JPH0382447A - 磁場発生装置 - Google Patents
磁場発生装置Info
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- JPH0382447A JPH0382447A JP1221069A JP22106989A JPH0382447A JP H0382447 A JPH0382447 A JP H0382447A JP 1221069 A JP1221069 A JP 1221069A JP 22106989 A JP22106989 A JP 22106989A JP H0382447 A JPH0382447 A JP H0382447A
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 2
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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。
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、複数の異方性台形セグメント磁石をリング状
に配置して双極子リング磁石を構成し、この双極子リン
グ磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置に関する
。本発明は核磁気共鳴を利用したコンピュータ断層撮影
（ＮＭＲ−ＣＴ）装置に用いて好適である。
に配置して双極子リング磁石を構成し、この双極子リン
グ磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置に関する
。本発明は核磁気共鳴を利用したコンピュータ断層撮影
（ＮＭＲ−ＣＴ）装置に用いて好適である。
［従来の技術］
ＮＭＲ−ＣＴ装置の影像の鮮明度は装置の磁場の均一性
に大きく影響を受ける。このためＮＭＲ−ＣＴ装置にお
いては均一磁場を出来るだけ広範囲に得ることが極めて
重要である。
に大きく影響を受ける。このためＮＭＲ−ＣＴ装置にお
いては均一磁場を出来るだけ広範囲に得ることが極めて
重要である。
均一磁場を広範囲に得るための装置として、複数の異方
性台形セグメント磁石をリング状に配置して双極子リン
グ磁石を構成し、この双極子リング磁石を複数個使用し
て磁場を発生させる装置が知られている。
性台形セグメント磁石をリング状に配置して双極子リン
グ磁石を構成し、この双極子リング磁石を複数個使用し
て磁場を発生させる装置が知られている。
このような磁場発生装置では、均一磁場をできるだけ広
く発生させるために、例えば第４図に示すように、複数
の双極子リング磁石の内、両端部の双極子リング磁石の
外径を中間部の双極子リング磁石の外径よりも大きくし
ている。第４図に示す従来例は、夫々８個の異方性台形
セグメント磁石からなる双極子リング磁石１０．１２及
び１４を有する。双極子リングｌＯの異方性台形セグメ
ント磁石の端面の矢印は磁化の方向を示している。
く発生させるために、例えば第４図に示すように、複数
の双極子リング磁石の内、両端部の双極子リング磁石の
外径を中間部の双極子リング磁石の外径よりも大きくし
ている。第４図に示す従来例は、夫々８個の異方性台形
セグメント磁石からなる双極子リング磁石１０．１２及
び１４を有する。双極子リングｌＯの異方性台形セグメ
ント磁石の端面の矢印は磁化の方向を示している。
このように、成る双極子リング磁石の外径を他の双極子
リング磁石の外径と異ならせて広い均一磁場を得ようと
する磁場発生装置は公知である。
リング磁石の外径と異ならせて広い均一磁場を得ようと
する磁場発生装置は公知である。
ところで、永久磁石材料のりコイル透磁率が１゜００の
場合には従来例であっても広範囲の良好な均一磁場を得
ることが出来る。しかし、一般にはりコイル透磁率は１
．００よりも大きい。例えば、フェライト磁石ではりコ
イル透磁率が１．１０であり、ＳｍＣｏ磁石ではりコイ
ル透磁率が１．０３であり、Ｎｄ磁石ではりコイル透磁
率は１．０５であり、何れの場合も均一磁場の領域がか
なり狭くなる。この理由は、双極子リングを構成する各
磁石の動作点が大きく異なるので、リコイル透磁率が１
より大きくなると磁化に差ができてしまうからである。
場合には従来例であっても広範囲の良好な均一磁場を得
ることが出来る。しかし、一般にはりコイル透磁率は１
．００よりも大きい。例えば、フェライト磁石ではりコ
イル透磁率が１．１０であり、ＳｍＣｏ磁石ではりコイ
ル透磁率が１．０３であり、Ｎｄ磁石ではりコイル透磁
率は１．０５であり、何れの場合も均一磁場の領域がか
なり狭くなる。この理由は、双極子リングを構成する各
磁石の動作点が大きく異なるので、リコイル透磁率が１
より大きくなると磁化に差ができてしまうからである。
［発明の目的］
本発明の目的は、永久磁石材料のりコイル透磁率が１よ
り大きいことに基因する磁化の差を、各磁石の寸法（体
積）の調節により補償し、良好な均一磁場を広範囲に発
生させることが出来る双極子リング磁石利用の磁場発生
装置を提供することである。
り大きいことに基因する磁化の差を、各磁石の寸法（体
積）の調節により補償し、良好な均一磁場を広範囲に発
生させることが出来る双極子リング磁石利用の磁場発生
装置を提供することである。
［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、複数
の異方性台形セグメント磁石をリング状に配置して双極
子リング磁石を構成し、該双極子リング磁石を複数個使
用して磁場を発生させる装置において二上記複数の双極
子リング磁石の夫々の異方性台形セグメント磁石の高さ
を、その異方性台形セグメント磁石の磁化の大きさに応
じて決定することを特徴とする磁場発生装置である。
の異方性台形セグメント磁石をリング状に配置して双極
子リング磁石を構成し、該双極子リング磁石を複数個使
用して磁場を発生させる装置において二上記複数の双極
子リング磁石の夫々の異方性台形セグメント磁石の高さ
を、その異方性台形セグメント磁石の磁化の大きさに応
じて決定することを特徴とする磁場発生装置である。
［実施例コ
以下、添付の図面を参照して本発明の好適実施例を説明
する。
する。
第１図は本発明に係る磁場発生装置の実施例の概略を示
す簡単な斜視図であり、台形セグメント磁石の高さが従
来例のように等しくないことを示している。
す簡単な斜視図であり、台形セグメント磁石の高さが従
来例のように等しくないことを示している。
第１図の実施例は３個の双極子リング磁石２０゜２２．
２４を有する。双極子リング磁石２０は８個の異方性台
形セグメント磁石２０ （１）乃至２０（８）から構成
され、双極子リング磁石２２も８個の異方性台形セグメ
ント磁石２２（１）乃至２２ （８）から構成されてい
る。同様に、双極子リング磁石２４も８個の異方性台形
セグメント磁石２４ （１）乃至２４（８）から構成さ
れている。
２４を有する。双極子リング磁石２０は８個の異方性台
形セグメント磁石２０ （１）乃至２０（８）から構成
され、双極子リング磁石２２も８個の異方性台形セグメ
ント磁石２２（１）乃至２２ （８）から構成されてい
る。同様に、双極子リング磁石２４も８個の異方性台形
セグメント磁石２４ （１）乃至２４（８）から構成さ
れている。
但し、第１図には上記のセグメント磁石２２（３）乃至
２２（７）及び２４ （５）は図示されていない。
２２（７）及び２４ （５）は図示されていない。
本発明の目的は、上述したように、永久磁石材料のりコ
イル透磁率が１より大きいことに基因する各台形セグメ
ント磁石の磁化の差を、各セグメント磁石の寸法（体積
）を調節して補償し、良好な均一磁場を広範囲に発生さ
せることである。このため、本発明では、夫々の双極子
リングを構成する異方性台形セグメント磁石の磁化の大
きさに合わせて各台形セグメント磁石の高さを決定して
いる（第１図では台形セグメント磁石の高さが異なるこ
とを示すために強調して図示している）。
イル透磁率が１より大きいことに基因する各台形セグメ
ント磁石の磁化の差を、各セグメント磁石の寸法（体積
）を調節して補償し、良好な均一磁場を広範囲に発生さ
せることである。このため、本発明では、夫々の双極子
リングを構成する異方性台形セグメント磁石の磁化の大
きさに合わせて各台形セグメント磁石の高さを決定して
いる（第１図では台形セグメント磁石の高さが異なるこ
とを示すために強調して図示している）。
各台形セグメント磁石の高さを求める方法を更に詳しく
説明する。各台形セグメント磁石の磁化の大きさを、予
め与えられた永久磁石の減磁曲線を用いて積分方程式法
等の磁場解析により求め、所望の空間で均一磁場を得る
ことができるように、各台形セグメント磁石の高さを数
理計画法により最適化を行なって決定する。これにより
、台形セグメント磁石の磁化の差を磁石の体積（即ち台
形セグメント磁石の高さ）で補うことができ、台形セグ
メント磁石、の重量を必要以上に増やすことなく良好な
均一磁場を広くとることができた。
説明する。各台形セグメント磁石の磁化の大きさを、予
め与えられた永久磁石の減磁曲線を用いて積分方程式法
等の磁場解析により求め、所望の空間で均一磁場を得る
ことができるように、各台形セグメント磁石の高さを数
理計画法により最適化を行なって決定する。これにより
、台形セグメント磁石の磁化の差を磁石の体積（即ち台
形セグメント磁石の高さ）で補うことができ、台形セグ
メント磁石、の重量を必要以上に増やすことなく良好な
均一磁場を広くとることができた。
本発明では、均一磁場の領域を球形にするたダ双極子リ
ング磁石の中心軸に対して対称位置に凌る１対の異方性
台形セグメント磁石の夫々の高さは等しくしである。
ング磁石の中心軸に対して対称位置に凌る１対の異方性
台形セグメント磁石の夫々の高さは等しくしである。
次に、第２図及び第３図を参照して本発明のプ施例を更
に具体的に説明する。先ず、双極子り〉グ磁石を７個使
用しく第３図参照）、各双極子リング磁石は１６個の異
方性台形セグメント磁石力ら構成されているとする（第
２図参照）。
に具体的に説明する。先ず、双極子り〉グ磁石を７個使
用しく第３図参照）、各双極子リング磁石は１６個の異
方性台形セグメント磁石力ら構成されているとする（第
２図参照）。
説明の便宜上、第３図の７個の双極子リング硝石に順に
Ｒ１−Ｒ７の番号を付け、夫々のリンク磁石を構成する
１６個の異方性台形セグメント砂石にＪｌ−Ｊｌ６の番
号を付ける（第２図参照：但し第２図では全部のセグメ
ント磁石を図示していない）。第３図では、双極子リン
グ磁石Ｒ１ｃ台形セグメント磁石にのみ参照符号（Ｊｌ
−Ｊｌ６）を付しである。
Ｒ１−Ｒ７の番号を付け、夫々のリンク磁石を構成する
１６個の異方性台形セグメント砂石にＪｌ−Ｊｌ６の番
号を付ける（第２図参照：但し第２図では全部のセグメ
ント磁石を図示していない）。第３図では、双極子リン
グ磁石Ｒ１ｃ台形セグメント磁石にのみ参照符号（Ｊｌ
−Ｊｌ６）を付しである。
更に、第３図に示す双極子リング磁石Ｒ１−Ｒ７の軸方
向の長さを図示の如くにしく単位１ｍ）、第２図に示す
ように、双極子リング磁石の内径を７００＋＊ｍとする
。更にまた、上記の異方性台形セグメント磁石は以下の
ような磁気特性を有するＮｄ −Ｆ ｅ −８磁石と仮
定し、均一磁場の強さを２０００Ｇ （ガウス）に設定
する： Ｂｒ（残留磁束密度）＝１１．６ＫＧ ｂＨｃ（Ｂ−Ｈ減磁曲線での保磁力） ＝１１． ３ＫＯｅ （ＢＨ）ｍ（最大エネルギー積）＝３２ＭＧＯｅこのよ
うな条件下で各双極子リング磁石を構成する台形セグメ
ント磁石の最適な高さを第１表に示すように求めて均一
磁場を発生させた。結果は、磁場発生装置の中心部に均
一性が６５ｐｐｍで直径３５０ｍｍの球形の均一磁場を
得ることができた。第３図の中央部分の切り欠いた部分
３ｏ中に、上記の球形の均一磁場を参照番号３２で示す
。
向の長さを図示の如くにしく単位１ｍ）、第２図に示す
ように、双極子リング磁石の内径を７００＋＊ｍとする
。更にまた、上記の異方性台形セグメント磁石は以下の
ような磁気特性を有するＮｄ −Ｆ ｅ −８磁石と仮
定し、均一磁場の強さを２０００Ｇ （ガウス）に設定
する： Ｂｒ（残留磁束密度）＝１１．６ＫＧ ｂＨｃ（Ｂ−Ｈ減磁曲線での保磁力） ＝１１． ３ＫＯｅ （ＢＨ）ｍ（最大エネルギー積）＝３２ＭＧＯｅこのよ
うな条件下で各双極子リング磁石を構成する台形セグメ
ント磁石の最適な高さを第１表に示すように求めて均一
磁場を発生させた。結果は、磁場発生装置の中心部に均
一性が６５ｐｐｍで直径３５０ｍｍの球形の均一磁場を
得ることができた。第３図の中央部分の切り欠いた部分
３ｏ中に、上記の球形の均一磁場を参照番号３２で示す
。
本発明の効果を従来例と比較するために、第２
表のように各双極子リング磁石のセグメント磁石
の高さを一定にした場合の均一磁場を求めた。
第２表に基づいて得た均一磁場は、均一性が９１ｐｐｍ
で直径５０ｍｍの球形であった。即ち、この結果を上記
の本発明に係る結果と比較すれば、本発明に係る装置は
非常に良好な効果を奏することが分かる。
で直径５０ｍｍの球形であった。即ち、この結果を上記
の本発明に係る結果と比較すれば、本発明に係る装置は
非常に良好な効果を奏することが分かる。
尚、本発明に係る磁場発生装置において均一磁場は装置
の中央部分に発生する。このため、双極子リング磁石を
偶数個使用したとするとリング磁石の境目が中央部分の
略々中心に位置し、磁場の均一性に悪影響がある。した
がって、本発明では、双極子リング磁石の数を奇数個と
している。
の中央部分に発生する。このため、双極子リング磁石を
偶数個使用したとするとリング磁石の境目が中央部分の
略々中心に位置し、磁場の均一性に悪影響がある。した
がって、本発明では、双極子リング磁石の数を奇数個と
している。
更に、均一磁場を得るためには、磁気回路は対称形にな
っているのがよい。このため、台形セグメント数は偶数
でなくてはならない。本発明では、９０度ごとに配置し
た４つの台形セグメント磁石を基本とし、８，１６．３
２のように各磁石を２分割した数に等しくなるようにす
る。台形セグメント磁石の数は多い方が磁場の均一性が
よくなるが、磁気回路が複雑になるので、台形セグメン
トの数は最大３２が適当である。
っているのがよい。このため、台形セグメント数は偶数
でなくてはならない。本発明では、９０度ごとに配置し
た４つの台形セグメント磁石を基本とし、８，１６．３
２のように各磁石を２分割した数に等しくなるようにす
る。台形セグメント磁石の数は多い方が磁場の均一性が
よくなるが、磁気回路が複雑になるので、台形セグメン
トの数は最大３２が適当である。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、従来例に比べて
均一性の良好な磁場を広範囲に得ることができる。
均一性の良好な磁場を広範囲に得ることができる。
第１図、第２図及び第３図は夫々本発明の詳細な説明す
るための図、第４図は従来例を説明するため図である。 図中、２０． ２２．２４は双極子リング磁石、Ｒ】乃
至Ｒ７も夫々双極子リング磁石、Ｊｌ乃至Ｊｌ６は夫々
異方性台形セグメント磁石を示す。
るための図、第４図は従来例を説明するため図である。 図中、２０． ２２．２４は双極子リング磁石、Ｒ】乃
至Ｒ７も夫々双極子リング磁石、Ｊｌ乃至Ｊｌ６は夫々
異方性台形セグメント磁石を示す。
Claims (4)
- （１）複数の異方性台形セグメント磁石をリング状に配
置して双極子リング磁石を構成し、該双極子リング磁石
を複数個使用して磁場を発生させる装置において、 上記複数の双極子リング磁石の夫々の異方性台形セグメ
ント磁石の高さを、その異方性台形セグメント磁石の磁
化の大きさに応じて決定することを特徴とする 磁場発生装置。 - （２）上記双極子リング磁石の中心軸に対して対称位置
にある１対の異方性台形セグメント磁石の夫々の高さは
等しい特許請求の範囲第１項記載の磁場発生装置。 - （３）上記双極子リング磁石の数は３以上の奇数である
特許請求の範囲第１項或いは第２項記載の磁場発生装置
。 - （４）上記複数の双極子リング磁石の夫々を構成する異
方性台形セグメントの数は８の正数倍である特許請求の
範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の磁場発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1221069A JP2596836B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 磁場発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1221069A JP2596836B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 磁場発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0382447A true JPH0382447A (ja) | 1991-04-08 |
| JP2596836B2 JP2596836B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=16761004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1221069A Expired - Lifetime JP2596836B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 磁場発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596836B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1557848A3 (en) * | 2004-01-22 | 2009-12-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Permanent magnet type magnetic field generating apparatus |
| CN112201611A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-01-08 | 上海隐冠半导体技术有限公司 | 磁浮重力补偿装置以及包括该装置的运动台 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6451134B1 (en) | 1999-06-24 | 2002-09-17 | Kawasaki Steel Corporation | 590MPa class heavy gauge H-shaped steel having excellent toughness and method of producing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138554A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | イ−・アイ・デユポン・ド・ネモア−ス・アンド・カンパニ− | 永久磁石のｎｍｒ像映装置 |
| JPS63128608A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 | Toshiba Corp | 永久磁石型ｍｒｉ装置用セグメント |
-
1989
- 1989-08-28 JP JP1221069A patent/JP2596836B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6138554A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-24 | イ−・アイ・デユポン・ド・ネモア−ス・アンド・カンパニ− | 永久磁石のｎｍｒ像映装置 |
| JPS63128608A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-01 | Toshiba Corp | 永久磁石型ｍｒｉ装置用セグメント |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1557848A3 (en) * | 2004-01-22 | 2009-12-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Permanent magnet type magnetic field generating apparatus |
| US7760059B2 (en) | 2004-01-22 | 2010-07-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Permanent magnet type magnetic field generating apparatus |
| EP2863401A1 (en) * | 2004-01-22 | 2015-04-22 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Permanent magnet type magnetic field generating apparatus |
| CN112201611A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-01-08 | 上海隐冠半导体技术有限公司 | 磁浮重力补偿装置以及包括该装置的运动台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2596836B2 (ja) | 1997-04-02 |
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Legal Events
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