KR20040010393A

KR20040010393A - 자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법 및 자기공명 촬영 시스템용 자계 발생기

Info

Publication number: KR20040010393A
Application number: KR1020030051363A
Authority: KR
Inventors: 첸윌리암이-웨이; 후앙진후아; 로츠너로날드플로이드; 셴웨이준; 와드기어; 수부신
Original assignee: 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2004-01-31
Also published as: JP4344882B2; DE60323573D1; EP1385017B1; CN1491613A; JP2004057829A; CN100337585C; US6664878B1; EP1385017A1

Abstract

본 발명은 자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기(10)를 조립하는 방법을 개시하고 있다. 본 발명은 강자성 요크 플레이트(14)와 영구 자석(16)을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석(16)을 위한 구성체를 확립하는 단계로서, 상기 구성체는 상기 요크 플레이트(14)의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너(28)의 일부의 배치로부터 형성된 캐비티(24)의 부분을 포함한다. 본 발명은 상기 요크 플레이트(14)에 부착된 한 세트의 레일(40)로 상기 캐비티(24)의 제 1 부분을 위치시키는 단계와, 다수의 글라이더(34)를 다수의 자석 블록(20)에 첨부하여 다수의 블록 조립체(60)를 형성하기 위해 상기 글라이더(34)와 자석 블록(20)을 자성화시키는 단계를 더 포함한다. 마지막으로, 본 발명은 상기 레일(40) 세트중의 한 레일(40)을 따라 상기 다수의 블록 조립체(60)중의 각 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동시키는 단계로서, 최외측 레일(40)로 시작하여 최내측으로 종결되며, 상기 리테이너(28)로 각 연속적으로 채워진 레일(40)을 고정하는, 상기 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동시키는 단계를 포함한다.

Description

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법 및 자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기{METHOD FOR ASSEMBLING MAGNETIC MEMBERS FOR MAGNETIC RESONANCE IMAGING MAGNETIC FIELD GENERATOR}

본 발명은 MRI(magnetic resonance imaging)용 자계 발생기, 이를 조립하기 위한 방법 및 이를 위한 자석 유닛을 조립하기 위한 방법에 관한 것이다. 특히,본 발명은 영구 자석을 내장한 MRI용 자계 발생기, 이를 조립하기 위한 방법 및 이를 위한 자석 유닛을 조립하기 위한 방법에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 또한 조립되는 부재 사이의 큰 상호작용력을 나타내는 구성 요소의 복잡한 조립체를 위한 적용과 같은 다른 것에 따를 수 있음이 이해될 것이다.

MRI용 자계 발생기는 영구 자석을 사용한다. 그러한 장치에 사용된 자석은 종종 다수의 자석 블록으로 고안되어 있다. 먼저 재료 블록을 위치시킨 다음 각 블록을 자화(磁化)시키는 것은 매우 어렵다. 따라서, 실제 제조시, 블록은 제조된 다음 자화된다. 그 다음, 자화된 블록은 각각의 자석 블록이 상방으로 면하는 동일한 자극(magnetic pole)을 갖도록 요크(yoke) 플레이트상에 배치된다. 그 다음, 극 피스(pole piece)가 자화된 블록의 상부상에 위치된다. 각각의 자석 블록 사이, 및 블록, 극 피스와 요크 플레이트 사이의 큰 자기력에 대한 상호작용 때문에 요크 플레이트상의 그러한 배치는 어렵다.

종래에는, 요크 플레이트상에 자석 블록을 위치시키는 경우, 예컨대 일복 특허 제 2,699,250 호에 개시된 바와 같이, 우선 요크 플레이트의 표면이 접착제로 붙인 다음, 자석 블록이 그 표면에 접착 또는 부착된다. 그러한 접착 방법에 따르면, 요크 플레이트 표면에 접착된 각각의 자석 블록의 상부 표면은 서로 동일 평면에 있지 않아 편평하지 않은 표면을 형성한다. 그러한 자석 블록으로 이루어진 영구 자석을 내장한 자계 발생기는 서로에 대향된 한 쌍의 극 피스 사이에 불균일한 자계를 생성하기 쉽다. 또한, 자계의 불균일성을 바로잡기 위한 극 피스는 자계내의 불균일성을 생성하도록 경사질 수 있다. 일반적으로, 서로 대향하는 한 쌍의영구 자석을 탑재하는 단계 후에, 자계를 균일하게 분포시키는 조정 단계가 반드시 필요하다. 그러나, 자석 블록이 상기 방법에 따라 탑재된 경우, 자계의 불균일성이 너무 커서 그 조정이 매우 시간을 소비하게 된다.

또한, 자석 블록을 접착하는 상기 방법에 따르면, 매우 큰 자기력을 각각 나타내는 자석 블록이 요크 플레이트의 상부 표면상에 위치되어, 각각의 자석 블록을 인접한 자석 블록에 내항성 있게 고정하는 것을 극도로 어렵게 한다. 보다 상세하게는, 탑재 시, 각각의 자석 블록은 상방으로 면하는 예정된 자극의 면부와 고정된다. 자석 블록이 이미 요크 플레이크상에 고정된 다른 자석 블록 위로 지나가는 경우, 둘 사이에 인력이 생긴다. 또한, 2개의 자석 블록이 인접하게 지나가면, 둘 사이에는 반력이 생긴다. 위치되는 자석 블록이 그러한 강한 힘하에 있기 때문에, 자석 블록은 운송되는 동안 안전을 위해 확실히 고정되어야 한다. 종래의 고정 메카니즘에 대해, 이러한 강한 힘에 대하여 효율적으로 접착하는 위치에 내항성 있게 자석 블록을 고정하는 것은 매우 어렵다.

그 다음, 상술한 바와 같이 조립된 한 쌍의 자석 블록이 서로에 대향되어 영구 자석은 소정의 거리로 대면하게 된다. 이러한 공정은 하나의 자석 유닛을 우선 조립하고 난 다음 하나 이상의 포스트(post) 또는 요크 플레이트를 자석 유닛에 연결하고, 마지막으로 다른 자석 유닛을 포스트(들)에 연결함으로써 성취된다.

포스트(들)는 한 쌍의 자석 유닛을 자기적으로 연결하므로, 자성 물질로 이루어져야 한다. 따라서, 포스트가 자석 유닛에 연결된 경우, 포스트는 자석 유닛으로부터의 인력하에서 가져가 진다. 이러한 큰 힘은 고 정밀도로 2개의 요크 플레이트를 연결하는 것을 어렵게 만든다. 마찬가지로, 제 2 자석 유닛이 제 1 자석 유닛에 이미 연결된 포스트에 연결된 경우, 둘을 고 정밀도로 연결하는 것은 또한 어렵다.

자계 발생기를 조립하는 다른 방법은 유럽 특허 공개 제 0 978 727 A2 호 및 미국 특허 제 6,336,989 호에 개시되어 있다. 이러한 특허에 있어서, 비자성 고정 돌출부가 요크의 중앙에 위치되어, 2개의 직교의 안내 레일을 갖는다. 그 다음, 자석 블록이 제 위치로 미끄럼 운동하여 비자성 고정 돌출부 및 안내 레일을 따라 서로에 접착된다. 그의 의도된 목적을 위해 적합한 반면 이러한 접근은 여전히 귀찮은 것이며, 추가적인 특수한 공구를 필요로 한다. 요망하는 것은 최소한의 특수화된 공구 세공 및 조립 단계를 갖는 요망된 공차로 자계 발생기를 조립하는 방법이다.

상술된 것 그리고 다른 결점 및 결손은 자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기를 조립하기 위한 방법에 의해 극복 또는 완화된다. 본 방법은 강자성 요크 플레이트와 영구 자석을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석용 구성체를 확립하는 단계를 포함하며, 상기 구성체는 요크 플레이트의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너의 일부의 배치로부터 형성된 캐비티의 부분을 구비한다. 본 방법은 또한 요크 플레이트에 부착된 한 세트의 레일을 갖는 캐비티의 제 1 부분을 위치시키는 단계와, 다수의 블록 조립체를 형성하기 위해 글라이더와 자석 블록을 자성화시키는 단계를 구비한다. 마지막으로, 본 방법은 한 세트의 레일중의 한 레일을 따라 다수의 블록 조립체중의 각 블록 조립체를 미끄럼 운동하는 단계와, 리테이너로 연속적으로 채워진 각 레일을 고정하는 단계를 구비한다.

또한, 본 명세서에 자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기가 개시되어 있다. 자계 발생기는 강자성 요크 플레이트와 영구 자석을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석용 구성체를 포함하며, 상기 조립체는 요크 플레이트의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너의 일부의 배치로부터 형성된 캐비티의 부분을 구비한다. 자계 발생기는 요크 플레이트에 부착된 한 세트의 레일로 차지한 캐비티의 제 1 부분과, 다수의 자석 블록에 첨부되고 다수의 블록 조립체를 형성하기 위해 자성화된 다수의 글라이더를 갖는다. 다수의 블록 조립체중의 각 블록 조립체는 한 세트의 레일중의 한 레일을 따라 미끄럼 운동을 하며, 최외측 레일로 시작하여 최내측으로 종결되며 리테이너로 연속적으로 채워진 레일을 고정한다.

또한, 본 명세서에 자기 공명 촬영 시스템용 재가동형 자계 발생기가 개시되어 있으며, 이는 강자성 요크 플레이트와 영구 자석을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석용 구성체를 확립하는 수단을 포함하며, 상기 구성체는 요크 플레이트의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너의 일부의 배치로부터 형성된 다수의 캐비티의 부분을 구비한다. 재가동형 자계 발생기는 또한 요크 플레이트에 부착된 한 세트의 레일을 갖는 캐비티의 제 1 부분을 위치시키는 수단과, 다수의 자석 블록에 다수의 글라이더를 첨부하고 다수의 블록 조립체를 형성하기 위해 글라이더와 자석 블록을 자성화시키는 수단을 구비한다. 마지막으로, 재가동형 자계 발생기는 또한한 세트의 레일중의 한 레일을 따라 다수의 블록 조립체중의 각 블록 조립체를 미끄럼 운동시키는 수단으로서, 최외측 레일로 시작하여 최내측으로 종결되며, 리테이너로 연속적으로 채워진 레일을 고정하는 상기 미끄럼 운동 수단과, 다수의 리테이너중의 하나 또는 그 이상의 리테이너를 제거하고 레일과 요크 플레이트와 떨어진 한 쌍의 레일중의 한 레일을 따라 다수의 블록 조립체중의 각 블록 조립체를 미끄럼 운동시키는 수단을 구비한다.

본 발명의 상술된 것 그리고 다른 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명 및 도면으로부터 당업자에 의해 이해될 것이다.

도 1은 예시적인 MRI 자계 발생기 조립체의 절결도,

도 2는 요크 플레이트 구성체를 도시한 도면,

도 3은 예시적인 실시예의 조립된 스토퍼의 개략도,

도 4는 조립을 용이하게 하는 요크 플레이트에 부착된 스토퍼의 개략도,

도 5는 예시적인 실시예를 위한 레일 세트의 개략도,

도 6은 요크 플레이트 표면에 부착된 레일의 개략도,

도 7은 비자성화된 영구 자석을 글라이더에 부착시킨 다음 그들을 조립체로서 자성화시키는 단계의 개략도,

도 8은 요크 플레이트상에 제 1 자석 블록에 대한 예시적인 실시예의 조립 공정의 개략도,

도 9는 요크 플레이트상에 제 2 자석 블록에 대한 예시적인 실시예의 조립 공정의 개략도,

도 10은 제 1 열의 자석 블록용 제 1 마무리 스토퍼를 추가하는 개략도,

도 11은 제 2 열의 자석 블록을 조립하는 개략도,

도 12는 제 2 열의 자석 블록용 마무리 스토퍼를 추가하는 개략도,

도 13은 마지막 열의 자석 블록의 도입 전의 부분적인 조립체의 개략도,

도 14는 요크 플레이트상에 설치된 자석 블록의 마지막 조립체의 개략도,

도 15는 마지막 조립체에 극 피스(pole piece) 설치에 대한 개략도,

도 16은 예시적인 실시예의 레일과 글라이더 구성체를 위한 다중 구성체의 개략도,

도 17은 블록 조립체 삽입용 예시적인 장치를 도시한 도면.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 자계 발생기 14 : 요크 플레이트

16 : 영구 자석 20 : 자석 블록

24 : 캐비티 28 : 리테이너

34 : 글라이더 40 : 레일

60 : 블록 조립체

예시적인 도면을 참조하면, 동일한 요소에 몇몇의 도면에서 동일 부호를 부여한다.

MRI용 자계 발생기내에 사용된 바와 같은 영구 자석의 조립체를 위한 다른 방법 및 시스템이 본 명세서에 개시되어 있다. 본 방법 및 시스템은 요크 플레이트상의 요망된 위치내로 다수의 자석 블록을 안내하는 일련의 글라이더와 레일을 채용하고 있다. 개시된 실시예가 MRI 적용을 위한 자계 발생기의 조립체에 참고를 위하여 설명되지만, 이러한 참고 내용은 단지 실례이며 개시된 실시예는 조립되는 요소 사이의 큰 상호작용력이 있는 조립체의 임의의 예시에 적용될 수 있음이 이해될 것임을 알아야 한다. 더욱이, 본 명세서의 참조 내용 및 설명은, 한정하는 것은 아니지만 혼성 영구/전기 자석 시스템 등을 포함하는 자석 및 자석 블록의 범위를 넘어서 많은 형태의 조립체에 적용할 수 있다.

우선 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예로서의 MRI용 자계 발생기(10)는 상부 자석 유닛(11)과, 하부 자석 유닛(12)을 포함한다. 각각의 자석 유닛(11, 12)은, 한정하는 것은 아니지만 요크 플레이트(14), 영구 자석(16) 및 극 피스(18)를 포함한다. 각각의 요크 플레이트(14)는 다른 요크 플레이트에 대향하는 표면을 갖고, 이러한 표면은 영구 자석(16)을 구비하여 극 피스(18)가 그 위에 제공된다. 각각의 영구 자석(16)은 다수의 자석 블록(20)을 포함한다. 자석 유닛(12)의 각각의 자석 블록(20)은 인접한 것과 고정되며, 상방으로 면하는 동일한 자극을 갖는다. 한편, 자석 유닛(11)의 각각의 자석 블록(20)은 인접한 것과 고정되며, 하방으로 면하는 다른 자극을 갖는다. 다시 말하면, 자석 유닛(12)의 영구 자석(16) 및 자석 유닛(11)의 영구 자석(16)은 서로 면하여 다른 자극이 서로 대향된다. 자석 유닛(20)은 주로 네오디뮴(Nd), 철(Fe) 및 붕소(B)로 이루어진 3원 시스템 화합물 Nd-Fe-B로부터 제조된 자석일 수 있다. 변형예로서, Nd-Fe-B중의 Nd부는 디스프로슘(Dy)으로 치환되는 반면, Fe부는 코발트(Co)로 치환될 수 있다. Nd-Fe-B는320 KJ/m³이상의 최대 에너지 산출량을 갖는 강한 네오디뮴 자성 물질로서 공지되어 있다. 희토류 자석을 제조하는 방법은 예컨대 미국 특허 제 4,770,723 호에 상세히 개시되어 있음을 본 명세서에서 알아야 한다.

한 쌍의 대향된 자석 유닛(11, 12)은 하나 또는 그 이상의 포스크(22)에 의해 지지되어 자기적으로 연결되며, 예컨대 40cm 내지 60cm 사이에 있는 선택된 공간을 갖는다. 이러한 구조의 경우, 자계 발생기(10)는 한 쌍의 극 피스(18) 사이의 공간내에 균일한 자계를 형성하도록 구성된다.

상기 자계 발생기(10)를 위하여, 요크 플레이트(14)상의 일반적인 디스크 패턴내의 다수의 자석 블록(20)을 위치시킴으로써 영구 자석(16)을 조립하는 방법이 설명될 것이다. 각각의 자석 블록(20)은 다수의 자석 부재(예컨대, 8개)를 포함할 수 있다. 자석 부재는 자성 파우더를 일반적인 입방체내로 압착 및 소결함으로써 제조된다. 그 다음, 자수의 자석 부재는 서로 접착되어 자석 블록(20)을 형성한다[자석 블록(20)은 우선 글라이더에 첨부된 다음 후술된 바와 같이 자성화된다].

도 2 내지 도 5를 참조하면, 자석 유닛(11, 12)의 요크 플레이트(14)의 예시적인 레이아웃을 도시하고 있다. 다수의 스토퍼 또는 리테이너(28)가 일측상에 요크 플레이트(14)에 고정된다. 다수의 리테이너(28)는 상부 자석 유닛(11)용 하부 요크 플레이트(14) 및 하부 자석 유닛(12)용 상부 요크 플레이트(14)에 첨부된다. 완성된 레이아웃에 있어서, 다수의 리테이너(28)는 요크 플레이트(14)와 캐비티(24)의 것과 거의 유사한 변수를 효과적으로 형성하여, 자석 블록(20)으로 채워질 것이다. 리테이너(28)는, 한정되는 것은 아니지만 블록 또는 클램프 장치를 포함할 수 있다. 리테이너(28)는, 한정되는 것은 아니지만 강자성 물질로 구성되며, 바람직하게는 반드시 필요한 것은 아니지만 요크 플레이트(14)와 동일한 것으로 구성될 수 있다. 공통의 비자성 물질은, 한정되는 것은 아니지만 알루미늄, 스테인리스강, 플라스틱 G-10뿐만 아니라 전술한 중 적어도 하나를 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. 도 3은 다수의 리테이너(28)를 위한 예시적인 구성체를 도시하고 있다.

도 4를 참조하면, 다수의 리테이너(28)의 제 1 세트(30)는 자석 유닛(11 또는 12)의 요크 플레이트(14)의 주변의 일부의 거의 둘레에 배치되고, 예컨대 패스터(26), 키퍼(keeper) 또는 접착제로 조립을 용이하게 하는 방식으로 요크 플레이트(14)에 고정된다. 각각의 리테이너(28)는 스크류, 볼트 등과 같은 패스터(26)를 채용하는 요크 플레이트(14)에 탈착가능하게 첨부될 수 있다. 패스너(26)는 강자성 물질로 구성되며, 바람직하게는 한정되는 것은 아니지만 요크 플레이트(14)와 동일한 것으로 구성될 수 있다. 다수의 리테이너(28)의 제 1 세트(30)는 요크 플레이트(14)의 일측 주변의 둘레에 대략 반원 구성체내의 요크 플레이트(14)에 배치 및 고정된다. 캐비티(24)의 거의 반원, C, U 또는 V 형성부를 형성하는 다수의 리테이너(28)의 제 1 세트(30)는 자석 블록(20)으로 채워질 것이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 예시적인 레일(40) 세트가 도시되어 있다. 예시적인 실시예의 레일(40) 세트는 그들의 길이를 따라 미끄럼 운동하지만 측방향으로 운동을 방해하는 자석 블록(20)을 용이하게 하도록 구성된 단면부를 나타내는 일련의 바아를 포함한다. 레일(40) 세트는 예컨대 패스너(26), 키퍼, 또는 본드 또는 에폭시로 조립을 용이하게 하는 방식으로 요크 플레이트(14)에 배치 및 고정된다. 레일(40) 세트는 스크류, 볼트 등과 같은 패스너(26)를 채용하는 요크 플레이트(14)에 탈착가능하게 첨부될 수 있다. 레일(40) 세트 및 패스너(26)(가능한 경우)가 강자성 물질로 이루어질 필요는 없지만, 바람직하게는 반드시 필요한것은 아니지만 요크 플레이트(14)와 동일한 것으로 구성될 수 있다. 도면에 있어서, 레일(40) 세트는, 이러한 예에 있어서 요크 플레이트(14)에 근접한 사다리꼴 단면의 보다 짧은 기부 및 요크 플레이트로부터 떨어져 배향된 레일(40) 세트의 사다리꼴 단면의 보다 긴 기부를 갖는 거의 사다리꼴 단면의 실질적으로 바아일 수 있도록 도시되어 있다. 레일(40) 세트는 캐비티(24)의 반원, C, U 또는 V 형상부의 개구부에 거의 평행하게 연장하는 요크 플레이트(14)상의 리테이너에 의해 형성된 캐비티(24)내에 배치된다. 레일(40) 세트는 서로 거의 평행하게 배치되며, 리테이너(28)에 의해 형성된 캐비티(24)내에 거의 나란하게 연장하는 다양한 길이부를 갖는다. 추가적으로, 레일(40) 세트의 각각의 레일은 서로로부터 거의 등거리로 이격된다. 도 6은 리테이너(28)의 제 1 세트 및 그로부터 형성된 캐비티(24)내의 레일(40)을 갖는 요크 플레이트(14)를 도시하고 있다.

도 7로 참조하면, 자석 블록(20)과 글라이더(34)에 주의가 배향될 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 글라이더(34)는 자석 블록(20)과 거의 동일한 풋프린트(footprint)의 블록을 포함한다. 조립체의 다른 요소와 같은 글라이더(34)는 강자성 물질로 구성되며, 바람직하게는 반드시 필요한 것은 아니지만 요크 플레이트(14)와 동일한 것으로 구성될 수 있다. 글라이더(34)는 일치된 기하형상의 요크 플레이트(14)에 가장 인접한 측부상에, 레일(40)의 형상과 일치하도록 구성된 슬롯(36)을 포함한다. 예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이, 레일(40)은 거의 사다리꼴 단면을 갖고, 글라이더(34)내의 슬롯(36)은 거의 사다리꼴 단면을 갖는다. 레일(40)과 글라이더의 조합체를 위한 많은 변형이 고안될 수있음이 이해될 것이다. 예를 들면, 도 16은 레일(40)과 글라이더(34)의 몇몇의 예시적인 구성체를 도시하고 있다.

비자성화 동안, 자석 블록(20)은 글라이더(34)의 슬롯(36)의 대향측부에 첨부된다. 예시적인 실시예에 있어서, 조립을 용이하게 하기 위하여, 자석 블록(20)은 접착제, 예컨대 본드 또는 에폭시로 글라이더(34)에 첨부된다. 그러나, 자석 블록을 글라이더(34)에 부착하기 위한 많은 변형이 가능함을 알아야 한다. 유리하게는, 일단 자석 블록(20)이 글라이더(34)에 부착되면, 조립체로서 자성화될 수 있어, 자석 유닛(11, 12)의 조립체를 위한 준비에서 블록 조립체(60)를 형성한다. 상술된 바와 같이, 자석 블록(20)과 글라이더(34)를 구성하는 다른 장점은 모든 자석 블록(20), 글라이더(34) 및 자석 유닛(11, 12)의 전체를 위한 단일 또는 공통의 조립체(60)를 만드는 점이다.

도 8을 참조하면, 각각의 자석 유닛(11, 12)용 영구 자석(16)의 조립체를 도시한 다이어그램이 제공되어 있다. 제 1 블록 조립체(62)는, 제 1 블록 조립체가 제 1 레일(42)의 후단부에서 리테이너(28)를 만날 때까지 거의 제 1 레일(42)을 따라 미끄럼 운동될 수 있다. 그 후, 도 9에 도시한 바와 같이, 제 2 블록 조립체(64)(및 필요하다면, 다음의 블록 조립체)는, 캐비티(24)의 제 1 부분으로서 제 1 레일(42)에 의해 제공된 영역이 완전히 블록 조립체(60)로 채워질 때까지 제 1 레일(42)을 따라 미끄럼 운동될 수 있다. 블록 조립체(60)의 완성된 제 1 열은 제 1 레일(42)의 길이부를 따라 조립된다. 도 10을 참조하면, 리테이너(28)는 제 1 블록 조립체 및 제 2 블록 조립체(64)(및 만약 있다면 다음의 블록 조립체)를 포함하여 보유하도록 설치되어 있다.

도 11을 참조하면, 영구 자석(16)의 연속된 조립체를 도시하는 다이어그램이 제공되어 있다. 제 3 블록 조립체(66)는, 제 3 블록 조립체가 제 2 레일(44)의 후단부에서 리테이너(28)를 만날 때까지 거의 제 2 레일(44)을 따라 미끄럼 운동될 수 있다. 그 후, 제 4 블록 조립체(및 필요하다면, 다음의 블록 조립체)는, 캐비티(24)의 제 2 부로서 제 2 레일(44)에 의해 제공된 영역이 완전히 블록 조립체(60)로 채워질 때까지 제 2 레일(44)의 제 2 부를 따라 미끄럼 운동될 수 있다. 제 2 레일(44)의 길이부를 따라 블록 조립체(60)의 완성된 제 2 열(72)은 도면에 도시한 바와 같다. 도 12를 참조하면, 그 후 리테이너(28)는 제 2 레일(44)상에 설치된 블록 조립체(60)[예컨대, 블록 조립체(66) 및 다음의 블록 조립체]를 포함하여 보유하도록 설치된다. 다시 한 번, 리테이너(28)는 스크류 또는 볼트와 같은 패스너(fastener)(26)로 설치 및 부착될 수 있다.

도 13을 참조하면, 영구 자석(16)의 거의 완성된 조립체를 도시한 다이어그램을 제공하고 있다. 도면에 도시한 바와 같이, 블록 조립체(74, 76)의 제 3 및 4 열은 각각 리테이너(28)로 완성되어 보유된다. 추가적으로, 도면은 조립 및 보유된 여덟 번째, 일곱 번째, 여섯 번째 열(78, 77, 76) 각각을 도시하고 있다. 리테이너(28)가 하나 이상의 레일(40) 및 따라서 하나의 열, 예컨대 최외측으로부터 최내측까지의 참조부호(71 내지 78)를 겹칠 수 있는 것을 도면으로부터 명백해야 함을 알아야 한다. 따라서, 조립 및 설치를 용이하게 하기 위하여, 레일(40)을 구성 요소로 채우는 것은 최외측 레일(40)로 시작하여 중앙을 향해 이동함으로써 가장쉽게 성취된다. 여기서 개시된 것은 바로 설명된 조립 순서임을 이해되어야 한다. 다른 순서는 레일(40) 및 요크 플레이트(14)상의 리테이너(28)를 위한 선택된 배향에 따라 아마도 가능하다.

도 13을 참조하면, 추가적인 블록 조립체가 나머지 레일(40)을 채우도록 추가되어, 자리 잡은 마지막 열로서 제 5 열(75)을 완성할 수 있다. 도 14는 블록 조립체(60)로 충분히 채우고 리테이너(28)로 고정된 영구 자석(16)을 도시하고 있다. 도 15를 참조하면, 자석 유닛(11, 12)의 조립체를 완성하기 위하여, 상부 및 하부 극 피스(18)는 영구 자석(16)에 결합되어 고정될 수 있다. 극 피스(18) 조립체는 미국 특허 제 6,336,989 호에 개시된 바와 같은 위치에 있거나, 전체 자석 블록 조립체(60) 삽입 공정 동안의 임의의 위치일 수 있다. 극 피스(18)가 쉬운 조립 공정에 중요한 역할을 하는 반면, 이러한 개시 내용에서 동일한 방식으로 극 피스를 배치할 필요는 없다.

도 17을 참조하면, 블록 조립체(60)의 삽입을 위한 예시적인 장치가 도시되어 있다. 선택된 레일(40)상에 개개의 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동하기 용이한 방식으로 각각의 자석 유닛(11, 12)과 배열될 수 있도록 구성된 자석 블록 푸셔 공구(magnet block pusher tool)(100)가 도면에 도시되어 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 자성화된 블록 조립체(60)가 삽입용 자석 블록 푸셔(100)상에 위치된다. 조립체의 일부로서 레일(40)을 따라 쉽게 미끄럼 운동하지만, 각 자석 유닛(11, 12)용 영구 자석(16)의 블록 조립체의 조립된 어레이를 위한 요망된 공차를 보장하기에 충분히 긴밀하게 고정할 수 있도록 구성될 수 있다. 그러므로, 조립 공정은비교적 용이하고 종래의 것이다. 자석 블록(20)/블록 조립체(60), 레일(40), 리테이너(28) 및 다른 구성 요소는 레일(40), 글라이더(34) 및 리테이너(34)에 의해 강요된 블록 조립체로 필요한 만큼 정확하게 위치되어, 자석 유닛(11, 12)을 위한 요망된 조립 공차를 유지할 수 있다. 또한, 글라이더와 협동하는 레일의 레이아웃이 자석 블록(20)을 위한 선택된 풋프린트의 기능을 설명하고 있는 반면, 다른 구성이 쉽게 명백함이 이해될 것이다. 레이아웃은 영구 자석(16)을 구성하기에 필요한 구려 사항을 만족하는 다양한 구성체를 채용할 수 있다.

유리하게는, 각각의 블록 조립체(60)는 조립 공정에서 그의 물리적인 억압체 및 레일(40), 글라이더(34) 및 리테이너(34)에 의해 고정되기 때문에, 접착제 또는 접합이 개개의 블록 조립체 사이에 요구되지 않는다. 이러한 이점은 조립 공정을 상당히 강화시킬 뿐만 아니라 변형, 분해, 시스템 업그레이드, 재작업 또는 이 후의 자석 부재의 재활용을 용이하게 한다. 다른 실시예는 아마도 조립체내의 보다 큰 공차를 이용하고 조립체를 유지하기 위해 필요한 것과 같은 접착제 또는 에폭시를 채용하여 이용될 수 있다.

접착제의 필요성을 제거하는 예시적인 실시예의 이러한 특징은 자석 조립체의 재작업을 용이하게 하는 데 필수적이라는 점이다. 변형, 보수, 재작업 또는 분해에 필요항 경우에, 상기 개시된 조립 공정은 분해 공정을 용이하게 하도록 실질적으로 반전될 수 있는데, 이는 자석 부재 사이에 채용된 접합 작용제 또는 접착제가 없기 때문이다. 다시 말하면, 손상된 자석 블록(20)/블록 조립체(60)가 제거될 필요가 있으면, 자석 블록(20)/블록 조립체(60) 또는 자석 블록(20)/블록조립체(60)와 레일(40) 또는 요크 플레이트(14) 사이에 채용된 접착제가 없기 때문에, 조립 공정은 본질적으로 반전될 수 있다. 손상된 자석 블록(20)/블록 조립체(60)는 쉽게 제거될 수 있어, 신규의 것[예컨대, 극 피스(18)를 상승시킴, 리테이너(28)를 제거함, 자석 블록(60)을 제거함 등]으로 교체될 수 있다.

상기 개시 내용에 있어서, 자석 조립체의 요소, 즉 블록 리테이너(28), 패스터(26), 레일(40), 글라이더(34) 등이 강자성 물질로 잠재적으로 구성되며, 바람직하게는 반드시 필요한 것은 아니지만 요크 플레이트(14)와 동일한 것으로 구성되는 바와 같이 설명되는 많은 예가 제공됨이 이해될 것이다. 예로서 비자성 구성체가 이로운 것이 있을 수 있다. 예를 들면, 비자성 물질이 사용되면, 그들에 작용하는 자기력이 없기 때문에 어떠한 구성 요소를 설치하기가 용이할 수 있다. 이러한 구성체는 추가적인 자석 물질(20)의 활용을 필요로 하여, 자성 물질내의 차이점을 설명할 수 있다. 공통의 비자성 물질은, 한정하는 것은 아니지만 알루미늄, 스테인리스강, 플라스틱 G-10 등을 포함할 뿐만 아니라 전술한 것 중의 적어도 하나를 포함하는 조합물일 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예를 관련하여 기술되었지만, 다양한 변경이 행해질 수 있고 동등물이 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 그의 요소를 대체할 수 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 추가적으로, 많은 변형이 그의 본질적인 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명의 교시에서 특별한 상황 또는 재료가 채택되도록 만들어질 수 있다. 그러므로, 본 발명을 실행하기 위해 고안된 최선예로서 개시된 특정 실시예에 제한되지 않지만, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 범위내에 있는모든 실시예를 포함할 것으로 의도된다. 더욱이, 제 1, 제 2 등의 용어의 사용은 어떠한 순서 또는 중요도를 표시하는 것이 아니라, 제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 요소를 다른 것으로부터 구별하기 위해 사용된다.

본 발명에 따르면, 각각의 블록 조립체는 조립 공정에서 그의 물리적인 억압체 및 레일, 글라이더 및 리테이너에 의해 고정되기 때문에, 접착제 또는 접합이 개개의 블록 조립체 사이에 요구되지 않는다.

또한, 변형, 보수, 재작업 또는 분해에 필요할 경우에, 상기 개시된 조립 공정은 분해 공정을 용이하게 하도록 실질적으로 반전될 수 있는데, 이는 자석 부재 사이에 채용된 접합 작용제 또는 접착제가 없기 때문이다.

Claims

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기(10)를 조립하는 방법에 있어서,

강자성 요크 플레이트(14)와 영구 자석(16)을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석(16)을 위한 구성체를 확립하는 단계로서, 상기 구성체는 상기 요크 플레이트(14)의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너(28)의 일부의 배치에 의해 형성된 캐비티(24)의 부분을 포함하는, 상기 구성체 확립 단계와,

상기 요크 플레이트(14)에 부착된 한 세트의 레일(40)로 상기 캐비티(24)의 제 1 부분을 위치시키는 단계와,

다수의 글라이더(34)를 다수의 자석 블록(20)에 첨부하여 다수의 블록 조립체(60)를 형성하기 위해 상기 글라이더(34)와 자석 블록(20)을 자성화시키는 단계와,

상기 레일(40) 세트중의 한 레일(40)을 따라 상기 다수의 블록 조립체(60)중의 각 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동시키는 단계로서, 최외측 레일(40)로 시작하여 최내측으로 종결되며, 상기 리테이너(28)로 각 연속적으로 채워진 레일(40)을 고정하는, 상기 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동시키는 단계를 포함하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

극 피스(piece)(18)를 상기 영구 자석(16)에 부착시키는 단계를 더 포함하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 캐비티(24)의 제 1 부분은 거의 반원형인

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 레일(40) 세트의 각 레일(40)은 상기 캐비티(24)의 제 1 부분의 개방 단부에 거의 평행하게 연장하도록 배향되는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 레일(40) 세트는 서로 거의 평행하게 배치되고, 상기 리테이너(28)에 의해 형성된 상기 캐비티(24)내에 거의 나란히 연장하는 다양한 길이부를 갖는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 레일(40) 세트의 각 레일(40)은 서로 거의 등거리로 이격된

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 레일(40) 세트 각각은 상기 블록 조립체(60)가 그들의 길이부를 따라 미끄럼 운동하도록 하지만, 상기 레일(40)에 대한 측방향 운동을 방해하도록 구성된 단면부를 나타내는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 다수의 글라이더(34)중 각각의 글라이더(34)는 일치된 기하형상이며 상기 레일(40) 세트의 레일(40)과 일치하도록 구성된 슬롯(36)을 구비하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 슬롯(36)은 거의 사다리꼴 단면을 가지며, 상기 레일(40) 세트의 각 레일(40)은 상기 요크 플레이트(14)에 근접한 상기 사다리꼴 단면의 보다 짧은 기부 및 상기 요크 플레이트(14)로부터 떨어져 배향된 상기 사다리꼴 단면의 보다 긴 기부를 갖는 거의 사다리꼴 단면의 바아인

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 다수의 글라이더(34)중 각각의 글라이더(34)는 상기 다수의 자석블록(20)중의 자석 블록(20)으로서 거의 동일한 풋프린트의 블록을 포함하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 미끄럼 운동 단계는 상기 레일(40) 세트의 선택된 레일(40)을 따라 상기 블록 조립체(60)를 밀기 용이하도록 구성된 자석 블록 푸셔(pusher) 공구(100)를 더 구비하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 리테이너(28)중의 적어도 하나, 상기 레일(40) 및 상기 글라이더(34)는 강자성체인

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 미끄럼 운동 단계는 상기 블록 조립체(60)와 다른 블록 조립체(60)중의 적어도 하나와 상기 블록 리테니어(28) 사이의 마찰 결합부와, 접착제중 적어도 하나를 채용하여 상기 각 블록 조립체(60)를 고정시키는 단계를 구비하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기(10)에 있어서,

강자성 요크 플레이트(14)와 영구 자석(16)을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석(16)용 구성체로서, 상기 요크 플레이트(14)의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너(28)의 일부의 배치에 의해 형성된 캐비티(24)의 부분을 포함하는, 상기 구성체와,

상기 요크 플레이트(14)에 부착된 레일(40) 세트로 자리 잡은 상기 캐비티(24)의 제 1 부분과,

다수의 자석 블록(20)에 첨부되어 다수의 블록 조립체(60)를 형성하기 위해 자성화되는 다수의 글라이더(34)를 포함하며,

상기 다수의 블록 조립체(60)중의 각 블록 조립체(60)는 상기 레일(40) 세트중의 한 레일(40)을 따라 미끄럼 운동되며, 최외측 레일(40)로 시작하여 최내측으로 종결되고, 리테이너(28)로 각 연속적으로 채워진 레일(40)을 고정하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 영구 자석(16)에 부착된 극 피스(18)를 더 포함하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 캐비티(24)의 제 1 부분은 거의 반원형인

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 레일(40) 세트중 각 레일(40)은 상기 캐비티(24)의 제 1 부분의 개방 단부에 거의 평행하게 연장하도록 배향된

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 레일(40) 세트는 서로 거의 평행하게 배치되고, 상기 리테이너(28)에 의해 형성된 상기 캐비티(24)내에 거의 나란히 연장하는 다양한 길이부를 갖는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 레일(40) 세트중 각 레일(40)은 서로 거의 등거리로 이격된

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 레일(40) 세트 각각은 상기 블록 조립체가 그들의 길이부를 따라 미끄럼 운동하도록 하지만, 상기 레일(40)에 대한 측방향 운동을 방해하도록 구성된 단면부를 나타내는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 다수의 글라이더(34)의 각 글라이더(34)는, 일치된 기하형상이며 상기 레일(40) 세트의 레일(40)과 일치하도록 구성된 슬롯(36)을 구비하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 21 항에 있어서,

상기 슬롯(36)은 거의 사다리꼴 단면을 가지며, 상기 레일(40) 세트의 각 레일(40)은 상기 요크 플레이트(14)에 근접한 상기 사다리꼴 단면의 보다 짧은 기부 및 상기 요크 플레이트(14)로부터 떨어져 배향된 상기 사다리꼴 단면의 보다 긴 기부를 갖는 거의 사다리꼴 단면의 바아인

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 다수의 글라이더(34)의 각 글라이더(34)는 상기 다수의 자석 블록(20)중의 자석 블록(20)으로서 거의 동일한 풋프린트의 블록을 포함하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 레일(40) 세트의 선택된 레일(40)을 따라 상기 블록 조립체(60)를 밀기 용이하도록 구성된 자석 블록 푸셔 공구(100)를 더 구비하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

상기 리테이너(28)중의 적어도 하나, 상기 레일(40) 및 상기 글라이더(34)는 강자성체인

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
제 14 항에 있어서,

각 블록 조립체(60)는, 상기 블록 조립체(60)와 다른 블록 조립체(60)중의 적어도 하나와 상기 블록 리테니어(28) 사이의 마찰 결합부와, 접착제중 적어도 하나를 채용하여 고정되는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기(10)를 조립하는 방법에 있어서,

강자성 요크 플레이트(14)와 영구 자석(16)을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석(16)을 위한 구성체를 확립하는 단계로서, 상기 구성체는 상기 요크 플레이트(14)의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너(28)의 일부의 배치에 의해 형성된 캐비티(24)의 부분을 포함하는, 상기 구성체 확립 단계와,

상기 요크 플레이트(14)에 부착된 한 세트의 레일(40)로 상기 캐비티(24)의 제 1 부분을 위치시키는 단계와,

다수의 글라이더(34)를 다수의 자석 블록(20)에 첨부하여 다수의 블록 조립체(60)를 형성하기 위해 상기 글라이더(34)와 자석 블록(20)을 자성화시키는 단계와,

상기 레일(40) 세트 중의 한 레일(40)을 따라 상기 다수의 블록 조립체(60)중의 각 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동시키는 단계로서, 최외측 레일(40)로 시작하여 최내측으로 종결되며, 상기 리테이너(28)로 각 연속적으로 채워진 레일(40)을 고정하는, 상기 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동시키는 단계와,

상기 블록 조립체(60)와 다른 블록 조립체(60)중의 적어도 하나와 상기 블록 리테니어(28) 사이의 마찰 결합부와, 접착제중 적어도 하나를 채용하여 상기 각 블록 조립체(60)를 고정하는 단계를 포함하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기 조립 방법.
자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기(10)에 있어서,

강자성 요크 플레이트(14)와 영구 자석(16)을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석(16)을 위한 구성체로서, 상기 구성체는 상기 요크 플레이트(14)의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너(28)의 일부의 배치에 의해 형성된 캐비티(24)의 부분을 포함하는, 상기 구성체와,

상기 요크 플레이트(14)에 부착된 한 세트의 레일(40)에 위치되는 상기 캐비티(24)의 제 1 부분과,

다수의 자석 블록(20)에 첨부되고 다수의 블록 조립체(60)를 형성하기 위해 자성화된 다수의 글라이더(34)를 포함하며,

상기 다수의 블록 조립체(60)중의 각 블록 조립체(60)는 상기 레일(40) 세트중의 한 레일(40)을 따라 미끄럼 운동되며, 최외측 레일(40)로 시작하여 최내측으로 종결되며, 상기 리테이너(28)로 각 연속적으로 채워진 레일(40)을 고정하며,

각 블록 조립체(60)는 상기 블록 조립체(60)와 다른 블록 조립체(60)중의 적어도 하나와 상기 블록 리테니어(28) 사이의 마찰 결합부와, 접착제중 적어도 하나를 채용하여 고정되는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기(10)에 있어서,

강자성 요크 플레이트(14)와 영구 자석(16)을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석(16)을 위한 구성체를 확립하는 수단으로서, 상기 구성체는 상기 요크 플레이트(14)의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너(28)의 일부의 배치에 의해 형성된 캐비티(24)의 부분을 포함하는, 상기 구성체 확립 수단과,

상기 요크 플레이트(14)에 부착된 한 세트의 레일(40)로 상기 캐비티(24)의 제 1 부분을 위치시키는 수단과,

다수의 글라이더(34)를 다수의 자석 블록(20)에 부착시키고, 다수의 블록 조립체(60)를 형성하기 위해 상기 글라이더(34)와 자석 블록(20)을 자성화시키는 수단과,

상기 레일(40) 세트 중의 한 레일(40)을 따라 상기 다수의 블록 조립체(60)중의 각 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동시키는 수단으로서, 최외측 레일(40)로 시작하여 최내측으로 종결되며, 상기 리테이너(28)로 각 연속적으로 채워진 레일(40)을 고정하는, 상기 미끄럼 운동시키는 수단을 포함하는

자기 공명 촬영 시스템용 자계 발생기.
자기 공명 촬영 시스템용 재가동형 자계 발생기(10)에 있어서,

강자성 요크 플레이트(14)와 영구 자석(16)을 포함하는 자석 조립체의 영구 자석(16)을 위한 구성체를 확립하는 수단으로서, 상기 구성체는 상기 요크 플레이트(14)의 거의 주변에 부착된 다수의 리테이너(28)의 일부의 배치에 의해 형성된 캐비티(24)의 부분을 포함하는, 상기 구성체 확립 수단과,

상기 요크 플레이트(14)에 부착된 한 세트의 레일(40)로 상기 캐비티(24)의 제 1 부분을 위치시키는 수단과,

다수의 글라이더(34)를 다수의 자석 블록(20)에 부착시키고, 다수의 블록 조립체(60)를 형성하기 위해 상기 글라이더(34)와 자석 블록(20)을 자성화시키는 수단과,

상기 레일(40) 세트중의 한 레일(40)을 따라 상기 다수의 블록 조립체(60)중의 각 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동시키는 수단으로서, 최외측 레일(40)로 시작하여 최내측으로 종결되며, 상기 리테이너(28)로 각 연속적으로 채워진 레일(40)을고정하는, 상기 미끄럼 운동시키는 수단과,

상기 다수의 리테이너(28)중의 하나 또는 그 이상의 리테이너(28)를 제거하며 상기 레일(40)과 상기 요크 플레이트(14)에서 떨어진 상기 레일(40) 세트중의 한 레일(40)을 따라 상기 다수의 블록 조립체(60)중의 각 블록 조립체(60)를 미끄럼 운동시키는 수단을 포함하는

자기 공명 촬영 시스템용 재가동형 자계 발생기.