JPS63311707A - 核磁気共鳴断層撮影設備の磁石コイル装置 - 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、超電導基本磁界コイルと放射シールドとを
備えた核磁気共鳴断層撮影設備の磁石コイル装置に関す
る。

［従来の技術］ 均質な基本磁界を発生させるためのａＩ主導コイルと、
傾斜磁界を形成するために基本磁界コイルにより周囲を
画成された内部空間の中に置かれた常電導コイルと、導
電性かつ伝熱性の材料から成り傾斜磁界コイルとａ主導
基本磁界コイルとの間に配置され冷却された少なくとも
一つの放射シールドとを備えた核磁気共鳴断層撮影設備
の磁石コイル装置は、欧州特許出願公開第０１４４１７
１　号公報に記載されている。

医療技術の分野では、検査すべき特に人体又はその一部
の所定の元；にの計算により又は３１１定技術により集
成された核磁気共鳴信号が解析されるという画像診断法
が開発されている。そのようにして得られた空間的なス
ピン密度分布及び／又は緩和時間分布から、Ｘ線コンピ
ュータ断層写真に類似した画像が再構成又は計算できる
。かかる方法は一般に「核磁気共鳴断層撮影法」又はｒ
ＮＭＲ断層撮影法Ｊ　　（Ｎｕｃｌｅａｒとａｇｎｅｔ
ｉｃ　Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ。

またしばしばｒＭＲＩ　Ｊ　　（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒ
ｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ　）又はｒＭＲ３Ｊ　
　（性ａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅ５ｏｒａｎｃｅＳｐｅｃｔ
　ｒｏＳｃｏｐｙ）とも呼ばれる）の名称で知られてい
る。

核磁気共鳴断層撮影法のための前提は基本磁界磁石によ
り発生された磁界であり、この磁界の中に検査すべき身
体またはその一部が一般に基本磁界の方向軸線に一致す
る軸線に沿って運び込まれる。基本磁界は相応の撮影範
囲又は検査範囲の中で十分に均質でなければならず、そ
の際その磁束密度はその箇所で数テスラにまで達するこ
とがある。しかしながらかかる高い磁束密度は、相応の
極低温装置の中に収容された超′ＩＥ４磁石コイルによ
って初めて経済的に発生させることができる。

室温の超電導基本磁界コイルへの熱伝達を制限するため
に、かかる極低温装置は少なくとも一つの冷却された放
射シールドを備えている。かかる放射シールドは熱的な
理由から一般に良伝熱性の従ってまた良導電性の材料か
ら作られる。基本磁界は常電導コイルにより発生される
静的な及び／又は脈動する傾斜磁界を重畳され、常電導
コイルは基本磁界コイルの極低温装置により周囲を画成
された内部空間の中に配置され一般にほぼ室温に置かれ
る。身体またはその一部の中の個々の原子核に歳差運動
を励起するために、更に特別なアンテナ装置が必要であ
り、このアンテナ装置により短詩間の間高周波交番磁界
が発生できる。

場合によってはこのアンテナ装置ｔヨ、励起された原子
核から発生された高周波信号の受信のためにも用いるこ
とができる。

前記の欧州特許出願公開公報によれば、超電導基本磁界
コイル装置又はその極低温装置の放射シールドは例えば
アルミニウムのような良導電性の材料から作られている
。しかしながらかかる放射シールドの中には常電導傾斜
磁界コイルによりうず電流が誘導され、うず電流自体は
再び反作用により検査範囲の有効容積の中に傾斜磁界を
作る。一般に用いられる放射シールドの有限の導電率の
ために、このうず電流は一般に０．０５秒ないし０．３
秒の時定数τで減衰する。このことは傾斜磁界の脈動ひ
ずみを招くか、又は限界周波数ｆ、の下方で運転電流当
たりの傾斜磁界強さとして定義されたコイル装置の感度
の低い周波数ｆ＜ｆ、＝　（２πτ）川へ向かって向上
する周波数応答を生じる。しかし特別の対策を講じなけ
ればこのことは核磁気共鳴断層写真の画像の不鮮明をも
たらす、これに関連して放射シールドを例えば低導電性
の材料により又はスリットを備えて、磁気遮蔽性の無い
ように構成することも一般にまた実用的でない、すなわ
ちそのときは傾斜磁界が超電導基本磁界コイルのヘリウ
ム極低温の範囲にまで達し、そこで極低温の場合に特に
妨げとなる熱を発生するおそれがある。

この問題に関連して主として二つの対策が知られている
。すなわち、 （１）　　相応の放射シールドの中に誘導されたうず電
流の磁界は直接の傾斜磁界のほぼ１０ないし３０％に達
し、主としてやはり本来の傾斜磁界に逆向きで従ってこ
れを弱める傾斜磁界である。この効果は傾斜磁界コイル
の設計及び形成の際に考慮できるので、合わせて再び空
間的に高品質の傾斜磁界が発生される（例えば「ジャー
ナル　オブフィジックス（Ｊ、　Ｐｈｙｓ、）　Ｅ類」
、第１９巻、１９８６年、第８７６〜８７９ページ参照
）。このために傾斜磁界コイルに供給する電流パルスの
周波数応答修正により、うず電流の周波数応答を補償す
ることができる。しかし一般にかかる修正は個々に各磁
石装置に対して別個に調整されなければならない。なぜ
ならば放射シールドとして採用された板の導電率が極低
温ではばらつくからである。更にうず電流の空間的な分
布が減衰の際に不変のままであるということは保証でき
ない。すなわちこの対策で前提となった放射シールドに
関する傾斜磁界の空間的及び時間的挙動からの分離可能
性は容易には与えられない。

（２）　別の対策として、傾斜磁界コイルの補助的な装
置を導入することが例えば「ジャーナルオブ　フィジッ
クス（Ｊ、　Ｐｈｙｓ、）　Ｄ類」、第１９巻、１９８
６年、第Ｌ１２９〜Ｌ１３１ページから知られており、
この装置は本来の一部傾斜磁界コイル装置と放射シール
ドとの間にできるだけ放射シールドに密接して配置され
る。これにより確かに少なくともほぼ滑らかな周波数応
答が有利に達成できる。しかし一般にソレノイド状の超
電導基本磁界コイルの内部で場所が狭められるので困難
が生じる。すなわちそのときほぼ２０％大きい半径しか
実現できないので、負に磁化される補助的な各傾斜磁界
コイルが相応の一部コイルのすぐそばに行かれる。この
ことは傾滑磁界効果が大部分再び相殺され、それゆえに
（１）で述べた対策より明らかに大きい供給電圧と供給
電流とが必要である。このことは、（１）の対策に基づ
き設計された磁石コイル装置では極低温のかつ従って高
導電性の放射シールドの中で受動的に発生されるうず電
流が、はぼ室温にある補助的な傾斜磁界コイルの中に流
される電流より、消費ジュール電力が少ないということ
に起因する。更に誘導性の無効電流も（１）の対策の方
が少ない。なぜならば放射シールドは（２）の対策に基
づく補助的な傾胴磁界コイルより更に半径方向外側に存
在するからである。しかしながら特に速やかな画像作成
のための最近の及び未来のパルス周波数では常に一層強
い傾斜磁界が要求されるので、傾斜磁界コイルの給電の
ためのパワーエレクトロニクスは特に（２）の対策の場
合には全装置の相応に費用のかかる部分となる。

し発明が解決しようとする課題］ この発明は、放射シールドの中のうず電流発生に基づき
従来の対策で生じる問題が軽減されるように、前記の種
類の磁石コイル装置を改良することを目的とする。その
際基本磁界の強さと均質性とは少なくともほぼ不変のま
まにする必要・がある。

［課題を解決するための手段］ この目的はこの発明に基づき、放射シールドが高温ａｍ
導体の第２種の超電導材料を含み、この材料が基本磁界
コイルの励磁立ち上げ過程では常電導状態にあり、磁石
コイル装器の正常な運転状態中は超電導状７１にあるこ
とにより達成される。

この場合第２種の超電導材料とは一般に、磁石コイル装
この正常な運転状態中には基本磁界コイルの静的磁界の
中で及び傾斜磁界コイルと高周波磁界コイルとの交番磁
界の中で十分な電流密度（電流容量）を有し、材料の中
に誘導される電流を少なくともほぼ損失なく流すことが
でき、この電流が電気抵抗に基づき時間と共に弱められ
ることがないような材料である。その際基本磁界はａ電
導材料に侵入できるようにすべきである（例えばブッケ
ル（Ｗ、　Ｂｕｃｋｅｌ　）著「超電導（Ｓｕｐｒａｌ
ｅｉｔｕｎｇ）　Ｊ　、第３版、ワインハイム、１９８
４年、第１４０〜１６６ページ参照）。

［発明の効果］ 磁石コイル装置のこの発明に基づく構成によって生じる
長所は特に、熱的な放射シールドが同時に傾斜磁界シー
ルドとしても働くということである。その際基本磁界は
第２種の超電導体を使用するために僅かな残留反磁性に
基づき遮蔽材料から僅かしか排除されず、従って磁石の
基本磁界の有効容積の中で相応に僅かしか変化しない。

運転時に発生される傾斜磁界はａ電導の放射シールドの
中に電流を誘発し、この電流はもはやジュールの損失に
よって減衰されないので、周波数応答は最も低い周波数
までほぼ平らである。従って前記の雨対策の長所がこの
発明に基づく磁石コイル装置では実際に統合されている
。

補助的な長所は、磁石コイル装置の放射シールドが少な
くとも円周方向に低導電性の例えば長手方向にスリット
を切られた金属の部品例えば板金により構成できるとい
うことである。そしてかかる板金には、基本磁界磁石の
クエンチの際すなわち超電導状態から常電導状ｙＥへの
意図しない移行の際にも、大きなうず電流従って力が発
生するおそれがないので有利である。

別の長所は、基本磁界磁石の均質化の後に発生し時間的
に変化する外部の妨害磁界が、十分に有効容積から遠ざ
けられるということである。

この発明に基づく磁石コイル装置の有利な実施態様は請
求項２以下に記載されている。

［実施例］ 次にこの発明に基づく磁石コイル装置の複数の実施例を
示す図面により、この発明の詳細な説明する。

この発明に基づく磁石コイル装置では核磁気共鳴断層撮
影設備のために用いられるような従来例（例えば前記欧
州特許出願公開第０１４４１７１　号公報参照）を出発
点としている。かかる磁石コイル装置は一般に、ｘ−ｙ
−ｚ直交座標系のＺ軸の方向にノ。（本磁界を発生する
ための、ｔＩｌ主導コイルの複数の対を備えている。こ
の基本磁界は、その中心点Ｍにこの座標系の座標原点が
存在する撮影範囲において十分に均質である。磁石コイ
ル装置はこの均質な撮影範囲へ軸方向から接近できるよ
うにずべきである。すなわち検査すべきもの例えば人体
は２軸に沿って磁界範囲へ運び込まれる。それゆえに相
応の磁石コイル装置は回転対称に構成されるのが有利で
ある。

第１図において軸方向断面として部分的に示され全体に
符号２を付けられた核磁気共鳴断層撮影法のための磁石
コイル装置は、例えばｚ軸に沿って相前後して並べられ
たリング形の六つの超電導基本磁界コイルを有する。こ
れらのコイルの各二つのコイルは座標系のｘ−ｙ軸を含
む平面Ｅに関して対称に配置されているので、基本磁界
コイルの三つの対すなわちＰｌ、Ｐ２、Ｐ３が生じる０
図にはこの対称面Ｅの片側にかっｚ軸の上方に置かれた
磁石コイル装置２の部分だけが示されている。従ってコ
イル対Ｐ１はその基本磁界コイル１１により、またコイ
ル対Ｐ２ば基本磁界コイル１２により、またコイル対Ｐ
３は基本磁界コイル１３により示されている。その際磁
石コイル装置の基本磁界コイルは特に、非磁性材料から
成り塊状の中空円筒形のコイル枠４の相応の溝の中に配
置することができる。磁石コイル装置２のコイル対ＰＩ
ないしＰ３又はその共通のコイル枠４により画成された
円筒形の内部空間６の中には更に、それ自体は公知の常
電導傾斜磁界コイルと常電導高周波磁界コイルとを配置
できる０図には一例としてくら形のｘ−ｙ方向の傾斜磁
界コイルが示され符号８が付けられている０例えば筒形
の支持体９上に取り付けられたこれらの傾斜磁界コイル
８はほぼ室温に置かれるので、傾斜磁界コイルと極低温
に冷却された超電導基本磁界コイル１１ないし１３との
間には熱遮蔽体が必要である。このためにコイル枠４で
囲まれ断面がリング形の真空室１５が用いられる。相応
の真空容器１６により閉じ込められたこの真空室１５の
中には、しばしば極低温シールドとも呼ばれる少なくと
も一つの熱的な放射シールド１８が配置され、この放射
シールドはこの発明に基づき構成されている。

第２図には第１図に示す磁石コイル装置２の切断線■−
Ｈによる断面図が示されている。

この発明に基づき第１図及び第２図に示された放射シー
ルド１８は、高い臨界温度Ｔｃの超電導体の第２種の超
電導材料により構成される。その際放射シルードは、基
本磁界コイル１１ないし１３の励磁立ち上げの際にはそ
の臨界温度Ｔｃより高温でなければならない。なぜなら
ばさもないと強い磁束侵入により逆方向の循環電流が誘
導され、この電流が内部領域６の中の基本磁界を弱める
からである。場合によっては励磁立ち上げ段階中に相応
の温度状態に調節するために、特別の加熱装置を放射シ
ールドに設けることができる。

これとは異なって、超電導基本磁界コイルの励磁立ち上
げ段階中に放射シールドを極低温源から少なくとも十分
に熱的に解放し、かかる措置の後に初めて基本磁界コイ
ルの励磁を立ち上げるようにすると特に有利である。そ
の場合シールド上の超電導層１１Ｑは基本磁界コイルの
巻線に対する二次巻線として働き、磁石内部の磁束変化
がゼロに留まるように二次コイルの中で磁石電流に逆向
きの電流が誘導される。超電導層の厚さは、磁石運転電
流に到達する前にその電流容量を超える電流が流れるよ
うに寸法を選ばれるのが有利である。そのとき磁束はシ
ールドの内部空間の中へ磁束跳躍の形で侵入し、その際
解放さ、れた磁気エネルギーはシールド全体を臨界温度
Ｔｃ以上に加熱し、超電導遮蔽電流が消える。従ってこ
の実施例は加熱装置を別に設ける必要はないので有利で
ある。基本磁界コイルは最終的にその運転電流にもたら
され、放射シールドは再び熱的に極低温源に結合される
。

もし放射シールドが構造形式上例えば周囲との放射交換
により熱的に弱く結合されるにすぎないならば、自明の
ようにかかる熱的な切り変え過程は省略できる。

励磁立ち上げ段階の終了後に、基本磁界コイルは周知の
方法で「永久短絡モード」にもたらされる、すなわち放
射シールドの中には循環するうず電流はもはや誘導され
ない、従って放射シールドが再び超電導運転状態に移行
できるように、もちろん臨界温度Ｔｃ以下でなければな
らない運転温度に放射シールドを冷やすことができる。

ａ電導材料は望ましくは第２種の超電導体であるので、
材料の小さい反磁性に基づき基本磁界コイルにより発生
された磁界はほんの僅かしか損なわれない。有利にも傾
斜磁界により超電導放射シールドの中に誘発されたうず
ＴＬ流の減衰も生じない。

例えばＮｂＴｉ又はＮｂ：＋Ｓｎ超電導体から成るよう
なヘリウム冷却された超電導磁石コイルの放射シールド
は、一般に２０にないし８０にの温度レベルにある。放
射シールドはヘリウム排出ガス又は液体窒素により直接
冷却される。シールドの端面を磁石コイルの相応に低温
の部分に熱的に結合することも可能である。それゆえに
この発明に基づく放射シールドの構成に対しては、高臨
界温度Ｔ。

を有するＭｅｌ−にｅ２−Ｃ：ｕ−０をベースとした酸
化金属化合物から成る超電導体が特に有利に適している
（例えば「フィジックス　ｌ・ウデイ　（Ｐｈｙｓｉｃ
ｓＴｏｄａｙ　）　Ｊ　、　１９８７年４月、第１７〜
２３ページ参照）、そのＶＡＭｅｔは例えばＬａ又はＹ
のような特殊な希土類であり、一方Ｍｅ２はＢａ、Ｓｒ
又はＣａのような特殊なアルカリ土金属である。例えば
Ｙ−Ｂａ、−Ｃｕ−０の系に対しては９０にの臨界温度
が観察されている（「アメリカ化学学会Ｑ　（Ｊｏｕｒ
ｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　、Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ　）　Ｊ　、第１０９巻、第９
号、１９８７年、第２８４８〜２８４９ページ参照）。

その際この材料の超電導相は酸化物セラミックに類似し
た構造を有するので、この超電導体はセラミツク１ｔｆ
ｌ電導体とも呼ばれる。この高臨界温度ａ電導体は外部
磁界の中で第２種の周知の超電導体に相当する挙動を示
し、すなわちこの超゛１Ｆ導体は磁界強さを下側の臨界
値Ｈｃ　ｌまでしか遮蔽しない。これに反してＨｃ　ｌ
と上側の臨界値Ｈ３２どの間の磁界強さに対しては、超
電導特性が破壊されることなく外部磁界がａ電導体の中
へ侵入できる。Ｈｃ？を超える磁界強さのときに初めて
、常′１シ導状態が強制的に作られる。

かかる高臨界温度ａ電導体の材料を用いてこの発明に基
づき放射シールドを構成する。相１５の放射シールドの
一部が第３図に断面どして示され符号１８ａが付けられ
ている。このシールドは主として例えば合金鋼から成る
薄壁の多数の管から集成されている。これらの管は相互
に軸方向（２方向）にモ行して延び、周方向に見て相互
に密接して並んでいる。しかしながら望ましくはこれら
の管は相互に絶縁されるべきである。このために図示の
実施例では、個々の管が薄い管形の支持体上に電気的に
絶縁して載せられ例えば接７ｔされている。管２０相互
及び管形の支持体２１に対する７１ｉ気絶縁を保証する
相応の接着剤層は、図において符号２３が付けられてい
る。こうして長手方向にスリフトのある構造が生じ、こ
の構造が基本磁界磁石のクエンチの場合に大きいうず１
「流従って力を発生させない。そして６９い管形の支持
体２１の表面ｌ二には薄い超電導層２４又は薄い被膜又
は超電導材料から成る相応の別の薄い構造がかぶせられ
ている。例えばヘリウム排出ガス又は液体′窒素のよう
な冷却管を貫流する冷媒が、磁石装置の運転状ｙ凪にお
いて層２４の超゛１１Ｌ導特性を維持するために用いら
れる。励磁立ち上げ段階に対しては、層２４の常電導性
がこの段階で保証できるように、図示されていない加熱
装置を補助的に放射シールド１８ａに取り付けることが
できる。かかる加熱装置は例えばこの段階、中に管２０
を５１流する媒体とすることもでき、層２４を臨界温１
＝　Ｔ　ｃを超えて加熱するためにこの媒体温度は１−
分に高い。しかしながら超′市導層２４のくＪ−法を相
１５に選択して、層の中に誘導された遮蔽電流が層２４
の電流容量を超えて流れるようにすれば、かかる特別の
加熱装とを省略できるので有利である。

薄い管形の支持体２１は、例えば鋼又ｊオプラスチック
から成、る低導’ｉｆｆ性の扱から構成できる。場合に
よっては相互に機械的に結合きねた冷Ｊ４１管２０が十
分に自己安定性の円筒構造であるとき番こは、管形の支
持体２１を省略することもｔｉ７能である。この場合に
は中空円筒の内面トに薄い超電導層２４が直接被覆ごれ
るのが右利である。

良導電性かつ良伝熱性の例えばアルこ二＾ムから成りス
リットを切られていない従来の、孜’）ｆ”ｙ−ルドを
、支持体として特別な超電・ｑ旧市）によ；゛被′Ｉａ
することも考えられる。しかしそのときには特に、基本
磁界磁石のクエンチの際のシールドの中のうす電流に基
づく力が小さいという長所がなくなる。

第４図には、長手方向にスリットを切られたこの発明に
基づく放射シールドの別の実施例が第３図に相応する図
で示されている。符号１８ｂを付けられたこの放射シー
ルドは、周方向に見て重なり相互に電気的に絶縁された
金属テープ２６から集成され、これらの金属テープは管
形の構造と成るように電気絶縁材２７により結合されて
いる。その際発生した熱負荷を軸方向（２方向）に放射
シールドの端面へ導き出すことができるように、金属テ
ープ２６を良伝熱性の材料から作らなければならない。

端面では金属テープは磁石コイル装置の相応に低温の部
分に熱的に結合されている。この管形構造の表面上には
、ここでも適切な高臨界温度超電導材料から成る超電導
層２４が析出されている。

上記の全ての実施例において、超電導層を管形の支持体
の外面上にではなく内面上に配置することは有利である
。すなわちそのときは傾斜磁界が最初に支持体の金属を
貫いて広がる必要はない。

もし貫いて広がれば高い傾斜磁界運転周波数では熱蓄積
が発生するであろう。

第３図及び第４図の超電導層２４の第５図に示した平面
図から明らかなように、この層を必ずしも平面状に４Ｒ
成する必要はない、それどころか方形又は菱形又はリン
グ形の網目２８を備えた網構造２４ａも採用可能であり
、網目は特に均一である必要はない、この網目の大きさ
は極小からほぼ手のひらの大きさとすることができる。

その際まさに傾斜磁界コイルにより発生された磁束が基
本磁界コイルの方向へ貫通するのを阻止するような大き
さの円型流が網目の中で発生するように、網目２８の寸
法と形状が選ばれる！ 網構造２４ａに対して特に特殊な超電導材料から成る線
又は帯が使用されるときには、線又は帯が節でつまり重
なり部分でできる限り良導電性に結合されるべきである
。このことは例えば圧着又は超音波溶接又は超電導ろう
によるろう付は又はこれらの手段の組み合わせにより行
うことができる。これにふされしい結合技術は一般に磁
石製作の際の超電導体の結合に対して知られている。

第５図に示す網構造２４ａと並んで、放射シールドを特
別の超電導材料から成り前もって加工された個々の要素
を用いて平面状に設けることも可能である。相応の実施
例は第６図に平面図として示されている。この図から分
かるように、個々の面要素３０を備えた特別の超電導材
料から成る層状又は被膜状の構造２４ｂが形成される。

この構造は必ずしも相互に導電性に結合される必要はな
い。図示の実施例では個々の要素３０の間に、図では誇
張して幅広く描かれた狭い絶縁性の中間室１ｆｉｌ　３
２が存在するようにしている。しかしその代わりに面要
素を相互に導電結合せずに狭い縁のすじで東なるように
面要素を配置することもできる。このことは特別に良好
な遮蔽効果を得ようとするときに有利である。個々の面
要素３０は例えば、周知の超電導高臨界温度材料に対す
る支持体として適した基板から成るほぼ手のひらの大き
さの板を用いて構成できる。その際基板材料として特ニ
ＡＩｚ０３．　Ｚｒ（ｈ、　Ｎｇｏ　５ＺｔｔＭ＊　し
くは５ｒＴｉ０３が使用可能である（例えば「アプライ
ド　フィジックス　レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙ
ｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ　）　Ｊ　、第５１＠、第１１
号、１９８７年９月１４日、第８５２〜８５４ページ参
照）、これと並んで箔材材の相応の被覆も基板として実
用可能である。特別の超電導材料による被覆工程の後に
、そのようにして得られた面要素３０が放射シールドの
内面又は外面上に例えば接着により取り付けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく磁石コイル装置の一実施例の
四半部を示す軸方向断面図、第２図は第１図に示す磁石
コイル装置の切断線■−Ｈによる部分横断面図、第３図
及び第４図はそれぞれ第２図に示す放射シールドの異な
る実施例の拡大部分断面図、第５図及び第６図はそれぞ
れ第２図に示す超電導層の異なる実施例の拡大部分平面
図である。 ２・・・磁石コイル装置 ８・・・傾斜磁界コイル １１ないし１３・・・基本磁界コイル １８．１８ａ、１８　ｂ　・・・放射シールド２０・・
・冷媒管 ２４．２４ａ、２４ｂ・ａ７１ｉ導層 ２６・・・金属テープ ２８・・・網目 ３０・・・面要素

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）均質な基本磁界を発生させるための超電導コイルと
   、傾斜磁界を形成するために基本磁界コイルにより周囲
   を画成された内部空間の中に置かれた常電導コイルと、
   導電性かつ伝熱性の材料から成り傾斜磁界コイルと超電
   導基本磁界コイルとの間に配置され冷却された少なくと
   も一つの放射シールドとを備えた核磁気共鳴断層撮影設
   備の磁石コイル装置において、放射シールド（１８、１
   ８ａ、１８ｂ）が高温超電導体の第２種の超電導材料を
   含み、この材料が基本磁界コイル（１１ないし１３）の
   励磁立ち上げ過程では常電導状態にあり、磁石コイル装
   置（２）の正常な運転状態中は超電導状態にあることを
   特徴とする核磁気共鳴断層撮影設備の磁石コイル装置。 ２）超電導材料が薄い層（２４、２４ａ、２４ｂ）又は
   薄い被膜として放射シールド（１８、１８ａ、１８ｂ）
   の内面又は外面上にかぶせられていることを特徴とする
   請求項１記載の磁石コイル装置。 ３）放射シールド（１８、１８ａ、１８ｂ）の超電導層
   （２４ａ）又は超電導被膜が網目状に構成されているこ
   とを特徴とする請求項２記載の磁石コイル装置。 ４）網目（２８）が、相互に良導電性に結合された超電
   導の線又は帯から形成されていることを特徴とする請求
   項３記載の磁石コイル装置。 ５）放射シールド（１８、１８ａ、１８ｂ）の超電導層
   （２４ｂ）又は超電導被膜が、前もって加工された多数
   の面要素（３０）から集成されていることを特徴とする
   請求項２記載の磁石コイル装置。 ６）超電導層（２４ｂ）又は超電導被膜の面要素（３０
   ）が、超電導材料により被覆された板又は箔であること
   を特徴とする請求項５記載の磁石コイル装置。 ７）面要素（３０）が狭い縁のすじで重なっていること
   を特徴とする請求項５又は６記載の磁石コイル装置。 ８）放射シールド（１８、１８ａ、１８ｂ）が、基本磁
   界コイル（１１ないし１３）の励磁立ち上げ過程では超
   電導材料をその臨界温度（Ｔｃ）を超えて加熱するため
   の加熱装置を備えていることを特徴とする請求項１ない
   し７の一つに記載の磁石コイル装置。 ９）基本磁界コイル（１１ないし１３）の励磁立ち上げ
   過程中に運転電流に到達する前に、超電導材料の臨界電
   流容量を超える電流が流れるように、超電導材料の寸法
   が選ばれていることを特徴とする請求項１ないし７の一
   つに記載の磁石コイル装置。 １０）基本磁界コイル（１１ないし１３）の励磁立ち上
   げ過程では、運転状態時に放射シールドを冷却する装置
   から放射シールド（１８、１８ａ、１８ｂ）を熱的に解
   放するための手段が用いられることを特徴とする請求項
   １ないし９の一つに記載の磁石コイル装置。 １１）放射シールド（１８、１８ａ、１８ｂ）がその金
   属部品の長手方向にスリットを切られた構造を有するこ
   とを特徴とする請求項１ないし１０の一つに記載の磁石
   コイル装置。 １２）放射シールド（１８ａ）が薄壁の冷媒管（２０）
   を備え、これらの管がシールドの軸方向に相互に平行に
   かつ相互に低導電性に配置されていることを特徴とする
   請求項１ないし１１の一つに記載の磁石コイル装置。 １３）放射シールド（１８ｂ）が良伝熱性の材料から成
   る薄い金属テープ（２６）を備え、これらの金属テープ
   がシールドの軸方向に相互に平行に配置されかつシール
   ドの周方向に見て重なり、その際これらの金属テープが
   相互に電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項
   １ないし１１の一つに記載の磁石コイル装置。 １４）超電導材料が超電導のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ相を含
   むことを特徴とする請求項１ないし１３の一つに記載の
   磁石コイル装置。