JPH07201557A - Ｍｒｉ用磁界発生装置 - Google Patents
Ｍｒｉ用磁界発生装置Info
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- JPH07201557A JPH07201557A JP5350289A JP35028993A JPH07201557A JP H07201557 A JPH07201557 A JP H07201557A JP 5350289 A JP5350289 A JP 5350289A JP 35028993 A JP35028993 A JP 35028993A JP H07201557 A JPH07201557 A JP H07201557A
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- H01F7/0273—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation
- H01F7/0278—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation for generating uniform fields, focusing, deflecting electrically charged particles
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- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
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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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の永久磁石の磁極面にて囲まれた断面が
六角形からなる磁界空間を形成してなるＭＲＩ用磁界発
生装置において、磁気的な効率が良く小型化を図ったＭ
ＲＩ用磁界発生装置の提供。 【構成】 磁化方向Ｍ1が磁界空間内の磁界方向と同一
方向の希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石２
ａの継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ点）と、
磁化方向Ｍ2が磁界空間との対向面に対して９０°の方
向（直交方向）であるフェライト系永久磁石からなる断
面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接面２３ａにおける最
端部（図中Ｂ点）とを一致させ、断面台形状永久磁石２
ａと断面三角形状永久磁石３ａの隣接面２２ｂおよび２
３ｂは実質的に空隙を形成することなく当接させること
により、異材質からなる永久磁石の配置が最適化され、
フェライト系永久磁石を効果的に配置でき、全体の磁石
に占める希土類系永久磁石の量を低減することができ
る。
六角形からなる磁界空間を形成してなるＭＲＩ用磁界発
生装置において、磁気的な効率が良く小型化を図ったＭ
ＲＩ用磁界発生装置の提供。 【構成】 磁化方向Ｍ1が磁界空間内の磁界方向と同一
方向の希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石２
ａの継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ点）と、
磁化方向Ｍ2が磁界空間との対向面に対して９０°の方
向（直交方向）であるフェライト系永久磁石からなる断
面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接面２３ａにおける最
端部（図中Ｂ点）とを一致させ、断面台形状永久磁石２
ａと断面三角形状永久磁石３ａの隣接面２２ｂおよび２
３ｂは実質的に空隙を形成することなく当接させること
により、異材質からなる永久磁石の配置が最適化され、
フェライト系永久磁石を効果的に配置でき、全体の磁石
に占める希土類系永久磁石の量を低減することができ
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（以下ＭＲＩという）等に用いられる磁界発生
装置の改良に係り、特に磁界発生源である永久磁石の材
質と配置構成を最適化することにより、磁気的な効率が
良く磁界発生装置の大型化を抑制するとともに価格低減
を実現したＭＲＩ用磁界発生装置に関する。
撮影装置（以下ＭＲＩという）等に用いられる磁界発生
装置の改良に係り、特に磁界発生源である永久磁石の材
質と配置構成を最適化することにより、磁気的な効率が
良く磁界発生装置の大型化を抑制するとともに価格低減
を実現したＭＲＩ用磁界発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲＩは、強力な磁界を形成する磁界発
生装置の磁界空間内に、被検者を挿入して、対象物の断
層イメージを得る装置であり、従来から磁界発生源とし
て永久磁石を用いた構成としては図７および図８に示す
構成が知られている。
生装置の磁界空間内に、被検者を挿入して、対象物の断
層イメージを得る装置であり、従来から磁界発生源とし
て永久磁石を用いた構成としては図７および図８に示す
構成が知られている。
【０００３】図７に示すＭＲＩ用磁界発生装置は、六角
筒状の筒状継鉄１内に一対の断面台形状永久磁石２ａ，
２ｂを互いの磁極面が所定の空隙を形成して平行に対向
配置するとともに、該断面台形状永久磁石２ａ，２ｂの
各々両側に隣接して断面三角形状永久磁石３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄを配置し、これらの断面台形状永久磁石２
ａ，２ｂの磁極面と断面三角形状永久磁石３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄの磁極面にて長手方向に直交する断面が六角
形からなる磁界空間４を形成する構成からなり、磁界空
間内に図中Ｙ方向の磁界を形成している（特開平５−２
６７０４７号）。この構成においては、上記の所定方向
の磁界を形成するために、断面台形状永久磁石２ａ，２
ｂは磁界空間内の磁界方向と同一方向に磁化方向を有
し、また断面三角形状永久磁石３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
は磁界空間内の磁界方向に対して９０°方向（直交方
向）に磁化方向を有しており、いずれの永久磁石も小型
軽量化の目的からＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石等の最大エネ
ルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）の大きな希土類系永久磁石
が使用されている。
筒状の筒状継鉄１内に一対の断面台形状永久磁石２ａ，
２ｂを互いの磁極面が所定の空隙を形成して平行に対向
配置するとともに、該断面台形状永久磁石２ａ，２ｂの
各々両側に隣接して断面三角形状永久磁石３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄを配置し、これらの断面台形状永久磁石２
ａ，２ｂの磁極面と断面三角形状永久磁石３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄの磁極面にて長手方向に直交する断面が六角
形からなる磁界空間４を形成する構成からなり、磁界空
間内に図中Ｙ方向の磁界を形成している（特開平５−２
６７０４７号）。この構成においては、上記の所定方向
の磁界を形成するために、断面台形状永久磁石２ａ，２
ｂは磁界空間内の磁界方向と同一方向に磁化方向を有
し、また断面三角形状永久磁石３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
は磁界空間内の磁界方向に対して９０°方向（直交方
向）に磁化方向を有しており、いずれの永久磁石も小型
軽量化の目的からＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石等の最大エネ
ルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）の大きな希土類系永久磁石
が使用されている。
【０００４】また、上記構成からなるＭＲＩ用磁界発生
装置における磁界空間４内の磁界均一度を一層向上させ
るために一対の断面台形状永久磁石２ａ，２ｂの磁界空
間４対向面に所定材質、所定形状からなる磁極片（図示
せず）を配置した構成も提案されている（特開平５−２
９１０２６号）。
装置における磁界空間４内の磁界均一度を一層向上させ
るために一対の断面台形状永久磁石２ａ，２ｂの磁界空
間４対向面に所定材質、所定形状からなる磁極片（図示
せず）を配置した構成も提案されている（特開平５−２
９１０２６号）。
【０００５】図８に示すＭＲＩ用磁界発生装置は、一対
の板状継鉄１１ａ，１１ｂを所定の磁界空間１２を形成
するよう複数（通常４本）の柱状継鉄１３にて対向配置
し、さらに、それぞれ板状継鉄１１ａ，１１ｂの磁界空
間１２対向面に永久磁石１４ａ，１４ｂを配置すること
によって磁界空間１２内に図中Ｙ方向の磁界を形成して
いる。図中１７は磁界空間１２内の磁界均一度を向上さ
せることを目的として配置した磁極片である。図示の構
成においては、特に各々永久磁石１４ａ，１４ｂをＦｅ
−Ｂ−Ｒ系永久磁石等の最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍ
ａｘ）の大きな希土類系永久磁石１５ａ，１５ｂと、最
大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）は希土類系永久磁石
１５ａ，１５ｂに比べて小さいが非常に安価なフェライ
ト系永久磁石１６ａ，１６ｂとを同心状に並列配置した
構成とすることによって、磁気的な効率が良く大型化を
抑制するとともに価格低減を実現した磁界発生装置を示
している（実公平３−１４０１１号、実公平３−１４０
１２号）。なお、この構成において希土類系永久磁石１
５ａ，１５ｂおよびフェライト系永久磁石１６ａ，１６
ｂの磁化方向はいずれも磁界空間１２内の磁界方向と同
一方向である。
の板状継鉄１１ａ，１１ｂを所定の磁界空間１２を形成
するよう複数（通常４本）の柱状継鉄１３にて対向配置
し、さらに、それぞれ板状継鉄１１ａ，１１ｂの磁界空
間１２対向面に永久磁石１４ａ，１４ｂを配置すること
によって磁界空間１２内に図中Ｙ方向の磁界を形成して
いる。図中１７は磁界空間１２内の磁界均一度を向上さ
せることを目的として配置した磁極片である。図示の構
成においては、特に各々永久磁石１４ａ，１４ｂをＦｅ
−Ｂ−Ｒ系永久磁石等の最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍ
ａｘ）の大きな希土類系永久磁石１５ａ，１５ｂと、最
大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）は希土類系永久磁石
１５ａ，１５ｂに比べて小さいが非常に安価なフェライ
ト系永久磁石１６ａ，１６ｂとを同心状に並列配置した
構成とすることによって、磁気的な効率が良く大型化を
抑制するとともに価格低減を実現した磁界発生装置を示
している（実公平３−１４０１１号、実公平３−１４０
１２号）。なお、この構成において希土類系永久磁石１
５ａ，１５ｂおよびフェライト系永久磁石１６ａ，１６
ｂの磁化方向はいずれも磁界空間１２内の磁界方向と同
一方向である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上に磁界発生源とし
て永久磁石を用いた代表的な磁界発生装置の構成につい
て説明したが、これらＭＲＩ用磁界発生装置の広範囲で
の使用を実現するためには一層の小型軽量化とともに低
価格化が望まれ、最近では図８に示す構成に比較して磁
気漏洩が少なく磁石効率が高い等の観点から図７に示す
構成の磁界発生装置の改良が進んでいる。
て永久磁石を用いた代表的な磁界発生装置の構成につい
て説明したが、これらＭＲＩ用磁界発生装置の広範囲で
の使用を実現するためには一層の小型軽量化とともに低
価格化が望まれ、最近では図８に示す構成に比較して磁
気漏洩が少なく磁石効率が高い等の観点から図７に示す
構成の磁界発生装置の改良が進んでいる。
【０００７】しかし、図７に示す構成の磁界発生装置に
おいては、先に説明したように従来から最大エネルギー
積（（ＢＨ）ｍａｘ）の大きな希土類系永久磁石のみを
配置した構成しか検討されておらず、例えば、図８に示
す構成の磁界発生装置のようにフェライト系永久磁石等
の安価な永久磁石との組合せ配置については何ら検討さ
れていなかった。図７に示す構成の磁界発生装置と図８
に示す構成の磁界発生装置とは、磁路形成に関する基本
的な技術的思想が異なることから、単に図７に示す構成
の磁界発生装置における断面台形状永久磁石２ａ，２ｂ
および断面三角形状永久磁石３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの
いずれかを希土類系永久磁石からフェライト系永久磁石
に置き換えるだけでは磁界空間内に目的とする高均一度
磁界を形成することができず、装置の大型化を招くだけ
であった。
おいては、先に説明したように従来から最大エネルギー
積（（ＢＨ）ｍａｘ）の大きな希土類系永久磁石のみを
配置した構成しか検討されておらず、例えば、図８に示
す構成の磁界発生装置のようにフェライト系永久磁石等
の安価な永久磁石との組合せ配置については何ら検討さ
れていなかった。図７に示す構成の磁界発生装置と図８
に示す構成の磁界発生装置とは、磁路形成に関する基本
的な技術的思想が異なることから、単に図７に示す構成
の磁界発生装置における断面台形状永久磁石２ａ，２ｂ
および断面三角形状永久磁石３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの
いずれかを希土類系永久磁石からフェライト系永久磁石
に置き換えるだけでは磁界空間内に目的とする高均一度
磁界を形成することができず、装置の大型化を招くだけ
であった。
【０００８】この発明は、上記の問題点を解決し、複数
の永久磁石の磁極面にて囲まれた断面が六角形からなる
磁界空間を形成してなるＭＲＩ用磁界発生装置におい
て、最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）が異なる希土
類系永久磁石とフェライト系永久磁石等の異材質からな
る永久磁石を効果的に配置することにより、磁気的な効
率が良く磁界発生装置の大型化を抑制するとともに価格
低減を実現したＭＲＩ用磁界発生装置の提案を目的とす
る。
の永久磁石の磁極面にて囲まれた断面が六角形からなる
磁界空間を形成してなるＭＲＩ用磁界発生装置におい
て、最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）が異なる希土
類系永久磁石とフェライト系永久磁石等の異材質からな
る永久磁石を効果的に配置することにより、磁気的な効
率が良く磁界発生装置の大型化を抑制するとともに価格
低減を実現したＭＲＩ用磁界発生装置の提案を目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記の目
的を達成するために種々の実験を繰り返した結果、ＭＲ
Ｉ用磁界発生装置に形成される磁界空間内の磁界方向に
対する希土類系永久磁石およびフェライト系永久磁石の
磁化方向によって各々永久磁石の配置条件が異なること
を知見し、このような異材質からなる永久磁石の最適配
置条件を確認し、完成したのである。すなわち、この発
明は、筒状継鉄内に一対の断面台形状の永久磁石を互い
の磁極面が所定の空隙を形成して平行に対向配置すると
ともに、該断面台形状永久磁石の各々両側に隣接して断
面三角形状の永久磁石を配置し、前記断面台形状永久磁
石の磁極面と断面三角形状永久磁石の磁極面にて長手方
向に直交する断面が六角形からなる磁界空間を形成して
なるＭＲＩ用磁界発生装置において、前記断面台形状永
久磁石が希土類系永久磁石からなるとともにその磁化方
向が磁界空間内の磁界方向と同一方向であり、また断面
三角形状永久磁石がフェライト系永久磁石からなるとと
もにその磁化方向が磁界空間との対向面に対して９０°
の方向であり、かつ断面台形状永久磁石の継鉄当接面に
おける最端部と断面三角形状永久磁石の継鉄当接面にお
ける最端部とが一致することを特徴とするＭＲＩ用磁界
発生装置である。
的を達成するために種々の実験を繰り返した結果、ＭＲ
Ｉ用磁界発生装置に形成される磁界空間内の磁界方向に
対する希土類系永久磁石およびフェライト系永久磁石の
磁化方向によって各々永久磁石の配置条件が異なること
を知見し、このような異材質からなる永久磁石の最適配
置条件を確認し、完成したのである。すなわち、この発
明は、筒状継鉄内に一対の断面台形状の永久磁石を互い
の磁極面が所定の空隙を形成して平行に対向配置すると
ともに、該断面台形状永久磁石の各々両側に隣接して断
面三角形状の永久磁石を配置し、前記断面台形状永久磁
石の磁極面と断面三角形状永久磁石の磁極面にて長手方
向に直交する断面が六角形からなる磁界空間を形成して
なるＭＲＩ用磁界発生装置において、前記断面台形状永
久磁石が希土類系永久磁石からなるとともにその磁化方
向が磁界空間内の磁界方向と同一方向であり、また断面
三角形状永久磁石がフェライト系永久磁石からなるとと
もにその磁化方向が磁界空間との対向面に対して９０°
の方向であり、かつ断面台形状永久磁石の継鉄当接面に
おける最端部と断面三角形状永久磁石の継鉄当接面にお
ける最端部とが一致することを特徴とするＭＲＩ用磁界
発生装置である。
【００１０】また、この発明は、筒状継鉄内に一対の断
面台形状の永久磁石を互いの磁極面が所定の空隙を形成
して平行に対向配置するとともに、該断面台形状永久磁
石の各々両側に隣接して断面三角形状の永久磁石を配置
し、前記断面台形状永久磁石の磁極面と断面三角形状永
久磁石の磁極面にて長手方向に直交する断面が六角形か
らなる磁界空間を形成してなるＭＲＩ用磁界発生装置に
おいて、前記断面台形状永久磁石が希土類系永久磁石か
らなるとともにその磁化方向が磁界空間内の磁界方向と
同一方向であり、また断面三角形状永久磁石がフェライ
ト系永久磁石からなるとともにその磁化方向が磁界空間
との対向面に対して９０°未満でかつ磁界空間内の磁界
方向に対して９０°未満の範囲内の方向であり、さらに
断面台形状永久磁石と断面三角形状永久磁石の隣接部に
断面三角形状の空間部を形成し、さらにまた断面台形状
永久磁石の継鉄当接面における最端部が断面三角形状永
久磁石の継鉄当接面における最端部から該継鉄当接面に
沿って延長し前記断面三角形状の空間部を介して断面台
形状永久磁石の継鉄当接面と交差する位置より外側に位
置することを特徴とするＭＲＩ用磁界発生装置を併せて
提案する。
面台形状の永久磁石を互いの磁極面が所定の空隙を形成
して平行に対向配置するとともに、該断面台形状永久磁
石の各々両側に隣接して断面三角形状の永久磁石を配置
し、前記断面台形状永久磁石の磁極面と断面三角形状永
久磁石の磁極面にて長手方向に直交する断面が六角形か
らなる磁界空間を形成してなるＭＲＩ用磁界発生装置に
おいて、前記断面台形状永久磁石が希土類系永久磁石か
らなるとともにその磁化方向が磁界空間内の磁界方向と
同一方向であり、また断面三角形状永久磁石がフェライ
ト系永久磁石からなるとともにその磁化方向が磁界空間
との対向面に対して９０°未満でかつ磁界空間内の磁界
方向に対して９０°未満の範囲内の方向であり、さらに
断面台形状永久磁石と断面三角形状永久磁石の隣接部に
断面三角形状の空間部を形成し、さらにまた断面台形状
永久磁石の継鉄当接面における最端部が断面三角形状永
久磁石の継鉄当接面における最端部から該継鉄当接面に
沿って延長し前記断面三角形状の空間部を介して断面台
形状永久磁石の継鉄当接面と交差する位置より外側に位
置することを特徴とするＭＲＩ用磁界発生装置を併せて
提案する。
【００１１】さらに、上記の各々のＭＲＩ用磁界発生装
置において、一対の断面台形状永久磁石の各々磁界空間
対向面に磁極片を配置したことを特徴とするＭＲＩ用磁
界発生装置を提案する。
置において、一対の断面台形状永久磁石の各々磁界空間
対向面に磁極片を配置したことを特徴とするＭＲＩ用磁
界発生装置を提案する。
【００１２】この発明において、断面台形状永久磁石を
構成する希土類系永久磁石としては、希土類コバルト系
永久磁石、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石等の最大エネルギー
積（（ＢＨ）ｍａｘ）の大きな（例えば、３０ＭＧＯｅ
以上、好ましくは４０ＭＧＯｅ以上）公知の異方性希土
類系永久磁石が望ましい。
構成する希土類系永久磁石としては、希土類コバルト系
永久磁石、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石等の最大エネルギー
積（（ＢＨ）ｍａｘ）の大きな（例えば、３０ＭＧＯｅ
以上、好ましくは４０ＭＧＯｅ以上）公知の異方性希土
類系永久磁石が望ましい。
【００１３】また、断面三角形状永久磁石を構成するフ
ェライト系永久磁石としては、ストロンチウムフェライ
ト磁石、バリウムフェライト磁石等の安価で比較的最大
エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）の大きな（例えば、３
ＭＧＯｅ以上、好ましくは４ＭＧＯｅ以上）公知の異方
性フェライト系永久磁石が望ましい。
ェライト系永久磁石としては、ストロンチウムフェライ
ト磁石、バリウムフェライト磁石等の安価で比較的最大
エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）の大きな（例えば、３
ＭＧＯｅ以上、好ましくは４ＭＧＯｅ以上）公知の異方
性フェライト系永久磁石が望ましい。
【００１４】上記の各々材質からなる断面台形状永久磁
石および断面三角形状永久磁石は、通常、複数の永久磁
石ブロックを積層一体化して構成するが、各々永久磁石
ブロックの異方性方向を後述する断面台形状永久磁石お
よび断面三角形状永久磁石の磁化方向に一致させること
が望ましい。また、断面台形状永久磁石および断面三角
形状永久磁石は、それぞれ長手方向に直交する断面形状
にて示すが、ともに完全なる台形状および三角形状に限
定されるものではなく、後述する磁極片配置による磁極
片当接部の形状変化、各々の永久磁石ブロックの積層形
態による形状変化等若干の形状変化があったとしてもこ
の発明の効果を損ねることはなく、全体としての構成が
略台形状および略三角形状であれば良い。
石および断面三角形状永久磁石は、通常、複数の永久磁
石ブロックを積層一体化して構成するが、各々永久磁石
ブロックの異方性方向を後述する断面台形状永久磁石お
よび断面三角形状永久磁石の磁化方向に一致させること
が望ましい。また、断面台形状永久磁石および断面三角
形状永久磁石は、それぞれ長手方向に直交する断面形状
にて示すが、ともに完全なる台形状および三角形状に限
定されるものではなく、後述する磁極片配置による磁極
片当接部の形状変化、各々の永久磁石ブロックの積層形
態による形状変化等若干の形状変化があったとしてもこ
の発明の効果を損ねることはなく、全体としての構成が
略台形状および略三角形状であれば良い。
【００１５】上記の各々永久磁石を内周面に配置する筒
状継鉄は、各々永久磁石の磁化方向に応じて、後述する
実施例にて示すように最適形状が変化することから、そ
れらの形状に応じて永久磁石当接面の形状を選定するこ
とが必要となる。しかし、各々の永久磁石にて発生する
磁束が該継鉄内にて飽和しない範囲内で形状寸法を選定
することが望ましく、また、加工性等を考慮して複数の
継鉄部材を組み合せて最終的に一体化する構成を採用す
ることが工業的規模の生産においては有効である。材質
も純鉄、鉄合金等の軟質磁性材料の他、ケイ素鋼板等の
積層体を用いることによって継鉄内に発生する渦電流を
低減することができる。
状継鉄は、各々永久磁石の磁化方向に応じて、後述する
実施例にて示すように最適形状が変化することから、そ
れらの形状に応じて永久磁石当接面の形状を選定するこ
とが必要となる。しかし、各々の永久磁石にて発生する
磁束が該継鉄内にて飽和しない範囲内で形状寸法を選定
することが望ましく、また、加工性等を考慮して複数の
継鉄部材を組み合せて最終的に一体化する構成を採用す
ることが工業的規模の生産においては有効である。材質
も純鉄、鉄合金等の軟質磁性材料の他、ケイ素鋼板等の
積層体を用いることによって継鉄内に発生する渦電流を
低減することができる。
【００１６】必要に応じて、一対の断面台形状永久磁石
の各々磁界空間対向面に磁極片を配置することも可能で
あり、該磁極片は磁界空間内の磁界均一度を向上させる
だけでなく、断面台形状永久磁石が比較的電気抵抗が低
く渦電流が発生しやすい希土類系永久磁石であることか
ら、例えば、ケイ素鋼板等の積層体やソフトフェライト
等の比較的電気抵抗が高い材料を少なくとも磁極片の磁
界空間対向面に配置する構成を採用することによって渦
電流を低減することができ、傾斜磁界コイルへパルス電
流を通電した場合に磁気回路に発生する渦電流による傾
斜磁界波形への悪影響を防止することが可能となる。
の各々磁界空間対向面に磁極片を配置することも可能で
あり、該磁極片は磁界空間内の磁界均一度を向上させる
だけでなく、断面台形状永久磁石が比較的電気抵抗が低
く渦電流が発生しやすい希土類系永久磁石であることか
ら、例えば、ケイ素鋼板等の積層体やソフトフェライト
等の比較的電気抵抗が高い材料を少なくとも磁極片の磁
界空間対向面に配置する構成を採用することによって渦
電流を低減することができ、傾斜磁界コイルへパルス電
流を通電した場合に磁気回路に発生する渦電流による傾
斜磁界波形への悪影響を防止することが可能となる。
【００１７】
【作用】この発明のＭＲＩ用磁界発生装置の作用を、図
１から図６に示す一実施例に基づいて詳細に説明する。
いずれも、ＭＲＩ用磁界発生装置の１／４縦断面説明図
である。この発明のＭＲＩ用磁界発生装置においては、
各々永久磁石の磁気的特性を考慮して最大エネルギー積
（（ＢＨ）ｍａｘ）が大きな希土類系永久磁石を空隙長
が長い部分に配置し、最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａ
ｘ）が小さなフェライト系永久磁石を空隙長が短い部分
に配置することを基本構成としている。すなわち、互い
の磁極面が所定の空隙を形成して平行に対向配置する一
対の断面台形状の永久磁石を希土類系永久磁石とし、該
断面台形状永久磁石の各々両側に隣接して配置する断面
三角形状の永久磁石をフェライト系永久磁石としてい
る。また、いずれの構成においても希土類系永久磁石か
らなる断面台形状永久磁石の磁化方向は磁界空間内の磁
界方向と同一方向としている。
１から図６に示す一実施例に基づいて詳細に説明する。
いずれも、ＭＲＩ用磁界発生装置の１／４縦断面説明図
である。この発明のＭＲＩ用磁界発生装置においては、
各々永久磁石の磁気的特性を考慮して最大エネルギー積
（（ＢＨ）ｍａｘ）が大きな希土類系永久磁石を空隙長
が長い部分に配置し、最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａ
ｘ）が小さなフェライト系永久磁石を空隙長が短い部分
に配置することを基本構成としている。すなわち、互い
の磁極面が所定の空隙を形成して平行に対向配置する一
対の断面台形状の永久磁石を希土類系永久磁石とし、該
断面台形状永久磁石の各々両側に隣接して配置する断面
三角形状の永久磁石をフェライト系永久磁石としてい
る。また、いずれの構成においても希土類系永久磁石か
らなる断面台形状永久磁石の磁化方向は磁界空間内の磁
界方向と同一方向としている。
【００１８】なお、以下の説明においては、この発明の
特徴を明確にするために磁界空間の形状を一定にし、上
記の構成を満足するとともに、該磁界空間中央部の磁界
強度を変化させた場合の各々永久磁石の配置形態を具体
的に説明する。また、磁界空間の形状は、高さ（空隙距
離Ｌｇ）＝６５０ｍｍ、幅（Ｗ）＝１１７０ｍｍ、断面
三角形状永久磁石の磁界空間との対向面と磁界空間内の
磁界方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）との角度
（θ0）を４５°とした（図１参照）。
特徴を明確にするために磁界空間の形状を一定にし、上
記の構成を満足するとともに、該磁界空間中央部の磁界
強度を変化させた場合の各々永久磁石の配置形態を具体
的に説明する。また、磁界空間の形状は、高さ（空隙距
離Ｌｇ）＝６５０ｍｍ、幅（Ｗ）＝１１７０ｍｍ、断面
三角形状永久磁石の磁界空間との対向面と磁界空間内の
磁界方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）との角度
（θ0）を４５°とした（図１参照）。
【００１９】図１から図３に示す構成は、フェライト系
永久磁石からなる断面三角形状永久磁石の磁化方向が磁
界空間との対向面に対して９０°の方向（直交方向）で
ある場合の構成を示しており、特に、図１は磁界空間中
央部の磁界強度が０．２Ｔ（２０００Ｇ）の場合、図２
は磁界空間中央部の磁界強度が０．３Ｔ（３０００Ｇ）
の場合、さらに図３は図２の条件において磁極片を配置
した場合の構成を示している。図１において、１は筒状
継鉄であり、２ａは希土類系永久磁石からなる断面台形
状永久磁石、３ａはフェライト系永久磁石からなる断面
三角形状永久磁石である。４は磁界空間を示している。
永久磁石からなる断面三角形状永久磁石の磁化方向が磁
界空間との対向面に対して９０°の方向（直交方向）で
ある場合の構成を示しており、特に、図１は磁界空間中
央部の磁界強度が０．２Ｔ（２０００Ｇ）の場合、図２
は磁界空間中央部の磁界強度が０．３Ｔ（３０００Ｇ）
の場合、さらに図３は図２の条件において磁極片を配置
した場合の構成を示している。図１において、１は筒状
継鉄であり、２ａは希土類系永久磁石からなる断面台形
状永久磁石、３ａはフェライト系永久磁石からなる断面
三角形状永久磁石である。４は磁界空間を示している。
【００２０】各々永久磁石２ａ，３ａの磁化方向Ｍ1，
Ｍ2は上記に説明したように、希土類系永久磁石からな
る断面台形状永久磁石２ａの磁化方向Ｍ1は磁界空間内
の磁界方向（図中Ｙ方向：なお、図示の場合は矢印Ｂｇ
にて示すように、磁束が下から上を向くように各々永久
磁石の磁極面の極性を決定している）と同一方向であ
り、フェライト系永久磁石からなる断面三角形状永久磁
石３ａの磁化方向Ｍ2は磁界空間との対向面に対して９
０°の方向（直交方向）である。ここで、断面台形状永
久磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ
点）と断面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接面２３ａに
おける最端部（図中Ｂ点）とを一致するように構成す
る。また、断面台形状永久磁石２ａと断面三角形状永久
磁石３ａの隣接面２２ｂおよび２３ｂは実質的に空隙を
形成することなく当接する。
Ｍ2は上記に説明したように、希土類系永久磁石からな
る断面台形状永久磁石２ａの磁化方向Ｍ1は磁界空間内
の磁界方向（図中Ｙ方向：なお、図示の場合は矢印Ｂｇ
にて示すように、磁束が下から上を向くように各々永久
磁石の磁極面の極性を決定している）と同一方向であ
り、フェライト系永久磁石からなる断面三角形状永久磁
石３ａの磁化方向Ｍ2は磁界空間との対向面に対して９
０°の方向（直交方向）である。ここで、断面台形状永
久磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ
点）と断面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接面２３ａに
おける最端部（図中Ｂ点）とを一致するように構成す
る。また、断面台形状永久磁石２ａと断面三角形状永久
磁石３ａの隣接面２２ｂおよび２３ｂは実質的に空隙を
形成することなく当接する。
【００２１】図２において、１は筒状継鉄であり、２ａ
は希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石、３ａ
はフェライト系永久磁石からなる断面三角形状永久磁石
であり、各々永久磁石２ａ，３ａの磁化方向Ｍ1，Ｍ2は
図１の構成と同様である。ただし、図２の構成は図１の
構成と比べ磁界空間中央部の磁界強度を強める構成であ
るため、各々永久磁石２ａ，３ａの体積を増加させると
ともに、断面三角形状永久磁石の継鉄当接面２３ａと磁
界空間との対向面との角度（θ1）を大きくしている。
しかし、図２の構成においても図１の構成と同様に、断
面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端
部（図中Ａ点）と断面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接
面２３ａにおける最端部（図中Ｂ点）とを一致させると
ともに、断面台形状永久磁石２ａと断面三角形状永久磁
石３ａの隣接面２２ｂおよび２３ｂとを実質的に空隙を
形成することなく当接している。さらに、磁界空間中央
部の磁界強度を強めるためには、図２に示す構成より一
層各々永久磁石２ａ，３ａの体積を増加させるととも
に、断面三角形状永久磁石の継鉄当接面２３ａと磁界空
間との対向面との角度（θ1）を大きくすることとなる
が、断面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおけ
る最端部（図中Ａ点）と断面三角形状永久磁石３ａの継
鉄当接面２３ａにおける最端部（図中Ｂ点）とを一致さ
せることによって、はじめてこの発明の目的が達成でき
る。
は希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石、３ａ
はフェライト系永久磁石からなる断面三角形状永久磁石
であり、各々永久磁石２ａ，３ａの磁化方向Ｍ1，Ｍ2は
図１の構成と同様である。ただし、図２の構成は図１の
構成と比べ磁界空間中央部の磁界強度を強める構成であ
るため、各々永久磁石２ａ，３ａの体積を増加させると
ともに、断面三角形状永久磁石の継鉄当接面２３ａと磁
界空間との対向面との角度（θ1）を大きくしている。
しかし、図２の構成においても図１の構成と同様に、断
面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端
部（図中Ａ点）と断面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接
面２３ａにおける最端部（図中Ｂ点）とを一致させると
ともに、断面台形状永久磁石２ａと断面三角形状永久磁
石３ａの隣接面２２ｂおよび２３ｂとを実質的に空隙を
形成することなく当接している。さらに、磁界空間中央
部の磁界強度を強めるためには、図２に示す構成より一
層各々永久磁石２ａ，３ａの体積を増加させるととも
に、断面三角形状永久磁石の継鉄当接面２３ａと磁界空
間との対向面との角度（θ1）を大きくすることとなる
が、断面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおけ
る最端部（図中Ａ点）と断面三角形状永久磁石３ａの継
鉄当接面２３ａにおける最端部（図中Ｂ点）とを一致さ
せることによって、はじめてこの発明の目的が達成でき
る。
【００２２】図３に示す構成は、図２の構成にさらに磁
極片５ａを配置する場合を示すものであり断面台形状永
久磁石２ａ、断面略三角形状永久磁石３ａ、筒状継鉄１
の形状や配置形態は実質的に図２の構成と同様である
が、特に、磁極片５ａと断面略三角形状永久磁石３ａと
の各々当接面２５ａ，２３ｃを断面略三角形状永久磁石
３ａの継鉄当接面２３ａと平行にすることによって、磁
極片の配置効果を最も有効に活用することができる。
極片５ａを配置する場合を示すものであり断面台形状永
久磁石２ａ、断面略三角形状永久磁石３ａ、筒状継鉄１
の形状や配置形態は実質的に図２の構成と同様である
が、特に、磁極片５ａと断面略三角形状永久磁石３ａと
の各々当接面２５ａ，２３ｃを断面略三角形状永久磁石
３ａの継鉄当接面２３ａと平行にすることによって、磁
極片の配置効果を最も有効に活用することができる。
【００２３】図４から図６に示す構成は、フェライト系
永久磁石からなる断面三角形状永久磁石の磁化方向が磁
界空間との対向面に対して９０°未満でかつ磁界空間内
の磁界方向に対して９０°未満の範囲内の方向である場
合の構成を示しており、特に、図４は磁界空間中央部の
磁界強度が０．２Ｔ（２０００Ｇ）の場合、図５は磁界
空間中央部の磁界強度が０．３Ｔ（３０００Ｇ）の場
合、さらに図６は図５の条件において磁極片を配置した
場合の構成を示している。
永久磁石からなる断面三角形状永久磁石の磁化方向が磁
界空間との対向面に対して９０°未満でかつ磁界空間内
の磁界方向に対して９０°未満の範囲内の方向である場
合の構成を示しており、特に、図４は磁界空間中央部の
磁界強度が０．２Ｔ（２０００Ｇ）の場合、図５は磁界
空間中央部の磁界強度が０．３Ｔ（３０００Ｇ）の場
合、さらに図６は図５の条件において磁極片を配置した
場合の構成を示している。
【００２４】図４において、１は筒状継鉄であり、２ａ
は希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石、３ａ
はフェライト系永久磁石からなる断面三角形状永久磁石
である。４は磁界空間を示している。各々永久磁石２
ａ，３ａの磁化方向Ｍ1，Ｍ3は上記に説明したように、
希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石２ａの磁
化方向Ｍ1は磁界空間内の磁界方向（図中Ｙ方向）と同
一方向であり、フェライト系永久磁石からなる断面三角
形状永久磁石３ａの磁化方向Ｍ3は磁界空間との対向面
に対して９０°未満でかつ磁界空間内の磁界方向に対し
て９０°未満の範囲内の方向である。
は希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石、３ａ
はフェライト系永久磁石からなる断面三角形状永久磁石
である。４は磁界空間を示している。各々永久磁石２
ａ，３ａの磁化方向Ｍ1，Ｍ3は上記に説明したように、
希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石２ａの磁
化方向Ｍ1は磁界空間内の磁界方向（図中Ｙ方向）と同
一方向であり、フェライト系永久磁石からなる断面三角
形状永久磁石３ａの磁化方向Ｍ3は磁界空間との対向面
に対して９０°未満でかつ磁界空間内の磁界方向に対し
て９０°未満の範囲内の方向である。
【００２５】フェライト系永久磁石からなる断面三角形
状永久磁石３ａの磁化方向Ｍ3について図４（Ｂ）にて
具体的に説明すると、磁界空間との対向面に対して９０
°未満の範囲とは、図中矢印ハの方向から矢印ニの方向
までのθ2にて示される範囲であり、また磁界空間内の
磁界方向に対して９０°未満の範囲とは図中矢印イの方
向から矢印ロの方向までのθ3にて示される範囲であ
り、この発明の目的を達成するためには、上記範囲の重
複部である図中矢印ハの方向から矢印ロの方向までのθ
4にて示される範囲内に磁化方向があることが必要であ
る。ただし、矢印ハの場合は図１から図３に示す構成と
同一であり、また矢印ロの場合はこの発明の範囲に含ま
ない。図４から図６に示す構成においては、磁界空間と
の対向面に対して６７．５°の方向、すなわち、磁界空
間内の磁界方向に対しても６７．５°の方向（図中θ5
＝６７．５°）の磁化方向Ｍ3を有するフェライト系永
久磁石を配置した場合を示している。
状永久磁石３ａの磁化方向Ｍ3について図４（Ｂ）にて
具体的に説明すると、磁界空間との対向面に対して９０
°未満の範囲とは、図中矢印ハの方向から矢印ニの方向
までのθ2にて示される範囲であり、また磁界空間内の
磁界方向に対して９０°未満の範囲とは図中矢印イの方
向から矢印ロの方向までのθ3にて示される範囲であ
り、この発明の目的を達成するためには、上記範囲の重
複部である図中矢印ハの方向から矢印ロの方向までのθ
4にて示される範囲内に磁化方向があることが必要であ
る。ただし、矢印ハの場合は図１から図３に示す構成と
同一であり、また矢印ロの場合はこの発明の範囲に含ま
ない。図４から図６に示す構成においては、磁界空間と
の対向面に対して６７．５°の方向、すなわち、磁界空
間内の磁界方向に対しても６７．５°の方向（図中θ5
＝６７．５°）の磁化方向Ｍ3を有するフェライト系永
久磁石を配置した場合を示している。
【００２６】ここで、断面台形状永久磁石２ａと断面三
角形状永久磁石３ａの隣接面２２ｂおよび２３ｂは断面
三角形状の空間部６を形成して対向する。また、この発
明の目的を達成するためには断面台形状永久磁石２ａの
継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ点）が、断面
三角形状永久磁石３ａの継鉄当接面２３ａにおける最端
部（図中Ｂ点）から該継鉄当接面２３ａに沿って延長し
前記断面三角形状の空間部６を介して断面台形状永久磁
石２ａの継鉄当接面２２ａと交差する位置（図中Ｃ点）
より外側に位置するように配置する必要がある。
角形状永久磁石３ａの隣接面２２ｂおよび２３ｂは断面
三角形状の空間部６を形成して対向する。また、この発
明の目的を達成するためには断面台形状永久磁石２ａの
継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ点）が、断面
三角形状永久磁石３ａの継鉄当接面２３ａにおける最端
部（図中Ｂ点）から該継鉄当接面２３ａに沿って延長し
前記断面三角形状の空間部６を介して断面台形状永久磁
石２ａの継鉄当接面２２ａと交差する位置（図中Ｃ点）
より外側に位置するように配置する必要がある。
【００２７】図５において、１は筒状継鉄であり、２ａ
は希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石、３ａ
はフェライト系永久磁石からなる断面三角形状永久磁石
であり、各々永久磁石２ａ，３ａの磁化方向Ｍ1，Ｍ3は
図４の構成と同様である。ただし、図５の構成は図４の
構成と比べ磁界空間中央部の磁界強度を強める構成であ
るため、各々永久磁石２ａ，３ａの体積を増加させると
ともに、断面三角形状永久磁石の継鉄当接面２３ａと磁
界空間との対向面との角度（θ1）を大きくしている。
しかし、図５の構成においても図４の構成と同様に、断
面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端
部（図中Ａ点）が断面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接
面２３ａにおける最端部（図中Ｂ点）から該継鉄当接面
２３ａに沿って延長し前記断面三角形状の空間部６を介
して断面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａと交差
する位置（図中Ｃ点）より外側に位置するように配置し
ている。
は希土類系永久磁石からなる断面台形状永久磁石、３ａ
はフェライト系永久磁石からなる断面三角形状永久磁石
であり、各々永久磁石２ａ，３ａの磁化方向Ｍ1，Ｍ3は
図４の構成と同様である。ただし、図５の構成は図４の
構成と比べ磁界空間中央部の磁界強度を強める構成であ
るため、各々永久磁石２ａ，３ａの体積を増加させると
ともに、断面三角形状永久磁石の継鉄当接面２３ａと磁
界空間との対向面との角度（θ1）を大きくしている。
しかし、図５の構成においても図４の構成と同様に、断
面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端
部（図中Ａ点）が断面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接
面２３ａにおける最端部（図中Ｂ点）から該継鉄当接面
２３ａに沿って延長し前記断面三角形状の空間部６を介
して断面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａと交差
する位置（図中Ｃ点）より外側に位置するように配置し
ている。
【００２８】さらに、磁界空間中央部の磁界強度を強め
るためには、図５に示す構成より一層各々永久磁石２
ａ，３ａの体積を増加させるとともに、断面三角形状永
久磁石の継鉄当接面２３ａと磁界空間との対向面との角
度（θ1）を大きくすることとなるが、断面台形状永久
磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ
点）を断面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接面２３ａに
おける最端部（図中Ｂ点）から該継鉄当接面２３ａに沿
って延長し前記断面三角形状の空間部６を介して断面台
形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａと交差する位置
（図中Ｃ点）より外側に位置するように配置することに
よって、はじめてこの発明の目的が達成できる。
るためには、図５に示す構成より一層各々永久磁石２
ａ，３ａの体積を増加させるとともに、断面三角形状永
久磁石の継鉄当接面２３ａと磁界空間との対向面との角
度（θ1）を大きくすることとなるが、断面台形状永久
磁石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ
点）を断面三角形状永久磁石３ａの継鉄当接面２３ａに
おける最端部（図中Ｂ点）から該継鉄当接面２３ａに沿
って延長し前記断面三角形状の空間部６を介して断面台
形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａと交差する位置
（図中Ｃ点）より外側に位置するように配置することに
よって、はじめてこの発明の目的が達成できる。
【００２９】図６に示す構成は、図５の構成にさらに磁
極片５ａを配置する場合を示すものであり断面台形状永
久磁石２ａ、断面略三角形状永久磁石３ａ、筒状継鉄１
の形状や配置形態は実質的に図５の構成と同様である
が、特に、磁極片５ａと断面略三角形状永久磁石３ａと
の各々当接面２５ａ，２３ｃを断面略三角形状永久磁石
３ａの継鉄当接面２３ａと平行にするとともに、磁極片
５ａの断面略三角形状の空間部６との対向面２５ｂを継
鉄１の断面略三角形状の空間部６との対向面２１ａと平
行にすることによって、磁極片の配置効果を最も有効に
活用することができる。すなわち、磁界空間内の磁界分
布を乱すことなく磁極片を配置することができる。
極片５ａを配置する場合を示すものであり断面台形状永
久磁石２ａ、断面略三角形状永久磁石３ａ、筒状継鉄１
の形状や配置形態は実質的に図５の構成と同様である
が、特に、磁極片５ａと断面略三角形状永久磁石３ａと
の各々当接面２５ａ，２３ｃを断面略三角形状永久磁石
３ａの継鉄当接面２３ａと平行にするとともに、磁極片
５ａの断面略三角形状の空間部６との対向面２５ｂを継
鉄１の断面略三角形状の空間部６との対向面２１ａと平
行にすることによって、磁極片の配置効果を最も有効に
活用することができる。すなわち、磁界空間内の磁界分
布を乱すことなく磁極片を配置することができる。
【００３０】図４から図６においては断面三角形状永久
磁石のフェライト系永久磁石の磁化方向Ｍ3が磁界空間
内の磁界方向に対して６７．５°の方向の場合で説明し
たが、この角度が小さくなるにつれて断面台形状永久磁
石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ点）
は内側に移動し、また断面三角形状永久磁石３ａの継鉄
当接面２３ａにおける最端部（図中Ｂ点）は該継鉄当接
面２３ａに沿って延長する方向に移動し、結果として断
面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａと交差する位
置（図中Ｃ点）とＡ点とが近づき、特に、磁化方向Ｍ3
が磁界空間内の磁界方向に対して４５°の方向の場合
（すなわち、磁界空間との対向面に対して９０°の場
合）は、断面三角形状の空間部６を形成することなくＡ
点とＣ点（Ｂ点）とが一致する。すなわち、図１から図
３に示す構成と同一構成になる。
磁石のフェライト系永久磁石の磁化方向Ｍ3が磁界空間
内の磁界方向に対して６７．５°の方向の場合で説明し
たが、この角度が小さくなるにつれて断面台形状永久磁
石２ａの継鉄当接面２２ａにおける最端部（図中Ａ点）
は内側に移動し、また断面三角形状永久磁石３ａの継鉄
当接面２３ａにおける最端部（図中Ｂ点）は該継鉄当接
面２３ａに沿って延長する方向に移動し、結果として断
面台形状永久磁石２ａの継鉄当接面２２ａと交差する位
置（図中Ｃ点）とＡ点とが近づき、特に、磁化方向Ｍ3
が磁界空間内の磁界方向に対して４５°の方向の場合
（すなわち、磁界空間との対向面に対して９０°の場
合）は、断面三角形状の空間部６を形成することなくＡ
点とＣ点（Ｂ点）とが一致する。すなわち、図１から図
３に示す構成と同一構成になる。
【００３１】さらに断面三角形状永久磁石の磁化方向Ｍ
3を磁界空間内の磁界方向に対して小さくして行く、す
なわち、磁界空間との対向面に対して９０°を超えるよ
うにすると、均一磁界を得ることができないとの理由か
ら目的とするＭＲＩ用磁界発生装置が得られないことを
確認した。また、断面三角形状永久磁石の磁化方向Ｍ3
を磁界空間内の磁界方向と９０°の方向（図中Ｘ方
向）、にすると、Ａ点が外側方向に大きく（実質的には
無限大）移動することとなり、装置全体の幅が非常に大
きく（実質的には無限大）なるとの理由から目的とする
ＭＲＩ用磁界発生装置が得られないことを確認した。
3を磁界空間内の磁界方向に対して小さくして行く、す
なわち、磁界空間との対向面に対して９０°を超えるよ
うにすると、均一磁界を得ることができないとの理由か
ら目的とするＭＲＩ用磁界発生装置が得られないことを
確認した。また、断面三角形状永久磁石の磁化方向Ｍ3
を磁界空間内の磁界方向と９０°の方向（図中Ｘ方
向）、にすると、Ａ点が外側方向に大きく（実質的には
無限大）移動することとなり、装置全体の幅が非常に大
きく（実質的には無限大）なるとの理由から目的とする
ＭＲＩ用磁界発生装置が得られないことを確認した。
【００３２】図１から図６の構成においては、いずれも
断面三角形状永久磁石の磁界空間との対向面と磁界空間
内の磁界方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）との
角度（θ0）を４５°とした場合で説明したが、要求さ
れる磁界空間の大きさ等によってこの角度を調整するこ
とも可能であるが、この発明者の実験によれば該角度
（θ0）が４５°±５°の範囲にて設定することが望ま
しく、また、このように設定した構成においては、断面
三角形状のフェライト系永久磁石の磁化方向が磁界空間
との対向面に対して９０°の場合（図１から図３に示す
構成）が最も磁気的に効率が良く安価なＭＲＩ用磁界発
生装置の提供を実現することができることを確認した。
断面三角形状永久磁石の磁界空間との対向面と磁界空間
内の磁界方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）との
角度（θ0）を４５°とした場合で説明したが、要求さ
れる磁界空間の大きさ等によってこの角度を調整するこ
とも可能であるが、この発明者の実験によれば該角度
（θ0）が４５°±５°の範囲にて設定することが望ま
しく、また、このように設定した構成においては、断面
三角形状のフェライト系永久磁石の磁化方向が磁界空間
との対向面に対して９０°の場合（図１から図３に示す
構成）が最も磁気的に効率が良く安価なＭＲＩ用磁界発
生装置の提供を実現することができることを確認した。
【００３３】以上に説明するように、この発明において
は、ＭＲＩ用磁界発生装置に形成される磁界空間内の磁
界方向に対する希土類系永久磁石およびフェライト系永
久磁石の磁化方向を所定角度範囲内に設定するととも
に、これらの各々永久磁石を所定条件にて配置すること
によって磁気的な効率が良く磁界発生装置の大型化を抑
制するとともに価格低減を実現したＭＲＩ用磁界発生装
置の提供を実現することができる。
は、ＭＲＩ用磁界発生装置に形成される磁界空間内の磁
界方向に対する希土類系永久磁石およびフェライト系永
久磁石の磁化方向を所定角度範囲内に設定するととも
に、これらの各々永久磁石を所定条件にて配置すること
によって磁気的な効率が良く磁界発生装置の大型化を抑
制するとともに価格低減を実現したＭＲＩ用磁界発生装
置の提供を実現することができる。
【００３４】
【実施例】図１から図６に示すこの発明のＭＲＩ用磁界
発生装置の一実施例と図７に示す従来のＭＲＩ用磁界発
生装置において、磁界空間の形状を同一とし、それぞれ
磁界空間中央部の半径２００ｍｍの球状空間における磁
界均一度を５０ｐｐｍとした場合の使用した磁石重量を
比較することによって、この発明の効果を一層明確にし
た。測定結果を表１に示す。表中の磁石重量は、長手方
向（Ｚ方向）における１ｍ当たりの磁石重量にて示して
いる。
発生装置の一実施例と図７に示す従来のＭＲＩ用磁界発
生装置において、磁界空間の形状を同一とし、それぞれ
磁界空間中央部の半径２００ｍｍの球状空間における磁
界均一度を５０ｐｐｍとした場合の使用した磁石重量を
比較することによって、この発明の効果を一層明確にし
た。測定結果を表１に示す。表中の磁石重量は、長手方
向（Ｚ方向）における１ｍ当たりの磁石重量にて示して
いる。
【００３５】なお磁界空間の形状は、先に説明したよう
に高さ（空隙距離Ｌｇ）＝６５０ｍｍ、幅（Ｗ）＝１１
７０ｍｍ、断面三角形状永久磁石の磁界空間との対向面
と磁界空間内の磁界方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ
方向）との角度（θ0）を４５°とした。また、使用し
た希土類系永久磁石は最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａ
ｘ）が４１．６ＭＧＯｅのＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石であ
り、またフェライト系永久磁石は最大エネルギー積
（（ＢＨ）ｍａｘ）が４ＭＧＯｅのストロンチウムフェ
ライト系永久磁石とした。
に高さ（空隙距離Ｌｇ）＝６５０ｍｍ、幅（Ｗ）＝１１
７０ｍｍ、断面三角形状永久磁石の磁界空間との対向面
と磁界空間内の磁界方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ
方向）との角度（θ0）を４５°とした。また、使用し
た希土類系永久磁石は最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａ
ｘ）が４１．６ＭＧＯｅのＦｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石であ
り、またフェライト系永久磁石は最大エネルギー積
（（ＢＨ）ｍａｘ）が４ＭＧＯｅのストロンチウムフェ
ライト系永久磁石とした。
【００３６】
【表１】
【００３７】表１からこの発明のＭＲＩ用磁界発生装置
では、希土類系永久磁石の使用量を低減することができ
ることが明らかであり、特に、断面三角形状永久磁石の
磁化方向が磁界空間内の磁界方向に対して９０度未満の
範囲内の方向にあり、その角度を小さくし、磁界空間と
の対向面に対して９０度近くに設定する程、その効果が
大きいことが確認できた。
では、希土類系永久磁石の使用量を低減することができ
ることが明らかであり、特に、断面三角形状永久磁石の
磁化方向が磁界空間内の磁界方向に対して９０度未満の
範囲内の方向にあり、その角度を小さくし、磁界空間と
の対向面に対して９０度近くに設定する程、その効果が
大きいことが確認できた。
【００３８】表１では、本発明と従来技術（比較例）と
の磁石重量の差について示したが、図９は前記と同一の
寸法、形状からなる磁界空間内の磁界強度０．３Ｔとし
た場合の磁石体積の差について概念的に示している。す
なわち、実線で示すのが図２に相当する本発明の磁石構
成（３２ａ：希土類系永久磁石、３３ａ：フェライト系
永久磁石）、破線で示すのが図７に相当する希土類系永
久磁石のみを使用した従来の磁石構成（３２ｂ：希土類
系永久磁石、３３ｂ：希土類系永久磁石）、二点鎖線で
示すのがフェライト系永久磁石のみを使用した従来の磁
石構成（３２ｃ：フェライト系永久磁石、３３ｃ：フェ
ライト系永久磁石）である。図９からこの発明の磁石構
成は、従来の磁石構成（図中、斜線部）に比べてあまり
大型化を招く構成でないことが分かる。
の磁石重量の差について示したが、図９は前記と同一の
寸法、形状からなる磁界空間内の磁界強度０．３Ｔとし
た場合の磁石体積の差について概念的に示している。す
なわち、実線で示すのが図２に相当する本発明の磁石構
成（３２ａ：希土類系永久磁石、３３ａ：フェライト系
永久磁石）、破線で示すのが図７に相当する希土類系永
久磁石のみを使用した従来の磁石構成（３２ｂ：希土類
系永久磁石、３３ｂ：希土類系永久磁石）、二点鎖線で
示すのがフェライト系永久磁石のみを使用した従来の磁
石構成（３２ｃ：フェライト系永久磁石、３３ｃ：フェ
ライト系永久磁石）である。図９からこの発明の磁石構
成は、従来の磁石構成（図中、斜線部）に比べてあまり
大型化を招く構成でないことが分かる。
【００３９】
【発明の効果】この発明は、実施例からも明らかのよう
に、磁界発生源として従来の希土類系永久磁石のみを使
用した構成からなるＭＲＩ用磁界発生装置に比べ、該磁
界発生装置自体をそれほど大型化することなく、フェラ
イト系永久磁石を効果的に配置し、全体の磁石に占める
希土類系永久磁石の量を低減することができ、ＭＲＩ用
磁界発生装置全体としての価格を低減することが可能と
なる。すなわち、この発明は、複数の永久磁石の磁極面
にて囲まれた断面が六角形からなる磁界空間を形成して
なるＭＲＩ用磁界発生装置において、最大エネルギー積
（（ＢＨ）ｍａｘ）が異なる希土類系永久磁石とフェラ
イト系永久磁石等の異材質からなる永久磁石を効果的に
配置することにより、磁気的な効率が良く磁界発生装置
の大型化を抑制するとともに価格低減を実現したＭＲＩ
用磁界発生装置の提供を実現したのである。
に、磁界発生源として従来の希土類系永久磁石のみを使
用した構成からなるＭＲＩ用磁界発生装置に比べ、該磁
界発生装置自体をそれほど大型化することなく、フェラ
イト系永久磁石を効果的に配置し、全体の磁石に占める
希土類系永久磁石の量を低減することができ、ＭＲＩ用
磁界発生装置全体としての価格を低減することが可能と
なる。すなわち、この発明は、複数の永久磁石の磁極面
にて囲まれた断面が六角形からなる磁界空間を形成して
なるＭＲＩ用磁界発生装置において、最大エネルギー積
（（ＢＨ）ｍａｘ）が異なる希土類系永久磁石とフェラ
イト系永久磁石等の異材質からなる永久磁石を効果的に
配置することにより、磁気的な効率が良く磁界発生装置
の大型化を抑制するとともに価格低減を実現したＭＲＩ
用磁界発生装置の提供を実現したのである。
【図１】この発明のＭＲＩ用磁界発生装置の一実施例を
示す１／４縦断面説明図である。
示す１／４縦断面説明図である。
【図２】この発明のＭＲＩ用磁界発生装置の他の実施例
を示す１／４縦断面説明図である。
を示す１／４縦断面説明図である。
【図３】この発明のＭＲＩ用磁界発生装置の他の実施例
を示す１／４縦断面説明図である。
を示す１／４縦断面説明図である。
【図４】Ａはこの発明のＭＲＩ用磁界発生装置の他の実
施例を示す１／４縦断面説明図であり、Ｂは断面三角形
状永久磁石の磁化方向と磁界空間との対向面との角度関
係について示す説明図である。
施例を示す１／４縦断面説明図であり、Ｂは断面三角形
状永久磁石の磁化方向と磁界空間との対向面との角度関
係について示す説明図である。
【図５】この発明のＭＲＩ用磁界発生装置の他の実施例
を示す１／４縦断面説明図である。
を示す１／４縦断面説明図である。
【図６】この発明のＭＲＩ用磁界発生装置の他の実施例
を示す１／４縦断面説明図である。
を示す１／４縦断面説明図である。
【図７】従来のＭＲＩ用磁界発生装置を示す斜視説明図
と縦断面説明図である。
と縦断面説明図である。
【図８】従来のＭＲＩ用磁界発生装置を示す斜視説明図
と縦断面説明図である。
と縦断面説明図である。
【図９】この発明のＭＲＩ用磁界発生装置と従来装置の
磁石構成における磁石体積の差を概念的に示す説明図で
ある。
磁石構成における磁石体積の差を概念的に示す説明図で
ある。
１ 筒状継鉄 ２ａ，２ｂ 断面台形状永久磁石 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 断面三角形状永久磁石 ４，１２ 磁界空間 ５ａ 磁極片 ６ 空間部 １１ａ，１１ｂ 板状継鉄 １３ 柱状継鉄 １４ａ，１４ｂ 永久磁石 １５ａ，１５ｂ 希土類系永久磁石 １６ａ，１６ｂ フェライト系永久磁石 １７ 磁極片 ２１ａ，２５ｂ 対向面 ２２ａ，２３ａ 継鉄当接面 ２２ｂ，２３ｂ 隣接面 ２３ｃ，２５，２５ａ 当接面 ３２ａ，３２ｂ，３３ｂ 希土類系永久磁石 ３２ｃ，３３ａ，３３ｃ フェライト系永久磁石
Claims (3)
- 【請求項１】 筒状継鉄内に一対の断面台形状の永久磁
石を互いの磁極面が所定の空隙を形成して平行に対向配
置するとともに、該断面台形状永久磁石の各々両側に隣
接して断面三角形状の永久磁石を配置し、前記断面台形
状永久磁石の磁極面と断面三角形状永久磁石の磁極面に
て長手方向に直交する断面が六角形からなる磁界空間を
形成してなるＭＲＩ用磁界発生装置において、前記断面
台形状永久磁石が希土類系永久磁石からなるとともにそ
の磁化方向が磁界空間内の磁界方向と同一方向であり、
また断面三角形状永久磁石がフェライト系永久磁石から
なるとともにその磁化方向が磁界空間との対向面に対し
て９０°の方向であり、かつ断面台形状永久磁石の継鉄
当接面における最端部と断面三角形状永久磁石の継鉄当
接面における最端部とが一致することを特徴とするＭＲ
Ｉ用磁界発生装置。 - 【請求項２】 筒状継鉄内に一対の断面台形状の永久磁
石を互いの磁極面が所定の空隙を形成して平行に対向配
置するとともに、該断面台形状永久磁石の各々両側に隣
接して断面三角形状の永久磁石を配置し、前記断面台形
状永久磁石の磁極面と断面三角形状永久磁石の磁極面に
て長手方向に直交する断面が六角形からなる磁界空間を
形成してなるＭＲＩ用磁界発生装置において、前記断面
台形状永久磁石が希土類系永久磁石からなるとともにそ
の磁化方向が磁界空間内の磁界方向と同一方向であり、
また断面三角形状永久磁石がフェライト系永久磁石から
なるとともにその磁化方向が磁界空間との対向面に対し
て９０°未満でかつ磁界空間内の磁界方向に対して９０
°未満の範囲内の方向であり、さらに断面台形状永久磁
石と断面三角形状永久磁石の隣接部に断面三角形状の空
間部を形成し、さらにまた断面台形状永久磁石の継鉄当
接面における最端部が断面三角形状永久磁石の継鉄当接
面における最端部から該継鉄当接面に沿って延長し前記
断面三角形状の空間部を介して断面台形状永久磁石の継
鉄当接面と交差する位置より外側に位置することを特徴
とするＭＲＩ用磁界発生装置。 - 【請求項３】 一対の断面台形状永久磁石の各々磁界空
間対向面に磁極片を配置したことを特徴とする請求項１
または請求項２のＭＲＩ用磁界発生装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35028993A JP3150248B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
| US08/355,163 US5557205A (en) | 1993-12-27 | 1994-12-08 | Magnetic field generating apparatus for use in MRI |
| DE69428765T DE69428765T2 (de) | 1993-12-27 | 1994-12-16 | Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes für die Bildgebung mittels magnetischer Resonanz |
| EP94309436A EP0660129B1 (en) | 1993-12-27 | 1994-12-16 | Magnetic field generating apparatus for use in MRI |
| KR1019940036526A KR0135210B1 (ko) | 1993-12-27 | 1994-12-24 | 자기공명영상장치(mri)용 자기장 발생장치 |
| CN94113420A CN1051375C (zh) | 1993-12-27 | 1994-12-26 | 用于磁共振成象设备中的磁场发生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35028993A JP3150248B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201557A true JPH07201557A (ja) | 1995-08-04 |
| JP3150248B2 JP3150248B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=18409490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35028993A Expired - Fee Related JP3150248B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5557205A (ja) |
| EP (1) | EP0660129B1 (ja) |
| JP (1) | JP3150248B2 (ja) |
| KR (1) | KR0135210B1 (ja) |
| CN (1) | CN1051375C (ja) |
| DE (1) | DE69428765T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392518B1 (en) * | 1998-04-29 | 2002-05-21 | New York University | Open unipolar magnetic structure |
| JP2010512911A (ja) * | 2006-12-20 | 2010-04-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 作用領域の磁性粒子に影響を及ぼし、及び／又は該磁性粒子を検出する装置並びに方法 |
Families Citing this family (12)
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|---|---|---|---|---|
| US6351786B2 (en) | 1998-08-24 | 2002-02-26 | Racal Instr Inc | VXI backplane system improvements and methods |
| US6377049B1 (en) | 1999-02-12 | 2002-04-23 | General Electric Company | Residuum rare earth magnet |
| US6577125B2 (en) * | 2000-12-18 | 2003-06-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Temperature compensated magnetic field apparatus for NMR measurements |
| US6518867B2 (en) | 2001-04-03 | 2003-02-11 | General Electric Company | Permanent magnet assembly and method of making thereof |
| US6662434B2 (en) * | 2001-04-03 | 2003-12-16 | General Electric Company | Method and apparatus for magnetizing a permanent magnet |
| WO2003068066A1 (fr) * | 2002-02-15 | 2003-08-21 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Generateur de champ magnetique et son procede de fabrication |
| EP1642156B1 (en) | 2003-05-02 | 2020-03-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methods for nmr logging |
| BRPI0414998A (pt) | 2003-10-03 | 2006-11-21 | Halliburton Energy Serv Inc | métodos para identificar gás em uma formação geológica, para analisar formações geológicas, e de rmn para analisar formações geológicas, e sistema |
| US7019609B2 (en) * | 2004-06-21 | 2006-03-28 | General Electric Company | Magnetic field generating device and method of shimming thereof |
| CN100415162C (zh) * | 2005-03-09 | 2008-09-03 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | 磁体系统和磁共振成像系统 |
| US7365623B2 (en) * | 2005-06-10 | 2008-04-29 | Beijing Taijie Yanyuan Medical Engineering Technical Co., Ltd. | Permanent magnet, magnetic device for use in MRI including the same, and manufacturing processes thereof |
| US7199689B1 (en) * | 2006-01-09 | 2007-04-03 | Brk Wireless Company, Inc | High field NMR permanent magnetic structure |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8402250A (nl) * | 1984-07-17 | 1986-02-17 | Philips Nv | Kernspin resonantie apparaat met een rechthoekig permanent magnetische magneet. |
| JPH079845B2 (ja) * | 1986-01-31 | 1995-02-01 | 富士電機株式会社 | 永久磁石形均一磁場マグネット |
| US5162771A (en) * | 1990-10-01 | 1992-11-10 | New York University | Highly efficient yoked permanent magnet |
| JPH05211104A (ja) * | 1991-12-05 | 1993-08-20 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置用静磁場発生装置 |
| US5621324A (en) * | 1992-03-18 | 1997-04-15 | Sumitomo Special Metals Company Limited | Magnetic field generator for MRI |
| DE69319120T2 (de) * | 1992-07-27 | 1999-01-07 | Univ New York | Magnetstruktur mit hoher feldstärke |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP35028993A patent/JP3150248B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-08 US US08/355,163 patent/US5557205A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-16 EP EP94309436A patent/EP0660129B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-16 DE DE69428765T patent/DE69428765T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-24 KR KR1019940036526A patent/KR0135210B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-12-26 CN CN94113420A patent/CN1051375C/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392518B1 (en) * | 1998-04-29 | 2002-05-21 | New York University | Open unipolar magnetic structure |
| JP2010512911A (ja) * | 2006-12-20 | 2010-04-30 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 作用領域の磁性粒子に影響を及ぼし、及び／又は該磁性粒子を検出する装置並びに方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JP3150248B2 (ja) | 2001-03-26 |
| EP0660129B1 (en) | 2001-10-24 |
| EP0660129A1 (en) | 1995-06-28 |
| KR950016663A (ko) | 1995-07-20 |
| US5557205A (en) | 1996-09-17 |
| CN1051375C (zh) | 2000-04-12 |
| DE69428765D1 (de) | 2001-11-29 |
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| CN1116311A (zh) | 1996-02-07 |
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