JPS63292607A - 傾斜磁場コイル - Google Patents
傾斜磁場コイルInfo
- Publication number
- JPS63292607A JPS63292607A JP62129505A JP12950587A JPS63292607A JP S63292607 A JPS63292607 A JP S63292607A JP 62129505 A JP62129505 A JP 62129505A JP 12950587 A JP12950587 A JP 12950587A JP S63292607 A JPS63292607 A JP S63292607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- coils
- conductor
- concentric circle
- circle type
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 40
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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
この発明は、ＭＲＩ装置（ＭＮＲイメージング装置）に
おいて使用される傾斜磁場発生用コイルに関する。
おいて使用される傾斜磁場発生用コイルに関する。
ＭＨＩ装置には、スライス面の決定、周波数コーディン
グおよび位相コーディングのために、磁場方向は主磁場
と同じ方向で、磁場強度のみが直交３軸ｘ、ｙ、ｚの各
軸の１次関数の勾配を持つ、傾斜磁場を発生させる傾斜
磁場コイルが３組設けられている。主磁場方向をＺ軸と
した場合、Ｙ軸方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイ
ルは２組 ゛のソレノイド型コイルを組み合わせて
構成されるが、Ｙ軸方向に直角なＸ、Ｙ軸方向の傾斜磁
場を発生する傾斜磁場コイルは、一般に、鞍型コイルを
４個組合わせて構成される。この後者の傾斜磁場コイル
は種々に改良がなされている（たとえば、特開昭６Ｏ−
１８（１１０号公報）が、基本的には特開昭５４−１５
６５９７号公報などにみられるように第７図のような構
成となっている。 すなわち、第７図はＹ軸方向傾斜磁場コイルを示すもの
で、この図に示すように、４個の鞍型コイル６を組合わ
せて構成され、各コイルの円弧部分の開き角度を１２０
°としたとき、その中央部分の一定空間領域で最高の均
一度を持つＹ方向傾斜磁場Ｑｙが得られる。 このように４個の鞍型コイル６を組合わせる場答、理想
的には中央側の４つの円弧部６１のみで磁場を合成する
ことが均一な傾斜磁場を作るのに必要であり、他の２軸
に平行な部分やこの中央側の円弧部６１とは反対側の端
部の円弧部は中央部の傾斜磁場の撹乱成分を発生するだ
けで本来不要である。
グおよび位相コーディングのために、磁場方向は主磁場
と同じ方向で、磁場強度のみが直交３軸ｘ、ｙ、ｚの各
軸の１次関数の勾配を持つ、傾斜磁場を発生させる傾斜
磁場コイルが３組設けられている。主磁場方向をＺ軸と
した場合、Ｙ軸方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイ
ルは２組 ゛のソレノイド型コイルを組み合わせて
構成されるが、Ｙ軸方向に直角なＸ、Ｙ軸方向の傾斜磁
場を発生する傾斜磁場コイルは、一般に、鞍型コイルを
４個組合わせて構成される。この後者の傾斜磁場コイル
は種々に改良がなされている（たとえば、特開昭６Ｏ−
１８（１１０号公報）が、基本的には特開昭５４−１５
６５９７号公報などにみられるように第７図のような構
成となっている。 すなわち、第７図はＹ軸方向傾斜磁場コイルを示すもの
で、この図に示すように、４個の鞍型コイル６を組合わ
せて構成され、各コイルの円弧部分の開き角度を１２０
°としたとき、その中央部分の一定空間領域で最高の均
一度を持つＹ方向傾斜磁場Ｑｙが得られる。 このように４個の鞍型コイル６を組合わせる場答、理想
的には中央側の４つの円弧部６１のみで磁場を合成する
ことが均一な傾斜磁場を作るのに必要であり、他の２軸
に平行な部分やこの中央側の円弧部６１とは反対側の端
部の円弧部は中央部の傾斜磁場の撹乱成分を発生するだ
けで本来不要である。
しかし、従来の、４個の鞍型コイル６を組み合わせる傾
斜磁場コイルでは、これが主磁場マグネットの内側に入
れられるため、第８図のように主磁場マグネット内壁５
に渦電流（点線で示す）を発生させ、出力効率が悪いと
いう問題がある。すなわちコイルの印加電流を第９図の
実線で示すように流せば足りるところ渦電流損のために
点線のように印加電流を流す必要がある。また、中心か
らはずれるにしたがって、渦電流による磁場の乱れが大
きくなるので、リニアリティ空間が狭いという問題もあ
る。さらに、パルス状に傾斜磁場を発生した時、ローレ
ンツ力によって異常に大きな音がする、という問題があ
る。 この発明は、出力効率を上げ、且つ傾斜磁場のりニアリ
ティ空間を拡大し、さらにインダクタンスを小さくして
ローレンツ力によって発生する音を小さくするようにし
た傾斜磁場コイルを提供することを目的とする。
斜磁場コイルでは、これが主磁場マグネットの内側に入
れられるため、第８図のように主磁場マグネット内壁５
に渦電流（点線で示す）を発生させ、出力効率が悪いと
いう問題がある。すなわちコイルの印加電流を第９図の
実線で示すように流せば足りるところ渦電流損のために
点線のように印加電流を流す必要がある。また、中心か
らはずれるにしたがって、渦電流による磁場の乱れが大
きくなるので、リニアリティ空間が狭いという問題もあ
る。さらに、パルス状に傾斜磁場を発生した時、ローレ
ンツ力によって異常に大きな音がする、という問題があ
る。 この発明は、出力効率を上げ、且つ傾斜磁場のりニアリ
ティ空間を拡大し、さらにインダクタンスを小さくして
ローレンツ力によって発生する音を小さくするようにし
た傾斜磁場コイルを提供することを目的とする。
この発明によれば、４個のコイルを組合わせてなる傾斜
磁場コイルにおいて、４個のコイルの各々は、所定角度
の円弧をなす同心円型コイルからなり、外側の導体は内
側の導体よりも数が多く、且つこれらが並列的に接続さ
れている。
磁場コイルにおいて、４個のコイルの各々は、所定角度
の円弧をなす同心円型コイルからなり、外側の導体は内
側の導体よりも数が多く、且つこれらが並列的に接続さ
れている。
４個のコイルの各々は、所定角度の円弧をなす同心円型
コイルからなるので、この４個の同心円型コイルの内側
導体のみで傾斜磁場を発生させることができ、これら円
弧状の同心円型コイ°ルの開き角度・位置の組合せによ
り直線性を改善でき、リニアリティ空間を広げることが
できる。 また、同心円型コイルの外側に位置する主磁場マグネッ
ト内壁において、外側の導体が発生する磁束により内側
導体が発生する磁束が打ち消される。すなわち、外側導
体は磁気シールドとして機能し、主磁場マグネット内壁
での渦電流損をなくすことができる。そのため、出力効
率を上げることができる。 さらに傾斜磁場コイルのインダクタンスを極小にできる
ので、ローレンツ力によって発生する音を小さくするこ
とができる。
コイルからなるので、この４個の同心円型コイルの内側
導体のみで傾斜磁場を発生させることができ、これら円
弧状の同心円型コイ°ルの開き角度・位置の組合せによ
り直線性を改善でき、リニアリティ空間を広げることが
できる。 また、同心円型コイルの外側に位置する主磁場マグネッ
ト内壁において、外側の導体が発生する磁束により内側
導体が発生する磁束が打ち消される。すなわち、外側導
体は磁気シールドとして機能し、主磁場マグネット内壁
での渦電流損をなくすことができる。そのため、出力効
率を上げることができる。 さらに傾斜磁場コイルのインダクタンスを極小にできる
ので、ローレンツ力によって発生する音を小さくするこ
とができる。
第１図はこの発明をＹ方向傾斜磁場コイルに適用した一
実施例の基本的な構造を示すものである。 この第１図に示すように、同心円型コイル１が４個組合
わされており、１つの同心円型コイル１は、Ｘ−Ｙ平面
に平行な平面上に配置され、Ｚ軸を中心としている半径
の異なる同心円状の内側導体１１と外側導体１２とを直
列接続したものからなる。 第２図に示すように、内側導体１１は太くてこの実施例
の場合１本であり、外側導体１２は細くてこの実施例の
場合３本に分かれてそれらが並列接続されている。 そして、具体的には、このような同心円型コイル１が複
数個（この実施例では４個）第３図及び第４図のように
重ねられる。同心円型コイル２〜４は同心円型コイル１
と同じ構造でただ開き角度が第４図に示すように異なる
ものとされている。 電流は第５図に示すようにこれらコイル１〜４に直列に
流される。同心円型コイル１〜４のそれぞれにおいて、
外側導体の各々には、内側導体に流れる電流（ｉ）の外
側導体数分の１の電流（この実施例ではｉ／３）が流れ
る。 この場合、傾斜磁場の強度は、最も中央側の同心円型コ
イル１の内側導体に流れる電流に最も依存して決まり、
その依存度は原点から離れたコイル２．３、・・・の内
側導体に流れる電流はど小さくなる。そこで、最も中央
側の同心円型コイル１の内側導体に流れる電流により発
生した傾斜磁場の空間的不均一な場所を、原点から離れ
たコイル２．３、・・・の内側導体に流れる電流によっ
て、その不均一の度合に応じて補正することが可能とな
る。 そのなめ、各場合に応じてコイル１〜４の開き角度θ１
〜θ４およびＺ方向位置が適宜室められる。 こうして傾斜磁場のリニアリティの改善がなされる。 これら複数の同心円型コイル１．２、・・・の各々は、
図示しない円筒形の主磁場マグネット内に納められるた
め、内側導体１１及び外側導体１２と主磁場マグネット
の内壁５との位置関係は第６図のようになる。そして、
内側導体１１と外側導体１２とでは電流の流れる方向が
逆であるから、発生する磁束はそれぞれ第６図の１３．
１４のようになり、外側つまり主磁場マグネット内壁５
において内側導体１１による磁束１３と外側導体１２に
よる磁束１４とが相互に打ち消し合う関係となる。これ
は、内側導体１１から発生する磁場に対して外側導体１
２が磁気シールドの機能を果たすことになり、外側導体
１２の数や内側導体１１の半径と外側導体１２の半径と
の関係などを調整することによって、主磁場マグネット
５において発生する渦電流をほとんどゼロにすることが
可能となる。
実施例の基本的な構造を示すものである。 この第１図に示すように、同心円型コイル１が４個組合
わされており、１つの同心円型コイル１は、Ｘ−Ｙ平面
に平行な平面上に配置され、Ｚ軸を中心としている半径
の異なる同心円状の内側導体１１と外側導体１２とを直
列接続したものからなる。 第２図に示すように、内側導体１１は太くてこの実施例
の場合１本であり、外側導体１２は細くてこの実施例の
場合３本に分かれてそれらが並列接続されている。 そして、具体的には、このような同心円型コイル１が複
数個（この実施例では４個）第３図及び第４図のように
重ねられる。同心円型コイル２〜４は同心円型コイル１
と同じ構造でただ開き角度が第４図に示すように異なる
ものとされている。 電流は第５図に示すようにこれらコイル１〜４に直列に
流される。同心円型コイル１〜４のそれぞれにおいて、
外側導体の各々には、内側導体に流れる電流（ｉ）の外
側導体数分の１の電流（この実施例ではｉ／３）が流れ
る。 この場合、傾斜磁場の強度は、最も中央側の同心円型コ
イル１の内側導体に流れる電流に最も依存して決まり、
その依存度は原点から離れたコイル２．３、・・・の内
側導体に流れる電流はど小さくなる。そこで、最も中央
側の同心円型コイル１の内側導体に流れる電流により発
生した傾斜磁場の空間的不均一な場所を、原点から離れ
たコイル２．３、・・・の内側導体に流れる電流によっ
て、その不均一の度合に応じて補正することが可能とな
る。 そのなめ、各場合に応じてコイル１〜４の開き角度θ１
〜θ４およびＺ方向位置が適宜室められる。 こうして傾斜磁場のリニアリティの改善がなされる。 これら複数の同心円型コイル１．２、・・・の各々は、
図示しない円筒形の主磁場マグネット内に納められるた
め、内側導体１１及び外側導体１２と主磁場マグネット
の内壁５との位置関係は第６図のようになる。そして、
内側導体１１と外側導体１２とでは電流の流れる方向が
逆であるから、発生する磁束はそれぞれ第６図の１３．
１４のようになり、外側つまり主磁場マグネット内壁５
において内側導体１１による磁束１３と外側導体１２に
よる磁束１４とが相互に打ち消し合う関係となる。これ
は、内側導体１１から発生する磁場に対して外側導体１
２が磁気シールドの機能を果たすことになり、外側導体
１２の数や内側導体１１の半径と外側導体１２の半径と
の関係などを調整することによって、主磁場マグネット
５において発生する渦電流をほとんどゼロにすることが
可能となる。
この発明の傾斜磁場コイルによれば、渦電流損を少なく
して出力効率を向上させることができるとともに傾斜磁
場のりニアリティ空間を拡大でき、且つインダクタンス
を小さくして傾斜磁場発生時の音を小さくすることがで
きる。
して出力効率を向上させることができるとともに傾斜磁
場のりニアリティ空間を拡大でき、且つインダクタンス
を小さくして傾斜磁場発生時の音を小さくすることがで
きる。
第１図はこの発明の一実施例にかかるコイルの基本的な
構造を示す模式的な斜視図、第２図は第１図のコイルの
１個の具体的な構造を示す斜視図、第３図は同コイルの
具体的な構成を示すＹ方向からみた平面図、第４図は同
コイルの具体的な構成を示すＺ方向から見た正面図、第
５図は接続関係を示す模式図、第６図はコイルの各導体
によって形成される磁束を示す断面図、第７図は従来例
の模式的な斜視図、第８図は渦電流を説明するための部
分的な斜視図、第９図はコイル印加電流のタイムチャー
トである。
構造を示す模式的な斜視図、第２図は第１図のコイルの
１個の具体的な構造を示す斜視図、第３図は同コイルの
具体的な構成を示すＹ方向からみた平面図、第４図は同
コイルの具体的な構成を示すＺ方向から見た正面図、第
５図は接続関係を示す模式図、第６図はコイルの各導体
によって形成される磁束を示す断面図、第７図は従来例
の模式的な斜視図、第８図は渦電流を説明するための部
分的な斜視図、第９図はコイル印加電流のタイムチャー
トである。
Claims (1)
- （１）４個のコイルを組合わせてなる傾斜磁場コイルに
おいて、４個のコイルの各々は、所定角度の円弧をなす
同心円型コイルからなり、外側の導体は内側の導体より
も数が多く、且つこれらが並列的に接続されていること
を特徴とする傾斜磁場コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129505A JPS63292607A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 傾斜磁場コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129505A JPS63292607A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 傾斜磁場コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63292607A true JPS63292607A (ja) | 1988-11-29 |
Family
ID=15011146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62129505A Pending JPS63292607A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 傾斜磁場コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63292607A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5963451A (en) * | 1992-06-22 | 1999-10-05 | Fanuc Ltd | CAD/CAM system for automatic re-creation of a cutter path |
| WO2012014914A1 (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-02 | 株式会社日立メディコ | 傾斜磁場コイル装置、及び、磁気共鳴イメージング装置 |
| WO2013122202A1 (ja) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | 株式会社 日立メディコ | 傾斜磁場コイル、及び、磁気共鳴イメージング装置 |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP62129505A patent/JPS63292607A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5963451A (en) * | 1992-06-22 | 1999-10-05 | Fanuc Ltd | CAD/CAM system for automatic re-creation of a cutter path |
| WO2012014914A1 (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-02 | 株式会社日立メディコ | 傾斜磁場コイル装置、及び、磁気共鳴イメージング装置 |
| WO2013122202A1 (ja) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | 株式会社 日立メディコ | 傾斜磁場コイル、及び、磁気共鳴イメージング装置 |
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