JPH0314215B2 - - Google Patents
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- JPH0314215B2 JPH0314215B2 JP59084763A JP8476384A JPH0314215B2 JP H0314215 B2 JPH0314215 B2 JP H0314215B2 JP 59084763 A JP59084763 A JP 59084763A JP 8476384 A JP8476384 A JP 8476384A JP H0314215 B2 JPH0314215 B2 JP H0314215B2
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- coil
- winding
- wound
- magnetic field
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- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 8
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- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2,6-diethylphenyl)-n-(methoxymethyl)acetamide;2,6-dinitro-n,n-dipropyl-4-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound CCC1=CC=CC(CC)=C1N(COC)C(=O)CCl.CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
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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
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
- G01R33/3875—Compensation of inhomogeneities using correction coil assemblies, e.g. active shimming
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/20—Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の属する分野］
本発明は、核磁気共鳴（以下NMRという）撮
像装置に用いられる空心型コイルマグネツトの均
一度の改善に関するものである。
像装置に用いられる空心型コイルマグネツトの均
一度の改善に関するものである。
［従来技術］
従来よりNMR撮像装置は無侵襲で人体等の断
層像を得ることのできる装置として良く知られて
いる。このようなNMR撮像装置では、必要な磁
場（特に静磁場）を生じさせるために空心型のコ
イルが用いられている。
層像を得ることのできる装置として良く知られて
いる。このようなNMR撮像装置では、必要な磁
場（特に静磁場）を生じさせるために空心型のコ
イルが用いられている。
ところで、一般に空心型コイルをシングルパン
ケーキ巻き、あるいはダブルパンケーキ巻きにし
て巻く場合には、第１図に示すように巻き枠１
（円筒または円柱状のもの）に巻き付けてゆくが、
１層巻きあがる部分では巻き枠１から浮上つて間
隙３が生じ、コイル各層が完全な円環とはならな
くなる（NMR用マグネツトの均一度は10オーダ
ーを要求されるため、円環コイルとして取扱え
ず、何らかの補正が必要となる。）。
ケーキ巻き、あるいはダブルパンケーキ巻きにし
て巻く場合には、第１図に示すように巻き枠１
（円筒または円柱状のもの）に巻き付けてゆくが、
１層巻きあがる部分では巻き枠１から浮上つて間
隙３が生じ、コイル各層が完全な円環とはならな
くなる（NMR用マグネツトの均一度は10オーダ
ーを要求されるため、円環コイルとして取扱え
ず、何らかの補正が必要となる。）。
なお、NMR撮像装置用空心コイルの一例を示
せば、第２図のような構成となつている。すなわ
ち、４個の空心コイルCS１，CS２，CL１，CL
２を同軸上に配列し、その内部の空間（撮像領域
内）の均一度が数十ppmになるように形成してあ
る。そして、各空心コイルは第１図のようにして
線材２を巻回したコイルを複数個重ねて形成され
ている。
せば、第２図のような構成となつている。すなわ
ち、４個の空心コイルCS１，CS２，CL１，CL
２を同軸上に配列し、その内部の空間（撮像領域
内）の均一度が数十ppmになるように形成してあ
る。そして、各空心コイルは第１図のようにして
線材２を巻回したコイルを複数個重ねて形成され
ている。
しかしながら、これらのコイルを完全円環とし
てコイル設計すると、磁場均一度は設計段階のも
のより著しく悪いものとなつてしまう。通常均一
度を補正する手段として、例えばシムコイルを用
いるようにしたものがあるが、均一度補正に応じ
てシムコイルを何組も組合せなければならないと
いう問題がある。
てコイル設計すると、磁場均一度は設計段階のも
のより著しく悪いものとなつてしまう。通常均一
度を補正する手段として、例えばシムコイルを用
いるようにしたものがあるが、均一度補正に応じ
てシムコイルを何組も組合せなければならないと
いう問題がある。
［発明の目的］
本発明の目的は、この様な点に鑑み、コイル巻
きの方式およびコイルの重ね合せの際のコイル間
の配線方式に工夫を凝らすことにより、空心型コ
イルの内部磁場の均一度を補正できるようにした
NMR装置用空心型コイルを提供することにあ
る。
きの方式およびコイルの重ね合せの際のコイル間
の配線方式に工夫を凝らすことにより、空心型コ
イルの内部磁場の均一度を補正できるようにした
NMR装置用空心型コイルを提供することにあ
る。
［発明の概要］
この様な目的を達成するための本発明は、一対
の内側コイルと一対の外側コイルからなる４つの
コイルをＺ軸上に所定の間隔で同軸上に配列して
なる磁場発生用コイルにおいて、 前記各コイルをパンケーキ巻きの単一コイルを
複数個積重ねて構成し、前記パンケーキ巻きの単
一コイルは、次の層に巻き上げる部分に挿入する
スペーサの形状を適宜調整すると共に各単一コイ
ルの巻き終り部分の巻きつけ長さを調節し、前記
各単一コイルの巻き終り部分と次の単一コイルの
巻き始め部分の接続配線および４つのコイル間接
続配線がＺ軸に平行となるように４つのコイルお
よび各単一コイルをＺ軸を中心として回転させて
配置し、コイル内部空間に高均一度の磁場が得ら
れるようにしたことを特徴とするものである。
の内側コイルと一対の外側コイルからなる４つの
コイルをＺ軸上に所定の間隔で同軸上に配列して
なる磁場発生用コイルにおいて、 前記各コイルをパンケーキ巻きの単一コイルを
複数個積重ねて構成し、前記パンケーキ巻きの単
一コイルは、次の層に巻き上げる部分に挿入する
スペーサの形状を適宜調整すると共に各単一コイ
ルの巻き終り部分の巻きつけ長さを調節し、前記
各単一コイルの巻き終り部分と次の単一コイルの
巻き始め部分の接続配線および４つのコイル間接
続配線がＺ軸に平行となるように４つのコイルお
よび各単一コイルをＺ軸を中心として回転させて
配置し、コイル内部空間に高均一度の磁場が得ら
れるようにしたことを特徴とするものである。
［実施例］
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
まずコイルの形状の調整方式について
第３図に示すように線材２が１層巻上がる部分
の間隙を埋めるようなスペーサ３１を巻き枠１に
取付ける。この場合、このスペーサの形状は、均
一度が補正されるような形状に調節することがで
きるものである。
の間隙を埋めるようなスペーサ３１を巻き枠１に
取付ける。この場合、このスペーサの形状は、均
一度が補正されるような形状に調節することがで
きるものである。
コイルの巻終りの長さの調整方式について
コイルを円環として設計した場合、コイルの巻
終り２ｂは巻き始め２ａ部分と同じようにＹ軸上
にもつてくるのが通常であるが、ここでは前記
の方式だけによつては十分な磁場均一度が得られ
ないことに鑑み、コイルの巻終り２ｂの長さを調
整することにより、均一度を補正する。
終り２ｂは巻き始め２ａ部分と同じようにＹ軸上
にもつてくるのが通常であるが、ここでは前記
の方式だけによつては十分な磁場均一度が得られ
ないことに鑑み、コイルの巻終り２ｂの長さを調
整することにより、均一度を補正する。
パンケーキ巻きした単一コイル間の配置方式
第４図にコイル配置の一例を示す。４コイルシ
ステムの場合には第２図のコイルCS１，CS２の
コイル巻きの終りを第３図のようにＹ軸上よりず
れた位置にすることにより、均一度が良くなるこ
とが確かめられている。この場合に、４個の単一
コイル間の配線を第５図イに示すようにＺ軸，Ｘ
軸に対して斜めにすると、その配線部分を流れる
電流の向きが他の部分と同じになるため、コイル
巻き終りを短くした効果が打消されてしまう。従
つて、同図ロに示すように単一コイル間の配線が
Ｘ軸と平行となるようにコイルを配置する。
ステムの場合には第２図のコイルCS１，CS２の
コイル巻きの終りを第３図のようにＹ軸上よりず
れた位置にすることにより、均一度が良くなるこ
とが確かめられている。この場合に、４個の単一
コイル間の配線を第５図イに示すようにＺ軸，Ｘ
軸に対して斜めにすると、その配線部分を流れる
電流の向きが他の部分と同じになるため、コイル
巻き終りを短くした効果が打消されてしまう。従
つて、同図ロに示すように単一コイル間の配線が
Ｘ軸と平行となるようにコイルを配置する。
そして、全体の４つのコイルを、第４図に示す
ように、各単一コイルの巻き終り（数字を四角の
枠で囲んだ部分）の位置がZY平面に対し対称と
なるように配置すれば、Ｘ，Ｚ軸上で対称な均一
度が得られる。
ように、各単一コイルの巻き終り（数字を四角の
枠で囲んだ部分）の位置がZY平面に対し対称と
なるように配置すれば、Ｘ，Ｚ軸上で対称な均一
度が得られる。
なお、第４図では、コイルCS１，CS２がダブ
ルパンケーキ巻きとなつており、隣り合うコイル
との接続のための配線（図では頭に丸印のついた
横線で示され、ダブルパンケーキ巻きの中心軸を
示す）はＺ軸に平行となつている。
ルパンケーキ巻きとなつており、隣り合うコイル
との接続のための配線（図では頭に丸印のついた
横線で示され、ダブルパンケーキ巻きの中心軸を
示す）はＺ軸に平行となつている。
このようにして作成されたマグネツトの磁場均
一度の様子を第６図および第７図に示す。両図に
おいて、横軸はＹ軸（Ｘ＝Ｚ＝Ｏ）、縦軸はコイ
ル中心（Ｏ，Ｏ，Ｏ）での磁束密度Bpに対する
均一度（△Ｂ／Bp）をppm単位で示す。
一度の様子を第６図および第７図に示す。両図に
おいて、横軸はＹ軸（Ｘ＝Ｚ＝Ｏ）、縦軸はコイ
ル中心（Ｏ，Ｏ，Ｏ）での磁束密度Bpに対する
均一度（△Ｂ／Bp）をppm単位で示す。
第６図は、第３図のスペーサ３１の形状を調節
した場合の均一度である。この場合、＋Ｙ方向で
均一度の符号が負になつているので、コイルの巻
き終り部分（第３図の２ｂ部分）を少し長くする
ことにより、これを補正することができる。第７
図はこのように調節した結果の磁場均一度を示す
ものである。
した場合の均一度である。この場合、＋Ｙ方向で
均一度の符号が負になつているので、コイルの巻
き終り部分（第３図の２ｂ部分）を少し長くする
ことにより、これを補正することができる。第７
図はこのように調節した結果の磁場均一度を示す
ものである。
次に本発明の他の実施例を説明する。コイル中
心径約φ960mmで15層にダブルパンケーキ巻きし
た単一コイルを９個重ね合せたコイル（外側コイ
ルCS１，CS２）と、コイル中心径約φ1000mmで
７層にダブルパンケーキ巻きした単一コイルを15
個重ね合せたコイル（内側コイルCL１，CL２）
を用い、第２図のように配置する。そして各コイ
ルについて次のような調整および配置を適用す
る。
心径約φ960mmで15層にダブルパンケーキ巻きし
た単一コイルを９個重ね合せたコイル（外側コイ
ルCS１，CS２）と、コイル中心径約φ1000mmで
７層にダブルパンケーキ巻きした単一コイルを15
個重ね合せたコイル（内側コイルCL１，CL２）
を用い、第２図のように配置する。そして各コイ
ルについて次のような調整および配置を適用す
る。
コイルの巻き終りの長さの調整方式について
第８図のイに示すように、コイルCL１，CL２
を構成する単一コイル間の電流接続の中心位置８
ａを各ダブルパンケーキ巻きの渡りの中心位置８
ｂに対し、1゜の開き角となるように単一コイルを
重ねていく。
を構成する単一コイル間の電流接続の中心位置８
ａを各ダブルパンケーキ巻きの渡りの中心位置８
ｂに対し、1゜の開き角となるように単一コイルを
重ねていく。
一方、CS１，CS２コイルを構成する単一コイ
ルの場合は第８図ロに示すように電流接続の中心
位置８ａと渡り中心位置８ｂとを一致するように
重ねていく。
ルの場合は第８図ロに示すように電流接続の中心
位置８ａと渡り中心位置８ｂとを一致するように
重ねていく。
このように８ａと８ｂとの開き角を調整するこ
とで、ダブルパンケーキ巻きの終りの長さを調整
する。
とで、ダブルパンケーキ巻きの終りの長さを調整
する。
単一コイル間の配置について
CL１，CL２コイルにおける単一コイルの配置
を第９図に示す。隣り合うダブルパンケーキ巻き
コイル間は第８図イのように1゜の開き角度を持つ
て接続配線されるため、第１番目のダブルパンケ
ーキ巻きコイルの電流接続中心９bsと第15番目の
ダブルパンケーキ巻きコイルの電流接続中心９
beとの開き角αは15゜となる。
を第９図に示す。隣り合うダブルパンケーキ巻き
コイル間は第８図イのように1゜の開き角度を持つ
て接続配線されるため、第１番目のダブルパンケ
ーキ巻きコイルの電流接続中心９bsと第15番目の
ダブルパンケーキ巻きコイルの電流接続中心９
beとの開き角αは15゜となる。
第９図ロはコイルCS１，CS２における単一コ
イルの配置を示す図である。この場合には各単一
コイル間の電流接続中心位置はＺ軸に平行とな
る。
イルの配置を示す図である。この場合には各単一
コイル間の電流接続中心位置はＺ軸に平行とな
る。
第１０図に上述のような単一コイルを重ねた
CS１，CS２，CL１，CL２コイルの構成図を示
す。４組のコイル全体での電流接続中心位置の開
き角αpは30゜となる。
CS１，CS２，CL１，CL２コイルの構成図を示
す。４組のコイル全体での電流接続中心位置の開
き角αpは30゜となる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、従来の
ようなシムコイルの付加ないしそのシムコイルの
煩雑な調整を一切必要とすることなく、核磁気共
鳴用のマグネツトのコイル自体の形状や接続状態
の工夫により、内部磁場の均一度を調整すること
ができ、実用に供して極めて効果がある。
ようなシムコイルの付加ないしそのシムコイルの
煩雑な調整を一切必要とすることなく、核磁気共
鳴用のマグネツトのコイル自体の形状や接続状態
の工夫により、内部磁場の均一度を調整すること
ができ、実用に供して極めて効果がある。
第１図はパンケーキ巻きコイルの巻回状態を説
明するための図、第２図は核磁気共鳴ようマグネ
ツトの構成を示す斜視図、第３図は本発明の場合
のコイル形状調整方式を説明するための図、第４
図および第５図はパンケーキ巻き単一コイルの結
線方式を説明するための図、第６図および第７図
は本発明に係るコイルによつて得られる磁場均一
度の程度を示す図、第８図は本発明の他の実施例
におけるコイル形状調整方式を説明するための
図、第９図および第１０図はダブルパンケーキ巻
きコイルの結線方式を説明するための図である。 CS１，CS２……外側コイル、CL１，CL２…
…内側コイル、１……巻き枠、２……線材、２ａ
……巻き始め、２ｂ……巻き終り、３１……スペ
ーサ。
明するための図、第２図は核磁気共鳴ようマグネ
ツトの構成を示す斜視図、第３図は本発明の場合
のコイル形状調整方式を説明するための図、第４
図および第５図はパンケーキ巻き単一コイルの結
線方式を説明するための図、第６図および第７図
は本発明に係るコイルによつて得られる磁場均一
度の程度を示す図、第８図は本発明の他の実施例
におけるコイル形状調整方式を説明するための
図、第９図および第１０図はダブルパンケーキ巻
きコイルの結線方式を説明するための図である。 CS１，CS２……外側コイル、CL１，CL２…
…内側コイル、１……巻き枠、２……線材、２ａ
……巻き始め、２ｂ……巻き終り、３１……スペ
ーサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一対の内側コイルと一対の外側コイルからな
る４つのコイルをＺ軸上に所定の間隔で同軸上に
配列してなる磁場発生用コイルにおいて、 前記各コイルをパンケーキ巻きの単一コイルを
複数個積重ねて構成し、前記パンケーキ巻きの単
一コイルは、次の層に巻き上げる部分に挿入する
スペーサの形状を適宜調整すると共に各単一コイ
ルの巻き終り部分の巻きつけ長さを調節し、前記
各単一コイルの巻き終り部分と次の単一コイルの
巻き始め部分の接続配線および４つのコイル間接
続配線がＺ軸に平行となるように４つのコイルお
よび各単一コイルをＺ軸を中心として回転させて
配置し、コイル内部空間に高均一度の磁場が得ら
れるようにしたことを特徴とする磁場発生用コイ
ル。 ２ 前記一対の内側コイルをダブルパンケーキ巻
きした単一コイルの複数個の積重ねで構成し、各
単一コイルは巻き終りが約1゜だけターン数が少な
くなるように巻き終り部分の巻きつけ長さを調節
し、一対の外側コイルは巻き始めと巻き終りが同
一位置となるようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の磁場発生用コイル。 ３ 前記一対の外側コイルをダブルパンケーキ巻
きした単一コイルの複数個の積重ねで構成し、各
単一コイルは巻き終りが約3.5゜だけターン数が少
なくなるように巻き終り部分の巻きつけ長さを調
節し、一対の内側コイルは巻き始めと巻き終りが
同一位置となるようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の磁場発生用コイル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084763A JPS60227403A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 磁場発生用コイル |
| US06/723,142 US4623864A (en) | 1984-04-26 | 1985-04-15 | Magnetic field production coil for nuclear magnetic resonance imaging apparatus |
| GB08509735A GB2158247B (en) | 1984-04-26 | 1985-04-16 | Magnetic field production coil for nuclear magnetic resonance imaging apparatus |
| DE19853514819 DE3514819A1 (de) | 1984-04-26 | 1985-04-24 | Magnetfelderzeugungs-spule fuer ein mit kernmagnetischer resonanz arbeitendes abbildungsgeraet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084763A JPS60227403A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 磁場発生用コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227403A JPS60227403A (ja) | 1985-11-12 |
| JPH0314215B2 true JPH0314215B2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=13839717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59084763A Granted JPS60227403A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 磁場発生用コイル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4623864A (ja) |
| JP (1) | JPS60227403A (ja) |
| DE (1) | DE3514819A1 (ja) |
| GB (1) | GB2158247B (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB8410972D0 (en) * | 1984-04-30 | 1984-06-06 | Oxford Magnet Tech | Magnet assembly |
| FR2581761B1 (fr) * | 1985-05-10 | 1987-06-12 | Thomson Cgr | Aimant solenoidal sans fer |
| US4918388A (en) * | 1985-08-14 | 1990-04-17 | Picker International, Inc. | Quadrature surface coils for magnetic resonance imaging |
| DE4037894A1 (de) * | 1989-12-11 | 1991-06-13 | Siemens Ag | Kernspintomograph |
| DE4020112A1 (de) * | 1990-06-23 | 1992-01-09 | Bruker Analytische Messtechnik | Magnetwicklung mit lagensprungkompensation |
| US5428292A (en) * | 1994-04-29 | 1995-06-27 | General Electric Company | Pancake MRI magnet with modified imaging volume |
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| AU694296B2 (en) * | 1994-10-13 | 1998-07-16 | American Superconductor Corporation | Variable profile superconducting magnetic coil |
| US5604473A (en) * | 1994-10-13 | 1997-02-18 | American Superconductor Corporation | Shaped superconducting magnetic coil |
| US5581220A (en) * | 1994-10-13 | 1996-12-03 | American Superconductor Corporation | Variable profile superconducting magnetic coil |
| US6208142B1 (en) | 1998-12-07 | 2001-03-27 | Transurgical, Inc. | Magnetic resonance apparatus and methods with shim adjustment |
| FR2895802B1 (fr) * | 2005-12-30 | 2008-11-07 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de creation d'un champ magnetique homogene dans une zone d'interet, notamment pour l'imagerie rmn |
| FI126486B (fi) * | 2010-09-23 | 2017-01-13 | Valmet Automation Oy | Sähkömagneetti matalakenttäisiin ydinmagneettiresonanssimittauksiin ja menetelmä sen valmistamiseksi |
| ITAQ20120007A1 (it) * | 2012-12-12 | 2014-06-13 | Antonello Sotgiu | Magnete solenoidale con dischi a spirale per la generazione di campi impulsati caratterizzati da alta omogeneita' e alta intensita' di campo magnetico per applicazioni in imaging tramite risonanze magnetiche. |
| EP3920778A4 (en) * | 2019-02-05 | 2022-11-16 | Bard Access Systems, Inc. | DEVICE AND METHOD FOR MODULATION OF THE STIFFNESS PROFILE OF A GUIDE ROD |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3440585A (en) * | 1968-02-21 | 1969-04-22 | Union Carbide Corp | Superconducting magnets |
| DE2849355A1 (de) * | 1978-11-14 | 1980-05-29 | Philips Patentverwaltung | Magnetspulenanordnung zur erzeugung eines homogenen magnetfeldes fuer magnetresonanz-anordnungen |
| US4456881A (en) * | 1982-01-18 | 1984-06-26 | Technicare Corporation | Gradient-coil apparatus for a magnetic resonance system |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP59084763A patent/JPS60227403A/ja active Granted
-
1985
- 1985-04-15 US US06/723,142 patent/US4623864A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-04-16 GB GB08509735A patent/GB2158247B/en not_active Expired
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