JPS62250608A - 磁界発生装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴映像法゛を利用した画像診断装置
等に用いられる、所定区域全体にわたって均一な磁界を
必要とする磁界発生装置に関する。

〔従来の技術〕

画像処理を用いた形態診断用断層装置として、核磁気共
鳴映像法による画像診断装置が開発され、その医学的利
用価値が注目を集めている。

この種の装置は、生体の大部分を構成する水素原子核の
磁気共鳴現象が組織によって異なることを利用して、生
体の一部又は全体を磁界中に挿入して、生体軟部組織を
画像化するもので、共鳴の強さや共鳴の時間的変化の大
きさを画面上の濃淡として与えている。

上記の画像診断装置によって得られた画像は、磁界の強
さやその分布によって変化する。現在の技術では、１．
５Ｔｅａｌａ　（１５，０ＯＯＧ＞以下の磁界では、磁
界が強い程画質が良いことがわかっている０ただし磁場
が強い程装置が高価となりかつ保守に難を要すため、現
状では画像処理技術の点から比較的低磁場（０，１５〜
０．２Ｔｅｓｌａ）での画質向上が検討されている。

上記の装置における磁界発生方式として、現在実用化さ
れているのは、常伝導磁石方式と超伝導磁石方式である
。しかるに常伝導磁石方式は、電力消費量が大でかつ冷
却水も必要となるので運転経費が高くなるという難点が
ある。超伝導磁石方式は、０．３Ｔｅａｌａ以上の高磁
場が簡単に得られるため画質は良いが、冷媒として高価
なＨｅガスやＮ霊ガスを用いるので運転経費は前者よシ
高くなシ、又漏洩磁界が大であるため広大な設置スペー
スを必要とするという難点がある。

これらの難点を解消し、保守を安価かつ容易に行なえる
ようＫするため磁界発生装置の永久磁石化が検討されて
いる。

例えば、特開昭６０−７６１０４号は、磁気回路の小型
化及び軽量化のために、最大エネルギー積が３０ＭＧＯ
４のＲ−Ｆｅ　−Ｂ系永久磁石を使用することを開示し
ている。また、特開昭６０−２　！１９００５号は、磁
界発生装置の空隙に均一な磁界を発生するために１主磁
界を発生する永久磁石と同一磁化方向を有する補助永久
磁石を、前記永久磁石内に設けて、空隙への磁束発生膏
を調整、均一化することを開示している。さらに、特開
昭６１−３８４５２号は、均一磁界を得るために、主磁
界を発生する永久磁石を複数個のバーの形にし、これら
のバーを磁化方向に関して調整し得るように設けること
を開示している。

〔発明が解消しようとする問題点〕

上記１ｉＩｉ像診Ｗｒ装置においては、共鳴する周波数
領域をせけめて高画質を得るために所定区域全体にわた
って均一な磁界分布、具体的には１０−’Ｃ数１０ｐｐ
ｍ）以下の均一性が要求される。そのため永久磁石方式
の磁界発生装置においては、主磁界発生用永久磁石を分
割しかつそれらを移動させるととあるいは永久磁石の内
部に補助永久磁石を移動自在に設けることなどが提案さ
れている。

しかしながら、従来の構造では、磁気回路部が大きくて
重量が大であり、磁界分布の調整が比較的面倒であると
いう欠点がありた。

したがりて本発明の目的は、簡単な構造であってしかも
磁界分布の調整を容易に行なえる磁界発生装置を提供す
ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明は、空間を挾んで対
向する永久磁石と、永久磁石の磁束を空間の所定区域に
集中させる一対の磁極片と、永久磁石同志を磁気的に結
合するヨークとを有する磁界発生装置において、前記永
久磁石の磁極のうち磁極片に近い方の磁極と同極性の磁
極が空間に向くように磁化された副永久磁石を、各磁極
片の外部に移動可能に設けたことを４ＮＩｋとするもの
である０ 〔実施例〕 以下本発明の詳細を図面によシ説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るラジアル界磁型の磁界
発生装置の断面図、第２図は平面図である。

磁界発生装置１は、空間５に磁界を発生する一対の永久
磁石２．２′と、これら永久磁石の磁束を測定空間５ａ
内に集中させる一対の磁極片３．３と、永久磁石２と２
′を磁気的に結合して閉磁路を形成するためのヨーク４
とを有する。

永久磁石２，２は、測定空間内に１，０００〜５，００
０Ｇの磁界を発生させるために、フェライト磁石。

希土類コバルト磁石あるいは希土類・鉄・ボロン磁石の
ような材料から選ばれる。これらの材料の内では、でき
るだけ少量の材料で上記のような強さの磁界を得るため
に、起磁力の大きな希土類・鉄・ポロン磁石が好適であ
る。また永久磁石２゜２は、円筒状の形状を有し、その
磁化方向は第２図に示す如く総べて半径方向を向いてい
る。

磁極片３，３とヨーク４，４は、軟鉄等の軟磁性材料で
形成される。特に、磁極片３，３′は永久磁石の磁束を
測定空間に有効に収束させるために、外周から中心に向
かって連続的若しくは段階的にその厚さが減少している
。

Ｋ１図の磁気゛回路を説明すると次の通シである。

永久磁石２のＮ極は永久磁石２のＳ極と磁気的に結合さ
れている。永久磁石２のＮ極から出る磁束は、磁極片３
を通り、空間５を通過して磁極片３を経て永久磁石２の
Ｓ極に戻る。

この磁気回路によれば、永久磁石２，２′によシ測定空
間５ａ内に一様な磁界が形成されるが、永久磁石２．り
のみでは１１以下の均一な磁界分布を得ることは困難で
ある。そこで磁界発生装置１には、磁極片３．３′の外
部に磁界分布調整部材６、ｇが設けられている。

次に磁界分布調整部材６．６′について説明する。

副永久磁石７（ブ）は、永久磁石２（２’）の磁化方向
と直交する方向に磁化されているとともに１空間側の磁
極が永久磁石２　（２’）の内周側磁極と同極性になる
ように着磁されている。副永久磁石の材質は、永久磁石
と同じでもあるいは異なっていてもよいが、永久磁石と
同様に希土類・鉄・ボロン磁石の様に起磁力の大きい磁
石であることが望ましい。この副永久磁石７　＜ｉ＞は
、非磁性体からなる案内部材８　（８’）に設けられた
溝９　（９’）に収容されている。副永久磁石７（７）
の端面にはボルト１０（１０’）が固定され、ポルト１
０　（Ｉ　Ｑ’　）は案内部材８　（８’）に固着され
たアーム１１（１１）に螺着されている。ポル）１０（
１０’）を回転させることによシ、副永久磁石７（１）
は、図示矢印ａ方向に移動可能とされる。

上記調整機構によれば、副永久磁石７（７）を図示矢印
ａ方向に移動させることにより、磁極片３（３）の磁束
量が変化し、２方向における磁界分布を調整することが
できる。調整機構がない場合は、磁極片の形状からして
、第１図の２方向における磁界分布を測定すると、第３
図の曲線Ａで示すようになる。これに対して、副永久磁
石７（１）を磁極片２（２）Ｋ近づけると、第３図の曲
線Ｂで示すように所定長さｔの範囲にわたって均−外磁
界分布を得ることができる。

上記の実施例では、副永久磁石を一方向のみに移動させ
る例を述べたが、本発明では次のような構成とすること
もできる。

第４図は本発明の他の実施例に係る磁界発生装置の断面
図であり、第１図と同一部分は同一の参照符号で示す。

磁界調整部材６（６）は、副永久磁石７（７）と、いず
れも非磁性体からなる案内部材８（８）及び支持部材１
２（１２）とを有する。支持部材１２　（１２）は、磁
極片３（３）に固着され、案内部材８（８）は、図示し
ない可動機構によってａ方向及びｂ方向に移動できるよ
う罠なっている。また１１３永久磁石７（７）は、図示
しない可動機構によって紙面に対して垂直方向にも移動
できるようになっている。

したがってこの調整機構によれば、２方向に加えてＸ方
向及びＹ方向の磁界分布を調節することができる。

特に、本発明では副永久磁石は磁極片の外部に】設けで
あるので、磁極片から漏洩する磁束を短絡させることが
でき、磁束の漏洩防止の効果がある。

〔具体例〕

第１図において、永久磁石２，２及び副永久磁石７，７
として、Ｂｒが１１．２ＫＧ、ｉＨｃが９．５ＫＯｅ＋
のＮｄ　−Ｆｅ　−Ｂ磁石を用い、また永久磁石２．２
の外径を１４００咽、内径を１０００飾、厚さを３００
鰭にそして永久磁石２．２間の対向距離を７００ｆｉに
設定して磁界発生装置を製作した。

この装置の空間５ａの中心における磁界強度は、１．９
８０Ｇであり、副永久磁石７．チの移動量を調整するこ
とによシ、４００置の長さにわたって５０ｐｐｍ以下磁
界の均一度を得ることができた。

これに対して副永久磁石がない場合は、磁界強度は同じ
でも、磁界の均一度は２　ｓ　ｏ　ｐ　ｐｍであった０ 〔発明の効果〕 以上に記述の如く、本発明のラジアル界磁型磁界発生装
置は、簡単な磁界調節機構を付加することによシ、空間
の所定区域内の磁界分布を均一にすることができ、極め
て実用性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る磁界発生装置の断面図
、第２図は第１図の平面図、第６図は測定空間の磁界分
布を示す図、第４図は本発明の他の実施例に係る磁界発
生装置を示す図である。 １：磁界発生装置　　２，２′：永久磁石３．６：磁極
片　　　４．４：ヨーク ５−空　間　　　　　６，６：磁界調節部材７．７：副
永久磁石 第　７　図 第３　図 Ｚ方向距亀（ｍｍ＞ 等４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）空間を挾んで対向する一対の永久磁石と、前記永
   久磁石の磁速を前記空間の所定区域に集中させる一対の
   磁極片と、前記永久磁石同志を磁気的に結合するヨーク
   とを有する磁界発生装置において、前記永久磁石の磁極
   のうち、磁極片に近い方の磁極と同極性の磁極が前記空
   間に向くように磁化された副永久磁石を、前記各磁極片
   の外部に移動可能に設けたことを特徴とする磁界発生装
   置。
2. （２）前記副永久磁石は少なくともその磁化方向に沿っ
   て移動する特許請求の範囲第１項記載の磁界発生装置。
3. （３）前記副永久磁石はその磁化方向と直交する方向に
   も移動する特許請求の範囲第２項記載の磁界発生装置。