JPH0632641B2 - 傾斜磁場コイル装置 - Google Patents
傾斜磁場コイル装置Info
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- JPH0632641B2 JPH0632641B2 JP63313874A JP31387488A JPH0632641B2 JP H0632641 B2 JPH0632641 B2 JP H0632641B2 JP 63313874 A JP63313874 A JP 63313874A JP 31387488 A JP31387488 A JP 31387488A JP H0632641 B2 JPH0632641 B2 JP H0632641B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は傾斜磁場コイル装置、特に超電導方式の磁気共
鳴イメージング装置に用いられるのに適した傾斜磁場コ
イル装置に関する。
鳴イメージング装置に用いられるのに適した傾斜磁場コ
イル装置に関する。
磁気共鳴イメージング装置にあつては、傾斜磁場コイル
にはパルス状の電流が流されるので、その立上がり，立
下がり時には、傾斜磁界コイルによつて発生される磁場
が及ぶ範囲に電気導体が存在すると、それに渦電流が流
れる。これは、実効傾斜磁場の低下とその直線性の低下
をもたらす。
にはパルス状の電流が流されるので、その立上がり，立
下がり時には、傾斜磁界コイルによつて発生される磁場
が及ぶ範囲に電気導体が存在すると、それに渦電流が流
れる。これは、実効傾斜磁場の低下とその直線性の低下
をもたらす。
超電導方式の磁気共鳴イメージング装置においては、低
温度の超電導コイルの外気に対する熱的遮断効果を高め
るべく熱反射筒が設置され、これは傾斜磁場コイルの周
りに配置される。傾斜磁場コイルによる磁場の超電導コ
イル側への漏洩は避けることが望ましく、そのために熱
反射筒に渦電流が流れて漏洩磁場をキヤンセルする逆磁
場を発生させるように熱反射筒はアルミニウムや銅のよ
うな電気導体でつくられる。
温度の超電導コイルの外気に対する熱的遮断効果を高め
るべく熱反射筒が設置され、これは傾斜磁場コイルの周
りに配置される。傾斜磁場コイルによる磁場の超電導コ
イル側への漏洩は避けることが望ましく、そのために熱
反射筒に渦電流が流れて漏洩磁場をキヤンセルする逆磁
場を発生させるように熱反射筒はアルミニウムや銅のよ
うな電気導体でつくられる。
なお、超電導コイルは液体ヘリウムのような冷媒で満さ
れた冷媒槽中に配置され、この冷媒槽は一般的に電気抵
抗の大きいステンレススチールでつくられる。したがつ
て、傾斜磁場が冷媒槽に漏洩すると渦電流が発生し、冷
媒槽が温度上昇して冷媒がふつとうする。これが傾斜磁
場の超電導コイル側への漏洩を防止すべき大きな理由で
ある。
れた冷媒槽中に配置され、この冷媒槽は一般的に電気抵
抗の大きいステンレススチールでつくられる。したがつ
て、傾斜磁場が冷媒槽に漏洩すると渦電流が発生し、冷
媒槽が温度上昇して冷媒がふつとうする。これが傾斜磁
場の超電導コイル側への漏洩を防止すべき大きな理由で
ある。
しかし、熱反射筒に流れる渦電流は、前述したように、
傾斜磁場コイルによつて発生される本来必要な実効傾斜
磁場の低下とその直線性の低下をもたらす。超電導磁石
にあつてはその小形化の要求が強いが、その小形化を図
ろうとすればするほど熱反射筒が傾斜磁場コイルに近づ
けざるを得ないことから渦電流による悪影響がますます
増大し、超電導磁石の小形化を妨げることになる。
傾斜磁場コイルによつて発生される本来必要な実効傾斜
磁場の低下とその直線性の低下をもたらす。超電導磁石
にあつてはその小形化の要求が強いが、その小形化を図
ろうとすればするほど熱反射筒が傾斜磁場コイルに近づ
けざるを得ないことから渦電流による悪影響がますます
増大し、超電導磁石の小形化を妨げることになる。
ジヤーナル・オブ・フイズイツクス・イー：サイエンテ
イフイツク・インストルメント（Journal of physics
E：Scientific Instrument），１９８１年第１４巻第８
７６〜８７９頁には軸の周りにその軸上の所定点を基準
にしてそれぞれ対称に配置された一対の内側のコイルと
一対の外側コイルを含む傾斜磁場コイル装置が開示され
ている。これにあつては、ｂ／ａ＝９／７のとき｜ｄ１
｜＝０．４９ａ，｜ｄ２｜＝１．２８ａとなつている。
ａは内側および外側コイルの半径、ｂは円筒状電気導体
の半径である。
イフイツク・インストルメント（Journal of physics
E：Scientific Instrument），１９８１年第１４巻第８
７６〜８７９頁には軸の周りにその軸上の所定点を基準
にしてそれぞれ対称に配置された一対の内側のコイルと
一対の外側コイルを含む傾斜磁場コイル装置が開示され
ている。これにあつては、ｂ／ａ＝９／７のとき｜ｄ１
｜＝０．４９ａ，｜ｄ２｜＝１．２８ａとなつている。
ａは内側および外側コイルの半径、ｂは円筒状電気導体
の半径である。
これによれば、軸方向の５次項磁場成分は大幅に減少す
る。しかし、軸方向の３次項磁場成分は両コイルによつ
て相殺されないため実効傾斜磁場の直線性が悪く、また
実効傾斜磁場が大幅に低下する。これは次の点に原因が
あることがわかつた。
る。しかし、軸方向の３次項磁場成分は両コイルによつ
て相殺されないため実効傾斜磁場の直線性が悪く、また
実効傾斜磁場が大幅に低下する。これは次の点に原因が
あることがわかつた。
(1) 内側コイルについては軸方向の５次項磁場成分はほ
ぼ零であるが、軸方向の１次項磁場成分は最大値を示さ
ない。
ぼ零であるが、軸方向の１次項磁場成分は最大値を示さ
ない。
(2) 外側コイルについては５次項はほぼ零であるが、１
次項が非常に小さくなつている。
次項が非常に小さくなつている。
本発明の目的は実効傾斜磁場の低下とその直線性の低下
を防止することができる傾斜磁場コイル装置を提供する
ことにある。
を防止することができる傾斜磁場コイル装置を提供する
ことにある。
本発明によれば、軸の周りにその軸上の所定点を基準と
してそれぞれ実質的に対称に配置された、それぞれ電流
が流される一対の第１のコイルおよび一対の第２のコイ
ルが備えられ、前記所定点の一方側の第１および第２の
コイルに流される電流の方向と他方側の第１および第２
のコイルに流される電流の方向は互いに逆であり、前記
一対の第１のコイルは前記軸方向の１次項磁場成分が実
質的に最大またはその付近となる位置に配置されると共
に、前記一対の第２のコイルは前記軸方向の３次項磁場
成分と５次項磁場成分との比が前記一対の第１のコイル
が配置される位置におけるそれと実質的に等しい位置に
配置され、前記一対の第１のコイルと前記一対の第２の
コイルとのアンペアターン比は前記一対の第２のコイル
および前記一対の第１のコイルから配置される位置での
前記３次項磁場成分比と実質的に等しくなるように定め
られている。
してそれぞれ実質的に対称に配置された、それぞれ電流
が流される一対の第１のコイルおよび一対の第２のコイ
ルが備えられ、前記所定点の一方側の第１および第２の
コイルに流される電流の方向と他方側の第１および第２
のコイルに流される電流の方向は互いに逆であり、前記
一対の第１のコイルは前記軸方向の１次項磁場成分が実
質的に最大またはその付近となる位置に配置されると共
に、前記一対の第２のコイルは前記軸方向の３次項磁場
成分と５次項磁場成分との比が前記一対の第１のコイル
が配置される位置におけるそれと実質的に等しい位置に
配置され、前記一対の第１のコイルと前記一対の第２の
コイルとのアンペアターン比は前記一対の第２のコイル
および前記一対の第１のコイルから配置される位置での
前記３次項磁場成分比と実質的に等しくなるように定め
られている。
一対の１のコイルは軸方向の１次項磁場成分が実質的に
最大またはその付近となる位置に配置されると共に、一
対の第２のコイルは軸方向の３次項磁場成分と５次項磁
場成分との比が一対のコイルが配置される位置における
それと実質的に等しい位置に配置されるので、一対の第
１のコイルについては１次項磁場成分の低下はなく、ま
た後述から理解されるように一対の第２のコイルについ
ても従来技術におけるほどの１次項磁場成分の低下はな
い。更に、一対の第１のコイルと一対の第２のコイルと
のアンペアターン比は一対の第２のコイルおよび一対の
第１のコイルが配置される位置での３次項磁場成分比と
実質的に等しくなるように定められているので、直線性
低下の原因である３次項および５次項磁場成分がそれぞ
れ実質的にキヤンセルされる。
最大またはその付近となる位置に配置されると共に、一
対の第２のコイルは軸方向の３次項磁場成分と５次項磁
場成分との比が一対のコイルが配置される位置における
それと実質的に等しい位置に配置されるので、一対の第
１のコイルについては１次項磁場成分の低下はなく、ま
た後述から理解されるように一対の第２のコイルについ
ても従来技術におけるほどの１次項磁場成分の低下はな
い。更に、一対の第１のコイルと一対の第２のコイルと
のアンペアターン比は一対の第２のコイルおよび一対の
第１のコイルが配置される位置での３次項磁場成分比と
実質的に等しくなるように定められているので、直線性
低下の原因である３次項および５次項磁場成分がそれぞ
れ実質的にキヤンセルされる。
かくして、本発明によれば、実効傾斜磁場およびその直
線性の低下が防止される。
線性の低下が防止される。
第１図は本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置
の超電導磁石位置の一実施例を示す。同図を参照する
に、Ｚ軸方向に静磁場Ｈ０を発生する超電導コイル７は
液体ヘリウムで満される冷媒槽８内に配置され、この冷
媒槽はアルミニウムや銅などの電気導体でつくられてい
る熱反射筒５，６および外筒９によつて囲まれている。
冷凍機１１はコンタクト１２，１３を介して、熱反射筒
６および５の温度をそれぞれ２０Ｋおよび８０Ｋに維持
するように作動する。
の超電導磁石位置の一実施例を示す。同図を参照する
に、Ｚ軸方向に静磁場Ｈ０を発生する超電導コイル７は
液体ヘリウムで満される冷媒槽８内に配置され、この冷
媒槽はアルミニウムや銅などの電気導体でつくられてい
る熱反射筒５，６および外筒９によつて囲まれている。
冷凍機１１はコンタクト１２，１３を介して、熱反射筒
６および５の温度をそれぞれ２０Ｋおよび８０Ｋに維持
するように作動する。
超電導コイル７によつて発生される空間傾斜磁場中には
被検体１６がＺ軸方向に移動可能なテーブル１７に乗せ
て配置されている。被検体１６への高周波の印加および
それによる核磁気共鳴信号の検出は被検体１６が中に配
置されている検出プローブ１５によつて行われる。検出
プローブ１５の周りにはＸ，ＹおよびＺ軸方向の磁場傾
斜を与える傾斜磁場コイルユニツト４が、更にその周り
には静磁場の不均一を補正する電流シムコイルまたはパ
ツシブシムからなる磁場補正装置１４が配置されてい
る。
被検体１６がＺ軸方向に移動可能なテーブル１７に乗せ
て配置されている。被検体１６への高周波の印加および
それによる核磁気共鳴信号の検出は被検体１６が中に配
置されている検出プローブ１５によつて行われる。検出
プローブ１５の周りにはＸ，ＹおよびＺ軸方向の磁場傾
斜を与える傾斜磁場コイルユニツト４が、更にその周り
には静磁場の不均一を補正する電流シムコイルまたはパ
ツシブシムからなる磁場補正装置１４が配置されてい
る。
第２図はＺ軸方向の傾斜磁場コイルによつて一般的に発
生される傾斜磁場の渦電流による影響を説明する図であ
る。同図（ａ）に示される電圧ＥGCを傾斜磁場コイルに
印加してそのコイルが（ｂ）に示される電流ＩGCを流す
と、そのコイルによつて発生する傾斜磁場ＨGCは（ｃ）
のようになる。しかし、前述したように、（ｂ）に示さ
れるような電流を傾斜磁場コイルに流すと、それによつ
て渦電流が生ずる。この渦電流Ｈｅが（ｄ）に示される
ようであるとし、そしてこれが（ｃ）に示される傾斜磁
場ＨGCに重畳されるとすると、有効傾斜磁場Ｈefは
（ｅ）に示されるようになる。なお、第２図において、
横軸は時間ｔを表わしている。
生される傾斜磁場の渦電流による影響を説明する図であ
る。同図（ａ）に示される電圧ＥGCを傾斜磁場コイルに
印加してそのコイルが（ｂ）に示される電流ＩGCを流す
と、そのコイルによつて発生する傾斜磁場ＨGCは（ｃ）
のようになる。しかし、前述したように、（ｂ）に示さ
れるような電流を傾斜磁場コイルに流すと、それによつ
て渦電流が生ずる。この渦電流Ｈｅが（ｄ）に示される
ようであるとし、そしてこれが（ｃ）に示される傾斜磁
場ＨGCに重畳されるとすると、有効傾斜磁場Ｈefは
（ｅ）に示されるようになる。なお、第２図において、
横軸は時間ｔを表わしている。
第３図は傾斜磁場の直線性を説明する図で、横軸はＺ軸
方向の位置（原点は検出プローブ１５の中心位置を示
す）を、縦軸はＺ軸方向の傾斜磁場ＨGC（ｚ）を表わし
ている。傾斜磁界ＨGC（ｚ）は理想的には直線２で示さ
れるように１次の直線で与えられるが、渦電流の影響が
あると３で示されるように曲線状となる。Ｚ軸方向の各
位置における理想直線上の値をＨGC（ｚｉ）、その位置
での理想値と実曲線上の値との差をΔＨGC（ｚｉ）とし
たとき、磁界傾斜の直線性はΔＨGC（ｚｉ）／２Ｈ
GC（ｚｉ）で与えられる。一般に渦電流の影響が大きい
と直線性は悪くなる。
方向の位置（原点は検出プローブ１５の中心位置を示
す）を、縦軸はＺ軸方向の傾斜磁場ＨGC（ｚ）を表わし
ている。傾斜磁界ＨGC（ｚ）は理想的には直線２で示さ
れるように１次の直線で与えられるが、渦電流の影響が
あると３で示されるように曲線状となる。Ｚ軸方向の各
位置における理想直線上の値をＨGC（ｚｉ）、その位置
での理想値と実曲線上の値との差をΔＨGC（ｚｉ）とし
たとき、磁界傾斜の直線性はΔＨGC（ｚｉ）／２Ｈ
GC（ｚｉ）で与えられる。一般に渦電流の影響が大きい
と直線性は悪くなる。
前述したように、従来の技術の場合は有効磁場およびそ
の直線性が低下するという問題がある。これに対して、
本発明の実施例ではそのような問題が解決される。この
点を以下に説明する。
の直線性が低下するという問題がある。これに対して、
本発明の実施例ではそのような問題が解決される。この
点を以下に説明する。
第４図は第１図における傾斜磁場ユニツト４中のＺ軸方
向の傾斜磁場コイル配置を示す。Ｚ軸の周りにはその軸
上の予め定められた点である原点０を基準にして一対の
第１のコイル１８，１８′および一対の第２のコイル１
９，１９′がそれぞれ対称に配置されている。電流の流
れは二重矢印で示されている。すなわち、原点０の一方
の側にある第１および第２のコイル１８および１９を流
れる電流の方向は同じであると共に、他方の側にある第
１および第２のコイルを流れる電流の方向も同じであ
り、そして一方の側の電流の方向と他方の側の電流の方
向は互いに逆である。
向の傾斜磁場コイル配置を示す。Ｚ軸の周りにはその軸
上の予め定められた点である原点０を基準にして一対の
第１のコイル１８，１８′および一対の第２のコイル１
９，１９′がそれぞれ対称に配置されている。電流の流
れは二重矢印で示されている。すなわち、原点０の一方
の側にある第１および第２のコイル１８および１９を流
れる電流の方向は同じであると共に、他方の側にある第
１および第２のコイルを流れる電流の方向も同じであ
り、そして一方の側の電流の方向と他方の側の電流の方
向は互いに逆である。
第５図は第１のコイル１８，１８′に傾斜磁場電流を流
しておいた状態で第１のコイル１８，１８′を各Ｚ軸方
向位置に設置したときの、第１のコイル１８によつて発
生される１次，３次および５次項磁場成分の強さ（相対
値）を示す。−Ｚ軸側も同じ特性になるが、図では省略
されている。なお、第１のコイル１８，１８′の代りに
第２のコイル１９，１９′を用いてもよい。
しておいた状態で第１のコイル１８，１８′を各Ｚ軸方
向位置に設置したときの、第１のコイル１８によつて発
生される１次，３次および５次項磁場成分の強さ（相対
値）を示す。−Ｚ軸側も同じ特性になるが、図では省略
されている。なお、第１のコイル１８，１８′の代りに
第２のコイル１９，１９′を用いてもよい。
なお、第１のコイル１８，１８′および第２のコイル１
９，１９′の半径ａに対する熱反射筒５の平均半径ｂの
比ｂ／ａが１に近づくにしたがつて、すなわち熱反射筒
５が第１および第２のコイルに近づくにしたがつて必要
とするＺ軸方向の１次項磁場成分が減少し、直線性に影
響をを与えるＺ軸方向の３次項および５次項磁場成分が
相対的に大きくなる。これは第１および第２のコイルに
流されるパルスの電流によつて熱反射筒５に生ずる渦電
流が第１および第２のコイルによつてその中に発生する
傾斜磁界に影響を与えるからである。
９，１９′の半径ａに対する熱反射筒５の平均半径ｂの
比ｂ／ａが１に近づくにしたがつて、すなわち熱反射筒
５が第１および第２のコイルに近づくにしたがつて必要
とするＺ軸方向の１次項磁場成分が減少し、直線性に影
響をを与えるＺ軸方向の３次項および５次項磁場成分が
相対的に大きくなる。これは第１および第２のコイルに
流されるパルスの電流によつて熱反射筒５に生ずる渦電
流が第１および第２のコイルによつてその中に発生する
傾斜磁界に影響を与えるからである。
一対の第１のコイルは、Ｚ軸方向の１次項磁場分が最大
またはその付近となる位置ｄ１に配置される。ｄ１位置
におけるＺ軸方向の３次項磁場成分と５次項磁場成分と
の比｜Ｚ3（ｄ１）／Ｚ5（ｄ１）｜はｄ２位置における
Ｚ軸方向の３次項磁場成分と５次項磁場成分との比｜Ｚ
3（ｄ２）／Ｚ5（ｄ２）｜に等しく、このｄ２位置に一
対の第２のコイルが配置される。また、ｄ２，ｄ１位置
におけるＺ軸方向の３次項磁場成分比｜Ｚ3（ｄ２）／
Ｚ3（ｄ１）｜はｄ２，ｄ１位置におけるＺ軸方向の５
次項磁場成分比｜Ｚ5（ｄ２）／Ｚ5（ｄ１）｜と実質的
に等しくされ、これは更に一対の第１のコイルと一対の
第２のコイルとのアンペアターン比Ｉ１Ｎ１／Ｉ２Ｎ２
（Ｉは電流、Ｎは巻数）と実質的に等しくされる。整理
すると、 ｜Z3(d1)/Z5(d1)｜＝｜Z3(d2)/Z5(d2) …(1) ｜Z3(d2)/Z3(d1)｜＝｜Z5(d2)/Z5(d1)｜＝I1N1／I2N2
…(2) 第５図のデータ、したがつて一対の第１のコイルおよび
一対の第２のコイルの配置位置はｂ／ａの値により異な
る。しかし、前記(1)，(2)式は不変である。
またはその付近となる位置ｄ１に配置される。ｄ１位置
におけるＺ軸方向の３次項磁場成分と５次項磁場成分と
の比｜Ｚ3（ｄ１）／Ｚ5（ｄ１）｜はｄ２位置における
Ｚ軸方向の３次項磁場成分と５次項磁場成分との比｜Ｚ
3（ｄ２）／Ｚ5（ｄ２）｜に等しく、このｄ２位置に一
対の第２のコイルが配置される。また、ｄ２，ｄ１位置
におけるＺ軸方向の３次項磁場成分比｜Ｚ3（ｄ２）／
Ｚ3（ｄ１）｜はｄ２，ｄ１位置におけるＺ軸方向の５
次項磁場成分比｜Ｚ5（ｄ２）／Ｚ5（ｄ１）｜と実質的
に等しくされ、これは更に一対の第１のコイルと一対の
第２のコイルとのアンペアターン比Ｉ１Ｎ１／Ｉ２Ｎ２
（Ｉは電流、Ｎは巻数）と実質的に等しくされる。整理
すると、 ｜Z3(d1)/Z5(d1)｜＝｜Z3(d2)/Z5(d2) …(1) ｜Z3(d2)/Z3(d1)｜＝｜Z5(d2)/Z5(d1)｜＝I1N1／I2N2
…(2) 第５図のデータ、したがつて一対の第１のコイルおよび
一対の第２のコイルの配置位置はｂ／ａの値により異な
る。しかし、前記(1)，(2)式は不変である。
したがつて、１次項磁場成分の低下はなく、また３次項
磁場成分および５次項磁場成分もそれぞれ実質的にキヤ
ンセルされるから、直線性の低下もなくなる。
磁場成分および５次項磁場成分もそれぞれ実質的にキヤ
ンセルされるから、直線性の低下もなくなる。
Ｉ１＝Ｉ２とすれば、（２）式の右辺はＮ１／Ｎ２とな
る。これは第１のコイルと第２のコイルの巻数比を
（２）式を満足するように決めるだけで３次項および５
次項磁場成分の各々を実質的にキヤンセルできることを
意味する。
る。これは第１のコイルと第２のコイルの巻数比を
（２）式を満足するように決めるだけで３次項および５
次項磁場成分の各々を実質的にキヤンセルできることを
意味する。
なお、前述した従来技術では、第１および第２のコイル
は５次項磁場成分が実質的に零になる位置に配置され
る。したがつて、１次項磁場成分の低下は避けられず、
また３次項磁場成分のキヤンセルでもできないことが明
らかである。
は５次項磁場成分が実質的に零になる位置に配置され
る。したがつて、１次項磁場成分の低下は避けられず、
また３次項磁場成分のキヤンセルでもできないことが明
らかである。
ｂ／ａの実用的な値は１．１≦ｂ／ａ≦１．５程度であ
る。ｂ／ａが１．１よりも小さいとその間に磁場補正装
置１４を挿入することが困難であり、また１．５よりも
大きい値は超電導磁石位置の小形化の実質上の限界外で
あるからである。この条件のとき、次の式を満足する
と、１次項磁場成分が最大またはその付近となると共
に、３次項および５次項磁場成分の各々をキヤンセルす
ることができる。
る。ｂ／ａが１．１よりも小さいとその間に磁場補正装
置１４を挿入することが困難であり、また１．５よりも
大きい値は超電導磁石位置の小形化の実質上の限界外で
あるからである。この条件のとき、次の式を満足する
と、１次項磁場成分が最大またはその付近となると共
に、３次項および５次項磁場成分の各々をキヤンセルす
ることができる。
ただし、ｄ１，ｄ２の単位はmmである、 第１のコイルおよび第２のコイルは図ではそれぞれ１本
の線で示しているが、実際には断面が円形または平角
で、有限の面積を有するので、ｄ１，ｄ２は当然断面中
心までの距離と考えるべきである。また、ａはコイルの
断面中心までの半径と考えるべきである。
の線で示しているが、実際には断面が円形または平角
で、有限の面積を有するので、ｄ１，ｄ２は当然断面中
心までの距離と考えるべきである。また、ａはコイルの
断面中心までの半径と考えるべきである。
第２のコイルの巻数は第１のコイルのそれよりも多いの
で、コイルは一般に段積みとなり、第１のコイルのａ＜
第２のコイルのａとなる。しかし、一般に磁気共鳴イメ
ージング装置の磁界傾斜コイルでは（第２コイル半径−
第１コイル半径）／第１コイル半径は無視できる程度に
小さいので、第１コイル半径≒第２コイル半径＝ａと扱
うことができる。
で、コイルは一般に段積みとなり、第１のコイルのａ＜
第２のコイルのａとなる。しかし、一般に磁気共鳴イメ
ージング装置の磁界傾斜コイルでは（第２コイル半径−
第１コイル半径）／第１コイル半径は無視できる程度に
小さいので、第１コイル半径≒第２コイル半径＝ａと扱
うことができる。
〔発明の効果〕 本発明によれば、実効傾斜磁場とその直線性との低下が
防止される。
防止される。
第１図は本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置
の超電導磁石装置の一実施例の断面斜視図、第２図は第
１図のＺ軸方向の傾斜磁場コイルによつて一般的に発生
される傾斜磁場の渦電流による影響を説明する図、第３
図は傾斜磁場の直線性を説明する図、第４図は第１図の
傾斜磁場ユニツト中の、本発明にもとづく一実施例を示
す傾斜磁場コイル配置を示す図、第５図はＺ軸位置にお
ける傾斜磁場を示すグラフである。 ４……傾斜磁場ユニツト、５，６……熱反射筒（電気導
体）、７……超電導コイル、１８，１８′……一対の第
１のコイル、１９，１９′……一対の第２のコイル。
の超電導磁石装置の一実施例の断面斜視図、第２図は第
１図のＺ軸方向の傾斜磁場コイルによつて一般的に発生
される傾斜磁場の渦電流による影響を説明する図、第３
図は傾斜磁場の直線性を説明する図、第４図は第１図の
傾斜磁場ユニツト中の、本発明にもとづく一実施例を示
す傾斜磁場コイル配置を示す図、第５図はＺ軸位置にお
ける傾斜磁場を示すグラフである。 ４……傾斜磁場ユニツト、５，６……熱反射筒（電気導
体）、７……超電導コイル、１８，１８′……一対の第
１のコイル、１９，１９′……一対の第２のコイル。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｆ 7/20 Ｃ 9219−2Ｊ Ｇ０１Ｎ 24/06 Ｙ (72)発明者 鈴木 昌平 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 昭64−25510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−94705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−53742（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】軸の周りにその軸上の所定点を基準として
それぞれ実質的に対称に配置された、それぞれ電流が流
される一対の第１のコイルおよび一対の第２のコイルを
備え、前記所定点の一方側の第１および第２のコイルに
流される電流の方向と他方側の第１および第２のコイル
に流される電流の方向は互いに逆であり、前記一対の第
１のコイルは前記軸方向の１次項磁場成分が実質的に最
大またはその付近となる位置に配置されると共に、前記
一対の第２のコイルは前記軸方向の３次項磁場成分と５
次項磁場成分との比が前記一対の第１のコイルが配置さ
れる位置におけるそれと実質的に等しい位置に配置さ
れ、前記一対の第１のコイルと前記一対の第２のコイル
とのアンペアターン比は前記一対の第２のコイルおよび
前記一対の第１のコイルが配置される位置での前記３次
項磁場成分比と実質的に等しくなるように定められてい
る傾斜磁場コイル装置。 - 【請求項２】軸の周りにその軸上の所定点を基準として
それぞれ実質的に対称に配置された、それぞれ電流が流
される一対の第１のコイルおよび一対の第２のコイルを
備え、前記所定点の一方側の第１および第２のコイルに
流される電流の方向と他方側の第１および第２のコイル
に流される電流の方向は互いに逆であり、前記一対の第
１のコイルは前記軸方向の１次項磁場成分が実質的に最
大またはその付近となる位置に配置されると共に、前記
一対の第２のコイルは前記軸方向の３次項磁場成分と５
次項磁場成分との比が前記一対の第１のコイルが配置さ
れる位置におけるそれと実質的に等しい位置に配置さ
れ、前記一対の第１のコイルと前記一対の第２のコイル
との巻数比は前記一対の第２のコイルおよび前記一対の
第１のコイルが配置される位置での前記３次項磁場成分
比と実質的に等しくなるように定められている傾斜磁場
コイル装置。 - 【請求項３】軸の周りにその軸上の所定点を基準として
それぞれ実質的に対称に配置された、それぞれ電流が流
される一対の第１のコイルおよび一対の第２のコイル
と、これらのコイルの周りに配置された筒状電気誘導体
とを備え、前記所定点の一方側の第１および第２のコイ
ルに流される電流の方向と他方側の第１および第２のコ
イルに流される電流の方向は互いに逆であり、更に前記
第１および第２のコイルの半径をａ、前記筒状電気導体
の平均半径をｂ、前記所定点から前記一対の第１のコイ
ルおよび一対の第２のコイルまでの距離をｄ1，ｄ2とし
たとき、 を満す傾斜磁場コイル装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63313874A JPH0632641B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 傾斜磁場コイル装置 |
| US07/447,863 US5113166A (en) | 1988-12-14 | 1989-12-08 | Magnetic field gradient coil system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63313874A JPH0632641B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 傾斜磁場コイル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02159246A JPH02159246A (ja) | 1990-06-19 |
| JPH0632641B2 true JPH0632641B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=18046546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63313874A Expired - Fee Related JPH0632641B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | 傾斜磁場コイル装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5113166A (ja) |
| JP (1) | JPH0632641B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6822451B2 (en) * | 2002-07-31 | 2004-11-23 | Ge Medical Systems Global Technology Company Llc | Non-coupling magnetic sheilding coil |
| DE102005044635B4 (de) * | 2005-09-19 | 2010-05-20 | Siemens Ag | Einrichtung zur Magnetfelderzeugung und Magnetresonanzanlage |
| US20070078332A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | General Electric Company | Method of position landmarking using a touch sensitive array |
| DE102006018650B4 (de) * | 2006-04-21 | 2008-01-31 | Bruker Biospin Gmbh | Supraleitende Magnetanordung mit vermindertem Wärmeeintrag in tiefkalte Bereiche |
| JP5894123B2 (ja) * | 2013-07-17 | 2016-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 電磁コイル装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3133933A1 (de) * | 1981-08-27 | 1983-03-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | "gradientenspulen-system einer einrichtung der kernspinresonanz-technik" |
| JPS60229311A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-14 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 磁場発生用コイル |
| JPS63229037A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | 核磁気共鳴装置 |
| US4724412A (en) * | 1987-08-03 | 1988-02-09 | General Electric Company | Method of determining coil arrangement of an actively shielded magnetic resonance magnet |
| JPS6458247A (en) * | 1987-08-29 | 1989-03-06 | Fuji Electric Co Ltd | Uniform magnetic field coil |
-
1988
- 1988-12-14 JP JP63313874A patent/JPH0632641B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-12-08 US US07/447,863 patent/US5113166A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5113166A (en) | 1992-05-12 |
| JPH02159246A (ja) | 1990-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |