JPS6325907A - Ｍｒｉ磁場発生装置 - Google Patents
Ｍｒｉ磁場発生装置Info
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- JPS6325907A JPS6325907A JP61169411A JP16941186A JPS6325907A JP S6325907 A JPS6325907 A JP S6325907A JP 61169411 A JP61169411 A JP 61169411A JP 16941186 A JP16941186 A JP 16941186A JP S6325907 A JPS6325907 A JP S6325907A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F7/0273—Magnetic circuits with PM for magnetic field generation
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- 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
- G01R33/383—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using permanent magnets
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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。
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）
本発明は磁界発生装置に係り、特に医療用核磁気共鳴診
断装置（ＭＨＩ）等に適した磁界発生装置に関する。
断装置（ＭＨＩ）等に適した磁界発生装置に関する。
（従来の技術）
ＭＨＩは１〜２０ｋＧ程度の強力な磁界を形成する空隙
内に人体を挿入し所望の断層イメージを得るものである
。この強力な磁界を発生する磁界発生装置としては、＠
、アルミニウム等からなる導線をコイル状に巻回した常
電導磁石、超電導線を用いた超電導磁石を用いたものが
用いられており、最近ではＮｄ −Ｆｅ −Ｂ系等の永
久磁石を用いたものも研究されている（特開昭６０−７
６１０４号公報等）。
内に人体を挿入し所望の断層イメージを得るものである
。この強力な磁界を発生する磁界発生装置としては、＠
、アルミニウム等からなる導線をコイル状に巻回した常
電導磁石、超電導線を用いた超電導磁石を用いたものが
用いられており、最近ではＮｄ −Ｆｅ −Ｂ系等の永
久磁石を用いたものも研究されている（特開昭６０−７
６１０４号公報等）。
このＭＨＩシステムは基本的に以下の４つの主要部から
なる。まず上記の磁界発生装置、空間位置選定用の勾配
磁場コイル（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の磁場勾配をつけるため通
常３個配！ｉり 、磁界内の試験物質に核磁気共鳴を生
ぜしめるＲＦコイル及び受信器である。
なる。まず上記の磁界発生装置、空間位置選定用の勾配
磁場コイル（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の磁場勾配をつけるため通
常３個配！ｉり 、磁界内の試験物質に核磁気共鳴を生
ぜしめるＲＦコイル及び受信器である。
ここで勾配磁場について少し詳しく説明する。
Ｘ軸、Ｙ軸方向にＹ軸（Ｘｉ）傾斜磁場コイルによって
、向きはＺ軸方向で強度がＹ３！［（Ｘｉ標）によって
異なる傾斜磁場を作り、磁石の発生する静磁界Ｈ０に重
畳すると、共鳴角周波数ωはω＝ω。＋γＧ×・Ｘ＋γ
ＧＹ−Ｙ ■但し、ω。＝γＨ０、γは核磁
気回転比。
、向きはＺ軸方向で強度がＹ３！［（Ｘｉ標）によって
異なる傾斜磁場を作り、磁石の発生する静磁界Ｈ０に重
畳すると、共鳴角周波数ωはω＝ω。＋γＧ×・Ｘ＋γ
ＧＹ−Ｙ ■但し、ω。＝γＨ０、γは核磁
気回転比。
Ｇｘ、ＧＹはＸ軸、Ｙ＠力方向勾配磁場となり、Ｘ座標
、Ｙｆｉ標に応じて共鳴角周波数が異なるような静磁界
空間が得られる。Ｘ軸、ＹＩｌ！１傾斜磁界として Ｇｘ ” Ｇｊｃｏｓθ、 Ｇｙ ＝ Ｇｌ ｓｉ
ｎθ ■を重畳して印加し、θを変化させれば磁場
勾配Ｇ□は一定で、勾配の方向（Ｑ＃ｌ）を自由に制御
できるような傾斜磁場が得られる。
、Ｙｆｉ標に応じて共鳴角周波数が異なるような静磁界
空間が得られる。Ｘ軸、ＹＩｌ！１傾斜磁界として Ｇｘ ” Ｇｊｃｏｓθ、 Ｇｙ ＝ Ｇｌ ｓｉ
ｎθ ■を重畳して印加し、θを変化させれば磁場
勾配Ｇ□は一定で、勾配の方向（Ｑ＃ｌ）を自由に制御
できるような傾斜磁場が得られる。
以上のように空間的に異なる共鳴角周波数が求められ、
この周波数を測定することで空間的位置を知ることがで
きる。
この周波数を測定することで空間的位置を知ることがで
きる。
ところで勾配磁場は第５図に示すようにパルスで加えら
れるが、このパルス立上り時間ｔ１と立下り時間ｔｔが
画像のＳ／Ｎ比に関係することが知られており、１１，
１．が大きいとＳハ比が落ちる。常電導磁石及び超電導
磁石を用いた場合、勾配磁場を発生させるために勾配コ
イルにパルス電流を流すと、勾配コイル近くに配置した
常電導コイル又は超電導コイルに渦電流が流れ、これが
ｔｌｊｔ２を大きくしてしまう。また渦電流によるエネ
ルギー消費のため、必要以上のパルス電流を流す必要が
あり、ｆｆｉ源が大きくなってしまうという問題のある
ことが知られている。現実的には電気的補償により２１
１１ｓｅｃ以下程度にｔｔｊｔ２を抑えて使用している
が、このためコストアップの要因の１つになって−いる
。
れるが、このパルス立上り時間ｔ１と立下り時間ｔｔが
画像のＳ／Ｎ比に関係することが知られており、１１，
１．が大きいとＳハ比が落ちる。常電導磁石及び超電導
磁石を用いた場合、勾配磁場を発生させるために勾配コ
イルにパルス電流を流すと、勾配コイル近くに配置した
常電導コイル又は超電導コイルに渦電流が流れ、これが
ｔｌｊｔ２を大きくしてしまう。また渦電流によるエネ
ルギー消費のため、必要以上のパルス電流を流す必要が
あり、ｆｆｉ源が大きくなってしまうという問題のある
ことが知られている。現実的には電気的補償により２１
１１ｓｅｃ以下程度にｔｔｊｔ２を抑えて使用している
が、このためコストアップの要因の１つになって−いる
。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明者等の実験によれば永久磁石を用いた磁界発生装
置においても上記と同様の問題が生じることが判明した
。
置においても上記と同様の問題が生じることが判明した
。
本発明は、かかる現状に鑑み、強力な磁界の得られる永
久磁石を使用した磁界発生装置において、勾配磁場コイ
ルの発生するパルス磁場の立上り。
久磁石を使用した磁界発生装置において、勾配磁場コイ
ルの発生するパルス磁場の立上り。
立下りに与える影響の少ない磁界発生装置を提供するこ
とを目的とする。
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は永久磁石と、この永久磁石と磁気的に結合され
、空隙に磁界を発生するように対向配置されかつ、比抵
抗が２０μΩ−■以上である磁極片とを具備したことを
特徴とする磁界発生装置である。
、空隙に磁界を発生するように対向配置されかつ、比抵
抗が２０μΩ−■以上である磁極片とを具備したことを
特徴とする磁界発生装置である。
このような本発明に用いる磁極片としては、磁極片とし
て基本的に要求される、飽和磁化が大きいこと、ソフト
磁性であることの他に、比抵抗が２０μΩ−Ｇ以上であ
れば特に限定されることはない０例えばパーマロイ、け
い素鋼、アモルファス磁性合金、フェライト等のソフト
磁性材料の他。
て基本的に要求される、飽和磁化が大きいこと、ソフト
磁性であることの他に、比抵抗が２０μΩ−Ｇ以上であ
れば特に限定されることはない０例えばパーマロイ、け
い素鋼、アモルファス磁性合金、フェライト等のソフト
磁性材料の他。
鉄粉等の磁性粉と電気的絶縁材料からなる結合材（例え
ばゴム、樹脂等）とからなる磁性複合材料等を用いるこ
とができる。特に磁性複合材料は例えば数百Ω−１以上
と大きい比抵抗を容易に実現できるため、好ましい材料
である。
ばゴム、樹脂等）とからなる磁性複合材料等を用いるこ
とができる。特に磁性複合材料は例えば数百Ω−１以上
と大きい比抵抗を容易に実現できるため、好ましい材料
である。
また永久磁石としては、フェライト磁石、アルニコ磁石
、希土類コバルト系磁石、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石（ＲはＹ
を含む希土類元素の少なくとも一種）等が挙げられる。
、希土類コバルト系磁石、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石（ＲはＹ
を含む希土類元素の少なくとも一種）等が挙げられる。
永久磁石を用いた方式はコイルを用いる場合に比べ電力
消費がなく、漏洩磁界が小さいという特徴がある。 ま
たＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石等の強力な磁石を用いると装置の
小型化も達成できる。 このＲ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石
としては（ＢＨ）ｍａｘが大きいものが好ましく、Ｎｄ
１３〜１６原子％、Ｂ１〜８原子％、残部実質的にＦ
ｅからなるものを用いると良い。
消費がなく、漏洩磁界が小さいという特徴がある。 ま
たＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石等の強力な磁石を用いると装置の
小型化も達成できる。 このＲ−Ｆｅ−Ｂ系の永久磁石
としては（ＢＨ）ｍａｘが大きいものが好ましく、Ｎｄ
１３〜１６原子％、Ｂ１〜８原子％、残部実質的にＦ
ｅからなるものを用いると良い。
他にＮｄの一部をＰｒ、Ｔｂ、 Ｄｙ”などの他の希土
類元素で置換するか、 ＦｅをＣｏ、 Ａｆｔ、 Ｇａ
などの元素を１種類または複合で添加するなどしてもよ
い、これにより保磁力あるいは残留磁束密度の温度特性
が改善され、磁界の温度安定性が増す。
類元素で置換するか、 ＦｅをＣｏ、 Ａｆｔ、 Ｇａ
などの元素を１種類または複合で添加するなどしてもよ
い、これにより保磁力あるいは残留磁束密度の温度特性
が改善され、磁界の温度安定性が増す。
（作 用）
本発明者等は勾配磁場コイルの発生するパルス磁場の立
上り、立下り時間の小さい磁気回路を検討した結果、上
記磁極片の比抵抗を２０μΩ−ロ以上にすることが有効
であることが見出された。このように比抵抗の大きいも
のを用いると立上り時間及び立下り時間を、例えば２
ｍ５ｅｃ以下と小さくすることができ、ＭＨＩにおける
画像のＳハ比を向上することができる。また渦電流によ
るエネルギー消費を低減することもできる。
上り、立下り時間の小さい磁気回路を検討した結果、上
記磁極片の比抵抗を２０μΩ−ロ以上にすることが有効
であることが見出された。このように比抵抗の大きいも
のを用いると立上り時間及び立下り時間を、例えば２
ｍ５ｅｃ以下と小さくすることができ、ＭＨＩにおける
画像のＳハ比を向上することができる。また渦電流によ
るエネルギー消費を低減することもできる。
磁極片の比抵抗は大きい方が効果的であり、１００μΩ
−国以上さらには１５０μΩ−■以上であることが好ま
しい。
−国以上さらには１５０μΩ−■以上であることが好ま
しい。
第１表
京圧粉磁心 Ｆｅ粉またはＦｅ合金粉とエポキシ樹脂の
複合材料（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて詳述する。
複合材料（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明にかかわる磁界発生装置の１例を示した
もので、永久磁石■、磁極片■、粉鉄■から成り、空隙
に−様な強い磁界を発生できる。
もので、永久磁石■、磁極片■、粉鉄■から成り、空隙
に−様な強い磁界を発生できる。
傾斜磁場コイル（イ）を（図ではＸ方向の傾斜磁場コイ
ルのみ図示）を磁極片■に接近させて配置し、パルス電
流を印加して傾斜磁場を発生させ、その立上りおよび立
下り時間を磁極片■の材質を変えて測定した結果を第１
表に示す。これより磁極片の比抵抗が２０μΩ−ロ以上
の時、ｔｌおよびｔ２を２ｍ５ｅｃ以下に抑えることが
出来、現実的なＭ ＲＩ ｍ場発生装置となることがわ
かる。また１５０μΩ−口以上では１ ｒｘｓｅｃ程度
にｔｔ＋ｔｚを抑止できることがわかる。
ルのみ図示）を磁極片■に接近させて配置し、パルス電
流を印加して傾斜磁場を発生させ、その立上りおよび立
下り時間を磁極片■の材質を変えて測定した結果を第１
表に示す。これより磁極片の比抵抗が２０μΩ−ロ以上
の時、ｔｌおよびｔ２を２ｍ５ｅｃ以下に抑えることが
出来、現実的なＭ ＲＩ ｍ場発生装置となることがわ
かる。また１５０μΩ−口以上では１ ｒｘｓｅｃ程度
にｔｔ＋ｔｚを抑止できることがわかる。
本発明の磁場発生装置としては、磁極片の材質の比抵抗
が２０μΩ−ロ以上であればよく、また構成も第１図に
限らず例えば第２〜４図のようなものでもよい（図中番
号は第１図と同様）。
が２０μΩ−ロ以上であればよく、また構成も第１図に
限らず例えば第２〜４図のようなものでもよい（図中番
号は第１図と同様）。
以上説明したように本発明によれば、磁極片を特定化し
たことにより、パルス磁場発生の際立上り、立下り時間
を小さくすることができ、ひいてはＭＲＩ装置のＳハ比
の向上等の優れた効果を得ことができる。
たことにより、パルス磁場発生の際立上り、立下り時間
を小さくすることができ、ひいてはＭＲＩ装置のＳハ比
の向上等の優れた効果を得ことができる。
第１図乃至第４図は本発明実施例を示す概略断面図、第
５図はパルス図。 １・・・永久磁石 ２・・・磁極片 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図 第２図 第３図 第４図 （ａ） 玉１ワ↑↓的イｔＪ、ｄ虹ゴ１邑麩Ｆ−２’
θ吹」 第５図
５図はパルス図。 １・・・永久磁石 ２・・・磁極片 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図 第２図 第３図 第４図 （ａ） 玉１ワ↑↓的イｔＪ、ｄ虹ゴ１邑麩Ｆ−２’
θ吹」 第５図
Claims (2)
- （１）永久磁石と、この永久磁石と磁気的に結合され、
空隙に磁界を発生するように対向配置されかつ、比抵抗
が２０μΩ−ｃｍ以上である磁極片とを具備したことを
特徴とする磁界発生装置。 - （２）前記磁極片として磁性粉と電気絶縁性の結合材と
からなる磁性複合材料を用いたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の磁界発生装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61169411A JPH0782940B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | Ｍｒｉ磁場発生装置 |
| US07/073,184 US4827235A (en) | 1986-07-18 | 1987-07-14 | Magnetic field generator useful for a magnetic resonance imaging instrument |
| DE19873723776 DE3723776A1 (de) | 1986-07-18 | 1987-07-17 | Magnetfeldgenerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61169411A JPH0782940B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | Ｍｒｉ磁場発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6325907A true JPS6325907A (ja) | 1988-02-03 |
| JPH0782940B2 JPH0782940B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=15886100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61169411A Expired - Lifetime JPH0782940B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | Ｍｒｉ磁場発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782940B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02218343A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-08-31 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置の磁界発生装置 |
| JPH03203203A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-04 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
| EP0479514A1 (en) | 1990-09-29 | 1992-04-08 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Magnetic field generating device used for MRI |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328214A (en) * | 1976-08-30 | 1978-03-16 | Hitachi Metals Ltd | Cylindrical matrix magnet and method of producing same |
| JPS59208812A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 高均一磁場発生装置 |
| JPS61102544A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-21 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 磁界発生装置 |
| JPS61114148A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-05-31 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 磁界発生装置 |
| JPS61203605A (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-09 | Fuji Electric Co Ltd | 高均一磁場マグネツト |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP61169411A patent/JPH0782940B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
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| JPS5328214A (en) * | 1976-08-30 | 1978-03-16 | Hitachi Metals Ltd | Cylindrical matrix magnet and method of producing same |
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| JPS61114148A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-05-31 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 磁界発生装置 |
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| JPH0563084B2 (ja) * | 1989-02-21 | 1993-09-09 | Hitachi Medical Corp | |
| JPH03203203A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-04 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
| JPH073803B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1995-01-18 | 住友特殊金属株式会社 | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
| EP0479514A1 (en) | 1990-09-29 | 1992-04-08 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Magnetic field generating device used for MRI |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0782940B2 (ja) | 1995-09-06 |
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