JPS62264606A - 磁場補正用コイル装置 - Google Patents
磁場補正用コイル装置Info
- Publication number
- JPS62264606A JPS62264606A JP61104193A JP10419386A JPS62264606A JP S62264606 A JPS62264606 A JP S62264606A JP 61104193 A JP61104193 A JP 61104193A JP 10419386 A JP10419386 A JP 10419386A JP S62264606 A JPS62264606 A JP S62264606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- axis
- order
- ring
- error
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、核磁気共鳴を利用した、イメージング装置な
どに用いられる磁場補正用コイル装置、より詳細には、
基底Ｖａ場の方向を直角座標系のＺ軸方向にとったとき
に前記基底磁場に含まれる前記Ｚ軸に関する誤差磁場成
分を補正するためのリング状コイル対を備えた磁場補正
用コイル装置に関する。
どに用いられる磁場補正用コイル装置、より詳細には、
基底Ｖａ場の方向を直角座標系のＺ軸方向にとったとき
に前記基底磁場に含まれる前記Ｚ軸に関する誤差磁場成
分を補正するためのリング状コイル対を備えた磁場補正
用コイル装置に関する。
（従来の技術）
核磁気共鳴を用いたイメージング装置においては高均一
磁場を必要とする。そのため、基底ｖＡ場を発生するコ
イル装置は、高均一磁場を発生するように設計される。
磁場を必要とする。そのため、基底ｖＡ場を発生するコ
イル装置は、高均一磁場を発生するように設計される。
しかし、コイル装置を実際に励磁してみると、周辺に存
在する鉄などの磁性体の影響によりｔａ揚が乱され、誤
差磁場成分が生ずる。このような誤差磁場成分を消去し
て磁場の均一度を高めるために用いられるのが磁場補正
用コイル装置である。
在する鉄などの磁性体の影響によりｔａ揚が乱され、誤
差磁場成分が生ずる。このような誤差磁場成分を消去し
て磁場の均一度を高めるために用いられるのが磁場補正
用コイル装置である。
この種の磁場補正用コイル装置については、例えば ”
ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ ＯＦ 丁ＨＥ 丁ｅｎ
ｔｈ ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｒｙｏｇｅｎｉ
ｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（
）ＩＥＬＳＩＮに■。
ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ ＯＦ 丁ＨＥ 丁ｅｎ
ｔｈ ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｒｙｏｇｅｎｉ
ｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（
）ＩＥＬＳＩＮに■。
１９８４） ”において、０ＸＦＯＲＤ社のグループが
発表した論文”５ｔｌＰＥＲＣＯＮＤＵＣＴＩＮＧ Ｈ
ＡＧ１４ＥＴＳ ＦＯＩｔ ＮＨＲＩＨＡＧＩＮＧ Ａ
ＮＤ ＩＮ−ＶＩＶＯ５ＰＥＣＴＲＯ３ＣＯＰＹ”に記
載すしている。
発表した論文”５ｔｌＰＥＲＣＯＮＤＵＣＴＩＮＧ Ｈ
ＡＧ１４ＥＴＳ ＦＯＩｔ ＮＨＲＩＨＡＧＩＮＧ Ａ
ＮＤ ＩＮ−ＶＩＶＯ５ＰＥＣＴＲＯ３ＣＯＰＹ”に記
載すしている。
この論文によれば、Ｚ＠に関１ノで零次からそれぞれの
誤差磁場成分Ｈ、Ｈ、Ｈ・・・を補正する場合、各成分
ごとに補正するために各成分専用の磁場補正用コイルを
用いる。そのため、例えば１〜４次の磁場補正用コイル
をそれぞれ１対、４対、２対、４対だ【プ必要とする。
誤差磁場成分Ｈ、Ｈ、Ｈ・・・を補正する場合、各成分
ごとに補正するために各成分専用の磁場補正用コイルを
用いる。そのため、例えば１〜４次の磁場補正用コイル
をそれぞれ１対、４対、２対、４対だ【プ必要とする。
（発明が解決しようとする問題点）
従来技術に従い、ある特定の次数成分のみを発生するコ
イルを用いて磁場補正を行なおうとする場合、実際には
、わずかながら弛の次数成分をも発生するので、それが
補正後の１ｉｆｌ場の均一１哀を低下させてしまうとい
う不都合がある。また、すでに述べたように、各次数成
分ごとに補正するので、特定のひとつの成分のみにする
ためには、補正すべき次数成分に応じて非常に多くのコ
イルが必要になるという問題がある。
イルを用いて磁場補正を行なおうとする場合、実際には
、わずかながら弛の次数成分をも発生するので、それが
補正後の１ｉｆｌ場の均一１哀を低下させてしまうとい
う不都合がある。また、すでに述べたように、各次数成
分ごとに補正するので、特定のひとつの成分のみにする
ためには、補正すべき次数成分に応じて非常に多くのコ
イルが必要になるという問題がある。
したがって本発明の目的は、少ないコイル数でＺ軸に関
する誤差成分を正確に補正し得る磁場補正用コイル装置
を提供することにある。
する誤差成分を正確に補正し得る磁場補正用コイル装置
を提供することにある。
（発明の構成）
（問題点を解決するための手段）
本発明のｌａ＠補正用コイル装置は、ＺｌｌＩｌｌｌに
関する補正すべき誤差磁場成分の最高次数をＮｍとして
、ｉ ＋ Ｎｍ ／ ２ （ただし、小数点以下は切捨
て）対の補正用リング状コイルを、Ｚ軸方向にＺ軸基準
点を中心としてその両側に対称に、Ｚ軸に関する２＋Ｎ
ｍ次の誤差Ｆ！ｉ場成分成分生しない位置を含むように
同軸状に配置したことを特徴とするものである。
関する補正すべき誤差磁場成分の最高次数をＮｍとして
、ｉ ＋ Ｎｍ ／ ２ （ただし、小数点以下は切捨
て）対の補正用リング状コイルを、Ｚ軸方向にＺ軸基準
点を中心としてその両側に対称に、Ｚ軸に関する２＋Ｎ
ｍ次の誤差Ｆ！ｉ場成分成分生しない位置を含むように
同軸状に配置したことを特徴とするものである。
（作 用）
第９図に示すように実効半径ｒ。のリング状コイル１０
Ｐを２軸上の位置Ｚ＝Ｚｏに置いて電流Ｉを流したとき
、２＝−△Ｚの点Ｐに生ずる磁場Ｂは、真空透磁率をμ
０として、Ｚ軸上でＢ＝（μＱ”ｒｃ Ｘ（ｒ ＋（Ｚ ＋△ｚ＞ ２）−３／２ＣＣ ＝ （μ Ｉ−ｒ ／２） ＯＣ ×（ｒ ＋７２）−３／２ ＣＣ ｘ （１＋ （２Ｚ ・△Ｚ＋ΔＺ２）÷ （ｒ
＋Ｚ ）） ＣＣ ・・・ （１） となる。△ＺＬ：Ｏ付近では、（１）式を級数展開する
ことにより ただし、ａ＝Ｚｏ／ｒ。
Ｐを２軸上の位置Ｚ＝Ｚｏに置いて電流Ｉを流したとき
、２＝−△Ｚの点Ｐに生ずる磁場Ｂは、真空透磁率をμ
０として、Ｚ軸上でＢ＝（μＱ”ｒｃ Ｘ（ｒ ＋（Ｚ ＋△ｚ＞ ２）−３／２ＣＣ ＝ （μ Ｉ−ｒ ／２） ＯＣ ×（ｒ ＋７２）−３／２ ＣＣ ｘ （１＋ （２Ｚ ・△Ｚ＋ΔＺ２）÷ （ｒ
＋Ｚ ）） ＣＣ ・・・ （１） となる。△ＺＬ：Ｏ付近では、（１）式を級数展開する
ことにより ただし、ａ＝Ｚｏ／ｒ。
と表わすことができる。
図示のこと＜２＝２６の所にコイル１０Ｐを、また、２
＝−２゜の所にコイル１０Ｍを、すなわち一対のコイル
１０Ｐ、ＩＯＭをＺ軸上に同軸状に基準点Ｏの両側に対
称に配置し、両コイル１０Ｐ、１０Ｍに同一方向の電流
を流すと、（２）式において１は偶数次のみとなり、簡
単化のため以後、ｑ・（ａ）を９・と表現し、△Ｚｉを
７１と表現することにすれば、 ＢＩＪ ”Ｚ ＋Ｑ ”Ｚ ＋（１−Ｚ’＋・
・・・・・ｇ２Ｍ” ２２Ｎ十〇 、 、 ｚ２（
Ｎ＋１）２（Ｎ １） ＋・・・ ・・・（３）と
いう磁場を発生する。
＝−２゜の所にコイル１０Ｍを、すなわち一対のコイル
１０Ｐ、ＩＯＭをＺ軸上に同軸状に基準点Ｏの両側に対
称に配置し、両コイル１０Ｐ、１０Ｍに同一方向の電流
を流すと、（２）式において１は偶数次のみとなり、簡
単化のため以後、ｑ・（ａ）を９・と表現し、△Ｚｉを
７１と表現することにすれば、 ＢＩＪ ”Ｚ ＋Ｑ ”Ｚ ＋（１−Ｚ’＋・
・・・・・ｇ２Ｍ” ２２Ｎ十〇 、 、 ｚ２（
Ｎ＋１）２（Ｎ １） ＋・・・ ・・・（３）と
いう磁場を発生する。
両コイル１０Ｐ、１０Ｍに逆向きの電流を流すと、（２
）式においてｉは奇数次のみとなり、上記と同様の簡略
表現で、 ・・・Ｑ ”Ｚ ＋ｇ２（Ｎ。１）。１・Ｚ２（Ｉ
ｌ＋１）−１２Ｎ十１ ２Ｎ＋１ ＋・・・ ・・・（４）と
いう磁場を発生することになる。
）式においてｉは奇数次のみとなり、上記と同様の簡略
表現で、 ・・・Ｑ ”Ｚ ＋ｇ２（Ｎ。１）。１・Ｚ２（Ｉ
ｌ＋１）−１２Ｎ十１ ２Ｎ＋１ ＋・・・ ・・・（４）と
いう磁場を発生することになる。
さて、偶数次の磁場Ｂを発生する（３）式において、２
Ｎ次までの誤差磁場を補正する場合” ２（Ｎ＋１）−
〇となる位置に各コイル対を配置すれば、そのコイル系
は２（Ｎ＋１）次の磁場は発生しない。また、その位置
のＺＹ平面上での磁場の軌跡がＺ軸との間になす角度θ
・は 」 で求まる。ただし、Ｃ１１Ｏ）ｊは、 醗 Ｊ（ａ）＝Ｏとなるｊ個目の解である。
Ｎ次までの誤差磁場を補正する場合” ２（Ｎ＋１）−
〇となる位置に各コイル対を配置すれば、そのコイル系
は２（Ｎ＋１）次の磁場は発生しない。また、その位置
のＺＹ平面上での磁場の軌跡がＺ軸との間になす角度θ
・は 」 で求まる。ただし、Ｃ１１Ｏ）ｊは、 醗 Ｊ（ａ）＝Ｏとなるｊ個目の解である。
基底磁場を８ とし、このＢ。に含まれるＺ軸に関する
２Ｎ次までの偶数次の誤差ｖｉ１揚のみを考え、 Ｂ ＝（１−Ｚ ＋Ｑ ・Ｚ ＋＋Ｑ −Ｚ
２゜０ ０ ２ ２Ｎ・・・（６
） とする。ここで２Ｎ＝Ｎｍとして、 Ｎ＋１ （＝１＋Ｎｍ／２＞対のコイルのそれぞれが発
生する磁場は、ｉ対目のコイルによる！１揚の係数をｇ
Ｊ対口のコイル電流をＩ・とじて、Ｎゝ
」 Ｂ−（Ｑ ・Ｚ ＋Ｑ −Ｚ ＋・・・ （７
） となる。したがって、（Ｎ＋１ ） Ｘ （Ｎ＋１ ）
の行列Ｇを考え、 ・・・（８） ただし、 で決まる電流値Ｉ 〜■ を各コイル対に通電１
Ｎ＋１ すれば、２Ｎ（＝Ｎｍ）次までの誤差を同時に消去する
ことができる。
２Ｎ次までの偶数次の誤差ｖｉ１揚のみを考え、 Ｂ ＝（１−Ｚ ＋Ｑ ・Ｚ ＋＋Ｑ −Ｚ
２゜０ ０ ２ ２Ｎ・・・（６
） とする。ここで２Ｎ＝Ｎｍとして、 Ｎ＋１ （＝１＋Ｎｍ／２＞対のコイルのそれぞれが発
生する磁場は、ｉ対目のコイルによる！１揚の係数をｇ
Ｊ対口のコイル電流をＩ・とじて、Ｎゝ
」 Ｂ−（Ｑ ・Ｚ ＋Ｑ −Ｚ ＋・・・ （７
） となる。したがって、（Ｎ＋１ ） Ｘ （Ｎ＋１ ）
の行列Ｇを考え、 ・・・（８） ただし、 で決まる電流値Ｉ 〜■ を各コイル対に通電１
Ｎ＋１ すれば、２Ｎ（＝Ｎｍ）次までの誤差を同時に消去する
ことができる。
同様に奇数次の磁場を発生する（４）式において、２Ｎ
＋１次までの誤差磁場を補正する場合、ｑ２（８４１）
＋１＝Ｏとなる位置に各コイル対を配置すれば、そのコ
イル系は２（Ｎ＋１＞＋１次のｌａ場は発生しない。ま
た、その位置のＺＹ平面上での軌跡がＺ軸との間になす
角度θｊは前述の（５）式で求まる。
＋１次までの誤差磁場を補正する場合、ｑ２（８４１）
＋１＝Ｏとなる位置に各コイル対を配置すれば、そのコ
イル系は２（Ｎ＋１＞＋１次のｌａ場は発生しない。ま
た、その位置のＺＹ平面上での軌跡がＺ軸との間になす
角度θｊは前述の（５）式で求まる。
ここでも偶数次の場合と同様に基底磁場をＢ。
とじ、そのＢ。に含まれるＺ軸に関する２Ｎ＋１次まで
の奇数次の誤差磁場のみを考え、＋ｇ −７２８”
１ ２Ｎ＋１ ・・・ （９） とする。ここで２Ｎ−Ｎｍとして、Ｎ＋１（＝１＋Ｎｍ
／２）対のコイルのそれぞれが発生する磁場は ・・・（１０） となる。したがって、（Ｎ＋１ ） Ｘ （Ｎ＋１ ＞
の行列Ｇを考えれば、 ・・・ （１１） ただし、 で決まる電流値■ 〜■ を各コイル対に通電１
Ｎ＋１ すれば、２Ｎ＋１ （＝Ｎｍ＋１）次までの誤差を同時
に消去することができる。
の奇数次の誤差磁場のみを考え、＋ｇ −７２８”
１ ２Ｎ＋１ ・・・ （９） とする。ここで２Ｎ−Ｎｍとして、Ｎ＋１（＝１＋Ｎｍ
／２）対のコイルのそれぞれが発生する磁場は ・・・（１０） となる。したがって、（Ｎ＋１ ） Ｘ （Ｎ＋１ ＞
の行列Ｇを考えれば、 ・・・ （１１） ただし、 で決まる電流値■ 〜■ を各コイル対に通電１
Ｎ＋１ すれば、２Ｎ＋１ （＝Ｎｍ＋１）次までの誤差を同時
に消去することができる。
以上の通り、２Ｎ次までの偶数次の誤差ｖＩｉ場を補正
するために設けられるコイル対数は、２Ｎ＝Ｎ として
、Ｎ＋１＝１＋Ｎｍ／２である。一方、２Ｎ＋１次まで
の奇数次の誤差磁場を補正するために設けられるコイル
対数は、２Ｎ＋１次ずなわち補正すべぎ誤差磁場の最高
次数をＮｍとして、Ｎ−＋ｌ ＝ （１＋Ｎｍ）／２が
理論上京められる計算式である。しかし、奇数次の場合
の計算式において、これを１十Ｎｍ／２とすれば０．５
だけ大きな数値が得られるが、０．５を消去すべく小数
点を切捨てることにすれば、理論上の計算式ににって求
めた値と同一となる。かくして、奇数次か偶数次かにか
かわりなく、１＋Ｎｍ／２という共通の計算式（ただし
、小数点以下切捨て）を用いてコイルイ対数を求めるこ
とが可能となる。
するために設けられるコイル対数は、２Ｎ＝Ｎ として
、Ｎ＋１＝１＋Ｎｍ／２である。一方、２Ｎ＋１次まで
の奇数次の誤差磁場を補正するために設けられるコイル
対数は、２Ｎ＋１次ずなわち補正すべぎ誤差磁場の最高
次数をＮｍとして、Ｎ−＋ｌ ＝ （１＋Ｎｍ）／２が
理論上京められる計算式である。しかし、奇数次の場合
の計算式において、これを１十Ｎｍ／２とすれば０．５
だけ大きな数値が得られるが、０．５を消去すべく小数
点を切捨てることにすれば、理論上の計算式ににって求
めた値と同一となる。かくして、奇数次か偶数次かにか
かわりなく、１＋Ｎｍ／２という共通の計算式（ただし
、小数点以下切捨て）を用いてコイルイ対数を求めるこ
とが可能となる。
（実施例）
実施例１：
この実施例は、補正すべき誤差！ｉ場を４次までの偶数
次とした場合である。すなわらＮ ＝４であり、１
＋４／２−３対のリング状コイル１１１つ。
次とした場合である。すなわらＮ ＝４であり、１
＋４／２−３対のリング状コイル１１１つ。
１１Ｍ、１２Ｐ、１２Ｍ、１３Ｐ、１３Ｍを第１図に示
すようにＺ軸上の２＋４＝６次の磁場を発生しない位置
に配置する。６次のｖＡ場の項の係数Ｑ６ （ａ）は ＋１２０８ −５＞÷（１＋ａ２）１５／２・・・ （
１２） となる。この（１２）式をグラフ化したものが第２図で
ある。なお、ａは（２〉式のところで述べたようにａ＝
Ｚｏ／ｒｏである。このグラフからｑ６（ａ）＝Ｏどな
るａの値を求め、それに対応する角度をＺＹ平面（Ｙ≦
Ｏ）に示したものが第１図である。図示のごと＜ｑ６
（ａ）＝Ｏを満足する６本の直線Ｐ１１．Ｐ１２．Ｐ１
３およびＭｌ １．Ｍｌ ２．Ｍｌ ３が得られ、各コ
イル１１Ｐ、１２Ｐ、１３Ｐおよび１１Ｍ、１２Ｍ。
すようにＺ軸上の２＋４＝６次の磁場を発生しない位置
に配置する。６次のｖＡ場の項の係数Ｑ６ （ａ）は ＋１２０８ −５＞÷（１＋ａ２）１５／２・・・ （
１２） となる。この（１２）式をグラフ化したものが第２図で
ある。なお、ａは（２〉式のところで述べたようにａ＝
Ｚｏ／ｒｏである。このグラフからｑ６（ａ）＝Ｏどな
るａの値を求め、それに対応する角度をＺＹ平面（Ｙ≦
Ｏ）に示したものが第１図である。図示のごと＜ｑ６
（ａ）＝Ｏを満足する６本の直線Ｐ１１．Ｐ１２．Ｐ１
３およびＭｌ １．Ｍｌ ２．Ｍｌ ３が得られ、各コ
イル１１Ｐ、１２Ｐ、１３Ｐおよび１１Ｍ、１２Ｍ。
１３Ｍは、その実効半径上の軸方向中央位置がそれぞれ
対応する直線上に位置するように配置されている。ちな
みに、各直線のＺ軸からの角度は２９．３°、５３．７
°、７７．９°、１８０−２９．３＝１５０．７°、１
８０−５３．７＝１２６．３°、１８０−７７．９°＝ １０２．１’である。
対応する直線上に位置するように配置されている。ちな
みに、各直線のＺ軸からの角度は２９．３°、５３．７
°、７７．９°、１８０−２９．３＝１５０．７°、１
８０−５３．７＝１２６．３°、１８０−７７．９°＝ １０２．１’である。
このように配置した各コイルには基底磁場に含まれる誤
差磁場成分に応じ式（８）によって決まる同一方向の電
流を流す。これによりＺ軸に関する４次までの偶数次誤
差磁場を同時に補正することができる。なお、補正コイ
ル自身は、６次の項を発生しない位置に配置されている
ので、６次の項の誤差磁場を発生することはない。その
ため、補正後の誤差も小さいという特徴がある。
差磁場成分に応じ式（８）によって決まる同一方向の電
流を流す。これによりＺ軸に関する４次までの偶数次誤
差磁場を同時に補正することができる。なお、補正コイ
ル自身は、６次の項を発生しない位置に配置されている
ので、６次の項の誤差磁場を発生することはない。その
ため、補正後の誤差も小さいという特徴がある。
実施例２：
この実施例は、補正すべき誤差磁場を２次までの偶数次
とした場合である。すなわちＮ ＝２であり、第３図
に示すように、１＋２／２＝２対のリング状コイル１４
Ｐ、１４Ｍ、１５Ｐ、１５Ｍが、２＋２＝４次の磁場を
発生しない位置に配置されている。４次の磁場の項の係
数０４ （ａ）はＣ１４（ａ）ｏｃ（８ａ −１２
ａ ＋１）や（１＋ａ２）１１／２ ・・・ （１３） となる。これから（１４（ａ）＝Ｏとなる位置を求めて
図示したものが第３図である。この場合はｇ４ ＜ａ
＞＝Ｏ＠ＨＡ足する４本の直線Ｐ１４゜Ｍｌ ４．Ｐｉ
５．Ｍｌ ５上に２対のコイル１４Ｐ。
とした場合である。すなわちＮ ＝２であり、第３図
に示すように、１＋２／２＝２対のリング状コイル１４
Ｐ、１４Ｍ、１５Ｐ、１５Ｍが、２＋２＝４次の磁場を
発生しない位置に配置されている。４次の磁場の項の係
数０４ （ａ）はＣ１４（ａ）ｏｃ（８ａ −１２
ａ ＋１）や（１＋ａ２）１１／２ ・・・ （１３） となる。これから（１４（ａ）＝Ｏとなる位置を求めて
図示したものが第３図である。この場合はｇ４ ＜ａ
＞＝Ｏ＠ＨＡ足する４本の直線Ｐ１４゜Ｍｌ ４．Ｐｉ
５．Ｍｌ ５上に２対のコイル１４Ｐ。
１４Ｍ、１５Ｐ、１５Ｍが配置される。各直線のＺ軸か
らの角度は４０．１°、１３９．９°。
らの角度は４０．１°、１３９．９°。
７３．４°、１０６．６°である。
各コイル対には基底磁場に含まれる誤差磁場成分に応じ
式（８）によって決まる電流を流す。このようにして２
次までの偶数次誤差磁場を補正することかできる。
式（８）によって決まる電流を流す。このようにして２
次までの偶数次誤差磁場を補正することかできる。
実施例３：
この実施例は、補正すべぎ誤差磁場を６次までの偶数次
とした場合である。この場合はＮｍ−６であり、１＋６
／２＝４対のコイル１６Ｐ。
とした場合である。この場合はＮｍ−６であり、１＋６
／２＝４対のコイル１６Ｐ。
１６Ｍ、１７Ｆ）、１７Ｍ、１８Ｐ、１８Ｍ。
１９Ｐ、１９Ｍが第４図に示すように２＋６＝８次の磁
場を発生しない位置に配置される。８次の磁場の項の係
数ｇ８ （ａ）は ＋１１３４ａ −２８０ａ２＋７） ÷（１＋８２）１９／２ ・・・ （１４） となる。これからＪ３ （ａ＞＝Ｏとなる位置を求め
て図示したちのが第４図である。この場合、Ｊ３ （
ａ＞＝Ｏを満足する８本の直線Ｐ１６゜Ｍｌ ６．Ｐｉ
７．Ｍｌ ７．Ｐｉ ８．Ｍｌ ８゜Ｐ１９．Ｍ
ｌ９上に４対のコイルが配置され、各直線のＺ軸からの
角度はそれぞれ２３．２°。
場を発生しない位置に配置される。８次の磁場の項の係
数ｇ８ （ａ）は ＋１１３４ａ −２８０ａ２＋７） ÷（１＋８２）１９／２ ・・・ （１４） となる。これからＪ３ （ａ＞＝Ｏとなる位置を求め
て図示したちのが第４図である。この場合、Ｊ３ （
ａ＞＝Ｏを満足する８本の直線Ｐ１６゜Ｍｌ ６．Ｐｉ
７．Ｍｌ ７．Ｐｉ ８．Ｍｌ ８゜Ｐ１９．Ｍ
ｌ９上に４対のコイルが配置され、各直線のＺ軸からの
角度はそれぞれ２３．２°。
１５６．８°、４２．Ｏｏ、１３８．Ｏｏ、 １６１
．８°、１１８．２°、８０．５°。
．８°、１１８．２°、８０．５°。
９９．５’である。このように配置された各コイルに式
（８）によって決まる電流を流すことにより６次までの
偶数次誤差磁場成分を補正することができる。
（８）によって決まる電流を流すことにより６次までの
偶数次誤差磁場成分を補正することができる。
実流例４：
この実施例は、補正すべき誤差１硅場を３次まで（Ｎｍ
＝３）の奇数次とした場合である。この場合はＩＮＴ
（１＋３／２＞＝２ （ただし、ＩＮＴは演篩結果の小
数点以Ｆを切捨てで整数化づ°るための演算子とする）
対のリング状コイル２１Ｐ。
＝３）の奇数次とした場合である。この場合はＩＮＴ
（１＋３／２＞＝２ （ただし、ＩＮＴは演篩結果の小
数点以Ｆを切捨てで整数化づ°るための演算子とする）
対のリング状コイル２１Ｐ。
２１Ｍ、２２Ｐ、２２Ｍが第５図に示すように２＋３＝
５次の磁場を発生しない位とに配置される。
５次の磁場を発生しない位とに配置される。
５次の磁場の項の係数０５ ＜ａ）はｇ５ （ａ
） ｏｃａ （８ａ −２０ａ ＋ ５ ）や＜１
＋ａ２）１３／２ ・・・ （１５） となる。この（１５）式をグラフ化したものが第６図で
あり、ｇ５ （ａ＞＝Ｏを満足する点から求められる
４木の直線Ｐ２１．Ｍ２１．Ｐ２２゜Ｍ２２上にコイル
２１Ｐ、２１Ｍ、２２Ｐ。
） ｏｃａ （８ａ −２０ａ ＋ ５ ）や＜１
＋ａ２）１３／２ ・・・ （１５） となる。この（１５）式をグラフ化したものが第６図で
あり、ｇ５ （ａ＞＝Ｏを満足する点から求められる
４木の直線Ｐ２１．Ｍ２１．Ｐ２２゜Ｍ２２上にコイル
２１Ｐ、２１Ｍ、２２Ｐ。
２２Ｍがそれぞれ配置されている。各直線の７＠からの
角度は３３．９’ 、１４６．１°。
角度は３３．９’ 、１４６．１°。
６２．０°、１１８．０’である。
式（１５）においては、ａ＝ＯすなわちＺ。−〇も０５
（ａ）＝Ｏの解となるが、その位置（同一位置〉に
本発明に従って互いに逆向きの電流を流す一対のコイル
を置くことは無意味なことである。したがって、このａ
＝Ｏの位置は解から除外１′る訳である このようにして位置決めされた２体のコイルには基底磁
場に含まれる誤差磁場成分に応じ式（１１）によって決
まる電流を逆向きに流す。これによりＺ軸に関する３次
までの奇数次誤差磁場成分を同時に補正することがひき
る。なお、偶数次の場合（実施例１〜３）と同様に、こ
の場合もＮｍ＋２＝５次の項を発生しない位置に配置し
ているので、各補正コイル自身は５次の項の誤差磁場を
発生することはない。そのため補正後の誤差も小さい。
（ａ）＝Ｏの解となるが、その位置（同一位置〉に
本発明に従って互いに逆向きの電流を流す一対のコイル
を置くことは無意味なことである。したがって、このａ
＝Ｏの位置は解から除外１′る訳である このようにして位置決めされた２体のコイルには基底磁
場に含まれる誤差磁場成分に応じ式（１１）によって決
まる電流を逆向きに流す。これによりＺ軸に関する３次
までの奇数次誤差磁場成分を同時に補正することがひき
る。なお、偶数次の場合（実施例１〜３）と同様に、こ
の場合もＮｍ＋２＝５次の項を発生しない位置に配置し
ているので、各補正コイル自身は５次の項の誤差磁場を
発生することはない。そのため補正後の誤差も小さい。
実施例５：
この実施例は、補正すべき誤差磁場を５次まで（Ｎ
＝５）の奇数次とした場合である。この場合はＩＮＴ（
１＋５７２）＝３対のコイル２３Ｐ。
＝５）の奇数次とした場合である。この場合はＩＮＴ（
１＋５７２）＝３対のコイル２３Ｐ。
２３Ｍ、２４Ｐ、２４Ｍ、２５Ｐ、２５Ｍが５＋２＝７
次の磁場を発生しない位置に配置される。
次の磁場を発生しない位置に配置される。
７次の磁場の項の係数ｇ７ （ａ）は
（１１７（ａ）ｏｃａ （６４ａ −３３６ａ＋２８
０ａ２−３５）÷（１＋ａ２）１７／２・・・ （１６
） となる。これからｇ７ （ａ）＝Ｏとなる位置を求めて
図示したものが第７図である。にＪ７ （ａ）＝Ｏを
満足する６本の直線Ｐ２３．Ｍ２３．Ｐ２４゜Ｍ２４．
Ｐ２５．Ｍ２５上に３対６組のリング状コイルが配置さ
れており、各直線Ｚ軸からの角度はそれぞれ２５，９°
、１５４．１°。
０ａ２−３５）÷（１＋ａ２）１７／２・・・ （１６
） となる。これからｇ７ （ａ）＝Ｏとなる位置を求めて
図示したものが第７図である。にＪ７ （ａ）＝Ｏを
満足する６本の直線Ｐ２３．Ｍ２３．Ｐ２４゜Ｍ２４．
Ｐ２５．Ｍ２５上に３対６組のリング状コイルが配置さ
れており、各直線Ｚ軸からの角度はそれぞれ２５，９°
、１５４．１°。
４７．４°、１３２．６” 、６８．７°。
１１１．３°である。このように配置された各コイル対
に式く１１）によって決まる電流を逆向に流すことに５
次までの奇数次誤差磁場を同時に補正することができる
。
に式く１１）によって決まる電流を逆向に流すことに５
次までの奇数次誤差磁場を同時に補正することができる
。
実施例６：
この実施例は、実施例５と同様に７次までの奇数次の誤
差磁場を補正づる場合のコイル配置に関する例であるが
、実施例５（第７図）ではすべて同一半径のコイルを用
いるのに対し、ここでは異なる半径のコイルを用いてい
る点が実施例５と異なる。（１６）式は実施例５の場合
と同一でおり、したがって６本の直線Ｐ２６．Ｐ２７．
Ｐ２Ｂ。
差磁場を補正づる場合のコイル配置に関する例であるが
、実施例５（第７図）ではすべて同一半径のコイルを用
いるのに対し、ここでは異なる半径のコイルを用いてい
る点が実施例５と異なる。（１６）式は実施例５の場合
と同一でおり、したがって６本の直線Ｐ２６．Ｐ２７．
Ｐ２Ｂ。
Ｍ２６．Ｍ２７．〜１２８はそれぞれ第７図の直線Ｐ２
３．Ｐ２４．Ｐ２５．Ｍ２３．Ｍ２４゜Ｍ２５と同じ傾
斜角度を持っている。ただし、コイル半径の相違により
両々のコイルのｚｍ方向の位置は第７図の場合とは異な
っている。しかし、いずれにしても各コイルの実効半径
がそれぞれの直線上に位置している点においては第７図
の場合と同一である。この実施例によっても第７図のも
のと同一の作用効果を達成することができる。なお、コ
イル半径の小さい方が補正磁場空間に近くなるため、補
正のために必要となる起磁力が小さくてすむという利点
がある。
３．Ｐ２４．Ｐ２５．Ｍ２３．Ｍ２４゜Ｍ２５と同じ傾
斜角度を持っている。ただし、コイル半径の相違により
両々のコイルのｚｍ方向の位置は第７図の場合とは異な
っている。しかし、いずれにしても各コイルの実効半径
がそれぞれの直線上に位置している点においては第７図
の場合と同一である。この実施例によっても第７図のも
のと同一の作用効果を達成することができる。なお、コ
イル半径の小さい方が補正磁場空間に近くなるため、補
正のために必要となる起磁力が小さくてすむという利点
がある。
なお、本実施例の異半径コイルを用いる考え方は、すで
に述べた実施例１〜４にも応用することができる。
に述べた実施例１〜４にも応用することができる。
以上述べたように本発明によれば、より少ないコイル数
で、Ｚ＠にＩＩ−する偶数次または奇数次の誤差磁場を
正確に補正することができる。
で、Ｚ＠にＩＩ−する偶数次または奇数次の誤差磁場を
正確に補正することができる。
なお本発明のコイル装置は常電導コイルで構成できるの
はもちろｌυ、超電導コイルによっても構成することが
できる。
はもちろｌυ、超電導コイルによっても構成することが
できる。
第１図、第３図、第４図、第５図、第７図、第８図はそ
れぞれ本発明の異なる実施例にｄ３けるリング状コイル
の配置位置を示す縦断面図、第２図、第６図はそれぞれ
第１図、第５図のコイル配置を決定するための関数を示
すグラフ、第９図は本発明の詳細な説明するための一対
のリング状コイルの縦断面図である。 １１Ｐ〜１９Ｐ、１１Ｍ〜１９Ｍ、２１Ｐ〜２８Ｐ、２
１Ｍ〜２８Ｍ・・・リング状コイル。 出願人代理人 佐 藤 −雄 図面の浄書（内容に変更なし） 朽 １ 図 ａ 尾 ２ 図 毘 ３ 図 も４ 圀 昆５ に 一一一〇 も６ 図 汽７図 手続補正口 昭和６１年 ５ 月１５日
れぞれ本発明の異なる実施例にｄ３けるリング状コイル
の配置位置を示す縦断面図、第２図、第６図はそれぞれ
第１図、第５図のコイル配置を決定するための関数を示
すグラフ、第９図は本発明の詳細な説明するための一対
のリング状コイルの縦断面図である。 １１Ｐ〜１９Ｐ、１１Ｍ〜１９Ｍ、２１Ｐ〜２８Ｐ、２
１Ｍ〜２８Ｍ・・・リング状コイル。 出願人代理人 佐 藤 −雄 図面の浄書（内容に変更なし） 朽 １ 図 ａ 尾 ２ 図 毘 ３ 図 も４ 圀 昆５ に 一一一〇 も６ 図 汽７図 手続補正口 昭和６１年 ５ 月１５日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基底磁場の方向を直角座標系のＺ軸方向にとったと
きに前記基底磁場に含まれる前記Ｚ軸に関する誤差磁場
成分を補正するためのリング状コイル体を備えた磁場補
正用コイル装置において、前記Ｚ軸に関する補正すべき
誤差磁場成分の最高次数をＮ＿ｍとして、１＋Ｎ＿ｍ／
２（ただし、小数点以下は切捨て）対の補正用リング状
コイルを、前記Ｚ軸方向にＺ軸基準点を中心としてその
両側に対称に、Ｚ軸に関する２＋Ｎ＿ｍ次の誤差磁場成
分を発生しない位置を含むように同軸状に配置したこと
を特徴とする磁場補正用コイル装置。 ２、２次以下の偶数次誤差磁場成分を補正するために２
対のリング状コイルが設けられ、これらのリング状コイ
ルは、その実効半径上の軸方向中央位置と前記Ｚ軸基準
点とを結ぶ面が前記Ｚ軸との間にそれぞれほぼ４０．１
°、７３．４°、１０６．６°、１３９．９°の角度を
なすように配置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の磁場補正用コイル装置。 ３、４次以下の偶数次誤差磁場成分を補正するために３
対のリング状コイルが設けられ、これらのリング状コイ
ルは、その実効半径上の軸方向中央位置と前記Ｚ軸基準
面の中心とを結ぶ面が前記Ｚ軸との間にそれぞれほぼ２
９．３°、 ５３．７°、７７．９°、１０２．１°、 １２６．３°、１５０．７°の角度をなすように配置さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
磁場補正用コイル装置。 ４、８次以下の偶数次誤差磁場成分を補正するために４
対のリング状コイルが設けられ、これらのリング状コイ
ルは、その実効半径上の軸方向中央位置と前記Ｚ軸基準
面の中心とを結ぶ面が（前記Ｚ軸との間にそれぞれほぼ
２３．２°、 ４２．０°、６１．８°、８０．５°、 ９９．５°、１１８．２°、１３８．０°、１５６．８
°の角度をなすように配置されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の磁場補正用コイル装置。 ５、３次の誤差磁場成分を補正するために２対のリング
状コイルが設けられ、これらのリング状コイルは、その
実効半径上の軸方向中央位置と前記Ｚ軸基準面の中心と
を結ぶ面が前記Ｚ軸との間にそれぞれほぼ３３．９°、
６２．０°、１１８．０°、１４６．１°の角度をなす
ように配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の磁場補正用コイル装置。 ６、５次以下の奇数次誤差磁場成分を補正するために３
対のリング状コイルが設けられ、これらのリング状コイ
ルは、その実効半径上の軸方向中央位置と前記Ｚ軸との
間にそれぞれほぼ ２５．９°、４７．４°、６８．７°、 １１１．３°、１３２．６°、１５４．１°の角度をな
すように配置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の磁場補正用コイル装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61104193A JPS62264606A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 磁場補正用コイル装置 |
| US07/046,181 US4768009A (en) | 1986-05-07 | 1987-05-05 | Coil arrangement for correction of magnetic field |
| EP87106538A EP0244843B1 (en) | 1986-05-07 | 1987-05-06 | Coil arrangement for correction of magnetic field |
| DE8787106538T DE3772616D1 (de) | 1986-05-07 | 1987-05-06 | Spulenanordnung zum korrigieren eines magnetfeldes. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61104193A JPS62264606A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 磁場補正用コイル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62264606A true JPS62264606A (ja) | 1987-11-17 |
| JPH0516648B2 JPH0516648B2 (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=14374146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61104193A Granted JPS62264606A (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | 磁場補正用コイル装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4768009A (ja) |
| EP (1) | EP0244843B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62264606A (ja) |
| DE (1) | DE3772616D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3730148A1 (de) * | 1987-09-09 | 1989-03-30 | Bruker Medizintech | Verfahren zum erzeugen von spin-echo-impulsfolgen mit einem kernspin-tomographen und zur durchfuehrung des verfahrens ausgebildeter kernspin-tomograph |
| NL9001300A (nl) * | 1990-06-08 | 1992-01-02 | Koninkl Philips Electronics Nv | Magneetstelsel voor magnetische resonantie. |
| US5270831A (en) * | 1990-09-14 | 1993-12-14 | Eastman Kodak Company | Storage and playback of digitized images in digital database together with presentation control file to define image orientation/aspect ratio |
| US5410287A (en) * | 1994-04-05 | 1995-04-25 | General Electric Company | Open MRI magnet with uniform magnetic field |
| JP3847079B2 (ja) * | 2000-11-21 | 2006-11-15 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Ｍｒｉ装置 |
| US20030079334A1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-01 | Minfeng Xu | Magnetic homogeneity design method |
| DE102004007291B4 (de) * | 2004-02-14 | 2006-09-21 | Bruker Biospin Gmbh | Hybrid-Magnetanordnung |
| GB0712421D0 (en) * | 2007-06-26 | 2007-08-08 | Oxford Instr Plc | Magnet system for use in magnetic resonance imaging |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2070254B (en) * | 1980-01-21 | 1984-10-17 | Oxford Instr Group Ltd | Nuclear magnetic resonance apparatus and methods |
| FI70752C (fi) * | 1983-05-20 | 1986-10-06 | Instrumentarium Oy | Spolsystem foer aostadkommande av homogent magnetfaelt |
| JPS60194339A (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-02 | Toshiba Corp | 核磁気共鳴装置 |
| JPS60229311A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-14 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 磁場発生用コイル |
| US4506247A (en) * | 1984-05-23 | 1985-03-19 | General Electric Company | Axisymmetric correction coil system for NMR magnets |
| US4500860A (en) * | 1984-07-05 | 1985-02-19 | General Electric Company | Winding support and method for NMR magnet axisymmetric correction coils |
| US4523166A (en) * | 1984-10-19 | 1985-06-11 | General Electric Company | Optimal field inhomogeneity correction coil operation for NMR magnets |
| GB8500248D0 (en) * | 1985-01-04 | 1985-02-13 | Oxford Magnet Tech | Solenoids |
| US4658229A (en) * | 1985-05-10 | 1987-04-14 | Ga Technologies Inc. | Magnet system providing a region of substantially homogeneous field strength |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP61104193A patent/JPS62264606A/ja active Granted
-
1987
- 1987-05-05 US US07/046,181 patent/US4768009A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-06 EP EP87106538A patent/EP0244843B1/en not_active Expired
- 1987-05-06 DE DE8787106538T patent/DE3772616D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0516648B2 (ja) | 1993-03-05 |
| EP0244843A2 (en) | 1987-11-11 |
| DE3772616D1 (de) | 1991-10-10 |
| EP0244843A3 (en) | 1989-11-08 |
| US4768009A (en) | 1988-08-30 |
| EP0244843B1 (en) | 1991-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3348467B2 (ja) | 露光装置及び方法 | |
| JPS62264606A (ja) | 磁場補正用コイル装置 | |
| KR100341201B1 (ko) | 그레디언트 코일, 그레디언트 코일 유니트, 그레디언트코일 및 엠알아이 장치 제조 방법 | |
| JP3734868B2 (ja) | 磁力計測定値の誤差補正方法及びそのための装置 | |
| Pyne et al. | Beyond the thin lens approximation | |
| JPH03165444A (ja) | 荷電粒子線用静電多重極レンズ | |
| US11251013B2 (en) | Deflector and charged particle beam system | |
| JPS61165648A (ja) | 磁気共鳴イメ−ジング用径方向傾斜磁場コイル | |
| Ohiwa | The design of deflection coils | |
| US10268032B2 (en) | Systems and method for imaging devices with angular orientation indications | |
| Gargiulo et al. | The spatial solution of the first fundamental geodetic problem | |
| JPH012242A (ja) | 偏向ヨ−ク装置 | |
| JP2698209B2 (ja) | 磁場補正装置 | |
| JPS59160947A (ja) | 荷電粒子線偏向器 | |
| RU2204806C1 (ru) | Способ калибровки гироскопов | |
| Park et al. | Rotating coil method for the measurement of deflecting magnetic fields in cathode ray tube | |
| JPH0724244B2 (ja) | 磁場補正装置 | |
| JPH0586046B2 (ja) | ||
| JP2617917B2 (ja) | 磁界補正コイル | |
| SU632262A1 (ru) | Электроннооптическое устройство с коррекцией аберрации | |
| JPS63239803A (ja) | 磁界補正コイル | |
| JPH0561743B2 (ja) | ||
| JPH085380A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH09127221A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH01320579A (ja) | 図形処理機構 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |