JPH047807A - 超電導マグネット用低温容器 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は、例えば、核磁気共鳴断層撮影装置などの静
磁場発生に用いられる超電導マグネットを収納する超電
導マグネット用低温容器に関する。

Ｂ、従来技術 超電導マグネットの発生する静磁場が、低温容器の外部
に漏洩し、低温容器の周囲に置かれている電子Ｉｌｌ器
などに悪影響を及ぼすことはよく知られており、従来、
この外部漏洩磁場を抑制するために、低温容器には以下
のような工夫が施されている。

■パッシブシールド方式 これは、鉄、ニッケルなどの強磁性材料で形成した円筒
状の磁気シールド板で、低温容器の周囲を覆うことによ
り、低温容器外に漏洩する磁場を抑制するものである。

■アクティブシールド方式 これは、超電導マグネットが発生する静磁場とは逆向き
の磁場を発生させるシールド用コイルを超電導マグネッ
トの周囲に配置して、外部に漏洩する磁場を打ち消すも
のである。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来の各方式を採用している超
電導マグネット用低温容器には、次のような欠点があっ
た。

■に記載したパッシブシールド方式では、円筒状の磁気
シールド板の重量はかなり重く、例えば０．５［Ｔ］ク
ラスの静磁場を発生する超ｉＩｔ導マグネットを備えた
低温容器に配される磁気シールド板の重量は５〜１０ト
ンにも及ぶ。このため、低温容器全体の総重量はかなり
の重さになり、低温容器を収容する建物には、その重量
に耐えるだけの補強を施す必要があるので、建物にかけ
る費用が高（なるという欠点があった。また、磁気シー
ルド板を配設することで、低温容器の外形寸法も大きく
なり、収容に際して、かなりのスペースも必要となり、
広い部屋を確保しなければならず、高価になる欠点があ
った。

■に記載したアクティブシールド方式では、シールド用
コイルから発生する磁場は、超電導マグネットが形成す
る静磁場とは逆向きの磁場であるため、外部漏洩磁場だ
けではなく、静磁場の磁場強度を下げる作用がある。し
たがって、超電導マグネットに使用されている超電導線
に流す電流値を増加して、シールド用コイルによって減
じられる静磁場を補正する必要があるため、臨界値の高
い高価な超電導線を多量に必要とするという欠点があっ
た。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、低温容器の重量軽減を図るとともに、超電導線の
コストダウンを図ることができる超電導マグネット用低
温容器を提供することを目的としている。

０１課題を解決するための手段 この発明は、上記目的を達成するために次のような構成
を備えている。

即ち、この発明に係る超電導マグネット用低温容器は、
超電導マグネットを極低温寒剤中に浸漬して収納する内
容器と、この内容器の周囲を覆う熱シールド板と、前記
内容器と熱シールド板とを内包する真空容器とを備えた
超電導マグネット用低温容器において、前記超電導マグ
ネットによって形成される静磁場に対して逆向きの磁場
を発生するシールド用コイルを超電導マグネットの外周
部に設けるとともに、前記真空容器の端面部に磁気シー
ルド材を設けたことを特徴としている。

Ｅ１作用 この発明によれば、超電導マグネット用低温容器の端面
部に磁気シールド材を設けることにより、低温容器の筒
軸方向に広がる外部漏洩磁場をある程度抑制することが
できるので、シールド用コイルのみを設置して外部漏洩
磁場を打ち消すようにしている従来のアクティブシール
ド方式に比べ、シールド用コイルに流すべき電流値は小
さくなる。

また、磁気シールド材は、真空容器の端面部に設けてい
るだけなので、超電導マグネット用低温容器の全周囲に
わたって磁気シールド材を設けた従来のパッシブシール
ド方式に比べ、低温容器の重量は軽減する。

Ｆ、実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例の構成の概略を示した斜
視図である。

この図は、超電導マグネット用低温容器を核磁気共鳴断
層撮影装置（以下、ＭＲＩ）に使用した場合を示したも
のである。

図中、符号ｌはＭＲＩによる断層像の撮影の際に、被検
体Ｍが挿入されるガントリである。このガントリ１の内
部には超電導マグネット用低温容器２（以下、単に低温
容器２と記す）が内挿されている。低温容器２は図中点
線で示しているように筒状体として形成されており、そ
の空洞部分は被検体Ｍを挿入するための貫通孔３となっ
ている。

貫通孔３内に対して進退移動するベンド４が、基台６を
介してガントリ１の端面側の床面上に設置されている。

基台６内にはベツド４の進退移動を行う移動機構（図示
せず）が備えられており、ベツド４上に乗せられた被検
体Ｍは、ヘッド４の進行移動により貫通孔ま内に案内さ
れ、核磁気共鳴断層撮影が行われる。

図中、符号５はガントリ１を床面上に設置するための脚
部である。

第２図は１．低温容器２の縦断面図を示したものである
。以下、この図を参照して低温容器２の内部構成につい
て説明する。

被検体Ｍが挿入される貫通孔３内に、被検体Ｍの体軸方
向に均一な静磁場を発生させるソレノイド形の超電導マ
グネット７が低温容器２の筒袖上に沿って複数個並設さ
れている。各超電導マグネット７の外周部には、超電導
マグネット７によって形成される静磁場に対して逆向き
の磁場を発生する２個の環状のシールド用コイル９が、
低温容器２の筒軸上に沿って並列配置されている。これ
ら超電導マグネット７および、シールド用コイル９は、
超電導マグネット７の超電導状態を維持するための極低
温寒剤（例えば、液体ヘリウム）を充填した内容器１０
の中に収納されている。

内容器１０の周囲は、アルミニウムなどの熱伝導性の高
い材料で形成された第２熱シールド１１によって覆われ
、第２熱シールド１１の周囲は、同様の材料で形成され
た第１熱シールド１２によって覆われている。第２熱シ
ールド１１は、冷凍ｉ（図示せず）の冷却作用によって
約２０Ｋに維持され、第１熱シールド１２は約８０Ｋに
維持されている。内容器１０、および第２熱シールド１
１、第１熱シールド１２は常温の真空容器１３内に収納
されている。

真空容器１３０両端面部には、鉄、ニッケルなどの強磁
性材料で形成された磁気シールド板８が、貫通孔３の部
分を避けて、若干、真空容器１３の周面部にかかるよう
に取り付けられている。

このような構成の低温容器２の作用は、以下の通りであ
る。

核磁気共鳴断層撮影を行うために、ベツド４を貫通孔３
に向かって進行移動させ、ベツド４上に仰臥した被検体
Ｍを貫通孔３内にセットする。

超電導マグネット７を構成している超電導線（図示せず
）に電流を流し、被検体Ｍの周囲空間（貫通孔３内）に
均一な静磁場を形成する。

この静磁場は貫通孔３内だけではなく、超電導マグネッ
ト７の周囲に向かって広がるように形成されるため、低
温容器２の外部にも及び、外部漏洩磁場となって、低温
容器２の周囲に置かれている各種の電子機器などに悪影
響を与える。

この外部漏洩磁場を抑制する作用をもったちのが、磁気
シールド板８であり、シールド用コイル９である。超電
導マグネット７によって静磁場を発生させると同時に、
シールド用コイル９にも電流を流し、静磁場と逆向きの
磁場（以後、この磁場をキャンセル磁場と称する）を発
生させる。

超電導マグネット７による外部漏洩磁場のうち、低温容
器２の筒軸方向に向かって広がる外部漏洩磁場は、磁気
シールド８で減じられ、径方向に向かって広がる外部漏
洩磁場は、キャンセル磁場によって打ち消される。

このように、筒軸方向に広がる外部漏洩磁場を磁気シー
ルド板８で減じているので、シールド用コイル９に通ず
る電流は、シールド用コイル９のみを配置した場合（従
来のアクティブシールド方式）よりも小さくて済む。

また、磁気シールド板８は、低温容器２の全周面にわた
ってではなく、低温容器２の端面部に設けられているだ
けなので、従来のパッシブシールド方式よりも、低温容
器２の重量は軽減される。

なお、上述した実施例では、磁気シールド板８を真空容
器１３の端面部に取り付けた例を示したが、これは、第
３図に示すように、真空容器１３の端面部を形成してい
る壁面を無くし、磁気シールド板８の一部をその壁面と
して利用するような構成にしてもよい。

Ｇ０発明の効果 以上の説明から明らかなように、この発明に係る超電導
マグネット用低温容器は、超電導マグネットが形成する
静磁場に対して逆向きの磁場を発生させるシールド用コ
イルを、超電導マグネットの周囲に配置し、真空容器の
端面部に磁気シールド板を設けた構成にしたので、以下
のような効果がある。

（イ）超電導マグネットによって発生する外部漏洩磁場
のうち、低温容器の筒軸方向に広がる漏洩磁場を磁気シ
ールド材で抑制しているので、低温容器の筒袖方向に置
かれている各種電子機器などの保護効果を高めることが
できる。

（ＩＩ）外部漏洩磁場をある程度、磁気シールド材で減
じているので、シールド用コイルおよび超電導マグネッ
トに通ずる電流を従来のアクティブシールド方式に比べ
て減少することができ、超！導線のコストの低下を図る
ことができる。

（ハ）磁気シールド材は、真空容器の端面部に設けられ
ているだけなので、磁気シールド材を低温容器の全周に
わたって取りつけた場合（従来のパッシブシールド方式
）よりも、低温容器の重量を軽減することができ、低温
容器を収容する建物の強度が小さくて済むとともに、装
置を収容するのに必要なスペースを小さくでき、建物に
かかる費用を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、この発明の一実施例に係り、第
１図は鰯１を導マグネット用低温容器を内挿した核磁気
共鳴断層撮影装置の概略構成を示した斜視図、第２図は
超電導マグネット用低温容器の縦断面図、第３図は前記
低温容器のその他の構成例を示した縦断面図である。 ２・・・低温容器　　　　７・・・超電導マグネット８
・・・磁気シールド板（磁気シールド材）９・・・シー
ルド用コイル　１０・・・内容器１１、１２・・・熱シ
ールド　　１３・・・真空容器特許出願人　株式会社　
島津製作所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）超電導マグネットを極低温寒剤中に浸漬して収納
   する内容器と、この内容器の周囲を覆う熱シールド板と
   、前記内容器と熱シールド板とを内包する真空容器とを
   備えた超電導マグネット用低温容器において、前記超電
   導マグネットによって形成される静磁場に対して逆向き
   の磁場を発生するシールド用コイルを超電導マグネット
   の外周部に設けるとともに、前記真空容器の端面部に磁
   気シールド材を設けたことを特徴とする超電導マグネッ
   ト用低温容器。