KR100199216B1 - 자기 공명 영상 장치용 자계 발생 장치 - Google Patents

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오카모토 유지
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Abstract

MIR용 자계 발생 장치는 공극에서 서로 대향하는 자극편을 가지며 그 공간에 자계를 발생시킨다. 상기 자극편은 그 공극측에 연성 페라이트 및 자성체 베이스를 배치시키고 상기 연성 페라이트 및 자성체 베이스 사이에 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층을 배치시키는 적층 구조로 형성된다. 상기 연성 페라이트는 연성 페라이트와 실리콘 강판의 적층물일 수 있다. 고감도 및 첨예도의 고속 영상 픽업은 경사 자계 코일에 의해 자극편에 발생되는 와전류 및 전류 자계를 감소시킴으로써 가능하게 된다.

Description

자기 공명 영상 장치용 자계 발생 장치
제1a도 및 제1b도는 본 발명에 따른 자계 발생 장치에서 자극편의 한 실시예의 상면도 및 수직 단면도.
제2도는 제1b도에 도시한 자극편의 부분 확대 수직 단면도.
제3도는 본 발명에 따른 자극편의 다른 구조를 도시한 부분 수직 단면도.
제4도는 본 발명에 따른 자계 발생 장치내 자극편의 균일 자속 밀도 다이어그램.
제5도는 비교 실시예의 자계 발생 장치에서 자극편의 균일 자속 밀도 다이어그램.
제6a도 및 제6b도는 기존의 자계 발생 장치의 수직 단면도 및 횡단면도.
제7도는 기존의 자계 발생 장치의 수직 단면도.
제8도는 기존의 자계 발생 장치의 사시도.
제9도는 기존의 자계 발생 장치의 사시도.
제10a도, 제10b도 및 제10c도는 경사 자계 코일에 의해서 발생되는 자계 파형을 나타내며 자계 강도와 시간 사이의 관계를 도시한 그래프.
제11a도 및 제11b도는 기존의 자계 발생 장치의 자극편의 실시예를 도시한 상면도 및 횡단면도.
제12도는 블록형 적층 규소 강판 실시예를 도시한 사시도.
제13도는 블록형 적층 규소 강판의 다른 실시예를 도시한 사시도.
제14도는 제6a도 및 제6b도에 도시한 자계 발생 장치에 사용된 자극편의 구조를 도시한 수직 단면도.
제15도는 제9도에 도시한 자계 발생 장치에 사용된 자극편의 구조를 도시한 수직 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 영구 자석 소자 2, 13, 20, 30, 40, 50, 60 : 자극편
3 : 요크 3a, 3b, 3d : 판요크
3c : 원주형 요크 4, 14 : 공극
5 : 환상 돌출부 6 : 경사 자계 코일
10 : 원통형 요크 11, 12 : 영국 자석 소자
15 : 직사각형 막대 모양의 돌출부 16 : 직사각형 판 모양의 돌출부
21, 31, 41, 51, 61 : 디스크형 순철 자성재 베이스 22, 32 : 순철 링
23, 33, 43, 53, 63 : 블록형 연성 페라이트 24 : 순철 코어
26, 36, 66 : 블록형 적층 규소 강판 26a, 26b, 26c : 서브 블록
42 : 순철 돌출부 52, 62 : 환상 링
54 : 연철 코어 55, 65 : 블록 돌출부
57, 67 : 베이클라이트판
본 발명은 의료용 등의 자기 공명 영상 장치(이하 MRI라고 함)에 사용되는 개선된 자계 발생 장치에 관한 것으로, 특히 공극(space)을 형성하여 서로 대향하는 한 쌍의 자극편을 연성 페라이트 또는 적층 규소 강판과 연성 페라이트가 자성재 베이스(magnetic material base)상에 배치되는 적층 구조로 구성하고, 상기 연성 페라이트와 상기 자성재 베이스 사이에 또는 연성 페라이트와 적층 규소 강판사이에 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층을 배치함으로써, 자기 공극에서의 자계 균일도를 저하시키지 않고도 자극편내의 와전류 및 경사 자계 코일에 의한 잔류 자기를 감소시켜 고속 영상 픽업을 가능하게 하는 MRI 자계 발생 장치에 관한 것이다.
MRI는 강자계를 형성하는 자계 발생 장치의 공극에 진단 대상자를 일부 또는 전체를 삽입함으로써 대상물의 단층 사진 촬영 영상을 얻어 조직의 성질까지 그려낼 수 있는 장치이다.
MRI 자계 발생 장치는 진단 대상자의 일부 또는 전체를 삽입할 수 있을 정도의 크기의 공극을 가져야 하며, 또한 선명한 단층 사진 촬영 영상을 얻기 위해 그 공극의 영상 픽업 시계(view field)에서 0.02 내지 2.0T에서 1×10-4(통상적으로)이하의 정밀도를 가지는 안정된 강력한 균일 자계를 형성해야 한다.
MRI용 자계 발생 장치는 제6a도 및 제6b도에 도시된 구성이 알려져 있는데, 이 구성에서 R-Fe-B 형 자석을 사용한 한 쌍의 영구 자석 소자(1, 1)는 서로 대향하고 있으며, 각 일단부에서 (자계 발생원으로서) 자극편(2, 2)이 고착되고 타단부에는 요크(3)가 접속되어 자극편(2, 2)사이의 공극(4)에 정자계(static magnetic field)를 발생시킨다(일본국 특허 공고 평 2-23010). 제6a도는 요크(3)가 한 쌍의 판 요크(3a, 3b)와 4개의 원주형 요크(3c)로 이루어진 실시예를 도시한다.
자극편(2, 2)에는 공극(4)내의 자계 분포의 균일도를 향상시키기 위하여 그 주위에 환상 돌출부(5)를 구비하고 그 중앙부에 볼록 돌출부(도시 생략)를 배치하는 구성이 채택된다(일본국 실용 신안 공고 평 5-37446).
또한, 자계 발생원으로서, 상기 영구 자석 소자(1, 1) 대신에 코어(도시 생략)의 외주에 감긴 전자 코일(magnetic coil)(예를 들어, 통상의 전도 코일 및 초전도 코일을 포함)을 사용하는 것은 공지되어 있으며(일본국 공개 공보 평 4-288137), 제6a도 및 제6b도에 사용된 것과 유사한 자극편이 사용된다.
또한, 자계 발생 장치는 제6a도 및 제6b도에 도시한 구성을 기초로 하며, 이 구성에서 4개의 원주형 요크(3c) 대신에 제7도에 도시된 바와 같이 한 쌍의 판 요크(3a, 3b)의 일단부에서만 판요크(3d)에 의해 연결된 C-형 요크로 대체하는 구성이 공지되어 있다(일본국 의장 등록 제847566호).
또한, 제8도에 도시한 것처럼, 원주형 요크(3c)가 (영구 자석 소자(1)의 중앙을 통과하고 진단 대상자의 삽입 방향에 수직인 가상선의 위 또는 뒤의 위치에서) 한 쌍의 판 요크(3a, 3b)의 양단부에 배치되는 자계 발생 장치가 공지되어 있다(일본국 특허 공개 공보 평 6-78893).
제7도 및 제8도에 도시한 구성은 제6a도 및 제6b도에 도시한 구성과 비교할 때 공극(4)내에 진단 대상자를 삽입하는 방향이 자유롭고 진단 대상자에게 답답한 기분을 주지 않는다는 장점을 갖는다. 이 구성에서도 자극편은 제6a도 및 제6b도에 사용된 것과 유사한 것이 사용된다.
제9도에 도시한 제안된 다른 구성의 자계 발생 장치에서, 각각 R-Fe-B형 자석으로 만들어진 직사각형의 영구 자석 소자(11, 11) 및 삼각형의 영구 자석 소자(12, 12, 12, 12)는 자계 발생원으로서 다각형 구조의 (본도에서는 육각형)원통형 요크(10)의 내부 둘레 표면에 배치되어 있고, 특히 자극편(13, 13)은 주요 자계를 형성하는 직사각형의 한 쌍의 영구 자석 소자(11, 11)의 공극에 면한 표면(space-facing surface)에 고착되어 있으며, 그것에 의해 자극편(13, 13)사이의 공극(14)에 정자계를 발생한다(일본국 특허 공개 공보 평 6-151160).
공극(14)내의 자계 분포의 균일도를 향상시키기 위해, 한 쌍의 자극편(13, 13)은 그 축방향 양단부에 각각 직사각형 막대 모양의 돌출부(15, 15)를 구비하고 그 중앙 부분에 직사각형 판모양의 돌출부(16)를 구비한다.
상기와 같이, 다양한 구성의 MRI용 자계 발생 장치가 공지되어 있다. 상기 한 구조의 어느 것에서도 자극편은 공극(4)내에 자계 분포의 균일도를 향상시키기 위해서 영구 자석 소자의 공극에 면한 표면에 배치되며, 그 자극편은 전자 연철(magnetic soft iron) 또는 순철(pure iron) 같은 자성재로부터 깍아낸 벌크(bulk)로 구성된다.
MRI에서, 3 방향 X, Y 및 Z에 대응하는 3세트의 코일 그룹을 포함하는 경사 자계 코일(GC)은 통상적으로 영구 자석 소자의 공극에 면한 표면에 배치된 각 자극편 근처에 배치되고(경사 자계 코일은 제6a도 및 제6b도에서 6으로 표시). 경사 자계 코일에 펄스 전류를 인가함으로써 공극 내에서 원하는 방향의 경사 자계를 발생시킬 수 있다.
즉, 공극내에 형성된 균일 자계에 경사 자계를 인가함으로써 핵자기 공명 신호에 위치 정보가 제공되며, 하나의 영상을 얻기 위해서는 복수의 펄스형 경사 자계를 인가하는 것이 필요하다.
예를 들면, 경사 자계 코일에 의해 발생된 자계의 이상적인 파형은 제10a도에 도시되며, 그 파형은 소정의 자계 강도에 도달하도록 극히 짧은 기간의 시간(상승 및 하강 시간)을 갖는 구형파를 가지며, 양(+) 및 음(-)의 측에서 파고가 같은 대칭 모양이 된다(B1= B2). 또한, 그 자계 강도는 인접한 구형파 사이에서 0으로 감소된다.
그렇지만, 자극편이 경사 자계 코일 근처에 배치되어 있기 때문에, 펄스 전류가 경사 자계 코일에 제공되면, 자계는 펄스 전류의 상승 및 하강시에 갑자기 변화하여 상기 전자 연철, 순철 등으로 만들어진 벌크재(bulk material)로 각각 구성된 자극편에 와전류를 발생시킨다. 또한, 자극편은 경사 자계 코일의 자계에 의해 자화되어 그 자극편의 자기 히스테리시스(잔류 자기) 때문에 공극내의 자계의 균일도를 저해한다.
와전류 또는 잔류 자기의 발생은 경사 자계 코일에 의해 발생된 자계의 파형을 크게 저해한다.
즉, 제10b도에 도시한 것처럼, 소정의 자계 강도에 도달하는 데에는 많은 시간(상승 및 하강 시간)이 요구되며, 파고는 양(+) 및 음(-)의 측에서 상이하며 비대칭 파형을 형성한다(B1≠ B2). 또한, 점선은 제10a도에 도시한 이상적인 파형에 대응한다. 또한, 이 구형파는 이상적인 파형이 아니기 때문에, 자계 강도는 인접한 구형파사이에서 0으로 감소되지 않는다.
최근에는, 더욱 선명한 고속 영상 픽업이 요구되고 있기 때문에, 예를 들어, FSE 방식(고속 스핀 방향)과 같은 고속으로 경사 자계를 스위칭하는 펄스 스퀸스를 사용하는 구성이 종종 채택되어 왔다. 그러나, 경사 자계 코일에 의해 발생된 자계의 파형이 와전류 또는 전류 자기 효과로 인해 제10b도에 도시한 비대칭 파형으로 나타나는 경우, 신호 에러 등의 발생 때문에 목표 영상을 전혀 얻을 수 없게 된다.
본출원인은 상기 문제점을 해결하는 수단으로서 경사 자계 코일 근터에 위치된 자극편을 개량한 다양한 구조의 MRI 자계 발생 장치를 제안하였다.
예를 들면, 제11a도 및 제11b도에 도시한 자극편(20)이 MRI 자계 발생 장치에 채택되고, 제6a도 및 제6b도에 도시한 구성을 갖는 소위 적층 구조로 구성된 자극편이며, 직사각형의 순철 링(22)이 디스크형 순철 자성재 베이스(21)의 공극에 면한 표면의 외부 둘레에 배치되고, 복수의 블록형 연성 페라이트 물질(23)은 중앙 부분에 배치된다(일본국 특허 공개 공보 평 4-23411).
제11a도 및 제11b도에서, 순철 코어(24)는 경사 자계 코일을 설치하기 위한 기판을 구성한다.
본 출원인은 제11a도 및 제11b도에 도시한 블록형 연성 페라이트대신에, 제12도 및 제13도에 도시한 것처럼 공극을 향한 방향으로 적층 및 일체화되는 복수의 규소 강판으로 구성된 블록형 적층 규소 강판(26)이 배치되는 자극편을 제안하였다(일본국 특허 공개 공보 평 4-138131).
제12도는 방향성 규소 강판을 사용한 블록형 적층 규소 강판(26)을 도시하며, 방향성 규소 강판은 하나의 동일한 방향의 방향성을 각각 갖는 복수의 방향성 규소 강판이 두께 방향으로 적층 및 일체화되어 서브 블록(26a, 26b)(도면의 화살표는 쉽게 자화하는 축의 방향을 표시)을 형성하고, 형성된 서브 블록은 서브 블록이 쉽게 자화하는 축의 방향이 서로 수직이 되도록 적층 및 일체화된다.
제13도는 제17도의 구성에서 처럼 방향성에 관계 없이 두께 방향으로 단지 적층 및 일체화되는 무방향성 규소 강판을 사용한 블록형 적층 규소 강판(26)을 도시한다.
본 출원인은 제14도에 도시한 바와 같이 블록형 적층 규소 강판 및 블록형 연성 페라이트가 효과적으로 적층 배치되는 자극편(30)을 제안한 바 있다(일본국 특허 공개 공부 평5-182821).
즉, 직사각형의 순철 링(32)은 디스크형 순철 자성재 베이스(31)의 공극에 면한 표면의 외주에 배치되고, 블록형 적층 규소 강판(36) 및 블록형 연성 페라이트(33)는 자극편을 형성하도록 적층 규소 강판(36)이 자성재 베이스(31)에 접하게끔 적층 및 배치된다.
제15도는 제9도에 도시한 구성의 MRI 자계 발생 장치용 자극편(40)을 도시하며, 이 구성에서 직사각형 막대 모양의 순철 돌출부(42)는 축방향의 양단부에 배치되고, 블록형 연성 페라이트(43)는 순철로 만들어진 직사각형판 모양의 자성재 베이스(41)의 공극에 면한 표면의 중앙 부분에 배치된다(일본국 특허 공개 공보 평 6-151160).
또한, 이 구성에서, 블록형 적층 규소 강판 또는 블록형 적층 규소 강판과 블록형 연성 페라이트는 중앙 부분에 블록형 연성 페라이트(43) 대신에 적층 및 배치될 수 있다.
효과적으로 배치된 연성 페라이트 또는 규소 강판을 갖는 자극편을 사용함으로써 와전류 및 잔류 자기를 감소시키는 것이 가능하지만, 그러나 예를 들어, 상기의 FSE(고속 스핀 에코) 방식을 채택하는 MRI에 있어서는 아직까지 더욱 개량이 요구된다.
즉, 영상 선명도의 개략 및 영상 픽업 시간의 단축에 관한 요구가 점점 더 증가함에 따라서, 경사 자계 코일에 인가되는 펄스 전류가 증가하고 펄스 전류에 의해 발생된 자계의 강도도 더욱 증가하는 경향이 있다.
비록 전기 저항이 높은 연성 페라이트가 완전류의 발생을 감소시키는데 효과적이라 하더라도, 그것은 자계 발생원에 의해 자계와 경사 자계 코일에 의한 자계의 상승 효과(multiplier effect) 때문에 자기 포화를 야기시키는 경향이 있다.
따라서, 공극에 면한 표면에 배치된 연성 페라이트를 갖는 자극편에 있어서도 연성 페라이트에서의 자속 밀도가 부분 또는 전체적인 자기 포화를 일으키는 경사 자계 코일에 의한 자계 강도가 증가하여, 자속 일부는 연성 페라이트의 자기 포화 부분과 접촉하고 있는 자성재 베이스 또는 적층 규소 강판으로 누출된다.
따라서, 그러한 누출된 자속으로 자성재 베이스 또는 적층 규소 강판에서 와전류 및 잔류 자기가 발생된다.
자성재 베이스 또는 적층 규소 강판에서 경사 자계 코일에 의한 자계 효과를 감소시키기 위해, 연성 페라이트의 두께를 증가시키는 것을 고려할 수 있다. 그렇지만, 이것은 자극편의 전체 두께를 증가시킬 뿐만 아니라 연성 페라이트의 비용이 증가하고, 장치의 규모를 증대시킬수록 자극편의 외부 둘레 표면으로부터 자속 누출을 증가시키는 결과를 초래하기 때문에 비경제적이다.
적층 규소 강판은 연성 페라이트와 비해 포화 자속 밀도(Bs)가 높고, 와전류의 발생을 감소시키고 공극에서 자계의 균일도의 향상을 쉽게 얻을 수 있는 장점을 가진다. 그렇지만, 규소강의 보자력(保磁力)이 연성 페라이트와 비해 약간 크기 때문에, 수 밀리 가우스(m gauss) 정도의 잔류 자기의 발생을 완전하게 방지하는 것은 어렵고, 적층 규소 강판이 공극에 면한 표면에 배치되는 자극편에서는 특히 공극에서 비록 적은 양의 잔류 자기이지만 자계의 균일도를 저해시킨다.
본 발명은 MRI 자계 발생 장치용 자극편의 상기 위치를 고려하여 제안된 것이고, 예를 들어, MRI의 응용에 반드시 필요한 고속 영상 픽업에 요구되는 FSE방식으로 자기 회로(magnetic circuit)의 공극에서 경사 자계의 안정된 발생 및 제거를 실현하기 위해, 공극에서 자계의 균일도를 저하시키지 않고도 경사 자계 코일에 의해 자극편에서 발생되는 와전류 및 잔류 자기를 감소시킴으로써, 고감도의 선명한 영상을 고속 픽업할 수 있도록 배치된 자극편을 갖는 MRI 자계 발생 장치를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 MRI 자계 발생 장치에 대한 다양한 연구를 하였고, 결국 연성 페라이트 또는 적층 규소 강판과 연성 페라이트를 자성재 베이스 상에 배치하고 상기 연성 페라이트와 자성재 베이스사이에 또는 연성 페라이트와 적층 규소 강판사이에 저(低)자기 투자율 및 고(高)전기 저항의 층을 배치하는 적층 구조로 공극에서 대향 배치하는 한 쌍의 자극편을 구성함으로써 고속 영상 픽업을 가능하게 하고, 자계의 강도 및 자계의 균일도를 저하함 없이 경사 자계 코일의 와전류 및 잔류 자기를 감소시킬 수 있다는 것을 발견하였고 이를 완성하였다.
확언하면, 본 발명자 등은 예를 들어, MRI 자계 발생 장치의 자기 회로의 공극에서 고속 영상 픽업에 요구되는 FSE 방식 등으로 경사 자계의 안정된 발생 및 제거를 실현하기 위해 다양한 연구를 하였으며, 균등 자속 밀도 다이어그램을 사용하여 자기 회로에 대한 실험 결과로서 연성 페라이트가 자성재 베이스에 배치되는 적층 구조로 이루어진 자극편에 거의 포화된 부분이 부분적으로 나타나는 것에 주목해야 한다. 그러면, 상기 상태에 경사 자계가 구비된다는 가정에서, 연성 페라이트를 통과하는 펄스 자속들은 자기 포화 부분을 통과할 수 없지만, 그 부분에서 와전류 및 잔류 자기를 발생시키는 자성재 베이스 주위를 마치 맴도는 것처럼 누출되고, 본 발명자들은 그러한 이롭지 못한 메카니즘을 없앨 수 있는 수단들에 대해 다양한 연구를 하였으며, 와전류 및 잔류 자기가 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 합성 수지층 등에 자성재 베이스 및 연성 페라이트사이에 배치함으로써 경사 자계의 효과하에서 조차도 거의 발생되지 않음을 발견하였다. 자기 회로에 관한 통상의 디자인에서 통상적으로 회피되는 자기 공극을 형성하는 합성 수지 층이 고려되지만, 펄스 자속들이 자기 회로를 원활하게 통과할 수 있도록 자기 포화 부분들을 제거할 수 있으며, 본 발명자들은 유사한 효과가 연성 페라이트 및 적층 규소 강판이 자성재 베이스에 배치되는 자극편의 구성에서 적층 규소 강판 및 연성 페라이트 사이에 합성 수지층을 배치함으로써 얻어질 수 있음을 발견하여 완성하였다.
따라서, 본 발명은 공극에서 자계를 발생하고 공극에서 대향 배치하는 한 쌍의 자극편을 갖는 MRI 자계 발생 장치를 구비하며, 그 자극편은 공극 측에 연성 페라이트 및 자성재 베이스를 배치하는 적층 구조체와, 연성 페라이트 및 자성재 베이스 사이에 배치되는 자기 투과율이 작고 전기 저항이 높은 층을 포함한다.
본 발명은 공극에서 자계를 발생하고 공극에서 대향 배치되는 한 쌍의 자극편을 갖는 자계 발생 장치를 추가고 구비하며, 그 자극편은 공극 측에 연성 페라이트, 적층 규소 강판 및 자성재 베이스를 배치하는 적층 구조체와, 연성 페라이트 및 적층 규소 강판사이에 배치되는 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층을 포함한다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층으로는 합성 수지 층이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에서, 자성재 베이스는 디스크 모양이고, 하나 이상의 직경 슬릿을 갖는 자성재 링을 포함하는 환상 돌출부는 자극편의 공극에 면한 표면에 배치되고, 이것들이 자계의 균일도를 더욱더 개선시킨다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 자성재 베이스는 작사각형 판 모양이고, 자성재를 포함하는 직사각형 막대 모양의 각 돌출부는 자극편의 공극에 면한 표면의 축방향의 양단부에 배치되며, 이것들이 자계의 균일도를 더욱 더 개선시킨다.
본 발명에 따른 MRI 자계 발생 장치는 하기의 실시예들에 한정되지 않고, 공극에서 대향 배치되는 한 쌍의 자극편이 공극에서 자계를 발생하도록 구비되어 있는 한 임의의 구성에 인가될 수 있다.
즉, 자계 발생원으로서 자석 소자는 영구 자석에 한정되지 않고 코어 둘레에 감겨진 전자석 코일(통상의 전도 코일 및 초전도 코일 포함) 또한 사용될 수 있고, 자극편이 반드시 자석 소자에 직접 배치될 필요는 없다. 또한, 공극에서 자계를 발생하도록 자석 조사와 한 쌍의 자극편을 자기적으로 접속한 자기 회로를 형성하는 요크는 공극의 크기, 자계의 강도와 자계의 균일도 같은 다양하게 요구되는 특성에 따라 적절하게 선택되는 임의의 모양 및 크기를 가질 수 있다.
자계 발생원에 적합한 자석 소자로서 영구 자석을 사용하는 경우에, 페라이트 자석 및 희토류 코발트계 자석과 같이 공지된 자석이 사용될 수 있다. 특히, 영구 자석의 크기는 Fe-B-R 형 영구 자석을 사용함으로써 현저하게 감소될 수 있으며, R은 Nd 또는 Pr로 주로 구성된 자원이 풍부한 가벼운 희토류 금속이고 B와 Fe는 영구 자석의 주성분이며 30MGOe 보다 큰 최고 에너지 생성을 나타낸다. 또한, 그런 공지된 영구 자석들로 결합된 장치는 장치의 크기 감소에 관한 현저한 방해 없이 뛰어난 경제 성능의 자계 발생 장치를 구비할 수 있다.
본 발명에서 자극편이 자성재 베이스로 구성될 때 전자 연철 및 순철과 같은 자극편에 공지된 물질이 사용될 수 있다. 그 자성재 베이스는 균일한 자기 강도를 제공할 수 있고, 모든 자극편에 대해 기계적 강도를 확보할 수 있으며, 자계 발생 장치 조립시 작업성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서, Mn-Zn 페라이트 및 Ni-Zn 페라이트와 같은 다양한 연성 페라이트가 자극편을 구성하는 연성 페라이트로 사용될 수 있고, 연성 페라이트가 와전류를 감소시키기 위해서는 전기 저항이 높은 것이 바람직하며, 10-5Ω·m 이상의 비저항 ρ를 갖는 물질을 선택하는 것이 좋고, 더 바람직하게는 비저항 ρ이 10-3Ω·m 이상, 더 더욱 바람직하게는 10-2Ω·m 이상, 특히 바람직하게는 10-1Ω·m 이상이 좋다. 또한, 공극에서 자석 소자로부터 발생되는 자속들을 유도하기 위해, 자기 투자율은 높은 것이 바람직하고, 바람직하게는 1000 이상, 더 바람직하게는 5000 이상의 최대 자기 투자율(이하, 투자율 μ라고 함)을 갖는 물질을 선택하는 것이 좋다.
또한, 잔류 자기를 방지하기 위해 보자력이 작은 것이 바람직하며, 예를 들어, 바람직하게는 20 A/m 이하, 더 바람직하게는 10 A/m 이하의 보자력 Hc를 갖는 물질을 선택하는 것이 좋다.
또한, 경사 자계 코일에 의한 자계 및 자석 소자에 의한 자계의 상승 효과로 인해 야기되는 자기 포화를 감소시키기 때문에, 상기 물질은 포화 자속 밀도(Bs)가 높은 것이 바람직하고, 그 물질이 0.4T 이사, 바람직하게는 0.5T 이상의 큰 포화 자속 밀도를 갖는 것이 좋다.
연성 페라이트가 가장 바람직하게 다양한 조건들을 충족시키려면, Mn-Zn형 연성 페라이트가 가장 바람직하다.
상기 물질로 제조된 연성 페라이트가 자극편에 배치되는 경우, 공지 압축 몰딩 처리하고 요구된 모양으로 제작된 블록, 또는 소정의 크기로 각각 제작되어 에폭시 수지와 같은 접착제를 사용하여 각각 소정의 모양으로 조립된 작은 블록을 사용하여 양호한 동작 효율로 소정의 위치에 용이하게 배치될 수 있다.
본 발명에서, 적층 규소 강판의 적층 방향은 실시예들에서의 방향에만 한정되지 않고, 블록형 적층 규소 강판의 조립을 용이하게 할 수 있는 자극편에 대해 대향하는 방향(공극을 향한 방향)으로 적층되고, 또한 이것은 기계적 강도등을 고려했을 때 바람직하다.
또한, 방향성 규소 강판(예를 들어, JIS C2553)을 사용하는 경우에, 제12도에 관련하여 기술된 것과 같은 적층 방법이 좋다. 무방향성 규소 강판(예를 들어, JIS C2552)을 사용하는 경우에, 제13도에 관련하여 기술된 것과 같은 적층 구성이 좋다. 특히, 무방향성 규소의 사용으로 전류 자기의 감소에 현저한 효과를 제공할 수 있다.
또한, 규소 강판에 대해 전술된 연성 페라이트에서 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다양한 물질들중 바람직한 물질을 선택하는 것이 필요하다. 특히, 투자율 μ이 연성 페라이트의 투자율 11보다 작은 물질을 선택하는 것이 바람직하다. 투자율 μ는 가능한 큰 것이 바람직하며, 최소 4000 이상, 바람직하게는 10,000 이상이 좋다. 또한, 포화 자속 밀도(Bs)는 가능한 높은 것이 바람직하고, 1.5T 이상의 포화 자속 밀도(Bs)를 갖는 물질을 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 잔류 자기의 감소를 고려했을 때, 보자력 Hc는 가능한 작은 것이 바람직하고, 무방향성 규소 강판의 경우에, 50A/m 이하의 보자력을 갖는 물질을 선택하는 것이 바람직하다. 와전류의 감소를 고려했을 때, 전기 저항은 가능한 크고 비저항 ρ는 바람직하게는 3×10-8Ω·m이상, 더 바람직하게는 40×10-8Ω·m 이상인 물질을 선택하는 것이 좋다.
규소 강판은 임의의 두께를 가질 수 있다. 용이하게 사용할 수 있는 규소 강판은 통상적으로 약 0.35㎜ 정도의 두께를 가지기 때문에 취급이 어렵고 예를 들어, 소정의 크기의 직사각형 모양으로 사전에 절단된 복수의 규소 강판을 소정의 방향으로 적층되어 블록형으로 일체화함으로써 좋은 동작 효율로 자극편의 소정의 위치에 배치될 수 있다.
본 발명의 목적은 적층 규소 강판과 연성 페라이트를 함께 사용함으로써 효과적으로 달성될 수 있다.
즉, 본 발명자들이 행한 실험을 통해 연성 페라이트는 적층 규소 강판의 잔류 자기를 초과하는 잔류 자기 감소 효과를 갖지만, 그러나 자계 파형의 대칭성에 있어서 문제가 있고, 적층 규소 강판은 연성 페라이트에 비해 자계 파형의 대칭성을 향상시키지만, 자계 파형의 대칭성에 있어서 문제가 있다는 것을 확인하였다(제10b도에 도시).
따라서, 연성 페라이트 및 적층형 규소 강판의 적층량(크기)을 최적화함으로써, 그것들의 각 장점들을 효과적으로 사용될 수 있다. 특히, 적층형 규소 강판이 연성 페라이트에 비해 저렴하기 때문에, 큰 경제적인 장점을 얻을 수 있다.
본 발명의 주요 특색으로서 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층은, 자극편이 연성 페라이트와 자성재 베이스의 적층 형태로 이루어진 경우에 연성 페라이트와 자성재 베이스사이에 형성되어야 하고, 또는 자극편이 연성 페라이트, 적층 규소 강판 및 자성재 베이스의 적층 형태로 이루어진 경우에, 연성 페라이트와 적층 규소 강판 사이에 형성되어야 한다.
즉, 자극편으로 형성되는 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층은 영구 자석 소자 같은 자계 발생원으로부터의 자계에 의한 연성 페라이트가 자기 포화를 방지할 수 있고, 결과로 경사 자계 코일에 의한 자계의 효과하에서 조차 부분적으로 또는 전체적으로 연성 페라이트에 어떤 자기 포화도 초래하지 않고, 연성 페라이트로부터 자성재 베이스 또는 적층 규소 강판까지 자속들의 누출을 감소시킬 수 있고, 결국, 경사 자계 코일에 의한 자계에 의해 자성재 베이스 또는 적층 규소 강판에서 발생되는 와전류 및 잔류 자기의 발생을 감소시킬 수 있다.
전술된 바와 같이, 연성 페라이트와 적층 규소 강판사이에 또는 연성 페라이트와 자성재 베이스 사이에 층을 배치함으로써 자계 발생원으로부터의 자계에 의해 연성 페라이트에서의 자기 포화를 방지하기 위하여, 그 층은 자기 투자율이 작고 자기 저항이 높을 필요가 있으며, 다양한 비자성재의 사용이 고려될 수 있다. 그렇지만, 만약 그 층이 구리 또는 알루미늄 같은 전기 저항이 작은(즉, 전기 전도도가 높은) 물질로 제조되는 경우, 그 층 자체가 와전류를 발생하기 때문에 전기 저항이 높은 물질이 선택되어야 한다.
본 발명자들의 실험에 따르면, 비저항 ρ이 전기 저항에 관하여 자극편(예를 들어, 0.2Ωm 보다 큰)을 구성하는 연성 페라이트의 특정 비저항과 같거나 또는 큰 물질과 자기 투자율이 약 1인 산업적으로 유용한 물질을 선택하는 것이 일반적으로 바람직하다. 그렇다면, 염화 비닐, 폴리에틸렌, 에폭시 수지 및 페놀 수지(베이클 라이트)같은 합성 수지판을 사용하는 것이 취급을 고려했을 때 또한 바람직하다.
또한, 예를 들어, 자성재 베이스의 측면에 또는 적층형 규소 강판의 측면에 있는 각각의 블록형 연성 페라이트에 합성 수지로 제조된 작은 돌출부를 배치하고, 그것에 의해 연성 페라이트와, 자성재 베이스 또는 적층형 규소 강판사이에 대체로 공기층을 형성하는 구성으로 유사한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 알루미나 또는 질화 규소 같은 세라믹스, 합판 같은 경질 목재 및 MDF 같은 섬유 보드(fiber board)가 또한 사용될 수 있다.
자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 필수적이지만, 만약 층의 두께가 과다하게 크면, 자기 저항이 상당히 증가되어 자계 발생원의 기자력의 손실이 증가하게 되고, 결국 공극에서 자계 강도를 저하시키게 된다. 즉, 자기 회로의 자기 효율이 저하된다.
반면에, 만약 상기 층의 두께를 불필요하게 감소시키면, 상기 층에 대한 의도된 효과는 얻을 수 없다. 그래서, 상기 층의 두께는 자극편을 구성하는 각각의 구성 소자에 대한 모양, 크기 및 재료, 자계 발생원의 자기 특성, 경사 자계 코일의 특성, 공극에서 자계의 강도 등을 고려하여 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 두께는 외경이 약 1m∼1.5m인 디스크형 자극편과 약 0.4m∼1m 폭 × 1m∼1.5m 길이의 직사각형 판 모양의 자극편의 경우에 모두 0.5㎜ 내지 5㎜의 범위내로 설정되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 자극편의 기계적인 강도가 확보될 수 있고, 자극편에 요구되는 와전류 및 전류 자기를 방지하고 자계 강도를 균일하게 만드는 효과는, 자극편을 구성하는 각각의 성분에 대해 두께의 비율을 최적화할 뿐만 아니라, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층의 두께를 최적화함으로써 최대로 될 수 있다.
예를 들어, 연성 페라이트, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층과 자성재 베이스를 갖는 구성에서는, 두께의 비율(각각의 성분에 대한 최대 두께의 비율)은 5∼50 : 0.5∼5 : 10∼50의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 연성 페라이트, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층, 적층형 규소 강판과 자성재 베이스를 갖는 구성에서는, 각각의 그것들에 대한 두께의 비율은 3∼15 : 0.5∼5 : 2∼35 : 10∼50의 범위 내에서 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서, 공극에서 자계 균일도를 향상시키기 위해서, 연성 페라이트 또는 적층형 규소 강판과 연성 페라이트의 적층 구조는 디스크형 자성재 베이스 또는 직사각형 판 모양의 자성재 베이스의 공극에 면한 표면의 중앙 부분에만 형성되고, 예를 들어, 전자 연철 또는 철로 제조된 자성재 링 또는 자성재 막대를 포함하는 돌출부는 디스크형 자성재 베이스의 원주 에지에 또는 직사각형 판 모양의 자성재 베이스의 축방향의 양단부에 형성된다.
자성재 링 또는 자성재 막대는 와전류의 효과를 감소시킬 목적으로 자성재 베이스로부터 전기적으로 절연되는 것이 바람직하다. 특히, 자성재링은 원주방향으로 하나 이상의 슬릿을 배치킴으로써 분할되는 것이 바람직하다.
제1a도 및 제1b도는 본 발명에 따른 자기 발생 장치에서 자극편의 양호한 실시예를 도시한 상면도 및 수직 단면도이고, 제2도는 제1b도의 부분 확대 수직 단면도이다.
제3도는 본 발명에 따른 자계 발생 장치에서 자극편의 다른 실시예를 도시한 부분 수직 단면도이다.
제1a도, 제1b도 및 제2도에 도시한 자극편(50)은 순철로 제조되고, 상부 표면에 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층으로서 배치된 베이클라이트 박판(57)을 통해 복수의 블록형 연성 페라이트(53)가 배치되는 디스크형 자성재 베이스(51)를 포함한다. 통상적으로 블록형 연성 페라이트(53)는 합성 에폭시 수지 접착제를 사용하여 베이클라이트 박판위에 고착된다.
제1a도, 제1b도 및 제2도에서, 순철로 제조된 환상 링(52)과 연철로 제조된 코어(54)는 경사 자계 코일을 장착하기 위한 기판을 구성한다.
블록형 연성 페라이트(53)의 두께를 조정함으로써 형성된 블록 돌출부(55)는 자극편(50)의 중앙부분에 배치되고, 공극에서 자계의 균일도는 환상 링(52)의 상승 효과에 의해 더욱 더 향상될 수 있다.
제3도에 도시한 자극편(60)은 순철로 제조된 디스크형 자성재 베이스(61)의 상부 표면상에 무방향성 규소 강판을 사용하여 적층한 복수의 블록형 적층형 강판(66)을 배치하고(제11a도 및 제11b도에 도시), 그런 다음 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 베이클라이트 박판(67)으로 구성된 층으로 지나 복수의 블록 모양의 연성 페라이트(63)를 배치하는 구성으로 이루어져 있다.
블록형 적층 규소 강판(66) 및 블록모양의 연성 페라이트(63)는 전술된 구성과 같은 방법으로 합성 에폭시 수지 접착제를 사용함으로써 또한 고착된다.
동도에서, 순철로 제조된 환상링(62) 및 볼록 돌출부(65)는 볼록형 적층 규소 강판(66) 및 블록형 연성 페라이트(63)의 두께를 조정함으로써 형성된다.
또한, 제15도에 도시된 직사각형 판 모양의 자성재 베이스(41)를 사용한 자극편에서, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 베이클라이트 박판으로 제조된 층을 블록형 연성 페라이트와 자성재 베이스 사이에, 또는 블록형 연성 페라이트와 적층 규소 강판(도시생략)사이에 배치시킴으로써 디스크형 자성재 베이스를 사용하는 구성으로 이루어진 자극편에서와 유사한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 상기 구성을 포함한 자극편이 MRI 자계 발생 장치에 사용되면, 소정의 위치에서 형성된 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 영구 자석 소자 같은 자계 발생원으로부터의 자계에 의해 연성 페라이트에서 자기 포화를 방지할 수 있고, 경사 자계 코일에 의한 자계의 효과하에서 조차도 연성 페라이트에서 부분 또는 전체적으로 자기 포화를 초래하지 않고, 연성 페라이트로부터 자성재 베이스 또는 적층형 규소 강판으로의 자속 누출을 감소시킬 수 있다. 결과로서, 본 발명은 자성재 베이스 또는 적층형 규소 강판에서 경사 자계 코일에 의해서 야기되는 와전류 및 잔류 자기의 발생을 감소시킬 수 있고, 그것에 의해 자기 회로의 공극에서 고속 영상 픽업에 요구되는 FSE 방식 등으로 경사진 자계의 안정된 발생 및 제거를 실현하는 것이 가능하다.
양호한 실시예로부터 명백해지는 바와 같이, 경사 자계 코일에 의해 발생되는 자계 파형은 제10a도 및 제10b도에 도시된 잔류 자기에 의해 야기되는 자계 혼란이 거의 나타나지 않고 와전류의 발생이 또한 현저하게 감소되어, 자계 파형은 대체로 제10a도의 이상적인 구형파와 같은 모양이다. 즉, 선명한 영상은 고속 영상 픽업에 의해 얻어질 수 있다.
[실시예 1]
제6a도 및 제6b도에 도시된 바와 같은 구성 소자를 갖는 자계 발생 장치에서, 외경 1300㎜×내경 190㎜×두께 150㎜크기의 40MGOe의 (BH)max를 가지는 Nd-Fe-B계 영구 자석이 사용되며, 거기에 자극편(50)이 고착된다. 자극편(50)은 외경 1200㎜×내경 1000㎜×두께 70㎜크기의 저탄소강으로 제조된 환상 돌출부(52)를 외경 1200㎜×두께 40㎜크기의 순철로 제조된 자성재 베이스(51)의 주변에 배치하고, 외경 1000㎜×두께 1㎜크기의 베이클라이트 박판(57)을 지나 볼록 돌출부(55)를 갖는 블록형 연성 페라이트(53)로부터 디스크 모양으로 조립된 외경 1000㎜×두께 25㎜크기의 연성 페라이트 층(중앙 부분)을 적층하는 구성으로 이루어진다.
연성 페라이트는 Mn-Zn계 페라이트이고 Hc=6.0 A/m, Bs=0.45T, μ=6000, 0.2Ω·m를 갖는다. 순철은 Hc=80 A/m, Bs=2.0T, μ=5000, ρ=1×10-7Ω·m를 갖는다.
한 쌍의 상부 및 환상 돌출부의 대향 표면 거리가 500㎜로 설정되면, 자계 강도는 0.3T 이고, 공극의 중앙에서 반경 200㎜내의 측정 공극에서 자계의 균일도는 30ppm 이다. 이 실시예에서 자속 밀도는 유한 소자법을 사용한 모의 실험(simulation)에 의해 계산된 결과는 제4도에 균등 자속 밀도 다이어그램으로 도시된다.
또한, 10ms의 펄스 폭의 경사 자계 코일에서의 펄스 전류에 의한 경사 자계(8 mT/m)의 발생이 야기되는 잔류 자계와 와전류의 측정 결과는 표 1에 도시된다.
[비교예 1]
베이클라이트 박판(57)을 자극편 사이에 배치하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1에서와 같은 구성의 자계 발생 장치에 관해서 자기 특성은 동일한 방법으로 측정된다. 30ppm의 자계 균일도와 0.3T의 자계 강도는 공극의 중앙에서 반경 200㎜내에서 측정함으로써 얻어진다. 이 실시예에서 자속 밀도는 유한 소자법을 사용한 모의 실험에 의해 계산된 결과는 제5도에서 균등 자속 밀도 다이어그램으로 도시된다.
또한, 10ms의 펄스폭에서 경사 자계 코일의 펄스 전류에 의한 경사 자계(8mT/m)의 발생시 야기되는 측정 결과는 표 1에 도시된다.
제4도 및 제5도에 도시된 균등 자속 밀도 다이어그램에서, 균등 자속 밀도 곡선에 도시된 수치들은 자속 밀도(KG)이고, 임의의 동일 곡선상에서는 자속 밀도가 동일하다는 것을 나타낸다. 경사 장계 코일(GC)이 자극편에 대향 배치되는 범위내의 다이어그램으로부터 명백해지는 바와 같이 자속 밀도는 비교예 1의 경우에서는 거의 자기 포화 상태인 5.0 내지 5.4KG 이고, 반면에 실시예 1의 경우에서의 자속 밀도는 경사 자계 코일 적용시 어떠한 자기 포화도 발생하지 않음을 나타내는 4.0 내지 4.2KG이다.
[실시예 2]
실시예 1의 구성 소자에서, 제3도에 도시된 자극편(60)은 영구 자석에 부착된다. 자극편(60)은, 외경 1200㎜×내경 1000㎜×두께 70㎜ 크기의 저탄소강으로 제조된 환상 돌출부(62)를 외경 1200㎜×두께 40㎜ 크기의 순 철로 제조된 자성재 베이스(61)의 원주에 배치하고, 환상 돌출부(62)내에 하기 특성을 갖는 무방향성 규소 강판을 사용한 블록형 적층 규소 강판(66)으로 구성된 외경 1000㎜×두께 15㎜ 크기의 디스크형 규소 강판층(중앙 부분)을 배치하며, 또한 외경 1000㎜×두께 1㎜ 크기의 베이클라이트 박판(62)을 개재시켜 블록형 연성 페라이트(63)로부터 블록 돌출부(65)를 갖는 디스크 모양으로 조립되는 외경 1000㎜×두께 10㎜ 크기의 연성 페라이트층(중앙 부분)을 적층하는 구성으로 이루어진다.
무방향성 규소 강판은 Hc=40 A/m, Bs=1.7T, μ=12000, ρ=45×10-8Ω·m를 갖는다.
동일한 방법으로 자기 특성들이 측정되면, 전술된 구성으로 이루어진 자계 발생 장치에 대해, 30ppm의 자계 균일도와 0.3T의 자계 강도는 공극의 중앙에서 반경 20㎜ 내에서 얻어진다. 또한, 10ms의 펄스폭에서 경사 자계 코일의 펄스 전류에 의해 경사 자계(8mT/m)의 발생에 기인된 잔류 자계 및 와전류가 측정되고, 측정 결과는 표 1에 도시된다.
연성 페라이트층이 자성재 베이스에 직접 배치된 비교예 1의 경우에 잔류 자계는 4mG이고, 반면에 연성 페라이트층이 자성재 베이스상에 연성 페라이트층을 적층되는데 그 사이에 베이클라이트 박판을 배치시키는 실시예 1과 베이클라이트 박판이 규소 강판과 연성 페라이트 층사이에 배치되는 실시예 2에서 잔류 자계를 각 실시예의 비교예 1의 ½이하로 감소된다.
또한, 와전류는 1로 가정된 비교예의 값에 대한 비율로 도시된다. 그 비율은 실시예 1 및 실시예 2에서 각각 상당히 감소되어 있음을 볼 수 있다.
본 발명에 의하면, 공극을 형성하여 대향 배치되는 한 쌍의 자극편은, 연성 페라이트 또는 적층형 규소 강판과 연성 페라이트를 자성재 베이스상에 배치하고, 합성 수지층과 같은 자기 투자율이 갖고 전기 저항이 높은 층을 연성 페라이트 및 자성재 베이스 사이에 또는 연성 페라이트 및 적층형 규소 강판 사이에 배치하는 적층 구조로 형성되기 때문에, 영국 자석 소자 같은 자계 발생원으로부터의 자계에 의해 야기되는 연성 페라이트내의 자기 포화를 방지하고, 또한 그것은 경사 자계 코일에 의한 자계의 효과하에서 조차도 일부 또는 전체에 자기 포화를 초래하지 않고, 연성 페라이트로부터 자성재 베이스 또는 적층형 규소 강판으로의 자속 누출을 감소시킬 수 있으며, 결국 자성재 베이스 또는 적층형 규소 강판에서 경사 자계 코일로부터의 자계에 의해 야기되는 와전류 및 잔류 자기의 발생을 감소시킬 수 있으며, 그러므로 고속 영상 픽업에 요구되는 FSE 방식 등에 의한 경사 자계가 MRI 자계 발생 장치의 자기 회로의 공극에서 안정된 펄스 시퀀스를 제어할 수 있다.

Claims (24)

  1. 공극내에서 서로 대향하는 한 쌍의 자극편을 가지며 그 공극에 자계를 발생시키는 MRI용 자계 발생 장치에 있어서, 상기 자극편은 그 공극측에 연성 페라이트 및 자성재 베이스를 배치하는 적층 구조를 갖고, 상기 연성 페라이트와 자성재 베이스 사이에 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층을 배치하는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층은 자기 투자율이 약 1이고 전기 저항이 적어도 연성 페라이트의 비저항과 같은 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층은 비저항이 0.2Ω·m 이상인 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층은 합성 수지층, 세라믹층, 경질 목재층, 섬유 보드층 및 공기층 중 적어도 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층이 베이클라이트로 제조되는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 연성 페라이트는 Mn-Zn형 연성 페라이트 또는 Ni-Zn형 연성 페라이트인 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 자성재 베이스는 전자 연철 또는 순철로 제조되는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 연성 페라이트는 Mn-Zn형 연성 페라이트이고, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 상기 층은 베이클라이트로 제조되며, 상기 자성재 베이스는 순철로 제조되는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 자성재 베이스는 디스크 모양이고, 상기 자극편의 공극을 향한 표면에 하나 이상의 직경 슬릿을 갖는 자성재 링을 포함한 환상 돌출부를 배치하는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 자성재 베이스는 직사각형 판 모양이고, 상기 자극편의 공극을 향한 표면의 축방향의 양단부에 각각 자성 물질로 제조된 직사각형 막대 모양의 돌출부를 배치하는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 연성 페라이트와, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층 및 자성재 베이스의 각 두께 비율(각 물질들에 관한 최대 두께의 비율)은 5∼50 : 0.5∼5 : 10∼50 인 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  12. 공극내에서 서로 대향하는 한 쌍의 자극편을 가지며 그 공극에 자계를 발생시키는 MRI용 자계 발생 장치에 있어서, 상기 자극편은 그 공극측에 연성 페라이트, 적층 규소 강판, 자성재 베이스를 배치하는 적층 구조를 갖고, 상기 연성 페라이트와 상기 적층형 규소 강판 사이에 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층을 배치하는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  13. 제12항에 있어서, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 상기 층은 자기 투자율이 약 1이고 전기 저항이 적어도 연성 페라이트의 비저항과 같은 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  14. 제13항에 있어서, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 상기 층은 비저항이 0.2Ω·m 이상인 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  15. 제12항에 있어서, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 상기 층은 합성 수지층, 세라믹층, 경질 목재층, 섬유 보드층 및 공기층중 적어도 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 층은 베이클라이트로 제조되는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  17. 제12항에 있어서, 상기 연성 페라이트는 Mn-Zn형 연성 페라이트 또는 Ni-Zn형 연성 페라이트인 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  18. 제12항에 있어서, 상기 규소 강판은 방향성 규소 강판 또는 무방향성 규소 강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  19. 제12항에 있어서, 상기 적층 규소 강판의 자기 투자율은 연성 페라이트의 자기 투자율과 같거나 큰 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  20. 제12항에 있어서, 상기 자성재 베이스는 전자 연철 또는 순철로 제조되는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  21. 제12항에 있어서, 상기 연성 페라이트는 Mn-Zn형 연성 페라이트이고, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 상기 층은 베이클라이트로 제조되고, 상기 적층 규소 강판은 무방향성 규소 강판이고, 상기 자성재 베이스는 순철로 제조되는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  22. 제12항에 있어서, 상기 자성재 베이스는 디스크 모양이고, 상기 자극편의 공극을 향한 표면상에 하나 이상의 직경 슬릿을 갖는 자성재 링을 포함한 환상 돌출부를 배치하는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  23. 제12항에 있어서, 상기 자성재 베이스는 직사각형 판 모양이고, 상기 자극편의 공극을 향한 표면의 축방향의 양단부에 각각 자성 물질로 제조된 직사각형 막대 모양의 돌출부를 배치시키는 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
  24. 제12항에 있어서, 상기 연성 페라이트와, 자기 투자율이 작고 전기 저항이 높은 상기 층과, 상기 적층 규소 강판과, 상기 자성재 베이스의 각 두께 비율(물질들의 각 두께에 관한 최대 두께의 비율)은 3∼15 : 0.5∼5 : 2∼35 : 10∼50인 것을 특징으로 하는 MRI용 자계 발생 장치.
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