JPS62265706A - Ｎｍｒ用磁石の配線ハ−ネス回路 - Google Patents
Ｎｍｒ用磁石の配線ハ−ネス回路Info
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- JPS62265706A JPS62265706A JP62083978A JP8397887A JPS62265706A JP S62265706 A JPS62265706 A JP S62265706A JP 62083978 A JP62083978 A JP 62083978A JP 8397887 A JP8397887 A JP 8397887A JP S62265706 A JPS62265706 A JP S62265706A
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- Japan
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
-
- 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
- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
- G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
- H01F6/02—Quenching; Protection arrangements during quenching
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
- Y10S505/851—Control circuit for electromagnetic device
Landscapes
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (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
発明の背景
この発明は遮蔽された超導電磁気共鳴（ＭＲ）用磁石、
更に具体的に云えば、クエンチングの時に磁気遮蔽体と
超導電磁石の間の力を除＜ＭＲ磁石回路に関する。 作像及び分光法に使われる全身磁気共鳴用磁石は強度の
強い直流磁界を発生し、この磁界はこの他の診断装置や
、心臓ペースメーカーや神経刺激装置を使う患者の妨害
になることがある。遮蔽されたＭ Ｒｌｉａ石を用いて
、ＭＲ磁石を取巻く周辺磁界を少なくし、食品薬品局（
ＦＤＡ）が定めた指針に合う様にする。遮蔽された磁石
は、人の自由な出入りが出来る団にするのに必要な磁界
の減少を達成する為に、磁石の周囲に必要な床面積を小
さくすることにより、設備費を削減するという利点があ
る。遮蔽された磁石は、部屋規模の磁気遮蔽体を持って
いてもよいし、磁石にぴったりとはまる遮蔽体を持って
いてもよいし、或いは磁石と一体にした遮蔽体を持って
いてもよい。 臨界的な遷移温度より低い温度に保たれた超導電電気材
料は、時間的に安定で空間的に均質な磁界を供給する為
の有利な手段になる。超導電磁石を形成する３導電体ワ
イヤが、縦方向に伸びる中孔を持つ円筒形極低温槽の一
番内側の円筒形の室の中に配置される。一番内側の室が
極低温槽と同軸であり、典型的には液体ヘリウムで冷却
される。 磁石の回路は、夫々のコイルと抵抗を直列に接続して、
直列に接続された６個の超導電体コイルを持っているの
が典型的である。磁石が過冷却され、コイルが超導電性
になると、超導電スイッチを閉路して、直列接続のコイ
ルに超導電電流が流れる様にする。この直列接続された
回路の抵抗値はゼロである。成るコイルが超導電状態か
ら正常状態へ遷移すると（クエンチング）、コイルが抵
抗値を持ち、電流の一部分が、それと並列に接続された
抵抗に方向転換される。これが前は新しい電流を通して
いた。抵抗がクエンチングを生じたコイルに貯蔵された
エネルギのかなりの割合を散逸し、こうして過熱による
又は熱によって誘起された応力によるコイルの損傷を防
止する。然し、コイルのクエンチングが起ると、電流分
布が円筒形の極低温槽を軸方向に分割する対称平面に対
してもはや対称的でなくなることがある。医療診断用に
用いられる超導電磁石は強い又は中位に高い磁界レベル
（０，５テスラ以上）で動作するから、コイルと磁気遮
蔽体の間の力°は、コイルの対称的な電流分布がなくな
った時に強くなる。クエンチングが起った時、磁石のコ
イルと磁石の遮蔽体の間にかなりの力が発生する。こう
いう力が磁石の支持体の設計を左右する。磁石の支持体
が、４．２６にの温度を持つ一番内側の容器と３００’
にの周囲？Ｈ度の間の温度差に！！渡しされる。磁石支
持体の断面の増加により、極低温冷却剤の蒸発によって
散逸しなければならない熱負荷が増加する。 この発明の目的は、遮蔽されたＭＲ磁石に対するＭＲ磁
石配線ハーネス回路として、クエンチングの際、対称平
面に対して対称的に配置されたコイルに同じ電流の流れ
を保つ様な配線ハーネス回路を提供することである。 この発明の別の目的は、遮蔽されたＭＲ磁石に対するＭ
Ｒ磁石配線ハーネス回路として、クエンチングの際に起
る力に耐えるよりも、ヘリウム容器に伝導される熱を最
小限に抑える様に磁気コイル支持体を設計することが出
来る様にする配線ハーネス回路を提供することである。 発明の要約 この発明の１面では、遮蔽された３導電磁気共鳴用磁石
に対する配線ハーネス回路を提供する。 配線ハーネスが、互いに直列に接続されていて、対称平
面に対して対称的に配置された３導電体ワイヤの複数個
のコイルを存する。複数個の抵抗を設け、各々の抵抗を
対称的な１対の３導電体ワイヤのコイルと並列に接続し
、何れか１つのコイルにクエンチングが生じた場合、ク
エンチングを生じたコイルに対して対称的に配置された
コイルに同じ電流が流れる様にする。 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、この発明の目的及び利点は、以下図面
について好ましい実施例を説明する所から、更によく理
解されよう。
更に具体的に云えば、クエンチングの時に磁気遮蔽体と
超導電磁石の間の力を除＜ＭＲ磁石回路に関する。 作像及び分光法に使われる全身磁気共鳴用磁石は強度の
強い直流磁界を発生し、この磁界はこの他の診断装置や
、心臓ペースメーカーや神経刺激装置を使う患者の妨害
になることがある。遮蔽されたＭ Ｒｌｉａ石を用いて
、ＭＲ磁石を取巻く周辺磁界を少なくし、食品薬品局（
ＦＤＡ）が定めた指針に合う様にする。遮蔽された磁石
は、人の自由な出入りが出来る団にするのに必要な磁界
の減少を達成する為に、磁石の周囲に必要な床面積を小
さくすることにより、設備費を削減するという利点があ
る。遮蔽された磁石は、部屋規模の磁気遮蔽体を持って
いてもよいし、磁石にぴったりとはまる遮蔽体を持って
いてもよいし、或いは磁石と一体にした遮蔽体を持って
いてもよい。 臨界的な遷移温度より低い温度に保たれた超導電電気材
料は、時間的に安定で空間的に均質な磁界を供給する為
の有利な手段になる。超導電磁石を形成する３導電体ワ
イヤが、縦方向に伸びる中孔を持つ円筒形極低温槽の一
番内側の円筒形の室の中に配置される。一番内側の室が
極低温槽と同軸であり、典型的には液体ヘリウムで冷却
される。 磁石の回路は、夫々のコイルと抵抗を直列に接続して、
直列に接続された６個の超導電体コイルを持っているの
が典型的である。磁石が過冷却され、コイルが超導電性
になると、超導電スイッチを閉路して、直列接続のコイ
ルに超導電電流が流れる様にする。この直列接続された
回路の抵抗値はゼロである。成るコイルが超導電状態か
ら正常状態へ遷移すると（クエンチング）、コイルが抵
抗値を持ち、電流の一部分が、それと並列に接続された
抵抗に方向転換される。これが前は新しい電流を通して
いた。抵抗がクエンチングを生じたコイルに貯蔵された
エネルギのかなりの割合を散逸し、こうして過熱による
又は熱によって誘起された応力によるコイルの損傷を防
止する。然し、コイルのクエンチングが起ると、電流分
布が円筒形の極低温槽を軸方向に分割する対称平面に対
してもはや対称的でなくなることがある。医療診断用に
用いられる超導電磁石は強い又は中位に高い磁界レベル
（０，５テスラ以上）で動作するから、コイルと磁気遮
蔽体の間の力°は、コイルの対称的な電流分布がなくな
った時に強くなる。クエンチングが起った時、磁石のコ
イルと磁石の遮蔽体の間にかなりの力が発生する。こう
いう力が磁石の支持体の設計を左右する。磁石の支持体
が、４．２６にの温度を持つ一番内側の容器と３００’
にの周囲？Ｈ度の間の温度差に！！渡しされる。磁石支
持体の断面の増加により、極低温冷却剤の蒸発によって
散逸しなければならない熱負荷が増加する。 この発明の目的は、遮蔽されたＭＲ磁石に対するＭＲ磁
石配線ハーネス回路として、クエンチングの際、対称平
面に対して対称的に配置されたコイルに同じ電流の流れ
を保つ様な配線ハーネス回路を提供することである。 この発明の別の目的は、遮蔽されたＭＲ磁石に対するＭ
Ｒ磁石配線ハーネス回路として、クエンチングの際に起
る力に耐えるよりも、ヘリウム容器に伝導される熱を最
小限に抑える様に磁気コイル支持体を設計することが出
来る様にする配線ハーネス回路を提供することである。 発明の要約 この発明の１面では、遮蔽された３導電磁気共鳴用磁石
に対する配線ハーネス回路を提供する。 配線ハーネスが、互いに直列に接続されていて、対称平
面に対して対称的に配置された３導電体ワイヤの複数個
のコイルを存する。複数個の抵抗を設け、各々の抵抗を
対称的な１対の３導電体ワイヤのコイルと並列に接続し
、何れか１つのコイルにクエンチングが生じた場合、ク
エンチングを生じたコイルに対して対称的に配置された
コイルに同じ電流が流れる様にする。 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、この発明の目的及び利点は、以下図面
について好ましい実施例を説明する所から、更によく理
解されよう。
図面全体にわたり同様な部分には同じ２照数字を用いて
いるが、第１図には、縦方向に伸びる中孔５が通抜けて
いる円筒形の極低温槽の真空外波３が示されている。円
筒形殻体の形をした鉄遮蔽体７が極低温槽を取囲むこと
が示されている。遮蔽体の両端に開口１１を設けて、患
者が磁石の内部に出入り出来る様にする。内側の円筒形
ヘリウム容器１３が極低温槽の真空外波３の中に巣ごも
りになることが示されている。ヘリウム容器は３導電体
ワイヤの６個のコイルＣＩ、Ｃ２，Ｃ３゜Ｃ４，Ｃ５，
Ｃ６を収容しており、これらのコイルは極低温槽の中孔
の内部に均質な磁界を発生する様に位置ぎめされている
。コイルは縦方向に伸びる中心線１５に対して対称的に
配置されていると共に、極低温槽３の軸平面１７に対し
て対称的に配置されている。抵抗もヘリウム容器１３内
にあるが、第１図には示してない。抵抗は真鍮板又は成
る長さの真鍮ワイヤで構成することが出来る。 次に第１図及び第２図について説明する。配線ハーネス
回路が第２図に示されており、コイルＣ１乃至Ｃ６が互
いに直列に接続され、抵抗２１がコイルＣ１及びＣ６と
並列に接続されている。コイルＣ１及びＣ６は、軸平面
１７に対して対称的に配置されている。抵抗２３が、や
はり軸平面１７に対して対称的に配置されたコイルＣ２
及びＣ５と並列に接続されている。抵抗２５が、軸平面
１７に対して対称的に配置されたコイルＣ３及びＣ４と
並列に接続されている。超導電スイッチ２７が直列接続
したコイルＣ１乃至Ｃ６の両端に接続されている。２つ
の端子２９．３１を設け、直列接続したコイルの夫々の
端に接続する。コイルＣ１乃至Ｃ６を励振する為、スイ
ッチ２７を開路位置にして、電源を端子２９．３１に接
続する。 過冷却されたコイル内に所望の電流の流れが設定された
時、スイッチ２７を閉じ、電源を端子２９゜３１から切
離す。過冷却された超導電ワイヤの抵抗値がゼロである
為に、電流が引続いて流れる。 磁石の動作中、極低Ｉ′Ｒ槽の縦方向中心線の周りに対
称的に配置され且つ軸平面に対して対称的に配置された
磁石内の電流により、磁界によって発生される力が釣合
う。４．２’にの内部ヘリウム容器と３００°にの周１
２ＩＩ温度の極低温槽の間の温度差に橋渡しする外部の
磁石支持体（図面に示してない）は、こういう釣合った
力を支える必要がない。 成るコイルが正常状態に遷移すると（クエンチングを起
すと）、そのコイルは抵抗値を持ち、コイルに流れる電
流の一部分がそれと並列の抵抗に方向転換される。この
抵抗がコイルに貯蔵されているエネルギのかなりの割合
を散逸し、こうして過熱による又は熱によって誘起され
た応力によるコイルの損傷を防止する。対称的なコイル
には同じ抵抗が並列に接続されているから、その一方が
クエンチングを起した時でも、対称的なコイルには同じ
電流が流れる。従って、クエンチングが起った時に遮蔽
された磁石で普通起っている釣合いのとれない力が、こ
の発明では発生しない。外部磁石支持体を設計する時、
こういう支持体は、クエンチングの際の釣合いのとれな
い力を考慮に入れずに、周囲から液体ヘリウムへの熱伝
導を最小限に抑える様に設計することが出来る。 ５個のコイルを持つ磁石コイル装置では、例えば中心の
コイルが軸方向の対称平面に対して対称的に配置されて
いる場合、対称的なコイルの各々の対を抵抗と並列に接
続し、中心のコイルは抵抗と並列に接続することが出来
る。この代りに、１つの抵抗を内側の１対のコイル及び
中心のコイルと並列に接続してもよい。抵抗値は回路の
所望の時定数に基づいて選ばれる。全てのコイルを保護
する為に並列接続された１個の抵抗を使うことは、クエ
ンチングの際のこの抵抗に必要なエネルギ散逸レベルの
為に、大形磁石では魅力がない。 以上、遮蔽された３導電磁気共鳴用磁石に対する配線ハ
ーネス回路として、クエンチングの際、対称平面に対し
て対称的に配置されたコイルに同じ電流が流れる様にし
、クエンチングの際に起る力に耐える様に設計せずに、
・＼リウム容器への熱伝導を最小限に抑える様に磁気コ
イル支持体を設計することが出来る様にする配線ハーネ
ス回路を説明した。 この発明の好ましい実施例を図面に示し、説明したが、
当業者であれば、この発明の範囲内で種々の変更が可能
であることを承知されたい。
いるが、第１図には、縦方向に伸びる中孔５が通抜けて
いる円筒形の極低温槽の真空外波３が示されている。円
筒形殻体の形をした鉄遮蔽体７が極低温槽を取囲むこと
が示されている。遮蔽体の両端に開口１１を設けて、患
者が磁石の内部に出入り出来る様にする。内側の円筒形
ヘリウム容器１３が極低温槽の真空外波３の中に巣ごも
りになることが示されている。ヘリウム容器は３導電体
ワイヤの６個のコイルＣＩ、Ｃ２，Ｃ３゜Ｃ４，Ｃ５，
Ｃ６を収容しており、これらのコイルは極低温槽の中孔
の内部に均質な磁界を発生する様に位置ぎめされている
。コイルは縦方向に伸びる中心線１５に対して対称的に
配置されていると共に、極低温槽３の軸平面１７に対し
て対称的に配置されている。抵抗もヘリウム容器１３内
にあるが、第１図には示してない。抵抗は真鍮板又は成
る長さの真鍮ワイヤで構成することが出来る。 次に第１図及び第２図について説明する。配線ハーネス
回路が第２図に示されており、コイルＣ１乃至Ｃ６が互
いに直列に接続され、抵抗２１がコイルＣ１及びＣ６と
並列に接続されている。コイルＣ１及びＣ６は、軸平面
１７に対して対称的に配置されている。抵抗２３が、や
はり軸平面１７に対して対称的に配置されたコイルＣ２
及びＣ５と並列に接続されている。抵抗２５が、軸平面
１７に対して対称的に配置されたコイルＣ３及びＣ４と
並列に接続されている。超導電スイッチ２７が直列接続
したコイルＣ１乃至Ｃ６の両端に接続されている。２つ
の端子２９．３１を設け、直列接続したコイルの夫々の
端に接続する。コイルＣ１乃至Ｃ６を励振する為、スイ
ッチ２７を開路位置にして、電源を端子２９．３１に接
続する。 過冷却されたコイル内に所望の電流の流れが設定された
時、スイッチ２７を閉じ、電源を端子２９゜３１から切
離す。過冷却された超導電ワイヤの抵抗値がゼロである
為に、電流が引続いて流れる。 磁石の動作中、極低Ｉ′Ｒ槽の縦方向中心線の周りに対
称的に配置され且つ軸平面に対して対称的に配置された
磁石内の電流により、磁界によって発生される力が釣合
う。４．２’にの内部ヘリウム容器と３００°にの周１
２ＩＩ温度の極低温槽の間の温度差に橋渡しする外部の
磁石支持体（図面に示してない）は、こういう釣合った
力を支える必要がない。 成るコイルが正常状態に遷移すると（クエンチングを起
すと）、そのコイルは抵抗値を持ち、コイルに流れる電
流の一部分がそれと並列の抵抗に方向転換される。この
抵抗がコイルに貯蔵されているエネルギのかなりの割合
を散逸し、こうして過熱による又は熱によって誘起され
た応力によるコイルの損傷を防止する。対称的なコイル
には同じ抵抗が並列に接続されているから、その一方が
クエンチングを起した時でも、対称的なコイルには同じ
電流が流れる。従って、クエンチングが起った時に遮蔽
された磁石で普通起っている釣合いのとれない力が、こ
の発明では発生しない。外部磁石支持体を設計する時、
こういう支持体は、クエンチングの際の釣合いのとれな
い力を考慮に入れずに、周囲から液体ヘリウムへの熱伝
導を最小限に抑える様に設計することが出来る。 ５個のコイルを持つ磁石コイル装置では、例えば中心の
コイルが軸方向の対称平面に対して対称的に配置されて
いる場合、対称的なコイルの各々の対を抵抗と並列に接
続し、中心のコイルは抵抗と並列に接続することが出来
る。この代りに、１つの抵抗を内側の１対のコイル及び
中心のコイルと並列に接続してもよい。抵抗値は回路の
所望の時定数に基づいて選ばれる。全てのコイルを保護
する為に並列接続された１個の抵抗を使うことは、クエ
ンチングの際のこの抵抗に必要なエネルギ散逸レベルの
為に、大形磁石では魅力がない。 以上、遮蔽された３導電磁気共鳴用磁石に対する配線ハ
ーネス回路として、クエンチングの際、対称平面に対し
て対称的に配置されたコイルに同じ電流が流れる様にし
、クエンチングの際に起る力に耐える様に設計せずに、
・＼リウム容器への熱伝導を最小限に抑える様に磁気コ
イル支持体を設計することが出来る様にする配線ハーネ
ス回路を説明した。 この発明の好ましい実施例を図面に示し、説明したが、
当業者であれば、この発明の範囲内で種々の変更が可能
であることを承知されたい。
第１図は遮蔽された３導電磁気共鳴用磁石の部分的な断
面図、 第２図は第１図に示したこの発明の遮蔽された３導電磁
気共鳴用磁石に対する磁石配線ハーネス回路の回路図で
ある。 主な符号の説明 Ｃ１乃至０６：コイル ２１、 ２３． ２５：Ｊ氏抗
面図、 第２図は第１図に示したこの発明の遮蔽された３導電磁
気共鳴用磁石に対する磁石配線ハーネス回路の回路図で
ある。 主な符号の説明 Ｃ１乃至０６：コイル ２１、 ２３． ２５：Ｊ氏抗
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）遮蔽された超導電磁気共鳴用磁石の配線ハーネス回
路に於て、 互いに直列に接続された超導電体ワイヤの複数個のコイ
ルを有し、該コイルは対称平面に対して対称的に配置さ
れており、更に 複数個の抵抗を有し、各々の抵抗は対称的な１対のコイ
ルと並列に接続されていて、任意の１つのコイルのクエ
ンチングにより、それに対して対称的なコイルに同じ電
流が流れる様になっている配線ハーネス回路。 ２）遮蔽された超導電磁気共鳴用磁石の配線ハーネス回
路に於て、 互いに直列に接続された超導電体ワイヤの複数個の同軸
コイルを有し、該コイルは軸方向対称平面に対して対称
的に配置され、更に 複数個の抵抗を有し、各々の抵抗は対称的な１対のコイ
ルと並列に接続されていて、任意の１つのコイルのクエ
ンチングにより、それに対して対称的なコイルに同じ電
流が流れる様になっている配線ハーネス回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/848,552 US4680666A (en) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | MR magnet wiring harness circuit |
| US848552 | 1986-04-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265706A true JPS62265706A (ja) | 1987-11-18 |
| JPH0335804B2 JPH0335804B2 (ja) | 1991-05-29 |
Family
ID=25303610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62083978A Granted JPS62265706A (ja) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Ｎｍｒ用磁石の配線ハ−ネス回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4680666A (ja) |
| EP (1) | EP0240935B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62265706A (ja) |
| KR (1) | KR900008383B1 (ja) |
| DE (1) | DE3784755T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006286795A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 超伝導磁石装置 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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