JPH0335808B2 - - Google Patents

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JPH0335808B2
JPH0335808B2 JP1307834A JP30783489A JPH0335808B2 JP H0335808 B2 JPH0335808 B2 JP H0335808B2 JP 1307834 A JP1307834 A JP 1307834A JP 30783489 A JP30783489 A JP 30783489A JP H0335808 B2 JPH0335808 B2 JP H0335808B2
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JP
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magnet
support
struts
support structure
coil
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JP1307834A
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JPH02211608A (ja
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Jeroomu Uoran Jon
Jayakumaa Raguhaben
Rii Junia Jeemuzu
Maikeru Aburutsuzo Binsento
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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Publication of JPH02211608A publication Critical patent/JPH02211608A/ja
Publication of JPH0335808B2 publication Critical patent/JPH0335808B2/ja
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    • 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
    • G01R33/3802—Manufacture or installation of magnet assemblies; Additional hardware for transportation or installation of the magnet assembly or for providing mechanical support to components of the magnet assembly

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明の分野は軸方向および半径方向の大きな
力を受ける電磁コイルを支持するための支持構造
物である。
医療診断の磁気共鳴イメージングのような用途
に高磁界磁石を使用することは周知のことであ
る。このような高磁界磁石は通常、共通のフレー
ムによつて互いに同軸に保持される数個の分離し
た電磁コイルで作られる。コイルは通常、超伝導
状態になつている。すなわち、コイルは液体ヘリ
ウムの入つている低温装置に浸され、磁石コイル
は約4.2〓（ケルビン）に冷却される。この温度
でコイルの抵抗は零となり、コイルは非常に高い
電流密度を通すことができ、1.5テスラ以上の磁
界を作ることができる。このような磁界強さで
は、磁石コイルの支持構造物にかなり大きな応力
が加えられる。隣接したコイルは100000乃至
200000ポンドの軸方向に相互吸引力を持つ。コイ
ル内の自己反発作用によつて200000乃至500000ポ
ンドの半径方向応力またはフープ応力が生じる。
磁石支持構造物はこれらの磁界に関連した応力
に耐え、かつ時間がたつても磁界を一様に維持す
るのに必要な剛性を有してなければならない。ご
く最近まで後者の方の必要条件から磁石支持構造
物は比較的重量があつて柔軟性がないようにしな
ければならないと考えられていた。
従来の設計の支持構造物は壁に切れ目のないた
る形であつた。たる形に作るために使用される構
造物の大きさと重量、ならびにこのような大きな
構成要素の機械加工の難しさのため、このような
構造物の製造は困難であり高価であつた。また、
このような設計の重量により、磁石支持構造物の
コストが増大し、またこのような磁石の使用が大
きな荷重を支持する床のような領域に制限され
る。このような設計の閉じた構造により、組立て
も更に難しくなり、低温装置の内部に構成部品を
配置することが妨げられる。
更に、コイルの受ける軸方向の力が変つたと
き、たとえば磁石が励磁されたとき、またはコイ
ル相互の間に僅かな位置ずれがあつたとき、この
ような磁石支持構造物の剛性により磁石コイルが
支持構造物に対してすべることがある。
また、たる形の支持構造物では、この支持構造
物の周のまわりに、その長さ方向に沿つて渦電流
に対する径路が作られることによつて、コイルと
支持構造物との間に大きな相互インダクタンスが
生じる。このような大きな相互インダクタンスが
ある場合、支持構造物に対するコイルの位置の変
化によつてコイル電流にサージが生ずることがあ
る。このようなサージは超伝導磁石のクエンチ
（quench）を起こさせて磁石を非持続状態すなわ
ち非超伝導状態に変えることがある。
発明の要約 本発明は磁界の強さの大きい電磁石のための支
持構造物に関するものであり、電磁コイルを圧縮
して保持するために磁石の中孔の軸のまわりに且
つ該軸に沿つて配置された２個以上の非鉄材料の
リングで構成される。このような非鉄材料の各リ
ングは、磁石の中孔の軸に平行に延在し且つリン
グの周方向に沿つて間隔を置いて配置された多数
の接続支柱によつて隣りのリングから隔てられて
いる。
本発明の１つの目的は構造が容易で、軽量な、
高磁界磁石のコイルの支持手段を提供することで
ある。
本発明のもう１つの目的は支持構造物と磁石コ
イルとの間の相互インダクタンスを小さくするこ
とである。支柱を使用して、これらの支柱の向き
を磁石の軸に平行に配置することによつて、磁石
コイルと支持構造物との間の相互インダクタンス
が小さくなる。このような相互インダクタンスは
磁石のなめらかな立上り（ramping）を妨げると
考えられる。
本発明の更にもう１つの目的はより柔軟性のあ
る磁石支持構造物を提供することである。このよ
うな構造物は僅かな位置合わせの誤差または軸方
向の力の突然の変化があつても磁石の立上りを改
良すると考えられる。質量の大きい支持構造物で
はなくて質量の小さい支柱を使用することによ
り、磁石の軸方向の柔軟性が増す。これにより、
コイルの電流が一時的に増加したために軸方向の
力が増大したとき、または組立て中の僅かな位置
合わせ誤差の結果としてコイルが一様でない軸方
向の力を受けたときに生じるような、コイルが支
持構造物に対して滑る傾向が軽減される。磁石の
立上り中にコイルがその支持物に対してこのよう
に滑ることにより、コイルのクエンチの可能性が
増大する。
本発明の更にもう１つの目的は製造容易な積層
板をコイル支持リング用に使用できるようにする
ことである。リング相互の位置ぎめを行なうため
に接続支柱を使うことにより複数の積層板からリ
ングを構成することが容易になる。このような積
層板は接続支柱を受け入れるために必要な孔およ
びくぼみが設けられていると共に、その大きさは
磁石コイルが着座する肩部を定めるのに適した大
きさになつている。
本発明の上記目的および他の目的ならびに利点
は以下の説明から明らかとなる。以下、添付の図
面を参照して本発明の説明を行なう。図面には本
発明の好適実施例を示す。しかし、このような実
施例は必らずしも発明の範囲全体を表わすもので
はないので、本発明の範囲の解釈にあたつては特
許請求の範囲を参照すべきである。
発明の詳しい説明 第１図および第３図に示すように、本発明によ
る磁石支持構造物は、ソレノイド磁石の中孔の中
心軸６に沿つて間隔を置いて同心に配置された一
組の磁石コイル支持リング１乃至５を含む。これ
らの支持リングは互いに離れていて、支持支柱の
組７乃至１０によつて結合されている。各組の支
柱は中心軸６のまわりに配置されて、軸６と平行
な方向に延在し、その両端が関連した支持リング
に接続される。支持構造物は非磁性材料で作るこ
とが好ましい。たとえば、好適実施例では支持リ
ング１乃至５および支柱７乃至１０はアルミニウ
ムで作られる。
好適実施例では磁石はその中孔の軸６を中心と
して対称であるとともに、中央の支持リング３を
中心として軸６に沿つて対称である。したがつ
て、支持構造物は中央の支持リング３を中心とし
ても対称であり、支柱８、中間の支持リング２、
支柱７および端の支持リング１はそれぞれの支柱
９、中間の支持リング４、支持１０および端の支
持リング５の鏡像となる。支持リング１乃至３お
よびこれらに関連した支柱の組７と８について詳
細に説明するが、それらと対称な支持リング３乃
至５および支柱９と１０についても同じ説明があ
てはまる。
第４図には端の支持リング１および１個の支柱
７を通して切断した断面が示されている。支柱７
は管状であり、ねじ山付きの非磁性材料（たとえ
ば黄銅）の棒１１が支柱７の中を通つて伸びる。
端の支持リング１には縦方向すなわち軸方向に貫
通孔１５が設けられており、貫通孔１５の中を通
つて棒１１が伸び出る。貫通孔１５の軸方向の外
側端にカウンタボア１７が設けられ、貫通孔１５
の軸方向内側端にカウンタボア１６が設けられ
る。支柱７の端はカウンタボア１６の中にすべり
ばめで受け入れられ、また棒１１にねじ込まれた
ナツト１８がカウンタボア１７内に収容される。
挿入に先立つて、支柱７の端が低温エポキシでコ
ーテイングされる。これにより支柱７が端の支持
リング１に接合されているので、ナツト１８のゆ
るみが防止される。
磁石コイル２０の端の支持リング１の半径方向
内側表面１９で受ける。半径方向内側表面１９の
直径は、端の支持リング１および磁石コイル２０
が室温のときに磁石コイル２０を端の支持リング
１に容易に挿入できるような大きさになつてい
る。磁石コイル２０および端の支持リング１が超
伝導温度まで冷却されたとき、エポキシおよび磁
石コイル２０のワイヤの膨張係数に比べて端の支
持リング１のアルミニウムの膨張係数が大きいこ
とにより、磁石コイル２０が端の支持リング１に
より圧縮されてしつかりと保持される。端の支持
リング１が発生する圧縮応力は、励磁されたとき
の磁石コイル２０の内部の自己反発力によつて生
じる大きなフープ応力にコイル２０が耐えるのを
助ける。端の支持リング１による磁石コイル２０
の圧縮によつて緊密な摩擦ばめが生じ、これによ
り、磁石支持構造物の中の磁石コイル２０と隣接
のコイルとの間の磁気的な力の効果として磁石コ
イル２０が軸方向に動こうとするのを防止する。
磁石コイル２０の軸方向に動きの別の防止が以下
に述べるクランプ手段により得られる。
端の支持リング１の半径方向内側の表面２１が
リツプ２２を形成する（第４図および第７図）。
リツプ２２は支持リング１の内周全体にわたつて
半径方向内向きに伸びていて、軸方向外側を向い
た肩部またはランド２３を形成する。支持リング
１に対して一組のクランプ２４がボルト２５によ
つて締め付けられて、支持リング１の軸方向外側
面に固定される。支持リング１の周囲にクランプ
２４を配置して、クランプ２４を磁石コイル２０
に対して締め付けると、磁石コイル２０がランド
２３に対して押し付けられて固定される。このよ
うにして磁石コイル２０が支持リング１の内側表
面にしつかりと固定され、それ以上軸方向に動く
ことはない。ここで注意しなければならないこと
は、クランプ２４は主として、コイルが付勢され
ていないときに磁石コイルを保持するために、コ
イルのまわりに支持リングを縮みばめする前にコ
イルを位置ぎめするために設けられているという
ことである。コイルが付勢されたとき、コイルに
加わる磁気的な力は、コイルを軸方向に互いに向
つて且つアセンブリの中央の半径方向平面に向つ
て引き付けて、アセンブリを短くするように、す
なわち中央に向つて押し潰すように働く。上記の
クランプの位置決めは磁石コイルに同一方向に電
流が流れる場合に対応、たとえば互いに隣り合う
コイルの電流が磁石中孔のまわりを時計方向また
は反時計方向に同一方向に流れる場合に対応す
る。有効にシールドされたコイルの場合のように
互いに隣り合うコイルの電流が互いに反対の方向
になる場合には、クランプおよびリツプは磁石の
他方の面の上に設けなければならない。
第５図に示すように、中間の磁石コイル支持リ
ング２の構成は上記の支持リング１の組立てとほ
ぼ同じである。支柱７は支持リング２の軸方向外
側面のカウンタボア内で接合され、（第２図に示
すように）支持リング２の軸方向内側面でナツト
１８により留められる。同様に、管状の支柱８が
支持リング２の軸方向内側面２７に形成されたカ
ウンタボア２６の中で接合され、ねじ山付き棒１
２によつて支持リング２に取り付けられる。ねじ
山付き棒１２は支持８および支持リング２を通つ
て伸び、支持リング２の軸方向外側面でナツト１
８により留められる。このナツト１８はカウンタ
ボアの中に入れられていない。何故ならば、支持
リング２上のナツトは、できるだけ短いことが望
ましい磁石の長さを付加的に長くすることがない
からである。支持リング２は磁石コイル３０のま
わりに低温縮みばめされ、支持リング２の半径方
向内側の周縁が軸方向外側を向いたランド２９を
そなえるリツプ２８を画成する。前に述べたよう
にしてクランプ３１を用いて磁石コイル３０がラ
ンド２９に対して固定される。
第６図に示すように、中央の支持リング３の構
成は支持リング１および２の構成とは大幅に異な
つている。支持リング３は２個の磁石コイル３４
および３５を保持するからである。これらの２個
の磁石コイル３４および３５は接近しているの
で、接続支柱を用いるかわりに、両方の磁石３４
および３５を保持するように支持リング３を軸方
向に延長してある。支柱８は雌ねじを切つた孔３
６とカウンタボア３７により支持リング３に固着
される。支持リング３に接続すべき支柱８の端は
エポキシで被覆されて、カウンタボア３７にはめ
込まれるので、支柱８はエポキシにより支持リン
グ３に接合される。ねじ山付き棒１２の対応する
端が雌ねじ付きの孔３６にねじ込まれる。前に述
べたような縮みばめ（shrink fit）、ならびに軸
方向外側を向いたランド３９を画成する半径方向
内向きに伸びるリツプ３８により、磁石コイル３
４が支持リング３に固定される。磁石コイル３４
の外側を向いた面を押圧するクランプ４０も使用
されている。
好適実施例では、各支持リング１乃至５が形成
されて縮みばめ（または焼きばめ）によりコイル
にはめ込まれて、これにより、前に述べたよう
に、また米国特許第4467303号に述べられている
ように、磁石の動作中にコイルの動きを抑制し、
またコイルがその定格定流でフープ応力に耐える
のを助ける。
上記の一実施例では、各支持リング１乃至５は
一体鋳造物また鍛造物から機械加工される。代り
の実施例では、各支持リングは正確な一連の孔を
そなえた多数の積層板で構成して、補助的なボル
トおよびナツトならびに接続支柱およびねじ山付
き棒を用いて一緒に固定する。第８図はこの技術
を支持リング１に適用した場合を示す。積層板４
５乃至４７および５０乃至５３にはナツト１８お
よび支柱７を受け入れるためのカウンタボアを形
成する寸法の大きな孔５５が形成されている。積
層板４８および４０にはねじ山付き棒１１の外側
寸法より若干大きい寸法の、より小さな孔が形成
されている。積層板５２および５３の各々はリツ
プ２２およびランド２３を形成するために他より
も若干小さな内径を有する。
支柱７乃至１０は各リング１乃至５のまわりに
周方向に一様な間隔を置いて配置されているの
で、収容されている各磁石コイルの相互吸引力に
よつて生ずる圧縮力を等しく分担する。構造物の
組立てが容易なように支柱は互い違いに配置され
ている。好適実施例では隣り合う支持リングの間
に10個のこのような支柱がそれぞれ配置されてい
るが、個々の支柱の強度を変えれば、それに応じ
て支柱７乃至１０の数を変えてもよい。中孔の直
径が約50吋の1.5テスラの磁石の場合、最も外側
の支持リング１および５は長さが約14吋の支柱に
よつて隔てられている。これらの各支柱は中心に
1.0吋の孔を設け、かつ適当な強度を有するよう
にするために直径が2.0吋でなければならない。
支持リング２および４は支持リング３から長さが
ほぼ９吋の支柱によつて隔てられている。これら
の支柱は比較的に曲げ強さが大きくなるが、製造
の容易さのために直径は同じままになつている。
磁石の中孔、支持リング相互の間隔および支持リ
ングの直径の特定の寸法は作るべき磁界の所望の
特性に応じて変えられる。磁石の構成によつて
は、本発明に従つて設定された最も弱い支柱に対
する許容可能な支柱強度、寸法および個数を決定
するための方法を以下に説明する。
支柱の最小寸法はこれらの支柱によつて表わさ
れる１組みの柱状体に対する弾性座屈限界によつ
て左右される。この座屈限界は次のように決定す
ることができる。第９図は磁石の中孔の軸ｚに直
角な線に沿つて見た３コイル構造の概略図であ
る。一般に、多重リング磁石はこのような３個の
リング要素に分解することができる。実際には、
支持リング１と２を接続する最も外側の支柱７お
よび支持リング４と５を接続する支柱１０の所要
強度を定めるために後述の式を使う。これらの支
柱７および１０は細長化（slenderness ratio）
が大きく、かつ支持リング１と２の間および支持
リング４と５の間の全圧縮力が大きいため、両方
ともに最も座屈が生じやすい。支持リング２と３
の間の支柱８および支持リング３と４の間の支柱
９に対して同数の支柱および同じ支柱直径を使つ
てもよい。支柱８および９の細長比が小さいの
で、これらの支柱は充分な耐座屈性をそなえてい
る。
第９図に示す３個のリング６０乃至６２は支柱
６３および支柱６４よつて隔てられて支持されて
いる。リング６０乃至６２に収容されているコイ
ルの相互間の磁気的相互作用によつて生じる圧縮
力Ｐおよび横方向の力Ｑをリングは受ける。ここ
で、Ｌが各支持リング間の距離を表わし、ｙが圧
縮力Ｐおよび横方向の力Ｑによつて生じるたわみ
を表すとする。このたわみの結果、磁界B0は磁
石の中孔内で曲つているが、その曲率半径をＲで
表わす。
第９図に示される一般化された構造物に対する
座屈限界は、標準荷重のもとでの枢着支柱に対す
るオイラー（Euler）の弾性座屈式の次のような
変形によつて与えられる。
NEId2y／dE2＋Py＋QyL＝０ (1) ここで、 ｙ＝中央のリングの横方向の変位、 Ｌ＝リング相互間の距離、 Ｐ＝軸方向の座屈力、 Ｑ＝中央のリングの横方向の単位変位により中央
のリングに加わる横方向の力、 Ｎ＝２つのリングの間の支柱の数、 ｚ＝軸方向の距離、 Ｉ＝支柱に対する慣性モーメント、 Ｅ＝支柱材料に対する弾性係数。
この微分方程式を解くことにより、座屈に耐え
るために必要な支柱の剛性と最小数についての目
安を与える次の式が得られる。
Ｐ＋QL／NEI＝π2／4L2 (2) 横方向の力Ｑは次のようにして見積ることがで
きる。中央のリングがある量ｙだけ変位したと
き、磁界線の曲率は次式で与えれる。
（2R−ｙ）ｙ＝L2；Ｒ〜L2／2y (3) 次に磁界の勾配は次式で与えられる。
▽ｂ〜−2B／Ｒ＝−2B／L2・2y＝−4By／L2 (4) Ｂ＝公称軸方向磁界強度。
この勾配によつて中央のリングに加わる横方向
の力は次式で与えられる。
Ｆ＝μ▽Ｂ (5) ここで、 μ＝コイルの磁気モーメント ＝（NtＩ）πa2 ここで、 （NtＩ）＝磁石コイルのアンペア回数、 ａ＝磁石コイルの平均半径、 Ｂ＝磁石の公称磁界強度。
したがつて、 Ｑ〜−4By／L2（NtI）πa2 (6) 式(1)および(2)の項QyLは建築柱状体のような一
定荷重のもとでの典型的な柱状体には存在しない
ものであつて、コイルの磁気的相互作用の結果存
在するものである。ここで留意しなければならな
い点は、この項が磁石コイルの配向によつては、
たわみｙの増大につれて大きくなることがあり、
不安定や非線形の「よじれ」モードを生じる可能
性がある。
上記の手順を使つて、最も長い支柱であり最も
圧縮されるので最も座屈しやすい支柱７および１
０の数、材料および寸法が定められる。前に述べ
たように製造を容易にするため、支柱８および９
に対して同じ数、材料および直径の支柱が使用さ
れる。したがつて、支柱８および９は支柱７およ
び１０に比べて耐座屈性が大きくなる。これによ
り支持リング２乃至４を有する支持構造物の中央
部分は端部分より剛性が大きくなる。中央部分内
では、単一のものとして作られている支持リング
３が、支持リング３と支持リング２および４との
間の部分よりも竪固である。したがつて、支持構
造物は軸方向中心に向うにつれて次第に剛性が大
きくなる。
式(1)によつて示される支柱の最小強度は許容し
得る安全余裕を与えるために大きくしてもよいこ
とは理解される筈である。ここで注意しなければ
ならない点は、式(1)において、支柱は自由に回転
し得ると仮定しており、しかし、実際には、支柱
は支持リるグのカウンタボアの中に配置され接合
されていることである。更に、ねじ山付き棒が各
支柱に予め荷重を加えていて、前述の式で想定さ
れているものより横方向曲げ力に対する耐性を若
干大きくしている。
以上、本発明の磁石支持フレームを詳しく説明
してきた。この構造は普通の材料で容易に製造す
ることができる。各支持リング１乃至５はすべて
のリングを一体とした場合に比べてずつと小さい
鋳型で別々に鋳造することができる。各支持リン
グの寸法が比較的扱いやすい大きさであるので、
後続の機械加工の作業もより容易である。更に、
支持リングの製造後でも、磁石設計の許容範囲お
よび変更が単に各組の支持の長さを変えることに
よつて行ない得る。更に、このような支持構造物
の開放設計では、スイツチ、ヒータ、抵抗等のそ
の製品と一緒に含まれる付属機器を容易に取り付
けられる付加的な利点がある。積層支持リングを
有する第２の実施例では更に製造効率が向上する
（たとえば、打抜き加工を用いることができる）。
超伝導磁石の立上りおよび動作中、本発明の支
持構造物の構成によつて磁石コイルと支持構造物
との間の相互インダクタンスも小さくなる。支持
構造物の開放構成によつて、支持構造物を通つて
生じ得る渦電流径路も少なくなるので、このよう
な渦電流およびその結果として生じる相互インダ
クタンスによつて生じる磁石の立上り妨害が最小
限となる。
本発明はより柔軟性のある磁石支持構造物も提
供する。本発明の支持構造物を使つて作られた磁
石はなめらかに立上ることが認められた。その少
なくとも一部の理由は支持構造物が従来の設計に
比べて若干剛性が小さく、ある程度のたわみと小
さな動きを許容することにより磁石コイルの位置
ずれを許容して補正するという事実によるもので
あると考えられる。したがつて、フレームは剛性
であるが、本発明の支持構造物の構成ではある種
の自己調節機能が固有に備わつている。本発明の
趣旨と範囲内にある実施例の多数の変形と変更を
当業者は考えることができる。たとえば、好適実
施例の中央の支持リング３は単一の部品として示
されているが、適当な支柱によつて隔てられた２
個の別々のリングとして作ることもできる。もう
１つの例は本発明の支持構造物は任意の数の磁石
コイルに適合し得るということである。したがつ
て、本発明は例示した実施例に限定されず、特許
請求の範囲によつて規定される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による磁石支持構造物を切断し
て示す斜視図である。第２図は一部を取り去つた
状態で示す磁石支持構造物の側面図である。第３
図は磁石支持構造物の端面図である。第４図は磁
石コイルを定位置に配置した状態で示す磁石支持
構造物の端の支持リングの一部の斜視図である。
第５図は磁石コイルを定位置に配置した状態で示
す磁石支持構造物の中間の支持リングの一部の斜
視図である。第６図は２個の磁石コイルを定位置
に配置した状態で示す磁石支持構造物の中央の支
持リングの一部の斜視図である。第７図は端の支
持リングのリツプ部の拡大断面図である。第８図
は磁石支持構造物の支持リングの別の構造を示す
分解斜視図である。第９図は動作中に作用する力
およびたわみを誇張して示す３コイル磁石支持構
造物の簡略図である。 ［主な符号の説明］、１乃至５……支持リング、
６……磁石の中孔の中心軸、７乃至１０……接続
支柱、１１，１２，１３……ねじ山付き棒、２
０，３０，３４，３５……磁石コイル、２２，２
８……リツプ、２３，２９……ランド、２４，３
１，４０……クランプ、４５乃至５３……支持リ
ングを構成する積層板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ソレノイド磁石の一組の磁石コイル用の磁石
    支持構造物において、 磁石の中孔の軸に沿つて間隔を置いて配置され
    た少なくとも２個の支持リングを有し、各支持リ
    ングが上記磁石の中孔の軸と同軸に配置されてい
    る一組の支持リング、 上記一組の支持リングの各々の中に上記一組の
    磁石コイルを少なくとも１個ずつ上記磁石の中孔
    の軸と同軸に装着する装着手段、および 上記支持リングを順次一緒に堅固に接続する複
    数組の支柱であつて、各組は少なくとも３個の支
    柱を含み、これらの支柱は上記磁石の中孔の軸の
    方向に伸び、かつ隣り合う上記支持リング相互の
    間に上記磁石の中孔の軸のまわりに配置されて、
    上記の隣り合う支持リングを相隔てていて、また
    上記一組の磁石コイルにより発生される磁気的な
    力の結果として上記の間隔を置いて配置された支
    持リングが受ける軸方向の力に耐えるように上記
    支柱の大きさと位置が定められている複数組の支
    柱、 を含むことを特徴とする磁石支持構造物。 ２ 上記装着手段が、上記支持リングの内側表面
    のまわりに形成された半径方向内向きに伸びるリ
    ツプであつて、上記磁石コイルの軸方向の力を支
    えるランドを画成するリツプ、および上記ランド
    とは反対側の上記支持リングの周面に取り付けら
    れたクランプ手段であつて、当該手段と上記ラン
    ドとの間に上記磁石コイルをはさんで上記磁石の
    中心孔に沿つた上記磁石コイルの動きを抑制する
    クランプ手段を含むことを特徴とする請求項１記
    載の磁石支持構造物。 ３ 上記支柱が管状である請求項１記載の磁石支
    持構造物。 ４ 上記支柱がその中を通つて伸びる接続棒を含
    み、これにより上記支持リングを一緒に保持し
    て、上記支柱に予め荷重を加えて圧縮する請求項
    ３記載の磁石支持構造物。 ５ 上記支柱が上記支持リング中に形成した孔の
    中にはめ込まれている請求項１記載の磁石支持構
    造物。 ６ 上記支持リングおよび支柱が非磁性材料で作
    られている請求項１記載の磁石支持構造物。 ７ 上記一組の支持リングが二組以上の上記支柱
    によつて隔てられた３個以上の上記支持リングで
    あり、隣り合う組の支柱が互い違いに配置されて
    いる請求項１記載の磁石支持構造物。 ８ 上記一組の支持リングが３個以上の磁石支持
    リングよりなり、上記支持構造物がその軸方向中
    心に向つて一層剛性が大きくなつている請求項１
    記載の磁石支持構造物。 ９ 上記一組の支持リングが３個以上の支持リン
    グよりなり、上記支柱が下式に従つて選択され、 Ｐ＋QL／NEI＝π2／4L2 ここで、 Ｑ〜−4By／L2（NtＩ）πa2 であり、 ｙ＝磁界の軸からの中央の支持リングの横方向変
    移、 Ｌ＝支持リング相互間の距離、 Ｐ＝軸方向の座屈力、 Ｑ＝中央の支持リングの横方向に単位変位による
    中央の支持リングに加わる横方向の力、 Ｎ＝２個の支持リングの間の支柱の数、 Ｉ＝支柱に対する慣性モーメント、 Ｅ＝支柱材料に対する弾性係数、 （NtＩ）＝コイルのアンペア回数、 ａ＝コイルの平均半径、 Ｂ＝公称磁界強度、 である請求項１記載の磁石支持構造物。 １０ 上記支持リングが積層板から作られている
    請求項１記載の磁石支持構造物。
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