JPH04502982A - magnetic field generator - Google Patents

magnetic field generator

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JPH04502982A
JPH04502982A JP51168589A JP51168589A JPH04502982A JP H04502982 A JPH04502982 A JP H04502982A JP 51168589 A JP51168589 A JP 51168589A JP 51168589 A JP51168589 A JP 51168589A JP H04502982 A JPH04502982 A JP H04502982A
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magnetic field
field generator
wall
magnetic
coil
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JP51168589A
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マックドゥーガル イアン リーチ
アームストロング アレン ジョージ アンドリュー マーセル
ベッグ マイケル コリン
ロングモア ドナルド
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オックスフォード メディカル リミテッド
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁界発生装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a magnetic field generating device.

これまでに多くの種類の磁界発生装置が種々の目的のためにつくられてきた。こ れら種々の目的においては、仕事がなされるべき作業空間内において磁界が発生 することが要求される。これらの目的には、例えば、磁気共鳴結像法(MHI) や核磁気共鳴分光分析法などがある。しかし、これらの装置はかなり複雑である 。Many types of magnetic field generators have been created for various purposes. child For these various purposes, magnetic fields are generated within the workspace where work is to be done. required to do so. For these purposes, e.g. magnetic resonance imaging (MHI) and nuclear magnetic resonance spectroscopy. However, these devices are quite complex .

−というのは、必要とされる高磁界強度を得るために、超電導磁石を用いなけれ ばならず、それに加えて嵩張る極低温装置などを使イルのボア内部に設けられて いたが、最近では、新たな提案がなされている。その提案は、少なくとも磁界の 均質領域をボアの外部に突出させ、アクセスをより容易にするというものである 。しかしながら、これらの装置も依然として嵩張るものであるし、高価なもので ある。- This is because superconducting magnets must be used to obtain the required high field strength. In addition to this, bulky cryogenic equipment is required to install it inside the bore of the oil. However, recently, new proposals have been made. The proposal is that at least the magnetic field The idea is to make the homogeneous region project outside the bore, making it easier to access. . However, these devices are still bulky and expensive. be.

ドイツ特許出願GB−A−2174248号は磁気流体力学的装置を開示してい る。しかしながら、この装置は、人体におし)で核磁気共鳴の実験を行うのには 適していない。German patent application GB-A-2174248 discloses a magnetohydrodynamic device. Ru. However, this device is not suitable for performing nuclear magnetic resonance experiments (on the human body). Not suitable.

本発明に係る磁界発生装置は、磁界発生機を備えている。この磁界発生機をとり 囲んでいる磁気物質の壁には対向して極部材が取り付けられており、磁界発生機 はこの極部材の間に極部材から隔置して配置されている。磁気物質の壁はほぼ閉 じた磁束の通路を形成しており、さらに、この磁気物質の壁は、この壁内におけ る磁束により磁気発生機に生じる力がほぼ平衡を保つように配置されている。本 発明に係る磁界発生装置は、かかる構成の磁界発生装置において、磁界発生機が 少なくとも二つの反対方向に走る組み込みコイルを備えることを特徴とする。ま た、磁界発生機と極部材の少なくとも一つとの間の間隔は人体を収容するのに十 分であることを特徴とする。さらに、対向する極部材は平面状ではなく、これら の極部材はコイル内に作動電流が流れるときに作動領域内に磁界が発生するよう に配置される。作動領域は、磁界発生機と、核磁気共鳴実験を行うのに適した均 質性を有する少なくとも一つの極部材との間の間隔に位置しているものである。A magnetic field generation device according to the present invention includes a magnetic field generator. Take this magnetic field generator Polar members are attached to the surrounding wall of magnetic material opposite to each other, creating a magnetic field generator. is located between the pole members and spaced apart from the pole members. The wall of magnetic material is almost closed. Furthermore, this wall of magnetic material forms a path for magnetic flux within this wall. The magnetic flux is arranged so that the force generated on the magnetic generator is almost balanced. Book The magnetic field generator according to the invention has the above configuration, in which the magnetic field generator is characterized in that it comprises at least two built-in coils running in opposite directions. Ma In addition, the spacing between the magnetic field generator and at least one of the pole members is sufficient to accommodate a human body. It is characterized by being a minute. Furthermore, the opposing pole members are not planar; The pole members are arranged so that a magnetic field is generated in the working area when the working current flows through the coil. will be placed in The working area consists of a magnetic field generator and a suitable level for performing nuclear magnetic resonance experiments. and at least one pole member having a quality.

かかる構成により磁界発生装置に新しい考えが導かれる。すなわち、磁気物質の 壁に顕著な作用を与えることにより、単一の短い磁界発生機を用いて、極めて安 価な低温槽を使用し得る起磁力発生源を提供することができる。さらに、壁の平 衡効果により、低温槽での正味の力はほぼ零になる。加えて、壁は磁界発生装置 の外部に対して磁気を遮断する。Such a configuration introduces a new idea to the magnetic field generator. That is, magnetic material Extremely safe with a single short magnetic field generator by having a pronounced effect on the wall It is possible to provide a magnetomotive force generation source that can use a high-quality cryogenic chamber. Furthermore, the flatness of the wall Due to equilibrium effects, the net force in the cryostat is nearly zero. In addition, the wall is a magnetic field generator Blocks magnetism from the outside.

好ましくは、力の平衡は、磁界発生装置を対称形につくり、磁界発生機を壁内部 において対称に配置することにより達成される。Preferably, the force balance is achieved by making the magnetic field generator symmetrical and placing the magnetic field generator inside the wall. This is achieved by symmetrically arranging the

あるいは、非対称形に配置することにより、同様の平衡効果を得ることも可能で ある。この場合においては、磁界発生機の一方の側に仮の極をつくり、それを他 方の極よりも磁界発生機に接近させておく。Alternatively, a similar balancing effect can be achieved by arranging them asymmetrically. be. In this case, create a temporary pole on one side of the magnetic field generator and connect it to the other side. one pole closer to the magnetic field generator than the other pole.

典型的には、壁は鉄あるいは他の強磁性材料からつくられる。Typically, the walls are made of iron or other ferromagnetic material.

いくつかの構成においては、磁界発生機と極部材の少なくとも一つとの間の作動 領域における磁界の均質性は磁界発生装置を配置する目的のためには十分な大き さである。磁界の均質性は磁界発生装置を設計する際に、有限要素法を用いて、 壁の効果および磁界発生機を考慮することにより制御することが可能である。特 に、壁それ自体は作動領域内で均質性を達成するように外形を決定することがで きる。例えば、壁は矩形または正方形とし、磁界発生機を壁の対向する面にほぼ 平行に置くことが好ましい。この場合には、磁界発生機から反対側の壁に延びて いる壁の面の内側表面は磁界発生機に向かってテーパをなしていることが好まし い。In some configurations, the actuation between the magnetic field generator and at least one of the pole members The homogeneity of the magnetic field in the area must be large enough for the purpose of locating the magnetic field generator. It is. The homogeneity of the magnetic field is determined using the finite element method when designing the magnetic field generator. It can be controlled by considering wall effects and magnetic field generators. Special The wall itself can be contoured to achieve homogeneity within the working area. Wear. For example, the wall may be rectangular or square, and the magnetic field generator should be placed approximately on opposite sides of the wall. It is preferable to place them in parallel. In this case, the magnetic field generator should extend from the opposite wall. Preferably, the inner surface of the face of the wall is tapered towards the magnetic field generator. stomach.

しかしながら、新たに磁気シムを追加できるような場合には、磁界発生機及び壁 によりつくられる均質性はそれほど高くなくてもよい。このようなシムは、壁面 上において、あるいは磁界発生機内において造形した鉄、永久磁石あるいはコイ ルを形成することができる。However, if a new magnetic shim can be added, the magnetic field generator and wall The homogeneity created by this may not be very high. Such shims can be Iron, permanent magnets or coils formed on top or in a magnetic field generator. can form a file.

この装置をMHIに応用したときの大きな利点の一つは、磁界発生機と少なくと も一つの極部材との間のスペースを十分に広くとることができ、そのスペース内 に患者が座ったり、あるいは立ったりすることができることである。これによっ て、患者がコイルのボア内に入れられたときに感じている閉所に閉じ込られる間 隔を相当に減少させることができる。このため、心臓の検診を行うときに患者は 作動領域内において十分に自由に動くことができるようになる。さらに、二つの 極部材の間に磁界発生機を対称に配置すれば、磁界発生機の各側面に一対の均質 な作動領域を確保することができ、MHIの場合では二人の患者を同時に処理す ることが可能になる。One of the major advantages of this device when applied to MHI is that it has at least a magnetic field generator. The space between the pole member and one pole member can be sufficiently wide, and the The patient should be able to sit or stand. By this during the confinement the patient feels when placed within the bore of the coil. The distance can be reduced considerably. For this reason, when performing a heart checkup, patients Allows sufficient freedom of movement within the working area. Furthermore, two If the magnetic field generator is placed symmetrically between the pole members, a pair of homogeneous In the case of MHI, two patients can be treated at the same time. It becomes possible to

極部材は壁それ自体の一部、あるいは壁に取り付けられた新たな要素によって形 成することができる。典型的には、極部材は磁界発生機に対してほぼ平坦な中央 面をなすように外形が決められ、さらにこの中央面の半径方向外側に配置されて いるコイルとほぼ同心に円形の凹部を有するように形成される。Pole members can be part of the wall itself or formed by new elements attached to the wall. can be achieved. Typically, the pole members are centered approximately flat with respect to the magnetic field generator. The outer shape is determined so as to form a surface, and furthermore, it is placed radially outside of this central surface. The coil is formed to have a circular recess approximately concentric with the coil.

以下、本発明に係るMRI用の磁石組立体の一例を図面を参照して説明する。Hereinafter, an example of a magnet assembly for MRI according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は磁石組立体の一例の側面図である。FIG. 1 is a side view of an example of a magnet assembly.

第2図は第1図の磁石組立体の平面図である。2 is a plan view of the magnet assembly of FIG. 1; FIG.

第3図は第1図の磁石組立体の端面図である。3 is an end view of the magnet assembly of FIG. 1; FIG.

第4図は第1図の磁石組立体内部における磁束分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the magnetic flux distribution inside the magnet assembly of FIG. 1.

第5図は外壁を除いた状態での第二組立体の四分の−の形状である。FIG. 5 shows a quarter-section of the second assembly with the outer wall removed.

第6図は外壁の一部を備えた第二組立体の概略図である。FIG. 6 is a schematic view of the second assembly with a portion of the outer wall.

第7A図は第三組立体の断面図である。FIG. 7A is a cross-sectional view of the third assembly.

第7B図は第7A図のX−X線における断面図である。FIG. 7B is a sectional view taken along the line X--X of FIG. 7A.

第1図に示す組立体は、低温保持装置2の内部に配置され、超電導ワイヤからな る反対方向に走る入れ千成の一対のコイルlを備えている。低温保持装置2から 軸方向外側に向かって造形された鉄の一対の極部材3.4が設けられている。低 温保持装置2は、はぼ正方形の鉄壁5により形成され、側部が開口している鉄製 の箱の中に配置されている。コイルlは、それらの軸が壁5の対向する端部6. 7に直交するように配置されており、壁5の端部6.7は造形された鉄の極部材 8.9をコイル1と同心に支持している。The assembly shown in FIG. 1 is placed inside the cryostat 2 and is made of superconducting wire. It is equipped with a pair of coils running in opposite directions. From cryostat 2 A pair of pole pieces 3.4 of iron are provided which are shaped axially outwards. low The temperature keeping device 2 is formed by a square iron wall 5 and is made of iron with an open side. is placed inside the box. The coils l have their axes located at opposite ends 6 of the wall 5. 7 and the ends 6.7 of the wall 5 are shaped iron pole members. 8.9 is supported concentrically with the coil 1.

従来においては、MRI用の磁石組立体に用いるコイルとしては、第1図及び第 2図に示すような軸方向長が比較的短いコイルは不適当であった。このようなコ イルは相当に磁界の不均質性を生じさせるからである。このような磁界の不均質 性は鉄壁5によって少なくとも部分的には解決することができる。鉄壁5は、こ の鉄壁を通過する磁束によって、対向する一対の極部材3.8及び4.9の間に 形成されている領域1O111における磁界に寄与することができるからである 。しかしながら、一般的には、達成される均質性の程度はまだMRT用としては 十分ではなく、新たにシム部材12〜15が壁5の内側表面に取り付けられてい る。Conventionally, coils used in magnet assemblies for MRI are as shown in Figures 1 and 2. A coil with a relatively short axial length as shown in Figure 2 was unsuitable. This kind of This is because the magnetic field causes considerable inhomogeneity in the magnetic field. Such magnetic field inhomogeneity The problem can be solved at least partially by the iron wall 5. Iron wall 5 is this Due to the magnetic flux passing through the iron wall of This is because it can contribute to the magnetic field in the formed region 1O111. . However, in general, the degree of homogeneity achieved is still insufficient for MRT applications. shim members 12 to 15 are newly attached to the inner surface of the wall 5. Ru.

これらの永久磁石シムの大きさ、位置および強度は磁石組立体を設計している間 に経験的に決められる。The size, location and strength of these permanent magnet shims are determined while designing the magnet assembly. can be determined empirically.

第4図はある磁石組立体の4分の1形状における磁束の分布を示している。この 磁石組立体は第1図のものと同様であるが、3個のコイルを有し、受動側面のみ に極面を有しており、鉄枠にはシムは設けられていない。第4図に示された4分 の1形状は他の3個の4分の1形状と平面対称である。このコンピュータ・シミ ュレーションのため、造形された極部材8.9およびシム12〜15の効果は無 視しである。この場合、第4図における垂直軸はコイル1の軸に対応し、第4図 における水平軸は第1ffiの垂直方向に延びている。第4図かられかるように 、磁束線は鉄壁5の内部に集中しており、ごくわずかの磁束が壁5から漏れ出て いる。FIG. 4 shows the distribution of magnetic flux in a quarter-shaped magnet assembly. this The magnet assembly is similar to that in Figure 1, but with three coils and only the passive side. The iron frame has a pole surface and no shims are provided on the iron frame. 4 minutes shown in Figure 4 One shape is plane symmetric with the other three quarter shapes. this computer stain Due to modeling, the effect of the shaped pole member 8.9 and shims 12 to 15 is null I am watching. In this case, the vertical axis in FIG. 4 corresponds to the axis of coil 1, and the vertical axis in FIG. The horizontal axis extends in the vertical direction of the first ffi. As shown in Figure 4 , the magnetic flux lines are concentrated inside the iron wall 5, and a very small amount of magnetic flux leaks out from the wall 5. There is.

これは、鉄壁5がシールドとして作用しているとともに、磁束の大部分に対して の戻り通路をなしていることを示すものである。This is because the iron wall 5 acts as a shield and protects most of the magnetic flux. This indicates that it forms a return path for the area.

第4図は壁5の外部の5ガウスと1ガウスの輪郭を示すものであるが、壁5がシ ールドを達成していることを示しており、ボーン(bone)磁界は5338. ilガウスの大きさを有していると考えられる。第4図は、また、磁界が±11 000ppの範囲で変化する容積の位置を示しており、この容積はコイルの軸に 沿って約50cmの半径のところに位置しており、コイル半径に沿って約50c mの半径のところに位置していることがわかる。Figure 4 shows the contours of 5 Gauss and 1 Gauss on the outside of wall 5. The bone magnetic field is 5338. It is considered to have a magnitude of ilGauss. Figure 4 also shows that the magnetic field is ±11 It shows the position of the volume that varies in the range of 000pp, and this volume is located on the axis of the coil. located at a radius of approximately 50 cm along the coil radius and approximately 50 cm along the coil radius. It can be seen that it is located at a radius of m.

実際には、各領域1O111を用いて、該各領域1O111に異なる患者を同時 に入れて別々のMRI実験を行うことができる。In reality, each area 1O111 is used to simultaneously assign different patients to each area 1O111. separate MRI experiments.

典型的には、一方の患者が一方の領域において検査されている間に、他方の領域 において他方の患者に対する準備を行うようにすることかできる。これはコンピ ュータシステムは1個だけあれば良いことを意味している。二つの領域の間でそ のコンピュータシステムを共有することができるからである。領域10.11の 大きさは、患者が寝たり、立ち上がりたり、あるいは中間的な姿勢を取ったりす ることができるような大きさに決められる。中間的な位置とは、座ったり、ある いは例えば薬療法や病気状懸に対する特定の反応を得るために動いたりするよう な姿勢である。実際、患者は該領域の中に簡単に歩いて入ることができる。Typically, one patient is examined in one area while the other area is examined. Preparations for the other patient can be made at the same time. This is a compilation This means that only one computer system is required. between two areas. This is because multiple computer systems can be shared. Area 10.11 The size is large enough for the patient to lie down, stand up, or assume any intermediate position. The size is determined so that it can be used. Intermediate positions include sitting, lying or, for example, to achieve a specific response to a medication or disease condition. It is a good attitude. In fact, the patient can easily walk into the area.

コイル1および壁5を対称に配置したことに注意されたい。なぜならば、このよ うな配置によって、コイル1における力がほぼ対称になるからであり、かくして 複雑かつ高価な支持構造を用いる必要がなくなるからである。さらに、薄いコイ ルを用いることによって低温保持装置の容積を比較的小さくすることができ、こ のため、システムへの熱漏出が小さくなり、低温保持剤の必要量も極めて小さく なる。Note that the coil 1 and wall 5 are arranged symmetrically. Because this This is because such an arrangement makes the forces in the coil 1 almost symmetrical, thus This is because there is no need to use a complicated and expensive support structure. In addition, thin carp By using a cryostat, the volume of the cryostat can be made relatively small; This reduces heat leakage into the system and requires very little cryogen. Become.

シムその他の必要性を減らすために、磁界発生機についてより複雑なコイルシス テムを使用することができる。例えば、欧州特許出願EP−A−0160350 号に述べられているような入れ予成の反対方向に走るコイルを用いることができ る。このようなコイルシステムの一部を第5図に示す。同図には、集中的に配置 されたコイル20〜23からなる4コイルシステムが示されている。コイル20 〜23の比較巻き数は各コイルの半径方向の厚さにより図示的に示される。第5 図に示す矢印かられかるように、コイル21.23に流れる作動電流の向き(時 計方向)はコイル22に流れる電流の向きと反対である(反時計方向)。さらに 、この場合、リング状の鉄製のシム24(第5図にはその4分の1の形状のみ示 しである)がコイル21.22の間に配置されており、シムとして作用し、さら に作動領域内の磁界を均質化する。More complex coil systems for magnetic field generators to reduce the need for shims and other can be used. For example, European patent application EP-A-0160350 It is possible to use a coil running in the opposite direction of the pre-insertion as described in No. Ru. A portion of such a coil system is shown in FIG. In the same figure, A four-coil system consisting of coils 20-23 is shown. coil 20 The comparative number of turns of ~23 is indicated graphically by the radial thickness of each coil. Fifth The direction of the operating current flowing through the coils 21 and 23 (with time) is indicated by the arrows shown in the figure. counterclockwise direction) is opposite to the direction of the current flowing through the coil 22 (counterclockwise direction). moreover In this case, a ring-shaped iron shim 24 (only a quarter of the shape is shown in Figure 5) is used. ) is placed between the coils 21 and 22, acting as a shim and further to homogenize the magnetic field within the working area.

入れ予成コイルは、均質領域の中心がコイルにより形成される容積から外に突出 するように形成することができる。これも前述の欧州特許出願に記載されている ことである。好ましくは、均質領域の中心はコイルと、遠隔あるいは受動極部材 との間のスペースの内部に突出するようにし、かくして該領域をMRI実験用の ものとして最適化する。The pre-coil is placed in such a way that the center of the homogeneous area protrudes outward from the volume formed by the coil. It can be formed as follows. This is also described in the European patent application mentioned above. That's true. Preferably, the center of the homogeneous region is the coil and the remote or passive pole member. projecting into the interior of the space between the Optimize as a thing.

前述の育成要素法を用いて必要なコイル及び鉄壁の形状を決定することにより判 明したことは、鉄壁にとって最適の形状はコイルの位置から向かい合う壁の部分 へ半径方向内側に延びているテーパを有するものである。これは第6図に示され ており、同図には第5図に示したコイル20〜23が鉄壁の一部とともに示され ている。第6図かられかるように、鉄壁25の上部は内面26を有しており、こ の内面26は極部材28を支持している壁の垂直部分27に向かってテーバして いる。また、第6図かられかるように、極28はほぼ円形の外周部分29と凹状 の平坦な中央部分30とを育するような形状になっている。This can be determined by determining the required coil and iron wall shapes using the growth factor method described above. What we found is that the optimal shape for an iron wall is the part of the wall facing away from the coil position. It has a taper extending radially inward. This is shown in Figure 6. The same figure shows the coils 20 to 23 shown in Fig. 5 together with a part of the iron wall. ing. As can be seen from FIG. 6, the upper part of the iron wall 25 has an inner surface 26. The inner surface 26 of the pole member 28 tapers toward the vertical portion 27 of the wall supporting the pole member 28. There is. Moreover, as can be seen from FIG. 6, the pole 28 has a substantially circular outer peripheral portion 29 and a concave shape. It has a shape that allows it to grow with a flat central portion 30.

他の実施例を第7A図及び第7B図に示す。この実施例においては、磁界発生機 は、低温保持装置35のヘリウム容器34@内部の各巻型に取り付けられている 3個の同心の超電導コイル31〜33を備えている。次の表は軸45とアンペア 巻き数とに対するコイル31〜33の位置を示すものである。Another embodiment is shown in FIGS. 7A and 7B. In this embodiment, the magnetic field generator is attached to each winding form inside the helium container 34 of the cryostat 35. It includes three concentric superconducting coils 31 to 33. The following table shows shaft 45 and amperage It shows the positions of the coils 31 to 33 with respect to the number of turns.

中心半径(cm) アンペア巻き数 コイル31 35.5 −4700 コイル32 51.5 +30000 コイル33 109 −300000 前述したように、低温保持装置35はヘリウム容器34を有しており、その形状 は、ヘリウム容器34を囲む窓素容器と外側ケーシングとを育する一般的な形状 である。低温保持装置35は64.7cmの直径を有するポア36を形成してい る。Center radius (cm) Ampere turns Coil 31 35.5 -4700 Coil 32 51.5 +30000 Coil 33 109 -300000 As mentioned above, the cryostat 35 has the helium container 34, and its shape is a general shape for growing a window element container and an outer casing surrounding the helium container 34. It is. The cryostat 35 has a pore 36 having a diameter of 64.7 cm. Ru.

低温保持装置35およびコイル31〜33は鉄壁37の中に配置されており、こ の鉄壁37は二つの直立壁38.39とほぼ水平な頂上壁40、底部壁41とを 有する、端部が開放されている箱を形成している。壁38〜41は約20cmの 厚さを育しており、壁38.39は約560 cmの高さを有している。開放端 部間における壁の全体の幅(第7B図参照)は約420cmであり、壁40.4 1の長さは約230cmである。The low temperature holding device 35 and the coils 31 to 33 are placed inside an iron wall 37. The iron wall 37 consists of two upright walls 38, 39, a nearly horizontal top wall 40, and a bottom wall 41. It forms a box with open ends. Walls 38 to 41 are approximately 20 cm long. The walls 38,39 have a height of approximately 560 cm. open end The total width of the wall between sections (see Figure 7B) is approximately 420 cm, with a wall width of 40.4 cm. 1 has a length of approximately 230 cm.

コイル31〜33の方を向いている壁38.39の面には一対の鉄製極部材42 .43が取り付けられている。第7A図かられかるように、極部材42.43は 、コイルの軸45と同心で円形に盛り上がった中央部44と、軸45と同心で半 径方向外側に凹んでいる凹部46と、軸45と同心で円形に盛り上がった円周部 47とを有するような形状である。極部材42.43の正確な形状は計算によっ てめられ、鉄製箱と極部材の効果と結合したコイル31〜33により発生する磁 界が、コイル31〜33と各極部材42.43との間における作動領域48.4 9の内部に発生するほぼ均質な磁界となるようにされる。On the side of the wall 38, 39 facing towards the coils 31-33, a pair of iron pole members 42 are provided. .. 43 is attached. As can be seen from FIG. 7A, the pole members 42 and 43 are , a central part 44 concentric with the axis 45 of the coil and raised in a circular shape, and a semi-circular part 44 concentric with the axis 45 of the coil. A concave portion 46 that is recessed outward in the radial direction, and a circularly raised circumferential portion that is concentric with the shaft 45. 47. The exact shape of the pole members 42 and 43 can be determined by calculation. The magnetism generated by the coils 31 to 33 combined with the effects of the iron box and pole members 48.4 between the coils 31-33 and each pole member 42.43. A substantially homogeneous magnetic field is generated inside the magnetic field 9.

典型的には、第7A図及び第7B図に示したコイルの配置によって、直径26c mの球の内部で±1100ppの範囲の均質性を有する磁界が作動領域48.4 9の内部に発生する。作動領域はコイル31〜33の平面50と極部材42.4 3の平面との中間に位置する。Typically, the coil arrangement shown in FIGS. 7A and 7B results in a diameter of 26 cm. A magnetic field with a homogeneity in the range of ±1100 pp inside a sphere of m has an operating area of 48.4 Occurs inside 9. The operating area is the plane 50 of the coils 31-33 and the pole member 42.4. It is located midway between the 3rd plane and the 3rd plane.

低温保持装置35の側面と隣接する極部材との間の間隔は約57.5cmであり 、作動領域48.49はこれらの間隔の中心に位置するように配置することがで きる。The distance between the side surface of the cryostat 35 and the adjacent pole member is approximately 57.5 cm. , the working area 48,49 can be arranged to be located in the center of these intervals. Wear.

国際調査報告 。、7,8゜。。/I’H7QG国際調査報告 GB 8901296 S^32304International search report. , 7,8°. . /I’H7QG international search report GB 8901296 S^32304

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)磁界発生機をとり囲んでいる磁性材料の壁の中に配置されている相互に対 向している極部材の間に、該極部材から隔置して配置される磁界発生機を備え、 前記壁はほぼ閉じた磁束通路を形成し、前記壁内部の磁束により前記磁界発生機 に作用する力がほぼ平衡になるようになっている磁界発生装置において、前記磁 界発生機は少なくとも二つの反対方向に走る組み込み式コイルを備えており、前 記磁界発生機と前記極部材の少なくとも一つとの間の間隔は人体を収容するのに 十分であり、対向する前記極部材は平面形状ではなく、これらの極部材は前記コ イル内に作動電流が流れるとき、作動領域内に磁界が発生するように配置されて おり、前記作動領域は、前記磁界発生機と、核磁気共鳴実験を行うのに適した均 質性を有する前記少なくとも一つの極部材との間の間隔に位置していることを特 徴とする磁界発生装置。(1) Mutual opposing devices located within a wall of magnetic material surrounding the magnetic field generator. a magnetic field generator disposed between the facing pole members and spaced from the pole members; The wall forms a substantially closed magnetic flux path, and the magnetic flux inside the wall causes the magnetic field generator to In a magnetic field generator in which the forces acting on the magnetic field are almost balanced, The field generator has at least two built-in coils running in opposite directions; The spacing between the magnetic field generator and at least one of the pole members is large enough to accommodate a human body. sufficient that the opposing pole members are not planar and these pole members are are arranged so that a magnetic field is generated in the actuating region when the actuating current flows through the coil. and the working area includes the magnetic field generator and a uniform area suitable for conducting nuclear magnetic resonance experiments. and the at least one pole member having a polarity. A magnetic field generator with a characteristic feature. (2)前記磁界発生機は前記壁内部で対称に配置されていることを特徴とする請 求項(1)記載の磁界発生装置。(2) The magnetic field generator is arranged symmetrically within the wall. A magnetic field generating device according to claim (1). (3)前記壁は強磁性体材料からつくられていることを特徴とする請求項(1) または(2)記載の磁界発生装置。(3) Claim (1) characterized in that the wall is made of a ferromagnetic material. Or the magnetic field generator described in (2). (4)前記極部材は前記磁界発生機を向くほぼ平坦な中央面と、該中央面の半径 方向外側に位置し、前記コイルと同心の円形凹部とを備えていることを特徴とす る請求項(1)乃至(3)の何れかに記載の磁界発生装置。(4) The pole member has a substantially flat center surface facing the magnetic field generator, and a radius of the center surface. characterized by comprising a circular recess located outward in the direction and concentric with the coil. The magnetic field generating device according to any one of claims (1) to (3). (5)前記磁界発生機から対向する壁に延びる壁の内面は前記磁界発生機に向か ってテーパを有していることを特徴とする請求項(1)乃至(4)の何れかに記 載の磁界発生装置。(5) The inner surface of the wall extending from the magnetic field generator to the opposing wall faces the magnetic field generator. According to any one of claims (1) to (4), the material has a taper. Magnetic field generator. (6)前記作動領域内部の磁束の均質性を制御するための一つまたは二つ以上の シム部材を前記壁の内面に取り付けたことを特徴とする請求項(1)乃至(5) の何れかに記載の磁界発生装置。(6) one or more for controlling the homogeneity of the magnetic flux inside the working region; Claims (1) to (5) characterized in that a shim member is attached to the inner surface of the wall. The magnetic field generator according to any one of the above. (7)一対の作動領域が前記磁界発生機の各側部に設けられていることを特徴と する請求項(1)乃至(6)の何れかに記載の磁界発生装置。(7) A pair of operating regions are provided on each side of the magnetic field generator. The magnetic field generating device according to any one of claims (1) to (6).
JP51168589A 1988-11-01 1989-10-31 magnetic field generator Pending JPH04502982A (en)

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GB88255529.4 1988-11-01

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