JPS62250609A - 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〕

画像処理を利用した形態診断用断層装置と１−で、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
的利用制置が注目を集めている。

この診断装置は、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押入して、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（１５，０００Ｇ　）以下の磁界では磁場
が強い程画質の優れた像が得られていることがわかって
いる。ただし磁場が強い程装置が高価となりかつ保守に
雌を要すため、現状では画像処理技術の点から比較的像
磁場（０，１５〜０．２Ｔｅｓｌａ　）での画質向上が
検討される。

上記の装置における磁界発生装置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では、電力使用量が大でかつ冷
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ｉ
場が簡単に得られるため画質は良いが、冷媒として高債
なＨｅガヤやＮ２ガスを消費す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極めて広い設置
スペースを要するという難点がある０ これらの難点を解消し、保守を安価かつ容易に行なえる
ように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３０１ＭＧＯ
ｅのＲ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石を用いることを開示してい
る。また、特開昭６０−２５９００５号は、磁界発生装
置の空隙に発生する磁界を均一にするために、主磁界を
発生する永久磁石と同一磁化方向を有する少なくとも一
つの補助磁石を主磁石内に移動自在に設けて、空隙への
磁束発生量を調整・均一化することを開示している。さ
らに特開昭６１−４８４５２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形
成し、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。

〔発明が解決しようとする間組点〕

核磁気共鳴映像法を利用した画像診断装置においては、
共鳴する周波数領域をせはめて舗画質を得るために、所
定の区域全体にわたって均一な磁界分布、具体的には１
０−’　（数１０ｐｐｍ）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
界発生用磁石を分割しかつそれらを移動させることある
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
いう欠点があった。

したがって、本発明の目的は、簡単な構造であってしか
も磁界分布の調整が容易な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
向する一対の永久磁石と、永久磁石の磁束を空間の所定
区域に集中するため、各永久磁石に隣接して設けられた
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、永久磁石の磁極のうち磁
極片に近い方の磁極と逆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、各磁極片の外部に設けたこと
を％像とするものである。

〔実施例〕

以下本発明の詳細を図面により説明する。

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
発生装置の断面図である。

磁界発生装［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６，３と、永久磁石２及び２
を磁気的に結合するヨーク４を有する。

永久磁石２．２は、測定空間５ａ内に１，０００〜３，
０００Ｇ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
ような材料から形成される。これらの材料のうちでは、
比較的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・ボロン磁石が好適である
０また永久磁石２，２は円筒状の形状を有し、その磁化
方向は総べて半径方向を向いている。

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
心に向って連続的若しくは段階的にその厚さが減少して
いる。

第１図の磁気回路を説明すると次の通りである。

永久磁石２′のＮ極はヨーク４を通１７て永久磁石２の
Ｓ極と磁気的に結合されている０永久磁石２のＮ極から
出た磁束は、磁極片３から空間５を通りて、磁極片ｇ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により測定空間
５ａ内に一様な磁界が形成されるが、永久磁石２．イの
みでは前述したような１０−６以下の均一な磁界を得る
ことは困難である。そこで、磁界発生装置１には、磁極
片２，２の外側に磁界分布調整部材６２ｇが設けられて
いる。

次に磁界分布調整部材６（６）の詳細を説明する。

副永久磁石７及び７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、空間Ｓ側の磁極
が永久磁石２（２）の内周側磁極と逆極性となるように
着磁されている。副永久磁石の材質は、永久磁石２（２
）と同じでもあるいは異なっていてもよいが、永久磁石
２（２）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
　（７’）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
ｙ　（７’）の端面にはボルト１０（１０）が固定され
、ボルト１０（１０）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。ボルト１０（１
０）を回転させることにより、副永久磁石７　（７’）
は、図示矢印方向に移動可能とされる。

上記調整機構によれは、副永久磁石７（７’）を図示矢
印ａ方向に移動させることにょシ、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ＭＡで示すようになる。これに対して、副永久
磁石７（７’）を磁極片２（２）に近づけると、副永久
磁石７　（７’）の磁極片側のａ倹は永久磁石２　（２
’）の内周側磁極と逆極性であるため、第１図の２方向
の両端における磁束量は減少する０したがって第３図の
曲＃Ｂで示すように均一な磁界分布を有する領域が広が
る、即ち、測定空間における磁界分布を数置することが
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１２　（１２’　）とを有する・支持部材１
２（ｆ２’）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方向にも移動できるようになっている。また副
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整でき、磁気的センターの
ズレについても補正する為調整が可能となる。

〔具体例〕

第１図において、永久磁石２，２′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１４
００ｍ＋。

内径を１０００鰭、原さを３００ｗ１Ｃそして永久磁石
２、ヅ間の対向距離を７０（ｌｌｎ＋に設定して磁界発
生装置を製作した。

磁界調整部材がない場合の、空間５ａの中心における磁
界強度は、１９８０Ｇであり、２方向における磁界強度
のバラツキが２５０ｐｐｍ以下の範囲は４００霞で゛あ
った。

これに対して、上記と同じＮｄ　−Ｆｅ　−Ｂ磁石を用
いた磁界調整部材を１ｆ用した場合は、中心の磁界強ｇ
は１９２０Ｇに低下したが、Ｚ方向における４００■の
範囲の磁界強度のバラツキを５０ｐｐｍ以下にすること
ができた。

〔発明の効果〕

以上に配達のｙ口く、本発明のラジアル界磁型磁界発生
装置は、簡単な磁界調＃？機構を付加することにより、
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を示す磁界発生装置の断面図
、第２図は第１図の平面図、第３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を示す図であ
る。 １：磁界発生装置　　２，２：永久磁石３，３：磁極片
　　　４，４：ヨーク ５：空　間　　　　　５：測定空間 ６．６：磁界分布調整部材 ７．７：副磁石　　　８，８：案内部材第　７　図 算２　百

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
   久磁石の磁束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逆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。