JPH01302709A - 超電導マグネット - Google Patents

超電導マグネット

Info

Publication number
JPH01302709A
JPH01302709A JP63287898A JP28789888A JPH01302709A JP H01302709 A JPH01302709 A JP H01302709A JP 63287898 A JP63287898 A JP 63287898A JP 28789888 A JP28789888 A JP 28789888A JP H01302709 A JPH01302709 A JP H01302709A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shield
coil
self
magnetic field
superconducting
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.)
Granted
Application number
JP63287898A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2643384B2 (ja
Inventor
Haruo Ono
春雄 小野
Mitsuru Fujita
満 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP63287898A priority Critical patent/JP2643384B2/ja
Priority to US07/305,219 priority patent/US5581223A/en
Priority to DE3903275A priority patent/DE3903275A1/de
Priority to GB8902432A priority patent/GB2215471B/en
Publication of JPH01302709A publication Critical patent/JPH01302709A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2643384B2 publication Critical patent/JP2643384B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/42Screening
    • G01R33/421Screening of main or gradient magnetic field
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/381Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
    • G01R33/3815Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、空心の筒状コイルの内部空間に少なくとも
近似的に均一7,1′磁場を発生させる磁場コイル、こ
とに高磁場の核磁気共鳴断層撮像装置(以下MFLI装
置と称する)用の超電導マグネットに関する。
〔従来の技術〕
MRI装置用マグネットは、マグネット内に被検体であ
る人体を収納するために、内径が1mに近い筒状または
複数のリング状のコイルと、場キによりこれらのコイル
の外011jに鋼材などの磁性体でなり前記のコイルが
生起する漏れ磁場を吸収するための磁気シールドとで構
成され、被検体である人体の断層像を得るためには、人
体が収納されるコイル内空間部における磁場の強さには
百万分の1のレベルの均一性が求められる。この磁場の
強度とその均一性を確保するために、同軸配置のリング
状コイルを複数個組み合わせて磁場の均一度の最も良い
配置、電流値を選んで均一磁場コイルを構成する方法が
知られている。
このような均一磁場コイルが生起した均一磁場が外部空
間tこ漏れ出すことlこよって近傍の電子装置の誤動作
の原因になるばかりでな(MRI装置の近傍の強磁性体
がこの漏れ磁場を受けて磁場を歪ませそれが均一磁場空
間に影響を及ぼす結果、均一磁場コイルのみでは高度の
均一性を生起したにも係わらずMRI装置を設置した使
用環境において期待する磁場の均一性が得られないとい
う問題が生ずる。
このような漏れ磁場によって生ずる問題点を解消するた
めの方策として磁気シールドを均一磁場コイルの外部に
施す方法が取られる。
この磁気シールドとして、第7図に示すように円筒状の
鋼材などの磁性体でなる磁気シールドを超電導コイルで
なる主コイル3Aを収納するクライオスタット2OAの
外側に設けるもので、この磁気シールドはセルフシール
ドと称されており、主コイル3Aが生起する漏れ磁場を
このセルフシールドIAが吸収する方式であり、この方
式は超電導マクネットのみならず常電導コイルを用いた
M RIマグネットにも使用されているが、超電導MR
I装置のように高い均一磁場強度に対しては漏れ磁場の
夛も大きいことから鋼材で製作されるセルフシールドの
重量が過大になりMRI装置を設置する部屋の強度が耐
えられない場合があるという問題がある。
このように超電導マグネットの磁気シールドとして強磁
性体を使用する方式の欠点を解決するために、第8図に
示すように主コイルと同じ超電導コイルで漏れ磁場を打
ち消すという方式が採用されるようになってきた。この
図で、3Bは主コイル、2Bは主コイル3Bと同じクラ
イオスタット20Bに収納された超電導コイルでありア
クティれと絶対値が同じで方向が反対になるように設定
すると漏れ磁場を理想的に打ち消すことができる(特開
昭60−217608号公報)が、一方、均一磁場の強
度は主コイル3Bが生起する均一磁場の磁束密度に対し
てアクティブシールド2Bが生起する均一磁場空間の磁
束密度の方向が反対であるのでこれら2つの磁束密度の
合成としての均一磁場の磁束密度は主コイル3Bのみ場
合よりも小さくなり、この磁束密度の減少を補正するた
めに主コイル3Bのアンペアターンを大きくする必要が
生ずるので、アクティブシールド2Bの超電導コイルの
超電導線が付加されるとともに主コイル3Bの超電導線
の使用量も増加する。
この磁気シールドとして超電導コイルを使用したアクテ
ィブシールドを設ける方式は、磁性体を使用せずしかも
漏れ磁場が打ち消されることによってM RI装置近傍
の磁性体の均一磁場空間への影響が殆どないので均一磁
場コイルの設計上必要な磁場解析が容易になることから
、特に高均一磁場空間が要求される超電導MRI装置用
マグネットとして有効な方式である。このような超電導
MRI装置用マグネットとしての均一磁場コイルを同じ
く超電導コイルで漏れ磁場を打ち消す方式をアクティブ
シールド型超電導MRI装置用マグネットと称される。
この方式は磁性体としての鋼材を使用しないので重量が
小さ(MRI装置の設置場所の床の荷重制限を受けない
という長所がある代わりに、同じ均一磁場空間を生成す
るのに第7図のセルフシールド型の超電導マクネットζ
こ比べて超電導コイルを構成する超電導線の使用量が前
述のごとく多くなり、この超電導線は鋼材に比べてはる
かに高価であることから、重量は小さくても超電導マグ
ネットの価格はセルフシールド型に比べて高価になると
いう欠点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
既設の部屋に超電導MHI装置を設置する場合に、この
部屋の床の荷重制限から決まる超電導マグネットの総重
量が磁気シールドとしてセルフシールドを採用すると超
過する場合にはアクティブシールドを採用することにな
るが、そのために超電導マグネットの価格が高くなりM
HI装置としての価格上昇につながるという問題がある
この発明は、MRI装置を設置する部屋の床の荷重制限
によって超電導マグネットの総重量に制限を受けるため
に価格的には安価のセルフシールド型超電導マグネット
を採用することができない場合に、マグネットの制限重
量の範囲内で最も安価な超電導マグネットを提供するこ
よを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、この発明によれば、軸対称
の超電導コイルでなる主コイルと、この主コイルの外径
側に同軸に配置した超電導コイルでなるアクティブシー
ルドと、このアクティブシールドの外径側に同軸に配置
した円筒状の磁性体でなるセルフシールドとで構成され
、前記アクティブシールドの磁気能率が前記主コイルの
磁気能率に比べて絶対値が小さくその方向が反対である
ものとする。
〔作用〕
この発明の構成に3いて、主コイルが生起するG■れ磁
場の一部を超電導コイルでなるアクティブシールドで打
ち消し、残る漏れ磁場をセルフシールドで吸収するとい
うようにアクティブシールドとセルフシールドの2つの
方式の磁気シールドを併用する構成とし、MFLI装置
を設置する部屋の床の荷重制限で決まる超電導マグネッ
トの総重情の制限値に収まる範囲でセルフシールド型磁
気シールドによる漏れ磁場の吸収量が最大になるよ6設
定し、残りの漏れ磁場をアクティブシールドで打ち消す
ようにする。
〔実施例〕
以下この発明を実施例に基づいて説明する。第1図はこ
の発明の実施例を示す断面図で、1はセルフシールド、
2はアクティブシールド、3は主コイル、20は主コイ
ル3とアクティブシールド2とを収納するクライオスタ
ット、10は対称軸である。主コイル3によって生起す
る磁場はこの主コイル3の内径側に均一磁場空間を作り
この均一磁場の磁束は一部は外部に漏れ出すが主と17
でセルフシールド1に吸収される。一方、アクティブシ
ールド2は主コイル3の内径側に主コイル3が生起する
磁場に重畳して磁場を生起するのであるが、アクティブ
シールド2の磁気能率は王コ・イル3のそれと反対方向
になるようにアクティブシールド2を構成する超電導コ
イルに電流を流すので、主コイル3が内径側(こ生起す
る磁場に対してアクティブシールド2はこの磁場を減す
るような磁場を生起することlこなる。このことは、前
述の第3図のアクティブシールド型の超電導マグネット
と同様である。
王コイル3が生起した漏れ磁場の殆どはセルフシールド
1に吸収されるが、同時にアクティブシールド2が生起
する漏れ磁場も同様にセルフシールド1に吸収され、ア
クティブシールド2の外側のセルフシールド1の部分で
は主コイル3とアクティブシールド2とが生起する漏れ
磁場の絶対値の差の値の磁束量が通ることになる。
アクティブシールド2の磁気能率の絶対値を主コイル3
のそれと同じ値にすると第8図の主コイル3Bとアクテ
ィブシールド2Bの関係と同一になるので、このときは
セルフシールド1を必要としない。また、アクティブシ
ールド2の電流を零であるとするとこのアクティブシー
ルド2がないのと同一になるので、第7図の場合と同じ
になる。
このようにアクティブシールド2の磁気能率の値に応じ
てセルフシールド1を通る磁束量が変わるので、セルフ
シールド1の必要とする断面積が変わりしたがって重量
も変わることになる。
したがって、アクティブシールド2の磁気能率を適当な
値に設定することによってセルフシールド1の寸法重量
、ひいては超電導マグネットの重量を自由に設定できる
ことになる。
均一磁場の強度を0.5Tとしたとき、W、7図のセル
フシールドのみで漏れ磁場を吸収する構成としたときの
超電導マグネットの重量は約9トン、第8図のアクティ
ブシールドのみで構成したときの重量は約3トンとなる
が、通常の建屋の床の荷重制限から算出される超電導マ
グネットの制限重量は約5トンであるので、このような
床の荷重制限の部屋に超電導マグネットを設置する際の
超電導マグネットは次の条件を満足するように設定する
■均一磁場の強度と均一度を満足する。
■漏れ磁場強度が所定の制限値以下とする。
■超電導マグネットの重量を5トン以内にする。
■超電導線の使用量を最小限にする。
これらの条件を満足するには、この発明の適用において
、主コイルの巻数や寸法あるいはアクティブシールド2
やセルフシールド1の位置、形状の慨略を予め設定した
上でセルフシールド1の寸法を0項の重量の範囲内で最
大になるような鋼材の厚みを設定し、セルフシールド1
内の磁束密度が■を満足する範囲内になるようアクティ
ブシールド2の磁気能率を設定し、主コイル3とアクテ
ィブシールド2とが生起する均一磁場が0項を満足する
ように主コイル3やアクティブシールド2を構成する超
電導コイルの寸法や巻数の配分を調整する。このような
操作を何度か繰り返すことにより最終的に前述の全てを
満足する条件が決定される。
主コイル3が生起する漏れ磁場をセルフシールド1でよ
り多く吸収するほどアクティブシールド2の磁気能率、
言い換えれば巻数を小さくできるので、許容される超電
導マグネットの重量制限−杯にセルフシールドが吸収す
る漏れ磁場を大きくするのが超電導マグネットの価格を
最も小さくする条件であり、この発明によって重量制限
がある場合の最低価格の超電導マグネットを製作するこ
とができる。
高磁場である超電導マグネットでは低磁場の常電導マグ
ネットに比べてより高い均一度が要求されるので、主コ
イル3としては第1図に示すように3対の超電導コイル
で構成するのが受画であり、一方、アクティブシールド
2はセルフシールド1の近傍に位置し、しかもセルフシ
ールド1があるためにアクティブシールド2の磁気能率
は第8図のアクティブシールド型超電導マグネッ)Jこ
比べて小さくてよいので、均一磁場空間に対する影響は
小さいことから、第1図に示すように1対の超電導コイ
ルでも充分であり、均一度の点からアクティブシールド
の構成が制限される程度は小さい。
セルフシールド1は第7図のセルフシールドIAのみの
構成の場合に比べてその厚みは小さくてよいので、第1
図に示すようにこのセルフシールドIAをクライオスタ
ットの一部とした構成を採用することができる場合があ
り、この場合はクライオスタットとセルフシールドの間
の寸法が省略できることから、よりコンパクトな超電導
マグネットとすることができる。
以下にこの発明を均一磁場の強度が0.5Tの超電導マ
グネットに適用した場合のコンピュータによる数値計算
結果に基づく具体的な笑施例を示す。
第2図は実際の設定条件に基づいて均一磁場空間の均一
度を確保する条件をコンピュータによる数値計算によっ
て探索して得られた超電導マグネットの1つの条件を示
す断面図である。主コイル3Dは3対の、アクティブシ
ールド2Dは2対の、それぞれリングコイルで構成され
、セルフシールドIDは円筒部ID1の両端につばID
2を設けたつば付のセルフシールドである。
内径寸法は、それぞれ、主コイル3Dがsoomm。
アクティブシールド2Dが7501m、セルフシールド
IDの円筒部IDIが810詣である。また、セルフシ
ールドの軸方向寸法は1710 vrtttで、両端の
っぽID2の中に主コイル3Dやアクティブシールド2
Dが収納される構成としているので、超電導マグネット
としての全長はこのセルフシールドIDの軸方向長さに
なっている。主コイルとアクティブシールドとの間の磁
気能率の比率としての磁気能率比は0.7を採用してい
る。セルフシールドIDの円筒部ID1の厚み寸法は3
0龍、つばID2の内径寸法は4001m+であり、主
コイル3Dとアクティブシールド2Dとは軸方向の両端
の寸法がなるべく一致するという条件を付加して計算さ
れたものである。
均一磁場空間4は対称軸10の中央部を中心とした一点
鎖線でその表面を示す球によって表され、この球の中の
磁場の均一度として均一磁場空間の均一度が定義されて
いる。この球の半径値は一般に350fi1が採用され
ている。
第3図は第2図の構成による超電導マグネットが生起す
る磁束分布図である。この図において、縦軸は対称軸1
0としての2軸であり、横軸は半径方向としてのr軸1
1であり、2軸10とr軸11との交点としての左下の
原点は均一磁場空間4の中心でもある。なお、第2図で
は対称軸1゜を紙面の水平方向Iこしであるので、第2
図を90度左に回転させると第3図に一致する。
第3図は同軸円筒座標系の上半分を示してBす、超電導
マグネットも上半分の断面だけが表示されている。した
がって、主コイル3Dは3対のうちの上半分の3個、ア
クティブシールド2Dは2対の上半分の2個のリングコ
イルの、それぞれ断面が図示されており、セルフシール
ドIDも上半分が図示されている。
s束線6Dは磁束の流れの流れ線を表しており、その接
線の方向は磁束密度の方向に一致し、その密度はその点
での磁束密度と半径との積に比例するように作図されて
いる。磁束線6Dの密度がそのまま磁束密度に比例して
いないので、この図から磁場強度としての磁束密度の絶
対値の分布を正確に知ることはできない。しかし、2軸
10の近くを除いては半径の変化が小さいので、おおよ
その判断として、磁束線6Dの密度の大小がその位置で
の磁束密度の絶対値の大小に略比例していると考えてよ
い。このような観点からこの図を見ると、主コイル3D
やアクティブシールド2Dを構成するリングコイルの近
傍で磁束密度が局所的lこ高くなっているのが分かる。
この図の左下の表面を一点鎖線の円で示す均一磁場空間
4の中の磁束線は2軸10に平行になっているが、これ
はこの部分での磁束分布が均一であることを表している
。均一磁場空間4を通る磁束線を含めて主コイル3Dの
右側を通る磁束線6DはセルフシールドIDに吸収され
るものと主コイル3Dとアクティブシールド2Dとの間
の空間を反対方向に通る成分とに別れるのが分かる。第
7図のセルフシールド型超電導マグネットの場合には、
殆ど全ての磁束線がセルフシールド1人に吸収され、第
8図のアクティブシールド型、超電導マグネットの場合
には、後述の第4図に示すように、殆どの磁束線6Eが
主コイル3Eとアクティブシールド2Eとの間の空間を
通る磁束分布となる。第2図と第3図ではアクティブシ
ールド2DとセルフシールドIDとの両方を設けである
ので、主コイル3Dの左側の磁束線は前述のように、主
コイル3Dとアクティブシールド2Dとの間の空間とセ
ルフシールドIDとに分流する磁束分布をすることにな
る。
セルフシールドIDの外側は図でも分かるようlこ、磁
束線の漏れ出しは非常に少なく、セルフシールドIDの
中を通る磁束によってセルフシールドIDに発生する起
磁力に和尚する強度の磁束が外部にも漏れ出すことにな
る。この漏れ磁束は超電導マグネットから離れるほどそ
の強度が小さくなるが、この漏れ磁束の磁束密度が5が
ウスlこなる範囲を5ガウスライン7Dとしてこの図に
示しである。この5ガウスライン7Dのこの図における
範囲は、半径方向の寸法R5が2.06ffl、軸方向
の寸法Z5が3.81ff!であり、これらの寸法の2
倍を辺の長さとする長方形の面積S5は31ばである。
この面!R8sは5ガウスエリアと称されて、漏れ磁束
の広がりを示す指標として使用されており、31ぜとい
う値はセルフシールドなり、アクティブシールドなりの
磁気シールドを設けることにより初めて達成できるもの
である。5ガウスライン7Dの中はペースメーカを埋め
込んだ心臓病患者にとって危険な範囲であると考えられ
ているとともに、その外側はコンピュータやその他の機
器を設置しても漏れ磁束による影響を受けない、また、
強磁性体があっても超電導マグネットの磁場均一度に実
質的に影響を与えないとしてよい。
第2図の構成になる超電導マグネットが生起する均一磁
場空間4内の磁場成分を、ルジャンドル関数に基づく級
数展開をした場合の、各次数の項の強度を次数Oである
均一磁場成分に対する比率で次表に示す。なお、この表
で次数12を越える次数は省略してあり、次数12以外
の次数成分の値は小数点以下四捨五入しである。
この表において、B3、B2、B1、Bは、それぞれ、
主コイル1、アクティブシールド2、セルフシールド1
が生起する磁場であり、Bはこれらが合成された実際の
均一磁場空間での合成磁場である。また、括弧内は次数
0の磁場強度でもある均一磁場成分の磁束密度を単位が
ウスで表示したものである。次数2以上の値は、合成磁
場Bの均一磁場成分である5000ガウスに対する比率
をppm(IQ  >表示したものである。
主コイル3を3対のリングコイルで構成しているので、
原理的に次数2から10までの5つの次数の成分をOに
することができる。超電導マグネットの構成が2軸方向
に対して上下対称構造を採用していることから次数が奇
数の成分は発生しない。この実施例では原理通り次数1
0までの磁場成分をOにする結果を得ることができたが
、アクティブシールド2pやセルフシールドIDの構成
によっては主コイル3Dの各リングコイルのアンペアタ
ーンや位置を変えることにより次数10までの磁場成分
を消去することのできる最適条件が得られないか、別の
要因で実用的でない場合がある。また、異なる条件に応
じて5ガウスエリアS5がはるかに大きくて実用的に妥
当でないものもある。例えば、このJM例ではセルフシ
ールドIDにつばID2を設けたが、セルフシールドI
Dの構成を簡素化して製作コストを低減するためにつば
ID2を省略した構成にすると、゛つば付の場合に比べ
て5ガウスエリアS5がはるかに大きくなるという計算
結果が得られ、実用に適しないことが分かっている。第
2図や第3図の実施例は種々の条件を試算した結果の中
で最良の結果が得られたものの1つである。
第4図は第8図に相当するアクティブシールド型超電導
マグネットの磁束分布と5ガウスラインとを示す磁束分
布図で、第3図との比較のために示すものである。前述
のように、この場合は、主コイル3Eの右側を通る磁束
線6Eの全てが主コイル3Eとアクティブシールド2E
との間を通る磁束分布となっている。5ガウスライン7
Eは、半径方向の寸法Rs 1.92m、軸方向の寸法
z5が2.71fFlとなり、5ガウスエリアS5は2
1m’である。この場合の前表と同じ各次数成分の値を
次表に示す。
第5図は主コイルの内径に対するアクティブシールドの
内径の比率としての内径比ρと、主コイルとアクティブ
シールドとを構成する超電導コイルが占める体積の総和
としてのコイル総量との関係を示す線図である。この図
において、横軸が内径比、縦軸がコイル総量であり、主
コイルとアクティブシールドとの磁気能率比Kをパラメ
ータとしている。第2図や第3図の実施例は内径比ρが
1.5であり、この図では、その前後の1.25からB
75の間のKを示すものである。この図に明らかなよう
iこ、内径比ρを大きくするとコイル総量は減少すると
いう関係になっている。また、磁気能率比Kが小さいほ
どコイル総量Vcが減少している。
磁気能率比Kが0.8と0.7との場合を比較すると、
磁気能率比Kが0.7の方が約1割コイル総量が小さい
ことが分かる。
コイル総量Vcは超電導線材を使用量でもあるので、こ
のコイル総量Vcが小さいほど高価な超電導線材の使用
量が少ないことを表している。第5図では磁気能率比K
に関係なく超電導線の電流密度を一定にして計算してい
る。実際には、磁気能率比Kが1.0に近いほど超゛或
導線がある位置での最大磁束密度が増大するという関係
があり、また、この最大磁束密度が大きいほど超電導臨
界電流値Icが小さくなるという超電導線固有の特性が
ある。したがって、前述のように量大磁束密度が大きい
場合には、超電導線の電流密度を下げる必要がある。し
たがって、例えば第4図の磁気能率比Kが1.0のアク
ティブシールドのみの場合に対して、第5図の磁気能率
比Kが0.7の場合は電流密度を1.3倍にすることが
できることから、セルフシールドを併用するこの発明の
場合は第5図に示すよりも更にコイルa′tvCを減少
させることができる。ちなみに、第5図のρが1.5の
場合の、磁気能率比Kが1.0のコイル総量Vcに対し
て、磁M能’F=比K カ0.7 (7) コイ/l/
all Vcは68チであるが、前述の電流密度の違い
を考慮するとこの比率(第52%となる。
第6図は内径比ρと5ガウス工リ丁S5の関係を示す線
図である。この図の横軸は第6図と同じく内径比ρであ
り、縦軸は5ガウスエリアS5、パラメータは磁気能率
比にである。この図から分かるごとく、磁気能率比Kが
小さくなるほど5ガウスエリアS5も太きいという関係
がある。したかっ−C,前述のように1.磁気能率比K
を1.0未満に設定してセルフシールドを設けるこの発
明では、磁気能率比Kが1.0であるアクティブシール
ド方式に比べて5ガウスエリアS5が大きくなるという
結果になっている。ただし、これは、セルフシールドを
構成する強磁性体の厚み寸法を厚くしてセルフシールド
内の磁束密度を下げるCとにより改善することができる
ので、爽用上必要とする5ガウスエリア以下になるよう
にセルフシールドを設計する必要があることを意味して
おり、この発明の原理的な欠点という訳ではない。
〔発明の効果〕
この発明は前述のようfこ、セルフシールドとアクティ
ブシールドとを併用し7、主コイルがzp 1irl′
ff“る漏れ磁場を吸収もしくは打ち消す割合と変化さ
せることにより超電導マグネットの重量を変化、八せる
ことができ、かつ超電導マグネットの価格(ま高価な超
鑞導線の使用量によってその大小が決まることから、@
1導マグネットに許容される制限重量内でなるべくセル
フシールドが吸収する刈れ。
磁束を大きく設定し、残りの漏れ磁束量をアクティブシ
ールドによって打ち消す構成とするζ、とにより、重量
制限の範囲内で最も超′「区導線の使用量が小さくした
がって最低価格の超電導マグネットとすることができる
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例を示す断面図、第2図はこの
発明の実施例の断面図、第3図は第2図の構成による磁
束分布図、第4図はアクティブシールド型超電導マグネ
ットの磁束分−際”第5図および第6図はコイル内径比
とコイル総量、5ガウスエリアとの関係を示す線図、第
7図および第8図はそれぞれ従来の超電導マグネットの
断面図である。 1 、IA、ID・・・セルフシールド、2.2B。 2D、2B−アク子イブシールド、3,3A、3B。 3D、3E・・・主フィル、20.2OA、、2QB 
 り冊イオスクット、10 ・対称軸。 ″ゴ°゛\ m−9−−−−−、     、          
 −、jニー10 り↑1不)由第1I!1 12圀 内イ苓しヒ f 1!75区 内子巻出f 茅ム顛

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)軸対称の超電導コイルでなる主コイルと、この主コ
    イルの外径側に同軸に配置した超電導コイルでなるアク
    ティブシールドと、このアクティブシールドの外径側に
    同軸に配置した円筒状の磁性体でなるセルフシールドと
    で構成され、前記アクティブシールドの磁気能率が前記
    主コイルの磁気能率に比べて絶対値が小さくその方向が
    反対であることを特徴とする超電導マグネット。 2)特許請求範囲第1項記載のものにおいて、セルフシ
    ールドが超電導コイルを収納するクライオスタットの一
    部を形成することを特徴とする超電導マグネット。 3)特許請求範囲第1項記載のものにおいて、主コイル
    が3対のリング状コイルでなることを特徴とする超電導
    マグネット。
JP63287898A 1988-02-03 1988-11-15 超電導マグネット Expired - Fee Related JP2643384B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63287898A JP2643384B2 (ja) 1988-02-03 1988-11-15 超電導マグネット
US07/305,219 US5581223A (en) 1988-02-03 1989-02-02 Superconducting magnet
DE3903275A DE3903275A1 (de) 1988-02-03 1989-02-03 Supraleitender magnet
GB8902432A GB2215471B (en) 1988-02-03 1989-02-03 Superconducting magnet

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2339488 1988-02-03
JP63-23394 1988-02-03
JP63287898A JP2643384B2 (ja) 1988-02-03 1988-11-15 超電導マグネット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01302709A true JPH01302709A (ja) 1989-12-06
JP2643384B2 JP2643384B2 (ja) 1997-08-20

Family

ID=26360746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63287898A Expired - Fee Related JP2643384B2 (ja) 1988-02-03 1988-11-15 超電導マグネット

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5581223A (ja)
JP (1) JP2643384B2 (ja)
DE (1) DE3903275A1 (ja)
GB (1) GB2215471B (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6458247A (en) * 1987-08-29 1989-03-06 Fuji Electric Co Ltd Uniform magnetic field coil
JPH01227407A (ja) * 1988-03-08 1989-09-11 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング装置用磁石
JPH03139328A (ja) * 1989-10-25 1991-06-13 Toshiba Corp Mri装置用超電導マグネット
US5136273A (en) * 1988-10-17 1992-08-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnet apparatus for use in a magnetic resonance imaging system
IL90050A (en) * 1989-04-23 1992-07-15 Elscint Ltd Integrated active shielded magnet system
WO1999027851A1 (fr) * 1997-12-01 1999-06-10 Hitachi Medical Corporation Appareil magnetique et appareil mri
DE19947539B4 (de) * 1999-10-02 2006-04-20 Bruker Biospin Gmbh Gradientenspulenanordnung mit Dämpfung innerer mechanischer Schwingungen
AU2001287741A1 (en) * 2000-09-26 2002-04-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Vertical field type mri apparatus with a conical cavity situated in the main magnet
JP4110950B2 (ja) * 2002-11-29 2008-07-02 株式会社日立製作所 磁気シールド装置及び生体磁場計測装置
US7019525B2 (en) * 2004-01-06 2006-03-28 Ge Medical Systems Glogal Technology Company, Llc Method and apparatus for magnetic resonance imaging
US7560929B2 (en) * 2006-08-14 2009-07-14 Fonar Corporation Ferromagnetic frame magnet with superconducting coils
DE102008020107B4 (de) * 2008-04-22 2011-08-25 Bruker BioSpin GmbH, 76287 Kompakte supraleitende Magnetanordnung mit aktiver Abschirmung, wobei die Abschirmspule zur Feldformung eingesetzt wird
JP2017011236A (ja) * 2015-06-26 2017-01-12 株式会社神戸製鋼所 多層磁気シールド

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59151946A (ja) * 1982-12-11 1984-08-30 ブル−カ−・アナリユ−テイツシエ・メステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Nmrトモグラフイ−用電磁石装置
JPS60217608A (ja) * 1984-04-12 1985-10-31 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd 均一磁場コイル
JPS62169311A (ja) * 1985-11-29 1987-07-25 Shimadzu Corp Nmrイメ−ジング用超伝導磁石装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
DE3344047A1 (de) * 1983-12-06 1985-06-13 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Magnetsystem fuer einen kernspintomograph
US4595899A (en) * 1984-07-06 1986-06-17 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Magnetic structure for NMR applications and the like
JPS61183979A (ja) * 1985-02-08 1986-08-16 Yoshiro Saji 超電導磁気遮蔽体
JPS63260116A (ja) * 1987-04-17 1988-10-27 Toshiba Corp 磁気共鳴イメ−ジング装置の磁気シ−ルド
JPH01227407A (ja) * 1988-03-08 1989-09-11 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング装置用磁石

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59151946A (ja) * 1982-12-11 1984-08-30 ブル−カ−・アナリユ−テイツシエ・メステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Nmrトモグラフイ−用電磁石装置
JPS60217608A (ja) * 1984-04-12 1985-10-31 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd 均一磁場コイル
JPS62169311A (ja) * 1985-11-29 1987-07-25 Shimadzu Corp Nmrイメ−ジング用超伝導磁石装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2643384B2 (ja) 1997-08-20
GB8902432D0 (en) 1989-03-22
GB2215471B (en) 1991-10-02
US5581223A (en) 1996-12-03
DE3903275A1 (de) 1989-08-24
GB2215471A (en) 1989-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5168211A (en) Magnet system
EP0441862B1 (en) Magnetic field generating assembly
EP0817211B1 (en) Superconducting magnet device and magnetic resonance imaging device using the same
US4486711A (en) Gradient field coil system for nuclear spin tomography
US5382904A (en) Structured coil electromagnets for magnetic resonance imaging and method for fabricating the same
JP2843829B2 (ja) 改良された傾斜磁場コイルシステムを有する磁気共鳴装置
US5359310A (en) Ultrashort cylindrical shielded electromagnet for magnetic resonance imaging
JPH01302709A (ja) 超電導マグネット
US7135948B2 (en) Dipole shim coil for external field adjustment of a shielded superconducting magnet
US5744960A (en) Planar open magnet MRI system
EP0162369A2 (en) Axisymmetric correction coil stem for NMR magnets
JPS63272335A (ja) 磁気共鳴イメ−ジング装置
EP0167243B1 (en) Magnetic structure
US5084677A (en) Magnetic field generating apparatus
AU2007308759B2 (en) Magnets for use in magnetic resonance imaging
US5396208A (en) Magnet system for magnetic resonance imaging
WO1999027389A1 (en) Planar open magnet mri system having active target field shimming
EP0695950B1 (en) Gradient coil assemblies for magnetic resonance imaging apparatus
JPH0824240A (ja) 磁気共鳴撮像装置
US5914600A (en) Planar open solenoidal magnet MRI system
US6950001B2 (en) Superconducting open MRI magnet with transverse magnetic field
US5675255A (en) Tesseral gradient coil for nuclear magnetic resonance tomography apparatus
JPH0471324B2 (ja)
US4931759A (en) Magnetic resonance imaging magnet having minimally symmetric ferromagnetic shield
US5431164A (en) Therapy tomograph

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees