JPH05198426A - 能動的に遮蔽された磁石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 能動的に遮蔽されかつ磁束帰路を備えた磁石
において、一層改善された遮蔽効果が得られるように磁
束帰路の形の遮蔽体を構成する。 【構成】 磁束帰路の磁石長手軸線に平行に設けられた
部分２ａと磁極端部のそばに配置された板２ｂ、２ｃと
の間にギャップを残す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は能動的に遮蔽された磁
石に関する。

【０００２】

【従来の技術】有効体積を囲むコイル装置を備え、この
コイル装置が直列に接続され逆向きの磁界方向を有する
各一つの内側及び外側コイル装置から成り、その際有効
体積中の磁界方向が磁石の長手軸線の方向に整列し、磁
石が磁束帰路により囲まれ、この磁束帰路が磁石の長手
軸線に平行に配置され、かつ補助的に磁石の両極の端部
のそばに磁石の長手軸線に対し垂直に配置された強磁性
の二つの板を有するような、能動的に遮蔽された磁石は
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９０３２７５号公報
から知られている。

【０００３】磁石の漂遊界の有効な遮蔽は特に核磁気共
鳴断層撮影装置において重要である。なぜならばこの装
置では０．５Ｔ〜４Ｔの非常に大きい磁界強さを用いて
作業が行われ、漂遊界が所定の値を超える安全域は場所
上の理由から最小寸法に制限されるべきだからである。
この安全域は例えば心臓ペースメーカへの作用のおそれ
を考慮してまた他の機器への影響に関して必要である。
０．５ｍＴの漂遊界線を一つの階又は一つの部屋の範囲
に制限するのが特に有利であり、それにより例えば核磁
気共鳴断層撮影装置の上方又は下方の階ではこの装置の
設置をもはや考慮する必要はなくなる。

【０００４】従来磁石の遮蔽のために特に核磁気共鳴断
層撮影装置では三つの方法が用いられた。すなわち、部
屋遮蔽の場合には磁化可能な材料から成る板が磁石室の
壁及び天井に取り付けられる。しかしながらこのために
相応に大きい重量を有する著しく多量の鉄が必要であ
る。

【０００５】直接遮蔽の場合には磁石のすぐそばに磁束
帰路が取り付けられる。この種の磁束帰路は例えば欧州
特許第０１４１１４９号明細書に記載されている。その
際円筒形磁石の両端部には中央に孔を備えた各一つの円
板形部品が設けられる。これらの円板形両部品は周方向
に梁状の強磁性磁束帰路により結ばれる。この構成もま
た著しい重量を有し、このことは特に既に存在する部屋
の中に設置する場合に天井の許容耐荷重性について問題
を招くおそれがある。更に０．５ｍＴの漂遊界線を一つ
の階に又は一つの部屋に、すなわち一般に２．５ｍ以下
の半径に制限することはほとんど不可能である。

【０００６】また欧州特許出願公開第０１４４１７１号
公報から核磁気共鳴断層撮影装置用の磁石の能動的遮蔽
が知られている。この場合には有効コイルに対し同軸に
遮蔽コイルが配置され、この遮蔽コイルは有効コイルよ
り大きい直径上に設けられ逆向きの起磁力を有する。そ
れにより外に向かって漂遊界を著しく低減できる。しか
し例えば１．５Ｔ以上の磁界強さを有する高磁界磁石の
場合に、能動的遮蔽だけによっては一つの階又は部屋に
０．５ｍＴ線を制限することは不可能である。

【０００７】前記欧州特許出願公開第０１４４１７１号
公報では既に、遮蔽効果を一層改善するために能動的に
遮蔽された磁石を補助的な強磁性の遮蔽体により囲むこ
とが提案されている。この公知の装置は図４に示されて
いる。その際相互に垂直に位置する四つの鉄板２が磁石
１の長手軸線に平行に配置される。

【０００８】ドイツ速邦共和国特許出願公開第３２４５
９４４号公報から、従来のすなわち能動的に遮蔽されて
いない電磁石の場合に磁束帰路のために円筒形外被を設
けることが知られており、この外被は端部にリング形の
板を備える。渦電流の抑制のために円筒形外被は軸方向
に配置された多数のリング板から構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、能
動的に遮蔽された磁石において、更に改善された遮蔽効
果が得られるように磁束帰路の形の遮蔽体を構成するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、磁束帰路の磁石の長手軸線に平行に設けられた部
分と磁極端部のそばに配置された板との間にギャップを
残すことにより解決される。

【００１１】この発明の有利な実施態様は請求項２以下
に記載されている。

【００１２】

【実施例】次にこの発明に基づく磁石の一実施例を図１
ないし図３により詳細に説明する

【００１３】図１及び図２は、内側コイル装置１ａ及び
外側コイル装置１ｂを備えた核磁気共鳴断層撮影装置用
磁石１を示す。その際図１は長手方向断面図であり、図
２は正面図である。外側コイル装置１ｂは、内側コイル
装置１ａの磁界と逆向きでありこの磁界を外に向かって
ほぼ相殺する磁界を発生させることにより、漂遊界の補
償のために役立つ。

【００１４】磁石１は磁束帰路の中空円筒形部分２ａに
より囲まれている。磁極を形成する磁石の両端面には各
一つの円リング形板２ｂ、２ｃが設けられている。これ
らの両板は内部孔を有し、磁石の有効体積又は検査空間
への自由な出入を可能にするために、この孔は磁石の孔
に少なくとも等しい。

【００１５】この発明にとっては、磁束帰路の中空円筒
形部分２ａと両板２ｂ、２ｃとが接触しておらず、むし
ろエアギャップを残しているということが重要である。
実施例では中空円筒形部分２ａの長さＬが両板２ｂと２
ｃとの間の距離より小さく、両板２ｂ、２ｃの外径が中
空円筒形部分２ａの内径より小さい。

【００１６】驚くベきことにこの種の装置によれば、板
２ｂ、２ｃと中空円筒形部分２ａとの間の直接結合に比
べて同じ漂遊界の低減が、強磁性材料の明らかに少ない
消費により達成されるということが判明した。これに結
びつく重量の低減は多数の設備にとって決定的に重要な
基準となる。更にコイル装置１ａ、１ｂにおける超伝導
体の必要量も著しく低減される。

【００１７】図示の装置が閉じられた磁束帰路に比べて
改善された特性を有する理由を、次に図３により説明す
る。図３は、中空円筒形部分２ａと板２ｂとが直接相互
に結合されている閉じた磁束帰路の角を通る断面を示
し、その際磁束帰路中のそれぞれの磁束方向が示されて
いる。図３に示すように、磁束帰路の角には磁石の磁界
方向における磁束成分が発生し、従ってこの成分は漂遊
磁界に対し望ましくない正の寄与を与える。漂遊磁界に
対するこの寄与は、能動性遮蔽のためのコイル装置１ｂ
の補助的な起磁力により相殺しなければならない。しか
しながらそのためには大きい鉄必要量に加えて超伝導体
材料の必要量も更に増さなければならない。

【００１８】この問題はこの発明に基づき、漂遊界への
正の寄与を招く相応の鉄部分が省略されることにより回
避される。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によればコ
イル装置のための少ない強磁性体の質量と少ない超伝導
体の必要量とにより良好な漂遊界低減が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に基づく磁石の一実施例の長手方向断
面図である。

【図２】図１に示す磁石の正面図である。

【図３】従来の磁束帰路における磁束分布図である。

【図４】能動的に遮蔽されかつ補助的に強磁性遮蔽体を
備えた磁石の一従来例の正面図である。

【符号の説明】

１ 磁石 １ａ、１ｂ コイル装置 ２、２ａ、２ｂ、２ｃ 磁束帰路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ライヒエルト ドイツ連邦共和国 8520 エルランゲン レーンシユトラーセ 20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有効体積を囲むコイル装置を備え、この
   コイル装置が直列に接続され逆向きの磁界方向を有する
   各一つの内側及び外側コイル装置（１ａ、１ｂ）から成
   り、その際有効体積中の磁界方向が磁石（１）の長手軸
   線の方向に整列し、磁石（１）が磁束帰路により囲ま
   れ、この磁束帰路が磁石の長手軸線に平行に配置され、
   かつ補助的に磁石の両極の端部のそばに磁石の長手軸線
   に対し垂直に配置された強磁性の二つの板（２ｂ、２
   ｃ）を有するような、能動的に遮蔽された磁石におい
   て、磁束帰路の磁石の長手軸線に平行に設けられた部分
   （２ａ）と磁極端部のそばに配置された板（２ｂ、２
   ｃ）との間にギャップを残すことを特徴とする能動的に
   遮蔽された磁石。
2. 【請求項２】 円筒形磁石の場合に、磁束帰路の磁石
   （１）の長手軸線に対し平行に置かれた部分（２ａ）が
   磁石（１）に同軸に配置された中空円筒として構成さ
   れ、磁石の極の端部に配置された板（２ｂ、２ｃ）が円
   リング形に構成されていることを特徴とする請求項１記
   載の磁石。
3. 【請求項３】 中空円筒（２ａ）が円リング形の板（２
   ｂ、２ｃ）の間の距離より短く、円リング形の板（２
   ｂ、２ｃ）が中空円筒（２ａ）の内径より小さい外径を
   有することを特徴とする請求項２記載の磁石。