JPH05337100A - 超電導マグネット装置 - Google Patents
超電導マグネット装置Info
- Publication number
- JPH05337100A JPH05337100A JP4149333A JP14933392A JPH05337100A JP H05337100 A JPH05337100 A JP H05337100A JP 4149333 A JP4149333 A JP 4149333A JP 14933392 A JP14933392 A JP 14933392A JP H05337100 A JPH05337100 A JP H05337100A
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- magnetic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導マグネットが励磁された状態で容易に
輸送又設置を可能とし励磁電源の現地輸送が不要となる
超電導マグネット装置を得る。 【構成】 超電導マグネットの被検体挿入部の開口に漏
洩磁場を遮蔽する開口部磁気シールドを設ける。
輸送又設置を可能とし励磁電源の現地輸送が不要となる
超電導マグネット装置を得る。 【構成】 超電導マグネットの被検体挿入部の開口に漏
洩磁場を遮蔽する開口部磁気シールドを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば医療用核磁気
共鳴装置に用いられる超電導マグネット装置に係り、特
にその磁気シールドに関するものである。
共鳴装置に用いられる超電導マグネット装置に係り、特
にその磁気シールドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば特公平３−５７７７６号公
報に示された従来の超電導マグネット装置を示す断面図
である。図において、１は円筒形に形成された超電導コ
イル、２は超電導コイル１を収納し極低温状態に保持す
る中空円筒形の断熱容器、３は断熱容器２を囲む磁気シ
ールド手段ここでは本体磁気シールドで、円筒状ヨーク
部３ａと環状フランジ部３ｂで形成されている。図６は
図５の超電導コイル１を励磁するときの回路結線図を示
したもので、４は超電導コイル１を励磁するための直流
電源、５は高抵抗状態による回路の開放と超電導状態に
よる回路の短絡とをスイッチング操作する永久電流スイ
ッチである。６は超電導コイル１が励磁されて形成する
超電導マグネット（以下マグネットと記す）で６ａは被
検体（図示せず）挿入部を６ｂ、６ｃはその開口を示し
ている。図７は輸送時の超電導マグネット情況を示す断
面図であり図５の構成に対して概略図の形式で示してあ
る。図において、１〜３、６は図５と同等品、７はマグ
ネット６の開口６ｂ、６ｃを封止する輸送用カバーを示
す。
報に示された従来の超電導マグネット装置を示す断面図
である。図において、１は円筒形に形成された超電導コ
イル、２は超電導コイル１を収納し極低温状態に保持す
る中空円筒形の断熱容器、３は断熱容器２を囲む磁気シ
ールド手段ここでは本体磁気シールドで、円筒状ヨーク
部３ａと環状フランジ部３ｂで形成されている。図６は
図５の超電導コイル１を励磁するときの回路結線図を示
したもので、４は超電導コイル１を励磁するための直流
電源、５は高抵抗状態による回路の開放と超電導状態に
よる回路の短絡とをスイッチング操作する永久電流スイ
ッチである。６は超電導コイル１が励磁されて形成する
超電導マグネット（以下マグネットと記す）で６ａは被
検体（図示せず）挿入部を６ｂ、６ｃはその開口を示し
ている。図７は輸送時の超電導マグネット情況を示す断
面図であり図５の構成に対して概略図の形式で示してあ
る。図において、１〜３、６は図５と同等品、７はマグ
ネット６の開口６ｂ、６ｃを封止する輸送用カバーを示
す。
【０００３】次にマグネット６の励磁動作について図６
を基に説明する。図に示すように超電導コイル１に励磁
用直流電源４を接続して所定の磁界出力を得るための電
流を超電導コイル１に通電する。然る後永久電流スイッ
チ５を超電導の短絡状態とし直流電源４の出力をゼロと
する。このとき永久電流スイッチ５と超電導コイル１に
より形成された超電導ループに永久電流が保存され直流
電源４が切り放された状態でも磁場が保持され励磁作業
は終了する。消磁の場合は以上述べた手順を逆に実施す
ればよい。
を基に説明する。図に示すように超電導コイル１に励磁
用直流電源４を接続して所定の磁界出力を得るための電
流を超電導コイル１に通電する。然る後永久電流スイッ
チ５を超電導の短絡状態とし直流電源４の出力をゼロと
する。このとき永久電流スイッチ５と超電導コイル１に
より形成された超電導ループに永久電流が保存され直流
電源４が切り放された状態でも磁場が保持され励磁作業
は終了する。消磁の場合は以上述べた手順を逆に実施す
ればよい。
【０００４】次に漏洩磁場の遮蔽について説明する。例
えば医療用核磁気共鳴装置では人体の断層像を得るため
に被検体挿入部６ａには空間的に均一で強い磁場が必要
となる。このためマグネット６の外部周辺へ磁場の漏洩
が生じる。従って漏洩磁場が磁場の影響を受け易い電子
機器に影響を与えないよう磁気シールドを行う必要があ
る。図５では断熱容器２の周辺に磁性体の本体磁気シー
ルド３を配置し漏洩磁場を遮蔽している。この磁気遮蔽
効果をマグネット６の中心磁場出力が０．５テスラのも
のについて図８に示す。この図８によって本体磁気シー
ルド３の有無で漏洩磁場の分布が大きく変化しているこ
とが分かる。また、本体磁気シールド３付きの状態での
マグネット６軸方向ｃ及び径方向ｄの漏洩磁場強度をグ
ラフ化したものが図９である。この図９よりマグネット
６径方向のマグネット外部漏洩磁場強度は１０ガウス程
度と低い値であるが人体を挿入するために必要な開口６
ｂ、６ｃのある軸方向ではマグネット６の端面に近接す
るに従い数百ガウス以上の高い漏洩磁場領域が存在す
る。次にマグネットの輸送について説明する。マグネッ
ト６は上記の如く本体磁気シールド３をした状態でも軸
方向の開口近傍で強い漏洩磁場を発生するため励磁した
状態で輸送を行った場合、何等かの原因で近接した磁性
体を吸着し取り外しができないばかりかマグネット６と
吸着磁性体との間に人体を挟み受傷する危険さえある。
従ってマグネット６は図７に示す如く消磁した状態でな
お且つマグネット開口内に磁性体異物が誤って置き去ら
れないよう輸送用カバー７を取り付けて輸送される。
えば医療用核磁気共鳴装置では人体の断層像を得るため
に被検体挿入部６ａには空間的に均一で強い磁場が必要
となる。このためマグネット６の外部周辺へ磁場の漏洩
が生じる。従って漏洩磁場が磁場の影響を受け易い電子
機器に影響を与えないよう磁気シールドを行う必要があ
る。図５では断熱容器２の周辺に磁性体の本体磁気シー
ルド３を配置し漏洩磁場を遮蔽している。この磁気遮蔽
効果をマグネット６の中心磁場出力が０．５テスラのも
のについて図８に示す。この図８によって本体磁気シー
ルド３の有無で漏洩磁場の分布が大きく変化しているこ
とが分かる。また、本体磁気シールド３付きの状態での
マグネット６軸方向ｃ及び径方向ｄの漏洩磁場強度をグ
ラフ化したものが図９である。この図９よりマグネット
６径方向のマグネット外部漏洩磁場強度は１０ガウス程
度と低い値であるが人体を挿入するために必要な開口６
ｂ、６ｃのある軸方向ではマグネット６の端面に近接す
るに従い数百ガウス以上の高い漏洩磁場領域が存在す
る。次にマグネットの輸送について説明する。マグネッ
ト６は上記の如く本体磁気シールド３をした状態でも軸
方向の開口近傍で強い漏洩磁場を発生するため励磁した
状態で輸送を行った場合、何等かの原因で近接した磁性
体を吸着し取り外しができないばかりかマグネット６と
吸着磁性体との間に人体を挟み受傷する危険さえある。
従ってマグネット６は図７に示す如く消磁した状態でな
お且つマグネット開口内に磁性体異物が誤って置き去ら
れないよう輸送用カバー７を取り付けて輸送される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の超電導マグネッ
ト装置は以上のように構成されているので、励磁された
状態での輸送は軸方向のマグネット端面近傍に数百ガウ
ス以上の高漏洩磁場領域が存在し、輸送中に磁性体吸着
の可能性があり消磁した状態で輸送しなければならなか
った。この結果マグネットの運転のために励磁完了後は
永久電流運転となるために必要のない直流励磁電源を消
磁したマグネットと共に輸送先へ送り励磁しなければな
らないという問題があった。
ト装置は以上のように構成されているので、励磁された
状態での輸送は軸方向のマグネット端面近傍に数百ガウ
ス以上の高漏洩磁場領域が存在し、輸送中に磁性体吸着
の可能性があり消磁した状態で輸送しなければならなか
った。この結果マグネットの運転のために励磁完了後は
永久電流運転となるために必要のない直流励磁電源を消
磁したマグネットと共に輸送先へ送り励磁しなければな
らないという問題があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので励磁した状態で輸送・設置ができ
る超電導マグネット装置を得ることを目的としている。
ためになされたもので励磁した状態で輸送・設置ができ
る超電導マグネット装置を得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る超電導マ
グネット装置は、超電導マグネットの被検体挿入部の開
口に着脱可能で漏洩磁場を遮蔽する開口部磁気シールド
を設けたものである。
グネット装置は、超電導マグネットの被検体挿入部の開
口に着脱可能で漏洩磁場を遮蔽する開口部磁気シールド
を設けたものである。
【０００８】また開口部磁気シールドは分割可能な構成
であるとともに分割単品が開口径より大きく開口を通過
しない形状のものである。
であるとともに分割単品が開口径より大きく開口を通過
しない形状のものである。
【０００９】
【作用】この発明における超電導マグネット装置は、開
口部磁気シールドでマグネット開口部を磁気遮蔽したこ
とにより外部からの磁性体進入が防止されマグネットを
励磁した状態で安全に輸送又設置を可能にする。
口部磁気シールドでマグネット開口部を磁気遮蔽したこ
とにより外部からの磁性体進入が防止されマグネットを
励磁した状態で安全に輸送又設置を可能にする。
【００１０】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１における超電導マグネ
ット装置を示す断面図で構成は概略で輸送時を示すもの
である。図において、１〜６（但し４、５は図示なし）
は従来と同様であるのでその説明は省略する。８は例え
ば鉄製のハンマー等の磁性体が自重と同じ磁気吸引力を
受ける磁場を漏洩しない様にマグネット６の被検体挿入
部６ａの開口６ｂ、６ｃ包囲する形状を持つ磁気シール
ド（以下開口部磁気シールドと呼ぶ）である。
する。図１はこの発明の実施例１における超電導マグネ
ット装置を示す断面図で構成は概略で輸送時を示すもの
である。図において、１〜６（但し４、５は図示なし）
は従来と同様であるのでその説明は省略する。８は例え
ば鉄製のハンマー等の磁性体が自重と同じ磁気吸引力を
受ける磁場を漏洩しない様にマグネット６の被検体挿入
部６ａの開口６ｂ、６ｃ包囲する形状を持つ磁気シール
ド（以下開口部磁気シールドと呼ぶ）である。
【００１１】次に動作について説明する。超電導マグネ
ット装置の励消磁については従来と同様であるため説明
は省略し以下輸送時の磁気遮蔽について、中心磁場が
０．５テスラの超電導マグネット装置を例に説明する。
図２は０．５テスラ超電導マグネット装置による漏洩磁
場分布を開口部磁気シールド８の有無を比較した線図で
あり、実線は開口部磁気シールド８を取り付けた場合で
ａにその軸方向、ｂにその半径方向の関係を示し、破線
は開口部磁気シールド８を付けない場合でｃにその軸方
向、ｄにその半径方向の関係を示している。グラフによ
ると開口部磁気シールド８により開口部磁気シールド８
の外側となるマグネット６の中心からの距離が２ｍあた
りでは、漏洩磁場は約５０ガウスから約１０ガウスとな
っている。この値は１９９１年９月第１８回日本磁気共
鳴医学大会のシンポジウムで発表された「磁性体の吸引
について（ＩＥＣ安全基準案）」に記載の自己シールド
付き超電導磁石のガイドライン５０ガウス以下を満足す
るもので、近接する磁性体に対して吸着の恐れのないも
のとなっている。これにより励磁した状態の超電導マグ
ネット装置の輸送又設置を容易とする。
ット装置の励消磁については従来と同様であるため説明
は省略し以下輸送時の磁気遮蔽について、中心磁場が
０．５テスラの超電導マグネット装置を例に説明する。
図２は０．５テスラ超電導マグネット装置による漏洩磁
場分布を開口部磁気シールド８の有無を比較した線図で
あり、実線は開口部磁気シールド８を取り付けた場合で
ａにその軸方向、ｂにその半径方向の関係を示し、破線
は開口部磁気シールド８を付けない場合でｃにその軸方
向、ｄにその半径方向の関係を示している。グラフによ
ると開口部磁気シールド８により開口部磁気シールド８
の外側となるマグネット６の中心からの距離が２ｍあた
りでは、漏洩磁場は約５０ガウスから約１０ガウスとな
っている。この値は１９９１年９月第１８回日本磁気共
鳴医学大会のシンポジウムで発表された「磁性体の吸引
について（ＩＥＣ安全基準案）」に記載の自己シールド
付き超電導磁石のガイドライン５０ガウス以下を満足す
るもので、近接する磁性体に対して吸着の恐れのないも
のとなっている。これにより励磁した状態の超電導マグ
ネット装置の輸送又設置を容易とする。
【００１２】なお、漏洩磁場の遮蔽と磁性体に対する磁
気吸引力の関係は下記の如く考えられ、開口部磁気シー
ルド８の仕様が決定される。磁性体に対する磁気吸引力
Ｆｍと磁性体に働く重力の鉛直方向力Ｆｇの関係は次式
で表される。 Ｆｍ／Ｆｇ＝Ｍ×Ｖ×（ｄＢ／ｄｘ）／９．８Ｐ×Ｖ＝Ｋ ここでＭは磁化、Ｖは鉄体の体積、Ｐは比重、ｄＢ／ｄ
ｘは中心から距離ｘにおける磁場の変化率である。従っ
て、上式の値Ｋが１をこえるとマグネット６開口部に鉄
等強磁性体が飛びこむ事故の発生が考えられる。開口部
磁気シールド８を取り付けると図４のグラフから明かな
様に開口部磁気シールドの無しの場合と同様マグネット
６中心からの距離の約３乗に反比例してグラフ上同じ傾
きで漏洩磁界は減少しているが、漏洩磁界の絶対値が小
さくなる分ｄＢ／ｄｘの値も小さくなりＫが１以下とな
るものである。以上式で明かな如く本来磁気吸引力はｄ
Ｂ／ｄｘにより決定するものであるが、図４の如く漏洩
磁場の減衰のグラフ傾きが距離のほぼ３乗に逆比例する
ため間接的に漏洩磁場の絶対値により磁気吸引力の目安
とすることができる。従って開口部磁気シールド８の要
求仕様として漏洩磁界を５０ガウス以下が条件となる。
気吸引力の関係は下記の如く考えられ、開口部磁気シー
ルド８の仕様が決定される。磁性体に対する磁気吸引力
Ｆｍと磁性体に働く重力の鉛直方向力Ｆｇの関係は次式
で表される。 Ｆｍ／Ｆｇ＝Ｍ×Ｖ×（ｄＢ／ｄｘ）／９．８Ｐ×Ｖ＝Ｋ ここでＭは磁化、Ｖは鉄体の体積、Ｐは比重、ｄＢ／ｄ
ｘは中心から距離ｘにおける磁場の変化率である。従っ
て、上式の値Ｋが１をこえるとマグネット６開口部に鉄
等強磁性体が飛びこむ事故の発生が考えられる。開口部
磁気シールド８を取り付けると図４のグラフから明かな
様に開口部磁気シールドの無しの場合と同様マグネット
６中心からの距離の約３乗に反比例してグラフ上同じ傾
きで漏洩磁界は減少しているが、漏洩磁界の絶対値が小
さくなる分ｄＢ／ｄｘの値も小さくなりＫが１以下とな
るものである。以上式で明かな如く本来磁気吸引力はｄ
Ｂ／ｄｘにより決定するものであるが、図４の如く漏洩
磁場の減衰のグラフ傾きが距離のほぼ３乗に逆比例する
ため間接的に漏洩磁場の絶対値により磁気吸引力の目安
とすることができる。従って開口部磁気シールド８の要
求仕様として漏洩磁界を５０ガウス以下が条件となる。
【００１３】実施例２．また、実施例１では開口部磁気
シールド８を一体形状にしたが、図３に示すように開口
部磁気シールド９のように分割した構成にするとともに
分割単品がマグネット開口径より大きく開口６ｂ、６ｃ
を通過しない形状とし単品の磁気吸引力及び重量を小さ
くするとともに開口内への飛び込みを防止して取り付け
取りはずしを容易にすることができる。
シールド８を一体形状にしたが、図３に示すように開口
部磁気シールド９のように分割した構成にするとともに
分割単品がマグネット開口径より大きく開口６ｂ、６ｃ
を通過しない形状とし単品の磁気吸引力及び重量を小さ
くするとともに開口内への飛び込みを防止して取り付け
取りはずしを容易にすることができる。
【００１４】実施例３．さらに、実施例３とて図４に示
すようにまずマグネット開口に非磁性の分割された架台
１０を装着しこの架台１０を介して実施例２よりさらに
小さく分割された（マグネット開口径より小さくてよ
い）開口部磁気シールド１１を取り付けるようにしても
よい。なおこの場合架台１０は磁場吸引力に対し十分な
強度を有するものとする。これにより開口部磁気シール
ド１１の取り付け取りはずし作業がさらに容易になると
ともにマグネット装置設置後に取りはずした開口部磁気
シールドを小さく収容でき搬送等も容易になる。
すようにまずマグネット開口に非磁性の分割された架台
１０を装着しこの架台１０を介して実施例２よりさらに
小さく分割された（マグネット開口径より小さくてよ
い）開口部磁気シールド１１を取り付けるようにしても
よい。なおこの場合架台１０は磁場吸引力に対し十分な
強度を有するものとする。これにより開口部磁気シール
ド１１の取り付け取りはずし作業がさらに容易になると
ともにマグネット装置設置後に取りはずした開口部磁気
シールドを小さく収容でき搬送等も容易になる。
【００１５】実施例４．なお、実施例１〜３では磁気シ
ールド手段即ち本体磁気シールドが磁性体磁気シールド
で構成されたものについて述べたが、これを逆極性の磁
場を発生するシールドコイルにより構成したものであっ
ても良い。
ールド手段即ち本体磁気シールドが磁性体磁気シールド
で構成されたものについて述べたが、これを逆極性の磁
場を発生するシールドコイルにより構成したものであっ
ても良い。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば超電導
マグネットの被検体挿入部の開口に漏洩磁場を遮蔽する
開口部磁気シールドを設けたのでマグネットが励磁され
た状態において外部からの磁性体進入を防止できこれに
より励磁した状態で安全に輸送及び設置を可能とする超
電導マグネット装置が得られる効果がある。
マグネットの被検体挿入部の開口に漏洩磁場を遮蔽する
開口部磁気シールドを設けたのでマグネットが励磁され
た状態において外部からの磁性体進入を防止できこれに
より励磁した状態で安全に輸送及び設置を可能とする超
電導マグネット装置が得られる効果がある。
【図１】この発明の実施例１における超電導マグネット
装置の概略構成を示す断面図である。
装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】実施例１の漏洩磁場分布を示すグラフである。
【図３】実施例２における概略構成を示す断面図であ
る。
る。
【図４】実施例３における概略構成を示す断面図であ
る。
る。
【図５】従来の超電導マグネット装置の構成を示す断面
図である。
図である。
【図６】超電導マグネットの励磁回路結線図である。
【図７】従来の超電導マグネット装置の概略構成で輸送
時を示す断面図である。
時を示す断面図である。
【図８】超電導マグネットの漏洩磁場分布図である。
【図９】超電導マグネットの漏洩磁場分布を示すグラフ
である。
である。
１ 超電導コイル ２ 断熱容器 ３ 本体磁気シールド ４ 直流電源 ５ 永久電流スイッチ ６ 超電導マグネット ６ａ 被検体挿入部 ６ｂ、６ｃ 開口 ８ 開口部磁気シールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｒ 33/42 Ｈ０１Ｆ 7/22 ＺＡＡ Ａ 9118−2Ｊ Ｇ０１Ｎ 24/06 Ａ 8203−2Ｇ Ｇ０１Ｒ 33/22 ＺＡＡ Ｔ
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも１つの円筒形超電導コイルが
中空、円筒形の断熱容器に極低温状態で収納され永久電
流モードで運転されてなる超電導マグネットと、該超電
導マグネットを被検体挿入部を残し囲い上記超電導マグ
ネットの磁気シールドをする磁気シールド手段とを備え
た超電導マグネット装置において、上記被検体挿入部の
開口に着脱可能で漏洩磁場を遮蔽する開口部磁気シール
ドを備え上記超電導マグネットが励磁した状態で輸送で
きることを特徴とする超電導マグネット装置。 - 【請求項２】 開口部磁気シールドは分割可能であると
ともに分割単品が開口径より大きく開口を通過しない形
状であることを特徴とする請求項１に記載の超電導マグ
ネット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4149333A JPH05337100A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 超電導マグネット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4149333A JPH05337100A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 超電導マグネット装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337100A true JPH05337100A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15472818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4149333A Pending JPH05337100A (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 超電導マグネット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05337100A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010010697A (ja) * | 2009-08-25 | 2010-01-14 | Aisin Seiki Co Ltd | 超電導バルク磁石装置 |
| JP2012231982A (ja) * | 2011-05-02 | 2012-11-29 | Yoshida Dental Mfg Co Ltd | オープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバー |
| JP2013000396A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Yoshida Dental Mfg Co Ltd | オープン型磁気共鳴イメージング装置用の梱包部材 |
| JP2017055032A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 磁化処理装置及び磁化処理方法 |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP4149333A patent/JPH05337100A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010010697A (ja) * | 2009-08-25 | 2010-01-14 | Aisin Seiki Co Ltd | 超電導バルク磁石装置 |
| JP2012231982A (ja) * | 2011-05-02 | 2012-11-29 | Yoshida Dental Mfg Co Ltd | オープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバー |
| JP2013000396A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Yoshida Dental Mfg Co Ltd | オープン型磁気共鳴イメージング装置用の梱包部材 |
| JP2017055032A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 磁化処理装置及び磁化処理方法 |
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