JPH065412A - 磁気共鳴イメージング装置用マグネット - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置用マグネット

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JPH065412A
JPH065412A JP4160708A JP16070892A JPH065412A JP H065412 A JPH065412 A JP H065412A JP 4160708 A JP4160708 A JP 4160708A JP 16070892 A JP16070892 A JP 16070892A JP H065412 A JPH065412 A JP H065412A
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JP
Japan
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magnet
magnetic field
resonance imaging
imaging apparatus
magnetic resonance
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Pending
Application number
JP4160708A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiji Tominaka
利治 冨中
Kunishige Kuroda
邦茂 黒田
Shinpei Matsuda
臣平 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】均一磁場マグネットは酸化物系超電導導体で構
成している。液体窒素容器２に冷却用配管３を取付けて
徐々に酸化物系超電導導体を冷却できるようにしてい
る。また、ダイポール磁場を発生する均一磁場マグネッ
トを酸化物系超電導導体で構成している。ここで、平板
状の補正用ゴレイコイル１３で磁場の均一度を高め、外
部への漏れ磁場を小さくなるようにする。 【効果】液体ヘリウムの代わりに液体窒素の冷却で動作
させることができるので、運転コストを下げられ、クラ
イオスタットの構造も簡単に小型化できる。さらに、動
作温度が高いため、クエンチしにくくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は均一磁場マグネット、特
に核磁気共鳴で人体の断層像を撮影する磁気共鳴イメー
ジング（以下ＭＲＩと略称）装置での使用に適した均一
磁場マグネットに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ＭＲＩ装置の均一磁場マグネッ
トでは、作用空間内に強い均一な磁場を発生させるとと
もに、ＭＲＩ装置の設置性，経済性を向上させるために
消費電力を可能な限り低くする必要がある。このため、
ＭＲＩ用に永久磁石，液体ヘリウム温度動作の超電導マ
グネットなどが用いられており、これについては、例え
ば、核磁気共鳴医学研究会“ＮＭＲ医学”丸善１９８４
年に詳述されている。また特公平2−19430号公報などに
見られるように、均一磁場を発生する主コイルとキャン
セル・コイルとを組み合わせて構成したアクティブシー
ルド型均一磁場マグネットは鉄ヨークによる自己磁気シ
ールドより軽量に出来る利点があり、MRI装置の設置性
を向上させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は作用空
間に０.３Ｔ 以上の強い均一な磁場を発生させるため
に、液体窒素温度動作の超電導マグネットを用いる場合
については十分な考慮がなされておらず、液体窒素温度
動作の超電導マグネットに使用可能な線材がないなどの
問題があった。本発明の目的は超電導マグネットの液体
窒素温度動作に適した線材を提供し、更に、液体窒素温
度動作の超電導マグネットの経済性及び設置性を高める
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、磁気共鳴イメージング装置において静磁場コイル，
傾斜磁場コイルなどを、酸化物系超電導導体と他の導体
との組み合わせで巻回するものである。
【０００５】
【作用】従来の金属系超電導導体のコイルと違って酸化
物系超電導導体を使用するために、液体窒素が利用でき
る７７Ｋ付近の温度に冷却して動作可能になり、クライ
オスタットが簡単になる。また動作温度が高いために、
コイル構成要素、冷媒の比熱が大きくなるので、外部か
らのコイルの温度上昇を伴うような擾乱に対してクエン
チしにくくなり永久電流モードでの安定性が増す。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。
図１はソレノイド形ＭＲＩ用均一磁場マグネットの構成
図である。ここで、酸化物系超電導導体を用いた複数個
のソレノイドを組み合わせた均一磁場マグネット１が液
体窒素容器２に入れている。液体窒素容器には最初の室
温から７７Ｋ程度の液体窒素温度まで徐々に冷却できる
ように、冷却用配管３を取付けている。冷却用配管３に
窒素ガスまたは液体窒素を流すことによって、マグネッ
ト１を冷却できる。冷却時における冷却用配管３の温度
差を小さくするために冷却用配管３には熱交換器４を取
付けている。液体窒素容器２，冷却用配管３などは室温
の真空断熱容器５に納めている。図にはないが、真空断
熱容器５の外側に鉄ヨークを付けて漏れ磁場を小さくす
ることができる。
【０００７】図２はダイポール形ＭＲＩ用均一磁場マグ
ネットの説明図である。ここで、垂直方向の均一磁場を
発生する酸化物系超電導導体を用いたダイポール磁場発
生コイル１１は、液体窒素容器の内筒を兼ねるボビン１
２に鞍形に巻回したもので構成されている。ダイポール
磁場発生コイル１１の導体の分布は水平面に対するマグ
ネットの中心での角度をθとするとcosθ に比例するよ
うにボビン１２の溝内に配置している。さらに、液体窒
素容器にはマグネットの中心点の近傍に所望の均一な磁
場を発生するように、平板状の補正用の酸化物系超電導
導体を用いたゴレイ(Golay）コイル１３をボビン１２の
内側の上下の平板部に設置している。
【０００８】さらに、ボビン１２は液体窒素容器の外筒
１５と組み合わせて液体窒素容器を構成している。液体
窒素容器の外筒側及び内筒側は１００Ｋ程度の熱シール
ド容器１６で覆われている。熱シールド容器１６は液体
窒素容器への熱侵入量を低減するのに有効である。熱シ
ールド容器１６の外側には熱シールドのためのスーパー
インシュレーションを巻いて室温の真空断熱容器１７に
納めている。ここで、真空断熱容器１７の外側に鉄ヨー
ク１８を付けて漏れ磁場を小さくすることができる。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、均一磁場マグネットに
酸化物系超電導導体を用いているために、これまでの液
体ヘリウムの代わりに液体窒素の冷却で動作させること
ができ、運転コストを下げられるし、クライオスタット
の構造も簡単にできる。さらに、動作温度が高いため
に、クエンチしにくくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の高温超電導体を使用したソ
レノイド形ＭＲＩ用マグネットの説明図。
【図２】本発明の一実施例の高温超電導体を使用したダ
イポール磁場発生ＭＲＩ用マグネットの説明図。
【符号の説明】
１…高温超電導コイル、２…液体窒素容器、３…冷却用
配管、４…熱交換器、５…室温の真空断熱容器、１１…
高温超電導コイル、１２…ボビン、１３…補正用ゴレイ
コイル、１４…連通孔、１５…液体窒素容器外筒、１６
…１００Ｋ熱シールド容器、１７…真空断熱容器、１８
…鉄ヨーク。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０１Ｇ 15/00 ＺＡＡ Ｃ Ｇ０１Ｒ 33/38 Ｈ０１Ｌ 39/04 ＺＡＡ 9276−4Ｍ 8203−2Ｇ Ｇ０１Ｒ 33/22 Ｎ

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気共鳴イメージング装置において不可欠
    な静磁場コイル，傾斜磁場コイル，高周波コイルに、補
    正磁場コイル、または遮蔽磁場コイル、あるいはこの両
    者を付加した、マグネットを酸化物系超電導導体と金属
    系超電導導体と常電導導体、または前記酸化物系超電導
    導体と前記金属系超電導導体、または前記酸化物系超電
    導導体と前記常電導導体、または前記酸化物系超電導導
    体のみで巻回したコイルで構成したことを特徴とする磁
    気共鳴イメージング装置用マグネット。
  2. 【請求項２】請求項１において、前記静磁場コイルが酸
    化物系超電導導体で巻回された単数もしくは複数のソレ
    ノイド状コイルを同軸上に配列した磁気共鳴イメージン
    グ装置用マグネット。
  3. 【請求項３】請求項１において、前記静磁場コイルが酸
    化物系超電導導体で巻回された一対のcosθ 巻コイルで
    構成された磁気共鳴イメージング装置用マグネット。
  4. 【請求項４】請求項１において、前記酸化物系超電導導
    体で巻回されたコイルからなる静磁場コイルと強磁性体
    とを組み合わせた磁気共鳴イメージング装置用マグネッ
    ト。
  5. 【請求項５】請求項１，２，３または４において、高周
    波磁場コイルを前記金属系又は前記酸化物系超電導導体
    で巻回し、前記高周波磁場コイルの出力回路に超電導量
    子干渉素子を接続した磁気共鳴イメージング装置用マグ
    ネット。
  6. 【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
    前記酸化物系超電導導体が臨界温度８５Ｋ以上の銅酸化
    物を基本物質とする超電導体からなる磁気共鳴イメージ
    ング装置用マグネット。
  7. 【請求項７】請求項６において、前記酸化物系超電導導
    体がA2B2Can-1CunOx（ｎ＝２あるいは３，Ａ＝Ｔｌある
    いはＢｉ,Ｂ＝ＢａあるいはＳｒ)、あるいはA1B2Can-1C
    unOx（ｎ＝２あるいは３，ＡはＴｌ，Ｐｂから選ばれた
    １種あるいは混合物、ＢはＢａ，Ｓｒから選ばれた１種
    あるいは混合物）なる結晶組成を有する超電導体からな
    る磁気共鳴イメージング装置用マグネット。
  8. 【請求項８】請求項７において、前記酸化物系超電導導
    体が下記の七つの結晶組成；Bi2Sr2Ca1Cu2Ox，(Bi1-xPb
    x)2Sr2Ca2Cu3Ox，Tl2Ba2Ca1Cu2Ox，Tl2Ba2Ca2Cu3Ox，Tl
    1Ba2Ca1Cu2Ox，(Tl1-xPbx)1Sr2Ca2Cu3Ox，(Tl1-xPbx)1S
    r2Ca1Cu2Oxを有するもののうちから選ばれた少なくとも
    １種からなる磁気共鳴イメージング装置用マグネット。
  9. 【請求項９】請求項１，２，３，４または５において、
    前記酸化物系超電導導体で巻回されたコイルの冷媒が液
    体窒素である磁気共鳴イメージング装置用マグネット。
  10. 【請求項１０】請求項１，２または３において、前記静
    磁場コイルを収納するクライオスタットの冷媒槽内周側
    円筒状容器に軸対称に一対もしくは二対の平板状梁を設
    け蒲鉾状の冷媒空間を形成し、かつ常温開口部断面形状
    をレーストラック状又は四角形状にした磁気共鳴イメー
    ジング装置用マグネット。
  11. 【請求項１１】請求項１０において、蒲鉾状の冷媒空間
    に傾斜磁場コイル、高周波コイルに、補正磁場コイルの
    全てもしくはその一部を配置した磁気共鳴イメージング
    装置用マグネット。
  12. 【請求項１２】請求項１，２または３において、前記マ
    グネットの外周同軸上に単数もしくは複数の円筒状漏洩
    磁場遮蔽機構もしくは遮蔽体を設けた磁気共鳴イメージ
    ング装置用マグネット。
  13. 【請求項１３】請求項１，２または３において、前記静
    磁場コイルを収納するクライオスタットの冷媒槽内周側
    円筒状容器壁を静磁場コイルのボビンと兼用させた磁気
    共鳴イメージング装置用マグネット。
  14. 【請求項１４】請求項３において、cosθ 巻静磁場コイ
    ルの導体をクライオスタットの冷媒槽内周側円筒状容器
    壁上に掘られた溝中に単数もしくは複数本埋め込む磁気
    共鳴イメージング装置用マグネット。
  15. 【請求項１５】請求項１，２または３において溝の間隔
    をsinθ に比例して設けた磁気共鳴イメージング装置用
    マグネット。
  16. 【請求項１６】請求項１４において、溝を等間隔に設
    け、近似的にcosθ に比例した数の導体を埋め込む磁気
    共鳴イメージング装置用マグネット。
  17. 【請求項１７】請求項１１において、前記傾斜磁場コイ
    ル，補正磁場コイルを平板状に形成し蒲鉾状冷媒空間に
    配置した磁気共鳴イメージング装置用マグネット。
  18. 【請求項１８】請求項１において、前記酸化物系超電導
    導体で巻回されたコイルを室温から徐々に冷却できるよ
    うに液体窒素容器に冷却用配管を付けた磁気共鳴イメー
    ジング装置用マグネット。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10321430A (ja) * 1997-05-23 1998-12-04 Mitsubishi Electric Corp 超電導電磁石装置
JP2003022907A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Kyushu Electric Power Co Inc 超電導磁石
JP2007159720A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Hitachi Ltd 磁気共鳴イメージング装置及び電磁石装置
JP2008541466A (ja) * 2005-05-18 2008-11-20 シーメンス マグネット テクノロジー リミテッド 冷却巻型に冷却管を取り付けるための装置及び方法
JP2009297060A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Mitsubishi Electric Corp 超電導電磁石装置

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