JPS60227403A - 磁場発生用コイル - Google Patents
磁場発生用コイルInfo
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- JPS60227403A JPS60227403A JP59084763A JP8476384A JPS60227403A JP S60227403 A JPS60227403 A JP S60227403A JP 59084763 A JP59084763 A JP 59084763A JP 8476384 A JP8476384 A JP 8476384A JP S60227403 A JPS60227403 A JP S60227403A
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- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 9
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2,6-diethylphenyl)-n-(methoxymethyl)acetamide;2,6-dinitro-n,n-dipropyl-4-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound CCC1=CC=CC(CC)=C1N(COC)C(=O)CCl.CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
- G01R33/3875—Compensation of inhomogeneities using correction coil assemblies, e.g. active shimming
-
- 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】
［発明の属する分野］
本発明は、核磁気共鳴（以下ＮＭＲという）撮像装置に
用いられる空心型コイルマグネットの均一度の改善に関
するものである。
用いられる空心型コイルマグネットの均一度の改善に関
するものである。
［従来技術］
従来よりＮＭＲ撮像装置は無侵襲で人体等の断層像を得
ることのできる装ヒとして良く知られている。このよう
なＮＭＲ撮像装置では、必要な磁場（特に静磁場）を生
じさせるために空心型のコイルが用いられている。
ることのできる装ヒとして良く知られている。このよう
なＮＭＲ撮像装置では、必要な磁場（特に静磁場）を生
じさせるために空心型のコイルが用いられている。
ところで、一般に空心型ｂイルをシングルパン。
ケーキ巻き、あるいはダブルパンケーキ巻きにして巻く
場合には、第１図に示すように巻き枠１（円筒または円
柱状のもの）に巻き付けてゆくが、１層巻きあがる部分
では巻き枠１から浮上って間隙３が生じ、コイル各層が
完全な円環とはならなくなる（ＮＭＲ用マグネットの均
一度は１０ オーダーを要求されるため、円環コイルと
して取扱えず、何らかの補正が必要となる。）。
場合には、第１図に示すように巻き枠１（円筒または円
柱状のもの）に巻き付けてゆくが、１層巻きあがる部分
では巻き枠１から浮上って間隙３が生じ、コイル各層が
完全な円環とはならなくなる（ＮＭＲ用マグネットの均
一度は１０ オーダーを要求されるため、円環コイルと
して取扱えず、何らかの補正が必要となる。）。
なお、ＮＭＲ撮像装置用空心コイルの一例を示せば、第
２図のような構成となっている。すなわら、４個の空心
コイルＣ８１，Ｃ８２，ＣＬｌ。
２図のような構成となっている。すなわら、４個の空心
コイルＣ８１，Ｃ８２，ＣＬｌ。
Ｃ１０を同軸上に配列し、その内部の空間（撮像領域内
）の均一度が数十ｐｐｍになるように形成しである。そ
して、各空心コイルは第１図のようにして線材２を巻回
したコイルを複数個重ねて形成されている。
）の均一度が数十ｐｐｍになるように形成しである。そ
して、各空心コイルは第１図のようにして線材２を巻回
したコイルを複数個重ねて形成されている。
しかしながら、これらのコイルを完全円環としてコイル
設計すると、磁場均一度は設計段階のものより著しく悪
いものとなってしまう。通常均一度を補正する手段とし
て、例えばシムコイルを用いるようにしたものがあるが
、均一度補正に応じてシムコイルを細組も組合せなけれ
ばならな６ｓという問題がある。
設計すると、磁場均一度は設計段階のものより著しく悪
いものとなってしまう。通常均一度を補正する手段とし
て、例えばシムコイルを用いるようにしたものがあるが
、均一度補正に応じてシムコイルを細組も組合せなけれ
ばならな６ｓという問題がある。
［発明の目的］
本発明の目的は、この様な点に鑑み、コイル巻きの方式
およびコイルの重ね合せの際のコイル間の配線方式に工
夫を凝らすことにより、空心型コイルの内部磁場の均一
度を補正できるようにしたＮＭＲ装置用空心型コイルを
提供することにある。
およびコイルの重ね合せの際のコイル間の配線方式に工
夫を凝らすことにより、空心型コイルの内部磁場の均一
度を補正できるようにしたＮＭＲ装置用空心型コイルを
提供することにある。
［発明の概要］
この様な目的を達成するための本発明は、一対の内側コ
イルと一対の外側コイルからなる４つのコイルをＺ軸上
に所定の間隔で同軸上に配列してなる磁場発生用コイル
において、 前記各コイルをパンケーキ巻きの単一コイルを複数個積
重ねて桶成し、前記パンケーキ巻きの単一コイルは、次
の層に巻き上ける部分に挿入するスペーナの形状を適宜
調整すると共に各単一コイルの巻き終り部分の巻きつけ
長さを調節し、前記各単一コイルの巻き終り部分と次の
単一コイルの巻き始め部分の接続配線および４つのコイ
ル間接続配線がＺ軸に平行となるように４つのコイルお
よび各単一コイルをＺ軸を中心として回転させて配置し
、コイル内部空間に高均一度の磁場が得られるようにし
たことを特徴とするものである。
イルと一対の外側コイルからなる４つのコイルをＺ軸上
に所定の間隔で同軸上に配列してなる磁場発生用コイル
において、 前記各コイルをパンケーキ巻きの単一コイルを複数個積
重ねて桶成し、前記パンケーキ巻きの単一コイルは、次
の層に巻き上ける部分に挿入するスペーナの形状を適宜
調整すると共に各単一コイルの巻き終り部分の巻きつけ
長さを調節し、前記各単一コイルの巻き終り部分と次の
単一コイルの巻き始め部分の接続配線および４つのコイ
ル間接続配線がＺ軸に平行となるように４つのコイルお
よび各単一コイルをＺ軸を中心として回転させて配置し
、コイル内部空間に高均一度の磁場が得られるようにし
たことを特徴とするものである。
［実施例］
以下図面を用い−Ｃ本発明の詳細な説明する。
■まずコイルの形状の調整方式について第３図に示すよ
うに線材２が１層巻上がる部分の間隙を埋めるようなス
ペーサ３１を巻き枠１に取付ける。この場合、このスペ
ーサの形状は、均一度が補正されるような形状に調節す
ることができるものである。
うに線材２が１層巻上がる部分の間隙を埋めるようなス
ペーサ３１を巻き枠１に取付ける。この場合、このスペ
ーサの形状は、均一度が補正されるような形状に調節す
ることができるものである。
■コイルの巻終りの長さの調整方式についてコイルを円
環として設計した場合、コイルの巻終り２ｂは巻き始め
２ａ部分と同じようにＹ軸上にもってくるのが通常であ
るが、ここでは前記■の方式だけによっては十分な磁場
均一度が得られないことに鑑み、コイルの巻終り２ｂの
長さを調整することにより、均一度を補正する。
環として設計した場合、コイルの巻終り２ｂは巻き始め
２ａ部分と同じようにＹ軸上にもってくるのが通常であ
るが、ここでは前記■の方式だけによっては十分な磁場
均一度が得られないことに鑑み、コイルの巻終り２ｂの
長さを調整することにより、均一度を補正する。
■パンケーキ巻きした単一コイル間の配置方式第４図に
コイル配置の一例を示す。４コイルシステムの場合には
第２図のコイルＣ８１，Ｃ８２のコイル巻きの終りを第
３図のようにＹ軸上よりずれた位置にすることにより、
均一度が良くなることが確かめられている。この場合に
、４個の単一コイル間の配線を第５図の（イ）に示すよ
うにＺ軸、Ｘ軸に対して斜めにすると、その配線部分を
流れる電流の向きが他の部分と同じになるため、コイル
巻き終りを短くした効果が打消されてしまう。従って、
同図（ロ）に示すように単一コイル間の配線がＸ軸と平
行となるようにコイルを配置する。
コイル配置の一例を示す。４コイルシステムの場合には
第２図のコイルＣ８１，Ｃ８２のコイル巻きの終りを第
３図のようにＹ軸上よりずれた位置にすることにより、
均一度が良くなることが確かめられている。この場合に
、４個の単一コイル間の配線を第５図の（イ）に示すよ
うにＺ軸、Ｘ軸に対して斜めにすると、その配線部分を
流れる電流の向きが他の部分と同じになるため、コイル
巻き終りを短くした効果が打消されてしまう。従って、
同図（ロ）に示すように単一コイル間の配線がＸ軸と平
行となるようにコイルを配置する。
そして、全体の４つのコイルを、第４図に示すように、
各単一コイルの巻き終り（数字を四角の枠で囲んだ部分
）の位置がＺＹ平面に対し対称となるように配置すれば
、Ｘ、Ｚ軸上で対称な均一度が得られる。
各単一コイルの巻き終り（数字を四角の枠で囲んだ部分
）の位置がＺＹ平面に対し対称となるように配置すれば
、Ｘ、Ｚ軸上で対称な均一度が得られる。
なお、第４図では、コイルＣ８１，Ｃ８２がダブルパン
ケーキ巻きとなっており、隣り合うコイルとの接続のた
めの配線（図では頭に丸印のついた横線で示され、ダブ
ルパンケーキ巻きの中心軸を示す）はＺ軸に平行となっ
ている。
ケーキ巻きとなっており、隣り合うコイルとの接続のた
めの配線（図では頭に丸印のついた横線で示され、ダブ
ルパンケーキ巻きの中心軸を示す）はＺ軸に平行となっ
ている。
このようにして作成されたマグネットの磁場均一度の様
子を第６図および第７図に示す。両図において、横軸は
Ｙ軸（Ｘ＝Ｚ＝Ｏ）、縦軸ｔよコイル中心（０，Ｏ，Ｏ
）での磁束密度ＢＯに対する均一度（△Ｂ／Ｂｏ）をｐ
ｐｎ＋単位で示す。
子を第６図および第７図に示す。両図において、横軸は
Ｙ軸（Ｘ＝Ｚ＝Ｏ）、縦軸ｔよコイル中心（０，Ｏ，Ｏ
）での磁束密度ＢＯに対する均一度（△Ｂ／Ｂｏ）をｐ
ｐｎ＋単位で示す。
第６図は、第３図のスペーサ３１の形状を調節した場合
の均一度である。この場合、＋Ｙ方向で均一度の符号が
負になっているので、コイルの巻き終り部分く第３図の
２ｂ部分）を少し長くすることにより、これを補正する
ことができる。第７図はこのように調節した結末の磁場
均−曵を示すものである。
の均一度である。この場合、＋Ｙ方向で均一度の符号が
負になっているので、コイルの巻き終り部分く第３図の
２ｂ部分）を少し長くすることにより、これを補正する
ことができる。第７図はこのように調節した結末の磁場
均−曵を示すものである。
次に本発明の他の実施例を説明する。コイル中心径的φ
９６０ｍ１ｌｌで１５層にダブルパンケーキ巻きした単
一コイルを９個重ね合せたコイル（外側コイルＣ８１，
Ｃ８２＞と、コイル中心径的φ１０００ｍｍで７層にダ
ブルパンケーキ巻きした単一コイルを１５個重ね合せた
コイル（内側コイルＣＬ１．ＣＬ２）を用い、第２図の
ように配置する。そして各コイルについて次のような調
整および配置を適用する。
９６０ｍ１ｌｌで１５層にダブルパンケーキ巻きした単
一コイルを９個重ね合せたコイル（外側コイルＣ８１，
Ｃ８２＞と、コイル中心径的φ１０００ｍｍで７層にダ
ブルパンケーキ巻きした単一コイルを１５個重ね合せた
コイル（内側コイルＣＬ１．ＣＬ２）を用い、第２図の
ように配置する。そして各コイルについて次のような調
整および配置を適用する。
■コイルの巻き終りの長さの調整方式について第８図の
〈イ）に示すように、コイルＣＬ１゜０Ｌ２を構成する
単一コイル間の電流接続の中心位置８ａを各ダブルパン
ケーキ巻きの渡りの中心位＠８ｂに対し、１°の開き角
となるように単一コイルを重ねていく。
〈イ）に示すように、コイルＣＬ１゜０Ｌ２を構成する
単一コイル間の電流接続の中心位置８ａを各ダブルパン
ケーキ巻きの渡りの中心位＠８ｂに対し、１°の開き角
となるように単一コイルを重ねていく。
一方、Ｃ８１，Ｏ８２コイルを構成する単一コイルの場
合は第８図（ロ）に示すように電流接続の中心位置８ａ
と渡り中心位置８ｂとを一致するように重ねていく。
合は第８図（ロ）に示すように電流接続の中心位置８ａ
と渡り中心位置８ｂとを一致するように重ねていく。
このように８ａと８ｂとの開き角を調整することで、ダ
ブルパン１７−キ巻きの終りの長さを調整する。
ブルパン１７−キ巻きの終りの長さを調整する。
■単一コ、イル間の配置について
ＣＬｌ、ＯＬ２コイルにおける単一コイルの配置を第９
図に示す。隣り合うダブルパンケーキ巻きコイル間は第
８図（イ）のように１°の間き角度を持って接続配線さ
れるため、第１番目のダブルパンケーキ巻きコイルの電
流接続中心９ｂｓと第１５番目のダブルパンケーキ巻き
コイルの電流接続中心９ｂｅとの開き角αは１５°とな
る。
図に示す。隣り合うダブルパンケーキ巻きコイル間は第
８図（イ）のように１°の間き角度を持って接続配線さ
れるため、第１番目のダブルパンケーキ巻きコイルの電
流接続中心９ｂｓと第１５番目のダブルパンケーキ巻き
コイルの電流接続中心９ｂｅとの開き角αは１５°とな
る。
第９図（ロ）はコイルＣ８１，Ｏ８２における単一コイ
ルの配置を示す図である。この場合には各単一コイル間
の電流接続中心位置はＺ軸に平行となる。
ルの配置を示す図である。この場合には各単一コイル間
の電流接続中心位置はＺ軸に平行となる。
第１０図に上述のような単一コイルを重ねたＣ８１、Ｃ
８２，ＣＬｌ、ＯＬ２コイルの構成図を示す。４組のコ
イル全体での電流接続中心位置の開き角α０は３０°と
なる。
８２，ＣＬｌ、ＯＬ２コイルの構成図を示す。４組のコ
イル全体での電流接続中心位置の開き角α０は３０°と
なる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、従来のようなシ
ムコイルの付加ないしそのシムコイルの煩雑な調整を一
切必要とすることなく、核磁気共鳴用のマグネットのコ
イル自体の形状や接続状態の工夫により、内部磁場の均
一度を調整することができ、実用に供して極めて効果が
ある。
ムコイルの付加ないしそのシムコイルの煩雑な調整を一
切必要とすることなく、核磁気共鳴用のマグネットのコ
イル自体の形状や接続状態の工夫により、内部磁場の均
一度を調整することができ、実用に供して極めて効果が
ある。
第１図はパンケーキ巻きコイルの巻回状態を説明するた
めの砧、第２図は核磁気共鳴ようマグネットの構成を示
す斜視図、第３図は本発明の場合のコイル形状調整方式
を説明するための図、第４図および第５図はパンケーキ
巻き単一コイルの結線方式を説明するための図、第６図
および第７図は本発明に係るコイルによって得られる磁
場均一度の程度を示す図、第８図は本発明の他の実施例
におけるコイル形状調整方式を説明するための図、第９
図および第１０図はダブルパンケーキ巻きコイルの結線
方式を説明するための図である。 Ｃ８１，Ｏ８２，、、外側コイル、ＣＬＩ、Ｃ１０，、
、内側コイル、１０１８巻き枠、２３．。 線材、２ａ、、、巻き始め、２ｂ、、０巻き終り、３１
、、、スペーサ。 第１図 ■ 第２図 第３図 （イ） ｃＯ） 第４図 第ｑ （イ） （口〕
めの砧、第２図は核磁気共鳴ようマグネットの構成を示
す斜視図、第３図は本発明の場合のコイル形状調整方式
を説明するための図、第４図および第５図はパンケーキ
巻き単一コイルの結線方式を説明するための図、第６図
および第７図は本発明に係るコイルによって得られる磁
場均一度の程度を示す図、第８図は本発明の他の実施例
におけるコイル形状調整方式を説明するための図、第９
図および第１０図はダブルパンケーキ巻きコイルの結線
方式を説明するための図である。 Ｃ８１，Ｏ８２，、、外側コイル、ＣＬＩ、Ｃ１０，、
、内側コイル、１０１８巻き枠、２３．。 線材、２ａ、、、巻き始め、２ｂ、、０巻き終り、３１
、、、スペーサ。 第１図 ■ 第２図 第３図 （イ） ｃＯ） 第４図 第ｑ （イ） （口〕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）一対の内側コイルと一対の外側コイルからなる４つ
のコイルをＺ軸上に所定の間隔で同軸上に配列してなる
磁場発生用コイルにおいて、前記各コイルをパンケーキ
巻きの単一コイルを複数個積重ねて構成し、前記パンケ
ーキ巻きの単一コイルは、次の層に巻き上げる部分に挿
入するスベーリの形状を適宜調整すると共に各単一コイ
ルの巻き終り部分の巻きつけ長さを調節し、前記各単一
コイルの巻き終り部分と次の単一コイルの巻き始め部分
の接続配線および４つのコイル間接続配線がＺ軸に平行
となるように４つのコイルおよび各単一コイルを２軸を
中心として回転させて配置し、コイル内部空間に高均一
度の磁場が得られるようにしたことを特徴とする磁場発
生用コイル。 ２）前記一対の内側コイルをダブルパンケーキ巻きした
単一コイルの複数個の積重ねで構成し、各単一コイルは
巻き終りが約１°だけターン数が少なくなるように巻き
終り部分の巻きつけ長さを調節し、一対の外側コイルは
巻き始めと巻き終りが同一位置となるようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁場発生用コ
イル。 ３）前記一対の外側コイルをダブルパンケーキ巻きした
単一コイルの複数個の積重ねで構成し、各単一コイルは
巻き終りが約３．５°だけターン数が少なくなるように
巻き終り部分の巻きつけ長さを調節し、一対の内側コイ
ルは巻き始めと巻き終りが同一位置となるようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁場発生
用コイル。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084763A JPS60227403A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 磁場発生用コイル |
| US06/723,142 US4623864A (en) | 1984-04-26 | 1985-04-15 | Magnetic field production coil for nuclear magnetic resonance imaging apparatus |
| GB08509735A GB2158247B (en) | 1984-04-26 | 1985-04-16 | Magnetic field production coil for nuclear magnetic resonance imaging apparatus |
| DE19853514819 DE3514819A1 (de) | 1984-04-26 | 1985-04-24 | Magnetfelderzeugungs-spule fuer ein mit kernmagnetischer resonanz arbeitendes abbildungsgeraet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59084763A JPS60227403A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 磁場発生用コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227403A true JPS60227403A (ja) | 1985-11-12 |
| JPH0314215B2 JPH0314215B2 (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=13839717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59084763A Granted JPS60227403A (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 磁場発生用コイル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4623864A (ja) |
| JP (1) | JPS60227403A (ja) |
| DE (1) | DE3514819A1 (ja) |
| GB (1) | GB2158247B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009521968A (ja) * | 2005-12-30 | 2009-06-11 | コミサリア ア レネルジ アトミク | 関心領域に一様磁場を発生させる特にｎｍｒイメージング用の方法および装置 |
| JP2013539028A (ja) * | 2010-09-23 | 2013-10-17 | メッツォ オートメーション オイ | 低磁場ｎｍｒ測定用電磁石及び当該電磁石の製造方法 |
| CN113412083A (zh) * | 2019-02-05 | 2021-09-17 | 巴德阿克塞斯系统股份有限公司 | 调节管心针硬度轮廓的设备和方法 |
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| US4918388A (en) * | 1985-08-14 | 1990-04-17 | Picker International, Inc. | Quadrature surface coils for magnetic resonance imaging |
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| DE4020112A1 (de) * | 1990-06-23 | 1992-01-09 | Bruker Analytische Messtechnik | Magnetwicklung mit lagensprungkompensation |
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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