JPH06251930A - Ｍｒｉ用磁界発生装置 - Google Patents
Ｍｒｉ用磁界発生装置Info
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- JPH06251930A JPH06251930A JP5063397A JP6339793A JPH06251930A JP H06251930 A JPH06251930 A JP H06251930A JP 5063397 A JP5063397 A JP 5063397A JP 6339793 A JP6339793 A JP 6339793A JP H06251930 A JPH06251930 A JP H06251930A
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- magnetic
- mri
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空隙内の磁界均一度を低下させることなく、
渦電流の発生を低減して短時間で傾斜磁界が所定の強度
に上昇し得る構成、残磁現象を低減して鮮明な画像を得
ることができる構成からなるＭＲＩ用磁界発生装置磁極
片の提供。 【構成】 ２枚の継鉄板１，１を４本の柱状継鉄２にて
対向配置し、各継鉄板１，１の対向面中央に円盤状永久
磁石構成体３，３を着設し、永久磁石構成体３，３の空
隙対向面に着設した磁極片４，４を、鉄などの円盤状ベ
ース材料５の周縁上に突起６を配置して突起６とその近
傍の表層部７をけい素鋼板またはソフトフェライトにて
形成し、中央部に大部分が平坦突起からなるソフトフェ
ライト製の中央突起部８を設ける。 【効果】 空隙９の磁界が均一化され、傾斜磁界コイル
にＧＣパルスが通電されても周縁突起部６近傍に発生す
る渦電流は低減され、鮮明な断層画像が得られる。
渦電流の発生を低減して短時間で傾斜磁界が所定の強度
に上昇し得る構成、残磁現象を低減して鮮明な画像を得
ることができる構成からなるＭＲＩ用磁界発生装置磁極
片の提供。 【構成】 ２枚の継鉄板１，１を４本の柱状継鉄２にて
対向配置し、各継鉄板１，１の対向面中央に円盤状永久
磁石構成体３，３を着設し、永久磁石構成体３，３の空
隙対向面に着設した磁極片４，４を、鉄などの円盤状ベ
ース材料５の周縁上に突起６を配置して突起６とその近
傍の表層部７をけい素鋼板またはソフトフェライトにて
形成し、中央部に大部分が平坦突起からなるソフトフェ
ライト製の中央突起部８を設ける。 【効果】 空隙９の磁界が均一化され、傾斜磁界コイル
にＧＣパルスが通電されても周縁突起部６近傍に発生す
る渦電流は低減され、鮮明な断層画像が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、医療用磁気共鳴断層
撮影装置等に用いられる磁界発生装置の改良に係り、空
隙を形成して対向する一対の磁極片を有し、特にその周
縁部に設けた突起部の少なくとも表層を積層けい素鋼板
またはソフトフェライトで形成し、空隙内の磁界均一度
を損なうことなく、傾斜磁界コイルによる磁極片内の渦
電流、残磁現象の低減を図り、高速撮像を可能にしたＭ
ＲＩ用磁界発生装置に関する。
撮影装置等に用いられる磁界発生装置の改良に係り、空
隙を形成して対向する一対の磁極片を有し、特にその周
縁部に設けた突起部の少なくとも表層を積層けい素鋼板
またはソフトフェライトで形成し、空隙内の磁界均一度
を損なうことなく、傾斜磁界コイルによる磁極片内の渦
電流、残磁現象の低減を図り、高速撮像を可能にしたＭ
ＲＩ用磁界発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】医療用磁気共鳴断層撮影装置（以下ＭＲ
Ｉ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、空隙内の撮像視野内には、０．０２〜２．０
Ｔ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。
Ｉ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、空隙内の撮像視野内には、０．０２〜２．０
Ｔ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。
【０００３】ＭＲＩに用いる磁界発生装置として、磁界
発生源にＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を用いた一対の永久磁石構
成体の各々の一方端に磁極片を固着して対向させ、他方
端を継鉄にて連結し、磁極片間の空隙内に、静磁界を発
生させる構成が知られている。磁極片には、空隙内にお
ける磁界分布の均一度を向上させるために、周辺部に環
状突起を設けてあり、通常、電磁軟鉄、純鉄等の磁性材
料を削り出した板状のバルク（一体物）から構成される
（特開昭６０−８８４０７号公報）。
発生源にＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を用いた一対の永久磁石構
成体の各々の一方端に磁極片を固着して対向させ、他方
端を継鉄にて連結し、磁極片間の空隙内に、静磁界を発
生させる構成が知られている。磁極片には、空隙内にお
ける磁界分布の均一度を向上させるために、周辺部に環
状突起を設けてあり、通常、電磁軟鉄、純鉄等の磁性材
料を削り出した板状のバルク（一体物）から構成される
（特開昭６０−８８４０７号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＭＲＩでは、空隙内の
位置情報を得るために、通常Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向に対応
する３組のコイル群からなる傾斜磁界コイル（ＧＣ）が
各磁極片の近傍に配置され、この傾斜磁界コイルに、パ
ルス電流を通電することによって台形波状に時間変化す
る所望方向の傾斜磁界を発生することができる。
位置情報を得るために、通常Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向に対応
する３組のコイル群からなる傾斜磁界コイル（ＧＣ）が
各磁極片の近傍に配置され、この傾斜磁界コイルに、パ
ルス電流を通電することによって台形波状に時間変化す
る所望方向の傾斜磁界を発生することができる。
【０００５】しかし、磁極片の配置は傾斜磁界コイルと
の関係において、渦電流や残留磁気の問題を有してい
る。つまり、ＭＲＩ用磁界発生装置は、通常均一な磁界
に傾斜磁界を加えることによって核磁気共鳴の信号に位
置情報を与えている。一つの画像を得るためには多数の
パルス状傾斜磁界を加えることが必要である。この傾斜
磁界は傾斜磁界コイルにパルス電流を与えて発生させる
が、その近傍に鉄のような導電率の高い導体があると渦
電流が発生し、傾斜磁界が急峻には立ち上がりにくくな
る。
の関係において、渦電流や残留磁気の問題を有してい
る。つまり、ＭＲＩ用磁界発生装置は、通常均一な磁界
に傾斜磁界を加えることによって核磁気共鳴の信号に位
置情報を与えている。一つの画像を得るためには多数の
パルス状傾斜磁界を加えることが必要である。この傾斜
磁界は傾斜磁界コイルにパルス電流を与えて発生させる
が、その近傍に鉄のような導電率の高い導体があると渦
電流が発生し、傾斜磁界が急峻には立ち上がりにくくな
る。
【０００６】例えば、高速撮像するためのＦＳＥ法（フ
ァーストスピンエコー法）では、傾斜磁界を高速で切り
かえるパルスシーケンスを利用するため、渦電流の発生
が極めて少ない磁界発生装置が必要とされている。
ァーストスピンエコー法）では、傾斜磁界を高速で切り
かえるパルスシーケンスを利用するため、渦電流の発生
が極めて少ない磁界発生装置が必要とされている。
【０００７】この発明は、ＭＲＩ用磁界発生装置の磁極
片における上記現状に鑑み提案するもので、空隙内の磁
界均一度を低下させることなく、渦電流の発生を低減し
て短時間で傾斜磁界が所定の強度に上昇し、鮮明な画像
を得ることができる構成からなる磁極片の提供を目的と
し、さらに加工、製造が容易で組立て作業性にすぐれた
構成からなる磁極片の提供を目的としている。
片における上記現状に鑑み提案するもので、空隙内の磁
界均一度を低下させることなく、渦電流の発生を低減し
て短時間で傾斜磁界が所定の強度に上昇し、鮮明な画像
を得ることができる構成からなる磁極片の提供を目的と
し、さらに加工、製造が容易で組立て作業性にすぐれた
構成からなる磁極片の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、渦電流の発
生を低減し、また残磁現象を低減しＦＳＥ法などの高速
撮像が可能な構成からなるＭＲＩ用磁界発生装置を目的
に種々検討した結果、空隙を形成して対向する一対の磁
極片の表層部をソフトフェライトで形成し、さらに磁極
片の周縁部に設けた突起部の表層をソフトフェライトま
たは積層けい素鋼板で形成することにより、磁界強度お
よび磁界均一度を低下させることなく、傾斜磁界コイル
による渦電流、並びに残磁現象を低減でき、さらに加
工、製造が容易となることを知見した。
生を低減し、また残磁現象を低減しＦＳＥ法などの高速
撮像が可能な構成からなるＭＲＩ用磁界発生装置を目的
に種々検討した結果、空隙を形成して対向する一対の磁
極片の表層部をソフトフェライトで形成し、さらに磁極
片の周縁部に設けた突起部の表層をソフトフェライトま
たは積層けい素鋼板で形成することにより、磁界強度お
よび磁界均一度を低下させることなく、傾斜磁界コイル
による渦電流、並びに残磁現象を低減でき、さらに加
工、製造が容易となることを知見した。
【０００９】すなわち、この発明は、空隙を形成して対
向する一対の磁極片を有し、該空隙に磁界を発生させる
ＭＲＩ用磁界発生装置において、磁極片の周縁部に設け
た突起部及びその近傍の少なくとも表層が積層けい素鋼
板またはソフトフェライトで形成されたことを特徴とす
るＭＲＩ用磁界発生装置である。また、この発明は上記
の構成において、周縁突起部及びその近傍を除く磁極片
の表層部がソフトフェライトで形成されたことを特徴と
するＭＲＩ用磁界発生装置である。この発明は、磁極片
の周縁突起部及びその近傍の全てまたは表層を積層けい
素鋼板またはソフトフェライトで形成、中央部に中央突
起部を設け、あるいはさらに周縁突起部及びその近傍以
外の中央突起部を含む表層部をソフトフェライトで形成
したことを特徴とするが、周縁突起部を含む磁極片の主
体を軟鉄材などの磁性材ベースで構成し、その上に積層
けい素鋼板またはソフトフェライトを積層する構成を採
用できる。
向する一対の磁極片を有し、該空隙に磁界を発生させる
ＭＲＩ用磁界発生装置において、磁極片の周縁部に設け
た突起部及びその近傍の少なくとも表層が積層けい素鋼
板またはソフトフェライトで形成されたことを特徴とす
るＭＲＩ用磁界発生装置である。また、この発明は上記
の構成において、周縁突起部及びその近傍を除く磁極片
の表層部がソフトフェライトで形成されたことを特徴と
するＭＲＩ用磁界発生装置である。この発明は、磁極片
の周縁突起部及びその近傍の全てまたは表層を積層けい
素鋼板またはソフトフェライトで形成、中央部に中央突
起部を設け、あるいはさらに周縁突起部及びその近傍以
外の中央突起部を含む表層部をソフトフェライトで形成
したことを特徴とするが、周縁突起部を含む磁極片の主
体を軟鉄材などの磁性材ベースで構成し、その上に積層
けい素鋼板またはソフトフェライトを積層する構成を採
用できる。
【００１０】この発明において、磁気回路には２枚の継
鉄板を４本の柱状継鉄にて対向配置し、各継鉄板の対向
面に磁極片を着設する構成のほか、筒状継鉄内に一対の
永久磁石構成体を対向配置し、一対の永久磁石構成体を
配置しない内周面に複数の補助永久磁石構成体を配置す
るなど種々の構成が採用でき、筒状継鉄の場合、鉄等の
軟質磁性材料が用いられるが、特に鉄、けい素鋼板等の
積層体からなる継鉄を用いることにより渦電流の低減効
果が大きくなる。
鉄板を４本の柱状継鉄にて対向配置し、各継鉄板の対向
面に磁極片を着設する構成のほか、筒状継鉄内に一対の
永久磁石構成体を対向配置し、一対の永久磁石構成体を
配置しない内周面に複数の補助永久磁石構成体を配置す
るなど種々の構成が採用でき、筒状継鉄の場合、鉄等の
軟質磁性材料が用いられるが、特に鉄、けい素鋼板等の
積層体からなる継鉄を用いることにより渦電流の低減効
果が大きくなる。
【００１１】筒状継鉄の場合、上記一対の永久磁石構成
体は空隙内の磁界形成に寄与する主たる磁界発生源であ
り、通常空隙内の磁界方向に対して直交する方向に空隙
対向面を形成している。これら一対の永久磁石構成体の
内周面に沿って配置される傾斜磁界コイルの影響によっ
て、該永久磁石構成体の内部にその空隙対向面と平行方
向に渦電流が発生する。この渦電流の発生を低減させる
ためには、例えば、永久磁石構成体は各々の永久磁石ブ
ロックの磁化方向に直交方向に電気的に絶縁されること
が重要であり、かかる構成により見かけ上の比抵抗が大
きくなり、渦電流が抑制できる。永久磁石構成体の磁化
方向は、磁気回路の構成や継鉄上の配置箇所などに応じ
て種々選定されるが、所要空隙に均一な静磁界が得られ
るように配置されれば、いかなる方向でもよい。かかる
磁気回路に用いる磁石構成体の永久磁石は、フェライト
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３０
ＭＧＯｅ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。
体は空隙内の磁界形成に寄与する主たる磁界発生源であ
り、通常空隙内の磁界方向に対して直交する方向に空隙
対向面を形成している。これら一対の永久磁石構成体の
内周面に沿って配置される傾斜磁界コイルの影響によっ
て、該永久磁石構成体の内部にその空隙対向面と平行方
向に渦電流が発生する。この渦電流の発生を低減させる
ためには、例えば、永久磁石構成体は各々の永久磁石ブ
ロックの磁化方向に直交方向に電気的に絶縁されること
が重要であり、かかる構成により見かけ上の比抵抗が大
きくなり、渦電流が抑制できる。永久磁石構成体の磁化
方向は、磁気回路の構成や継鉄上の配置箇所などに応じ
て種々選定されるが、所要空隙に均一な静磁界が得られ
るように配置されれば、いかなる方向でもよい。かかる
磁気回路に用いる磁石構成体の永久磁石は、フェライト
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３０
ＭＧＯｅ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。
【００１２】この発明において、積層けい素鋼板はその
積層方向が該磁極片の対向方向に積層された場合、ま
た、磁極片の対向方向と直交する方向に積層された場合
のいずれでもよく、さらに必要に応じて積層方向を変え
て複数層とした構成でもよく、あるいは種々の形状から
なる磁極片用部材となして、これを組み合せて所要形状
とすることができる。さらに、使用するけい素鋼板の磁
化容易軸方向の方向性は任意であるが、無方向性けい素
鋼板（ＪＩＳＣ２５５２等）にて構成した場合、残磁現
象低減に顕著な効果を示す。また、けい素鋼板の厚みは
任意の厚みでよいが、一般に入手し易いけい素鋼板は
０．３５ｍｍ程度と薄いため、積層、組立て作業性が極
めて良好となる構成として、いったん所定寸法からなる
複数枚の矩形状無方向性けい素鋼板を磁極片の対向方向
と直交する方向に所定枚数積層したブロック状磁極片用
部材を複数個作成し、これら複数個のブロック状磁極片
用部材を直接磁石構成体上に固着するか、板状の磁性材
ベースを介して磁石構成体上に固着する等の構成を提案
する。
積層方向が該磁極片の対向方向に積層された場合、ま
た、磁極片の対向方向と直交する方向に積層された場合
のいずれでもよく、さらに必要に応じて積層方向を変え
て複数層とした構成でもよく、あるいは種々の形状から
なる磁極片用部材となして、これを組み合せて所要形状
とすることができる。さらに、使用するけい素鋼板の磁
化容易軸方向の方向性は任意であるが、無方向性けい素
鋼板（ＪＩＳＣ２５５２等）にて構成した場合、残磁現
象低減に顕著な効果を示す。また、けい素鋼板の厚みは
任意の厚みでよいが、一般に入手し易いけい素鋼板は
０．３５ｍｍ程度と薄いため、積層、組立て作業性が極
めて良好となる構成として、いったん所定寸法からなる
複数枚の矩形状無方向性けい素鋼板を磁極片の対向方向
と直交する方向に所定枚数積層したブロック状磁極片用
部材を複数個作成し、これら複数個のブロック状磁極片
用部材を直接磁石構成体上に固着するか、板状の磁性材
ベースを介して磁石構成体上に固着する等の構成を提案
する。
【００１３】この発明において、ソフトフェライトの材
質は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉、Ｎｉ−Ｚｎフェライト
粉等の種々のソフトフェライト材からなり、ソフトフェ
ライト製の大ブロックを所要形状に加工したもの、ある
いは小ブロックを所要形状に接着剤で組立てたもの等が
利用でき、さらに、磁界の均一度向上を目的に、空隙側
周辺部に種々断面形状の環状突起を設けたり、中央部に
円形凸状部や断面台形状の突起部を設けたり、また、磁
極片の所要位置に、磁界の均一度調整を目的に、磁性材
または磁石からなる磁界調整片を着設してもよい。上記
ソフトフェライトの小ブロックを製造するには、例え
ば、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉等を所要形状に圧縮成形し
た後、焼結し、さらに密度の向上のため、ＨＰ、ＨＩＰ
（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）法
等の手段を併用するのもよく、得られた小ブロックを、
エポキシ樹脂などの接着剤等を用いて接着して、所要形
状に組み立てるとよい。ソフトフェライト材のうち、例
えば、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトは、磁界の均等化
手段として要求される高透磁率および高い飽和磁束密度
Ｂｓを有し、また渦電流対策として十分に高い比抵抗
と、残磁現象を防止し得る低保磁力（数Ａ／ｍ）の特性
を持っている。この発明において、ソフトフェライトは
磁石構成体から発生する磁束を効率よく空隙に作用させ
るためには、０．４Ｔ以上のＢｓを有するものが好まし
い。すなわち、ソフトフェライト内を通過する磁束量
は、そのＢｓにより決定され、その値が小さいと必然的
に飽和して磁界強度が低下してしまい、これを防ぐには
磁石を大きくする必要があり、装置の大型化を招くこと
となる。従って、Ｂｓは０．４Ｔ以上が望ましく、好ま
しくは０．５Ｔ以上、さらに好ましくは０．５５Ｔ以上
である。また、ソフトフェライトのＨｃが大きすぎる
と、残磁現象が生じるため、Ｈｃは５０Ａ／ｍ以下が望
ましく、好ましくは２０Ａ／ｍ以下、さらに好ましくは
１０Ａ／ｍ以下である。また、渦電流の低減には、比抵
抗ρが１０-5Ω・ｍ以上、さらに好ましくは１０-3Ω・
ｍ以上が望ましい。
質は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉、Ｎｉ−Ｚｎフェライト
粉等の種々のソフトフェライト材からなり、ソフトフェ
ライト製の大ブロックを所要形状に加工したもの、ある
いは小ブロックを所要形状に接着剤で組立てたもの等が
利用でき、さらに、磁界の均一度向上を目的に、空隙側
周辺部に種々断面形状の環状突起を設けたり、中央部に
円形凸状部や断面台形状の突起部を設けたり、また、磁
極片の所要位置に、磁界の均一度調整を目的に、磁性材
または磁石からなる磁界調整片を着設してもよい。上記
ソフトフェライトの小ブロックを製造するには、例え
ば、Ｍｎ−Ｚｎフェライト粉等を所要形状に圧縮成形し
た後、焼結し、さらに密度の向上のため、ＨＰ、ＨＩＰ
（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）法
等の手段を併用するのもよく、得られた小ブロックを、
エポキシ樹脂などの接着剤等を用いて接着して、所要形
状に組み立てるとよい。ソフトフェライト材のうち、例
えば、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライトは、磁界の均等化
手段として要求される高透磁率および高い飽和磁束密度
Ｂｓを有し、また渦電流対策として十分に高い比抵抗
と、残磁現象を防止し得る低保磁力（数Ａ／ｍ）の特性
を持っている。この発明において、ソフトフェライトは
磁石構成体から発生する磁束を効率よく空隙に作用させ
るためには、０．４Ｔ以上のＢｓを有するものが好まし
い。すなわち、ソフトフェライト内を通過する磁束量
は、そのＢｓにより決定され、その値が小さいと必然的
に飽和して磁界強度が低下してしまい、これを防ぐには
磁石を大きくする必要があり、装置の大型化を招くこと
となる。従って、Ｂｓは０．４Ｔ以上が望ましく、好ま
しくは０．５Ｔ以上、さらに好ましくは０．５５Ｔ以上
である。また、ソフトフェライトのＨｃが大きすぎる
と、残磁現象が生じるため、Ｈｃは５０Ａ／ｍ以下が望
ましく、好ましくは２０Ａ／ｍ以下、さらに好ましくは
１０Ａ／ｍ以下である。また、渦電流の低減には、比抵
抗ρが１０-5Ω・ｍ以上、さらに好ましくは１０-3Ω・
ｍ以上が望ましい。
【００１４】
【作用】この発明によるＭＲＩ用磁界発生装置の構成並
びに作用を図面に基づいて詳述する。図１は板状及び柱
状継鉄を用いた磁気回路にこの発明を適用したＭＲＩ用
磁界発生装置の実施例を示す斜視説明図であり、Ａは全
体、Ｂは磁極片を示す。図２は筒状継鉄を用いた磁気回
路にこの発明を適用したＭＲＩ用磁界発生装置の実施例
を示す斜視説明図であり、Ａは全体、Ｂは磁極片を示
す。図１に示す磁界発生装置は、２枚の継鉄板１，１を
４本の柱状継鉄２にて対向配置し、各継鉄板１，１の対
向面中央に円盤状永久磁石構成体３，３を着設してあ
り、さらに永久磁石構成体３，３上に磁極片４，４を着
設してあり、磁極片４は図１のＢに示す如く、鉄などの
円盤状ベース材料５の周縁上に突起６を配置してある。
突起６とその近傍の表層部７をけい素鋼板またはソフト
フェライトにて形成することにより、傾斜磁界コイルに
ＧＣパルスが通電されても周縁突起部近傍に発生する渦
電流は低減される。また、磁極片４の中央部は大部分が
平坦突起からなるソフトフェライト製の中央突起部８を
設けることにより、空隙９の磁界が均一化され、傾斜磁
界コイルによる渦電流の低減の効果とともに、ＧＣパル
スにより生じる残磁を低減させる作用効果がある。
びに作用を図面に基づいて詳述する。図１は板状及び柱
状継鉄を用いた磁気回路にこの発明を適用したＭＲＩ用
磁界発生装置の実施例を示す斜視説明図であり、Ａは全
体、Ｂは磁極片を示す。図２は筒状継鉄を用いた磁気回
路にこの発明を適用したＭＲＩ用磁界発生装置の実施例
を示す斜視説明図であり、Ａは全体、Ｂは磁極片を示
す。図１に示す磁界発生装置は、２枚の継鉄板１，１を
４本の柱状継鉄２にて対向配置し、各継鉄板１，１の対
向面中央に円盤状永久磁石構成体３，３を着設してあ
り、さらに永久磁石構成体３，３上に磁極片４，４を着
設してあり、磁極片４は図１のＢに示す如く、鉄などの
円盤状ベース材料５の周縁上に突起６を配置してある。
突起６とその近傍の表層部７をけい素鋼板またはソフト
フェライトにて形成することにより、傾斜磁界コイルに
ＧＣパルスが通電されても周縁突起部近傍に発生する渦
電流は低減される。また、磁極片４の中央部は大部分が
平坦突起からなるソフトフェライト製の中央突起部８を
設けることにより、空隙９の磁界が均一化され、傾斜磁
界コイルによる渦電流の低減の効果とともに、ＧＣパル
スにより生じる残磁を低減させる作用効果がある。
【００１５】図２に示す磁界発生装置は、６角筒状の筒
状継鉄１０の内周面に永久磁石構成体を配置する構成で
継鉄には鉄等の軟質磁性材料が用いられるが、特に鉄、
ケイ素鋼板等の積層体からなる継鉄を用いることにより
渦電流の低減効果が大きくなる。空隙内の磁界形成に寄
与する主たる磁界発生源である一対の永久磁石構成体１
１ａ，１１ｄは、通常空隙１２内の磁界方向Ｙに磁化方
向を有し、空隙対向面を形成している。その他の永久磁
石構成体１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｆの磁化方向
は、磁気回路の構成や継鉄上の配置箇所などに応じて種
々選定されるが、所要空隙に均一な静磁界が得られるよ
うに配置されれば、いかなる方向でもよい。永久磁石構
成体はいかなる形状、構成でもよく、特に磁極片の設置
されていない図中の符号１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ，１１
ｆの永久磁石構成体を複数個の電気的に絶縁された永久
磁石ブロックで構成することにより、該永久磁石構成体
に発生する渦電流を低減することができる。なお、傾斜
磁界コイルは多角筒状に組合せ配置した永久磁石構成体
内周面に沿って設置される。
状継鉄１０の内周面に永久磁石構成体を配置する構成で
継鉄には鉄等の軟質磁性材料が用いられるが、特に鉄、
ケイ素鋼板等の積層体からなる継鉄を用いることにより
渦電流の低減効果が大きくなる。空隙内の磁界形成に寄
与する主たる磁界発生源である一対の永久磁石構成体１
１ａ，１１ｄは、通常空隙１２内の磁界方向Ｙに磁化方
向を有し、空隙対向面を形成している。その他の永久磁
石構成体１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ，１１ｆの磁化方向
は、磁気回路の構成や継鉄上の配置箇所などに応じて種
々選定されるが、所要空隙に均一な静磁界が得られるよ
うに配置されれば、いかなる方向でもよい。永久磁石構
成体はいかなる形状、構成でもよく、特に磁極片の設置
されていない図中の符号１１ｂ，１１ｃ，１１ｅ，１１
ｆの永久磁石構成体を複数個の電気的に絶縁された永久
磁石ブロックで構成することにより、該永久磁石構成体
に発生する渦電流を低減することができる。なお、傾斜
磁界コイルは多角筒状に組合せ配置した永久磁石構成体
内周面に沿って設置される。
【００１６】磁極片１３は主要磁界を形成する一対の永
久磁石構成体１１ａ，１１ｄの空隙対向面に設置され、
ボルト等で磁石を貫通して継鉄１０に固定される。磁極
片の形状は、磁気回路の構成や永久磁石構成体の配置箇
所などに応じて種々選定されるが、上記の磁極片形状の
範囲内で所要空隙に均一な静磁界が得られるように選定
すればよい。磁極片１３のベース材料１４の材質として
は、鉄などの軟質磁性材料が適宜選定でき、磁極片１３
の開口部空隙対向面両端部に突起（シム）１５を配置し
てある。突起１５とその近傍の表層部１６をけい素鋼板
またはソフトフェライトにて形成することにより、傾斜
磁界コイルにＧＣパルスが通電されても周縁突起部近傍
に発生する渦電流は低減される。また、磁極片１３の中
央にも中央突起部１７を設けてあり、中央突起部１７を
ソフトフェライトにて形成することにより、空隙の磁界
が均一化され、傾斜磁界コイルによる渦電流の低減の効
果とともに、ＧＣパルスにより生じる残磁を低減させる
作用効果がある。
久磁石構成体１１ａ，１１ｄの空隙対向面に設置され、
ボルト等で磁石を貫通して継鉄１０に固定される。磁極
片の形状は、磁気回路の構成や永久磁石構成体の配置箇
所などに応じて種々選定されるが、上記の磁極片形状の
範囲内で所要空隙に均一な静磁界が得られるように選定
すればよい。磁極片１３のベース材料１４の材質として
は、鉄などの軟質磁性材料が適宜選定でき、磁極片１３
の開口部空隙対向面両端部に突起（シム）１５を配置し
てある。突起１５とその近傍の表層部１６をけい素鋼板
またはソフトフェライトにて形成することにより、傾斜
磁界コイルにＧＣパルスが通電されても周縁突起部近傍
に発生する渦電流は低減される。また、磁極片１３の中
央にも中央突起部１７を設けてあり、中央突起部１７を
ソフトフェライトにて形成することにより、空隙の磁界
が均一化され、傾斜磁界コイルによる渦電流の低減の効
果とともに、ＧＣパルスにより生じる残磁を低減させる
作用効果がある。
【００１７】この発明において、磁極片の突起部に用い
るけい素鋼板は飽和磁束密度Ｂｓが高く、空隙の磁界均
一化が達成しやすく、また保磁力Ｈｃ及びヒステリシス
損の小さな電気的に絶縁されている薄板を複数枚積層し
た構成であることから、傾斜磁界コイルにＧＣパルスが
通電されても周縁突起部近傍に発生する渦電流は低減さ
れ、しかも残磁現象を低減させることも可能となる。ま
た、磁極片表層のソフトフェライト層により空隙の磁界
が均一化され、傾斜磁界コイルによる渦電流の低減の効
果とともに、ＧＣパルスにより生じる残磁を低減させる
効果があり、鮮明な断層画像が得られる。
るけい素鋼板は飽和磁束密度Ｂｓが高く、空隙の磁界均
一化が達成しやすく、また保磁力Ｈｃ及びヒステリシス
損の小さな電気的に絶縁されている薄板を複数枚積層し
た構成であることから、傾斜磁界コイルにＧＣパルスが
通電されても周縁突起部近傍に発生する渦電流は低減さ
れ、しかも残磁現象を低減させることも可能となる。ま
た、磁極片表層のソフトフェライト層により空隙の磁界
が均一化され、傾斜磁界コイルによる渦電流の低減の効
果とともに、ＧＣパルスにより生じる残磁を低減させる
効果があり、鮮明な断層画像が得られる。
【００１８】
【実施例】図１の構成と同様の磁界発生装置に、ＢＨｍ
ａｘ３５ＭＧＯｅを有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を
用い、純鉄のベース材料の周縁上に突起を配置して突起
とその近傍の表層部をけい素鋼板で形成し、中央部は大
部分が平坦突起からなるソフトフェライト製の中央突起
部を設けた。この発明の構成において磁極片空隙対向面
間距離を５００ｍｍに設定し、傾斜磁界コイルにパルス
電流を与えて多数のパルス状傾斜磁界を加えて、傾斜磁
界の立ち上がり特性と画像特性を測定した。なお、無方
向性けい素鋼板は、Ｈｃ＝４０Ａ／ｍ、Ｂｓ＝１．７
Ｔ、ρ＝４５×１０-8Ω・ｍである。ソフトフェライト
はＭｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｈｃ＝６．０Ａ／ｍ、Ｂｓ
＝０．５８Ｔ、ρ＝０．２Ω・ｍである。純鉄は、Ｈｃ
＝８０Ａ／ｍ、Ｂｓ＝２．０Ｔ、ρ＝１×１０-7Ω・ｍ
である。
ａｘ３５ＭＧＯｅを有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を
用い、純鉄のベース材料の周縁上に突起を配置して突起
とその近傍の表層部をけい素鋼板で形成し、中央部は大
部分が平坦突起からなるソフトフェライト製の中央突起
部を設けた。この発明の構成において磁極片空隙対向面
間距離を５００ｍｍに設定し、傾斜磁界コイルにパルス
電流を与えて多数のパルス状傾斜磁界を加えて、傾斜磁
界の立ち上がり特性と画像特性を測定した。なお、無方
向性けい素鋼板は、Ｈｃ＝４０Ａ／ｍ、Ｂｓ＝１．７
Ｔ、ρ＝４５×１０-8Ω・ｍである。ソフトフェライト
はＭｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｈｃ＝６．０Ａ／ｍ、Ｂｓ
＝０．５８Ｔ、ρ＝０．２Ω・ｍである。純鉄は、Ｈｃ
＝８０Ａ／ｍ、Ｂｓ＝２．０Ｔ、ρ＝１×１０-7Ω・ｍ
である。
【００１９】比較のため、実施例１の磁界発生装置に全
てが上記性状純鉄からなる同一寸法、形状からなる磁極
片を配置して、同様に傾斜磁界の立ち上がり特性と画像
特性を測定した。この発明による磁界発生装置の傾斜磁
界の立ち上がり特性は、図３に実践で示す如く、一点鎖
線で示す比較例に対して大幅に向上して、すぐれた画像
が得られた。
てが上記性状純鉄からなる同一寸法、形状からなる磁極
片を配置して、同様に傾斜磁界の立ち上がり特性と画像
特性を測定した。この発明による磁界発生装置の傾斜磁
界の立ち上がり特性は、図３に実践で示す如く、一点鎖
線で示す比較例に対して大幅に向上して、すぐれた画像
が得られた。
【００２０】
【発明の効果】この発明によるＭＲＩ用磁界発生装置
は、磁極片の主体を軟鉄材などの磁性材ベースで構成
し、その上に磁極片の周縁突起部の表層を積層けい素鋼
板またはソフトフェライトで形成、あるいはさらに周縁
突起部近傍以外の表層部をソフトフェライトで形成した
ことを特徴とし、けい素鋼板は飽和磁束密度Ｂｓが高
く、空隙の磁界均一化が達成しやすく、また保磁力Ｈｃ
及びヒステリシス損の小さな電気的に絶縁されている薄
板を複数枚積層した構成であることから、傾斜磁界コイ
ルにＧＣパルスが通電されても周縁突起部近傍に発生す
る渦電流は低減され、しかも残磁現象を低減させること
も可能となる。さらに、磁極片の加工、製造が容易で組
立て作業性にすぐれている。
は、磁極片の主体を軟鉄材などの磁性材ベースで構成
し、その上に磁極片の周縁突起部の表層を積層けい素鋼
板またはソフトフェライトで形成、あるいはさらに周縁
突起部近傍以外の表層部をソフトフェライトで形成した
ことを特徴とし、けい素鋼板は飽和磁束密度Ｂｓが高
く、空隙の磁界均一化が達成しやすく、また保磁力Ｈｃ
及びヒステリシス損の小さな電気的に絶縁されている薄
板を複数枚積層した構成であることから、傾斜磁界コイ
ルにＧＣパルスが通電されても周縁突起部近傍に発生す
る渦電流は低減され、しかも残磁現象を低減させること
も可能となる。さらに、磁極片の加工、製造が容易で組
立て作業性にすぐれている。
【図１】板状及び柱状継鉄を用いた磁気回路にこの発明
を適用したＭＲＩ用磁界発生装置の実施例を示す斜視説
明図であり、Ａは全体、Ｂは磁極片を示す。
を適用したＭＲＩ用磁界発生装置の実施例を示す斜視説
明図であり、Ａは全体、Ｂは磁極片を示す。
【図２】筒状継鉄を用いた磁気回路にこの発明を適用し
たＭＲＩ用磁界発生装置の実施例を示す斜視説明図であ
り、Ａは全体、Ｂは磁極片を示す。
たＭＲＩ用磁界発生装置の実施例を示す斜視説明図であ
り、Ａは全体、Ｂは磁極片を示す。
【図３】傾斜磁界の立ち上がり率を示す時間とＧＣ磁界
強度の関係を示すグラフである。
強度の関係を示すグラフである。
１ 継鉄板 ２ 柱状継鉄 ３，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ
永久磁石構成体 ４，１３ 磁極片 ９，１２ 空隙 １０ 筒状継鉄 ５，１４ ベース材料 ６，１５ 突起 ７，１６ 表層部 ８，１７ 中央突起部
永久磁石構成体 ４，１３ 磁極片 ９，１２ 空隙 １０ 筒状継鉄 ５，１４ ベース材料 ６，１５ 突起 ７，１６ 表層部 ８，１７ 中央突起部
フロントページの続き (72)発明者 竹内 博幸 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 竹島 弘隆 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内
Claims (2)
- 【請求項１】 空隙を形成して対向する一対の磁極片を
有し、該空隙に磁界を発生させるＭＲＩ用磁界発生装置
において、磁極片の周縁部に設けた突起部及びその近傍
の少なくとも表層が積層けい素鋼板またはソフトフェラ
イトで形成されたことを特徴とするＭＲＩ用磁界発生装
置。 - 【請求項２】 突起部及びその近傍を除く磁極片の表層
部がソフトフェライトで形成されたことを特徴とする請
求項１記載のＭＲＩ用磁界発生装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06339793A JP3445303B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
| DE69332601T DE69332601D1 (de) | 1992-03-18 | 1993-03-17 | Magnetfeld-generator zur bilddarstellung mittels kernresonanz |
| US08/146,191 US5621324A (en) | 1992-03-18 | 1993-03-17 | Magnetic field generator for MRI |
| EP93906787A EP0591542B1 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-17 | Magnetic field generator for mri |
| PCT/JP1993/000320 WO1993018707A1 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-17 | Magnetic field generator for mri |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06339793A JP3445303B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06251930A true JPH06251930A (ja) | 1994-09-09 |
| JP3445303B2 JP3445303B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=13228137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06339793A Expired - Lifetime JP3445303B2 (ja) | 1992-03-18 | 1993-02-25 | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3445303B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6889422B2 (en) * | 2000-11-16 | 2005-05-10 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of assembling magnetic circuitry for use in MRI system |
| US7065860B2 (en) * | 1998-08-06 | 2006-06-27 | Neomax Co., Ltd. | Method for assembling a magnetic field generator for MRI |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP06339793A patent/JP3445303B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7065860B2 (en) * | 1998-08-06 | 2006-06-27 | Neomax Co., Ltd. | Method for assembling a magnetic field generator for MRI |
| US6889422B2 (en) * | 2000-11-16 | 2005-05-10 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of assembling magnetic circuitry for use in MRI system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3445303B2 (ja) | 2003-09-08 |
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