JPS60153111A - 軸傾斜補正磁場発生装置 - Google Patents
軸傾斜補正磁場発生装置Info
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- JPS60153111A JPS60153111A JP59009714A JP971484A JPS60153111A JP S60153111 A JPS60153111 A JP S60153111A JP 59009714 A JP59009714 A JP 59009714A JP 971484 A JP971484 A JP 971484A JP S60153111 A JPS60153111 A JP S60153111A
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- JP
- Japan
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- order
- magnetic field
- bobbin
- wound
- axis
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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
- G01R33/389—Field stabilisation, e.g. by field measurements and control means or indirectly by current stabilisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/20—Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、核磁気共鳴装置に用いられる超伝導磁石に関
し、特に超伝導磁石が発生ずる磁場の均一度を改善覆る
装置に関する。
し、特に超伝導磁石が発生ずる磁場の均一度を改善覆る
装置に関する。
核磁気共鳴装置においては、均一度の高い静磁場が要求
されるが、実用的な大きさの磁石単体で試料が配置され
る十分大きな領域にわたって均一１αの高い磁坦を作る
ことは極めて困難である６そのため、静磁場内に補正コ
イル群を配置し、均一度の高い領域を拡大せしめること
が従来より行われている。
されるが、実用的な大きさの磁石単体で試料が配置され
る十分大きな領域にわたって均一１αの高い磁坦を作る
ことは極めて困難である６そのため、静磁場内に補正コ
イル群を配置し、均一度の高い領域を拡大せしめること
が従来より行われている。
第１図（ａ）は、超伝導磁石において、磁場の主軸（Ｚ
軸）方向に補正磁場を発生するために従来用いられてい
るコイル群を示す、１０は超伝導磁石の円筒型ソレノイ
ド内に同軸的に挿入される円筒型組立て体（ボビン）で
、その上にリング状コイル１〜７．１′〜７′が巻かれ
ている。各コイルは、第１図（ｂ）に示すように、ボビ
ン１０の表面に円周方向に掘られた溝に埋め込むように
集中的に巻かれる。この内直列に接続されたコイルの組
４．４′は１次の軸傾斜補正に、１，５゜１′、５′は
２次の軸傾斜補正に、２，６．２′。
軸）方向に補正磁場を発生するために従来用いられてい
るコイル群を示す、１０は超伝導磁石の円筒型ソレノイ
ド内に同軸的に挿入される円筒型組立て体（ボビン）で
、その上にリング状コイル１〜７．１′〜７′が巻かれ
ている。各コイルは、第１図（ｂ）に示すように、ボビ
ン１０の表面に円周方向に掘られた溝に埋め込むように
集中的に巻かれる。この内直列に接続されたコイルの組
４．４′は１次の軸傾斜補正に、１，５゜１′、５′は
２次の軸傾斜補正に、２，６．２′。
６′は３次の軸傾斜補正に、３．７．３’ 、７’は４
次の軸傾斜補正に夫々用いられる。これらのコイルの組
は、夫々電流源９．１０，１１．１２に接続され、夫々
の電流値を加減することにより最適な補正磁場を得るこ
とができる。これらコイルは、通常点線で示した超伝導
磁石ソレノイドの中心面８に対して対称になるように配
置される。
次の軸傾斜補正に夫々用いられる。これらのコイルの組
は、夫々電流源９．１０，１１．１２に接続され、夫々
の電流値を加減することにより最適な補正磁場を得るこ
とができる。これらコイルは、通常点線で示した超伝導
磁石ソレノイドの中心面８に対して対称になるように配
置される。
第１図（ａ）に示す各リングコイルの中心面８からの距
１１ＬＩ〜Ｌ７は基本的に球面調和関数の解で与えられ
、ボビンの径を与えることによりＬ１〜Ｌ７の値は、各
リングコイルに流すべきアンペアターンの値と共に一義
的に決定される。
１１ＬＩ〜Ｌ７は基本的に球面調和関数の解で与えられ
、ボビンの径を与えることによりＬ１〜Ｌ７の値は、各
リングコイルに流すべきアンペアターンの値と共に一義
的に決定される。
このような軸傾斜補正装置は、（１）比較的狭い領域し
か均一度を高められない、（２）第１図（ｂ）ひ示され
た１ｆｌｉ造のため放熱性が悪（温度上昇が激しいため
、その放熱効率で最大通電電流（最大発生磁場）が制約
され、大きな補正磁場を発生できない、（３）第１図（
ｂ）で示された構造のためボビンの厚みが増し、試料等
を配置すべきボビン内部の有効利用範囲が狭められる、
という欠点を持つ。
か均一度を高められない、（２）第１図（ｂ）ひ示され
た１ｆｌｉ造のため放熱性が悪（温度上昇が激しいため
、その放熱効率で最大通電電流（最大発生磁場）が制約
され、大きな補正磁場を発生できない、（３）第１図（
ｂ）で示された構造のためボビンの厚みが増し、試料等
を配置すべきボビン内部の有効利用範囲が狭められる、
という欠点を持つ。
上記（１）の問題については、特定のコイルの組を直列
接続して特定の次数の補正を受け持たせるのではなく、
適宜な数のコイルの夫々に独立に電流を流せるようにし
ておき、各コイルに流す電流の比を適宜設定Ｊることに
より任意の次数の軸傾斜補正磁場を発生覆ることのでき
る所謂マトリクス方式の磁場均一度補正装置が提案され
ている。
接続して特定の次数の補正を受け持たせるのではなく、
適宜な数のコイルの夫々に独立に電流を流せるようにし
ておき、各コイルに流す電流の比を適宜設定Ｊることに
より任意の次数の軸傾斜補正磁場を発生覆ることのでき
る所謂マトリクス方式の磁場均一度補正装置が提案され
ている。
この提案方式によれば、各コイルの配Ｕに自由度があり
、比較的広い領域の均−瓜を高めることができ、前記（
１）の問題については改善が期待できる。しかしながら
、各リングコイルの巻ぎ方は第１図（ｂ）に示すような
ものであり、前述の＜２）、（３）の問題については改
善が期待できない。
、比較的広い領域の均−瓜を高めることができ、前記（
１）の問題については改善が期待できる。しかしながら
、各リングコイルの巻ぎ方は第１図（ｂ）に示すような
ものであり、前述の＜２）、（３）の問題については改
善が期待できない。
本発明は、上述した諸点に鑑みでなされたものであり、
上述した（２）、（３）の問題を解決した磁場均一度補
正装置を提供することを目的としている。
上述した（２）、（３）の問題を解決した磁場均一度補
正装置を提供することを目的としている。
本発明は、円筒型ソレノイドの内部に形成される磁場内
に円筒型ボビンを挿入し、該ボビンに基準位置を挟んで
対称に複数の区分は境界位置を設定し、各境界位置と境
界位置との間の領域に導線を略均等に巻回することによ
り複数のソレノイドコイルを設り、該複数のソレノイド
コイルの夫々に独立に補正電流を供給する手段を設（）
たことを特徴とし−（いる。以下、図面を用いて本発明
を詳述りる。
に円筒型ボビンを挿入し、該ボビンに基準位置を挟んで
対称に複数の区分は境界位置を設定し、各境界位置と境
界位置との間の領域に導線を略均等に巻回することによ
り複数のソレノイドコイルを設り、該複数のソレノイド
コイルの夫々に独立に補正電流を供給する手段を設（）
たことを特徴とし−（いる。以下、図面を用いて本発明
を詳述りる。
第２図（、ａ）は本発明を実施しＩＣ磁場均一度補正装
置の一例を示し、同図（ｂ）はその部分断面図を承り。
置の一例を示し、同図（ｂ）はその部分断面図を承り。
本発明においでは、シムコイルは従来のように１箇所に
集中的に巻かれたリングコイルではなく、ある長さを有
りるソレノイドコイル２１．２２，２３．２１’ 、２
２’ 、２３’ として均一なピッチでボビン１０に巻
かれている。ソレノイドコイル２１と２１’ 、２２と
２２’ 、２３と２３′は夫々同じ長さＷｌ 、Ｗ２
、Ｗ３を持ち、中心面８を中心とし°（両側へ向けて２
１．：２２゜２３及び、２１’ 、２２’ 、２３’の
順で対称に巻かれている。各ソレノイドコイルには、各
ソレノイド、」イルの境界線の部分から第２図（ｂ）に
示′！ｌＪうに引き出された引出し線を介して電流源２
４〜２９から独立に補正電流が供給される。
集中的に巻かれたリングコイルではなく、ある長さを有
りるソレノイドコイル２１．２２，２３．２１’ 、２
２’ 、２３’ として均一なピッチでボビン１０に巻
かれている。ソレノイドコイル２１と２１’ 、２２と
２２’ 、２３と２３′は夫々同じ長さＷｌ 、Ｗ２
、Ｗ３を持ち、中心面８を中心とし°（両側へ向けて２
１．：２２゜２３及び、２１’ 、２２’ 、２３’の
順で対称に巻かれている。各ソレノイドコイルには、各
ソレノイド、」イルの境界線の部分から第２図（ｂ）に
示′！ｌＪうに引き出された引出し線を介して電流源２
４〜２９から独立に補正電流が供給される。
上述の如き構成において、例えば、Ｗ１＝７１１１１゜
Ｗ２ ＝’１３ｍｍ、 Ｗ３ ＝’２５Ｉｎｍどし、ソ
レノイドコイル２１．２１’ 、２２．２２’ 、２３
．２３’に夫々４．３８ｍＡ、−４，３８ｍＡ、２．３
１＋ｎＡ、 −２，３１ｍＡ、 １９．５ ｍＡ、 −
１９，５ｍＡの電流を各電流源から供給することにより
、１次の軸傾斜磁場を発生させることができる。この比
率を保ったまま各ソレノイドコイルの電流を変えれば、
１次の軸傾斜磁場の強度を変化させることができる。又
、電流の配分を変えることにより、２次〜４次の軸傾斜
磁場を発生ずることができるし、１次の軸傾斜磁場を発
生させる電流配分の上に２次あるいは更に高次の軸傾斜
磁場を発生させる電流配分をΦ畳、させれば、１次と２
次あるいは更に＾次の軸傾斜磁場を同時に発生させるこ
とができ、この点はマトリクス方式の特徴がそのまま生
かされている。
Ｗ２ ＝’１３ｍｍ、 Ｗ３ ＝’２５Ｉｎｍどし、ソ
レノイドコイル２１．２１’ 、２２．２２’ 、２３
．２３’に夫々４．３８ｍＡ、−４，３８ｍＡ、２．３
１＋ｎＡ、 −２，３１ｍＡ、 １９．５ ｍＡ、 −
１９，５ｍＡの電流を各電流源から供給することにより
、１次の軸傾斜磁場を発生させることができる。この比
率を保ったまま各ソレノイドコイルの電流を変えれば、
１次の軸傾斜磁場の強度を変化させることができる。又
、電流の配分を変えることにより、２次〜４次の軸傾斜
磁場を発生ずることができるし、１次の軸傾斜磁場を発
生させる電流配分の上に２次あるいは更に高次の軸傾斜
磁場を発生させる電流配分をΦ畳、させれば、１次と２
次あるいは更に＾次の軸傾斜磁場を同時に発生させるこ
とができ、この点はマトリクス方式の特徴がそのまま生
かされている。
更に本発明においては、シムコイルが従来のように集中
的に巻かれているのではなく、ソレノイドコイルとして
巻かれているため、ターン数を従来よりもはるかに多く
リ−ることができるし放熱効率も極めて良好である。従
って、従来Ｊ：りも大きな電流をターン数の多いコイル
に流すことが可能になるため、強度の大きな軸傾斜補正
磁場を発生することが可能となる。又、ボビンに満を掘
って集中的に埋めこむような必要がないため、装置を極
め（肉薄の円部状に形成でき、ボビン内部の空間を広く
有効に利用づることができる。
的に巻かれているのではなく、ソレノイドコイルとして
巻かれているため、ターン数を従来よりもはるかに多く
リ−ることができるし放熱効率も極めて良好である。従
って、従来Ｊ：りも大きな電流をターン数の多いコイル
に流すことが可能になるため、強度の大きな軸傾斜補正
磁場を発生することが可能となる。又、ボビンに満を掘
って集中的に埋めこむような必要がないため、装置を極
め（肉薄の円部状に形成でき、ボビン内部の空間を広く
有効に利用づることができる。
第１図は従来の磁場均一度補正装置を説明するための図
、第２図は本発明を実施した磁場均一度補正装置の構成
を示す図である。 １０：ボビン、 ２１〜２３．２１’ 〜２３′ ：ソレノイドコイル、
２４〜２９：電流諒。 特３’ｌ出願人 口本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫
、第２図は本発明を実施した磁場均一度補正装置の構成
を示す図である。 １０：ボビン、 ２１〜２３．２１’ 〜２３′ ：ソレノイドコイル、
２４〜２９：電流諒。 特３’ｌ出願人 口本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫
Claims (1)
- 円筒型ソレノイドの内部に形成される磁場内に円筒型ボ
ビンを挿入し、該ボビンに基準位置を挟んで対称に複数
の区分は境界位置を設定し、各境界位置と境界位置との
間の領域に導線を略均等に巻回することにより複数のソ
レノイドコイルを設け、該複数のソレノイドコイルの夫
々に独立に補正電流を供給１６手段を設け／ｊことを特
徴とする磁場均一度補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59009714A JPS60153111A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 軸傾斜補正磁場発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59009714A JPS60153111A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 軸傾斜補正磁場発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60153111A true JPS60153111A (ja) | 1985-08-12 |
| JPH0345888B2 JPH0345888B2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=11727928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59009714A Granted JPS60153111A (ja) | 1984-01-23 | 1984-01-23 | 軸傾斜補正磁場発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60153111A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0236789A1 (de) * | 1986-02-28 | 1987-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Nichtorthogonales Shim-Spulensystem zur Korrektur von Magnetfeldinhomogenitäten in Kernspinresonanzgeräten |
| JP2014523643A (ja) * | 2011-06-21 | 2014-09-11 | ノースロップ グラマン ガイダンス アンド エレクトロニクス カンパニー インコーポレイテッド | 実質的に均一な磁場を発生させるための磁気ソレノイド |
| US10481230B2 (en) | 2018-01-04 | 2019-11-19 | Bruker Switzerland Ag | NMR shim system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57172238A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Hitachi Ltd | Magnetic field correcting device |
-
1984
- 1984-01-23 JP JP59009714A patent/JPS60153111A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57172238A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Hitachi Ltd | Magnetic field correcting device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0236789A1 (de) * | 1986-02-28 | 1987-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Nichtorthogonales Shim-Spulensystem zur Korrektur von Magnetfeldinhomogenitäten in Kernspinresonanzgeräten |
| JP2014523643A (ja) * | 2011-06-21 | 2014-09-11 | ノースロップ グラマン ガイダンス アンド エレクトロニクス カンパニー インコーポレイテッド | 実質的に均一な磁場を発生させるための磁気ソレノイド |
| US10481230B2 (en) | 2018-01-04 | 2019-11-19 | Bruker Switzerland Ag | NMR shim system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345888B2 (ja) | 1991-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |