JP6491665B2 - 定常交流電流（ａｃ）／直流（ｄｃ）パワーアダプタの高磁場での作動を可能にする方法 - Google Patents

Description

本願は、電力供給装置に関する。これは、高外部磁場において使用される医療装置の交流（AC）／直流（DC）パワーアダプタに接近する、特定の用途に認められ、特定の参照文献とともに記載される。しかしながら、これは、必ずしも前述の用途に限られるものではなく、他の使用シナリオの適用も認められることが理解される。

ACライン電力を絶縁DC電力に変換する従来の方法には、電磁変圧器およびインダクタの使用が含まれる。磁気共鳴結像（MRI）設備の磁石室のような高外部磁場において、そのような方法に使用されるAC／DCパワーアダプタを使用する際、パワーアダプタは、通常、磁石から安全な距離に配置され、機械的に固定される必要がある。パワーアダプタを安全な距離で固定しないと、電磁変圧器およびインダクタが高外部磁場から飽和する。これは、パワーアダプタがその電力を変換する機能を喪失することにつながり、過熱により損傷を受ける可能性がある。また、電磁変圧器は、大きな磁気的引力を有し、パワーアダプタが安全距離で固定されないと、投射体となることにより、安全上の問題が生じ得る。

パワーアダプタを磁石から離して固定することは、しばしば、パワーアダプタによって給電される装置を、磁石に近接して使用する必要がある場合に問題となる。通常、この問題は、パワーアダプタから装置まで延伸する長いケーブルを介して電力を提供することにより、あるいは装置から離されたバッテリから電力を提供し、パワーアダプタを単にバッテリを充電するために使用することにより対処される。しかしながら、長いケーブルを使用することは、携帯性を損ない、装置および装置ユーザの双方に、安全上のリスクをもたらすおそれがある。ユーザがケーブルにつまづく可能性があるからである。また、バッテリは、供給できる電力の量に限界があり、装置自身の寿命よりも使用寿命が短い。

本発明は、これらのおよび他の問題を克服する、新たな改善されたシステムおよび方法を提供する。

ある態様では、高外部磁場に電力を供給する電源が提供される。電源は、1または2以上の電磁部材を用いて、入力電力を出力電力に変換する、電力変換器システムを有する。電源は、さらに、前記電磁部材を取り囲み、前記高外部磁場から前記電磁部材をシールドする、1または2以上の鉄バンドを有する。

別の態様では、高外部磁場内に電力を供給する方法が提供される。この方法は、1または2以上の電磁部材を用いて、入力電力を出力電力に変換する、電力変換器システムを提供するステップを有する。さらに、この方法は、前記電磁部材を取り囲む1または2以上の鉄バンドを用いて、前記高外部磁場から前記電磁部材をシールドするステップを有する。

別の態様では、高外部磁場において使用される医療用装置が提供される。医療用装置は、高い優先度の負荷および低い優先度の負荷を有する。本装置は、さらに、前記高いおよび低い優先度の負荷に給電する電源を有する。電源は、該電源の電磁部材を取り囲み、前記高外部磁場から前記電磁部材をシールドする、1または2以上の鉄バンドを有する。電源は、さらに、前記電源の閾値を超える1または2以上の温度に応じて、前記低い優先度の負荷に対する電力を無効化する、熱制御システムを有する。

ある利点は、磁気的不感能の問題を最小限にすることである。

別の利点は、装置に統合された交流（AC）／直流（DC）パワーアダプタが給電されることである。

別の利点は、高外部磁場を形成する磁石から近接する位置に配置されることである。

別の利点は、携帯性が改善されることである。

本発明のさらに別の利点は、以下の詳細な説明を読み理解することにより、当業者には明らかとなろう。

本発明は、各種部材および部材配置の形態、ならびに各種ステップおよびステップの配置を取り得る。図面は、単に好適実施例の一例を示すためのものであり、本発明を限定するものと解してはならない。

高外部磁場において使用される、交流（AC）／直流（DC）パワーアダプタを示した図である。 図1のAC／DC電力変換器システムおよびハウジングを示した図である。 図1の鉄バンドを示した図である。 ヒートシンクが取り付けられた図1のパワーアダプタを示した図である。 図1のパワーアダプタの熱制御システムを示した図である。 図4の熱制御システムを用いた際の図1のパワーアダプタにおける、時間に対する温度のグラフを示した図である。 それぞれ、図1および図3のパワーアダプタおよびヒートシンクを含む装置の一部を示した図である。 図1のパワーアダプタが主磁石に近接して配置された、磁気共鳴結像（MRI）システムを示した図である。 図1のパワーアダプタを用いた、高外部磁場における電力供給の方法を示した図である。

本願は、通常の交流（AC）／直流（DC）パワーアダプタに及ぼす高外部磁場の影響を、機械的な、および必要な場合、電気的な特徴をパワーアダプタに追加することにより、最小限に抑制する。これは、パワーアダプタの電磁部材における磁気応力および熱応力を低減する。機械的な特徴には、感応電磁部材の周囲の鉄バンドが含まれる。電気的特徴には、パワーアダプタの電磁部材上の温度センサ、および温度センサの測定結果に基づいて、パワーアダプタの負荷に対する電力を制御する制御器が含まれる。温度測定結果が所定の限界（例えば実験的に定められる）を超えると、不要な負荷が無効化される。通常のAC／DCパワーアダプタに、機械的な、および必要な場合、電気的な特徴を適用することにより、AC／DCパワーアダプタは、磁気共鳴結像（MRI）システムの主磁石の近傍で、適正に作動できるようになる。

図1を参照すると、高外部磁場における使用のため、AC／DCパワーアダプタ10が提供される。本願において、高外部磁場は、2000ガウス（G）を超える磁場である。パワーアダプタ10は、AC／DC電力変換器システム12、該AC／DC電力変換器システム12用のハウジング14、および鉄バンド16を有する。図2Aには、鉄バンド16を含まない、AC／DC電力変換器システム12およびハウジング14を示し、図2Bには、AC／DC電力変換器システム12およびハウジングを含まない、鉄バンド16を示す。

AC／DC電力変換器システム12は、パワーグリッドまたは発電機のような外部電源から、AC電力を受容し、受容したAC電力をDC電力に変換する。次に、DC電力は、外部負荷による使用のために出力される。AC／DC電力変換器システム12の具体的な構成は、本願に無関係であるが、AC／DC電力変換器システム12は、電磁部材18（図2Aに最も好適に示されている）を使用し、この部材は、変圧器および／またはインダクタのような高外部磁場に対して感度を有する。高外部磁場からのシールドがない場合、感応電磁部材18は、高外部磁場から飽和し、これにより、不適切な動作、過熱または損傷が生じ得る。AC／DC変換器システム12は、通常、ハウジング14に取り付けられた回路基盤20と一体化される。

感応電磁部材18に及ぼす高外部磁場の影響を軽減するため、鉄バンド16が、感応電磁部材18を取り囲む。鉄バンド16は、通常、完全な固体であり、均一な厚さ（Z方向に示されている）、幅（Y方向に示されている）、および長さ（X線方向に示されている）を有する。しかしながら、鉄バンド16は、孔22を有し、これは、例えば、鉄バンド16の厚さを貫通しても良い。孔22は、取り付け用、ならびに鉄バンド16の質量の低減、および／または磁気的引力の低減に使用される。また、以下に示すように、各鉄バンド16の幅は、通常、感応電磁部材18の幅に限定され、鉄材料の量および磁気的引力が制限される。ここで、通常、パワーアダプタ10の全幅にわたるような一つの鉄バンド16は、存在しない。むしろ、通常、複数の離間された鉄バンド16が、パワーアダプタ10の幅にわたって配置される。

通常、鉄バンド16と感応電磁部材18の間には、1対1の対応関係が存在する。ただし、1対多数の対応関係、および2つの対応関係の混合が考えられる。鉄バンド16の厚さおよび幅の軸により定められる2次元（2D）投影空間において重なり合わない感応電磁部材18の場合、1対多数の対応関係が用いられる。2次元（2D）投影空間において重なり合う感応電磁部材18には、1対多数の対応関係が使用され、感応電磁部材18の各重なり組は、鉄バンド16によって取り囲まれる。従って、各鉄バンド16は、1または2以上の重なり合う感応電磁部材18の組を取り囲む。適切な対応関係を選定することにより、鉄バンド16に使用される鉄材料の量、さらには磁気的引力が、有利に抑制される。組18用の鉄バンド16は、組18に対して配向され、高外部磁場により鉄バンド16に流れるように誘導される磁束は、組18によって生じる磁場に対して垂直に流れる。

1または2以上の重なり合う感応電磁部材18の組のため鉄バンド16を設計すると、鉄バンド16の幅は、組18の幅よりも大きくなり、または等しくなる。さらに、鉄バンド16の長さは、組18を取り囲むのに十分であり、バンドは、組18から十分な距離（例えば1/4インチ）で配置され、鉄バンド16が、組18の一部となり組18の動作と干渉することが抑制される。前述の条件において、鉄バンド16の1または2以上の材料（例えば、腐食のためコーティングされた1018鉄）、幅、長さ、および厚さ（例えば10ゲージ）が最適化され、鉄バンド16の質量が最小限に抑制されると同時に、所定の強度（例えば3テスラ（T））の磁場から組18をシールドする上で十分な質量を有する鉄バンド16が提供される。鉄バンド16の量により、磁気的引力が最小限に抑制される。通常、鉄バンド16の厚さおよび材料は最適化されるが、鉄バンド16の幅および長さは、前述の条件を満たすために必要な最小の値となるように、設定される。

通常、変数は、組18をシールドする機能および質量に基づいて、鉄バンド16をスコア化し、鉄バンド16のモデルを最小化または最大化することにより、最適化される。例えば、高スコアは、前述の設計思想をうまく達成し、モデルを最大化する鉄バンド16を表す。質量およびシールド機能の双方が、鉄バンド16の幅、長さ、厚さ、および材料のような、最適化されるべき変数に関して定められる。さらに、他の変数を含んでも良い。

前述のように、鉄バンド16の各々は、1または2以上の感応電磁部材18の組を取り囲む。従って、鉄バンド16と感応電磁部材18の間の対応関係は、1対1の対応関係、1対多数の対応関係、またはこれらの対応関係の混合として示される。ある例では、鉄バンド16は、間隔が、組18に提供されるシールドをあまり犠牲にしない限り、鉄バンド16の幅に沿って（例えば均一な間隔で）離間された、複数の鉄バンド16によって置換され得る。従って、ある例では、鉄バンド16と感応電磁部材18の間の対応関係は、1対1の対応関係、1対多数の対応関係、多数対1の対応関係、多数対多数の対応関係、またはこれらの対応関係の混合であっても良い。

鉄バンド16は、ハウジング14への直接の取り付けに適し、これは、鉄バンド16と感応電磁部材18の間に、適切な間隔が存在するように、有意に使用することができる。例えば、図に示すように、鉄バンド16は、ハウジング14に直接取り付けられ、ハウジング14の周囲に配置される。これは、幅（Ｙ方向）、および長さ（X方向）を有し、鉄バンド16と感応電磁部材18の間に、適切な間隔が確保される。鉄バンド16は、ハウジング17に適切に直接取り付けられるものの、感応電磁部材18に鉄バンド16を取り付ける他の方法も、考慮される。例えば、鉄バンド16は、回路基盤20またはパワーアダプタ10の他の部材により、ハウジング14に間接的に取り付けられても良い。

前述のように、感応電磁部材18を取り囲むことにより、鉄バンド16は、磁場に対する感応電磁部材18の暴露を抑制する。これにより、感応電磁部材18に加わる磁気的および熱的応力が低減される。鉄バンド16は、さらに、パワーアダプタ10に、該パワーアダプタ10から熱を（例えば、対流的に、放射的に、および伝導的に）除去する追加の表面積を提供することにより、感応電磁部材18、より一般的にはパワーアダプタ10に加わる熱応力を低減する。図3に示すように、熱除去は、パワーアダプタ10に取り付けられたヒートシンク24により助長され得る。例えば、図に示すように、ヒートシンク24は、例えば、ハウジング14または鉄バンド16に取り付けられた板である。ヒートシンク24は、アルミニウムまたは銅のような、高い熱伝導率を有する材料から適切に形成される。

図4を参照すると、パワーアダプタ10は、さらに、パワーアダプタ10から導出される電流を管理する熱制御システム26を有し、パワーアダプタ10に加わる熱応力が制限される。熱制御システム26は、ハウジング14によって収容され、通常、ハウジング14に取り付けられた回路基盤20と一体化される。ある例では、熱制御システム26は、回路基盤20をAC／DC電力変換器システム12と共有する。熱制御システム26は、1または2以上の温度センサ28（Ｍ≧1のセンサとして示されている）を有し、これらの温度センサは、磁気飽和効果によって過熱され得る感応電磁部材18のような、AC／DC電力変換器システム12の部材の温度を測定する。また、熱制御システム26は、AC／DC電力変換器システム12から、1または2以上の負荷32（N≧1の負荷として示されている）へのDC電力の供給を管理する、制御器30を有する。

負荷32へのDC電力の供給は、熱制御システム26の1もしくは2上のスイッチまたはリレー34の制御を介して管理されても良い。通常、負荷32とスイッチまたはリレー34の間には、1対1の対応関係があるが、他の対応関係も考慮される。図に示すように、負荷1を除く全ての負荷32は、L≧1のスイッチまたはリレーにより管理される。これに加えて、またはこれとは別に、負荷32へのDC電力の供給は、負荷32を有効または無効にすることにより、負荷32自身の制御を介して管理されても良い。例えば、負荷32を制御する集積回路のチップ作動ピンを用いて、負荷32を有効または無効にしても良い。図に示すように、負荷1は、負荷を有効または無効にすることにより管理される。

制御器30は、センサ28からの温度測定結果を継続的に、例えば所定の間隔で受信する。温度測定結果を受信すると、制御器30は、38で、温度測定結果を、温度が極めて高温になっていることを示す、対応する閾値と比較する。閾値は、オペレータにより、または熱制御システム26の製品により、予め定められ、例えば、パワーアダプタ10の通常の作動温度に基づいて定めることができる。通常、閾値は、センサ28に特有であるが、普遍的な閾値とすることも考慮される。個々のセンサ28または過度の温度を記録するセンサ28の所定の組み合わせに応じて、制御器30は、40で、負荷優先順位に従って、AC／DC電力変換器システム12の負荷32を選択的に無効にする。過度の温度を記録する1または2以上のセンサ28が、温度の低下を示すまで、負荷32は、負荷の優先順位に従って、最低の優先順位から最高の優先順位まで、徐々に無効化される。例えば、パワーアダプタ10がメイン負荷および第2の負荷に電力を提供している場合、最初に第2の負荷が無効化される。温度が通常に戻ると、無効化された負荷が、最高の優先順位から最低の優先順位まで、徐々に有効化される。

制御器30は、アナログ回路、デジタル回路、またはアナログとデジタルの回路の組み合わせであっても良い。また、制御器30は、温度制御用に特別に設計されても良く、あるいは図に示すように、プログラムメモリ42上でプログラムを実行する汎用制御器であっても良い。制御器30が汎用制御器の場合、閾値および負荷優先順位は、各々、対応するメモリ44、46に保管される。図に示すように、閾値用、負荷優先順位用、およびプログラム用の、個々のメモリ42、44、46が使用されても良い。あるいは、これらのメモリ42、44、46は、異なる組み合わせで組み合わされても良い。例えば、閾値、負荷優先順位、およびプログラムは、全て同じメモリを共有しても良い。

図5を参照すると、グラフは、熱制御システム26を用いたパワーアダプタ10の実施例における、温度と時間の関係を示す。温度は、℃で示され、時間は、日（dd）、時間（hh）、分（mm）、秒（ss）、およびミリ秒（fff）で示されている。図から分かるように、温度は、約90℃まで上昇する。この上昇は、高外部磁場源に近接するように動かされたパワーアダプタ10によるものである。いったん90℃に到達すると、バッテリ充電器のような重要でない負荷が無効にされ、これによりパワーアダプタ10の温度が低下する。しかしながら、温度が低下した後、温度は再度上昇する。この上昇は、一度、安全作動温度に達した重要でない負荷が、再度適用されたことによるものである。

図6を参照すると、パワーアダプタ10およびヒートシンク24を含む装置48が示されている。通常、パワーアダプタ10は、重量体に取り付けられた装置48の内部に一体化される。重量体は、装置48およびパワーアダプタ10のヒートシンクを提供するが、さらに磁気的引力に対抗してもよい。装置48のこの部分は、通常、床に近接される。また、パワーアダプタ10は、ファラデーケージに取り囲まれ、装置10、またはMRIシステムのような、装置の外部のシステムと干渉し得る放射が、最小限に抑制される。ある例では、装置10は、MRIシステムの主磁石と近接して作動される医療装置である。そのような装置は、患者モニター、ディスプレイ、娯楽装置、輸液ポンプ、注射器、モータ、麻酔ワークステーション、カメラ、バッテリ充電器、および通信装置を有する。

図7を参照すると、装置48が内部に使用されるMRIシステム100が提供される。装置48は、患者モニタとして示されている。MRIシステム100は、磁気共鳴（MR）を使用して、患者102の対象容積の1または2以上の診断画像を形成する。システム100は、スキャナ104を有し、対象容積を収容するようにサイズ化された、画像（または走査）容積106を定める。患者102の支持に、患者サポートが使用され、画像容積106の等中心近傍に、対象容積が配置される。

スキャナ104は、主磁石108を有し、この主磁石は、画像容積106を通って伸びる高強度の静止磁場B₀を形成する。主磁石108には、通常、超伝導コイルが使用され、静止磁場B₀が形成される。しかしながら、主磁石108に、永久磁石または抵抗磁石を使用しても良い。超伝導コイルが使用される場合、主磁石108は、超伝導コイル用の、液体ヘリウム冷却クライオスタットのような、冷却システムを有する。静止磁場B₀の強度は、画像容積106において、通常、0.23テスラ、0.5テスラ、1.5テスラ、3テスラ、7テスラ等であるが、他の強度も想定される。

スキャナ104の傾斜制御器110は、スキャナ104の複数の磁場勾配コイル112を用いて、画像容積106の静止磁場B₀に、ｘ、ｙ、およびzの勾配のような、磁場勾配を重畳するように制御される。磁場勾配は、画像容積106内に、磁気スピンを空間的に圧縮する。通常、複数の磁場勾配コイル112は、3つの直交する空間方向に空間的に圧縮する、3つの独立の磁場勾配コイルを有する。

また、トランシーバのような、1または2以上のトランスミッタ114が制御され、完全本体コイル116および／または表面コイル118のような、スキャナ104の1または2以上の伝送コイルアレイにより、共鳴励起B₁走査無線周波数（RF）パルスが、画像容積106に伝送される。B₁パルスは、通常、短期間であり、磁場勾配とともに用いられると、磁気共鳴の選択された操作が得られる。例えば、B₁パルスは、水素ダイポールを励起し共鳴し、磁場勾配は、共鳴信号の周波数および位相において、空間情報を圧縮する。RF周波数を調整することにより、リンのような他のダイポールにおいて共鳴が励起される。これは、骨のような既知の組織において集中される傾向にある。

シーケンス制御器120は、画像化シーケンスにより、勾配制御器110および／またはトランスミッタ114を制御し、画像容積106内に、空間的に圧縮されたMR信号が形成される。画像化シーケンスは、B₁パルスおよび／または磁場勾配のシーケンスを定める。また、画像化シーケンスは、シーケンスメモリ122のような、シーケンス制御器から離れた、またはローカルに配置された、装置またはシステムから受信される。

トランシーバのような、1または2以上の受信器124は、画像容積106から、空間的に圧縮された磁気共鳴信号を受信し、受信された空間的に圧縮された磁気共鳴信号を、MRデータ組に復調する。MRデータ組は、例えば、k空間データ軌跡を含む。空間的に圧縮された磁気共鳴信号を受信するため、受信器124は、完全体コイル116および／または表面コイル118のような、スキャナ104の1または2以上の受信コイルアレイを使用する。受信器124は、通常、データメモリ126にMRデータ組を保管する。

再構成プロセッサ128は、画像容積106のMR画像またはマップに、MRデータ組を再構成する。これは、MR取得データ組により取得された各MR信号が、磁場勾配により空間的に圧縮されたものを空間的に復号化し、ピクセルまたはボクセルのような、各空間領域からのMR信号の特性を確認することを含む。MR信号の強度または振幅は、通常の方法で確認されるが、位相、緩和時間、磁化遷移などに関する他の特性を、確認しても良い。MR画像またはマップは、通常、画像メモリ130に保管される。

主制御器132は、再構成プロセッサ128およびシーケンス制御器102を制御し、1または2以上の対象容積の走査を用いて、対象容積の1または2以上の診断画像を形成する。各走査では、対象組織が、画像容積106の内部に配置される。例えば、患者102は、患者サポートに配置される。次に、患者102の上に、表面コイル118が配置され、患者サポートが対象容積を、画像容積106内に移動させる。画像容積106のサイズは、走査の間で変化しても良い。

いったん対象容積が画像容積106内に配置されると、主制御器132は、スライス数のような走査パラメータに従って、シーケンス制御器120を制御し、シーケンス制御器120に、画像化シーケンスを提供する。画像化シーケンスは、例えば、シーケンスメモリ122に保管されても良い。前述のように、画像化シーケンスは、パルスB₁のシーケンス、および／または磁場勾配を定め、画像容積106から、空間的に圧縮されたMR信号が形成される。また、主制御器132は、走査パラメータに従って、受信器124を制御する。例えば、主制御器132は、受信器124のゲインを調整しても良い。

主制御器132は、ソフトウェア、ハードウェア、またはその両方により、前述の機能を実施しても良い。主制御器312がソフトウェアを使用する場合、主制御器132は、ソフトウェアを実行する少なくとも一つのプロセッサを有する。ソフトウェアは、プログラムメモリ134に適正に保管され、このメモリは、主制御器42から離しても、またはローカルに配置しても良い。また、主制御器132は、表示装置136およびユーザ入力装置138によりユーザに提供される、グラフィカルユーザインターフェースを用いて、ユーザによって管理されても良い。ユーザは、例えば、画像化を開始し、画像を表示し、画像を操作しても良い。

主制御器132の外部に、再構成プロセッサ128およびシーケンス制御器120が示されているものの、これらの部材の1つまたは両方は、ソフトウェア、ハードウェア、または両方の組み合わせとして、主制御器132に一体化されても良いことは明らかである。例えば、再構成プロセッサ128は、主制御器132の少なくとも一つのプロセッサ上で実行されるソフトウェアモジュールとして、主制御器132に一体化されても良い。

前述の議論では、AC／DCパワーアダプタに注目したが、鉄バンド16および熱管理システム26が、他の種類のパワーアダプタにも等しく適用され得ることは、当業者には明らかである。AC／DC電力変換器システム12は、DC／DC電力変換器システムのような、適当な種類の電力変換器システムと、単純に置換されても良い。鉄バンド16は、前述のものと同じ方法で、感応電磁部材18に適用される。また、熱管理システム26は、前述のものと同じ方法で、電磁部材18および負荷30に適用される。

図8を参照すると、前述のようにして、外部磁場に電力を供給する方法200が提供される。方法200は、高外部磁場において、AC／DCパワーアダプタ10のような電源により実施される。高外部磁場は、通常、2000Gを超える磁場である。そのような磁場は、磁気共鳴結像MRIシステム100の主磁石108の共通の近傍にある（例えば数フィート以内）。

方法200は、電力変換器システム12を提供するステップ202を有し、このシステムは、1または2以上の電磁部材18を用いて、入力電力を出力電力に変換する。電力変換器システム12は、典型的にはAC／DC電力変換器システムであるが、他の種類の電力変換器システムも想定される。電磁部材18は、204で、電磁部材18を取り囲む1または2以上の鉄バンド16により、高外部磁場からシールドされる。鉄バンド16は、該鉄バンド16の質量を最小化するように構成されると同時に、電磁部材18を高外部磁場からシールドするのに十分な質量が提供されるように、構成される。鉄バンド16は、シールドを提供することに加えて、206において、電力変換器システム12から熱を伝導し、熱を逸散させる。

熱管理を向上させるため、方法200は、さらに、電力変換器システム12の1または2以上の磁気部材18の温度をモニタするステップ208と、モニターされる温度が閾値を超えることに応じて、電力変換器システム12の1または2以上の負荷32を選択的に無効にし、モニターされる温度を低下させるステップ210とを有する。選択的な無効化は、モニターされた過度の温度が低下し始めるまで、負荷優先順位に従って、低い方から高い方に、負荷32を徐々に無効化するステップを有する。

本願において、メモリは、データを保管する、いかなる装置またはシステムを有しても良く、例えばランダムアクセスメモリ（RAM）、または読み取り専用メモリ（ROM）を有しても良い。また、本願において、プロセッサは、マイクロプロセッサ、マイクロ制御器、グラフィック処理ユニット（GPU）、特定用途向け集積回路（ASIC）、FPGAなどのような、入力装置を処理し出力データを生成する、いかなる装置またはシステムを有しても良い。制御器は、別の装置もしくはシステムを制御する、いかなる装置またはシステムを有しても良い。ユーザ入力装置は、ユーザ入力装置のユーザが別の装置もしくはシステムに入力を提供することができる、マウスもしくはキーボードのような、いかなる装置を有しても良い。表示装置は、液晶ディスプレイ（LCD）もしくは発光ダイオード（LED）ディスプレイのような、データを表示するいかなる装置を有しても良い。

好適実施例を参照して、本発明について説明した。前述の詳細な説明を読み、理解した上で、他の修正および変更が可能である。添付の特許請求の範囲およびその均等物内にある限り、本発明には、そのような全ての修正および変更を含むことが意図される。

Claims (15)

1. 高外部磁場に電力を供給する電源であって、
   2以上の電磁部材を用いて、入力電力を出力電力に変換する、電力変換器システムと、
   前記電磁部材を取り囲み、前記高外部磁場から前記電磁部材をシールドする、1または2以上の鉄バンドと、
   を有し、
   1または2以上の電磁部材の組は、前記鉄バンドの厚さおよび幅の軸により定められる2次元的投射空間において、重なり合い、
   前記鉄バンドは、前記電磁部材の組を取り囲む、1または2以上の鉄バンドの組を有し、
   前記鉄バンドの幅は、前記電磁部材の前記2次元的投射空間における幅と等しい、電源。
2. 前記高外部磁場は、2000ガウスよりも大きい、請求項1に記載の電源。
3. 前記電力変換器システムは、交流直流変換器を有する、請求項1または2に記載の電源。
4. 前記鉄バンドの質量は、磁気的引力を抑制するため最小化されるとともに、前記高外部磁場からの前記電磁部材のシールドが十分となるようにされる、請求項1乃至3のいずれか一つに記載の電源。
5. 前記鉄バンドの組は、単一の鉄バンドを有し、
   前記鉄バンドの長さは、前記電磁部材の組を取り囲むのに十分であり、
   前記鉄バンドは、前記電磁部材の組から十分な距離で配置され、前記鉄バンドが前記電磁部材の組の動作に干渉することが抑制される、請求項1に記載の電源。
6. 前記鉄バンドの組は、前記鉄バンドの組の幅に沿って離間された、複数の鉄バンドを有し、
   前記鉄バンドの組の幅は、前記電磁部材の組の幅と等しく、
   前記鉄バンドの組の長さは、前記電磁部材の組を取り囲むのに十分であり、
   前記鉄バンドの組は、前記電磁部材の組から十分な距離で配置され、前記鉄バンドが前記電磁部材の組の動作に干渉することが抑制される、請求項1に記載の電源。
7. 前記鉄バンドは、前記電力変換器システムに、熱逸散用の伝熱経路を提供するように配置される、請求項1乃至6のいずれか一つに記載の電源。
8. さらに、熱制御システムを有し、該熱制御システムは、
   前記電力変換器システムの1または2以上の磁気部材の温度をモニターし、
   前記モニターされる温度が閾値を超えることに応じて、過度のモニターされる温度が低下し始めるまで、負荷優先順位に従って、優先順位が低い方から高い方に、前記負荷を徐々に無効化することにより、前記電力変換器システムの1または2以上の負荷を選択的に無効化し、前記モニターされる温度を低下させる、請求項1乃至7のいずれか一つに記載の電源。
9. 高外部磁場において使用される装置であって、
   1または2以上の負荷と、
   請求項1乃至8のいずれか一つに記載の電源と、
   を有し、
   前記電源は、前記負荷に電力を供給する、装置。
10. 医療用システムであって、
    高外部磁場を生成する主磁石を有する磁気共鳴結像（MRI）スキャナと、
    前記主磁石の近傍に配置され、負荷に電力を供給する、請求項1乃至9のいずれか一つに記載の電源と、
    を有する、医療用システム。
11. 高外部磁場内に電力を供給する方法であって、
    2以上の電磁部材を用いて、入力電力を出力電力に変換する、電力変換器システムを提供するステップと、
    前記電磁部材を取り囲む1または2以上の鉄バンドを用いて、前記高外部磁場から前記電磁部材をシールドするステップと、
    を有し、
    1または2以上の電磁部材の組は、前記鉄バンドの厚さおよび幅の軸により定められる2次元的投射空間において、重なり合い、
    前記鉄バンドは、前記電磁部材の組を取り囲む、1または2以上の鉄バンドの組を有し、
    前記鉄バンドの幅は、前記電磁部材の前記2次元的投射空間における幅と等しい、方法。
12. さらに、
    前記鉄バンドの質量を最小化して、磁気的引力を抑制するとともに、前記高外部磁場から前記電磁部材をシールドするのに十分な質量を提供するステップ、
    を有する、請求項11に記載の方法。
13. さらに、
    前記鉄バンドによる熱逸散のため、前記電力変換器システムから熱を逃がすステップ、
    を有する、請求項11または12に記載の方法。
14. さらに、
    前記電力変換器システムの1または2以上の磁気部材の温度をモニターするステップ、と、
    前記モニターされる温度が閾値を超えることに応じて、過度のモニターされる温度が低下し始めるまで、負荷優先順位に従って、優先順位が低い方から高い方に、前記負荷を無効化することにより、前記電力変換器システムの1または2以上の負荷を、選択的に無効化し、前記モニターされる温度を低下させるステップと、
    を有する、請求項11乃至13のいずれか一つに記載の方法。
15. さらに、
    磁気共鳴結像システムの主磁石に近接して、前記電力変換器システムを配置するステップを有し、
    前記主磁石は、前記高外部磁場を生成する、請求項10乃至14のいずれか一つに記載の方法。

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