JPH0541530Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、医療用核磁気共鳴断層撮影装置等
に用いられる永久磁石を使用した磁界発生装置の
改良に係り、上下に永久磁石構成体を配置する板
状継鉄を有し空隙に極めて強力な磁界を発生する
磁気回路において、板状継鉄の上下面に漏洩磁束
を防止するための複数のシールド磁石を設け、継
鉄からの漏洩磁束を低減した磁界発生装置に関す
る。

背景技術 医療用核磁気共鳴断層撮影装置（以下MRIと
いう）は、強力な磁界を形成する磁界発生装置の
空隙内に、被検者の一部または全部を挿入して、
対象物の断層イメージを得てその組織の性質まで
描き出すことができる装置である。

上記MRI用の磁界発生装置において、空隙は
被検者の一部または全部が挿入できるだけの広さ
が必要であり、かつ鮮明な断層イメージを得るた
めに、通常、空隙内の撮影視野内には、0.05〜
2.0Tでかつ１×10^-4以下の精度を有する安定した
強力な均一磁界を形成することが要求される。

MRIに用いる磁界発生装置として、第３図に
示す如く、Fe−Ｂ−Ｒ系磁石を用いた一対の永
久磁石構成体１，１の各々の一方端に磁極片２，
２を固着して対向させ、他方端を板状継鉄４，
５、さらにこれらを４本の柱状継鉄６にて連結
し、磁極片２，２間の空隙７内に、静磁界を発生
させる構成が知られている。

例えば、上記構成において、より安定した均一
磁界を形成するため、磁極片の対向面の各々の周
縁部に環状突起３を設け、あるいはさらに磁極片
の対向面の各々の中央部に凸状突起を設けた磁界
発生装置が提案（実開昭60−166110号公報）され
ている。

また、既設建物内への搬入容易性や、設置スペ
ースの削減などの磁気回路の小型化、被検者への
圧迫感の軽減を目的に一対の板状継鉄を長方形と
なした磁界発生装置が提案（実開昭62−101206号
公報）されている。

MRIの設置に際し、外部からのあらゆる漏洩
磁界の悪影響をさけるため、部屋全体にパーマロ
イなどの高価な軟磁性材料を用いて磁気シールド
を施している。

ところが、MRI自体の漏洩磁束が大きいと、
上記磁気シールドの効果が低減するため、軟磁性
材料厚みを増すなどの対策が必要である。

かかる磁界発生装置において、磁気回路からの
漏洩は、磁石からの直接の漏洩磁束と、継鉄面か
らの漏洩磁束の２つに分けられる。

用いる継鉄の透磁率がら無限大であれば、継鉄
からの漏洩磁束は発生しないはずであるが、現実
にはこのような磁性材料は存在しないため、漏洩
磁界が存在し、磁気シールド効果の低減のみなら
ず、漏洩磁界は周囲の電子機器等に悪影響を与え
る恐れがあり、できるだけ小さく抑えることが必
要である。

考案の目的 この考案は、かかる現状に鑑み、極めて強力な
磁界が得られる永久磁石を使用した磁界発生装置
において、空隙内に発生した高精度で均一かつ安
定な磁界を維持しかつ外部漏洩磁界を小さくした
MRI用磁界発生装置の提供を目的としている。

考案の概要 この考案は、空隙を形成して対向する一対の永
久磁石構成体を一対の板状継鉄に設け、さらに板
状継鉄間の他の継鉄で磁気的結合し、該空隙に磁
界を発生させるMRI用磁界発生装置において、 一対の板状継鉄の少なくとも一方の外向面に、
例えば、永久磁石構成体の外周形状と相似形位置
に、漏洩磁界の方向と逆の方向の磁化を有する複
数のシールド用磁石を着設したことを特徴とする
MRI用磁界発生装置である。

この考案は、板状継鉄の外向面にシールド用磁
石を着設したことにより、空隙に極めて強力な磁
界を発生する磁界発生装置において、板状継鉄の
垂直方向のみならず水平方向の外部漏洩磁界も小
さく、例えば、空隙中心から2m以上の位置での
漏洩磁束を5G以下に低減でき、部屋全体の磁気
シールド用軟磁性材料を少なくできる利点があ
る。

考案の構成 この考案において、磁気回路は、円柱状や角柱
状の柱状継鉄等、種々の形状からなる継鉄を間隔
部材として空隙を形成し、これに磁気的に接続し
て空隙を介して対向する一対の板状継鉄の対向面
に永久磁石構成体に着設した構成であれば、いか
なる構成であつてもよく、永久磁石構成体の磁気
特性、形状寸法、継鉄の形状寸法等を、所要空隙
の大きさ等に応じて適宜選定することが望まし
い。

この考案において、均一磁界を形成する為に永
久磁石構成体の対向面に磁極片を設けることが望
ましい。該磁極片は、任意の形状、形態を取り得
るが、磁界の均一度向上を目的に、円板状磁性体
の外周部に環状突起を形成したもの、さらに、磁
極片中央部に断面台形状の凸状突起を設けたもの
等が適宜採用でき、また、磁極片の材質も、種々
の磁性材のバルクからなるもの、磁性粉を固めた
もの、同心円状にラミネートしたもの、異材質等
を複合したもの等、適宜選定できる。

かかる磁気回路に用いる磁石構成体の永久磁石
は、フエライト磁石、アルニコ系磁石、希土類コ
バルト系磁石が使用できるが、特に、Ｒとして
NdやPrを中心とする資源的に豊富な軽希土類を
用い、Ｂ、Feを主成分として30MG0e以上の極め
て高いエネルギー積を示す、Fe−Ｂ−Ｒ系永久
磁石を使用することにより、著しく小型化するこ
とができる。

この考案において、板状継鉄の外向面に設ける
シールド用磁石は、漏洩磁界の方向と逆の方向の
磁化を有する複数の磁石からなり、空隙内の磁界
均一度と共に磁界強度も低下させることなく、漏
洩磁束を低減できる磁気シールド効果を有する。

上記シールド用磁石は、上下一対の板状継鉄の
いずれか一方に着設できれば、磁石材質や形態、
着設方法は任意であるが、空隙内の磁界均一度を
維持するために板状継鉄上にできるだけ対称配置
することが望ましく、実施例に示す如く、永久磁
石構成体の外周形状と相似形位置に環状配置する
ことが望ましい。

また、シールド用磁石の寸法が大きすぎたり、
数が多すぎると磁気回路重量が増加するだけでな
く、かえつて逆方向の漏洩磁束を発生させるた
め、さらに、シールド用磁石のうち着設位置が適
切でないものがあると前記の磁気シールド効果が
低下したり、逆方向の漏洩磁束を発生させるた
め、永久磁石構成体の磁気特性、磁極片形状、寸
法、空隙寸法などに応じて、シールド用磁石の磁
力、寸法、着設数や位置を適宜選定する必要があ
る。

図面に基づく考案の開示 第１図はこの考案の一実施例を示す磁界発生装
置の斜視説明図である。

磁気回路は、第１図に示す如く、主面が長方形
からなる一対の板状継鉄４，５を、各板状継鉄
４，５の四隅に配設した４本の円柱状継鉄６で磁
気的に連結して対向配置し、該対向面に一対の永
久磁石構成体１，１を着設してある。

さらに、磁気回路は、Fe−Ｂ−Ｒ系磁石から
なる一対の永久磁石構成体１，１の対向面に、周
縁部に環状突起３を設けた磁極片２，２を固着し
て対向させ、磁極片２，２間の空隙７内に、静磁
界を発生させる構成からなる。

上記磁気回路からなる磁界発生装置において、
板状継鉄４の外向主面に、シールド用磁石８が着
設してある。

詳述すると、板状継鉄４の主面中心にその裏面
側に着設してある永久磁石構成体１の外周形状と
相似形位置に環状に８個のフエライト磁石からな
るシールド用磁石８を配置してある。

必要に応じて、環状配置したフエライト磁石の
内側にさらに２個あるいは４個のシールド用磁石
８を配置するのもよい。なお、第１図に示す例で
は図示しないが、板状継鉄５の外向主面、すなわ
ち永久磁石構成体１の裏面側にも同様にシールド
用磁石８を配置してある。

考案の効果 この考案による磁界発生装置は、上述の如く、
一対の板状継鉄４，５の対向主面にシールド用磁
石８を設けたことにより、空隙７に極めて強力な
磁界を発生する磁気回路であつても、外部漏洩磁
界が板状継鉄４，５の垂直方向のみならず水平方
向も小さく、例えば、空隙中心から2m以上の位
置での漏洩磁束を5G以下に低減でき、周囲の電
子機器等に悪影響を与えることが少なく、MRI
設置用の部屋全体に設ける磁気シールド用軟磁性
材料を少なくできる利点がある。

実施例 常温時の（BH）maxが35MGOeを示すFe−Ｂ
−Ｒ系永久磁石を用い、直径300mm、高さ1.0mmの
凸状突起と、外形1100mm、内径900mm、高さ45mm
の環状突起を有する磁極片を配置し、磁極片の対
向距離を500mmに設定した第３図に示す従来の磁
界発生装置において、空隙７外のＺ軸方向の磁界
強度を測定したところ、第２図に実線（●印）で
示す如く、漏洩磁界が認められた。

そこで、上記構成の磁界発生装置において、第
１図に示す如く、一対の板状継鉄４，５外向主面
に、シールド用磁石８，８を設け、同様に外部漏
洩磁界を測定したところ、第２図に一転鎖線（▲
印）で示す如く、漏洩磁界が著しく低減されたこ
とが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す磁界発生装
置の斜視説明図である。第２図は磁界発生装置の
空隙外のＺ軸方向の磁界強度を測定した結果を示
すグラフである。第３図は従来の磁界発生装置を
示す縦断説明図である。 １……永久磁石構成体、２……磁極片、３……
環状突起部、４，５……板状継鉄、６……柱状継
鉄、７……空隙、８……シールド用磁石。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 空隙を形成して対向する一対の永久磁石構成体
   を一対の板状継鉄に設け、さらに板状継鉄間を他
   の継鉄で磁気的結合し、該空隙に磁界を発生させ
   るMRI用磁界発生装置において、 一対の板状継鉄の少なくとも一方の外向面に、
   漏洩磁界の方向と逆の方向の磁化を有する複数の
   シールド用磁石を着設したことを特徴とする
   MRI用磁界発生装置。