JPH0453086B2 - - Google Patents
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- JPH0453086B2 JPH0453086B2 JP62154568A JP15456887A JPH0453086B2 JP H0453086 B2 JPH0453086 B2 JP H0453086B2 JP 62154568 A JP62154568 A JP 62154568A JP 15456887 A JP15456887 A JP 15456887A JP H0453086 B2 JPH0453086 B2 JP H0453086B2
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- magnetic field
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- compensation unit
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 74
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
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- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
- G01R33/3875—Compensation of inhomogeneities using correction coil assemblies, e.g. active shimming
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
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- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
- G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、磁気共鳴装置用マグネツト装置の
主コイルが発生する磁界に含まれる径方向誤差磁
場成分を補償する磁場補償装置に関し、特に小形
で安価且つ高精度な磁場補償装置に関するもので
ある。
主コイルが発生する磁界に含まれる径方向誤差磁
場成分を補償する磁場補償装置に関し、特に小形
で安価且つ高精度な磁場補償装置に関するもので
ある。
［従来の技術］
一般に、超電導形磁気共鳴装置においては、被
検体が設置される領域の空間磁場均一性が重要な
特性の１つである。従つて、磁場の高均一化を計
るため、磁気共鳴装置に用いられるマグネツト装
置の出力磁場発生用主コイルに対しては、形状又
は電流成分等に種々の工夫が施されている。
検体が設置される領域の空間磁場均一性が重要な
特性の１つである。従つて、磁場の高均一化を計
るため、磁気共鳴装置に用いられるマグネツト装
置の出力磁場発生用主コイルに対しては、形状又
は電流成分等に種々の工夫が施されている。
ところが、高均一磁場は、製作精度や温度条件
等のマグネツト内部条件、又はマグネツトの近傍
に強磁性体が配置される等の外部周囲条件により
乱され易い。このため、従来より、磁気共鳴装置
には誤差磁場を補償するための磁場補償装置が内
蔵されている。
等のマグネツト内部条件、又はマグネツトの近傍
に強磁性体が配置される等の外部周囲条件により
乱され易い。このため、従来より、磁気共鳴装置
には誤差磁場を補償するための磁場補償装置が内
蔵されている。
誤差磁界の成分Ｂ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、磁場中心
点での磁場出力のマクローリン展開で表現でき、 Ｂ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝∞ 〓 〓k=0 （X∂／∂X＋Y∂／∂Y＋Z∂／∂Z）kＢ（０，０，０
）／ｋ！ ＝B0＋B1X＋B2Y＋B3Z＋B4X2＋B5Y2＋B6Z2＋B7XY＋B8Y
Z＋B9ZX＋………… となる。ここで、B0は必要な均一磁界成分、
B1X、B2Y、B3Zは各Ｘ、Ｙ、Ｚ方向への１次誤
差磁界成分、以下、順次高次誤差磁界成分を示
す。
点での磁場出力のマクローリン展開で表現でき、 Ｂ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）＝∞ 〓 〓k=0 （X∂／∂X＋Y∂／∂Y＋Z∂／∂Z）kＢ（０，０，０
）／ｋ！ ＝B0＋B1X＋B2Y＋B3Z＋B4X2＋B5Y2＋B6Z2＋B7XY＋B8Y
Z＋B9ZX＋………… となる。ここで、B0は必要な均一磁界成分、
B1X、B2Y、B3Zは各Ｘ、Ｙ、Ｚ方向への１次誤
差磁界成分、以下、順次高次誤差磁界成分を示
す。
主コイルにより発生する主磁場がＺ方向を向い
ている場合、式において、Ｘ、Ｙを含む誤差磁
界成分（例えば、B1X、B2Y、B4X2、B5Y2、
B7XY、B8YZ、B9ZX、…）を径方向誤差磁界成
分という。
ている場合、式において、Ｘ、Ｙを含む誤差磁
界成分（例えば、B1X、B2Y、B4X2、B5Y2、
B7XY、B8YZ、B9ZX、…）を径方向誤差磁界成
分という。
従来、径方向誤差磁界成分の補償は各成分毎に
行なわれている。従つて、例えばコイルを用いて
補償する場合は、Ｘ補償コイル（Ｘ−シムコイ
ル）、Ｙ補償コイル（Ｙ−シムコイル）、XY補償
コイル（XY−シムコイル）、…等として、各成
分に対応する独立のコイル系をそれぞれ配置して
いる。
行なわれている。従つて、例えばコイルを用いて
補償する場合は、Ｘ補償コイル（Ｘ−シムコイ
ル）、Ｙ補償コイル（Ｙ−シムコイル）、XY補償
コイル（XY−シムコイル）、…等として、各成
分に対応する独立のコイル系をそれぞれ配置して
いる。
第３図は従来の磁場補償装置のＸ補償コイルを
示す構成図である。図において、１１〜１４は円
筒状に設置された４個の鞍形コイルであり、Ｚ方
向に沿つて配置されている。又、これら鞍形コイ
ル１１〜１４は、１ユニツトのコイル系を構成
し、互いに直列接続されて１個の電源（図示せ
ず）により励磁されるようになつている。矢印ｉ
は各鞍形コイル１１〜１４に流れる電流、ａは各
鞍形コイル１１〜１４の円弧部の半径、θは円弧
部の開き角を示している。
示す構成図である。図において、１１〜１４は円
筒状に設置された４個の鞍形コイルであり、Ｚ方
向に沿つて配置されている。又、これら鞍形コイ
ル１１〜１４は、１ユニツトのコイル系を構成
し、互いに直列接続されて１個の電源（図示せ
ず）により励磁されるようになつている。矢印ｉ
は各鞍形コイル１１〜１４に流れる電流、ａは各
鞍形コイル１１〜１４の円弧部の半径、θは円弧
部の開き角を示している。
実際の磁場補償装置は、前述した他の径方向誤
差磁界成分（例えば、Z2X成分、X3成分等）を
補償するため、第３図のコイル系に同心的に他の
円筒状の補償コイル（図示せず）を順次重ね配置
した多層構造となつている。Z2成分やX3成分等
の高次の誤差磁界成分を補償するためのコイル系
はそれぞれ６〜８個の鞍形コイルを備えているの
で、Ｘ成分を含む３成分の磁場補償を行なうため
には、通常、18個以上の鞍形コイルが必要とな
る。
差磁界成分（例えば、Z2X成分、X3成分等）を
補償するため、第３図のコイル系に同心的に他の
円筒状の補償コイル（図示せず）を順次重ね配置
した多層構造となつている。Z2成分やX3成分等
の高次の誤差磁界成分を補償するためのコイル系
はそれぞれ６〜８個の鞍形コイルを備えているの
で、Ｘ成分を含む３成分の磁場補償を行なうため
には、通常、18個以上の鞍形コイルが必要とな
る。
第４図は第３図に示したＸ補償コイルを他の補
償コイル（Ｙ，Ｚ，Ｚ，Ｘ，XY，…）と共に実
際に配置した超電導マグネツトの一例を示す側断
面図、第５図は第４図のＡ−Ａ断面図である。
償コイル（Ｙ，Ｚ，Ｚ，Ｘ，XY，…）と共に実
際に配置した超電導マグネツトの一例を示す側断
面図、第５図は第４図のＡ−Ａ断面図である。
図において、３０は超電導マグネツトの開口
部、３１は超電導主コイル、３２は超電導コイル
として製作され且つ超電導主コイル３１と同心的
に設けられた補償コイル、３３は超電導主コイル
３１及び補償コイル３２を内蔵して熱シールドと
なる液体ヘリウム槽、３５は液体ヘリウム槽３４
を被覆する真空槽、３６は常電導コイルとして製
作され且つ開口部３０内に配置された補償コイル
である。尚、補償コイル３２及び３６は、併設さ
れる場合もあり、一方のみ設置される場合もあ
る。
部、３１は超電導主コイル、３２は超電導コイル
として製作され且つ超電導主コイル３１と同心的
に設けられた補償コイル、３３は超電導主コイル
３１及び補償コイル３２を内蔵して熱シールドと
なる液体ヘリウム槽、３５は液体ヘリウム槽３４
を被覆する真空槽、３６は常電導コイルとして製
作され且つ開口部３０内に配置された補償コイル
である。尚、補償コイル３２及び３６は、併設さ
れる場合もあり、一方のみ設置される場合もあ
る。
次に、第３図に示したＸ補償コイルによるＺ方
向の誤差磁界補償動作について説明する。Ｚ方向
の誤差磁界を補償する磁界成分は、各鞍形コイル
１１〜１４を形成する円弧部及び直線部のうちの
円弧部のみにより発生する。このときの磁界出力
Bz（ｘ、ｙ、ｚ）を表わす式は、 Bz（ｘ、ｙ、ｚ）＝x∂Bz／∂x＋（x3／６）∂3Bz／∂x
3＋（xy2／２）∂3Bz／∂x∂y2 ＋（xz2／２）∂3Bz／∂x∂z2＋（x5／120）∂5Bz／
∂x5 ＋（x3y2／12）∂5Bz／∂x3∂y2＋（xy4／24）∂5Bz
／∂x∂y4 ＋（x3z2／12）∂5Bz／∂x3∂z2＋（xy2z2／４）∂5B
z／∂x∂y2∂z2 ＋（xz4／24）∂5Bz／∂x∂z4＋ …… で表わされる。式は１次、３次及び５次までの
出力を表わしており、更に高次の出力については
無視している。
向の誤差磁界補償動作について説明する。Ｚ方向
の誤差磁界を補償する磁界成分は、各鞍形コイル
１１〜１４を形成する円弧部及び直線部のうちの
円弧部のみにより発生する。このときの磁界出力
Bz（ｘ、ｙ、ｚ）を表わす式は、 Bz（ｘ、ｙ、ｚ）＝x∂Bz／∂x＋（x3／６）∂3Bz／∂x
3＋（xy2／２）∂3Bz／∂x∂y2 ＋（xz2／２）∂3Bz／∂x∂z2＋（x5／120）∂5Bz／
∂x5 ＋（x3y2／12）∂5Bz／∂x3∂y2＋（xy4／24）∂5Bz
／∂x∂y4 ＋（x3z2／12）∂5Bz／∂x3∂z2＋（xy2z2／４）∂5B
z／∂x∂y2∂z2 ＋（xz4／24）∂5Bz／∂x∂z4＋ …… で表わされる。式は１次、３次及び５次までの
出力を表わしており、更に高次の出力については
無視している。
Ｘ補償コイルの場合、式中の１次の第１項が
有効な項であり、３次及び５次以上は補償の誤差
となる。又、式中の偏微分を具体的に表わせ
ば、円弧部の半径ａ、開きθ及び円弧部が配置さ
れるＺ方向の位置により表現できる。このため、
Ｘ補償コイルにおいては、Ｚ方向位置及び開き角
θを適当な値に選択し、各鞍形コイル１１〜１４
の８個の円弧部の全体の和として、式３次の項
（又は５次以上）を消去している。
有効な項であり、３次及び５次以上は補償の誤差
となる。又、式中の偏微分を具体的に表わせ
ば、円弧部の半径ａ、開きθ及び円弧部が配置さ
れるＺ方向の位置により表現できる。このため、
Ｘ補償コイルにおいては、Ｚ方向位置及び開き角
θを適当な値に選択し、各鞍形コイル１１〜１４
の８個の円弧部の全体の和として、式３次の項
（又は５次以上）を消去している。
従つて、他の成分を小さくするためには、Ｚ方
向の位置が制限されると共に、開き角θも制限さ
れて大きくとれず、アンペアターン当りの補償磁
界成分が小さくなつてしまう。
向の位置が制限されると共に、開き角θも制限さ
れて大きくとれず、アンペアターン当りの補償磁
界成分が小さくなつてしまう。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の磁場補償装置は以上のように、１つの成
分（例えばＸ成分）のみについて径方向誤差磁界
補償を行なつているため、他の成分を零又は十分
小さくするために補償コイルの円弧部のＺ方向位
置及び開き角θ等が限定されるので、アンペアタ
ーン当りの補償磁界成分が小さくなつて精度が悪
くなり、又、主コイルの高次誤差成分に対する補
償コイルにおいては、鞍形コイルの個数や層数が
増加して装置が大型化すると共に不経済であると
いう問題点があつた。
分（例えばＸ成分）のみについて径方向誤差磁界
補償を行なつているため、他の成分を零又は十分
小さくするために補償コイルの円弧部のＺ方向位
置及び開き角θ等が限定されるので、アンペアタ
ーン当りの補償磁界成分が小さくなつて精度が悪
くなり、又、主コイルの高次誤差成分に対する補
償コイルにおいては、鞍形コイルの個数や層数が
増加して装置が大型化すると共に不経済であると
いう問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解決するため
になされたもので、鞍形コイルの個数及び層数を
少なくして小形且つ安価にすると共に、少ないア
ンペアターンで所定の補償磁界成分を発生するこ
とのできる高精度な磁場補償装置を得ることを目
的とする。
になされたもので、鞍形コイルの個数及び層数を
少なくして小形且つ安価にすると共に、少ないア
ンペアターンで所定の補償磁界成分を発生するこ
とのできる高精度な磁場補償装置を得ることを目
的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る磁気共鳴装置は、それぞれが主
磁場に沿つて同心的且つ主磁場と垂直な平面に関
して対称に配置された複数の直列コイルからなる
複数の補償ユニツトと、これら補償ユニツトに対
し個別に電流を供給するための複数の電源とを備
えたものである。
磁場に沿つて同心的且つ主磁場と垂直な平面に関
して対称に配置された複数の直列コイルからなる
複数の補償ユニツトと、これら補償ユニツトに対
し個別に電流を供給するための複数の電源とを備
えたものである。
［作用］
この発明においては、各補償ユニツトが径方向
誤差磁場のうちの複数の成分を含み、これらの成
分を複数の補償ユニツト全体で同時に補償すると
共に、各補償ユニツトの構成に応じて各電流を決
定し、各補償ユニツトについての電流調整を行な
う。
誤差磁場のうちの複数の成分を含み、これらの成
分を複数の補償ユニツト全体で同時に補償すると
共に、各補償ユニツトの構成に応じて各電流を決
定し、各補償ユニツトについての電流調整を行な
う。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、
第２図は第１図のコイル系に対する電源構成を示
すブロツク図である。尚、第１図のコイル系が配
置される超電導マグネツトの構成は第４図及び第
５図に示した通りである。又、ここでは、主コイ
ル誤差磁界成分のうち、Ｘ、Z2X及びX3成分を
補償する場合を示している。
る。第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、
第２図は第１図のコイル系に対する電源構成を示
すブロツク図である。尚、第１図のコイル系が配
置される超電導マグネツトの構成は第４図及び第
５図に示した通りである。又、ここでは、主コイ
ル誤差磁界成分のうち、Ｘ、Z2X及びX3成分を
補償する場合を示している。
図において、１０１〜１１２はそれぞれＺ方向
に沿つて配置された12個の鞍形コイルであり、１
０１〜１０４は第１補償ユニツトＵ１、１０５〜
１０８は第２補償ユニツトＵ２、１０９〜１１２
は第３補償ユニツトＵ３を構成しており、各補償
ユニツトＵ１〜Ｕ３毎にそれぞれ直列接続されて
３つの直列コイルとなつている。
に沿つて配置された12個の鞍形コイルであり、１
０１〜１０４は第１補償ユニツトＵ１、１０５〜
１０８は第２補償ユニツトＵ２、１０９〜１１２
は第３補償ユニツトＵ３を構成しており、各補償
ユニツトＵ１〜Ｕ３毎にそれぞれ直列接続されて
３つの直列コイルとなつている。
第２補償ユニツトＵ２の鞍形コイル１０５〜１
０８は、第１補償ユニツトＵ１の鞍形コイル１０
１〜１０４の両側に一対ずつ配置されている。
又、便宜的に下段に示した第３補償ユニツトＵ３
の各鞍形コイル１０９〜１１２は、実際には、第
１補償ユニツトＵ１の各鞍形コイル１０１〜１０
４に対し、Ｘ、Ｙ及びＺ方向が一致するように同
心的に重ね配置されている。
０８は、第１補償ユニツトＵ１の鞍形コイル１０
１〜１０４の両側に一対ずつ配置されている。
又、便宜的に下段に示した第３補償ユニツトＵ３
の各鞍形コイル１０９〜１１２は、実際には、第
１補償ユニツトＵ１の各鞍形コイル１０１〜１０
４に対し、Ｘ、Ｙ及びＺ方向が一致するように同
心的に重ね配置されている。
従つて、鞍形コイル１０１〜１１２は、それぞ
れ各補償ユニツトＵ１〜Ｕ３毎に、Ｚ（主磁場）
方向に垂直なXY平面に関して対称となるように
配置されている。
れ各補償ユニツトＵ１〜Ｕ３毎に、Ｚ（主磁場）
方向に垂直なXY平面に関して対称となるように
配置されている。
矢印ｉ１〜ｉ３は各補償ユニツトＵ１〜Ｕ３内
の鞍形コイル１０１〜１１２に流れる電流、２１
〜２３は各補償ユニツトＵ１〜Ｕ３に対して個別
に電流を供給するための３個の電源である。
の鞍形コイル１０１〜１１２に流れる電流、２１
〜２３は各補償ユニツトＵ１〜Ｕ３に対して個別
に電流を供給するための３個の電源である。
次に、第１図及び第２図に示したこの発明の一
実施例の動作について説明する。
実施例の動作について説明する。
電源２１〜２３により鞍形コイル１０１〜１１
２が励磁されると、各補償ユニツトＵ１〜Ｕ３か
ら磁界出力が発生する。これら磁界出力の和から
なる軸方向発生磁界出力は、３つの補償磁界成分
Bz（Ｘ成分）、Bz（Z2X成分）及びBz（X3成分）と
なり、それぞれ前述の式より、 Bz（Ｘ成分） ＝ｘ（∂Bz／∂x）1（AT1） ＋ｘ（∂Bz／∂x）2（AT2） ＋ｘ（∂Bz／∂x）3（AT3） Bz（Z2X成分） ＝（z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）1（AT1） ＋（z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）2（AT2） ＋（z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）3（AT3） Bz（X2成分） ＝（x3／６）（∂3Bz／∂x3）1（AT1） ＋（x3／６）（∂3Bz／∂x3）2（AT2） ＋（x3／６）（∂3Bz／∂x3）3（AT3） で表わされる。ここで、下付き添字１〜３は各補
償ユニツトＵ１〜Ｕ３毎の成分を示し、AT１〜
AT３は補償ユニツトＵ１〜Ｕ３内の鞍形コイル
のアンペアターンを示す。これらの式をまとめる
と、必要とする磁場は、 Bz（Ｘ成分） Bz（Z2成分） Bz（Z2成分） Bz（X3成分）＝ｘ（∂Bz／∂x）1、ｘ（∂Bz／∂x）2、
ｘ（∂Bz／∂x）3 （z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）1、 （z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）2、 （z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）3 （x3／６）（∂Bz／∂x3）1、 （x3／６）（∂3Bz／∂x3）2、 （x3／６）（∂Bz／∂x3）3×AT1 AT2 AT3 …… となり、コイル系の構造で決定する行列と、アン
ペアターンで決定する行列との積で表わされる。
式の右辺第１項の行列の逆行列をとることによ
り、３個の主コイル誤差磁界に対応した、補償用
の各電源２１〜２３の電流値を設定することがで
きる。
２が励磁されると、各補償ユニツトＵ１〜Ｕ３か
ら磁界出力が発生する。これら磁界出力の和から
なる軸方向発生磁界出力は、３つの補償磁界成分
Bz（Ｘ成分）、Bz（Z2X成分）及びBz（X3成分）と
なり、それぞれ前述の式より、 Bz（Ｘ成分） ＝ｘ（∂Bz／∂x）1（AT1） ＋ｘ（∂Bz／∂x）2（AT2） ＋ｘ（∂Bz／∂x）3（AT3） Bz（Z2X成分） ＝（z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）1（AT1） ＋（z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）2（AT2） ＋（z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）3（AT3） Bz（X2成分） ＝（x3／６）（∂3Bz／∂x3）1（AT1） ＋（x3／６）（∂3Bz／∂x3）2（AT2） ＋（x3／６）（∂3Bz／∂x3）3（AT3） で表わされる。ここで、下付き添字１〜３は各補
償ユニツトＵ１〜Ｕ３毎の成分を示し、AT１〜
AT３は補償ユニツトＵ１〜Ｕ３内の鞍形コイル
のアンペアターンを示す。これらの式をまとめる
と、必要とする磁場は、 Bz（Ｘ成分） Bz（Z2成分） Bz（Z2成分） Bz（X3成分）＝ｘ（∂Bz／∂x）1、ｘ（∂Bz／∂x）2、
ｘ（∂Bz／∂x）3 （z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）1、 （z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）2、 （z2x／２）（∂3Bz／∂x∂z2）3 （x3／６）（∂Bz／∂x3）1、 （x3／６）（∂3Bz／∂x3）2、 （x3／６）（∂Bz／∂x3）3×AT1 AT2 AT3 …… となり、コイル系の構造で決定する行列と、アン
ペアターンで決定する行列との積で表わされる。
式の右辺第１項の行列の逆行列をとることによ
り、３個の主コイル誤差磁界に対応した、補償用
の各電源２１〜２３の電流値を設定することがで
きる。
このように、１つの補償ユニツトで複数の主コ
イル磁界誤差成分を補償する方式を採用し、他の
補償ユニツトと合わせて所定の主コイル磁界誤差
の補償を行なうと共に、補償ユニツト全体につい
て電流値の調整を行なうようにすれば、円弧部の
Ｚ方向の位置や開き角θを最適に設定することが
でき、構造上の制限は緩和される。
イル磁界誤差成分を補償する方式を採用し、他の
補償ユニツトと合わせて所定の主コイル磁界誤差
の補償を行なうと共に、補償ユニツト全体につい
て電流値の調整を行なうようにすれば、円弧部の
Ｚ方向の位置や開き角θを最適に設定することが
でき、構造上の制限は緩和される。
従つて、この発明の構成によれば、従来の方式
と比較して、以下の（）〜（）にあげた利点
を有する。
と比較して、以下の（）〜（）にあげた利点
を有する。
() 12個の鞍形コイル１０１〜１１２のみで、
上記３成分の磁場補償ができ、鞍形コイル個数
及び層数の低減が可能となる。
上記３成分の磁場補償ができ、鞍形コイル個数
及び層数の低減が可能となる。
() Ｚ方向位置及び開き角θに対する条件が緩
和されるので、磁界出力感度の大きい鞍形コイ
ルの製作が可能となり、装置の軽量化又は電源
の電圧及び電流の低減を計ることができる。
和されるので、磁界出力感度の大きい鞍形コイ
ルの製作が可能となり、装置の軽量化又は電源
の電圧及び電流の低減を計ることができる。
() 複数補償ユニツトＵ１〜Ｕ３の全体で磁界
補正を行なうので、磁界特性が向上し、補償ユ
ニツトＵ１〜Ｕ３の組み合わせ方法により出力
精度の高い装置を得ることができる。
補正を行なうので、磁界特性が向上し、補償ユ
ニツトＵ１〜Ｕ３の組み合わせ方法により出力
精度の高い装置を得ることができる。
尚、上記実施例では、Ｘ成分、Z2成分及びX3
成分を発生させるコイル系を例にとつて説明した
が、Ｙ成分、Z2Y成分及びY3成分についても同
様の構成により実施できることは言うまでもな
い。又、コイル方式及び補償ユニツトの組み合わ
せ方法により、その他の磁界成分と組み合わせて
もよい。
成分を発生させるコイル系を例にとつて説明した
が、Ｙ成分、Z2Y成分及びY3成分についても同
様の構成により実施できることは言うまでもな
い。又、コイル方式及び補償ユニツトの組み合わ
せ方法により、その他の磁界成分と組み合わせて
もよい。
更に、第３補償ユニツトＵ３を他層として２層
構造としたが、第１補償ユニツトＵ１を含む層を
Ｚ方向に延長して同一層に形成し、１層構造とし
てもよい。
構造としたが、第１補償ユニツトＵ１を含む層を
Ｚ方向に延長して同一層に形成し、１層構造とし
てもよい。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、それぞれが主
磁場に沿つて同心且つ主磁場と垂直な平面に関し
て対称に配置された複数の直列コイルからなる複
数の補償ユニツトと、これら補償ユニツトに対し
個別に電流を供給するための複数の電源とを備
え、各補償ユニツトが複数の誤差磁界成分を発生
して複数の補償ユニツト全体で所定の補償磁界を
得ると共に、各補償ユニツトの構成に応じて各電
流を決定するようにしたので、コイルの個数及び
層数が節減でき、又、少ないアンペアターンで所
定の補償磁界成分を発生することができ、小形軽
量で安価且つ出力精度の高い磁場補償装置が得ら
れる効果がある。
磁場に沿つて同心且つ主磁場と垂直な平面に関し
て対称に配置された複数の直列コイルからなる複
数の補償ユニツトと、これら補償ユニツトに対し
個別に電流を供給するための複数の電源とを備
え、各補償ユニツトが複数の誤差磁界成分を発生
して複数の補償ユニツト全体で所定の補償磁界を
得ると共に、各補償ユニツトの構成に応じて各電
流を決定するようにしたので、コイルの個数及び
層数が節減でき、又、少ないアンペアターンで所
定の補償磁界成分を発生することができ、小形軽
量で安価且つ出力精度の高い磁場補償装置が得ら
れる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第
２図は第１図のコイル系に対する電源構成を示す
ブロツク図、第３図は従来の磁場補償装置を示す
構成図、第４図は一般的な超電導マグネツトの構
造を示す側断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ線に
よる断面図である。 ２１〜２３……電源、１０１〜１１２……鞍形
コイル、ｉ１〜ｉ３……電流、Ｚ…主磁場、Ｕ１
……第１補償ユニツト、Ｕ２……第２補償ユニツ
ト、Ｕ３……第３補償ユニツト、尚、図中、同一
符号は同一又は相当部分を示す。
２図は第１図のコイル系に対する電源構成を示す
ブロツク図、第３図は従来の磁場補償装置を示す
構成図、第４図は一般的な超電導マグネツトの構
造を示す側断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ線に
よる断面図である。 ２１〜２３……電源、１０１〜１１２……鞍形
コイル、ｉ１〜ｉ３……電流、Ｚ…主磁場、Ｕ１
……第１補償ユニツト、Ｕ２……第２補償ユニツ
ト、Ｕ３……第３補償ユニツト、尚、図中、同一
符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気共鳴装置に用いられるマグネツト装置の
径方向誤差磁場を補償する磁場補償装置におい
て、それぞれが主磁場に沿つて同心的且つ前記主
磁場に垂直な平面に関して対称に配置された複数
の直列コイルからなる複数の補償ユニツトと、こ
れら補償ユニツトに対し個別に電流を供給するた
めの複数の電源とを備え、前記各補償ユニツトが
前記径方向誤差磁場のうちの複数の成分を含み、
前記複数の補償ユニツト全体で前記複数の成分を
同時に補償すると共に、前記各補償ユニツトの構
成に応じて前記各電流を決定するようにしたこと
を特徴とする磁場補償装置。 ２ 複数の補償ユニツトは、円筒状に配置された
４個の鞍形コイルからなる第１補償ユニツトと、
この第１補償ユニツトの両側に一対ずつ円筒状に
配置された４個の鞍形コイルからなる第２補償ユ
ニツトと、前記第１補償ユニツトの前記各鞍形コ
イルに同心的に重ね配置された４個の鞍形コイル
からなる第３補償ユニツトとから構成されたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁場補
償装置。 ３ 複数の補償ユニツトは、円筒状に配置された
４個の鞍形コイルからなる第１補償ユニツトと、
この第１補償ユニツトの両側に一対ずつ円筒状に
配置された４個の鞍形コイルからなる第２補償ユ
ニツト及び第３補償ユニツトとから構成されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁場
補償装置。 ４ 各補償ユニツト内のコイルは、超電導コイル
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
至第３項のいずれかに記載の磁場補償装置。 ５ 各補償ユニツト内のコイルは、常電導コイル
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
至第３項のいずれかに記載の磁場補償装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-154568A JPH01714A (ja) | 1987-06-23 | 磁場補償装置 | |
| GB8814879A GB2207762B (en) | 1987-06-23 | 1988-06-22 | Magnetic field compensating apparatus |
| US07/209,971 US4945446A (en) | 1987-06-23 | 1988-06-22 | Magnetic field compensating apparatus |
| DE3821258A DE3821258A1 (de) | 1987-06-23 | 1988-06-23 | Magnetfeld-kompensationsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-154568A JPH01714A (ja) | 1987-06-23 | 磁場補償装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS64714A JPS64714A (en) | 1989-01-05 |
| JPH01714A JPH01714A (ja) | 1989-01-05 |
| JPH0453086B2 true JPH0453086B2 (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4945446A (en) | 1990-07-31 |
| DE3821258A1 (de) | 1989-01-05 |
| GB2207762B (en) | 1992-01-02 |
| JPS64714A (en) | 1989-01-05 |
| GB8814879D0 (en) | 1988-07-27 |
| GB2207762A (en) | 1989-02-08 |
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