JPH05142316A - 均一磁場センサの走査装置 - Google Patents

均一磁場センサの走査装置

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JPH05142316A
JPH05142316A JP3303660A JP30366091A JPH05142316A JP H05142316 A JPH05142316 A JP H05142316A JP 3303660 A JP3303660 A JP 3303660A JP 30366091 A JP30366091 A JP 30366091A JP H05142316 A JPH05142316 A JP H05142316A
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JP
Japan
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magnetic field
scanning
uniform magnetic
rotationally symmetric
field sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP3303660A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Fukano
邦夫 深野
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】回転対称三次元面に沿った均一磁場センサの走
査を、遠隔操作により自動的に精度よく,かつ効率よく
行える均一磁場センサの走査装置を得る。 【構成】均一磁場空間の所定の回転対称三次元面の軸線
に沿って両端部が均一磁場マグネットに回転自在に支持
された回転案内レ−ルと、この回転案内レ−ルにより軸
線方向に移動可能に支持された軸方向移動台と、この軸
方向移動台の台板上に回転対称三次元面上に位置するよ
う固定された複数個の均一磁場センサとからなる走査部
と、この走査部に駆動軸,ばねカップリング,スライド
軸継ぎ手,および電磁クラッチを介して連結されたステ
ッピングモ−タおよびエンコ−ダからなり、移動架台上
に配されて走査部の回転角を所望のステップ状に制御す
る駆動部とを備えるものとする。また、ステッピングモ
−タが、プログラマブルコントロ−ラを含む制御装置に
より駆動されるものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、核磁気共鳴イメ−ジ
ング装置(MRI装置)用マグネットなど、高度に均一
な高磁場を発生する均一磁場マグネットにおいて、均一
磁場空間の磁界分布を均一磁場センサにより走査して測
定するための走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4はMRI装置用均一磁場マグネット
の従来の走査装置を模式化して示す断面図であり、均一
磁場マグネット1を励磁することにより、その中空部に
矢印で示す方向に磁束線100が発生し、中空部の中央
に磁場の強度が高度に均一な磁場空間2が形成される。
MRI装置の場合、被験者の断層像をイメ−ジングする
ためには、直径が40cm以上のほぼ球形の均一磁場空
間2内に、磁場強度が0.1〜2T程度の範囲の所望の
強さで、かつ磁場強度の均一度が数10ppm 以下の高度
に均一な高磁場を必要とする。したがって、均一磁場空
間2の磁場の均一度が数10ppm 以下の範囲に保たれて
いるか否かを検証するための磁界分布の測定が必要にな
る。
【0003】発生磁場強度の数十万分の一という磁場の
強度の不均一性を測定するために、核磁気共鳴形均一磁
場センサ(以下均一磁場センサと略称する)を用いた均
一磁場測定器が市販されているが、その使用に当たって
は、円筒状の均一磁場センサの軸方向が均一磁場の磁束
線の方向に一致するようその姿勢を保持し、球形の均一
磁場空間2の回転対称三次元面に沿って均一磁場センサ
を移動させ、磁界分布を走査することが求められる。そ
こで、従来の走査装置では、両端が端板19で均一磁場
マグネットに回転自在に支持された回転案内レ−ル12
と、この回転案内レ−ルに案内された軸方向案内部13
と、この軸方向案内部に案内されて均一磁場空間2内を
その半径方向に移動するセンサ支持金具14と、回転案
内レ−ル12の端部に連結されピン17で回転角をステ
ップ状に規制する回転角制御板16とで構成したものが
知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
た従来の走査装置においてその走査方法は、均一磁場セ
ンサ3を球形の回転対称三次元面に沿って移動させて磁
界分布を走査する場合、回転対称三次元面をその軸に垂
直な円で複数分割し、各分割円の円周上に均一磁場セン
サ3を移動させ、それぞれの円周上で走査軸15を回転
してピン17で回転角度を位置決めし、位置決めされた
走査点毎に磁場の強度およびその不均一度を測定する手
順で行われる。したがって、回転角度の位置決め作業,
および次の分割円の円周上に均一磁場センサを移動する
ための軸方向案内部13,支持金具14の調整作業を、
作業者が均一磁場マグネット1に近づいて手動で行わな
ければならず、磁場の影響の少ない離れた場所に配され
た測定器との間を往復して行う一連の操作に多大な人力
および時間を必要とする。また、磁場の不均一性が大き
い場合には、均一磁場マグネットに補正を施した後再び
上記走査を繰り返すことが必要になるため、均一磁場セ
ンサの走査作業の省力化および省時間化が重要な課題に
なっている。
【0005】この発明の目的は、回転対称三次元面に沿
った均一磁場センサの走査を、遠隔操作により自動的に
精度よく行える省力化,省時間化された均一磁場センサ
の走査装置を得ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、均一磁場マグネットが発生する
均一磁場空間における磁場の強度分布を、所定の回転対
称三次元面に沿って均一磁場センサを移動させることに
より走査するものにおいて、前記回転対称三次元面の軸
線に沿って両端部が前記均一磁場マグネットに回転自在
に支持された回転案内レ−ルと、この回転案内レ−ルに
より軸線方向に移動可能に支持された軸方向移動台と、
この軸方向移動台の台板上に前記回転対称三次元面上に
位置するよう固定された複数個の均一磁場センサとから
なる走査部と、この走査部に駆動軸,ばねカップリン
グ,スライド軸継ぎ手,および電磁クラッチを介して連
結されたステッピングモ−タおよびエンコ−ダからな
り、移動架台上に配されて前記走査部の回転角を所望の
ステップ状に制御する駆動部とを備えるものとする。
【0007】また、走査部と、駆動部における少なくと
も駆動軸および移動架台とが非磁性材で形成されてなる
ものとする。
【0008】さらに、ステッピングモ−タが、回転角
度,回転速度,およびその繰り返し回数をあらかじめ設
定することにより所定のシ−ケンスに基づいて走査を制
御するプログラマブルコントロ−ラを含む制御装置によ
り駆動されるよう構成されてなるものとする。
【0009】
【作用】この発明の構成において、均一磁場マグネット
が発生する均一磁場空間における磁場の強度分布を、所
定の回転対称三次元面に沿って均一磁場センサを移動さ
せることにより走査する走査装置を、回転対称三次元面
の軸線に沿って両端部が均一磁場マグネットに回転自在
に支持された回転案内レ−ルと、この回転案内レ−ルに
より軸線方向に移動可能に支持された軸方向移動台と、
この軸方向移動台の台板上に回転対称三次元面上に位置
するよう固定された複数個の均一磁場センサとからなる
走査部と、この走査部に駆動軸,ばねカップリング,ス
ライド軸継ぎ手,および電磁クラッチを介して連結され
たステッピングモ−タおよびエンコ−ダからなり、移動
架台上に配されて前記走査部の回転角を所望のステップ
状に制御する駆動部とを備えるよう構成したことによ
り、ステッピングモ−タの動作角度で決まる走査角に基
づいて走査部をステップ状に回転する過程で、例えば均
一磁場空間の所定の球面上に配された複数の均一磁場セ
ンサから各走査角における複数の走査点のデ−タが同時
に得られるので、均一磁場センサの位置調整を行うこと
なく走査部をステップ状に1回転することにより全ての
走査点のデ−タが得られることになり、均一磁場センサ
の走査による均一磁場空間の磁界分布の測定作業を省力
化,省時間化する機能が得られる。
【0010】また、走査部と、駆動部における少なくと
も駆動軸および移動架台に非磁性材を用いるよう構成す
れば、駆動部が均一磁場マグネットの外部漏れ磁界の強
度が所定のレベル以下に位置するよう非磁性材からなる
駆動軸の長さを決めることにより、均一磁場マグネット
の磁場を乱すことなく磁場の強度分布を精度よく測定す
ることができる。
【0011】さらに、ステッピングモ−タが、回転角
度,回転速度,およびその繰り返し回数をあらかじめ設
定することにより所定のシ−ケンスに基づいて走査を制
御するプログラマブルコントロ−ラを含む制御装置によ
り駆動されるよう構成すれば、遠隔走査が可能になり、
磁場強度の測定を含めて自動化された走査装置により、
磁界分布の測定作業をより効率良く行える機能が得られ
る。
【0012】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図1はこの発明の実施例になる均一磁場センサの走
査装置を示す側面図、図2は実施例になる走査装置の要
部の拡大図であり、従来技術と同じ構成部分には同一参
照符号を付すことにより、重複した説明を省略する。図
において、走査装置は均一磁場マグネット1側に配され
た走査部10と、移動架台28上に載置された駆動部2
0と、両者を連結する駆動軸27とで構成される。走査
部10は、均一磁場マグネットに固定された端板4に両
端が回転自在に支持され,均一磁場空間2内の所定の回
転対称三次元面(この場合球面)2Aの軸線を中心に回
転する回転案内レ−ル5と、この回転案内レ−ルに案内
されて軸線方向に位置調整可能な軸方向移動台6と、こ
の軸方向移動台6に結合支持されて回転案内レ−ルと共
に軸線を中心に回転するセンサ支持板7とで構成され、
例えば図2に示すように円板状に形成されたセンサ支持
板7上には、回転対称三次元面2Aの中心を通る円周上
に分布して複数の均一磁場センサ3が、その筒状の中心
線が磁束線100の方向と一致するようセンサクランプ
8により固定され、均一磁場マグネットから離れた測定
場所に配された均一磁場測定器に接続される。
【0013】一方、駆動部20は移動架台28上に水平
方向き移動が可能に載置された可動台21に固定された
ステッピングモ−タ23を駆動源とし、一方端がエンコ
−ダ22に、他方側が電磁クラッチ24,スライド軸継
ぎ手25,およびばねカップリング26を介して駆動軸
27に連結されており、駆動軸が走査部側の回転案内レ
−ル5に連結されることにより、ステッピングモ−タ2
3の動作角度づつ走査部10が回転して複数の均一磁場
センサ3がそれぞれの走査点における磁場の強度および
その不均一性を検出するとともに、ステッピングモ−タ
の原点に対する角度変化はエンコ−ダ22により確認で
きるよう構成される。
【0014】このように構成された走査装置において
は、センサ支持板7上に複数個配された均一磁場センサ
が球状の回転対称三次元面の直径と等しい円の円周上に
配列され、走査部10の回転により各センサが描く円形
の軌跡上の磁界分布を各走査角毎に検出するので、軸方
向移動台6を回転案内レ−ル5上の所定位置に一度位置
決めしてしまえばセンサの位置調整を行う必要はなく、
調整作業を大幅に省力化,省時間化できる。また、ステ
ッピングモ−タ23により回転案内レ−ル5をステップ
状に1回転する走査工程中、各走査角毎に複数の走査点
の磁界分布を複数の均一磁場センサにより同時に検出で
きるので、回転対称三次元面2A上の磁場強度の分布お
よびその不均一性の分布を走査部を1回転する過程で効
率良く測定することができる。
【0015】また、走査部10や駆動軸28,および駆
動部20の移動架台28,可動台21など磁界分布に影
響を及ぼし易い部材を、エンジニアプラスチック,アル
ミニウム合金,ステンレス合金などの非磁性材料を用い
て構成すれば、均一磁場マグネットの磁界分布に影響を
及ぼすことなく磁界分布を精度良く測定できるととも
に、均一磁場マグネットの外部漏れ磁界が軸線上で急激
に低下することを利用して、非磁性材からなる駆動軸2
8の長さの決め方により、磁性体材料が残存する駆動部
20を磁場強度の低い場所に配置し、磁界の乱れを防止
できる。
【0016】図3はこの発明の実施例におけるステッピ
ングモ−タの制御装置を示すブロック図であり、ステッ
ピングモ−タ23の動作角度,動作速度,1回転中の動
作回数等のデ−タを、プログラマブルコントロ−ラ31
の設定器32にインプットすれば、インタ−フェ−ス3
3,パルス発生器34およびドライバ−35を介してス
テッピングモ−タ23を自動制御して均一磁場センサの
走査を行えるとともに、エンコ−ダ21によりステッピ
ングモ−タの動作角がプログラマブルコントロ−ラにフ
ィ−ドバックされ、これを確認したプログラマブルコン
トロ−ラが発する指令信号を受け、均一磁場測定器30
が複数の均一磁場センサ3からの検出信号を取り込んで
磁界分布の測定を行うことにより、遠隔操作により均一
磁場センサの走査を自動的に効率よく行える走査装置を
得ることができる。
【0017】
【発明の効果】この発明は前述のように、走査装置を、
走査しょうとする均一磁場空間の所定の回転対称三次元
面に複数個の均一磁場センサを支持し,軸線を中心にし
て回転する走査部と、この走査部に駆動軸を介して連結
されステッピングモ−タにより走査部を所定の走査角づ
つステップ状に回転させる駆動部とで構成した。その結
果、ステッピングモ−タの動作角度で決まる走査角に基
づいて走査部をステップ状に回転する度に均一磁場セン
サの数に相当する走査点のデ−タを同時に検出でき、走
査部をステップ状に1回転することにより回転対称三次
元面上の全ての走査点のデ−タを検出できるので、1個
の均一磁場センサの円運動により回転対称三次元面の走
査を行う従来の走査装置で必要とした、人手による均一
磁場センサの位置決め作業や、これに要する均一磁場マ
グネットと測定場所間の往復動作が不用になり、均一磁
場センサによる磁界分布の走査を省力化,省時間化でき
る均一磁場センサの走査装置を提供することができる。
【0018】また、走査部,および駆動部における少な
くとも駆動軸および移動架台に非磁性材を用いるよう構
成すれば、駆動部が均一磁場マグネットの外部漏れ磁界
の強度が所定のレベル以下の場所に位置するよう、非磁
性材からなる駆動軸の長さを決めることにより、均一磁
場マグネットの磁場を乱すことなく磁場の強度分布を精
度よく測定できる利点が得られる。
【0019】さらに、ステッピングモ−タが、回転角
度,回転速度,およびその繰り返し回数をあらかじめ設
定することにより所定のシ−ケンスに基づいて走査を制
御するプログラマブルコントロ−ラを含む制御装置によ
り駆動されるよう構成すれば、磁場強度の測定を含めて
自動化された走査装置により、磁界分布の測定作業を遠
隔操作により精度よく,かつ効率よく行える均一磁場セ
ンサの走査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例になる均一磁場センサの走査
装置を示す側面図
【図2】実施例になる走査装置の要部の拡大図
【図3】実施例におけるステッピングモ−タの制御装置
を示すブロック図
【図4】MRI装置用均一磁場マグネットの従来の走査
装置を模式化して示す断面図
【符号の説明】
1 均一磁場マグネット 2 均一磁場空間 2A 回転対称三次元面 3 均一磁場センサ 4 端板 5 回転案内レ−ル 6 軸方向移動台 7 センサ支持板 8 センサクランプ 10 走査部 20 駆動部 21 可動台 22 エンコ−ダ 23 ステッピングモ−タ 24 電磁クラッチ 25 スライド軸継ぎ手 26 ばねカップリング 27 駆動軸 28 移動架台

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】均一磁場マグネットが発生する均一磁場空
    間における磁場の強度分布を、回転対称三次元面に沿っ
    て均一磁場センサを移動させることにより走査するもの
    において、前記回転対称三次元面の軸線に沿って両端部
    が前記均一磁場マグネットに回転自在に支持された回転
    案内レ−ルと、この回転案内レ−ルにより軸線方向に移
    動可能に支持された軸方向移動台と、この軸方向移動台
    の台板上に前記回転対称三次元面上に位置するよう固定
    された複数個の均一磁場センサとからなる走査部と、こ
    の走査部に駆動軸,ばねカップリング,スライド軸継ぎ
    手,および電磁クラッチを介して連結されたステッピン
    グモ−タおよびエンコ−ダからなり、移動架台上に配さ
    れて前記走査部の回転角を所望のステップ状に制御する
    駆動部とを備えてなることを特徴とする均一磁場センサ
    の走査装置。
  2. 【請求項2】走査部と、駆動部における少なくとも駆動
    軸および移動架台とが非磁性材で形成されてなることを
    特徴とする請求項1記載の均一磁場センサの走査装置。
  3. 【請求項3】ステッピングモ−タが、回転角度,回転速
    度,およびその繰り返し回数をあらかじめ設定すること
    により所定のシ−ケンスに基づいて走査を制御するプロ
    グラマブルコントロ−ラを含む制御装置により駆動され
    るよう構成されてなることを特徴とする請求項1記載の
    均一磁場センサの走査装置。
JP3303660A 1991-11-20 1991-11-20 均一磁場センサの走査装置 Pending JPH05142316A (ja)

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JPH05142316A true JPH05142316A (ja) 1993-06-08

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011062274A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Hitachi Medical Corp 磁場分布測定方法、磁場分布測定用治具、磁石装置及び磁気共鳴撮像装置
JP2011067516A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Hitachi Medical Corp 静磁場均一度調整方法、静磁場均一度測定治具、及び磁気共鳴イメージング装置
CN115078523A (zh) * 2022-05-30 2022-09-20 深圳技术大学 一种面向于磁性材料检测的磁场成像装置

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