JPH0614913B2 - 核磁気共鳴装置 - Google Patents
核磁気共鳴装置Info
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- JPH0614913B2 JPH0614913B2 JP1166692A JP16669289A JPH0614913B2 JP H0614913 B2 JPH0614913 B2 JP H0614913B2 JP 1166692 A JP1166692 A JP 1166692A JP 16669289 A JP16669289 A JP 16669289A JP H0614913 B2 JPH0614913 B2 JP H0614913B2
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- gradient magnetic
- bobbin
- resonance apparatus
- vibration
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は核磁気共鳴装置における傾斜磁場コイルの変形
防止構造に関する。
防止構造に関する。
従来の医療用核磁気共鳴装置では、特開昭61−279238号
公報に記載されているように、クライオスタット内側に
形成されたボア内の静磁場を直角に切り断面のXY方向
に、互いに対向するように配置された対の鞍形状の傾斜
磁場コイルを、抵抗率の非常に大きなエポキシ樹脂等で
製作した円筒状の支持体,ボビン上に直接固定してい
た。この傾斜磁場コイルに周期的なパルス電流を流して
ボア内に周期的な傾斜磁場を発生させて、被検査者の3
次元断面画像信号を得ていた。このパルス電流を流す
時、ボア内の静磁場を横切る方向に電流が流れる導線
に、フレミングの左手の法則に従った電磁力が作用し、
傾斜磁場コイルを変形しようとする力が働き、このため
にボビンにパルス的な荷重がかかっていた。この荷重に
よりボビンが振動して騒音を発生するため、ボビンと傾
斜磁場コイル間に防振ゴムを挾み、更に、傾斜磁場コイ
ルをバンドで防振ゴム上に縛りつけていた。
公報に記載されているように、クライオスタット内側に
形成されたボア内の静磁場を直角に切り断面のXY方向
に、互いに対向するように配置された対の鞍形状の傾斜
磁場コイルを、抵抗率の非常に大きなエポキシ樹脂等で
製作した円筒状の支持体,ボビン上に直接固定してい
た。この傾斜磁場コイルに周期的なパルス電流を流して
ボア内に周期的な傾斜磁場を発生させて、被検査者の3
次元断面画像信号を得ていた。このパルス電流を流す
時、ボア内の静磁場を横切る方向に電流が流れる導線
に、フレミングの左手の法則に従った電磁力が作用し、
傾斜磁場コイルを変形しようとする力が働き、このため
にボビンにパルス的な荷重がかかっていた。この荷重に
よりボビンが振動して騒音を発生するため、ボビンと傾
斜磁場コイル間に防振ゴムを挾み、更に、傾斜磁場コイ
ルをバンドで防振ゴム上に縛りつけていた。
一方、従来の医療用核磁気共鳴装置では、特開昭62−26
1105号公報や特開昭62−229906号公報に記載されてるよ
うに、鞍形状の1対の傾斜磁場コイルが、抵抗率の非常
に大きなエポキシ樹脂等の材料で製作した円筒状の支持
体であるボビン上に直接固定されていた。この傾斜磁場
コイルを、ボア内の均一静磁場内に配置し、ボア内の被
検査者の2次元断面画像処理を行うために傾斜磁場コイ
ルに周期的なパルス電流を流し、静磁場中に周期的な傾
斜磁場分布を与えるようにしていた。従って、パルス電
流を流す時には、静磁場によって傾斜磁場コイルの円周
部に半径方向の電磁力が生じる。
1105号公報や特開昭62−229906号公報に記載されてるよ
うに、鞍形状の1対の傾斜磁場コイルが、抵抗率の非常
に大きなエポキシ樹脂等の材料で製作した円筒状の支持
体であるボビン上に直接固定されていた。この傾斜磁場
コイルを、ボア内の均一静磁場内に配置し、ボア内の被
検査者の2次元断面画像処理を行うために傾斜磁場コイ
ルに周期的なパルス電流を流し、静磁場中に周期的な傾
斜磁場分布を与えるようにしていた。従って、パルス電
流を流す時には、静磁場によって傾斜磁場コイルの円周
部に半径方向の電磁力が生じる。
この他傾斜磁場コイルの支持の工夫として特開昭63−15
8047号公報,同62−239503号公報記載の技術がある。
8047号公報,同62−239503号公報記載の技術がある。
以上のような核磁気共鳴装置では傾斜磁場コイルがボビ
ン上に直接固定されていたため、パルス電流を流すと、
電磁力によるパルス的な荷重によって、ボビンが振動し
て、ボビン全体から大きな音が発生し、被検査者に不快
感を与えてしまう問題があった。この場合に発生する音
の周波数域は、250Hz〜8KHzの低周波数から高周波
数域までの全搬にわたっていた。
ン上に直接固定されていたため、パルス電流を流すと、
電磁力によるパルス的な荷重によって、ボビンが振動し
て、ボビン全体から大きな音が発生し、被検査者に不快
感を与えてしまう問題があった。この場合に発生する音
の周波数域は、250Hz〜8KHzの低周波数から高周波
数域までの全搬にわたっていた。
また、ボビンと傾斜磁場コイルの間に防振ゴム挾むと騒
音は緩和されるが、傾斜磁場コイルをテープ状の固着体
で固定しているため、引張り方向以外の剛性が不足し、
傾斜磁場コイル自身が振動し、ボア内の磁場分布に変化
が生じ、実際と異なる像の歪の画像に生じてしまうとい
う問題があった。
音は緩和されるが、傾斜磁場コイルをテープ状の固着体
で固定しているため、引張り方向以外の剛性が不足し、
傾斜磁場コイル自身が振動し、ボア内の磁場分布に変化
が生じ、実際と異なる像の歪の画像に生じてしまうとい
う問題があった。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、傾斜磁場の電磁力によって生じる騒音を低減
でき、かつ、高画質の画像を形成できる核磁気共鳴装置
を提供することを目的とする。
たもので、傾斜磁場の電磁力によって生じる騒音を低減
でき、かつ、高画質の画像を形成できる核磁気共鳴装置
を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、x,y,z各方向の傾斜磁
場コイルを一体に締結または成形し、さらに弾性体を介
して、位置決め支持用のボビンに一体化し、傾斜磁場コ
イルをボア内に精密に位置決めするようにし、さらに、
ボビンの外周面に複数個の質量−ばね系を付設させ、ボ
ビンの外周面の振動と逆位相の振動を発生させて、ボビ
ンの振動を打ち消すようにし、また、ボビンの内外周面
にウレタン,グラスウールなどの吸音材を貼付し、質量
−ばね系で低減できなかった周波数の騒音を低減できる
ようにしたものである。
場コイルを一体に締結または成形し、さらに弾性体を介
して、位置決め支持用のボビンに一体化し、傾斜磁場コ
イルをボア内に精密に位置決めするようにし、さらに、
ボビンの外周面に複数個の質量−ばね系を付設させ、ボ
ビンの外周面の振動と逆位相の振動を発生させて、ボビ
ンの振動を打ち消すようにし、また、ボビンの内外周面
にウレタン,グラスウールなどの吸音材を貼付し、質量
−ばね系で低減できなかった周波数の騒音を低減できる
ようにしたものである。
〔作用〕 この発明において電磁力によって生じる傾斜磁場コイル
のパルス的な荷重を傾斜コイルとボビンとの間に挾んだ
弾性体が吸収する。
のパルス的な荷重を傾斜コイルとボビンとの間に挾んだ
弾性体が吸収する。
また、x,y,z3方向の傾斜磁場コイルを締結する高
剛性の固定具は、傾斜磁場コイルの剛性を増し、かつ、
傾斜磁場コイルを弾性体で支持したとき、全ての方向で
剛性を均一化する作用をする。
剛性の固定具は、傾斜磁場コイルの剛性を増し、かつ、
傾斜磁場コイルを弾性体で支持したとき、全ての方向で
剛性を均一化する作用をする。
さらに、質量−ばね系の固有振動数をボビンの振動数と
合致させると、質量−ばね系はボビンの振動方向とは逆
向きに振動し、ボビン振動を抑えるように動作する。こ
れにより、ボビンの振動によって発生する騒音を低減す
ることができる。
合致させると、質量−ばね系はボビンの振動方向とは逆
向きに振動し、ボビン振動を抑えるように動作する。こ
れにより、ボビンの振動によって発生する騒音を低減す
ることができる。
また、ボビンの内外周面に貼付した吸音材は、質量−ば
ね系で低減できなかった周波数の騒音を吸音材の吸音効
果により吸音し、騒音を低減できる。
ね系で低減できなかった周波数の騒音を吸音材の吸音効
果により吸音し、騒音を低減できる。
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る核磁気共鳴装置の構造
を示す図で、円筒体の側面より手前側の外筒(シールド
部)及びクライオスタット部を除去して内部の様子を示
した図である。第2図はボビンおよび傾斜磁場コイルの
取付状況を示す図である。
を示す図で、円筒体の側面より手前側の外筒(シールド
部)及びクライオスタット部を除去して内部の様子を示
した図である。第2図はボビンおよび傾斜磁場コイルの
取付状況を示す図である。
内部を真空断熱したクライオスタット1内に液体ヘリウ
ム槽2を設け、これに静磁場発生用の超電導マグネット
(磁石)3を内蔵させて高磁場発生手段を構成し、超電
導マグネット3を液体ヘリウム4で冷却する。この超電
導マグネット3によってクライオスタット1の中央部空
間のボア5内に軸方向の0.5〜4テスラの静磁場が発生
する。
ム槽2を設け、これに静磁場発生用の超電導マグネット
(磁石)3を内蔵させて高磁場発生手段を構成し、超電
導マグネット3を液体ヘリウム4で冷却する。この超電
導マグネット3によってクライオスタット1の中央部空
間のボア5内に軸方向の0.5〜4テスラの静磁場が発生
する。
ボア5内には、静磁場方向zに対して、それぞれy方
向,x方向,z方向に傾斜磁場コイル6,7を配置し
(尚、6はx方向,y方向)、これらの傾斜磁場コイル
は締結金具15,16により締結し、一体化され、弾性
体9を介して、クライオスタット1に一端を固定したボ
ビン(支持体)10で支持される。また、コイル内に流
すパルス電流により、x方向おわよびy方向のコイルに
は円周方向に電流が流れる部分に対して荷重が作用す
る。頻雑さを避けるため、xおよびy方向の傾斜磁場コ
イルのみを示している。
向,x方向,z方向に傾斜磁場コイル6,7を配置し
(尚、6はx方向,y方向)、これらの傾斜磁場コイル
は締結金具15,16により締結し、一体化され、弾性
体9を介して、クライオスタット1に一端を固定したボ
ビン(支持体)10で支持される。また、コイル内に流
すパルス電流により、x方向おわよびy方向のコイルに
は円周方向に電流が流れる部分に対して荷重が作用す
る。頻雑さを避けるため、xおよびy方向の傾斜磁場コ
イルのみを示している。
ボア5内のxおよびy方向に磁場分布を発生させるため
に2対の傾斜磁場コイル6および7を配置する。傾斜磁
場コイル6および7は締結金具15,16により一体化
されており、剛性は非常に高く、複数個の弾性体9を介
して、ボビン10に固着されている。
に2対の傾斜磁場コイル6および7を配置する。傾斜磁
場コイル6および7は締結金具15,16により一体化
されており、剛性は非常に高く、複数個の弾性体9を介
して、ボビン10に固着されている。
ボビン10の両端部は、支持ボルト11によってクライ
オスタット1の内面で支持されており、これによって、
鞍形コイル6および7の位置合せ(すなわち円筒体の軸
芯合わせ)を行う。また、クライオスタットの外側に
は、漏えい磁場空間域を小さく押えるため、重量が数ト
ンの鉄製の磁気シールド体12を設けている。
オスタット1の内面で支持されており、これによって、
鞍形コイル6および7の位置合せ(すなわち円筒体の軸
芯合わせ)を行う。また、クライオスタットの外側に
は、漏えい磁場空間域を小さく押えるため、重量が数ト
ンの鉄製の磁気シールド体12を設けている。
鞍形の傾斜磁場コイル6および7に傾斜磁場発生用のパ
ルス電流を流す場合、コイルの円周部に作用する電磁力
は、フレミングの左手の法則に従い、静磁場方向が第1
図中左から右方向にあるとき、左端上側コイル円周部に
は半径方向外向に、同下側のコイル円周部には半径方向
軸中心向きに作用する。またコイル6および7の左側中
央部の円周部には電流が逆向きに流れるので、これと逆
向きの荷重が作用する。以上に述べた電磁力に起因する
作用は鞍形コイル6および7を変形させようとするもの
であり、若しコイル6および7が変形するならば傾斜磁
場に歪が生じて画像処理精度が低下することになる。
ルス電流を流す場合、コイルの円周部に作用する電磁力
は、フレミングの左手の法則に従い、静磁場方向が第1
図中左から右方向にあるとき、左端上側コイル円周部に
は半径方向外向に、同下側のコイル円周部には半径方向
軸中心向きに作用する。またコイル6および7の左側中
央部の円周部には電流が逆向きに流れるので、これと逆
向きの荷重が作用する。以上に述べた電磁力に起因する
作用は鞍形コイル6および7を変形させようとするもの
であり、若しコイル6および7が変形するならば傾斜磁
場に歪が生じて画像処理精度が低下することになる。
しかし本例においては、傾斜磁場コイル6および7は強
固に連結され、剛性も大きくなっているので、この荷重
による傾斜磁場コイル6および7の変形は拘束され、か
つ、その変位量を非常に小さくすることができる。傾斜
磁場コイル6および7にかかる荷重は弾性体9に伝わる
が、多数個の弾性体9に分散するため、単位面積当りの
荷重は小さい。したがって、弾性体9の変位量は十分小
さく、傾斜磁場分布に乱れを生じさせることなく、その
結果、3次元空間で高画質の画像を得ることができる。
固に連結され、剛性も大きくなっているので、この荷重
による傾斜磁場コイル6および7の変形は拘束され、か
つ、その変位量を非常に小さくすることができる。傾斜
磁場コイル6および7にかかる荷重は弾性体9に伝わる
が、多数個の弾性体9に分散するため、単位面積当りの
荷重は小さい。したがって、弾性体9の変位量は十分小
さく、傾斜磁場分布に乱れを生じさせることなく、その
結果、3次元空間で高画質の画像を得ることができる。
傾斜磁場コイル6および7で発生した電磁力は弾性体9
でほとんど吸収されるが、場合によっては弾性体9で十
分吸収しきれない場合がある。このような場合ボビン1
0が振動し騒音を発生する。ボビン10の振動数を(H
z)とし、質量−ばね系(ダンパ)13の質量(重鍾)1
4をm,ばね定数をkとすると、ダンパ13の固有振動
数0は、 で与えられる。0 =になるように質量mおよびばね定数kを設定す
れば、ダンパ13はボビン10の振動方向とは逆の方向
に振動し、ボビン10の振動を抑える方向に慣性力が加
わり、ボビン10の振動は低減され、騒音も下がる。
でほとんど吸収されるが、場合によっては弾性体9で十
分吸収しきれない場合がある。このような場合ボビン1
0が振動し騒音を発生する。ボビン10の振動数を(H
z)とし、質量−ばね系(ダンパ)13の質量(重鍾)1
4をm,ばね定数をkとすると、ダンパ13の固有振動
数0は、 で与えられる。0 =になるように質量mおよびばね定数kを設定す
れば、ダンパ13はボビン10の振動方向とは逆の方向
に振動し、ボビン10の振動を抑える方向に慣性力が加
わり、ボビン10の振動は低減され、騒音も下がる。
ダンパ13を設置する位置はボビン10の振動が大きい
ところ、すなわち、振動の腹または腹の近くがよい。ボ
ビン10の振動の腹は通常、複数個あり、ダンパ13も
複数個設置する。
ところ、すなわち、振動の腹または腹の近くがよい。ボ
ビン10の振動の腹は通常、複数個あり、ダンパ13も
複数個設置する。
第3図は防振ゴム17をばねに使ったダンパの実施例,
第4図はコイルばね18を使ったダンパの実施例,第5
図は片持梁の板ばね19を使ったダンパの実施例、第6
図は両持梁の板ばね19を使ったダンパの実施例であ
る。
第4図はコイルばね18を使ったダンパの実施例,第5
図は片持梁の板ばね19を使ったダンパの実施例、第6
図は両持梁の板ばね19を使ったダンパの実施例であ
る。
ダンパ13は特定の振動周波数が卓越しているときにそ
の振動を低減させるのに効果があるが、場合によっては
複数個の振動周波数が卓越しているときがある。このよ
うな場合には、ダンパ13で設定されていない周波数の
振動,騒音が発生するため、ボビン10の内外周面に、
ウレタン,グラスウール,モルトプレーンなどの吸音材
8を貼付し、騒音の発生を抑える。
の振動を低減させるのに効果があるが、場合によっては
複数個の振動周波数が卓越しているときがある。このよ
うな場合には、ダンパ13で設定されていない周波数の
振動,騒音が発生するため、ボビン10の内外周面に、
ウレタン,グラスウール,モルトプレーンなどの吸音材
8を貼付し、騒音の発生を抑える。
本発明によれば、傾斜磁場コイルにパルス電流を流した
時に生じる電磁力によって、傾斜磁場コイルに作用する
変形荷重を、剛性の大きなコイルで受け、その変形量を
十分小さく押え込み、かつ、その荷重を弾性体で大部分
吸収し、弾性体を介して位置決めされたボビンに均等に
伝播できるので、ボビンの変形量も十分小さくすること
が可能となる。従って、傾斜磁場コイルの動きによる磁
場の乱れが無く、高画質の画像を得られる効果がある。
時に生じる電磁力によって、傾斜磁場コイルに作用する
変形荷重を、剛性の大きなコイルで受け、その変形量を
十分小さく押え込み、かつ、その荷重を弾性体で大部分
吸収し、弾性体を介して位置決めされたボビンに均等に
伝播できるので、ボビンの変形量も十分小さくすること
が可能となる。従って、傾斜磁場コイルの動きによる磁
場の乱れが無く、高画質の画像を得られる効果がある。
また、該電磁力によって生じるコイルの振動を、弾性体
によって吸収し、その振動をボビン及びクライオスタッ
トに伝播せず、かつ、放射面積を小さくできるので、騒
音を低減できる効果もあり、よって被検査者の不快感を
与えることがなくなる。
によって吸収し、その振動をボビン及びクライオスタッ
トに伝播せず、かつ、放射面積を小さくできるので、騒
音を低減できる効果もあり、よって被検査者の不快感を
与えることがなくなる。
また、質量−ばね系により、ボビン外周面の振動と逆位
相の振動をボビンへ加えることができるので、ボビン外
周面の振動を打ち消すことができ、ボビンの振動によっ
て発生する騒音を低減できる効果がある。
相の振動をボビンへ加えることができるので、ボビン外
周面の振動を打ち消すことができ、ボビンの振動によっ
て発生する騒音を低減できる効果がある。
さらに、ボビンの内外周面に貼付した吸音材により、質
量−ばね系では低減できなかった周波数の騒音を低減で
きる効果がある。
量−ばね系では低減できなかった周波数の騒音を低減で
きる効果がある。
第1図は本発明の一実施例に係る核磁気共鳴装置の内部
構造物の部分断面図、第2図は第1図の実施例装置に適
用するボビン及び傾斜磁場コイルの部分を示す要部断面
図、第3図,第4図,第5図及び第6図は夫々第1図の
実施例に適用する質量−ばね系(ダンパ)の要部断面模
式図である。 1……クライオスタット、3……超電導マグネット、5
……ボア、6……傾斜磁場コイル(x方向)、7……傾
斜磁場コイル(y方向)、8……吸音材、9……弾性
体、10……ボビン、13……質量−ばね系(ダン
パ)。
構造物の部分断面図、第2図は第1図の実施例装置に適
用するボビン及び傾斜磁場コイルの部分を示す要部断面
図、第3図,第4図,第5図及び第6図は夫々第1図の
実施例に適用する質量−ばね系(ダンパ)の要部断面模
式図である。 1……クライオスタット、3……超電導マグネット、5
……ボア、6……傾斜磁場コイル(x方向)、7……傾
斜磁場コイル(y方向)、8……吸音材、9……弾性
体、10……ボビン、13……質量−ばね系(ダン
パ)。
───────────────────────────────────────────────────── 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 9118−2J G01N 24/06 Z (72)発明者 主藤 剛 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内 (72)発明者 大塚 雅之 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内 (72)発明者 菊地 勝昭 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 下出 新一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 根本 武夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 平1−303140(JP,A) 特開 平2−302245(JP,A) 実開 平1−157715(JP,U) 特公 平3−70490(JP,B2)
Claims (3)
- 【請求項1】円筒空間に均一な高磁場を供給する強磁場
発生手段と、該円筒空間内の半径方向に傾斜磁場分布を
供給する傾斜磁場発生手段と、該傾斜磁場発生手段を前
記円筒空間内の所定の位置に固定する支持体とを備えて
成る核磁気共鳴装置において、前記傾斜磁場発生手段と
前記支持体との間に該支持体よりも剛性の小さな弾性体
を設け、さらに、該支持体の外周面に質量とばねで構成
するダンパを付設し、かつ、該支持体の内外周面に吸音
材を貼付したことを特徴とする核磁気共鳴装置。 - 【請求項2】請求項1に記載のばねは防振ゴム,高分子
化合物樹脂,金属などの弾性体で構成されることを特徴
とする核磁気共鳴装置。 - 【請求項3】請求項1に記載の傾斜磁場発生手段はx,
y,zの各方向成分のコイルが一体に締結または成形さ
れていることを特徴とする核磁気共鳴装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1166692A JPH0614913B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 核磁気共鳴装置 |
US07/454,262 US5084676A (en) | 1988-12-23 | 1989-12-21 | Nuclear magnetic resonance apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1166692A JPH0614913B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 核磁気共鳴装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0332643A JPH0332643A (ja) | 1991-02-13 |
JPH0614913B2 true JPH0614913B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=15835972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1166692A Expired - Fee Related JPH0614913B2 (ja) | 1988-12-23 | 1989-06-30 | 核磁気共鳴装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0614913B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07119116A (ja) * | 1993-09-01 | 1995-05-09 | Kawada Kogyo Kk | 暴風時質量付加型吊橋 |
JP4616077B2 (ja) * | 2005-05-25 | 2011-01-19 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 磁気共鳴イメージング装置 |
JP5268716B2 (ja) * | 2009-03-06 | 2013-08-21 | 株式会社日立製作所 | 磁気共鳴イメージング装置 |
US8474572B2 (en) * | 2011-08-25 | 2013-07-02 | General Electric Company | Apparatus and method to attenuate vibration and acoustic noise |
DE102011082402B4 (de) | 2011-09-09 | 2015-01-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetresonanzvorrichtung |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1166692A patent/JPH0614913B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0332643A (ja) | 1991-02-13 |
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