JPS63261807A - Ｍｒｉ用超伝導電磁石 - 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） この発明はＭＲＩ（磁気共鳴映像法）用の超伝導電磁石
の改良に関し、冷却媒体の装荷量の増大とコンパクト化
とを両立するようにしたものである。

〔従来の技術〕

ｘＩ！を使用したり、超音波を使用する医用画像診断装
置に代わり、磁気共鳴映像法（ＭＲｒ）を利用した医用
画像診断装置が開発され、実用に供されているものもあ
る。

この磁気共鳴映像法を用いた画！ｇＩ診断装置（ＭＲ１
装Ｖ！１）ｒは、２３Ｎａや１３Ｃなど原子核の磁気モ
ーメントの非常に小さいものを検出するために磁石の高
磁界化が必要とされ、従来の常伝導磁石に替え、超伝導
電磁石を使用するようになっている。

ところが、超伝導電磁石を用いて高磁界化をはかると、
画像診断に必要な中心部が高磁界となるだけでなく、外
部も高磁界となるという問題がある。

このため超伝導電磁石を画像診断に必要な磁界を得る主
コイルと、主コイルの外周部に設けて外部への磁気影響
を減少づるシールドコイルとで構成するものが提案され
ている。

このシールドコイルは主コイルに比べて直径が大きいも
の程、中心部の磁界への影響を最小限にして最大のシー
ルド効果が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、超伏Ｑ　ｍ　Ｖｔ１石のシールドコイルを大
きくすると、ＭＲＩ装置の大型化を招き設置スペースが
大ぎくなってしまう。

また、超伝導電磁石は、通常、超伝導状態に保持ザる必
要から液体ヘリウム等の冷却媒体で４に程度まで冷却す
るようにしており、従来は、超伝導電磁石の主コイルと
シールドコイルの周囲に液体ヘリウムを入れるｊ１状の
タンクを配置し、液体ヘリウムに浸漬することで冷却す
るようにしていることから、シールドコイルを大きくす
ると、表面積の増大による浸入熱の増大を招き、冷却効
率が悪いという問題がある。

この発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたも
ので、主コイルとシールドコイルとの空間を利用し、効
率良く冷却することができ、しかもコンパクトなＭＲＩ
用超伝導電磁石を提供しようとするものである。

（問題点を解決覆るだめの手段） 上記問題点を解決するためこの発明のＭＲＩ用超伝導電
磁石は、環状の超伝導主コイルの外周部に間隔をあけて
外部への磁気影響を低減覆る超伝導シールドコイルを設
け、これら２つのコイルで形成される環状空間の両端部
をこれら２つのコイルを超伝導状態に保持Ｊる冷７ＪＩ
媒体を貯蔵保持し１！する冷却媒体タンクとする端板で
閉塞したことを特徴とするものである。

〔作　用〕

超伝導電磁石を構成する同心状の主コイルとシールドコ
イルとの間に形成される空間の両端部を端板で塞いで密
閉空間として冷却媒体タンクにし、この中に冷２１！ｌ
！＋！体を貯蔵することで直１＆接触り−る主コイルと
シールドコイルを冷却して超伝導状態に保持するととも
に、冷ｒＪｌ媒体の装荷量の増大により冷却効果を高め
、しか−〇空間の有効利用をはかるようにしている。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図はこの発明のＭＲＩ用超伝導電磁石の一実施例に
かかる縦断面図である。

このＭＲＩ用超伝導電磁石１０は、磁気共鳴映像法を用
いた画像診断に必要な磁界を発生するための主コイル１
１と、この主コイル１１による外部への磁気影響を低減
するためのシールドコイル１２とで構成されている。

主コイル１１は環状のコイルボビン１１ａの外周部に超
伝導線を巻き角けることによって形成されている。

また、シールドコイル１２は主コイル１１と同心状に配
置され、シールド効果を高めるよう主コイル１１と間隔
をあけてコイルボビン１２ａが設けられてＪ３つ、この
コイルボビン１２ａに超伝導線が巻ぎ付（）である。

そして、これら主コイル１１とシールドコイル１２は、
例えば両コイル１１．１２に同一の電流Ｉを流した場合
に、両コイル１１．１２による磁気モーメントＳｌｎが
等しくなるようにコイル断面積Ｓとコイルの巻数ｎとを
決めるようにし、主コイル１１による中心部の磁界をで
きるだけ弱めずに外周部の磁界をできるだけ相殺して弱
めることができるようになつτいる。

こうして主コイル１１どシールドコイル１２とを同心状
に配′ｊ１１すると、両コイル１１．１２間に環状の空
間が形成されることになり、この環状空間の両端部が環
状の端板１３で塞がれて密閉されている。

この密閉された環状空間は、主コイル１１Ｊ３よびシー
ルドコイル１２を超伝導状態に保持するための冷却媒体
タンク１４とされ、例えば液体ヘリウムが入れられる。

かように構成したＭＲＩ用超伝導電磁石１０は、外部か
らの浸入熱を鴻ＦｔＪｉするとともに、液体ヘリウム簀
の蒸発を抑えるよう横形のクライオスタットに収納され
て使用される。

そして、主コイル１１は冷却媒体タンク１４内に入れら
れた液体ヘリウムと直接接触することで浸お冷１（Ｉさ
れる一方、シールドコイル１２は、コイルボビン１２ａ
が液体ヘリウムに直接接触して浸漬冷却されることから
、コイルボビン１２ａを介して熱伝導で冷却される間接
冷却どなっており、従来の浸漬冷却の場合に比べ、多聞
の液体ヘリウムが冷却媒体タンク１４に貯蔵されている
ことから冷知能力も大きく効率良く冷却される。

なお、」ニ記実施例では、主コイルとシールドコイルの
いずれをもコイルボビンに対し外巻とする場合で説明し
たが、両方を内巻としたり、主コイルを外さとしシール
ドコイルを内巻として両コイルを浸漬冷却とするように
しても良い。

また、冷却媒体として液体ヘリウムを使用するようにし
たが、超伝導線によっては液体窒素等でも良く、超伝導
状態に冷却保持できるものであれば良い。

（発明の効果〕 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明のＭＲＩ用超伝導電磁石にＪこれば、超伝導電磁石を
構成する同心状の主コイルとシールドコイルとの間に形
成される空間の両端部を端板で塞いで冷７ＪＩ　１体タ
ンクとしたので、冷却媒体タンク内の冷却媒体で主コイ
ルとシールドコイルを直接冷却できる。

また、冷却媒体タンクを主コイルとシールドコイルとの
空間を利用して設置したので、空間の有効がはかれると
ともに、タンクの人容吊化がはかれ、冷却媒体の装荷最
の増大ににり外部からの熱影響を受けにくく冷却効果を
高めることができる。

さらに、冷却媒体タンクを大ぎくしでもＭＲＩ用超伝導
電磁石の外径等を大きくする必要がなく、コンパクトに
することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のＭＲＩ用超伝導電磁石の一実施例に
かかる縦断面図である。 １０・・・ＭＲ１用超伝導電磁石、１１・・・主コイル
、１１ａ・・・コイルボビン、１２・・・シールドコイ
ル、１２ａ・・・コイルボビン、１３・・・端板、１４
・・・冷却媒体タンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　環状の超伝導主コイルの外周部に間隔をあけて外部へ
   の磁気影響を低減する超伝導シールドコイルを設け、こ
   れら２つのコイルで形成される環状空間の両端部をこれ
   ら２つのコイルを超伝導状態に保持する冷却媒体を貯蔵
   保持し得る冷却媒体タンクとする端板で閉塞したことを
   特徴とするＭＲＩ用超伝導電磁石。