JPH041481B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH041481B2
JPH041481B2 JP62252501A JP25250187A JPH041481B2 JP H041481 B2 JPH041481 B2 JP H041481B2 JP 62252501 A JP62252501 A JP 62252501A JP 25250187 A JP25250187 A JP 25250187A JP H041481 B2 JPH041481 B2 JP H041481B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
permanent magnet
magnetic
generating device
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62252501A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63226009A (ja
Inventor
Mitsuhito Yamaguchi
Terumasa Yamazaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Publication of JPS63226009A publication Critical patent/JPS63226009A/ja
Publication of JPH041481B2 publication Critical patent/JPH041481B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/387Compensation of inhomogeneities
    • G01R33/3873Compensation of inhomogeneities using ferromagnetic bodies ; Passive shimming
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/383Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/02Permanent magnets [PM]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁界発生装置に関し、さらに詳しく
は、核磁気共鳴断層撮影装置(MRI)に用いら
れる磁界発生装置に関する。
〔従来の技術〕
磁界を発生する磁石は永久磁石と電磁石に分類
される。電磁石はコイルに流れる電流が作る磁界
を利用するもので銅やアルミニウムを用いる常電
導マグネツトとNb−TiやNb3Snなど超電導材料
を用いた液体ヘリウムで冷却して運転する超電導
マグネツトがある。
MRIに用いられる磁界発生装置には常電導型、
超電導型および永久磁石型がある。
永久磁石型は磁界を発生する永久磁石とこれを
保持する架台からなる。さらに、磁場を均一にす
るための磁極および磁気回路を形成するためのヨ
ークを具備する場合がある。
常電導型は空心あるいは鉄心のコイルからな
り、一般にコイルを水冷するための冷却設備を必
要とする。
超電導型は超電導材料のコイルとこれを極低温
(液体ヘリウム温度)に保持するための冷却装置
(クライオスタツト)等から構成されている。
常電導型は初期経費が安く、液体ヘリウム、液
体窒素を使用しないので、付帯工事、運転経経費
の面から有利である。超電導型は高価であり、液
体ヘリウム等の使用のためメンテナンス上の問題
もあるが、0.5〜2T(テスラ)というきわめて高
い磁界が安定して得られるため、高いS/Nが得ら
れる。また1T以上をこえると ′Hだけでなく
31P、 23Na等のスペクトロスコピーをとること
ができ、より多くの生体情報が得られる。永久磁
石型は磁界発生のための電力が不要であり、運転
経費が安い、また、漏れ磁界が少なく、設置スペ
ースが狭くて良いなどの利点を有している。
永久磁石を用いて均一な磁界空間を得ようとす
る提案は種々なされている。例えば、米国特許第
4498048号および4580098号明細書には、複数個の
異方性永久磁石が環状に設置された複数個のリン
グよりなる磁界発生装置が示されている。このリ
ング型の磁界発生装置は磁気ヨークが不要であ
り、総重量が軽くなるという大きな利点を持つて
いる。
また、PCTWO 84−00611号明細書には永久磁
石を用いたヨーク型の磁界発生装置が示されてお
り、ボールピース上に設けられた多数の可動式磁
性体ビスを用いる磁界調整手段が記載されてい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、核磁気共鳴断層撮影装置(MRI)
に用いられる磁界発生装置には、きわめて均一で
広い磁界空間を得ることが要求されている。
例えば、中心磁界が1000ガウスでは必要とされ
る均一磁界空間内の均一性が100ppm以下である
ことが要求され、3000ガウスでは30ppm以下が必
要とされる。
しかし、一般に磁界発生装置は装置を組立てた
後、なんらかの方法で磁界調整を行なわないと十
分な磁界均一性性が得られない。発生磁界が不均
一になる要因としては、装置の部品の加工精度や
組立て精度などいくつか考えられる。中でも永久
磁石型の磁界発生装置では使用する永久磁石ブロ
ツクの磁気特性の不均一性が大きな原因として考
えられる。
特に、前述のリング型の磁界発生装置において
はボールピースを用いる必要がない利点があるも
のの、ヨーク型に比較して永久磁石ブロツクの磁
気特性のバラツキの影響が直接磁界の不均一性に
反映される問題点がある。すなわち、これらの永
久磁石ブロツクは、小さな磁石ピースを用いて、
大きなブロツクに組み上げているわけであるが、
現在の磁石ピースの製造技術では、Br(残留磁束
密度)が磁石ピースごとにかなりの幅で変動する
こと、および磁化方向が磁石ピースの研磨工程お
よび接着工程で変動することが不可避である。そ
のため、永久磁石ブロツク内およびブロツク相互
間において、Brおよび磁化方向が異ならざるを
えなくなり、よつて、磁界の均一性は不十分なも
のとなりやすい。
以上の理由から、一般に磁界発生装置において
は、磁界の均一性を改良するための調整手段を設
けることが必要となる。例えば、磁界調整は次の
ように行なう。まず、必要とする磁界空間(例え
ば球)の表面上の多数の点の磁界を測定し、その
磁界の不均一性を調和関数に近似し、いくつかの
調波の集まりとして表わす。これらの調波を調整
手段を用いて小さくしていくことにより磁界の均
一性の改良を図る。
調整は例えば、主磁場を発生するコイルや永久
磁石ブロツクまたは、ヨーク等の磁性体部分を機
械的に移動させることによつて行なう。
ところで、複数個の異方性永久磁石ブロツクが
環状に配置されたリング状磁石からなる磁界発生
装置に関して、前述の米国特許4498048号および
4580098号明細書にも2種類の磁界調整手段が記
載されている。すなわち、各リングを軸心線上に
沿つて移動させる手段とリングを構成する各永久
磁石ブロツクを前記リングの経方向に移動する手
段である。
しかしながら、本発明者らの検討した結果によ
ると、これらの機械的移動という手段では、磁界
均一性の改良は不十分であつた。その理由は、こ
れらの手段のみでは比較的ゆるやかな低次の調波
はある程度小さくできるものの、例えば永久磁石
ブロツクを構成する磁石ピース毎の磁気特性のバ
ラツキに由来するような高次の調波を十分に小さ
くするのには有効ではないからと考えられる。
一方、前述のPCTWO 84−00611号明細書に記
載の可動式磁性体ビスを用いる磁界調整手段は高
次の調波を小さくできる可能性がある点で興味深
い。ただし、この可動式磁性体ビスによる磁界調
整手段を前述のリング型の磁界発生装置に用いる
場合には、次のような2つの問題がある。
(1) 磁性体ビスのサイズが、必要とする均一磁界
空間の大きさに比較して十分に小さい場合、高
次の調波を作り出すことができるが、サイズの
小さい磁性体ビスを移動させる手段ではわずか
な不均一性しか改良できないので、高次の調波
が多量に発生する可能性のあるリング型の磁界
発生装置の均一改良には不十分である。
(2) 一般に、磁性体ビスには鉄などの高透磁率材
料が用いられるが、鉄のようにまわりの磁界に
よつてその磁化率が著しく変化する材料を含ん
だ系の発生する磁界を計算によつて求めるため
には、有限要素法のごとき反復修正法を用いる
ことになり、したがつて三次元空間での計算に
は膨大な時間を要することになり、計算による
磁性体ビスの位置の最適化は困難である。そこ
で、実際には磁性体ビスの位置を移動させなが
ら試行錯誤を繰り返して最適化するわけである
が、このような方法では調整に多大な時間を要
し、しかも均一性を十分に改良することは難し
い。
あるいはまた、シムコイル(磁界調整用常電導
コイル)を用いて調整する方法も考えられる。従
来、シムコイルは10種類、あるいはそれ以上の種
類のものを取り付けているが、高次の調波を十分
に小さくするにはそれでも不満足である。しか
し、さらに多数の種類のシムコイルを取り付ける
ことは装置コストの上昇を招き、しかも電力消費
問題および内部空間が狭くなること等から好まし
くない。
そこで、本発明の目的は、リング型の磁界発生
装置の磁界均一性を改良するにあたつて、低次の
調波だけでなく高次の調波も十分に小さくするこ
とができ、しかも短時間で容易に調整できるよう
に構成した磁界調整手段を具備した磁界発生装置
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
このような目的を達成するために、本発明は、
複数個の永久磁石ブロツクを環状に配置して構成
したリング状磁石を有する磁界発生装置におい
て、磁界調整用永久磁石小片を配置して固定した
保持板を具え、保持板を永久磁石ブロツクに関連
して配設したことを特徴とする。
また本発明は、複数個の永久磁石ブロツクを環
状に配置して構成したリング状磁石を有する磁界
発生装置において、リング状磁石が発生する磁界
を調整するための永久磁石小片と、永久磁石小片
を保持する保持板と、保持板を支持し、かつリン
グ状磁石内に挿入される円筒体と、円筒体を移動
させるため保持板に設けられたローラと、円筒体
を磁界発生装置に固定するための円筒体支持体と
を具えたことを特徴とする。
〔作用〕
本発明によれば、永久磁石小片が配置されるの
で、ごく小さな永久磁石小片でも十分な均一性改
良能力がある。また、永久磁石小片が空間に形成
する磁界分布は個々の永久磁石小片毎に短時間で
精密に計算できるので、均一性改良のための最適
配置が容易に得られる。そして、かかる永久磁石
小片を取りつけ固定することも容易である。
〔実施例〕
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明
する。
第1図は本発明による均一磁界発生装置の一実
施例の断面図、第2図はその斜視図である。ここ
で、8個の永久磁石ブロツク2をリング状に配置
してリング状磁石1を構成している。各永久磁石
ブロツク2は台形柱状をしており、したがつてリ
ング状磁石1は中空の台形筒状に形成されてい
る。このリング状磁石1が複数個用いられる場合
には、複数のリング状磁石1がリング軸線に沿つ
て配置される。この実施例ではリング数は1であ
り、非磁性の裏板11が永久磁石ブロツク2に接
着されている。8個の永久磁石ブロツク2は、調
整治具12によつて位置を調整され、架台10に
固定され、リング状磁石1となる。
リング状磁石1のリングの内側に、永久磁石ブ
ロツク2と同様にリング状に非磁性材の保持板3
を配置する。この保持板3には磁界調整用の永久
磁石小片4を取付ける。
リング状磁石の内側にチユーブ6が配置され
る。チユーブ6は本磁界発生装置をMRI用とし
て用いる場合に、画像形成のための各種コイル
(RFコイル、グラデイエントコイル等)を取り付
けるものである。チユーブ6はリング状磁石1の
前後に設けられたチユーブサポート7のチユーブ
固定具8,8′によつてサポート7にしつかりと
固定される。この実施例では保持板3は取り付け
座13、ボルト13Aによつてチユーブ6に固定
される。チユーブ6は、チユーブ固定具8,8′
をはずし、保持板3に取り付けられたローラー9
を利用して、リング状磁石1から引き出すことが
できる。これにより、極めて容易に永久磁石小片
4の取り付け、取り替えができる。
永久磁石小片4の磁化方向は、この永久磁石小
片4を固定した保持板3の取付けられた永久磁石
ブロツク2の磁化方向5と平行であるように設定
される。
ただし、永久磁石小片4の磁化方向は、磁化方
向5と必ずしも平行である必要はなく、予め設定
されている任意所望に定めることができることも
もちろんである。
この実施例では、永久磁石小片4はリング状磁
石1の半径方向内側に配置されているが、かかる
小片4は、リング状磁石半径方向外側または永久
磁石ブロツク2の表面上のその他の場所に配置し
てもよい。ただし、リングの内側に配置すること
は、永久磁石小片4の大きさが小さくて済み、し
かも高次の調波を修正する能力も大きいのでより
好ましい。
第3図に永久磁石小片4を、保持板3の永久磁
石ブロツク2と対向する面に取り付けた場合の、
永久磁石小片4の配置の概要を示す。
第4A図および第4B図は磁界調整用永久磁石
小片4の具体的取り付けの他の例を示す図であ
る。本例は保持板3をチユーブ6でなく、架台1
0に取り付けた例である。ここでは、リング状磁
石1を構成する8個の永久磁石ブロツク2のうち
のひとつについて示してあり、第4A図が正面図
で、第4B図が側面の部分図である。
ここで、永久磁石ブロツク2は非磁性材料の連
結部材12Aによつて架台10に固定されてい
る。保持板3は連結部材10Aを経て支持部材1
0Bに取りつけ、この支持部材10Bを固定部材
10Cによつて架台10に固着する。これら部材
10A〜10Cおよび12Aはすべて非磁性材で
構成するものとする。
次に永久磁石小片について詳しく説明する。
第5A図、第5B図、第5C図および第5D図
は、永久磁石小片4の各種配置例を示す図であ
り、いずれにおいても、小片4を台座14を介し
て保持板3に取りつける。永久磁石小片4として
は複数のサイズのものがあり、その磁化方向15
は保持板3ごとに決めておき、その磁化方向が前
述のように取り付けた永久磁石ブロツク2の磁化
方向に従うが正負を有するようにする。磁化方向
はすべて同じであつてもその効果は変わらない
が、正負を設けた方が永久磁石小片4の最大サイ
ズを小さくできるので好ましい。
本発明の他の実施例では、永久磁石小片4のサ
イズおよび取り付け位置を固定しておき、残留磁
束密度の異なつた永久磁石小片4を用いたり、あ
るいはまた、永久磁石小片4のサイズを固定して
おき、その取り付け位置の自由度を増やすように
してもよい。
この永久磁石小片4として使用可能な磁石材料
には、Sm−Co系やNd−Fe−B系などの希土類
磁石材料、フエライト磁石材料またはこれらの類
似物がある。
第6図は磁界調整用永久磁石小片4の最適配置
を決める手順の1例を示すフローチヤートであ
る。磁石小片4は残留磁束密度が等しく、かつ寸
法の異なるものを数種類用意する。どの大きさの
磁石小片4をどの位置に固定すればよいかという
設計情報の算出は例えば次のようにする。
まず、磁界がどのくらい乱れているかを評価す
る。視野空間(ここでは球とする)の乱れ視野球
表面の乱れを調べれば十分なことが知られてい
る。表面の多数(n個)の点で主磁場方向の磁界
(H1、H2、H3…Hn)を測定する。
ある点Pの乱れCpは次式で定義される。
Cp=(Hp−Ho)×106/Ho (1) Hoは視野球中心の磁界である。点Pの乱れCp
は正負の符号をもつた値であり、n個の点のCを
もつて磁界の乱れ(不均一性)を表現する。
次にこの磁界の乱れに対応して調整情報を得な
ければならない。今、磁石小片4の取り付け可能
な各位置(ここでは保持板3上の予め定められた
位置)に通し番号をつけ、磁石小片4の大きさを
i番目の位置について△Riで表わす。磁石小片
4の磁化方向17は保持板3が向い合つている永
久磁石ブロツク2に関連して決め、正負をもたせ
る。ある乱れに対して各位置にどの大きさの磁石
小片4を配置固定したかをこの番号順に並べる
と、これは(△R1、△R2、△R3、……、△Rm)
というベクトルになる。このベクトルのことを調
整ベクトルまたはシミンベクトルと呼ぶ。
調整を行なうにはこのシミングベクトル△Rを
求めらければならない。基礎方程式として、次式
を考える。
−C=G・△R (2) C1 C2 Cn=∂C1/∂R1 ∂C2/∂R1 ∂Cn/∂R1 ∂C1/∂R2 ∂C2/∂R2 ∂C1/∂Rm ∂Cn/∂Rm・△R1 △R2 △Rm △Rm n:乱れの展開係数の総数 m:調整機構の総数 ここで、Cは磁界測定から得れる「磁界の乱
れ」の列ベクトル、Gは各位置の磁石小片の大き
さの微小変化に対して各測定点の磁界がどのよう
に変化するかを表わす(n×m)の行列である。
このGは感度行列とも呼ばれる。
△Rはパラメーターの変化量、すなわち各位置
に固定する磁石小片4の大きさを指示するm次の
列ベクトルで(2)式の解として求まる。磁場の乱れ
Cを打ち消す新たな乱れ(−C)を作り出す訳で
ある。
(2)式を次のようにして解く。
Gは(n×m)の長方行列で、一組の直交変換
S、Tでつぎのような形に変換することができる
(特異値分解)。
G=S・D・T+、(D)ij=dij・Sij (3) 従つて −C=SDT+・△R (4) S+(−C)=D・T+・△R (5) これを −C′=D・△R′ (6) と書くと、(2)式は −C1′ C2′ Cn′=d1 d2 dn・△R1′ △R2′ △R′n △R′m (7) という形に変形されたことになる。△Rベクトル
の各要素は、△R′j=(−C′j/di) (8) として求まる。
(1/di)を対角要素にもつ行列をD-1で表わせば
(D-1)ij=(1/di)・Sij D-1S+(−C)=T+・△R (9) △R=TD-1S+(−C)=G+・(−C) (10) となる。つまり(TD-1S+)の部分がGの逆行列
G+となつているわけである。このようにしてG+
が求まればある磁界の乱れCを打消すシミングベ
クトル△Rが直ちに求まる。
第6図に従つて具体的手順を示す。まずステツ
プS1において磁石小片4の取り付け可能位置を
決める。取り付け可能位置は、例えば保持板3上
に一定間隔で規定された格子点とする。
次にステツプS2において、単位量の磁石小片
4が各位置に配置されたときの視野球表面上の各
測定点におよぼす磁界変化の情報を計算によつて
求め、G行列として用意する。次にステツプS3
において、G行列から前述した方法で一般化逆行
列G+を求めておく。装置の組立て後、ステツプ
S4において視野球表面上の各測定点(n個)の
磁界をNMRプローブを用いて精密に測定し、ス
テツプS5において磁界の乱れCを求める。
磁界の均一性は、磁界測定の結果により、その
最も大きい値と最も小さい値との差を絶対磁界
(平均値)で割算し、ppmで表現する。ステツプ
S6においてこの値が目標値(例えば、中心磁界
が3000ガウスのユニツトでは30ppm以下が要求さ
れる)に達していない時はステツプS7に移り、
G+とCによつて(10)式を用いて各位置に配置する
磁石の大きさ(シミングベクトル)△Rを求め
る。
最後にステツプS8において、以上のようにし
て決められた永久磁石小片4の位置、サイズ、磁
化方向および磁石の材料によつて決まる残留磁束
密度等のデータに従つて、永久磁石小片4を準備
し、これら小片4を非磁性材の台座14を介して
保持板3に配置して固定する。取り付け後、永久
磁石小片4の位置がずれると磁界の均一性を悪く
する原因となるので、かかる固定は確実にしつか
りと行う必要がある。永久磁石小片4の配置固定
をもつて調整作業を終了する。さらに均一性を改
良したいときには以上の操作をくり返す。永久磁
石小片4の残留磁束密度のばらつき、取り付け位
置のずれなどによる誤差も、調整をくり返すこと
によつて0に近づけることができる。
永久磁石小片4は、第7図に示すように、非磁
性材の台座14の上に接着され、非磁性材のビス
16で非磁性材の保持板3に確実に固定される。
第8図は保持板3上の磁界調整用永久磁石小片
4の具体的配置例を示す図である。保持板3には
あらかじめ所定の位置に多数の取りつけ穴17を
あけておき、前述のように最適配置の計算を行つ
た結果に従つて、永久磁石小片4と台座6を保持
板3上の所望の取りつけ穴17へビス16によつ
て固定した後に、各保持板3を永久磁石ブロツク
2に対応させてチユーブ6に固定する。
次にチユーブ6のリング磁石1への出し入れに
ついて第9A図、第9B図および第9C図を参照
して説明する。第9A図はチユーブ6の出し入れ
のために使用するチユーブ台車20と第1図に示
した磁界発生装置の実施例の側面図であり、永久
磁石ブロツク2、架台10、チユーブサポート7
およびチユーブ台車20のそれぞれの一部を切り
取つて示してある。第9B図および第9C図はそ
れぞれチユーブ台車20の方向から見た正面図で
ある。チユーブ6をリング状磁石1から出す場
合、まずチユーブ固定具8,8′をはずし、チユ
ーブ6を永久磁石ブロツク2上に降ろす。この時
チユーブ6は保持板3に取り付けられたローラー
9を付して永久磁石ブロツク2と接している。
チユーブ台車20を第9A図に示す位置に移
す。チユーブ台車20の台21の面は永久磁石ブ
ロツク2のローラー9が接している面と一致して
いる。ローラー9によつてチユーブ6をスムーズ
にチユーブ台車20上に移動させることができ
る。チユーブ6をリング状磁石1に入れる時は上
述と逆の操作による。チユーブ6のチユーブ台車
20上への移動後の状態を第9B図に示す。チユ
ーブ6はチユーブ台車20に付属している4個の
チユーブ回転治具22によつて回転可能な状態に
することができる。すなわち、各チユーブ回転治
具22のボルト23を回転させることによつて各
ローラー24を上昇させ、チユーブ6をこれらの
ローラー24によつて支持させることができる。
従つて台車20上でチユーブ6を自由に回転させ
ることができる。これによつて保持板3のチユー
ブ6への取り付け、取りはずしが極めて容易にで
きる。その結果永久磁石小片4の取り付け、取り
はずしもまた容易である。
次に本発明による磁界発生装置の各部分の加工
と組立の手順について説明する。
(1) ピース 永久磁石ブロツク2は小さな、例えば20mm×
30mm×50mm程度の異方性永久磁石ピースから組
立てられる。
(2) セミブロツク化 セミブロツクとは永久磁石ブロツクをいくつ
かに分割したものであり、その大きさは着磁機
の能力、ハンドリング性等によつて制限され、
例えば200mm×200mm×200mmの中に入る大きさ
とする。上記の着磁されていない異方性永久磁
石ピースを磁化容易軸を揃えて接着していつた
り、あるいは、また、あらかじめ所要の形状に
切断した後に接着していく。この後、切断と接
着を繰り返すことにより、所要の形状および磁
化方向をもつセミブロツクとする。さらに、こ
のセミブロツクを全面研削して、所要の寸法精
度に仕上げる。
(3) 着磁 以上のようにして構成したセミブロツクを磁
化方向に従つて所要の磁場で着磁する。
(4) ブロツク化 着磁されたセミブロツクを治具を用いて高精
度に次々に接着していき、第2図に示したよう
な永久磁石ブロツク2を得る。
(5) ユニツト化(リング化) このようにして構成した永久磁石ブロツク2
の複数個を治具12および12′を用いて架台
10に取り付けていき、永久磁石ユニツトとす
る。
(6) 初期設定 調整治具12および12′を用いて永久磁石
ブロツクの位置を調整して、設計値に合わせ
る。
次に、磁界調整手順について説明する。
(1) 磁界測定 永久磁石ユニツトの中心の所要の大きさの視
野空間(球)表面上の多数の点(例えば91点)
について磁界をNMRプローブを用いて測定す
る。
(2) 均一性の評価 磁界の均一性は、上記磁界測定の結果より、
その最も大きい値と最も小さい値との差を絶対
磁界(平均値)で割算し、ppmで表現する。
(3) 調整 前述したように、(1)の磁界測定により磁界の
乱れを求め、計算により、調整ベクトルを算出
し、永久磁石小片4の大きさ、配置を決め、取
り付け固定する。
ただし、この永久磁石小片4による調整の前
に場合によつては永久磁石ブロツク2の移動に
よる調整を行なう。方法は永久磁石小片4によ
る調整と基本的に同じである。つまり各永久磁
石ブロツク2の移動量をパラメータとして均一
性が改良される調整ベクトルを計算によつて求
める。調整治具12および12′を用いて、決
められた位置に各永久磁石ブロツク2を移動す
る。
〔発明の効果〕
以上に述べたように、本発明の均一磁界発生装
置によれば、永久磁石小片が配置されるので、ご
く小さな永久磁石小片でも十分な均一性改良能力
がある。また、永久磁石小片が空間に形成する磁
界分布は個々の永久磁石小片毎に短時間で精密に
計算できるので、均一性改良のための最適配置が
容易に得られる。したがつて、本発明によれば、
永久磁石ブロツクの形状の狂いや位置の狂いによ
る磁界の不均一性だけでなく、例えば、永久磁石
ブロツクを構成する磁石ビースの磁気特性のバラ
ツキ等に起因する高次の調波を含んだ磁界の不均
一性についても十分に調整できるので、きわめて
均一で広い磁界空間が得られる。しかもまた、永
久磁石小片の取りつけ固定は容易に行うことがで
きるので、正確に短時間で調整できるという大き
な利点もあり、MRIのような装置の磁界発生装
置として最適である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ本発明による均
一磁界発生装置の一実施例を示す断面図および部
分裁断斜視図、第3図は永久磁石ブロツクと永久
磁石小片の配置の概要を示す図、第4A図および
第4B図は磁界調整用永久磁石小片の具体的取り
つけ例を示す、それぞれ、正面図および部分側面
図、第5A図、第5B図、第5C図および第5D
図は磁界調整用永久磁石小片の配置例を示す部分
正面図、第6図は磁界調整用永久磁石小片の設計
手順の一例のフローチヤート、第7図は磁界調整
用永久磁石小片の保持板への固定例を示す断面
図、第8図は磁界調整用永久磁石小片の具体的配
置例を示す斜視図である。第9A図、第9B図お
よび第9C図は本発明の実施例におけるリング磁
石へのチユーブの出し入れを説明するための図で
あつて、第9A図は側面図、第9B図および第9
C図は正面図である。 1…リング状磁石、2…永久磁石ブロツク、3
…保持板、4…磁界調整用永久磁石小片、5…磁
化方向、6…チユーブ、7…チユーブサポート、
8,8′…チユーブ固定具、9…ローラー、10
…架台、11…裏板、12,12′…調整治具、
13…取り付け座、13A…ボルト、14…台
座、15…磁化方向、16…ビス、17…取りつ
け穴、20…台車、21…台、22…チユーブ回
転治具、23…ボルト、24…ローラー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数個の永久磁石ブロツクを環状に配置して
    構成したリング状磁石を有する磁界発生装置にお
    いて、磁界調整用永久磁石小片を配置して固定し
    た非磁性体の保持板を具え、該非磁性体の保持板
    を前記永久磁石ブロツクに関連して配設したこと
    を特徴とする均一磁界発生装置。 2 前記磁界調整用永久磁石小片は残留磁束密度
    が等しく、かつその寸法は複数種類であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の均一磁界
    発生装置。 3 前記磁界調整用永久磁石小片は寸法が等しく
    かつ残留磁束密度は複数種類であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の均一磁界発生装
    置。 4 前記磁界調整用永久磁石小片は、磁化方向が
    異なるものが混在していることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかの項に
    記載の均一磁界発生装置。 5 複数個の永久磁石ブロツクを環状に配置して
    構成したリング状磁石を有する磁界発生装置にお
    いて、 前記リング状磁石が発生する磁界を調整するた
    めの永久磁石小片と、 該永久磁石小片を保持する非磁性体の保持板
    と、 該非磁性体の保持板を支持し、かつ前記リング
    状磁石内に挿入される円筒体と、 該円筒体を移動させるため前記非磁性体の保持
    板に設けられたローラと、 前記円筒体を前記磁界発生装置に固定するため
    の円筒体支持体とを具えたことを特徴とする均一
    磁界発生装置。
JP62252501A 1986-10-08 1987-10-08 均一磁界発生装置 Granted JPS63226009A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61-238136 1986-10-08
JP23813686 1986-10-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63226009A JPS63226009A (ja) 1988-09-20
JPH041481B2 true JPH041481B2 (ja) 1992-01-13

Family

ID=17025726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62252501A Granted JPS63226009A (ja) 1986-10-08 1987-10-08 均一磁界発生装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4931760A (ja)
JP (1) JPS63226009A (ja)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03131234A (ja) * 1989-07-07 1991-06-04 Sumitomo Special Metals Co Ltd Mri用磁界発生装置
US5001448A (en) * 1989-12-18 1991-03-19 General Electric Company Shield for a magnet
DE69128758T2 (de) * 1990-10-04 1998-05-14 Shinetsu Chemical Co Zylindrische Magnetanordnung geeignet für die Bilderzeugung mittels magnetischer Kernresonanz
EP0541872B1 (en) * 1991-11-15 2000-01-26 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Magnetic field generating apparatus for MRI
JP3161008B2 (ja) * 1992-03-18 2001-04-25 株式会社日立製作所 磁気共鳴イメージング装置
JPH067316A (ja) * 1992-06-29 1994-01-18 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置の磁界発生装置
JP3123731B2 (ja) * 1993-02-19 2001-01-15 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置の磁界発生装置
GB2276945B (en) * 1993-04-08 1997-02-26 Oxford Magnet Tech Improvements in or relating to MRI magnets
BE1007783A3 (nl) * 1993-11-25 1995-10-17 Philips Electronics Nv Magnetisch resonantie apparaat met elementen voor het homogeniseren van het magneetveld.
US5714823A (en) * 1994-08-29 1998-02-03 Sundstrand Corporation Quasi regulated permanent magnet generator
US5659250A (en) * 1996-03-19 1997-08-19 Intermagnetics General Corporation Full brick construction of magnet assembly having a central bore
US6636038B1 (en) * 1997-05-28 2003-10-21 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for controlling a pulse sequence in a magnetic resonance tomography system
JP2953659B1 (ja) 1998-08-06 1999-09-27 住友特殊金属株式会社 Mri用磁界発生装置およびその組立方法並びにそれに用いる磁石ユニットの組立方法
JP3516631B2 (ja) * 2000-03-30 2004-04-05 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Rfコイルおよび磁気共鳴撮影装置
US6577125B2 (en) * 2000-12-18 2003-06-10 Halliburton Energy Services, Inc. Temperature compensated magnetic field apparatus for NMR measurements
US6662434B2 (en) 2001-04-03 2003-12-16 General Electric Company Method and apparatus for magnetizing a permanent magnet
US6518867B2 (en) 2001-04-03 2003-02-11 General Electric Company Permanent magnet assembly and method of making thereof
NZ520114A (en) * 2002-07-11 2004-11-26 Victoria Link Ltd an magnetic assembly for an NMR apparatus having an array of permanent magnets disposed about an axis
US6828891B2 (en) 2002-07-25 2004-12-07 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method for assembling magnetic members for magnetic resonance imaging magnetic field generator
US6664878B1 (en) 2002-07-26 2003-12-16 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method for assembling magnetic members for magnetic resonance imaging magnetic field generator
WO2004099817A2 (en) 2003-05-02 2004-11-18 Halliburton Energy Services, Inc. Systems and methods for nmr logging
US7148689B2 (en) 2003-09-29 2006-12-12 General Electric Company Permanent magnet assembly with movable permanent body for main magnetic field adjustable
US7423431B2 (en) * 2003-09-29 2008-09-09 General Electric Company Multiple ring polefaceless permanent magnet and method of making
CA2828175A1 (en) 2003-10-03 2005-04-21 Halliburton Energy Services, Inc. System and methods for t1-based logging
US8026722B2 (en) * 2004-12-20 2011-09-27 Smith International, Inc. Method of magnetizing casing string tubulars for enhanced passive ranging
GB2425842A (en) * 2005-05-05 2006-11-08 Plant Bioscience Ltd Magnetic resonance sensor with rotatable magnetic rods placed around the sample
CN101272736B (zh) * 2005-09-27 2012-06-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 遏制管及利用其的成像系统
US7977946B2 (en) * 2006-06-26 2011-07-12 Grum Teklemariam Interventional MRI magnetic field generator based on permanent magnets
US7538650B2 (en) * 2006-07-17 2009-05-26 Smith International, Inc. Apparatus and method for magnetizing casing string tubulars
EP2144076B1 (en) * 2008-07-07 2012-05-23 RWTH Aachen Segmented ring magnet arrangement for providing a magnetic field
CH701267B1 (fr) * 2009-06-02 2014-08-29 Clean Cooling Systems Sa Générateur de champ magnétique et dispositif magnétocalorique comportant ledit générateur de champ magnétique.
FR2949602A1 (fr) * 2009-08-28 2011-03-04 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'aimant permanent cylindrique produisant un champ magnetique controle a une distance de sa surface
US9238959B2 (en) 2010-12-07 2016-01-19 Schlumberger Technology Corporation Methods for improved active ranging and target well magnetization
WO2012174148A2 (en) * 2011-06-13 2012-12-20 Los Alamos National Security, Llc Permanent magnet options for magnetic detection and separation-ring magnets with a concentric shim
US10031153B2 (en) 2014-06-27 2018-07-24 Schlumberger Technology Corporation Magnetic ranging to an AC source while rotating
US10094850B2 (en) 2014-06-27 2018-10-09 Schlumberger Technology Corporation Magnetic ranging while rotating
WO2018023033A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Western Michigan University Research Foundation Magnetic nanoparticle-based gyroscopic sensor
DE102017205485A1 (de) 2017-03-31 2018-10-04 Bruker Biospin Gmbh Permanentmagnetanordnung für MR-Apparaturen mit axial und lateral verschiebbaren, drehbar gelagerten Ringbaugruppen
CN108818413B (zh) * 2018-06-01 2020-03-17 北京航天石化技术装备工程有限公司 一种强磁性永磁体固定与拆装装置
DE102018220170A1 (de) 2018-11-23 2020-05-28 Bruker Biospin Gmbh Halbach-Magnetanordnung mit Notch
WO2022038603A1 (en) * 2020-08-17 2022-02-24 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Mri in an inhomogeneous field with no pulsed gradients

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS574541A (en) * 1980-06-12 1982-01-11 Toshiba Corp Nuclear magnetic resonance apparatus
JPS576347A (en) * 1980-06-13 1982-01-13 Toshiba Corp Nuclear magnetic resonator
JPS6088407A (ja) * 1983-10-19 1985-05-18 Sumitomo Special Metals Co Ltd 永久磁石式磁界発生装置
US4673882A (en) * 1984-03-06 1987-06-16 Buford J Philip Magnetic system for nuclear magnetic resonance diagnostic device
US4672346A (en) * 1984-04-11 1987-06-09 Sumotomo Special Metal Co., Ltd. Magnetic field generating device for NMR-CT
NL8402249A (nl) * 1984-07-17 1986-02-17 Philips Nv Kernspin resonantie apparaat met een permanente magnetische magneet.
NL8402250A (nl) * 1984-07-17 1986-02-17 Philips Nv Kernspin resonantie apparaat met een rechthoekig permanent magnetische magneet.
JPS6188210A (ja) * 1984-10-08 1986-05-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバケ−ブル用ダミ−ユニツト
US4707663A (en) * 1985-08-15 1987-11-17 Fonar Corporation Nuclear magnetic resonance apparatus using low energy magnetic elements

Also Published As

Publication number Publication date
US4931760A (en) 1990-06-05
JPS63226009A (ja) 1988-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH041481B2 (ja)
US6707359B2 (en) Superconductive magnet device
EP0965305B1 (en) Mri magnetic field generator
US5999075A (en) Open magnet with shielding
JPH0763457B2 (ja) 磁気共鳴イメ−ジング装置
JPH0795974A (ja) 磁気共鳴撮像装置
JPH0564634A (ja) 磁石装置
US5001447A (en) Ferromagnetic compensation rings for high field strength magnets
US20200072926A1 (en) Pre-polarisation magnet arrangement
JP4179578B2 (ja) 開放型超電導磁石とそれを用いた磁気共鳴イメージング装置
JP2002143124A (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JPH07106153A (ja) C字形超伝導磁石
US6856223B1 (en) Open-type magnet device for MRI
US20200379068A1 (en) Measurement magnet arrangement
CN115983012A (zh) 一种均匀场永磁体的温度补偿方法
JP3699789B2 (ja) 超電導磁石装置
WO2002071941A1 (fr) Pole magnetique, dispositif d&#39;aimant utilisant le pole magnetique, et appareil d&#39;imagerie par resonance magnetique
US20040119568A1 (en) Ferro-magnetic force field generator
JPH01164356A (ja) 均一磁界の発生装置
JP2002238874A (ja) 磁石装置とそれを用いた核磁気共鳴イメージング装置及びその磁場均一度調整体並びにその均一度調整方法
JP2838106B2 (ja) 核磁気共鳴イメージング装置
JPH01165106A (ja) 磁界発生装置
JPH07250819A (ja) 受動的にシムを施された側方接近画像形成磁石
JP3906418B2 (ja) Mri用磁界発生装置
JP3591384B2 (ja) 開放型磁気共鳴イメージング装置用マグネットの磁場測定治具

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees