JPS61216410A - コア形均一磁場マグネツト - Google Patents

コア形均一磁場マグネツト

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JPS61216410A
JPS61216410A JP60059204A JP5920485A JPS61216410A JP S61216410 A JPS61216410 A JP S61216410A JP 60059204 A JP60059204 A JP 60059204A JP 5920485 A JP5920485 A JP 5920485A JP S61216410 A JPS61216410 A JP S61216410A
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JP
Japan
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core
magnetic field
coil
uniform magnetic
shaped
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JP60059204A
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Masaki Yamana
山名 正樹
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/20Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は核磁気共鳴コンビ島−タ断層僚撮影装置(以下
11MR−CTと略称する)等に用いられる;ア形均一
磁場マグネットに関する。
〔従来技術とその問題点〕
HMR−CTにおいては、人体等の内部組織を識別でき
る精度の断層像を得るためには均一磁場空間における磁
場の強さが百万分の数十という精度で均一であることが
求められる。
第7図および第8図は従来のヨーク形均一磁場マグネッ
トの一例を示す正面図および平面図である0図において
、101は強磁性材からなるヨーク、102 、10!
tはN、S一対の磁極、104゜105は励磁用のコイ
ルで69、一対の磁極間には均一磁場106を発生させ
るための空間107が設けられておp、コイル104,
105に電流を流すことによシ空間5107内に均一磁
場106を発生できるよう構成されている。
ところで、上述のように構成されたマグネットにおいて
は、磁極102 、103の周縁部において磁束が外側
に漏れることKよる磁場の強さの乱れが人体100の断
層像を得るに必要な大きさの均一磁場106に影畳する
ことを避けるためK。
磁極102,103の直径を均一磁場106の直径に比
べて非常に大きくする必要があ)磁極重量が増大すると
ともに、漏れ磁束を含めた磁極間の総発生磁束量が均一
磁場の磁束量の数倍以上になシ、したがりて総発生磁束
を通すためにヨーク101の断面積が大きくなり、さら
に大きな電流を流すためにコイル104 、105が大
きくなるなど装置が高重量化するという欠点がある。
第9図および第10図は改良された従来技術の一例を示
す軸方向の正面図および斜視図であシ。
図の場合、111はヨークと磁極を兼ねた円筒状のコア
、114および115はコア111の内壁面に密接して
巻着された一対の鞍形コイルに電流を流すことKよシ、
人体100を収納する=ア内空間部107にコア111
の軸に垂直な一方向に矢印106で示す磁束密度Boな
る均一磁場を発生させようとするものである。
この構造はモーターなどの回転電機の回転子を抜き取り
て固定子コアと固定子コイルのみを残したものとよく似
ているので容易に着想できるものであシ、前記ヨーク形
の均一磁場マグネットに比べて漏れ磁束が少なく、コア
がヨークと磁極を兼ねているために軽量化できる利点が
ある。しかし壜から、円筒状のコア111の内部空間に
軸に垂直な一方向の均一磁場106を作シ出すためには
半円形に湾曲した鞍形コイル114および115のコア
111の内壁面におけるアンペアターン密度の分布が均
一磁場の方向に対してなす角度の余弦に比例するよう、
いいかえれば第10図においてコイル導体42ロ、ハ、
二等の周方向の分布が正弦波状に分布するよう不等間隔
に配置することが必要でtjシ、鞍形コイルの構造が著
しく複雑になシ、コイルの寸法誤差、取付誤差等に基づ
く均一磁場の強度の不均一性が増大する欠点がある。
また、コア111の断面積を縮小するためには方向性け
い素鋼板などの磁気特性のすぐれた軟質磁性材を使用す
ることが好ましいが、:rアを巻鉄心とした場合には磁
束がけい素鋼板を板厚方向に貫通することになシ方向性
けい素鋼板の性能を阻害することになシ、また扇状に切
断されたけい素鋼板の積層組立体として円筒状のコアを
形成する方法では残材量が多く、経済的な不利益をまね
く欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明は前述の状況に鑑みて々されたもので、;アの内
壁面におけるアンペアターン密度が均一化されてコイル
の製作が容易で69、かつ小形化されたコア形均一磁場
マグネットを提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明は、コアとコイルを均一磁場空間それぞれの一部
分づつを含む周回積分結果に基づいて着想されたもので
、均一磁場空間を包囲するよう筒状く形成されたコアの
内側を多角筒状に形成するとともに、このコアの内側に
均一磁場の方向に対して互いに等しい角度をなす前記コ
アの二つの内壁面に沿って周方向に均一に分布するよう
コイルを巻着し、このコイルの前記内壁面近傍における
アンペアターン密度が均一磁場の方向に対して内壁面が
なす角度の余弦に比例するよう構成したことくよ)、コ
アの内側空間部に均一磁場を発生できるとともに、−機
会布巻されたアングル状あるいはチャンネル状等の製作
が容易なコイルを使用することを可能にし、かつコアを
方向性磁性鋼帯の積層組立体とすることを可能くしたも
のであ込。
〔発明の実施例〕
以下本発明を実施例に基づいて説明する。
第1図および第2図は本発明の実施例を示す要部の構造
図であプ、第1図は斜視図、第2図は軸方向から見た断
面図である0図において、1は多角筒状に形成されたコ
アであシ、図の場合内側。
外側とも正方形の筒状に形成されておシ、コア1の四つ
の内壁面IA、IB、IC,IDで囲まれた空間部7に
磁場の方向がコア1の頂角P、Qを結ぶ対角線方向にな
るよう磁束密度Boなる均一磁場6を作シ出そうとする
ものである。2および3は均−磁場発生用の一対のコイ
ルであシ、コイル2は頂角Pを中心線として左右対称に
直角に折シ曲げられ内側IBおよびIC(幅W)K沿り
を中心線として直角に折シ曲けられ内壁WI D 。
IAK沿りて同様に形成されたコイルである。
上述のように構成されたコア形均一磁場;イルにおいて
各内壁1fKおけるコイルのアンペアターン密度AT(
:lイルのターン数と電流の積をコイルの巻幅Wで割っ
た値)を次式の関係を満すように決めることkよシコ7
1の内部空間7に均一磁場を発生させることができる。
なおμ0は真空中の透磁率である。
A  T  w  Bo/μo  a  oo、a  
e   −・−・−−・・ (1)第2図において、均
一磁場6の方向に対して各内壁面のなす角度を左廻シで
求めると、面1Aは+45°、1irI Bバー45@
lI Cバー135@、面IDは+135@となシ、そ
れぞれの余弦00jeは、+1/l、−1/シ、+1/
v’f、−17f と力る。したがって、1ム〜1D各
内壁面におけるアンペアターン密度ATIの絶対値がそ
れぞれB。
ATI =□・・・・・・・・・・(匂vi’ 11e となるようコイル2および3を形成するとともくコイル
201B面側と1C面側およびコイル3の1点面側と1
D面側それぞれのコイル導体に流れる電流の方向を各面
交互に逆向きKなるように接続することKよシ磁束密度
Boなる均一磁場6を発生させることができる。
なお、コア1は正方形の筒状に限定されるものではなく
、ひし形とした場合についても前述の説明と同様々構成
およびアンペアターン密度の考え方に基づいてコア形均
一磁場マグネットを形成することができる。
第3図はコア形均一磁場!グネットを上述のように構成
することKLJI均一磁場が得られる原理の説明図であ
る0図において、A−B−C−Dは矢印6で示される磁
束密度BOなる均一磁場の方向に対して角度eなる傾き
をもった=71.コイル2.および均−磁場空間7それ
ぞれの一部分づつを含む周回積分通路であシ、通路A−
Bはコア1の内壁面にごく近くかつ内壁面に平行カ2点
を結ぶ線、通路B−C、D−ムはそれぞれ磁場6の方向
に直交する方向の2点を結ぶ線、通路C−Dは磁場6に
平行な均一磁場空間7中の2点を結ぶ線である0図にお
いて、コイル20アンペアターン密度ATは前述の(η
式で表わされる。
AT=BosOoJθ/μo ” ・・・+(1)また
、通路A−Bの長さをnとすると、A−B−C−D通路
の中を通るアンペアターン密度ATrは次式となる。
A(’y ! BO11004a mτB/so ””
 (’)つぎに1通路A−B−0−Dでの磁場の強さの
周回積分を考える1通路A−Bにおいては透磁率が極め
て大きいので、この通路での積分値は無視できる0通路
B−C,D−Aはいずれも磁場6の方向に直角なのでこ
れも零である。結局周回積分通路A−B−C−Dの磁場
の強さの周回積分は通路C−Dの値ATaD  となシ
、通路C−Dの長さをCDとすれば次式で表わされる。
ATOD x Bo−CD / μs ++++s*(
4)           。
ところで、(3)式ICオける004 aはCD/AB
 であるから、(3)式と(4)式とは等しい、す力わ
ち、均一磁場6の強さBoと方向を上述のように仮定し
たとき、この部分での境界条件は成立する。tたコア1
の内壁面ナベてKついても上記と同様々境界条件が成立
するので、コア1の内壁面におけるアンペアターン密度
ATを(1)弐に基づいて決めることによ)コア1の内
部空間71C均−磁場を発生させることができる。
上述のように本発明のコア型均一磁場マグネットにおい
ては、コア1の内壁面に接して巻装されたコイル2の内
側の空間郡全体に均一磁場を作シ出すことができるので
、空間部7を包囲するコア1の正方形の各面の幅Wを必
要最小限の寸法とすルとすることができるので、高い寸
法精度を有するコイルを容易に製作できる利点がある。
さらにコア1は短冊状の方向性けい素鋼板の積層組立体
として材料の無駄なく容易に形成することができるので
、マグネットを小形軽量かつ高い精度で容易に製作する
ことができる。
第4図および第5図は本発明の異なる実施例を示す概略
構造図であシ、第4図は斜視図、第5図は断面図であシ
、正方形の筒状に形成されたコア1の内部空間7に内壁
面1Bおよび1Dに垂直な方向の均一磁場6を発生させ
ようとするものである。第5図において、内壁面1Bお
よび1Dは均一磁場6と直交しているので前出の(2)
式における00jθ=0となシ、アンペアターン密度A
Tは零になる。また内壁面1人および1Cは均一磁場と
平行かつ互いに逆向きであるため004θ=1およびC
O−θ=−1となる。したがって、内壁面1人。
1Cそれぞれにおいてアンペアターン密度がAT。
=Bo/μ0となるようコイル導体12および13を均
一に分布して装着し、コイル導体12および13に互い
に逆向きの電流を流すよう相互に接続して一対のチャン
ネル状コイルとすれば、空間部7に磁束密度BOなる均
一磁場6を作シ出すことができる。具体的には第4図に
その一例を示すように、均等に分布して二つの内壁面に
固定されたコイル導体゛12および13それぞれのコイ
ルエンドを上下半分づりKm、?分けて、対応する位置
にあるコイル導体を相互に接続導体14および15で接
続して二つのチャンネル状;イルを形成することによプ
、中空部70両端部に人体を搬入、搬出する通路を確保
することができる。
第6図は本発明のさらに異なる実施例を示す断面図であ
シ、コア21を上下非対称な筒状とし、コア21の内側
を二等辺三角形として底面21Gに垂直な方向の均一磁
場6を作シ出すようにしたもので、内壁面21Aおよび
21Bに所定のアンペアターン密度になるようコイル導
体22および23を均等に分布して配設し、両導体に逆
向きの電流が流れるようコイルエンドを相互に導電接続
するととKよシ、内部空間7に磁束密度Boなる均一磁
場を作シ出すことができる。
〔発明の効果〕
本発明は前述のように、コイルを巻着すべきコアの内側
を多角筒状としてコイルを巻着すべき内壁面を複数の平
面状とするとともに、各内壁面K  ・おけるコイルの
アンペアターン密度を均一磁場の方向に対して内壁面の
なす角度の余弦に比例した値に決めることによシ内壁面
におけるコイル導体の配列が均等分布に々るよう構成し
た。その結果、円筒状のコアの内壁面にコア導体を不等
間隔で巻着しなければならない従来構造に比べてコイル
の構造配置を簡素化することができ、したがって寸法精
度を向上できるととKよシ磁場の強さの均一性の高いコ
ア形均一磁場マグネットを容易かつ安価に提供すること
ができる。tた、空間部のコイルに近接した部分にまで
均一磁場を発生することができるのでコアの局長を短縮
することができ、かつ多角筒状としたことくよシコアを
磁気特性のすぐれた方向性けい素鋼帯の積層組立体とし
て小形に形成することができるので、コアを軽量化でき
るとともに磁場の均一性を高度に維持することができる
。したがって小形軽量のコア形均一磁場マグネットを経
済的に有利に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の実施例を示す斜視図およ
び断面図、第3図は均一磁場が得られる原理の説明図、
第4図および第5図は本発明の異なる実施例を示す斜視
図および断面図、第6図は本発明のさらに異なる実施例
を示す断面図、第7図および第8図は従来のヨーク形均
一磁場マグネットの正面図および平面図、第9図および
第10図は従来のコア形均一磁場マグネットの断面図お
よび斜視図である。 1.21.111・・・;ア、2.3,104,105
.114,115・・・コイル、6.106・・・均一
磁場、7,107・・・内部空間、IA、IB、IC,
ID、21A、21B・・・内壁面、12 、13゜2
2.25・・・コイル導体、14.15・・・接続導体
、Bo・・・磁束密度(磁場の強さ)。 第1図 I!!3図 第4図 第61¥] 第71¥1 第9図 第10図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)軟質磁性材からなる筒状のコアの内側にコイルを配
    して筒の長さ方向に対して垂直な一方向の均一磁場をコ
    アの内側の空間部に発生させるものであって、少なくと
    も内壁側が多角筒状に形成されたコア、ならびにこのコ
    アの内側に前記均一磁場の方向に対して互いに等しい角
    度をなす二つの内壁面に沿って周方向に均一に分布する
    よう巻着されたコイルを備え、このコイルの前記コアの
    内壁面それぞれにおけるアンペアターン密度が前記均一
    磁場の方向に対してそれぞれの内壁面がなす角度の余弦
    に比例するよう形成されたことを特徴とするコア形均一
    磁場マグネット。 2)特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、均一磁
    場が四角筒状に形成されたコアの対角線方向に発生する
    よう前記対角線上の二つの頂角で二つの面に沿って折れ
    曲がった一対のアングル状コイルを備えたことを特徴と
    するコア形均一磁場マグネット。 3)特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、均一磁
    場が四角筒状に形成されたコアの互いに平行な二つの内
    壁面に垂直な方向に発生するよう、前記内壁面それぞれ
    を包囲するようチャンネル状に形成された一対のコイル
    を備えたことを特徴とするコア形均一磁場マグネット。 4)特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、多角筒
    状のコアが方向性けい素鋼板の積層組立体からなること
    を特徴とするコア形均一磁場マグネット。
JP60059204A 1985-03-22 1985-03-22 コア形均一磁場マグネツト Granted JPS61216410A (ja)

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JPH0337286B2 JPH0337286B2 (ja) 1991-06-05

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007007630A1 (ja) * 2005-07-08 2007-01-18 Hitachi Medical Corporation 磁気共鳴イメージング装置
JP2012024114A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007007630A1 (ja) * 2005-07-08 2007-01-18 Hitachi Medical Corporation 磁気共鳴イメージング装置
JP5149004B2 (ja) * 2005-07-08 2013-02-20 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
JP2012024114A (ja) * 2010-07-20 2012-02-09 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置

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