JPS6135502A - コイル巻型とコイル巻装方法 - Google Patents

コイル巻型とコイル巻装方法

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JPS6135502A
JPS6135502A JP14486985A JP14486985A JPS6135502A JP S6135502 A JPS6135502 A JP S6135502A JP 14486985 A JP14486985 A JP 14486985A JP 14486985 A JP14486985 A JP 14486985A JP S6135502 A JPS6135502 A JP S6135502A
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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】 開  示  の  背  景 この発明は核磁気共鳴(NMR)作像装置に使うことが
出来る補正コイルに関する。更に具体的に云えば、この
発明は軸対称補正コイルの為のコイル巻型及びコイル巻
装方法に関する。
NMR作像装置、特に医療診断用に用いられる装置では
、非常に一様で強度の強い磁界を発生することが必要で
ある。超導電磁石コイルはこの様な磁界を発生する望ま
しい方法になる。超導電磁石は、一旦付勢すると、その
結果出来た磁界を維持するのに電力を必要としないとい
う点で、特別の利点がある。更に、こういう磁石は高度
の時間的な安定性を持っている。然し、NMR作像には
磁界の一様性に対して厳しい条件が課ゼられる。
像に人為効果(imaoe artifact>が出る
のを少なくする為には、僅か数ppmの空間的な変動し
か持たない磁界が望まれる。然し、主磁石を構成する時
の製造上のごく僅かな変動でも磁界の一様性に悪影響が
あることがある。従って、一般的には、磁界の補正成分
を発生する為に補正コイルが必要である。典型的には、
補正コイルが通す電流は主磁石コイルよりもずっと小さ
い。補正コイルによって行なわれる主磁界の調整は、補
正コイルに適当な電流レベル及び電流の方向を選択する
ことによって達成されるのが典型的である。一般的に、
補正コイルは軸対称又は軸周期性の何れかであるコイル
又はコイルの組で構成される。典型的には、軸対称補正
コイルは、円筒形の支持巻型を円周方向に完全に取囲む
コイル・ループで構成される。
こういうコイルは磁界の成る軸成分を調節するのに特に
望ましい。この発明は、この様な軸対称補正コイルの構
成に関するものである。
軸対称補正コイルは別々のコイルの対に分けて円筒形コ
イル巻型上に配置するのが典型的である。
こういう軸対称コイルが異なる次数の軸方向磁界勾配を
加える。影響を与えたい各々の勾配に対して製置のコイ
ルが必要である。従って、磁界の均質性が高い装置では
、細組かの軸方向コイルを用いるのが普通である。普通
、これらの組はコイルの対で構成され、その電流は、円
筒形巻型を2等分し且つ円筒形軸線に対して垂直な中心
平面に対して対称的又は反対称的であることである。従
って、これらのコイルの組は、組の中の各々のコイルに
関連した@線の電気的な向きに応じて、偶又は奇の成る
次数のコイル対として構成されるものとして扱う。更に
、多くの用途で要求される強い勾配強度からは、その強
度が強いこと、定常状態の所要電力がゼロであること、
並びに時間的な安定性が高い点で、超導電コイルが非常
に望ましい。
従って、主磁石構造と共に極低温層の中にその後で組込
むのが容易に出来る様に、好ましくは1つの支持構造の
上に、細組かの奇及び偶の軸対称コイルコイルの対を素
早く且つ容易に巻装することが出来ることが望ましい。
こういう軸対称コイルは、磁石の中孔の直径を最大にし
ながらも液体ヘリウムの容積を最小限に抑える様に、主
磁界巻線に接近して配置されるから、強い磁界の中で作
用しなければならない。コイルがよく支持されていない
か、又はよく冷却されていないと、この様な強い磁界の
N11力により、コイルの動きと、その結果としての加
熱及び急冷の慣れがある。
この為、従来、動作中の動きを防止する為に、超尋電巻
線に予備緊張を加えるのが望ましいことが多くの文献で
述べられている。然し、支持の為に、帯締め又は硝子繊
維/エポキシ複合体を含浸する様な手段によって動きを
最小限に抑えることが典型的であった。更に、この様な
予備緊張及び帯締め方法は、NMR補正コイル巻線を構
成する時には使われていなかった。
発  明  の  概  要 この発明の好ましい実施例では、軸対称補正コイルの超
導電巻線を支持するのに特に役立つコイル巻型を提供す
る。このコイル巻型は、所定の深さの少な(とも2つの
円周方向の溝孔を持つ絶縁円筒で荀l成される。円筒が
別の第2の深さで第1及び第2の軸方向の溝を持ってい
る。第1の軸方向の溝が円周方向の溝孔の間を伸びてい
て、傾斜移行部分と、組立て中に巻線の張力を保つ為に
、適当な位置に設けた丸くした角を持っている。円筒は
特定の深さの第2の軸方向の溝をも持っている。この溝
は1つの円周方向の溝孔の全部並びに2番目の溝孔の略
全部を横切り、傾斜部分で終端していて、円周方向に向
って曲げられた丸くした角を持っている。この様にして
作られたコイル巻型は、奇及び偶(反対称及び対称)軸
方向補正コイルの両方を巻装する手段になる。
この発明の別の実施例として、この発明のコイル巻型を
用いるコイル巻装方法を提供する。この方法では、コイ
ル巻線が最初に上に述べた第2の軸方向の溝に敷設され
、その後隣接する円周方向の溝孔に巻装され、次に使方
の軸方向の溝に配置され、最後に第2の円周方向の溝孔
に配置される。
この巻装方法では、コイルの全ての接続をコイル巻型の
1@iで行なうことが出来る。この発明の別の実施例の
巻装方法では、複数個の軸対称巻線が1個のコイル巻型
の上に設けられる。各組は上に述べたのと同じ様に巻装
されるが、後続の円周方向の巻線溝孔が前に巻装したi
M孔より軸方向内側に配置されている点が異なる。最後
に0次の軸対称コイルを用いて、−組の軸対称補正コイ
ル巻線を完成することが出来る。
従って、この発明の目的は、NMR@療診断装買用の補
正コイルに使う超導電巻線を支持するコイル巻型を提供
することである。
この発明の別の目的は、この司イル巻型にコイルを巻装
する方法を提供することである。
この発明の別の目的は、組立ての間、巻線に常に張力が
保たれ、極低温流体中に浸漬した時に張力が層側する様
な形で、円筒形コイル巻型の上に超導電材料の軸対称コ
イルを巻装する方法を提供することである。
この発明の別の目的は、NMR作像装置に特に役立つ軸
対称補正コイルを提供することである。
この発明の別の目的は、急冷が起る傾向がごく少なく、
所定位置にしっかりと保持されていて、長期的な時間的
安定性及び空間的な精度を持つNMR補正コイルを提供
することである。
この発明の要旨は特許請求の範囲に具体的に且つ明確に
記載しであるが、この発明の構成、実施方法及びその他
の目的並びに利点は、以下図面について説明する所から
最もよく理解されよう。
発明の詳細な説明 第1図にこの発明の完成された実施例を示す。
巻装パターンの詳しい説明は後で第6図について述べる
。第1図で、この発明のコイル巻型10が心棒103に
支持されることが判る。心棒103は垂直柱101.1
02を持つ台100に支持されている。心棒及び台が組
立ての間使われるが、完成した集成体の一部分を構成す
るものではない。
コイル巻型10が、奇又は反対称のコイルL1、Ls、
Lsを支持する。この各々のコイルが夫々接続された部
分LeaとL+bqL3aとLsb、及びLsaとLs
bを持っている。更に、コイル巻型10の長さに沿った
軸対称コイルの軸方向の配置は、成る次数の勾配を補正
する様に注意深く選ばれる゛。コイルの対は、円筒形コ
イル巻型10の軸線を2等分する中心平面に対して対称
的な位置に配置されている。この平面は図面に示してな
い。同様に、偶のコイルL4 、Lsが、夫々L4、と
L4 b 、Ls aとLsbの対に分けてコイル巻型
10に配置されることが示されている。コイルし。は、
前述の中心平面によって実質的に2等分される様に配は
されることが示されている。第1図からは直ぐ判らない
が、偶のコイルは、その対の各々のコイルがコイル巻型
10の周りに円周方向の同じ向きに巻装される様になっ
ている。同様に、奇の軸方向コイルは、8対のコイルが
円周方向に反対向きになる様に巻装されている。これら
のコイルは反対の極性を持つという。この発明のこうい
う面は、後で第3図及び第5図を比較すれば最もよく判
る。
第2図はコイル巻型10の表面の一部分の平面図である
。更に詳しく云うと、第2図は、この発明のコイル巻型
の溝孔及び溝の深さの゛パターンを示している。判り易
くする為、コイル巻型10に対する軸方向の切込みを溝
と呼び、コイル巻型10に対する円周方向の切込みを溝
孔と呼、S0第2図は、奇又は反対称のパターンで巻装
された1対の軸対称コイルに関連する溝孔及び溝のパタ
ーンだけを示している。第2図に示した断面線及び点描
は断面図を示すものではなく、深さが異なる領域を表わ
している。特に、領域10は2重断面線を施した区域で
あるが、コイル巻型の円筒面(ゼロの深さ)を表わす。
領域11は右上から左下への断面線を施しであるが、コ
イル巻型の内、約ハの深さに加工した区域を表わす。従
って、最終的にコイル巻線を配置する円周方向の溝孔S
+。
G2が何れも深さiを持つことが判る。同様に、第2図
は円周方向の溝孔の間を伸びる溝01が存在することを
も示している。この溝G1と満02は約(h +d )
の深さに加工される。こ)でdは典型的には巻線に用い
られるワイヤの直径を表ね1o溝G2が、その長さの大
部分にわたって、(h +d )の深さに加工されてい
ることが判る。
従って、参照数字12で表わした領域は約(h+d)の
深さを表わす為に左上から右下への断面線を施しである
。溝G+及びG2は何れも浅い深さから深い深さへと伸
びる傾斜移行部分13を夫々持っている。第2図は、円
周方向の溝孔S1及びS2の間の領域で、jlりG1及
びG2が一緒に伸びていて、実際には1個の幾分一層幅
の広い溝(奇のコイルだけ)を形成することも示してい
る。判り易くする為、傾斜移行部分13は点描にしであ
る。最後に、比較的浅い溝03が円周・方向の溝孔S+
からコイル巻型10の端に向って左に伸びていることが
判る。fg G 3は深さを表わす参照数字14でも示
されており、第2図の他の領域に対して示した深さとは
異なる典型的な深さを表わす為に、波形の線を付しであ
る。特に、溝G3は典型的には(h −d )の深さを
持つ。全ての深さは、円筒形コイル巻型10の半径方向
外側の面から測る。
この発明の別の重要な1面は、図示の様に丸くした角R
+ 、R2)R3、R4が存在することである。これら
の角は、円周方向から軸方向へ又はその逆の移行領域と
なる。更に、丸くした角の参照符号に付した添字の番号
の付は方が、この発明のコイルを巻装する順序を理解す
る上で重要である。丸くした角は巻装方向を(円周方向
から軸方向へ又は軸方向から円周方向へ〉変える手段に
なると同時に、導電コイル巻線に張力を保つことが出来
る様にしている。最後に、判り易くする為、第2図には
文字a、b、c、d、e、f、g、h。
iも記入しである。これらは、後で具体的に説明するこ
の発明の巻装過程を理解する為の便宜である。参照文字
a乃至iは組立ての種々の工程を選定するものであるが
、同じ目的の為に、第3図、第4図及び第5図でも用い
られている。特に第3図は、第2図の溝孔及び溝に存在
する巻装パターンを具体的に示している。参照文字a乃
至iのアルファベット類が、導体がコイル巻型10上に
どの様に配置されるかをも表わしている。特に、その過
程は工程aから工程iへ進む。これは例えば、ワイヤが
最初に溝G2(工程a)、次に溝孔S2(工程C)、次
に溝孔G+  (工程e)、次に溝孔S+  (工程g
)そして最後に溝G3  (工程i)に配置されること
を意味している。
従って、第2図及び第3図はこの発明で偶のコイルを巻
装する方法を示すものであることが判る。
具体的に云うと、最初に導体を溝孔G2に敷設し、次に
丸くした角R1の周りに、軸方向から円周方向に曲げる
。その模、導体を第3図に示す方向で溝孔$2に巻装し
、導体が溝孔S2を埋める様にする。丸くした角R+が
存在することは、巻装される時にこの導体に張力を保つ
(後で第7図について説明する所をも参照されたい)の
を助け、溝孔S2を導体で埋める。この張力は、動きの
ないコルクの動作を保証する為に非常に望ましい。その
後巻線を第2の丸くした角R2の周りに曲げて、軸方向
に伸びる溝G1に入る様にする。次に導体を第3の丸く
した角R3の周りに曲げて、今度は導体が円周方向を向
く様にする(第2図及び第3図の工程f)。やはりワイ
ヤは張力がかけられた状態に保たれ、溝孔S+内に円周
方向に巻付りられて、溝孔S2と同じく、平坦な螺旋形
パターンで溝孔S1を埋める。工程りで、ワイヤを丸く
した角R4の周りに曲げて、軸方向になる様にし、その
後軸方向のl?i G 3に入れる。従って、この巻装
方法は、コイルを張力をかけた状態に保つと同時に、反
対向きの巻装方向を持つ1対の軸方向補正コイルに対す
る入力及び出力導線をも同時に作ることが判る。従って
、奇のコイルは電気的に反対の向きを持つ様に巻装する
。第3図の矢印は、巻装方法の工程だけでなく、電流の
流れの相対的な方向をも示すことに注意されたい。
対称的な又は偶の軸方向コイルの巻装は、第2図及び第
3図に示した奇のコイルの巻装と大体同じ様に行なわれ
る。然し、この発明のコイル巻型及び巻装方法が偶のコ
イルに対して、第4図及び第5図に更に詳しく示されて
いる。例えば偶のコイルは次の様に巻装される。コイル
の導体を最初に溝孔G2に敷設し、次に丸くした角R1
の周りに曲げ、その後円周方向の溝孔$2に敷設し、そ
の終りに導体を丸くした角R2の周りに曲げて、軸方向
になる様にする。これによって導体を溝11に配置する
ことが出来る。この作業の後、導体を角R3の周りに曲
げて、今度は円周方向に伸びる様にし、これによって導
体を溝孔S+に平坦な螺旋形パターンで配置することが
出来る様になり、その終りに導体を角R4の周りに曲げ
て、出口溝G3に入れる。この場合も、導体は巻装作業
の間張力がかけられた状態に保たれる。この様に張力を
保つことが、丸くした角R1乃至R4が存在することに
よって特に容易になる。巻装パターンは、第5図に示し
た略図からも理解、されよう。偶及び奇のコイルに対す
る巻装方法の間の主な違いの1つが、丸(した角R3の
場合であることに注意されたい。第2図では、丸くした
角R2及びR3が溝G1の同じ側に配置されることが示
されている。
然し、第4図では、丸くした角R2及びR3は溝G+の
対角線方向に向い合った隅にある。更に、対称的なコイ
ルでは、RG +及びG2の深さは一般的に同じではな
い。
第2図乃至第5図は1対の軸対称補正コイルを巻装する
場合を特に示しているが、第6図は1個のコイル巻型の
上に一組より多くのコイルを配置する時に使う巻装方式
を取上げている。これがNM、l”<磁界補正コイルの
典型的な場合である。特に、軸方向に一番外側のコイル
の対を最初に巻装する。
特に奇の軸対称コイルL3が最初に巻装される。
巻装順序が第6図の下側に示されている。特に、1Aは
、コイルL3aが最初に巻装され、巻装順序IBを付し
たコイルL3bが2番目に巻装される。同様に、夫々コ
イルLs a + Ls bに対応する巻装順序2A1
2Bが(この順に)次に巻装されるコイルである。こう
して、一番外側の円周方向の溝孔から始まって、軸方向
に一番内側の円周方向の溝孔へと、コイルが次々と巻装
される。巻装順序3A、3B、4A、4B、5A、5B
及び6がこの順に行なわれる。最後に巻装されるコイル
が名目的に偶のコイルLoである。更に第6図は、種々
の巻線が配置される相対的な深さ及び種々の曲げ方向を
示している。第6図は、巻装作業が完了した時、導体を
その軸方向の溝の中に張力をb7けた状態で保持する手
段が頂部30にあることを示している。この8N横の詳
細は、後で第8図及び第9図について説明する。
巻線に張力を確実に保つ為、この発明のコイル巻型の丸
(した角の近くに押え手段を用いることが出来る。この
押え手段が第7図に示されている。
特に6角ボルト23をワッシャ22と共に用いて、突片
21を押えることが出来る。突片を破線で示した位置へ
廻して、チクストライド(TEXTOLITE)の条片
24を押えることが出来る。導体はニオブ−チタンの超
導電材料で構成されることが好ましいが、この巻線の導
体に不西な歪みを生じさせない様に、圧力は均一に加え
る。然し、ボルト22)ワッシ1723、突片21及び
条片24は仮り4M造であって、一旦コイルが完全に巻
装されたら取外される。更に、丸くした角は若干アンダ
カットを入れて、ワイヤを溝又は溝孔の中に保持するこ
とが更によく出来る様にすると共に、ワイヤに張力をか
けた状態を保つことが出来る様にするのが望ましいこと
が、第7図に示゛されている。
一旦巻線が円周方向及び軸方向の溝孔及び溝に完全に配
Uされたら、巻線を溝孔内に永久的に保持する手段を設
けなければならない。この為、第8図及び第9図に示す
様な殿構を用いる。例えば、導体31.32がエポキシ
37によって銅の栓38内に固定される。同様に、栓3
8が巻型10の円板形四部の中に配置され、エポキシ接
着剤39によってその中に保持される。銅のカバープレ
ート30をねじ35.36によって栓38に固定する。
第8図では、チクストライドの条片及び第7図に示す様
な締付は装置も用いて、接着剤37が硬化する間、導体
31.32を軸方向の溝の中に保持することが出来るこ
とを示ず為に、ねじ孔33.34も示されている。−置
所定位置に固定されたら、締付は構造を取外し、それが
配置されたことの現われとして、ねじ孔33.34だけ
が残る。
この発明では、コイル巻型10は硝子繊維で強化したエ
ポキシ材料で構成することが好ましt゛。
この材料を選んだのは、主にその熱による収縮が、コイ
ル巻線に使うことの出来る大抵の超導電材料よりも小さ
い為である。使われる特定の硝子繊維/エポキシ及び巻
装パターンに対し、空温から77°Kまでの累積的な縮
みは1.8乃至2.2ミル/吋であることが測定された
が、使った超導電体の縮みは約2.9ミル/吋である。
この違いから、超1ff1体に対し、冷却による張力の
増加分だけ強まった時、超導電体をその降伏応力に持っ
て来る様な予備張力を特定することが出来る。この設計
は、導体を動かすのに要する電磁力を最大にし、こうし
てF5擦加熱による急冷を伴わずに、考えられる最大の
電流で、設計上の磁界で動作させることが出来る。エポ
キシ含浸がこの許容電流を増加することが出来る。然し
、こういう含浸は、あまりよく判らない因子を設計に持
ち込むことにより、巻装過程及び極低温安定性の評価の
両方を複雑にする。更に、硝子繊維/エポキシ復合体は
密度の小さい材料であるが、電気絶縁性がすぐれている
この発明の巻装方法は、巻装方向を変える為並びに別の
コイル用溝孔までワイヤを軸方向に伸ばす為に、並びに
コイルの対を仕上げる時に、張力を一時的に通路から外
さなければならないので、各々のコイルの張力を個別に
保つことが出来る様にすることが判る。この目的の為、
第7図に示す締イ」けぼ構が用いられる。この為、コイ
ル巻型10には、丸くした角の近くにねじ孔(第1図乃
至第6図には示してない)を設けることも出来る。
以上の説明から、この発明のコイル巻型及び巻装方法が
、NMR作像装置に特に役立つ軸対称補正コイルを提供
することが理解されよう。特に、この発明のコイル構造
は溝道的な強度、頑丈さを持つと共に導体の動きがごく
少なく、こういう目的を達成する為に帯締め又はエポキ
シ含浸を必要としないことが判る。更に、この発明の軸
対称コイルは半径方向の厚さが非常に小さく、使われる
極低温流体の容積が最小限で済むことが判る。この発明
のコイル巻型及び巻装方法は、巻装する過程でコイル導
体に必要とするだけの張力を保つ手段をも提供する。こ
の点も極低温の用途では重要である。それは、(組立て
から使うまでの)殆んど200℃温度差にわたる熱収縮
が、実際に非常に大きな温度範囲であるからである。こ
の発明のコイル巻型及び巻装方法は、コイル巻型自体の
複雑な加工を必要とする過度に複雑化した多次元の成層
作業に頼らずに、同じコイル巻型の上に数多くの軸対称
コイルを配置する手段になることが判る。従って、この
発明のコイル巻型及び方法は、軸対称コイルを降伏応力
で動作させることが出来る様にすると同時に、軸方向の
動きに対するIII抵抗を最大値にすることが出来る様
にすることが判る。更に、コイルは極低温流体と直接的
に接触する様に配置され、硝子繊維で補強したエポキシ
の帯締めを必要としないから、コイルは極低温液体によ
って更によく冷Wすることが出来る。
この発明を成る好ましい実施例について説明したが、当
業者であれば、種々の変更を加えることが出来よう。従
って、特許請求の範囲は、この発明の範囲内に含まれる
この様な全ての変更を包括するものであ′ることを承知
されたい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のコイル巻型に巻装した軸対称コイル
の完全に組立てられた1組を示す斜視図、第2図はこの
発明のコイル巻型の一部分の平面図で、円周方向の溝孔
及び軸方向の溝を示すと共に、特にそれに関連した深さ
を示しており、図示のパターンは奇又は軸対称コイルを
巻装するのに特に役立つパターンである。第3図は第2
図に示した溝孔及び溝に用いられる巻装パターンを示す
略図、第4図は偶又は対称的なコイルの配置に対する溝
及び溝孔のパターンを示す他は第2図と同様な図、第5
図は第4図に示した溝孔及び溝に対する導体の配置を示
す他は、第3図と同様な略図、第6図はこの発明に従っ
て第1図で用いられた巻装パターンを詳しく示す平面図
で、特に公称偶のコイルLoに対するパターンと共に、
3組の奇のコイル及び3111の偶のコイルの巻装順序
を特に示しているn第7図はワイヤ導体を一時的に押え
つける、特にコイル巻型の溝の丸くした角の周りで押え
つける締付は芸構の平面図、第8図はコイル巻型の端に
用いられる導体結合手段の平面図、第9図は第8図に示
した結合手段の断面図である。 主な符号の説明 10:円筒 11:円周方向の溝孔 12:@方向の溝 13:傾斜移行部分 R1乃至R4:丸くした角

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)特にNMR磁界補正用軸方向コイルに対する超導電
    巻線を支持するコイル巻型に於て、絶縁円筒を有し、該
    円筒は該円筒の表面から約hの深さに少なくとも2つの
    円周方向の溝孔を持つており、前記円筒は該円筒の表面
    から約(h+d)の深さに第1の軸方向の溝を持ってお
    り、該溝は該第1の溝の長さの大部分にわたってこの深
    さで伸びており、前記第1の軸方向の溝が前記円周方向
    の溝孔の間を伸び、前記第1の軸方向の溝は前記第1の
    溝の深さから前記円周方向の溝孔の深さまでの2つの傾
    斜移行部分をも持つており、該傾斜移行部分は何れも1
    つの円周方向の溝孔に隣接して配置されており、前記第
    1の軸方向の溝と前記円周方向の溝孔の接続部に2つの
    丸くした角を持ち、更に前記円筒は該円筒の表面から約
    (h+d)の深さに第2の軸方向の溝をも持っており、
    該第2の軸方向の溝は該第2の溝の長さの大部分にわた
    つてこの深さで伸びており、前記第2の軸方向の溝は前
    記円周方向の溝孔の内の第1の溝孔の全部にわたつて前
    記(h+d)の深さで伸びており、前記第2の軸方向の
    溝は前記円周方向の溝孔の内の第2の溝孔の殆んど全部
    にわたって前記(h+d)の深さで伸びており、前記第
    2の軸方向の溝も該第2の溝の深さから前記第2の円周
    方向の溝孔の深さまでの傾斜移行部分を持ち、該傾斜移
    行部分が円周方向に伸びており、更に前記第2の軸方向
    の溝が方向を変える点で、前記第2の軸方向の溝と前記
    第2の軸方向の溝の傾斜部分との接続部に丸くした角を
    持つコイル巻型。 2)特許請求の範囲1)に記載したコイル巻型に於て、
    特に電流が円周方向反対向きに流れる様な軸方向のコイ
    ルの対に使う為、前記第1の軸方向の溝に関連した丸く
    した角が該溝の同じ側に配置されているコイル巻型。 3)特許請求の範囲2)に記載したコイル巻型に於て、
    前記第1及び第2の軸方向の溝が、前記円周方向の溝孔
    の間の領域で略同一であるコイル巻型。 4)特許請求の範囲2)に記載したコイル巻型に於て、
    関連した第1及び第2の軸方向の溝に追加の対の別の円
    周方向の溝孔が設けられているコイル巻型。 5)特許請求の範囲2)に記載したコイル巻型に於て、
    前記円筒の表面から約(h−d)の深さに第3の軸方向
    の溝を持ち、該第3の溝は前記第1の円周方向の溝孔の
    軸方向外側部分に隣接して配置されており、前記第3の
    軸方向の溝も深さhから約(h−d)の深さまでの傾斜
    移行部分を持っており、該移行部分が前記第1の円周方
    向の溝孔の軸方向外側部分に隣接して配置されており、
    前記円筒が前記第3の軸方向の溝と前記第1の円周方向
    の溝孔との接続部に丸くした角を持つているコイル巻型
    。 6)特許請求の範囲2)に記載したコイル巻型に於て、
    前記第2の軸方向の溝が約(h+d)の深さから約(h
    −d)の深さまでの第2の傾斜部分を持っており、該第
    2の傾斜部分は前記第1の円周方向の溝孔の軸方向外側
    部分から始まり、前記第2の傾斜部分は軸方向外向きに
    伸びており、前記第2の軸方向の溝が、前記第1の円周
    方向の溝孔より軸方向外側に伸びる距離にわたって、約
    (h−d)の深さで伸びているコイル巻型。 7)特許請求の範囲1)に記載したコイル巻型に於て、
    特に電流が円周方向の同じ方向に流れる様な軸方向のコ
    イルの対に使う為、前記第1の軸方向の溝に関連した丸
    くした角が該溝の対角線方向に向い合った側に配置され
    ていて、前記円周方向の溝孔に巻装されるコイルを同じ
    向きに巻装し得る様にしたコイル巻型。 8)特許請求の範囲7)に記載したコイル巻型に於て、
    追加の対の別の円周方向の溝孔及び関連した第1及び第
    2の軸方向の溝を持つコイル巻型。 9)特許請求の範囲7)に記載したコイル巻型に於て、
    前記円筒の表面から約(h−d)の深さに第3の軸方向
    の溝を持ち、該第3の溝は前記第1の円周方向の溝孔の
    軸方向外側部分に隣接して配置されており、前記第3の
    軸方向の溝も深さhから約(h−d)の深さまでの傾斜
    移行部分を持っており、該傾斜部分が前記第1の円周方
    向の溝孔の軸方向外側部分に隣接して配置されており、
    前記円筒が前記第3の軸方向の溝と前記第1の円周方向
    の溝孔との接続部に丸くした角を持つているコイル巻型
    。 10)特許請求の範囲7)に記載したコイル巻型に於て
    、前記第2の軸方向の溝が約(h+d)の深さから約(
    h−d)の深さまでの第2の傾斜部分を持つており、該
    傾斜部分は第1の円周方向の溝孔の軸方向外側部分から
    始まり、前記傾斜部分が軸方向外向きに伸び、前記第2
    の軸方向の溝は、前記第1の円周方向の溝孔の軸方向外
    側に伸びる距離にわたつて、約(h−d)の深さで伸び
    ているコイル巻型。 11)特許請求の範囲1)に記載したコイル巻型に於て
    、前記円筒がエポキシ/硝子繊維複合体で構成されてい
    て、該複合体の熱による収縮が超導電体の収縮より実質
    的に小さく、冷却した時、巻線の張力が増加する様にし
    たコイル巻型。 12)特許請求の範囲1)に記載したコイル巻型に於て
    、追加の対の別の円周方向の溝孔及び関連した第1及び
    第2の軸方向の溝を持つコイル巻型。 13)特許請求の範囲1)に記載したコイル巻型に於て
    、前記溝孔及び溝によつて決定された形で、前記コイル
    巻型に配置された軸方向コイルを有するコイル巻型。 14)特許請求の範囲13)に記載したコイル巻型に於
    て、前記軸方向コイルが超導電材料で構成されているコ
    イル巻型。 15)特許請求の範囲1)に記載したコイル巻型に於て
    、前記丸くした角にアンダカットが設けられ、この為特
    にコイル巻装作業の間、前記角の周りを通るワイヤを一
    層しっかりと所定位置に保持することが出来る様にした
    コイル巻型。 16)組立ての間、当該コイルの導体の張力を保つこと
    が出来る様に、円筒形コイル巻型の上に軸方向コイルの
    対を巻装する方法に於て、(イ)前記コイル巻型の1端
    から前記コイル巻型に設けられた第1の円周方向の溝孔
    を横切り且つ前記コイル巻型を設けられた第2の円周方
    向の溝孔の略全部を横切つて伸びる第1の軸方向の溝に
    前記導体を敷設し、(ロ)前記導体が円周方向の向きに
    なる様に、前記第1の軸方向の溝の端で前記導体を前記
    コイル巻型に設けられた第1の丸くした角の周りに曲げ
    、(ハ)前記工程(ロ)からの導体を円周方向に巻装し
    て前記第2の円周方向の溝孔を埋め、(ニ)前記導体が
    前記円周方向の溝孔に向う軸方向の向きになる様に、前
    記導体を前記コイル巻型にある第2の丸くした角の周り
    に曲げ、(ホ)前記第1及び第2の円周方向の溝孔の間
    を伸びる第2の軸方向の溝に前記導体を敷設し、(ヘ)
    前記導体が円周方向の向きになる様に、前記導体を前記
    第2の円周方向の溝孔の端で前記コイル巻型に設けた第
    3の丸くした角の周りに曲げ、(ト)前記工程(ヘ)か
    らの導体を円周方向に巻装して前記第1の円周方向の溝
    孔を埋め、(チ)前記導体が軸方向の向きになる様に、
    前記導体をコイル巻型に設けた第4の丸くした角の周り
    に曲げ、(リ)前記第1の円周方向の溝孔から、該第1
    の円周方向の溝孔に接近したコイル巻型の端まで伸びる
    第3の軸方向の溝に前記導体を敷設する工程から成る方
    法。 17)特許請求の範囲16)に記載した方法に於て、前
    記工程(ヘ)で、前記第1及び第2の円周方向の溝孔に
    ある巻線が電気的に同じ向きを持つ様な方向に前記導体
    を曲げる方法。 18)特許請求の範囲16)に記載した方法に於て、前
    記工程(ヘ)で、前記第1及び第2の円周方向の溝孔に
    ある巻線が電気的に反対の向きを持つ様な方向に前記導
    体を曲げる方法。 19)特許請求の範囲16)に記載した方法に於て、毎
    回、各々の溝孔の対に別々の軸方向の溝が付設された後
    続の円周方向の溝孔を用いて、前記工程(イ)乃至工程
    (リ)を繰返して用いる方法。 20)特許請求の範囲19)に記載した方法に於て、(
    ヌ)前記第1の溝孔に近いコイル巻型の端から前記コイ
    ル巻型にある最後の円周方向の溝孔の殆んど全部を横切
    つて伸びる最後の軸方向の溝に最後の導体を敷設し、(
    ル)前記最後の導体が円周方向の向きになる様に、前記
    最後の導体を前記最後の軸方向の溝の端で前記コイル巻
    型にある第1の丸くした角の周りに曲げ、(オ)前記工
    程(ル)からの最後の導体を円周方向に巻装して前記最
    後の円周方向の溝孔を埋め、(ワ)前記導体が前記工程
    (イ)の第1の円周方向の溝孔に向う軸方向の向きにな
    る様に、前記最後の導体をコイル巻型にある最後の丸く
    した角の周りに曲げ、(カ)前記工程(イ)の第1の円
    周方向の溝孔に接近したコイル巻型の端まで伸びる最後
    の軸方向の溝に前記最後の導体を敷設する工程を含む方
    法。 21)特許請求の範囲16)に記載した方法に於て、前
    記コイルの導体が超導電材料で構成されている方法。 22)特許請求の範囲16)に記載した方法に於て、前
    記円筒形コイル巻型が硝子繊維/エポキシ複合体で構成
    されている方法。
JP14486985A 1984-07-05 1985-07-03 コイル巻型とコイル巻装方法 Granted JPS6135502A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011118501A1 (ja) * 2010-03-23 2011-09-29 ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 超電導マグネット
JP2011199147A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Japan Superconductor Technology Inc 超電導コイル

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI70751C (fi) * 1983-05-20 1986-10-06 Instrumentarium Oy Spolanordning foer nmr-undersoekningsutrustning
FR2574982B1 (fr) * 1984-12-14 1987-01-16 Thomson Cgr Aimant solenoidal sans fer
US4658229A (en) * 1985-05-10 1987-04-14 Ga Technologies Inc. Magnet system providing a region of substantially homogeneous field strength
US4791370A (en) * 1985-08-23 1988-12-13 Resonex, Inc. Gradient field structure and method for use with magnetic resonance imaging apparatus
JPS62264606A (ja) * 1986-05-07 1987-11-17 Toshiba Corp 磁場補正用コイル装置
US4812797A (en) * 1988-03-22 1989-03-14 General Electric Company Compensation coil for temporal drift of a superconducting magnet
JP2752156B2 (ja) * 1989-05-30 1998-05-18 株式会社東芝 Mri装置用コイル部品の製造方法
US5410288A (en) * 1993-01-04 1995-04-25 General Electric Company Persistent superconducting switch for a superconducting magnet for imaging human limbs
US5410287A (en) * 1994-04-05 1995-04-25 General Electric Company Open MRI magnet with uniform magnetic field
US5428292A (en) * 1994-04-29 1995-06-27 General Electric Company Pancake MRI magnet with modified imaging volume
US5448214A (en) * 1994-06-15 1995-09-05 General Electric Company Open MRI magnet with superconductive shielding
US5396207A (en) * 1994-08-05 1995-03-07 General Electric Company On-shoulder MRI magnet for human brain imaging
US5416415A (en) * 1994-08-05 1995-05-16 General Electric Company Over-shoulder MRI magnet for human brain imaging
US5681006A (en) * 1996-01-22 1997-10-28 General Electric Company Apparatus for winding an electrical conductor on a coil form
US5677630A (en) * 1996-10-21 1997-10-14 General Electric Company Planar superconducting MRI magnet
US6469604B1 (en) 1998-05-15 2002-10-22 Alex Palkovich Coil for a magnet and a method of manufacture thereof
GB2337334B (en) * 1998-05-15 2003-04-09 Elscint Ltd A coil for a magnet and a method of manufacture thereof
US6735848B1 (en) * 1999-09-24 2004-05-18 Fsu Research Foundation, Inc. Method of manufacturing a superconducting magnet
US7038457B2 (en) * 2002-07-29 2006-05-02 Schlumberger Technology Corporation Constructing co-located antennas by winding a wire through an opening in the support
US7286091B2 (en) * 2003-06-13 2007-10-23 Schlumberger Technology Corporation Co-located antennas
US7649720B2 (en) * 2005-05-06 2010-01-19 Florida State University Research Foundation, Inc. Quench protection of HTS superconducting magnets
US7522027B2 (en) * 2005-12-29 2009-04-21 Siemens Magnet Technology Ltd. Magnet assembly and a method for constructing a magnet assembly
US8159825B1 (en) 2006-08-25 2012-04-17 Hypres Inc. Method for fabrication of electrical contacts to superconducting circuits
DE102010040272B4 (de) 2010-09-06 2018-04-19 Siemens Aktiengesellschaft Hochtemperatur-Supraleiter (HTS)-Spule
GB2487925B (en) * 2011-02-08 2013-11-27 Siemens Plc Method for the manufacture of solenoidal electromagnets using strap-on winding pockets
DE102011077457B4 (de) * 2011-06-14 2017-09-28 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer Spule mit Spulenwicklung
CA2990100C (en) 2015-07-27 2020-04-21 Halliburton Energy Services, Inc. Tilted antenna bobbins and methods of manufacture
CN110902005B (zh) * 2018-09-18 2021-07-20 特变电工康嘉(沈阳)互感器有限责任公司 一种高电压等级器身环部包扎用升降支撑装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3469180A (en) * 1960-12-19 1969-09-23 Varian Associates Apparatus for improving the homogeneity of a magnetic field
US3577067A (en) * 1966-05-11 1971-05-04 Varian Associates Persistent mode superconductive orthogonal gradient cancelling coils
US4063207A (en) * 1977-01-31 1977-12-13 Litton Systems, Inc. Coil structure
US4363981A (en) * 1981-05-01 1982-12-14 General Electric Company Means to reduce frictional heating of a superconducting winding at an interface with its support structure
US4456881A (en) * 1982-01-18 1984-06-26 Technicare Corporation Gradient-coil apparatus for a magnetic resonance system
NL8203756A (nl) * 1982-09-28 1984-04-16 Holec Nv Magneetspoeleninrichting.
IL70982A0 (en) * 1983-03-07 1984-05-31 Gen Electric Superconducting magnet having a structure for ringshaped superconductive coils
GB8309558D0 (en) * 1983-04-08 1983-05-11 Gen Electric Co Plc Electrical windings

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011118501A1 (ja) * 2010-03-23 2011-09-29 ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 超電導マグネット
JP2011199147A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Japan Superconductor Technology Inc 超電導コイル
CN102792396A (zh) * 2010-03-23 2012-11-21 日本超导体技术公司 超导磁体

Also Published As

Publication number Publication date
IL75442A0 (en) 1985-10-31
EP0167129A3 (en) 1987-05-06
EP0167129B1 (en) 1989-08-16
CA1217813A (en) 1987-02-10
US4500860A (en) 1985-02-19
JPH0328044B2 (ja) 1991-04-17
EP0167129A2 (en) 1986-01-08
DE3572400D1 (en) 1989-09-21

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