ｃ）で構成され、また、ｘ成分およびｙ成分のコイルには、８の字型コイルを用いている。

しかし、この漏洩磁界補償方法は、外部からの磁界をシールドするものであり、内部からの漏洩磁界を低減するものではない。また、磁界検出器１０６が設けられている位置や、ｘおよびｙ成分の８の字型コイルの交差部が、シールド壁１０４の開口部の中心部付近となるので、特許文献１と同様に、開放感が限定され、物の出し入れの際には邪魔になる。また、複数のコイルを用いるのでコスト高になり、コイルに流す電流の制御も複雑となる。

特許文献３の磁気シールドルーム用扉は、図１６の平断面図に示すように、扉１１０の外周に設けられたソレノイドコイル１１２Ａと、扉１１０の内部空間に同心円状に配置された２つのソレノイドコイル１１２Ｂ、１１２Ｃの磁場によって、扉１１０から室外へ漏洩しようとする強磁場発生源の磁場を反発し、漏洩を低減するものである。また、これらのソレノイドコイル１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃを強磁性体１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃで覆うことによって、ソレノイドコイルによって発生する外部への漏洩方向の磁場を吸収している。

ここで、図１７の平断面図に示すように、磁場発生源１２２を強磁性体の壁１１４で囲む磁気シールドルーム１２４の端部に大きな開放面を形成し、この開放面の外周に沿って特許文献３のソレノイドコイル１１２と、このソレノイドコイル１１２を覆う強磁性体１１６を設けた場合の磁場の状態を考える。強磁性体１１６のヨーク効果で、ソレノイドコイル１１２付近の開放面には、ソレノイドコイル１１２による強い反発磁場が発生するが、離れた開放面では弱くなり、大きな開放面には適さない。さらに、ソレノイドコイル１１２による磁場は、開放面に対して斜めに入り込んでいるので、ソレノイドコイル１１２から離れた開放面では十分な反発力が得られない。また、開放面外側のソレノイドコイル１１２から離れた場所にはソレノイドコイル１１２による漏洩磁場が発生するので、反発力を上げようとしてソレノイドコイル１１２に流す電流を大きくすると、ソレノイドコイル１１２によって開放面の外側に発生する漏洩磁場も増えてしまう。よって、引用文献３のソレノイドコイル１１２を大きな開放面に適用することは難しい。
特開２００２−１６４６８６号公報 特開平６−１６７５８３号公報 特開平２−１８６０９４号公報

本発明は係る事実を考慮し、室内部に設けられたＭＲＩ装置等から発生し、開放面または開口部から外部へ漏洩する磁場を低減する磁気シールドルームを提供することを課題とする。

第１態様に記載の発明は、磁性体で構成された天井、床および複数の壁が、直流磁場を発生する磁場発生源を囲む磁気シールドルームにおいて、壁の全面または一部を取除いて形成した開放面と、前記開放面の外周に沿って、前記天井、前記床または前記壁の内面に設けられ、直流電流が流されるコイルと、を有することを特徴としている。

第１態様に記載の発明では、磁場発生源が、磁性体で構成された天井、床および壁で囲まれているので、磁場発生源から発生し、天井、床および壁から室外へ出ようとする直流磁場が磁性体で構成された天井、床および壁に吸収される。

さらに、壁の全面または一部を取除いた開放面の外周に沿ってコイルが設けられ、このコイルに直流電流を流すことにより、開放面から漏洩しようとする磁場発生源の磁場に対して反発する磁場を開放面上に発生させる。よって、この反発力で漏洩しようとする磁場を室内へ封じ込め、磁気シールドルームに形成された開放面からの磁場の漏洩を防ぐことができる。

また、コイルは、磁性体で構成された天井、床または壁の内面に設けられているので、コイルによって発生し、天井、床または壁の外面側の室外に漏洩する磁場が吸収される。

また、コイルは、磁性体で構成された天井、床または壁に覆われるように設けられるのではなく、面上に設けられているので、開放面に対して略垂直な方向の磁場を開放面の全領域に発生させることができ、開放面の中心部付近においてもコイルによる十分な反発力が得られる。よって、磁気シールドルームに大きな開放面を設けることが可能になり、アメニティーが向上し、室内への物の出し入れも容易となる。

また、コイルに流す電流の大きさを変えることにより、コイルによる磁場の強さを調整できるので、磁場発生源の変更等により、磁場発生源から発生する磁場の強さが変わっても、柔軟に対応することができる。

また、磁場発生源から発生するのは直流磁場なので、開放面に対して略垂直に向かう単純な一方向の磁場となり、磁場の強さは変化しない。よって、一方向の反発磁場を発生するだけの簡単なコイルを用いればよいので、低コスト化が図れる。さらに、磁場発生源の稼動時に開放面の外側に磁場検出センサを設置し、このセンサの値が０になるようにコイルに流す電流値を調整すれば、後は同じ電流を流し続けるだけでよいので、電流調整時以外は磁場検出センサを必要としない。また、三次元磁場解析によって、磁場検出センサを使わずにコイルに流す電流値を決めることもできる。

また、コイルによる磁場の反発力は開放面付近で発揮され、室内部に向かい急激に減衰するので、コイルによる磁場が磁場発生源に影響を及ぼすことはない。

第２態様に記載の発明は、前記開放面が、２面または３面連なることを特徴としている。

第２態様に記載の発明では、連なる２面または３面の壁を取除いた開放面の外周に沿って、磁性体で構成された天井、床および壁の内面にコイルが設けられている。よって、第１態様と同様の効果を得ることができる。

また、２面または３面の連なる広角的な開放面が形成できるので、大きな開放感が得られる。

また、開放面を構成する各面のそれぞれの外周に沿ってコイルを別々に設けた場合、このコイル同士が接する辺や角付近では大きな磁場が発生して室外へ漏洩する恐れがあるが、本発明では、連なる面を１つの開放面とし、その開放面の外周に沿ってコイルを設けているので、そのような問題は起こらない。

第３態様に記載の発明は、前記コイルは、前記天井面、前記床面または前記壁面に沿って前記開放面より奥側に設けられることを特徴としている。

第３態様に記載の発明では、コイルが磁気シールドルームの奥側に設けられている。よって、第１態様または第２態様と同様の効果を得ることができる。

また、コイルは、磁性体で構成された天井、床または壁の内面かつ奥側に設けられているので、コイルによって発生し、天井、床または壁の外面側の室外に漏洩する磁場だけでなく、コイルによって発生し、開放面の外側の室外に漏洩する磁場を低減することができる。よって、コイルに大きな電流を流して大きな反発磁場を発生させても、漏洩磁場が大きくなることがないので、より大きな開放面を設けることが可能になる。

第４態様に記載の発明は、磁性体で構成された天井、床および複数の壁が、直流磁場を発生する磁場発生源を囲む磁気シールドルームにおいて、壁の一部に設けられた少なくとも１つの開口部と、前記開口部の外周に沿って設けられ、磁性体で構成された板材と、前記板材の内面に沿って設けられ、直流電流が流されるコイルと、を有し、前記板材が、前記コイルよりも前記磁気シールドルームの外側に突出していることを特徴としている。

第４態様に記載の発明では、磁場発生源が、磁性体で構成された天井、床および壁で囲まれているので、磁場発生源から発生し、天井、床および壁から室外へ出ようとする直流磁場が磁性体で構成された天井、床および壁に吸収される。

さらに、壁の一部に開口部があり、開口部の外周に沿って磁性体で構成された板材が設けられ、この板材の内面に沿ってコイルが設けられている。このコイルに直流電流を流すことにより、開口部から漏洩しようとする磁場発生源の磁場に対して反発する磁場を開口部の開口面上に発生させる。よって、この反発力で漏洩しようとする磁場を室内へ封じ込め、磁気シールドルームに形成された開口部からの磁場の漏洩を防ぐことができる。

また、コイルは、磁性体で構成された板材に覆われるように設けられるのではなく、面上に設けられているので、開放面に対して略垂直な方向の磁場を開放面の全領域に発生させることができ、開放面の中心部付近においてもコイルによる十分な反発力が得られる。よって、磁気シールドルームに大きな開口部を設けることが可能になり、アメニティーが向上し、室内への物の出し入れも容易となる。

また、コイルは、磁性体で構成された板材内面の磁気シールド奥側に設けられているので、コイルによって発生し、開口部の外側の室外に漏洩する磁場を低減することができる。よって、コイルに大きな電流を流して大きな反発磁場を発生させても、漏洩磁場が大きくなることがないので、より大きな開口部を設けることが可能になる。

また、コイルに流す電流の大きさを変えることにより、コイルによる磁場の強さを調整できるので、磁場発生源の変更等により、磁場発生源から発生する磁場の強さが変わっても、柔軟に対応することができる。

また、磁場発生源から発生するのは直流磁場なので、開口部に対して略垂直に向かう単純な一方向の磁場となり、磁場の強さは変化しない。よって、一方向の反発磁場を発生するだけの簡単なコイルを用いればよいので、低コスト化が図れる。さらに、磁場発生源の稼動時に開口部の外側に磁場検出センサを設置し、このセンサの値が０になるようにコイルに流す電流値を調整すれば、後は同じ電流を流し続けるだけで、電流調整時以外は磁場検出センサを必要としない。また、三次元磁場解析によって、磁場検出センサを使わずにコイルに流す電流値を決めることもできる。

また、コイルによる磁場の反発力は開口部付近で発揮され、室内部に向かい急激に減衰するので、コイルによる磁場が磁場発生源に影響を及ぼすことはない。

第５態様に記載の発明は、前記コイルは、巻き線であることを特徴としている。

第５態様に記載の発明では、コイルが巻き線なので、巻き数を変えるだけで、容易にコイルの磁場の強さを変えることができる。

第６態様に記載の発明は、前記コイルは、銅平角棒であることを特徴としている。

第６態様に記載の発明では、コイルが銅平角棒なので低コストである。さらに、銅平角棒をつなぎ合わせる容易な作業によってコイルを構築できるので施工性がよい。また、大電流を流すことが可能なので、コイルによって大きな反発磁場を発生させることができる。

本発明は上記構成としたので、室内部に設けられたＭＲＩ装置等から発生し、開放面または開口部から外部へ漏洩する磁場を低減することができる。

図面を参照しながら、ＭＲＩ装置が置かれた病院の磁気シールドルームを説明する。なお、本実施形態では、ＭＲＩ装置が置かれた磁気シールドルームの例を説明するが、これに限らず、直流磁場を発生するあらゆる装置が置かれた磁気シールドルームへの適用が可能である。

まず、本発明に含まれない第１の参考例に係る磁気シールドルームついて説明する。図１には、第１の参考例の磁気シールドルーム１０が示されている。

磁性体の珪素鋼板や鉄板で構成された天井１２、床１４および壁１６が、直流磁場を発生する水平型のＭＲＩ装置２２を囲んでいる。そして、天井１２、床１４および壁１６の端部内面の辺１２Ａ、１４Ａ、１６Ａで囲まれた四角形の開放面２０が形成されている。ＭＲＩ装置２２は、その磁場発生の主方向が、開放面２０と垂直となるように配置されている。

また、この開放面２０の外周に沿って、天井１２、床１４または壁１６の内面にコイル２４が設けられている。このコイル２４は巻き線であり、コイル２４の内側に設けられた図示されていないコイル枠に巻かれている。また、コイル２４の両端は、直流電源２６に接続されており、矢印２８の方向に直流電流が流される。

次に、第１の参考例に係る磁気シールドルームの作用および効果について説明する。

図２は、図１においてコイル２４を設けていない場合のＡ−Ａ平断面の磁場コンター図である。このように大きな開放面２０が形成されていると、ＭＲＩ装置２２から発生した直流磁場３０は、この開放面２０から漏洩してしまう。

図３は、第１の参考例である図１のＡ−Ａ平断面の磁場コンター図である。
図３に示すように、ＭＲＩ装置２２から発生し、天井１２、床１４および壁１６から室外３８へ出ようとする直流磁場３０が磁性体で構成された天井１２、床１４および壁１６に吸収される。

また、コイル２４に直流電流２８を流すことにより、開放面２０から漏洩しようとするＭＲＩ装置２２の磁場３０に対して反発する磁場３６Ａを開放面２０上に発生させる。よって、この反発力で漏洩しようとする磁場３０を室内３４へ封じ込め、磁気シールドルーム１０に設けた開放面２０からの磁場３０の漏洩を防ぐことができる。

また、コイル２４は、磁性体で構成された天井１２、床１４または壁１６の内面に設けられているので、コイル２４によって発生し、天井１２、床１４または壁１６の外面側の室外３８に漏洩する磁場３６を吸収することができる。

また、コイル２４は、磁性体で構成された天井１２、床１４または壁１６に覆われるように設けられるのではなく、面上に設けられているので、開放面２０に対して略垂直な方向の磁場３６Ａを開放面２０の全領域に発生させることができ、開放面２０の中心部付近においてもコイル２４による十分な反発力が得られる。よって、磁気シールドルーム１０に大きな開放面２０を設けることが可能になり、アメニティーが向上し、室内３４へのＭＲＩ装置２２の入替えも容易となる。

また、コイル２４は巻き線なので、巻き数を変えるだけで容易にコイルの磁場の強さを変えることができ、さらに、コイル２４に流す電流２８の大きさを変えることにより、コイル２４による磁場３６の強さを調整できる。よって、ＭＲＩ装置２２の変更等により、ＭＲＩ装置２２から発生する磁場３０の強さが変わっても、柔軟に対応することができる。

また、ＭＲＩ装置２２から発生するのは直流磁場なので、開放面２０に対して略垂直に向かう単純な一方向の磁場３０となり、磁場３０の強さは変化しない。よって、一方向の反発磁場３６Ａを発生するだけの簡単なコイル２４を用いればよいので、低コスト化が図れる。さらに、ＭＲＩ装置２２の稼動時に開放面２０の外側に磁場検出センサを設置し、このセンサの値が０になるようにコイル２４に流す電流値を調整すれば、後は同じ電流を流し続けるだけでよいので、電流調整時以外は磁場検出センサを必要としない。また、三次元磁場解析によって、磁場検出センサを使わずにコイル２４に流す電流値を決めることもできる。

また、コイル２４による磁場３６Ａの反発力は開放面２０付近で発揮され、室内３４に向かい急激に減衰するので、コイル２４による磁場３６がＭＲＩ装置２２に影響を及ぼすことはない。

次に、本発明の第１の実施形態に係る磁気シールドルームについて説明する。

第１の実施形態は、第１の参考例における開放面２０が、３面の壁を取除くことによって形成された開放面になっている。したがって、以下の説明において、第１の参考例と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図４には、第１の実施形態の磁気シールドルーム１０が示されている。

張り出した天井１２の内面縁部に形成されたコの字状の辺１２Ｂと、これに対向する床１４の内面縁部の辺１４Ｂと、壁１６の外面端部の辺１６Ｂとで囲まれ、平断面がコの字状の開放面４０が形成されている。

また、この開放面４０の外周に沿って、天井１２、床１４または壁１６の内面にコイル２４が設けられている。

次に、本発明の第１の実施形態に係る磁気シールドルームの作用および効果について説明する。

第１の実施形態では、第１の参考例と同様の効果を得ることができ、３面の連なる広角的な開放面４０が形成できるので、大きな開放感が得られる。

また、開放面４０を構成する各面のそれぞれの外周に沿ってコイルを別々に設けた場合、このコイル同士が接する辺や角付近では大きな磁場が発生して室外３２、３８へ漏洩する恐れがあるが、本発明では、連なる面を１つの開放面４０とし、その開放面４０の外周に沿ってコイル２４を設けているので、そのような問題は起こらない。

次に、第２の参考例及び本発明の第２の実施形態に係る磁気シールドルームについて説明する。

第２の参考例及び本発明の第２の実施形態は、第１の参考例および第１の実施形態におけるコイル２４が、開放面より奥側に設けられている。したがって、以下の説明において、第１の参考例および第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

図５には、第２の参考例の磁気シールドルーム１０が示されている。図６には、本発明の第２の実施形態の磁気シールドルーム１０が示されている。図５は、図１のコイル２４を開放面より奥側に設けたものであり、図６は、図４のコイル２４を開放面より奥側に設けたものである。

次に、第２の参考例及び本発明の第２の実施形態に係る磁気シールドルームの作用および効果について説明する。

第２の参考例及び本発明の第２の実施形態では、第１の参考例および第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。図７は、第２の参考例である図５のＢ−Ｂ平断面の磁場コンター図である。図７に示すように、コイル２４は、磁性体で構成された天井１２、床１４または壁１６の内面かつ奥側に設けられているので、コイル２４によって発生し、天井１２、床１４または壁１６の外面側の室外３８に漏洩する磁場だけでなく、コイル２４によって発生し、開放面２０の外側の室外３２に漏洩する磁場を低減することができる。よって、コイル２４に大きな電流を流して大きな反発磁場を発生させても、漏洩磁場が大きくなることがないので、より大きな開放面２０を設けることが可能になる。そして、この効果は、図６においても同様に得ることができる。

次に、第３の参考例に係る磁気シールドルームについて説明する。

第３の参考例は、第１の参考例における開放面２０が、壁の一部に設けられた開口部となっている。したがって、以下の説明において、第１の参考例と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図８には、第３の参考例の磁気シールドルーム１０が示されている。

磁性体の珪素鋼板や鉄板で構成された天井１２、床１４および壁１６が、直流磁場を発生する水平型のＭＲＩ装置２２を囲んでいる。
さらに、壁１６の一部に開口部４２があり、開口部４２の外周に沿って磁性体で構成された板材４４が設けられ、この板材４４の内面に沿ってコイル２４が設けられている。
また、壁１６に対する板材４４の配置は、図９に示す、図８のＣ−Ｃ平断面（ａ）〜（ｃ）のように、室内３４、室外３２のどちら側に突出するようにしてもよい。また、コイル２４は、板材４４の略中央に配置する。
また、板材４４は、磁性体のみでなく、ペンキ等の仕上げ材や合板等と共に構成されてもよい。

次に、本発明の第３の参考例に係る磁気シールドルームの作用および効果について説明する。

ＭＲＩ装置２２が、磁性体で構成された天井１２、床１４および壁１６で囲まれているので、ＭＲＩ装置２２から発生し、天井１２、床１４および壁１６から室外３２、３８へ出ようとする直流磁場が磁性体で構成された天井１２、床１４および壁１６に吸収される。

さらに、開口部４２の外周に沿って磁性体で構成された板材４４が設けられ、この板材４４の内面に沿ってコイル２４が設けられているので、このコイル２４に直流電流を流すことにより、開口部４２から漏洩しようとするＭＲＩ装置２２の磁場に対して反発する磁場を開口部４２上に発生させる。よって、この反発力で漏洩しようとする磁場を室内３４へ封じ込め、磁気シールドルーム１０に設けた開口部４２からの磁場の漏洩を防ぐことができる。

また、コイル２４は、磁性体で構成された板材４４に覆われるように設けられるのではなく、面上に設けられているので、開口部４２に対して略垂直な方向の磁場を開口部４２の全領域に発生させることができ、開口部４２の中心部付近においてもコイル２４による十分な反発力が得られる。よって、磁気シールドルーム１０に大きな開口部４２を設けることが可能になり、アメニティーが向上し、室内３４への物の出し入れも容易となる。

また、コイル２４は、磁性体で構成された板材４４内面の磁気シールドルーム１０の奥側に設けられているので、コイル２４によって発生し、開口部４２の外側の室外３２に漏洩する磁場を低減することができる。よって、コイル２４に大きな電流を流して大きな反発磁場を発生させても、漏洩磁場が大きくなることがないので、より大きな開口部４２を設けることが可能になる。

また、コイル２４に流す電流の大きさを変えることにより、コイル２４による磁場の強さを調整できるので、ＭＲＩ装置２２の変更等により、ＭＲＩ装置２２から発生する磁場の強さが変わっても、柔軟に対応することができる。

また、ＭＲＩ装置２２から発生するのは直流磁場なので、開口部４２に対して略垂直に向かう単純な略一方向の磁場となり、磁場の強さは変化しない。よって、一方向の反発磁場を発生するだけの簡単なコイル２４を用いればよいので、低コスト化が図れる。さらに、ＭＲＩ装置２２の稼動時に開口部４２の外側に磁場検出センサを設置し、このセンサの値が０になるようにコイル２４に流す電流値を調整すれば、後は同じ電流を流し続けるだけでよいので、電流調整時以外は磁場検出センサを必要としない。また、三次元磁場解析によって、磁場検出センサを使わずにコイル２４に流す電流値を決めることもできる。

また、コイル２４による磁場の反発力は開口部４２付近で発揮され、室内３４に向かい急激に減衰するので、コイル２４による磁場がＭＲＩ装置２２に影響を及ぼすことはない。

これまで述べた第１〜第３の参考例並びに第１の実施形態及び第２の実施形態において、磁性体は、１００〜１０，０００程度の比透磁率を有する強磁性体であればよく、材料としては、珪素鋼板の他に、電磁鋼板、アモルファス、パーマロイ（ミューメタル）等を用いてもよい。

また、天井１２、床１４および壁１６は、磁性体のみでなく、コンクリート、合板等の下地材やビニールクロス、ペンキ等の仕上材と共に構成されてもよい。

また、コイル２４に巻き線を用いたが、ＭＲＩ装置２２から発生する磁場の強さに応じて、巻き線の太さ（巻き線に流す電流の大きさ）および巻き数を適宜決めればよい。また、コイル２４に銅平角棒を用いれば、低コスト化が図れ、銅平角棒をつなぎ合わせる容易な作業によってコイル２４を構築できるので施工性がよい。また、大電流を流すことが可能なので、コイル２４によって大きな反発磁場を発生させることができる。

また、これまで述べた第１〜第３の参考例並びに第１の実施形態及び第２の実施形態で示した開放面や開口部の数を増やしたり、大きさを変えたり、いろいろと組み合わせることによって、設計ニーズに柔軟に対応することができる。例えば、対向する壁を取除いて磁気シールドルーム１０に２つの別々の開放面を形成するようにしたり、第１の実施形態の開放面４０を対向するように設けたり、壁をすべてなくして天井１２と床１４のそれぞれの外周に沿ってコイル２４を設けてもよい。また、コイル２４は、１つのコイルで構成しても、複数のコイルで構成してもよい。

また、開放面２０、４０または開口部４２の全面にガラスを設置し、このガラスの外周部にコイル２４を埋め込むようにして設けてもよい。

また、磁気シールドルーム１０の室外の変動磁場が大きい場合には、変動磁場を磁気センサによって検出し、コイルの電流を制御して外からの磁場をシールドするアクティブシールドと本発明を組み合わせることによって、大きな開放面２０、４０および開口部４２を維持することができる。

また、漏洩磁場検出センサを常設し、漏洩磁場を常時センサリングすることにより、停電などの非常時における安全性を確保できる。

図１０〜図１２は、磁気シールドルーム１０の磁場の状態を３次元磁場解析に基づいて示したものである。磁気シールドルーム１０の寸法は図１３に示す値とし、床、天井および壁は磁性体としている。

また、ＭＲＩ装置２２として、磁気シールドルーム１０の略中央から、−０．７２５ＭＡＴの磁石４６Ａ、＋１．４５ＭＡＴの磁石４６Ｂ、−０．７２５ＭＡＴの磁石４６Ｃを、図の右側に向かってこの順に配置している。また、モデルは、ｙ＝０の面で分割した部屋の半分を対象としている。

そして、開放面およびコイルの配置を違えた（Ａ）〜（Ｇ）のモデルに対して、図左にはコイルの配置を、図中央にはｘ−ｚ側断面の磁場コンター図を、図右にはｘ−ｙ平断面の磁場コンター図を示している。磁場コンター図の一番外側の線が１Ｇであり、内側に向かって１Ｇずつ増えていき、一番内側の線は１０Ｇとなっている。

図１０の（Ａ）は、床、天井および壁で囲まれ開放面がない磁気シールドルーム１２６であり、図１０の（Ｂ）は、部屋の左右に開放面４８、５０が形成されているが、開放面４８、５０にコイルが設けられていない磁気シールドルーム１２８であり、本発明を適用した図１１の（Ｃ）〜（Ｅ）および図１２の（Ｆ）、（Ｇ）との比較のために示している。

磁気シールドルーム１０の左側の開放面４８、５６から外部へ漏洩する磁場５２に着目すると、開放面にコイルが設けられていない（Ｂ）に比べて、開放面４８、５６に沿ってコイル５４が設けられた（Ｃ）〜（Ｇ）の方が小さくなっている。

また、（Ｃ）〜（Ｅ）によってわかるように、コイル５４が設けられる位置が奥側に入り込むに従い、外部へ漏洩する磁場５２がより小さくなっている。（Ｅ）では、開放面が設けられていない（Ａ）と同程度の漏洩磁場の減衰効果を発揮しているが、（Ａ）よりも（Ｅ）の方が、磁場がより内部へ入り込んでいる。これは、コイル５４の反発力による効果である。

そして、磁気シールドルーム１０の右側の開放面から外部へ漏洩する磁場についてもほぼ同様の効果が得られている。

よって、開放面に沿ってコイル２４を設けることで、開放面からの漏洩磁場を低減することができ、また、コイル２４を磁気シールドルーム１０の奥側に入り込ませるに従いより低減効果が増すことが図１０〜図１２の解析結果によってわかる。

第１の参考例に係る磁気シールドルームを示す説明図である。 開放面を有する磁気シールドルームの磁場の状態を示す平断面図である。 図１の磁場の状態を示すＡ−Ａ平断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る磁気シールドルームを示す説明図である。 第２の参考例に係る磁気シールドルームを示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る磁気シールドルームを示す説明図である。 図５の磁場の状態を示すＢ−Ｂ平断面図である。 第３の参考例に係る磁気シールドルームを示す説明図である。 図８のＣ−Ｃ平断面図である。 本発明の実施形態との比較例となる磁気シールドルームの磁場コンター図である。 本発明の実施形態に係る磁気シールドルームの磁場コンター図である。 本発明の実施形態に係る磁気シールドルームの磁場コンター図である。 本発明の実施形態に係る磁気シールドルームのモデル図である。 従来のシールド装置を示す概略図である。 従来のシールド装置を示す概略図である。 従来のシールド装置を示す概略図である。 従来のシールド装置の磁場の状態を示す平断面図である。

符号の説明

１０ 磁気シールドルーム
１２ 天井
１４ 床
１６ 壁
２０ 開放面
２２ ＭＲＩ装置（磁場発生源）
２４ コイル、巻き線、銅平角棒
４０ 開放面
４２ 開口部
４４ 板材

Claims (4)

1. 磁性体で構成された天井、床および複数の壁が、直流磁場を発生する磁場発生源を囲む磁気シールドルームにおいて、
   壁の全面または一部を取除いて形成した開放面と、
   前記開放面の外周に沿って、前記天井、前記床または前記壁の内面に設けられ、直流電流が流されるコイルと、
   を有し、
   前記開放面が、２面または３面連なることを特徴とする磁気シールドルーム。
2. 前記コイルは、前記天井面、前記床面または前記壁面に沿って前記開放面より奥側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気シールドルーム。
3. 前記コイルは、巻き線であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気シールドルーム。
4. 前記コイルは、銅平角棒であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気シールドルーム。

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