JPH0246004Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用産業分野 この考案は、対象物の断面イメージを得て組織
の性質まで描き出すことのできる医療用核磁気共
鳴断層装置（以下、NMR−CTという）に用い
られる永久磁石を使用した磁界発生装置に係り、
大きな空隙内に強力かつ高精度で均一な静磁界を
発生する磁界発生装置に関する。

背景技術 NMR−CTは、人体の一部または全部を１〜
10KGの強力な磁界を形成する空隙内に挿入して
所要の断層イメージを得るため、この磁界が強力
かつ10^-4以下の精度で一様で安定していることが
要求され、NMR−CT用の磁界発生装置として
は、銅またはアルミニウムからなる導線を円筒状
に巻着した常伝導磁石あるいは、特殊な導線を用
い、絶対零度付近の温度に冷却して使用する超伝
導磁石が知られている。

前者は構造上安価であるが十分な強力磁界を発
生させるためには、膨大な電力と冷却水が必要で
あり、ランニングコストが高く、コイルが作る漏
洩磁界は使用用途によつては悪影響の要因となる
等の問題があり、一方、後者の超伝導磁石は、電
力の消費が少なく小型で強力な磁界を発生し得る
利点があるが、冷媒として高価な液体ヘリウム等
の使用が不可欠であり、いわゆるイニシヤルコス
トとともにランニングコストも著しく高い問題が
あり、汎用されるには至つていない。

本出願人は、先に、磁界強度が上記の常伝導磁
石と同等以上で電力の消費もなく、漏洩磁界の少
ない永久磁石を使用するNMR−CT用磁気回路
として、空隙を形成して対向する磁極片と、少な
くとも１の永久磁石とを継鉄で磁気的結合し該空
隙に磁界を発生させる磁界発生装置において、上
記磁極片の対向面の各々に環状突起を設けたこと
を特徴とする磁界発生装置を提案（特願昭58−
196785号）した。

上記の磁界発生装置によつて、空隙に発生する
磁界の均一精度を著しく向上させることができ
た。しかし、上記磁界発生装置において、更に、
磁界の均一精度を向上させるためには、磁極片か
ら継鉄への漏洩が懸念され、磁極片からの磁束を
空隙内に集中させ得る構成が求められている。

考案の目的 この考案は、かかる現状に鑑み、強力な磁界が
得られる永久磁石を使用した磁界発生装置の空隙
において、高精度で均一かつ安定な磁界のより一
層の拡大を計つた磁気回路を有する磁界発生装置
を目的とし、永久磁石からの磁束の漏洩を防止
し、磁束を有効に集中させて永久磁石量を低減し
て小型軽量化が達成できる磁界発生装置を目的と
している。

考案の構成と効果 この考案は、高精度で均一かつ安定な磁界が得
られ、かつ漏洩磁束の少ない磁気回路を目的に
種々検討した結果、磁極片と継鉄との距離を積極
的に取り両者を遠ざけることにより、磁気回路空
隙内の磁界均一度及び磁界強度が著しく向上し、
高精度で均一な磁界域が拡大されることを知見し
たものである。

すなわち、この考案は、空隙を形成して対向す
る一対の永久磁石対向面に各々磁極片を着設し、
一対の永久磁石を継鉄で磁気的結合し、該空隙に
磁界を発生させる磁界発生装置において、少なく
とも永久磁石配設側の継鉄面が磁極片周囲に近接
しない構成の継鉄を特徴とする磁界発生装置であ
る。

磁気回路は、空隙を形成して対向する一対の永
久磁石対向面に各々磁極片を着設し、一対の永久
磁石を継鉄で磁気的に結合すればいかなる構成も
利用でき、永久磁石の磁気特性、形状寸法、継鉄
の形状寸法及び所要空隙の大きさ等に応じて、磁
極片形状を適宜選定することが望ましい。

この考案において、少なくとも永久磁石配設側
の継鉄面が磁極片周囲に近接しない構成の継鉄
は、例えば、実施例の如く、永久磁石着設部を凸
状となし、磁極片周囲の継鉄面レベルと磁極片レ
ベルとの間に距離を設ける構成のほか、磁極片周
囲に近い継鉄に凹部を設けて磁極片周囲の継鉄面
レベルと磁極片レベルとの間に距離を設ける構成
など、磁気回路構成、すなわち、永久磁石の磁気
特性、形状寸法、継鉄の形状寸法及び所要空隙の
大きさ等に応じて、種々の手段構成が採用でき
る。

また、空隙を介して対向する磁極片面に環状突
起を設けた磁気回路とするのもよく、磁極面平面
の周縁部や任意の個所に断面三角形や台形の突起
とする等種々形状の突起が採用でき、また、環状
突起の中央に凸状突起を連続、非連続で設けるの
もよい。

この考案による磁界発生装置は、下記の永久磁
石を使用することにより、１〜5KGの強磁界を
形成できる装置として、10ton以下の重量ですみ、
フエライト磁石を使用する磁界発生装置の100ton
以上に比べて著しい小型軽量化が達成できる。

考案に用いる永久磁石 この考案の磁界発生装置に用いる永久磁石は、
フエライト磁石、アルニコ系磁石、希土類コバル
ト系磁石が使用できるが、先に出願人が提案し
た、高価なSmやCoを含有しない新しい高性能永
久磁石としてFe−Ｂ−Ｒ系（ＲはＹを含む希土
類元素のうち少なくとも１種）永久磁石（特願昭
57−145072号）は、その最大エネルギー積が大き
いだけでなく、残留磁束密度（Br）の温度係数
が、0.07％／゜Ｃ〜0.15％／゜Ｃなる温度特性を
有するため、この永久磁石を上記のNMR−CT
に適用することにより、装置の小形化が達成で
き、すぐれた性能を得られ、さらに、この永久磁
石の磁気特性が特に0゜C以下に冷却して使用する
ことにより、著しく高い最大エネルギー積を得る
ことができる性質を有効に利用できる。

上記のFe−Ｂ−Ｒ系永久磁石は、Ｒ（但しＲは
Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）８原
子％〜30原子％、B2原子％〜28原子％、Fe42原
子％〜90原子％を主成分とし、主相が正方晶相か
らなる永久磁石であり、ＲとしてNdやPrを中心
とする資源的に豊富な軽希土類を用い、Ｂ，Fe
を主成分として25MGOe以上の極めて高いエネ
ルギー積を示す、すぐれた永久磁石である。

図面に基づく考案の開示 第１図はこの考案によるNMR−CTに用いる
磁気回路の縦断正面図である。

第１図に示す磁気回路は、一対のFe−Ｂ−Ｒ
系永久磁石１，１の各々の一方端に磁極片２を固
着して対向させ、永久磁石１の他方端を、円筒体
からなりその円周部の一部を開口した形状の継鉄
３で結合し、磁極片２間の空隙４内に、静磁界を
発生させる構成であり、一対の磁極片２，２に
は、その対向面の周縁の内側に、所定の内径、高
さからなる断面略台形の環状突起５を突設した構
成であり、Fe−Ｂ−Ｒ系永久磁石１，１は同一
方向に磁化してある。

さらに、継鉄３の永久磁石着設部６は、各々、
空隙４側へ突出させた凸状を形成してあり、継鉄
３の上下の内円面より離れた位置に永久磁石１を
着設することになり、磁極片２は継鉄３の上下各
内円面より十分離れた位置に配置されることにな
る。また、継鉄３の円周部内面からも十分離れた
位置に磁極片２及び永久磁石１が位置する構成と
なつている。

また、継鉄３の永久磁石着設部６の外方側は、
空洞部７を構成しているが、永久磁石１の磁気特
性に応じて、継鉄３内の磁束を飽和させない範囲
で空洞部とするのが望ましい。

上記構成により、磁極片２から継鉄３への漏洩
磁界が減少し、空隙４へ磁束が集中するため、該
空隙４に、高い均一度を有する静磁界が得られ
る。

ちなみに、第１図に示した構成のNMR−CT
に、最大エネルギー積35MGOeの特性を有する
Fe−Ｂ−Ｒ系永久磁石を用い、磁極片の対向距
離として、600mmを設定して組立を行ない、上記
の構成からなるNMR−CTと同様構成で上記の
凸状の永久磁石着設部６を有しない磁気回路と比
較すると、３軸方向の150ppm以下の均一磁界範
囲内における磁束密度が、５％増大した。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による磁界発生装置に用いる
磁気回路の縦断正面図である。 １……Fe−Ｂ−Ｒ系永久磁石、２……磁極片、
３……継鉄、４……空隙、５……環状突起、６…
…永久磁石着設部、７……空洞部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空隙を形成して対向する一対の永久磁石対向面
   に各々磁極片を着設し、一対の永久磁石を継鉄で
   磁気的結合し、該空隙に磁界を発生させる磁界発
   生装置において、少なくとも永久磁石配設側の継
   鉄面が磁極片周囲に近接しない構成の継鉄を特徴
   とする磁界発生装置。