JPH0369785A - 磁気シールドルーム用扉 - Google Patents

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」 本発明は、磁気共鳴診断装置等のような強磁場発生装置
を設置する室の扉に関し、特に扉内に超電導薄膜を設け
て扉部分から磁場が漏洩しないようにしたものである。

「従来の技術」 最近、病院では磁気共鳴診断装置（以下ＭＨＩと記載す
る）を設置するようになっているが、病院ではペースメ
ーカーを装着した患者が居るとともに、コンピューター
等のように磁気で悪影響を受ける機器が多数ある。その
ため第４図に示すようにＭＨＩからの漏洩磁場を外部に
漏らさない目的で、室の４面あるいは６面に純鉄のよう
な強磁性体による磁気シールドＡを設けたり、外来電波
による影響を遮断する目的で室の６面に電波シールドＢ
を設けている。

磁気シールド＾や電波シールドＢを設けた室でも、その
室の出入口の部分などに隙間があると両シールド効果は
著しく低下してしまう。そのためＭＨＩ等を設置した室
の隙間を全溶接、全ハンダ付は等により磁気及び電波漏
洩の隙間をなくすようにしている。また室の出入口等の
開口部にも、ステンレス板やシールドガラスやフィンガ
ーコンタクト等により電波シールドを施している。

しかし、磁気シールドに関しては重い磁性材を使うため
、出入口の扉部分を磁気シールド処理することが難しい
。ＭＲＩ室の出入口は、患者を乗せたストレッチャーや
治療機器が出入りするため、大きさが例えば幅１４００
＋＋＋ｍ、高さ２１００ｍｍ程度になり、扉も大きなも
のが必要になる。このように大きな扉を磁性体で作ると
磁石により引っ張られて開閉が極めて困難になる。その
ため、やむを得ず扉には磁気シールドを施さないのが実
状である。

「発明が解決しようとする課題」 従来のＭＲＩ室のように扉に磁気シールドを施さない場
合には、その扉の部分で磁場の大きな漏洩が生じる。

すなわち第４図に示すように、１．５Ｔ（テスラ）のＭ
ＨＩを設置した場合、ペースメーカー装着者の立入禁止
の管理区域、かつコンピューター設置の目安になる５Ｇ
（ガウス）ラインが扉部分から大きく拡がり、管理上の
問題が大きかった。

また扉部分をＭＨＩからできるだけ離し、距離減衰を利
用して漏洩磁場を小さく抑えようとすると、扉の位置の
制約を受け、建築計画上の問題が生じる。さらにＭＨＩ
の画像に歪を生じさせないためのシムコイルによる調整
が大変であった。

なお、ＭＨＩからの磁場発生を抑えるため、扉開閉時に
はＭＨＩへの供給電力を遮断することが考えられるが、
強磁場を発生する超電導タイプのＭＨＩは超電導電磁石
を利用してそれに永久電流を流すため２４時間のフル作
動となり、ＭＨＩからの漏洩磁場を抑えることはできな
かった。

そこで本発明は、ＭＲＩ室の扉に磁気シールドを施させ
るようにするとともに、扉の開閉時に扉が磁気的影響を
受けないようにして容易に開閉できるようにすることを
目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明の磁気シールドルーム川原は、強磁場発生装置を
備えた室の扉内に超電導薄膜を設けて、磁気シールドす
る場合は５超電導薄膜に電極を介して臨界電流密度以下
の電流を供給できるようにし、扉の開閉時には臨界電流
密度以上の電流を供給できるようになっている。

超電導薄膜の電流密度を上げるためには、一部断面を小
さくすればよく、切り欠き等により平面形状の異なる超
電導薄膜を複数枚ラップさせれば切り欠き等から磁気が
漏れることはない。なお、超電導薄膜に超電導のマイス
ナー効果を生じさせるため、超電導薄膜を冷媒により被
っておく。

「作用」 上記手段の磁気シールドルーム川原において、扉を閉じ
ている状態では、電極を介して超電導薄膜に臨界電流密
度以下の電流を供給して超電導状態にする。このとき超
電導薄膜はマイスナー効果により完全反磁性体になり、
扉部分からの漏洩磁場が大幅に減少する。なお、超電導
の特性を示すには、臨界電流密度だけでなく、臨界温度
と臨界磁場に関しても条件を満足しなければならず、臨
界温度に関しては冷媒により所定のものに保たれ、臨界
磁場も所定のものに設定されている。

扉を開閉するときは、電極を介して超電導ＦｉＩ膜に臨
界電流密度以上の電流を流して常電導の非磁性体にさせ
、超電導薄膜が磁気を通すようにする。このため、強磁
場発生装置からの漏洩磁場で扉が吸引されたり５反発さ
れたりすることはない。

なお、超電導薄膜の完全反磁性と常磁性への切り換えは
、可逆的な現象であり、臨界電流密度（物質により固有
のもので、数百〜数十万Ａ／ａｍ”位で製造方法により
コントロールできる）を境に突然に起こるものである。

「実施例」 本発明の実施例を第１〜３図により説明する。

磁気共鳴診断装置（ＭＨＩ）等のように強磁場を発生す
る装置を、純鉄を使用した磁気シールド壁Ａと銅箔等の
電波シールド壁６とを設けた室内に設置するため、室ｌ
の扉２を次の構成により磁気シールドさせた。

なお、扉２を設ける室周壁の開口部周縁にステンレス枠
３を設け、さらにステンレス枠３に沿ってアモルファス
・パーマロイ等の高透磁率材４を設けるとともに、ステ
ンレス枠３と扉との間に電磁気的に接続するフィンガー
コンタクト５を設けて扉周縁部が磁気シールド及び電波
シールドされる。

扉２は、非磁性のステンレス板により中空状に形成し、
その内部に複数枚の超電導薄膜６をラップさせて配置し
た。超電・−導薄膜６は、扉２とほぼ同一平面形のステ
ンレス製支持板７の両面に例えばスパッタリング法によ
り数十ミクロンの厚さだけ付着され、本実施例では超電
導薄膜６を両面に付着させた２枚の支持板７を扉２内に
設けた。超電導薄膜６の両端には第２図に示すように電
極８が設けられ、それらを介して直流電源９から臨界電
流密度以下の電流を供給すると超電導状態になってマイ
スナー効果により完全反磁性体になり、磁気シールド機
能を持たせられる。また超電導薄膜６に臨界電流密度以
上の電流を供給すると、常電導の非磁性体になるように
なっている。なお、超電導薄膜６に臨界電流密度以上又
は以下の電流を供給するためには、スイッチｌＯをオン
、オフすることにより行っているが、スイッチの代りに
可変抵抗により電流値を制御するようにしてもよい。ま
た超電導の臨界電流密度の値は小さい方が流す電流を小
さくできて、切換を楽にできる。各超電導薄膜６は、扉
２とほぼ同一平面形状であるが、部分的に電流密度を上
げるため第３図（ａ）、（ｂ）に示すように切り欠いた
り、複数の小孔を切り抜いたりしてもよい。

そして超電導薄膜６の切り欠き部等から磁気が漏れるの
で、切り欠き等の異なる複数の超電導薄膜６を多層にラ
ップさせて漏れが防止されている。なお、扉２は丁番部
を支点に揺動して開閉され、各超電導薄膜の電極と電源
とは丁番部を介して接続される。

扉２内において、各超電導薄膜６はステンレス製ケース
１１内に収容した冷媒１２により被われ、各超電導薄膜
６を臨界温度以下に保てるようになっている。超電導薄
膜６の臨界温度が９０Ｋ　−１２０にのものであれば、
冷媒１２として液体窒素を使用できる。また、ステンレ
スケース１１と扉２の周壁との間に真空層１３が設けら
れ、超電導薄膜６を有効に冷却できるようになっている
。なお、各超電導薄膜６を超電導状態にするためには、
臨界電流密度以下の電流を供給し、臨界温度以下に保つ
だけでなく、臨界磁場の条件をも満足しなければならず
、本実施例でも図示を省略したが臨界磁場の条件を満足
するようになっている。

なお、前記実施例では、超電導薄膜を使用したが、薄膜
でなく、その薄板状のものを使用してもよいものである
。

「発明の効果」 本発明の磁気シールドルーム用扉では、扉の内部に超電
導薄膜が設けられ、それに臨界電流密度以下、又は以上
の電流が供給されるととにより、超電導のマイスナー効
果による反磁性体と非磁性体とに容易に切り換えられる
。よって反磁性体にしたときに扉部分が磁気シールドさ
れて、そこからの漏洩磁場を大巾に減少できる。また人
間や物が出入りする扉の開閉時には、超電導薄膜を非磁
性体にすれば、扉が室内からの漏洩磁場に吸引されたり
、反発されたりすることがない。

さらに、室の扉部分をも磁気シールドできることにより
、ＭＨＩ等から生じる磁場の距離減衰をあまり考慮しな
くてよいので、ＭＲＩ室の面積を小さく抑えることがで
き、かつ室内の磁場の歪が小さくなるのでシムコイルに
よる調整も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気シールドルーム用扉の側面断面図
、第２図は超電導薄膜への給電状態を示す回路図、第３
図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ異なる平面形状の超電導薄
膜の平面図、第４図は従来のＭＲＩ室の磁場状態を示す
説明図である。 ２；扉　　　　　　　　　６；超電導薄膜８；電極　　
　　　　　１２；冷媒 １３、真空層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　強磁場発生装置を設置する磁気シールドルーム
   の扉において、扉とほぼ同一平面形の超電導薄膜を扉内
   に設けるとともに、その超電導薄膜の両端に電極を設け
   、両電極を介して適宜臨界電流密度以下又は以上の電流
   を供給できるようにした磁気シールドルーム用扉。
2. （２）　超電導薄膜は、異なる平面形状の複数枚をラッ
   プさせて配置させてある請求項１に記載の磁気シールド
   ルーム用扉。
3. （３）　超電導薄膜は、扉内で冷媒により被われている
   請求項１又は２に記載の磁気シールドルーム用扉。