WO2006003892A1 - 磁界発生装置 - Google Patents

磁界発生装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2006003892A1
WO2006003892A1 PCT/JP2005/011843 JP2005011843W WO2006003892A1 WO 2006003892 A1 WO2006003892 A1 WO 2006003892A1 JP 2005011843 W JP2005011843 W JP 2005011843W WO 2006003892 A1 WO2006003892 A1 WO 2006003892A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
permanent magnet
magnetic field
heat
magnet group
field generator
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/011843
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masaaki Aoki
Original Assignee
Neomax Co., Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neomax Co., Ltd. filed Critical Neomax Co., Ltd.
Priority to EP05765248A priority Critical patent/EP1779778B1/en
Priority to US11/631,259 priority patent/US7733090B2/en
Priority to JP2006528709A priority patent/JP4743117B2/ja
Publication of WO2006003892A1 publication Critical patent/WO2006003892A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/3802—Manufacture or installation of magnet assemblies; Additional hardware for transportation or installation of the magnet assembly or for providing mechanical support to components of the magnet assembly
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/383—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using permanent magnets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/3806—Open magnet assemblies for improved access to the sample, e.g. C-type or U-type magnets

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic field generator, and more particularly to a permanent magnet type magnetic field generator used in an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus or the like.
  • MRI Magnetic Resonance Imaging
  • an MRI apparatus or the like is known as an apparatus for arranging a subject in a magnetic field (static magnetic field) generated by a magnetic field generation apparatus and acquiring a tomographic image of the subject.
  • FIG. 28 shows a magnetic field generator 1 as an example of a magnetic field generator used in an MRI apparatus.
  • the magnetic field generating device 1 includes a pair of plate-like yokes 3 that are connected by four columnar yokes 2 and that are opposed to each other to form a gap.
  • a magnetic pole 4 is provided on each of the opposing surfaces of the pair of plate yokes 3.
  • Each magnetic pole 4 includes a permanent magnet group 4a fixed to the facing surface of the plate yoke 3 and a magnetic pole piece 4b fixed to the facing surface of the permanent magnet group 4a.
  • the permanent magnet group 4a is composed of a plurality of permanent magnets (not shown).
  • the permanent magnet group 4a as a magnetic field generation source in this way, running costs can be reduced compared to the case where electric power is supplied to an electromagnet to generate a magnetic field. Further, since a power supply device for driving the electromagnet is not necessary, the device can be made small.
  • the four columnar yokes 2 and the pair of plate yokes 3 each provided with the magnetic pole 4 are covered by the heat insulating member 6, and each of the magnetic field generator 1 according to the change in the ambient temperature is covered.
  • the technology to suppress the temperature change of the components (especially the permanent magnet group 4a) is generally widespread.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a planar heater is provided on the inner surface of a heat insulating member 6 and heated air is caused to flow in the heat insulating member 6 by a fan.
  • Patent Document 2 discloses a technique in which a planar heater is provided on a surface opposite to the opposing surface of the pair of plate yokes 3.
  • Patent Document 3 discloses a technique in which a planar heater is provided on each side surface of a pair of plate yokes 3.
  • Patent Document 1 has a problem that the apparatus for temperature control becomes complicated because air is forced to flow by a fan. Moreover, a problem that can not be transmitted efficiently heat generated by the planar heater to the permanent magnet groups 4 a so-borne air has been filed. Further, in the techniques of Patent Documents 2 and 3, the heat generated by the planar heater is also dissipated in the surface force opposite to the surface of the planar heater that contacts the plate yoke 3, and the permanent magnet group 4 a is efficiently heated. There was a problem with being unable to communicate.
  • Patent Document 4 discloses a technique of incorporating a heater in the permanent magnet group 4a or the plate-like yoke 3 or the like. According to the technique of Patent Document 4, the heat generated by the heater can be prevented from radiating to the outside.
  • Patent Document 1 JP-A 63-43649
  • Patent Document 2 JP-A 63-278310
  • Patent Document 3 JP-A-8-266506
  • Patent Document 4 International Publication W099Z65392
  • the thermal conductivity of the Nd-Fe-B sintered magnet is about 9 WZm'K, which is lower than the thermal conductivity of the columnar yoke 2 and the plate-shaped yoke 3.
  • the magnet group 4a is constituted by adhering adjacent permanent magnets with an adhesive having low thermal conductivity. For this reason, these problems are particularly prominent in the permanent magnet group 4a, and there is a fear that a uniform and desired strength magnetic field cannot be generated.
  • a main object of the present invention is to provide a magnetic field generator capable of easily and stably generating a uniform magnetic field having a desired intensity without increasing the running cost.
  • each of the first permanent magnet group having a plurality of permanent magnets and a pole piece provided on one end face of the first permanent magnet group, each of which is a phase.
  • a pair of magnetic poles that are opposed to each other while forming a gap, a heating means that applies heat to at least the pair of magnetic poles, and a heat conducting member provided between at least some of the adjacent permanent magnets of the first permanent magnet group A magnetic field generator is provided.
  • the heat generated by the heating means is uniformly and quickly transmitted to the adjacent permanent magnets of the first permanent magnet group by the heat conducting member provided between the adjacent permanent magnets of the first permanent magnet group. It is done. Therefore, the temperature followability and thermal controllability are excellent, and the first permanent magnet group can be easily maintained at a constant temperature, and a uniform and desired magnetic field can be stably generated. In addition, since heat is easily transmitted to the first permanent magnet group, the energy required to drive the heating means can be suppressed, and the running cost does not increase.
  • the first permanent magnet group having a plurality of permanent magnets, a pole piece provided on one end surface of the first permanent magnet group, a plurality of permanent magnets, and A pair of magnetic poles each including a second permanent magnet group provided on an outer side surface of the pole piece, each pole piece forming a space between each other and facing each other, heating means for applying heat to at least the pair of magnetic poles, And a magnetic field generator comprising a heat conducting member provided between at least some of the adjacent permanent magnets of the second permanent magnet group.
  • a second permanent magnet group for preventing leakage magnetic flux is respectively provided on the outer surface of the pair of magnetic pole pieces.
  • a magnetic field generator provided is known.
  • the temperature of the second permanent magnet group arranged at a position close to the air gap is more likely to change with changes in the ambient temperature than the temperature of the first permanent magnet group.
  • the heat generated by the heating means is uniformly and quickly transmitted to the adjacent permanent magnets of the second permanent magnet group by the heat conducting member provided between the adjacent permanent magnets of the second permanent magnet group. Therefore, the second permanent magnet group that is easily affected by the ambient temperature can be easily maintained at a constant temperature, and a uniform and desired magnetic field can be stably generated.
  • the energy required to drive the heating means can be suppressed, and the running cost does not increase.
  • each of the first permanent magnet group having a plurality of permanent magnets, the pole piece provided on one end surface of the first permanent magnet group, and the plurality of permanent magnets are provided.
  • a plurality of second permanent magnet groups provided on the outer surface of the pole pieces, and a pair of magnetic poles, each of which is opposed to each other with a gap formed between them, heating that applies heat to at least one pair of magnetic poles Means and a magnetic field generator comprising a heat conducting member provided between at least some of the adjacent second permanent magnet groups are provided.
  • the heat generated by the heating means is uniformly and quickly transmitted to the adjacent second permanent magnet groups by the heat conducting member provided between the adjacent second permanent magnet groups. Therefore, the second permanent magnet group that is easily affected by the ambient temperature can be easily maintained at a constant temperature. Further, the temperature difference between the adjacent second permanent magnet groups can be reduced, and a uniform and desired magnetic field can be stably generated. In addition, since heat is easily transferred to the second permanent magnet group, the energy required to drive the heating means can be suppressed, and the running cost does not increase.
  • thermo conductive member refers to a member having a thermal conductivity higher than at least the first permanent magnet group and the second permanent magnet group.
  • a heat conductive member provided on at least a part of the surface of the second permanent magnet group is included.
  • a heat conducting member also on the surface of the second permanent magnet group The heat generated by the step is transmitted uniformly and quickly by the second permanent magnet group. Therefore, a uniform and desired magnetic field can be generated more stably.
  • the heating means is embedded in the heat conducting member.
  • the heat generated by the heating means can be transmitted to the heat conducting member without being dissipated to the outside, so that the permanent magnet group can conduct heat quickly and efficiently. it can. Further, since heat is easily transmitted by the permanent magnet group, the energy required for driving the heating means can be further suppressed, and the running cost can be suppressed.
  • the coating material further includes a coating material having a thermal conductivity of 150 WZm'K or more formed on at least some of the permanent magnets.
  • a coating material having a thermal conductivity of 150 WZm'K or more formed on at least some of the permanent magnets By forming the coating material on the permanent magnet in this way, the heat generated by the heating means is uniformly and quickly transmitted by the coding material to the permanent magnet and thus to the permanent magnet group. Accordingly, a uniform and desired magnetic field can be generated more stably.
  • a temperature sensor disposed in the vicinity of the heating means is included.
  • the heat generated by the heating means can be quickly sensed, and the amount of heat generated by the heating means can be prevented from becoming larger than necessary.
  • the permanent magnet may be thermally demagnetized if the heating value of the heating means becomes larger than necessary. However, this can be prevented by arranging a temperature sensor in the vicinity of the heating means.
  • a heat insulating material covering the periphery of the permanent magnet group is included.
  • the temperature change of the permanent magnet group due to the change of the ambient temperature can be suppressed. Therefore, the permanent magnet group can be kept more stably at a constant temperature.
  • the temperature of the permanent magnet group that is difficult to dissipate the heat of the permanent magnet group is difficult to decrease, the energy required for driving the heating means can be further reduced, and the running cost can be reduced.
  • an inorganic fiber type heat insulating material such as glass wool or a core material such as a foamed plastic type heat insulating material such as foamed polystyrene or urethane foam is vacuum-packed by a package in which gas is difficult to permeate and a metal film is also strong.
  • the vacuum heat insulating material is preferably used.
  • a heat storage member that covers the periphery of the permanent magnet group is included.
  • the heat storage member The heat of the permanent magnet group is retained, and when the temperature of the permanent magnet group decreases, the heat retained by the heat storage member is transferred to the permanent magnet group. Therefore, the permanent magnet group can be kept more stably at a constant temperature. Further, when the temperature of the permanent magnet group decreases, heat is transferred from the heat storage member to the permanent magnet group, so that the energy required for driving the heating means can be further suppressed, and the running cost can be reduced.
  • the heat storage material contained in the heat storage member an inorganic hydrate salt that has a large amount of heat storage and can stably retain heat is suitably used.
  • FIG. 2 is an illustrative side view of the embodiment of FIG.
  • FIG. 3 shows an example of a group of permanent magnets provided on the opposing surface of a plate yoke, (a) is a plan view and (b) is a side view.
  • FIG. 4 shows the arrangement of the planar heaters in the permanent magnet group of FIG. 3, where (a) is a plan view and (b) is a side view.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a main part of a permanent magnet group including a heat conducting member in which a tubular heater is embedded.
  • FIG. 6 shows the main part of another permanent magnet group including a heat conducting member in which the tubular heater is embedded
  • (a) is a permanent member in which the tubular heater is embedded in the end portion along the side surface of the permanent magnet in the heat conducting member.
  • (b) is a perspective view solution figure which shows the permanent magnet group by which a tubular heater is embed
  • FIG. 7 shows another example of the permanent magnet group provided on the opposing surface of the plate yoke, (a) is a plan view, and (b) is a side view.
  • FIG. 8 shows another example of the permanent magnet group provided on the opposing surface of the plate yoke, (a) is a plan view, and (b) is a side view.
  • FIG. 9 shows another example of the permanent magnet group provided on the opposing surface of the plate yoke, (a) is a plan view, and (b) is a side view.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a permanent magnet and a heat conducting member constituting the permanent magnet group of FIG.
  • FIG. 11 A graph showing the experimental conditions and results.
  • (A) shows the change in ambient temperature.
  • (b) shows the change in the temperature of the permanent magnet group, and
  • (c) shows the change in the average magnetic field strength.
  • FIG. 12 is a side view showing the magnetic field generator used in the experiment.
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is an illustrative side view of the embodiment of FIG.
  • FIG. 16 shows an example of a group of permanent magnets provided on the outer surface of the pole piece, (a) is a plan view, and (b) is a side view.
  • FIG. 17 shows an arrangement mode of heat conducting members that cover the surface of the permanent magnet group of FIG. 16, wherein (a) is a plan view and (b) is a side view.
  • FIG. 18 is a side view illustrating another embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a vacuum heat insulating material and a heat storage member.
  • FIG. 22 is an illustrative side view of the embodiment of FIG. 21.
  • FIG. 23 shows the arrangement of the heat conducting members between a plurality of permanent magnet groups provided on the outer surface of the pole piece, (a) is a plan view, and (b) is a side view.
  • FIG. 24 is a perspective view illustrating an example of a heat conducting member disposed between permanent magnet groups provided on the outer surface of a pole piece and having a tubular heater embedded therein.
  • FIG. 25 shows an arrangement of heat conducting members covering end faces of a plurality of permanent magnet groups provided on the outer surface of the pole piece, (a) is a plan view solution, and (b) is a side view solution.
  • FIG. 26 Another embodiment of the present invention is shown, (a) is a perspective view, (b) is a cross-sectional view, and (c) is a plan view of the main part.
  • FIG. 27 is a front schematic view showing the permanent magnet group of FIG. 26.
  • FIG. 28 shows a prior art magnetic field generator, where (a) is a front view and (b) is a plan view.
  • FIG. 29 is a perspective view showing a conventional magnetic field generator.
  • a magnetic field generator 10 is a magnetic field generator for an open type MRI apparatus, and is a pair of plate-like plates arranged opposite to each other with a gap formed therebetween. Iron 12a, 12b and a pair of magnetic poles 14a, 14b are included.
  • the magnetic pole 14a includes a permanent magnet group 16a and a magnetic pole piece 18a.
  • the magnetic pole 14b includes a permanent magnet group 16b and a magnetic pole piece 18b.
  • the permanent magnet group 16a is fixed to the surface of the plate yoke 12a facing the plate yoke 12b.
  • the permanent magnet group 16b is fixed to the surface of the plate yoke 12b facing the plate yoke 12a.
  • the pole piece 18a is fixed to the surface of the permanent magnet group 16a facing the permanent magnet group 16b.
  • the pole piece 18b is fixed to the surface of the permanent magnet group 16b facing the permanent magnet group 16a.
  • each permanent The magnet groups 16a and 16b include a plurality of permanent magnets 20 and a plurality of heat conducting members 22.
  • the permanent magnet group 16a has a substantially disk shape by integrally providing a plurality of permanent magnets 20 and a plurality of heat conducting members 22. Formed.
  • the heat conducting member 22 is arranged in a predetermined direction (in FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b), arranged in the horizontal direction between the adjacent permanent magnets 20 and in a predetermined direction as seen from the end surface side ⁇ FIG. 3 (a) is a lattice-like arrangement extending in the longitudinal direction.
  • the outer surface of the permanent magnet 20 constituting the peripheral portion of the permanent magnet group 16a is formed in a curved shape so that the permanent magnet group 16a can be formed in a circular cross section, and its height is about 50 mm.
  • the permanent magnet 20 constituting the portion other than the peripheral portion of the permanent magnet group 16a is formed in a rectangular parallelepiped (substantially cubic) shape in which both sides of the both end surfaces (upper surface and lower surface) are about 50 mm and the height is about 50 mm. Is done.
  • the heat conducting member 22 is formed in a plate shape having a thickness of about 0.35 mm and a height of about 100 mm.
  • the permanent magnet group 16a has a height of about 100 mm when the permanent magnets 20 are vertically stacked in two stages.
  • the permanent magnet group 16a fixed to the plate-like yoke 12a has the permanent magnets 20 and the heat conducting members 22 arranged on the opposite surface side of the plate-like yoke 12a. (See Fig. 2).
  • the permanent magnet group 16b is configured in the same manner as the permanent magnet group 16a, and is disposed on the opposing surface of the plate yoke 12b in the same manner as the permanent magnet group 16a.
  • the shape of the permanent magnet groups 16a, 16b is substantially disk-shaped (circular in section), but the shape of the permanent magnet groups 16a, 16b can be arbitrarily set. Further, in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the thickness of the heat conducting member 22 is greatly shown for easy understanding.
  • the permanent magnets 20 of the permanent magnet groups 16a and 16b for example, highly saturated magnetic flux density type Nd—Fe—B based sintered magnets are used.
  • the thermal conductivity of the permanent magnet 20 is about 9 WZm'K.
  • Such a permanent magnet 20 is formed by fixing a plurality of magnets (not shown) with an adhesive or the like.
  • the heat conducting member 22 is made of aluminum, for example, and the heat conducting member 22 has a heat conductivity of 150 WZm * K or more.
  • the side surface of the permanent magnet group 16a has a diameter direction as viewed from the end surface side.
  • a temperature sensor 24 is attached so as to line up in the direction.
  • the temperature sensor 24 is attached to the side of the permanent magnet group 16a so as to line up and down corresponding to the permanent magnets 20 stacked in two stages.
  • the temperature sensor 24 is attached to the permanent magnet group 16b.
  • the temperature sensor 24 is controlled by a controller (not shown), and the temperature (measurement temperature) measured by the temperature sensor 24, that is, the temperatures of the permanent magnet groups 16a and 16b is acquired by the controller.
  • the location and the number of the temperature sensors 24 can be arbitrarily set.
  • a known temperature sensor using a thermocouple, a resistance temperature detector, a thermistor, or the like can be applied.
  • the pole piece 18a includes a disk-shaped base plate disposed on the opposing surface of the permanent magnet group 16a.
  • the base plate is made of iron, for example, and a silicon steel plate for preventing the generation of eddy current is formed on the main surface of the base plate.
  • the silicon steel plate is fixed on the base plate with a plurality of block-like laminated body forces.
  • An annular projection 26 made of, for example, iron is formed on the peripheral edge of the base plate in order to increase the magnetic field strength and improve the magnetic field uniformity.
  • a gradient magnetic field coil (not shown) is disposed in the concave portion inside the magnetic pole piece 18a formed by the annular protrusion 26.
  • the pole piece 18b is configured in the same manner as the pole piece 18a.
  • the plate yokes 12a, 12b are magnetically coupled by the support yoke 28 connected to the rear end portions of the plate yokes 12a, 12b.
  • the plate yokes 12a, 12b and the support yoke 28 are connected so that the connecting portion has an angle of approximately 90 degrees and is U-shaped in a side view (see FIG. 2).
  • four legs 30 are attached to the surface (lower surface) opposite to the opposing surface of the plate yoke 12a.
  • a pair of pole pieces 18a, Te field space F (see FIG. 2) Odor between 18b, 0. 02T ⁇ 3. Uniformity of accuracy 1 X 10- 4 within a range of ⁇ It is necessary to generate a magnetic field (within 100PPM).
  • the magnetic characteristics of the permanent magnet groups 16a and 16b change due to temperature changes of the permanent magnet groups 16a and 16b accompanying changes in the temperature (ambient temperature) of the room in which the magnetic field generator 10 is installed. Therefore, a heat insulation member 32 is provided to suppress the temperature change of the permanent magnet groups 16a and 16b (see FIG. 1).
  • the heat insulating member 32 has a pair of magnetic poles 14a and 14b.
  • the pair of plate-like yokes 12a, 12b, the supporting yoke 28, and the four leg portions 30 are provided to be covered.
  • the heat insulating member 32 is, for example, an inorganic fiber heat insulating material such as glass wool, or a foamed plastic heat insulating material such as foamed polystyrene or urethane foam.
  • the heat insulating member 32 may be made of a vacuum heat insulating material having a lower thermal conductivity than that of the heat insulating material used alone. Needless to say, by being covered by the heat insulating member 32, temperature changes not only in the permanent magnet groups 16a and 16b but also in each component of the magnetic field generator 10 can be suppressed.
  • the magnetic field generator 10 further includes a tubular heater 34 embedded (embedded) in the plate yokes 12a and 12b in order to keep the temperature of the permanent magnet groups 16a and 16b constant even when the ambient temperature changes.
  • the tubular heater 34 which is a heating means, is arranged in an arrangement hole provided on the side surface of the plate yokes 12a, 12b.
  • the tubular heater 34 is disposed without gaps in the arrangement holes provided in the plate yokes 12a, 12b using, for example, a heat-resistant filler in order to transmit generated heat without waste.
  • the tubular heater 34 is configured, for example, by arranging a heating element in a metal pipe that also has aluminum or stainless steel power, and filling the metal pipe with an insulator such as MgO (magnesium oxide).
  • the tubular heater 34 generates heat when electric power is supplied via a lead wire from a temperature controller (not shown) that operates according to instructions from the controller.
  • the driving time and heat generation amount of the tubular heater 34 are controlled by the controller adjusting the power supply amount of the temperature controller based on the comparison result between the measured temperature of the temperature sensor 24 and a predetermined target temperature. .
  • the controller adjusts the temperature of an instruction to start supplying power to the tubular heater 34 or an instruction to increase the power supplied to the tubular heater 34 so that the measured temperature becomes the target temperature as the measured temperature decreases.
  • the heat generated by the tubular heater 34 is transmitted to the permanent magnets 20 of the permanent magnet groups 16a and 16b and the heat conducting members 22 through the plate yokes 12a and 12b.
  • target temperature refers to the temperature target measured by the temperature sensor 24, that is, the temperature at which the permanent magnet groups 16a and 16b should be maintained. Further, the heat generated by the tubular heater 34 is transmitted not only to the permanent magnet groups 16a and 16b but also to each component of the magnetic field generator 10. Needless to say.
  • the thermal power of the tubular heater 34 transmitted to the permanent magnet groups 16 a, 16 b through the plate yokes 12 a, 12 b has a higher thermal conductivity than the permanent magnet 20.
  • the material 22 is uniformly and quickly transmitted to the adjacent permanent magnets 20 of the permanent magnet groups 16a and 16b. Therefore, the permanent magnet groups 16a and 16b can be easily and uniformly maintained at a constant temperature, and a uniform and desired magnetic field can be stably generated in the magnetic field space F.
  • the heat conducting member 22 is preferably a non-magnetic material so as not to deteriorate the uniformity and stability of the magnetic field strength in the magnetic field space F.
  • the material of the heat conductive member 22 is not limited to the above-described aluminum, but copper or the like can be used as the heat conductive member 22 instead of aluminum, which preferably has a heat conductivity of 150 WZm′K or more.
  • approximately 350 WZm'K and high thermal conductivity carbon fiber having higher thermal conductivity than aluminum copper should be used as the thermal conduction member 22.
  • the thickness of the heat conducting member 22 is not particularly limited, but is preferably set to 10 mm or less. By setting the thickness of the heat conducting member 22 to 10 mm or less, the interval between the permanent magnets 20 is not excessively widened, and the magnetic field strength in the magnetic field space F is not significantly reduced. Further, the uniformity of the magnetic field strength is not significantly deteriorated.
  • any heater can be used instead of or in addition to the tubular heater 34, and the location and number of the heaters can be arbitrarily set.
  • a tubular heater 34 may be embedded in the support yoke 28, and as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the planar heater 35 is attached to the side surfaces of the permanent magnet groups 16a and 16b. You may attach to.
  • FIG. 4 (a) it is preferable that the planar heater 35 is in contact with each heat conducting member 22, so that each permanent magnet 20 and thus the permanent magnet groups 16a and 16b can quickly transfer heat. be able to.
  • a permanent magnet group 36a, 36b is constituted by the heat conducting member 22a provided with two arrangement holes 23 at the end and the permanent magnet 20a, and each of the arrangement holes 23
  • the tubular heater 34a may be arranged without any gap.
  • the heat conductive member 22a has a tubular heater 3
  • An arrangement hole may be further provided at the end of the heat conducting member 22a, and a tubular temperature sensor may be arranged in the arrangement hole.
  • FIG. 5 shows a part of the permanent magnet groups 36a and 36b.
  • the permanent magnet groups 38a and 38b may be configured by the permanent magnet 20 and the heat conductive member 22b having an end portion along the side surface of the permanent magnet 20.
  • the tubular heater 34a is arranged in the arrangement hole 23a provided at the end of the heat conducting member 22b.
  • a thermally conductive member 22c having an enlarged end and a permanent magnet 20b partially cut away so as to correspond to the shape of the end of the thermally conductive member 22c.
  • the permanent magnet groups 40a and 40b may be configured.
  • the tubular heater 34a is arranged in the arrangement hole 23b provided at the enlarged end of the heat conducting member 22c.
  • the permanent magnet groups 38a, 38b, 40a, 40b are shown!
  • the arrangement of the heat conducting members is not limited to the above-described permanent magnet groups 16a and 16b.
  • FIGS. 1-10 Other examples of the arrangement of the heat conducting members in the permanent magnet group are shown in FIGS.
  • each permanent magnet 20 and both end faces (upper and lower faces) of each heat conducting member 22 A disk-shaped heat conducting member 22d is provided to cover each.
  • heat is transferred to each permanent magnet 20 and each heat conducting member 22 through the heat conducting member 22d in contact with the facing surfaces of the plate yokes 12a, 12b, and consequently, the permanent magnet groups 42a, 42b face each other.
  • Heat is transferred to the heat conducting member 22d arranged on the surface side. Therefore, compared with the case where only the heat conducting member 22 is used, heat can be transmitted uniformly and quickly by each permanent magnet 20.
  • the heat conducting member 22f is disposed between some of the permanent magnets 20 that are adjacent in the vertical and horizontal directions when viewed from the end face side. Is done.
  • the plurality of heat conducting members 22f are arranged in a cross shape when viewed from the end face side.
  • the difference in configuration between the magnetic field generators 10 and 200 is that, in the magnetic field generator 200, a heat conducting member is provided between the adjacent permanent magnets 206 of the permanent magnet groups 204a and 204b constituting the pair of magnetic poles 202a and 202b. It is only that.
  • the ambient temperature was decreased from 25 ° C. to 20 ° C.
  • the temperature of the permanent magnet group 16a of the magnetic field generator 10 and the permanent temperature of the magnetic field generator 200 were The temperature of the magnet group 204a was measured.
  • the magnetic field strength at multiple points in the magnetic field space F of the magnetic field generator 10 and the magnetic field strength at multiple points in the magnetic field space F of the magnetic field generator 200 were measured.
  • measurements were performed with the target temperature of the magnetic field generators 10 and 200 set to 30 ° C, respectively.
  • FIG. 11 (b) shows the temperature change state of the permanent magnet groups 16a and 204a.
  • A1 shows the transition of the measured temperature of the temperature sensor 24 attached to the lower permanent magnet 20 of the permanent magnet group 16a in FIG. 2
  • B1 shows the temperature sensor attached to the upper permanent magnet 20 of the permanent magnet group 16a in FIG. The transition of 24 measured temperatures is shown.
  • A2 represents the transition of the measured temperature of the temperature sensor 24 attached to the lower permanent magnet 206 of the permanent magnet group 204a in FIG. 12, and B2 to the upper permanent magnet 206 of the permanent magnet group 204a in FIG. It shows the transition of the measured temperature of the attached temperature sensor 24.
  • Bl and A2 each measured temperature decreased as the ambient temperature decreased.
  • Al and B1 had a smaller temperature drop than A2 and B2, and recovered to the target temperature in a short time.
  • the difference in temperature drop and the time required to recover to the target temperature have increased.
  • each heat conducting member 22 quickly transfers the heat transmitted through the plate yoke 12 a to each permanent magnet 20, and compared with the magnetic field generator 200, the tubular heater It can be seen that it was possible to quickly follow the increase in the calorific value of 34.
  • the temperature approaches the target temperature with time, but before it stabilizes at the target temperature (in the vicinity of arrows XI and X2), it swings up and down with respect to the target temperature until it stabilizes at the target temperature. It took time. This is because heat is not easily transmitted to the permanent magnet group 204a, so there is a time lag between the increase in the amount of heat generated by the tubular heater 34 and the temperature rise of the permanent magnet group 204a, and as a result, the amount of heat necessary for recovery to the target temperature. This is because the above amount of heat is transferred to the permanent magnet group 204a. Such a phenomenon did not occur with Al and B1.
  • Fig. 11 (c) shows the change rate of the average magnetic field strength in the magnetic field space F of the magnetic field generator 10
  • C2 shows the change rate of the average magnetic field strength in the magnetic field space F of the magnetic field generator 200.
  • the “average magnetic field strength” means the average of the magnetic field strengths at a plurality of points in the magnetic field space F.
  • C1 had a maximum rate of change in the average magnetic field strength of 300 PPM, whereas C2 had a maximum rate of change in the average magnetic field strength of 500 PPM. It became.
  • the permanent magnet groups 204a and 204b of the magnetic field generator 200 are difficult to stabilize at the target temperature (see also Fig. 11 (b), also in the vicinity of arrows XI and X2). Before starting (around arrow X3), it swung up and down with respect to OPPM, and it took time to stabilize at OPPM. In C1, this kind of phenomenon has never happened.
  • the magnetic field generator 10 Because of this, in the magnetic field generator 10, the temperature fluctuations of the permanent magnet groups 16a and 16b are small, and the target temperature can be recovered in a short time. Therefore, the magnetic field generator F is more desirable in the magnetic field space F than the magnetic field generator 200. It can be seen that a strong magnetic field can be generated stably.
  • the magnetic field generator 10a is provided with vacuum heat insulating materials 48a and 48b that respectively cover the permanent magnet groups 16a and 16b of the magnetic field generating device 10 and covers 50a and 50b that cover the vacuum heat insulating materials 48a and 48b, respectively. .
  • the rest of the configuration is the same as that of the magnetic field generation device 10, and therefore, a duplicate description thereof is omitted.
  • the vacuum heat insulating material 48a is formed in an annular shape having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the permanent magnet group 16a, and is disposed on the opposing surface of the plate-like yoke 12a so as to cover the side surface of the permanent magnet group 16a. Is done.
  • the vacuum heat insulating material 48b is formed in the same manner as the vacuum heat insulating material 48a, and is disposed on the opposing surface of the plate yoke 12b so as to cover the side surface of the permanent magnet group 16b in the same manner as the vacuum heat insulating material 48a.
  • the cover 50a is fixed to the facing surface of the plate yoke 12a, and covers the periphery of the vacuum heat insulating material 48a to restrict the movement of the vacuum heat insulating material 48a in contact with the side surface of the permanent magnet group 16a.
  • the cover 50b is fixed to the opposite surface of the plate yoke 12b so as to restrict the movement of the vacuum heat insulating material 48b.
  • Each of the vacuum heat insulating materials 48a and 48b includes a porous core material 52 having a glass wool force and a package 54 having an aluminum laminate film force and accommodating the core material 52, each of which is an example of an inorganic fiber heat insulating material.
  • the inside of the receptacle 54 is in a vacuum state, and the vacuum heat insulating materials 48 a and 48 b are configured by vacuum packing the core material 52 with the package 54.
  • the thermal conductivity of such vacuum heat insulating materials 48a and 48b is about 0. OlWZm'K. The higher the vacuum in the package 54, the lower the thermal conductivity.
  • the vacuum heat insulating materials 48a and 48b cover the permanent magnet groups 16a and 16b, respectively, thereby preventing the heat of the permanent magnet groups 16a and 16b from being dissipated to the outside.
  • the temperature change of the permanent magnet groups 16a and 16b accompanying the temperature change can be suppressed. Therefore, the permanent magnet groups 16a and 16b can be more stably maintained at a constant temperature.
  • the permanent magnet groups 16a and 16b are difficult to dissipate heat from the permanent magnet groups 16a and 16b. Since the temperature is unlikely to decrease, the power supplied to the tubular heater 34 can be reduced, and the running cost can be reduced.
  • vacuum heat insulating materials 48a and 48b may be configured by a plurality of arcuate members.
  • the material of the core material 52 is not limited to glass wool, and any material such as foamed polystyrene or urethane foam, which is a foamed plastic heat insulating material, can be used.
  • the material of the package 54 is not limited to the aluminum laminate film, and a plastic film or the like can be used as the material of the package 54.
  • the magnetic field generator 10b shown in FIG. 13 will be described in the same manner as the magnetic field generator 10a.
  • heat storage members 56a and 56b are used instead of the vacuum heat insulating materials 48a and 48b of the magnetic field generator 10a.
  • the rest of the configuration is the same as that of the magnetic field generator 10a, and a duplicate description thereof will be omitted.
  • the heat storage members 56a and 56b each include a heat storage material 58 and a package 60 made of a synthetic resin such as polypropylene and containing the heat storage material 58.
  • a heat storage material 58 an inorganic hydrate salt that has a large amount of heat storage and can stably retain heat is suitably used.
  • the type of inorganic hydrate salt used as the heat storage material 58 is not particularly limited, but it is preferably flame retardant.
  • calcium chloride hydrate, sodium sulfate hydrate, sodium acetate hydrate Etc. are used.
  • organic compounds such as norafine can be used as the heat storage material 58. Regardless of which material is used, it is preferable that the heat storage material 58 has a heat storage amount of lOOjZg or more and is flame retardant.
  • the heat storage material 58 of the heat storage members 56a and 56b retains the heat of the permanent magnet groups 16a and 16b, respectively.
  • the temperatures of the permanent magnet groups 16a and 16b are lowered, the heat retained by the heat storage material 58 is transferred to the permanent magnet groups 16a and 16b. Therefore, the permanent magnet groups 16a and 16b can be more stably maintained at a constant temperature.
  • a pair of magnetic poles 62a and 62b is used instead of the pair of magnetic poles 14a and 14b of the magnetic field generator 10 described above.
  • the rest of the configuration is the same as that of the magnetic field generator 10, and thus redundant description thereof is omitted.
  • the magnetic pole 62a includes a permanent magnet group 64a, a magnetic pole piece 18a, and a plurality of permanent magnet groups 66a.
  • the magnetic pole 62b includes a permanent magnet group 64b, a magnetic pole piece 18b, and a plurality of permanent magnet groups 66b.
  • the permanent magnet group 64a is composed of a plurality of permanent magnets 68, and is fixed to the opposing surface of the plate yoke 12a.
  • the permanent magnet group 64b is composed of a plurality of permanent magnets 68, and is fixed to the opposing surface of the plate yoke 12b.
  • the pole piece 18a is fixed to the facing surface of the permanent magnet group 64a.
  • the pole piece 18b is fixed to the opposing surface of the permanent magnet group 64b.
  • the plurality of permanent magnet groups 66a are respectively fixed to the outer surface of the pole piece 18a for preventing leakage magnetic flux.
  • the plurality of permanent magnet groups 66b are respectively fixed to the outer surface of the pole piece 18b for preventing leakage magnetic flux.
  • the permanent magnet groups 64a and 64b correspond to the first permanent magnet group
  • the permanent magnet groups 66a and 66b correspond to the second permanent magnet group.
  • the permanent magnet group 66a is provided with a plurality of permanent magnets 70 and a plurality of heat conducting members 72 integrally.
  • the side surface is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape corresponding to the shape of the outer side surface of the magnetic pole piece 18a.
  • the permanent magnets 70 are stacked in two stages in the front-rear direction (vertically in FIG. 16 (a)) and in two stages in the vertical direction.
  • the heat conducting member 72 is disposed between the permanent magnets 70 adjacent to each other in a predetermined direction ⁇ lateral direction in FIGS.
  • each permanent magnet 70 and each heat conducting member 72 on the magnetic pole piece 18a side are in contact with the magnetic pole piece 18a.
  • the permanent magnet group 66b is configured in the same manner as the permanent magnet group 66a, and is provided on the magnetic pole piece 18b in the same manner as the permanent magnet group 66a.
  • Permanent magnets 70 of the permanent magnet groups 66a and 66b include Nd—Fe—B magnets of high coercive force type. Stone is used. The thermal conductivity of the permanent magnet 70 is about 9 WZm'K. Such a permanent magnet 70 is configured by fixing a plurality of magnets (not shown) with an adhesive or the like. Further, the heat conductive member 72 is made of, for example, aluminum having a thickness of 0.35 mm, and the heat conductivity of the heat conductive member 72 is 150 WZm′K or more. In FIG. 16 (a) and FIG. 16 (b), for the sake of easy understanding, the thickness of the heat conducting member 22 is shown largely.
  • the heat generated by the tubular heater 34 is sequentially transmitted through the plate yokes 12a and 12b, the permanent magnet groups 64a and 64b, and the magnetic pole pieces 18a and 18b, and the permanent magnet group 66a, It is transmitted to each permanent magnet 70 and each heat conducting member 72 of 66b.
  • the thermal power of the tubular heater 34 transmitted to the permanent magnet groups 66a, 66b via the magnetic pole pieces 18a, 18b has a higher thermal conductivity than the permanent magnet 70. 72
  • heat is uniformly and quickly transmitted to the adjacent permanent magnets 70. Therefore, even if the permanent magnet groups 66a and 66b are close to the air gap and are easily affected by the ambient temperature, they can be easily maintained at a constant temperature, and a uniform and desired magnetic field can be stably maintained in the magnetic field space F. Can be generated.
  • the heat conducting member 72 is preferably a non-magnetic material so as not to deteriorate the uniformity and stability of the magnetic field strength in the magnetic field space F.
  • the material of the heat conducting member 72 is not limited to the above-described aluminum.
  • As the material of the heat conductive member 72 copper, high heat conductive carbon fiber, or the like can be used.
  • the arrangement of the heat conducting members is not limited to the above-described permanent magnet groups 66a, 66b.
  • the heat conducting members are arranged between all the permanent magnets 70 adjacent in the vertical direction, the horizontal direction, and the vertical direction. But let's place it.
  • the permanent magnet groups 66a and 66b are constituted by the heat conducting members provided with the placement holes, and the heat conduction members in the placement holes are arranged.
  • Tubular heaters may be placed on the ⁇ . By embedding the tubular heater in the heat conducting member, the heat generated by the tubular heater is efficiently transmitted to the permanent magnets 70 of the permanent magnet groups 66a and 66b without being dissipated to the outside.
  • the surfaces of the permanent magnet groups 66a and 66b may be covered with a plurality of plate-like heat conducting members 74.
  • the permanent magnet groups 66a and 66b can be more stably maintained at a constant temperature, which is easily influenced by the ambient temperature, and a uniform and desired magnetic field can be generated more stably in the magnetic field space F. be able to.
  • the surface of the permanent magnet group 66a, 66b may be covered with a heat conductive member provided with an arrangement hole, and a tubular heater may be arranged in the arrangement hole of the heat conduction member.
  • the above-described permanent magnet groups 16a and 16b may be used instead of the permanent magnet groups 64a and 64b.
  • the permanent magnet groups 16a, 16b, 66a and 66b can be easily maintained at a constant temperature, and a uniform and desired magnetic field can be generated more stably in the magnetic field space F.
  • the heat conducting member 22 can transmit heat to the magnetic pole pieces 18a, 18b and then the permanent magnet groups 66a, 66b quickly through the permanent magnet groups 16a, 16b to which heat is efficiently transmitted, the tubular heater The power supplied to 34 can be reduced, and running costs can be reduced.
  • the magnetic field generator 10e includes a vacuum heat insulating material 76a, 76b that covers the permanent magnet groups 16a, 16b of the magnetic field generator 10d described above, covers 78a, 78b that cover the vacuum heat insulating materials 76a, 76b, respectively, and a plurality of Vacuum heat insulating materials 80a and 80b are provided to cover the permanent magnet groups 66a and 66b, respectively.
  • the rest of the configuration is the same as that of the magnetic field generator 10d, and a duplicate description thereof is omitted.
  • the vacuum heat insulating material 76a is formed in an annular shape having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the permanent magnet group 16a, and is disposed on the opposing surface of the plate yoke 12a so as to cover the side surface of the permanent magnet group 16a. Is done.
  • the vacuum heat insulating material 76b is formed in the same manner as the vacuum heat insulating material 76a, and is disposed on the opposing surface of the plate-like yoke 12b in the same manner as the vacuum heat insulating material 76a.
  • the cover 78a is fixed to the opposing surface of the plate yoke 12a and covers the periphery of the vacuum heat insulating material 76a to restrict the movement of the vacuum heat insulating material 76a in contact with the side surface of the permanent magnet group 16a.
  • plate yoke 12b is used to regulate the movement of vacuum insulation 76b. Fixed to the opposite surface.
  • the vacuum heat insulating material 80a is formed in a U-shaped cross section and is disposed so as to cover the periphery of the permanent magnet group 66a.
  • the vacuum heat insulating material 80b is formed in the same manner as the vacuum heat insulating material 80a, and is disposed so as to cover the periphery of the permanent magnet group 66b in the same manner as the vacuum heat insulating material 80a.
  • the vacuum heat insulating material 76a includes a core material 82 and a package 84 that accommodates the core material 82, and is configured by vacuum-packing the core material 82 with the knock 84. .
  • the vacuum heat insulating material 80a includes a core material 86 and a package 88 that accommodates the core material 86, and is configured by vacuum-packing the core material 86 with the package 88.
  • the thermal conductivities of such vacuum heat insulating materials 76a, 76b, 80a and 80b are about 0. OlWZm'K, respectively.
  • the core materials 52 and 86 are made of the same material as the core material 52 of the vacuum insulation materials 48a and 48b described above, and the packages 84 and 88 are made of the same material as the package 54 of the vacuum insulation materials 48a and 48b described above. Used.
  • the vacuum heat insulating materials 76a, 76b, 80a, and 80b cover the permanent magnet groups 16a, 16b, 66a, and 66b, respectively, so that the permanent magnet groups 16a, 16b, 66a And the heat of 66b is prevented from dissipating to the outside, and the temperature change of the permanent magnet groups 16a, 16b, 66a and 66b due to the change of the ambient temperature is suppressed. Therefore, the permanent magnet groups 16a, 16b, 66a and 66b can be kept more stably at a constant temperature.
  • the magnetic field generator 10f shown in FIG. 19 as well as the magnetic field generator 10e will be described.
  • the heat storage members 90a, 90b, 92a and 92b are used instead of the vacuum heat insulating materials 76a, 76b, 80a and 80b.
  • the heat storage member 90 a includes a heat storage material 94 and a package 96 that houses the heat storage material 94.
  • the heat storage member 90b is Includes package 100 containing thermal storage material 98.
  • the heat storage materials 94 and 98 are made of the same material as the heat storage material 58 of the heat storage members 56a and 56b, and the packages 96 and 100 are made of the same material as the package 60 of the heat storage members 56a and 56b.
  • the heat storage material 94 of the heat storage members 90a and 90b retains the heat of the permanent magnet groups 16a and 16b, respectively, and the heat storage material 98 of the heat storage members 92a and 92b each of the permanent magnet groups Holds the heat of 66a and 66b.
  • the temperatures of the permanent magnet groups 16a and 16b are lowered, the heat retained by the heat storage material 94 is transferred to the permanent magnet groups 16a and 16b.
  • the heat retained by the heat storage material 98 is transmitted to the permanent magnet groups 66a and 66b. Therefore, the permanent magnet groups 16a, 16b, 66a and 66b can be kept more stably at a constant temperature.
  • the heat storage members 92a and 92b may be used instead of the vacuum heat insulating materials 80a and 80b.
  • vacuum heat insulating materials 80a and 80b may be used instead of the heat storage members 92a and 92b.
  • a plurality of permanent magnet groups 102a and 102b are used instead of the plurality of permanent magnet groups 66a and 66b of the magnetic field generator 10c described above, and between the adjacent permanent magnet groups 102a and adjacent permanent magnet groups 102b.
  • the heat conducting members 104 are respectively disposed between them. The rest of the configuration is the same as that of the magnetic field generation device 10c, and thus a duplicate description is omitted.
  • the plurality of permanent magnet groups 102a fixed to the outer surface of the pole piece 18a are each composed of a plurality of permanent magnets (not shown), One side surface is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape corresponding to the shape of the outer surface of the pole piece 18a. Also next to The heat conducting members 104 are arranged between the matching permanent magnet groups 102a. The plurality of permanent magnet groups 102a and the plurality of heat conducting members 104 are integrally provided and are in contact with the magnetic pole pieces 18a. The same applies to the plurality of permanent magnet groups 102b and the plurality of heat conducting members 104 provided on the outer surface of the pole piece 18b.
  • the permanent magnet groups 64a and 64b correspond to the first permanent magnet group
  • the permanent magnet groups 102a and 102b correspond to the second permanent magnet group.
  • the heat conducting member 104 is made of the same material as that of the heat conducting member 72 described above.
  • the heat generated by the tubular heater 34 is sequentially transmitted through the plate yokes 12a and 12b, the permanent magnet groups 64a and 64b, and the magnetic pole pieces 18a and 18b, and each permanent magnet group 102a. , 102b and each heat conducting member 104.
  • the heat conducting member 72 is arranged between the adjacent permanent magnets 70 only by providing the heat conducting member 104 between the adjacent permanent magnet groups 102a and between the adjacent permanent magnet groups 102b. Compared with the permanent magnet groups 66a and 66b, the number of parts of the magnetic field generator can be reduced, and the manufacturing process can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • the heat conduction member 104a provided with the arrangement hole 105 is used instead of the heat conduction member 104, and the arrangement hole is used instead of the tubular heater 34 or in addition to the tubular heater 34.
  • each permanent magnet group 102a, 102b and each heat conducting member 104 are covered in plate-like and annular shapes covering both end surfaces (upper surface and lower surface), respectively.
  • a heat conducting member 106 may be provided.
  • the permanent magnet groups 16a and 16b described above may be used instead of the permanent magnet groups 64a and 64b.
  • the permanent magnet groups 16a, 16b, 102a and 102b can be easily and uniformly maintained at a constant temperature, and a uniform and desired magnetic field can be more stably generated in the magnetic field space F. it can.
  • a U-shaped and annular vacuum heat insulating material or heat storage member may be arranged so as to cover each permanent magnet group 102a, 102b and each heat conducting member 104. Thereby, the temperature of each permanent magnet group 102a, 102b can be kept constant more stably.
  • FIG. 26 (a) A magnetic field generator 300 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 26 (a) to 26 (c).
  • the magnetic field generator 300 includes a pair of rectangular parallelepiped permanent magnet groups 302a and 302b ⁇ see FIG. 26 (b) ⁇ . As shown in FIG. 26 (c), a rectangular parallelepiped permanent magnet group 304a, 306a, 308a, and 310a force S are provided around the side (side surface) of the permanent magnet group 302a, and the permanent magnet group 302a is permanent. Magnetically coupled to magnet groups 304a, 306a, 308a and 310a.
  • each permanent magnet group used in the magnetic field generation device 300 is disposed between a plurality of permanent magnets 314 each having a coating material 312 and adjacent permanent magnets 314.
  • the heat conductive member 316 is integrally formed to form a cube.
  • the coating material 312 is made of aluminum, nickel, copper, or the like, and is surface-treated (coated) on the permanent magnet 314 so as to cover the entire permanent magnet 314 by a known method such as vapor deposition or metal plating.
  • the coating material 312 has a thickness of about 30 / zm and coats the permanent magnet 314. In this way, the thickness of the coating material 312 should be about 30 ⁇ m.
  • the material of the coating material 312 is not limited to aluminum, nickel, copper, or the like, but the thermal conductivity is preferably 150 WZm'K.
  • FIG. 27 shows one side (front side) of the permanent magnet group 308a.
  • the heat conducting members 318 are respectively provided on the opposing surfaces of the permanent magnet groups 304a and 306a arranged to face each other with the permanent magnet group 302a interposed therebetween.
  • heat conducting members 320 are respectively provided on the opposing surfaces of the permanent magnet groups 308a and 310a that are arranged to face each other with the permanent magnet groups 302a, 304a, and 306a interposed therebetween.
  • Each of the permanent magnet groups 308a and 310a is provided with a heat conducting member 320 on the opposite surface to the opposite surface.
  • the heat conducting member 320 provided on the facing surface side of the permanent magnet groups 308a, 31 Oa is in contact with the end of the heat conducting member 318 provided on the facing surface of the permanent magnet groups 304a, 306a.
  • a permanent magnet group 322a is provided between the permanent magnet groups 308a and 308b, and between the permanent magnet groups 310a and 310b. Permanent magnet group 322b force S is provided. As a result, a gap is formed between the permanent magnet groups 302a and 302b.
  • Heat conducting members 324 are provided on the facing surfaces of the permanent magnet groups 322a and 322b and the surfaces opposite to the facing surfaces of the permanent magnet groups 322a and 322b, which are arranged to face each other with a gap therebetween. The end of each heat conducting member 324 is in contact with the end of the heat conducting member 320.
  • a heat conducting member 326 is provided between the permanent magnet groups 308a and 322a.
  • the heat conducting member 326 provided between the permanent magnet groups 308a and 322a is flush with the heat conducting member 320 disposed opposite to the permanent magnet group 308a.
  • the f3 ⁇ 4 of the permanent magnet groups 310a and 322b and the f3 ⁇ 4 of the permanent magnet groups 310b and 322b are also provided.
  • a ferromagnetic body 328a is provided on the lower surface of the permanent magnet group 302a.
  • a ferromagnetic material 328b is provided on the upper surface of the permanent magnet group 302b.
  • “Ferromagnetic material” refers to a member having a saturation magnetization of 1.0 T or more. Examples of the ferromagnetic materials 328a and 328b include electromagnetic soft iron, JIS: S 15C or permendur (iron-cobalt alloy), etc. Is used.
  • a pole piece 330a is provided on the opposing surface of the ferromagnetic body 328a. Similarly, a pole piece 330b is provided on the opposing surface of the ferromagnetic material 328b.
  • a magnetic field space is formed between the pole pieces 330a and 330b in the air gap.
  • the heat conducting members 332 that cover the outer surfaces of the pole pieces 330a and 330b are further provided on the opposing surfaces of the ferromagnetic bodies 328a and 328b, respectively.
  • the heat conductive member 332 covering the outer surface of the pole piece 330a is provided so as to straddle the lower surfaces of the permanent magnet groups 304a and 306a and the ferromagnetic body 328a.
  • the heat conducting member 332 that covers the outer surface of the pole piece 330b is provided so as to straddle the upper surfaces of the permanent magnet groups 304b and 306b and the ferromagnetic material 328b.
  • the same material as that of the above-described heat conductive member 22 is used.
  • a tubular heater 334 is embedded in the heat conducting member 332. Further, in the heat conducting member 332, a tubular temperature sensor 336 is embedded in the vicinity of the tubular heater 334.
  • the tubular heater 334 is arranged without a gap in an arrangement hole provided in the heat conducting member 332. Similarly, the temperature sensor 336 is arranged without a gap in the arrangement hole provided in the heat conducting member 332. The heat generated by the tubular heater 334 is quickly transferred to each component of the magnetic field generating device 300 via the heat conducting member 332.
  • the temperature sensor 336 quickly generates heat generated by the tubular heater 334. Can be sensed. Therefore, it is possible to prevent the heating value of the tubular heater 334 from becoming larger than necessary.
  • the tubular heater 334 is disposed in the vicinity of each permanent magnet group. Therefore, when the amount of heat generated by the tubular heater 334 becomes larger than necessary, the permanent magnet 314 constituting each permanent magnet group is thermally demagnetized. There is a risk of it. However, this can be prevented because the temperature sensor 336 can quickly detect heat.
  • a plate-like yoke 338a is arranged on the upper surface of the permanent magnet group 302a, and a plate-like yoke 338b is arranged on the lower surface of the permanent magnet group 302b.
  • the plate-like yokes 338a and 338b have two convex portions and are connected to each other by a substantially ⁇ -type pig iron 340a and 340b. Pig iron 340a, 340b Each of the convex portions is in contact with the heat conducting member 320.
  • the surface heaters 342 are provided on the side surfaces of the yokes 340a and 340b, and the heat generated by the sheet heater 342 is transferred to the heat transfer member 320 via the yokes 340a and 340b. It is promptly transmitted to each component of the magnetic field generator 300 through the conductive member 320.
  • each component of the magnetic field generator 300 may be covered with a heat insulating member having an opening corresponding to the position of the air gap, for example, due to the vacuum heat insulating material force.
  • each permanent magnet group can be more stably maintained at a constant temperature, and a uniform and desired magnetic field can be stably generated in the magnetic field generation space formed between the permanent magnet groups 302a and 302b. Can be generated.
  • the magnetic field generator 300 the case where all the permanent magnets 314 are coated with the coating material 312 has been described, but some of the effects on the magnetic field strength and the uniformity of the magnetic field strength are considered to be relatively large. Only the permanent magnet 314 may be coated with the coating material 312. Also, coat the coating material 312 on a part of the surface of the permanent magnet 314.
  • each permanent magnet 20 may be coated with a coating material 312.
  • each permanent magnet 70 may be coated with the coating material 312 in the above-described permanent magnet groups 66a and 66b.
  • the present invention can be applied to any magnetic field generator, and can be applied to a magnetic field generator disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-41715.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

　ランニングコストを上昇させることなく、簡単に均一かつ所望の強度の磁界を安定して発生させることができる、磁界発生装置１０を提供する。磁界発生装置１０は、一対の板状継鉄１２ａ，１２ｂを含む。板状継鉄１２ａ，１２ｂの対向面にはそれぞれ磁極１４ａ，１４ｂが設けられる。磁極１４ａは永久磁石群１６ａを含み、磁極１４ｂは永久磁石群１６ｂを含む。永久磁石群１６ａ，１６ｂは、それぞれ複数の永久磁石２０と複数の熱伝導部材２２とを一体的に設けることによって略円盤状に形成される。板状継鉄１２ａ，１２ｂに埋設される管状ヒータ３４が発する熱は、板状継鉄１２ａ，１２ｂを介して永久磁石群１６ａ，１６ｂを構成する各永久磁石２０および各熱伝導部材２２に伝えられる。

Description

明 細 書
磁界発生装置
技術分野
[0001] この発明は、磁界発生装置に関し、より特定的には、 MRI (Magnetic Resonance Im aging)装置等に用いられる永久磁石型の磁界発生装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、磁界発生装置によって発生させた磁界 (静磁界）内に被検体を配置し、当該 被検体の断層イメージを取得する装置として、 MRI装置等が知られて 、る。
[0003] MRI装置に用いられる磁界発生装置の一例として、図 28に磁界発生装置 1を示す 。磁界発生装置 1は、 4本の柱状継鉄 2によって連結され空隙を形成して対向配置さ れる一対の板状継鉄 3を含む。一対の板状継鉄 3の対向面にはそれぞれ磁極 4が設 けられる。各磁極 4は、板状継鉄 3の対向面に固定される永久磁石群 4aと永久磁石 群 4aの対向面に固定される磁極片 4bとを含む。永久磁石群 4aは図示しない複数の 永久磁石によって構成される。このように磁界発生源として永久磁石群 4aを用いるこ とによって、電磁石に電力を供給して磁界を発生させる場合と比較して、ランニングコ ストを抑えることができる。また、電磁石を駆動するための電源装置等が不要であるの で、装置を小さくできる。
[0004] このような磁界発生装置 1では、鮮明な断層イメージを取得するために、空隙内の 磁界空間 5において 0. 02T〜3. 0Τの範囲で均一度の精度が I X 10— 4以内（100P ΡΜ以内）の磁界を発生させる必要がある。しかし、永久磁石群 4aを構成する永久磁 石として近年多く用いられる Nd Fe B系焼結磁石では、残留磁束密度の温度係 数が約 0. 1%Z°Cであるため、温度変化によって磁気特性が変化し、均一かつ所 望の強度の磁界を発生させることが難しい。そこで、図 29に示すように、断熱部材 6 によって 4本の柱状継鉄 2とそれぞれ磁極 4が設けられる一対の板状継鉄 3とを覆い 、周囲温度の変化に伴う磁界発生装置 1の各構成要素 (特に永久磁石群 4a)の温度 変化を抑える技術が一般に普及して 、る。
[0005] さらに、断熱部材 6に加えてヒータによって永久磁石群 4aを一定温度に保つ技術 が一般に普及している。その一例としてたとえば特許文献 1には、断熱部材 6の内面 に面状ヒータを設け、加熱された空気をファンによって断熱部材 6内で流動させる技 術が開示されている。また、特許文献 2には、一対の板状継鉄 3の対向面と反対側の 面にそれぞれ面状ヒータを設ける技術が開示されている。さらに、特許文献 3には、 一対の板状継鉄 3の側面にそれぞれ面状ヒータを設ける技術が開示されて ヽる。し かし、特許文献 1の技術では、ファンで強制的に空気を流動させるために温度制御 に関する装置が複雑になるという問題があった。その上、空気を媒介とするので面状 ヒータが発する熱を永久磁石群 4aに効率よく伝えることができないという問題があつ た。また、特許文献 2および 3の技術では、面状ヒータの板状継鉄 3に接する面と反 対側の面力も面状ヒータの発する熱が放散してしまい、永久磁石群 4aに効率よく熱 を伝えることができな ヽと 、う問題があった。
[0006] この種の問題を解決するために特許文献 4には、ヒータを永久磁石群 4aあるいは 板状継鉄 3等に内蔵する技術が開示されている。特許文献 4の技術によれば、ヒータ の発する熱の外部への放散が抑えられる。
特許文献 1：特開昭 63—43649
特許文献 2：特開昭 63 - 278310
特許文献 3：特開平 8— 266506
特許文献 4:国際公開 W099Z65392
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] しかし、特許文献 4の技術ではヒータ力も離れた部分に熱が伝わりにくぐヒータから 離れた位置に配置される磁界発生装置の構成要素においては、ヒータの発する熱に 対する温度追従性および温度制御性が悪くなるという問題があった。また、ヒータから の距離によって磁界発生装置の各構成要素に伝えられる熱量が大きく異なり、磁界 発生装置の各構成要素に均一に熱が伝えられず、温度むらが生じるという問題があ つた。一般に、柱状継鉄 2や板状継鉄 3として用いられる炭素鋼ゃ铸鉄の熱伝導率 は 75WZm'K程度である。これに対して、 Nd— Fe— B系焼結磁石の熱伝導率は、 9WZm'K程度であり、柱状継鉄 2や板状継鉄 3の熱伝導率よりも低い。また、永久 磁石群 4aは隣り合う各永久磁石を熱伝導率の低い接着剤で固着することによって構 成されている。このために、これらの問題は特に永久磁石群 4aにおいて顕著に現れ 、均一かつ所望の強度の磁界を発生できな 、恐れがあった。
[0008] 温度追従性および温度制御性の向上や温度むら低減のためにヒータを多数用い ると、装置が複雑になる上にヒータの駆動に要する電力が増し、ランニングコストが上 昇してしまう。
[0009] それゆえに、この発明の主たる目的は、ランニングコストを上昇させることなぐ簡単 に均一かつ所望の強度の磁界を安定して発生させることができる、磁界発生装置を 提供することである。
課題を解決するための手段
[0010] この発明のある見地によれば、複数の永久磁石を有する第 1永久磁石群と、第 1永 久磁石群の一端面に設けられる磁極片とをそれぞれ含み、それぞれの磁極片が相 互に空隙を形成して対向配置される一対の磁極、少なくとも一対の磁極に熱を与え る加熱手段、および第 1永久磁石群の少なくとも一部の隣り合う永久磁石間に設けら れる熱伝導部材を備える、磁界発生装置が提供される。
[0011] この発明では、第 1永久磁石群の隣り合う永久磁石間に設けられる熱伝導部材によ つて、加熱手段が発する熱が第 1永久磁石群の隣り合う永久磁石に均一かつ速やか に伝えられる。したがって、温度追従性および熱制御性に優れ、第 1永久磁石群を 簡単にむらなく一定温度に保ち、均一かつ所望の強度の磁界を安定して発生させる ことができる。また、第 1永久磁石群に熱が伝わりやすいので、加熱手段の駆動に要 するエネルギーを抑えることができ、ランニングコストが上昇することもな 、。
[0012] この発明の他の見地によれば、複数の永久磁石を有する第 1永久磁石群と、第 1永 久磁石群の一端面に設けられる磁極片と、複数の永久磁石を有しかつ磁極片の外 側面に設けられる第 2永久磁石群とをそれぞれ含み、それぞれの磁極片が相互に空 隙を形成して対向配置される一対の磁極、少なくとも一対の磁極に熱を与える加熱 手段、および第 2永久磁石群の少なくとも一部の隣り合う永久磁石間に設けられる熱 伝導部材を備える、磁界発生装置が提供される。
[0013] 一般に、一対の磁極片の外側面に漏洩磁束防止用の第 2永久磁石群がそれぞれ 設けられる磁界発生装置が知られている。このような磁界発生装置において、空隙に 近い位置に配置される第 2永久磁石群の温度は、第 1永久磁石群の温度と比較して 周囲温度の変化に伴って変化しやすい。この発明では、第 2永久磁石群の隣り合う 永久磁石間に設けられる熱伝導部材によって、加熱手段が発する熱が第 2永久磁石 群の隣り合う永久磁石に均一かつ速やかに伝えられる。したがって、周囲温度の影 響を受けやすい第 2永久磁石群を簡単にむらなく一定温度に保ち、均一かつ所望の 強度の磁界を安定して発生させることができる。また、第 2永久磁石群に熱が伝わり やすいので、加熱手段の駆動に要するエネルギーを抑えることができ、ランニングコ ストが上昇することもない。
[0014] この発明のその他の見地によれば、複数の永久磁石を有する第 1永久磁石群と、 第 1永久磁石群の一端面に設けられる磁極片と、複数の永久磁石をそれぞれ有しか つ磁極片の外側面に設けられる複数の第 2永久磁石群とをそれぞれ含み、それぞれ の磁極片が相互に空隙を形成して対向配置される一対の磁極、少なくとも一対の磁 極に熱を与える加熱手段、および、少なくとも一部の隣り合う第 2永久磁石群間に設 けられる熱伝導部材を備える、磁界発生装置が提供される。
[0015] この発明では、隣り合う第 2永久磁石群間に設けられる熱伝導部材によって、加熱 手段が発する熱が隣り合う第 2永久磁石群に均一かつ速やかに伝えられる。したがつ て、周囲温度の影響を受けやすい第 2永久磁石群を簡単にむらなく一定温度に保つ ことができる。また、隣り合う第 2永久磁石群の温度差を低減し、均一かつ所望の強 度の磁界を安定して発生させることができる。また、第 2永久磁石群に熱が伝わりや すいので、加熱手段の駆動に要するエネルギーを抑えることができ、ランニングコスト が上昇することもない。さらに、隣り合う第 2永久磁石群間に熱伝導部材を設けるのみ でよぐ第 2永久磁石群の隣り合う永久磁石間に熱伝導部材を設ける場合と比べて、 磁界発生装置の部品点数を抑えることができ、製造工程を削減することができる。
[0016] なお、「熱伝導部材」とは、少なくとも第 1永久磁石群および第 2永久磁石群よりも熱 伝導率が大きい部材をいう。
[0017] 好ましくは、第 2永久磁石群の表面の少なくとも一部に設けられる熱伝導部材を含 む。このように第 2永久磁石群の表面にも熱伝導部材を設けることによって、加熱手 段が発する熱が第 2永久磁石群により均一かつ速やかに伝えられる。したがって、均 一かつ所望の強度の磁界をより安定して発生させることができる。
[0018] また好ましくは、加熱手段が熱伝導部材に埋設される。このように加熱手段を熱伝 導部材に埋設することによって、加熱手段の発する熱が外部に放散することなく熱伝 導部材に伝えられるので、永久磁石群により速やかに効率よく熱を伝えることができ る。また、永久磁石群により熱が伝わりやすくなるので、加熱手段の駆動に要するェ ネルギーをさらに抑え、ランニングコストを抑えることができる。
[0019] また好ましくは、少なくとも一部の永久磁石に形成される熱伝導率 150WZm'K以 上のコーティング材を含む。このように永久磁石にコーティング材を形成することによ つて、加熱手段が発する熱がコーディング材によって永久磁石ひいては永久磁石群 により均一かつ速やかに伝えられる。したがって、均一かつ所望の強度の磁界をより 安定して発生させることができる。
[0020] また好ましくは、加熱手段の近傍に配置される温度センサを含む。このように加熱 手段の近傍に温度センサを配置することによって、加熱手段が発する熱を素早く感 知することができ、加熱手段の発熱量が必要以上に大きくなることを防止できる。特 に、加熱手段が永久磁石群に配置されるあるいはその近傍に配置される場合、加熱 手段の発熱量が必要以上に大きくなると永久磁石が熱減磁してしまう恐れがある。し かし、加熱手段の近傍に温度センサを配置することによってこれを防ぐことができる。
[0021] また好ましくは、永久磁石群の周囲を覆う断熱材を含む。このように永久磁石群の 周囲を断熱材で覆うことによって、周囲温度の変化に伴う永久磁石群の温度変化が 抑えられる。したがって、永久磁石群をより安定して一定温度に保つことができる。ま た、永久磁石群の熱が外部に放散されにくぐ永久磁石群の温度が低下しにくくなる ので、加熱手段の駆動に要するエネルギーをさらに抑え、ランニングコストを抑えるこ とができる。断熱材としては、たとえば、グラスウール等の無機繊維系断熱材あるいは 発泡スチロールやウレタンフォーム等の発泡プラスチック系断熱材等力 なるコア材 を、ガスが透過しにく 、金属フィルム等力もなるパッケージによって真空パックした真 空断熱材が好適に用いられる。
[0022] また好ましくは、永久磁石群の周囲を覆う蓄熱部材を含む。この場合、蓄熱部材が 永久磁石群の熱を保持し、永久磁石群の温度が低下した際には蓄熱部材によって 保持される熱が永久磁石群に伝えられる。したがって、永久磁石群をより安定して一 定温度に保つことができる。また、永久磁石群の温度が低下した際には蓄熱部材か ら永久磁石群に熱が伝えられるので、加熱手段の駆動に要するエネルギーをさらに 抑え、ランニングコストを抑えることができる。蓄熱部材に含まれる蓄熱材としては、蓄 熱量が大きぐ安定して熱を保持できる無機水和塩が好適に用いられる。
図面の簡単な説明
圆 1]この発明の一実施形態を示す斜視図解図である。
[図 2]図 1の実施形態の側面図解図である。
[図 3]板状継鉄の対向面に設けられる永久磁石群の一例を示し、 (a)は平面図解図 であり、（b)は側面図解図である。
[図 4]図 3の永久磁石群における面状ヒータの配置態様を示し、 (a)は平面図解図で あり、（b)は側面図解図である。
[図 5]管状ヒータが埋設される熱伝導部材を含む永久磁石群の要部を示す斜視図解 図である。
[図 6]管状ヒータが埋設される熱伝導部材を含む他の永久磁石群の要部を示し、 (a) は熱伝導部材において永久磁石の側面に沿う端部に管状ヒータが埋設される永久 磁石群を示す斜視図解図であり、 (b)は熱伝導部材において拡大された端部に管状 ヒータが埋設される永久磁石群を示す斜視図解図である。
[図 7]板状継鉄の対向面に設けられる永久磁石群の他の例を示し、 (a)は平面図解 図であり、（b)は側面図解図である。
[図 8]板状継鉄の対向面に設けられる永久磁石群のその他の例を示し、 (a)は平面 図解図であり、（b)は側面図解図である。
[図 9]板状継鉄の対向面に設けられる永久磁石群のその他の例を示し、 (a)は平面 図解図であり、（b)は側面図解図である。
圆 10]図 8の永久磁石群を構成する永久磁石および熱伝導部材を示す斜視図であ る。
[図 11]実験条件および実験結果を示すグラフであり、 (a)は周囲温度の推移を示し、 (b)は永久磁石群の温度の推移を示し、 (c)は平均磁界強度の変化率の推移を示 す。
圆 12]実験に用いた磁界発生装置を示す側面図解図である。
圆 13]この発明の他の実施形態を示す側面図解図である。
圆 14]この発明のその他の実施形態を示す斜視図解図である。
[図 15]図 14の実施形態の側面図解図である。
[図 16]磁極片の外側面に設けられる永久磁石群の一例を示し、 (a)は平面図解図で あり、（b)は側面図解図である。
[図 17]図 16の永久磁石群の表面を覆う熱伝導部材の配置態様を示し、 (a)は平面 図解図であり、（b)は側面図解図である。
圆 18]この発明のその他の実施形態を示す側面図解図である。
圆 19]この発明のその他の実施形態を示す側面図解図である。
圆 20]真空断熱材および蓄熱部材を示す断面図解図である。
圆 21]この発明のその他の実施形態を示す斜視図解図である。
[図 22]図 21の実施形態の側面図解図である。
[図 23]磁極片の外側面に設けられる複数の永久磁石群間における熱伝導部材の配 置態様を示し、（a)は平面図解図であり、（b)は側面図解図である。
[図 24]磁極片の外側面に設けられる永久磁石群間に配置され管状ヒータが埋設され る熱伝導部材の一例を示す斜視図解図である。
[図 25]磁極片の外側面に設けられる複数の永久磁石群の端面を覆う熱伝導部材の 配置態様を示し、（a)は平面図解図であり、（b)は側面図解図である。
圆 26]この発明のその他の実施形態を示し、（a)は斜視図解図であり、（b)は断面図 解図であり、（c)は要部の平面図解図である。
[図 27]図 26の永久磁石群を示す正面図解図である。
[図 28]従来技術の磁界発生装置を示し、（a)は正面図解図であり、（b)は平面図解 図である。
[図 29]従来技術の磁界発生装置を示す斜視図解図である。
符号の説明 [0024] 10, 10a, 10b, 10c, lOd, lOe, lOf, lOg, 200, 300 磁界発生装置 12a, 12b, 338a, 338b 板状継鉄
14a, 14b, 62a, 62b, 202a, 202b 磁極
16a, 16b, 36a, 36b, 38a, 38b, 40a, 40b, 42a, 42b44a, 44b, 46a, 46b, 64a, 64b, 66a, 66b, 102a, 102b, 204a, 204b, 302a, 302b, 304a, 304b, 306a, 306b, 308a, 308b, 310a, 310b, 322a, 322b 永久磁石群
18a, 18b, 330a, 330b 磁極片
20, 20a, 20b, 68, 70, 206, 314 永久磁石
22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 72, 74, 104, 104a, 106, 316, 318, 3 20, 324, 326, 332 熱伝導部材
24, 336 温度センサ
34, 34a, 34b, 334 管状ヒータ
35, 342 面状ヒータ
48a, 48b, 76a, 76b, 80a, 80b 真空断熱材
56a, 56b, 90a, 90b, 92a, 92b 蓄熱部材
312 コーティング材
発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図 1および図 2を参照して、この発明の一実施形態の磁界発生装置 10は、オーブ ンタイプの MRI装置用の磁界発生装置であり、空隙を形成して対向配置される一対 の板状 ϋ鉄 12a, 12bと、一対の磁極 14a, 14bとを含む。
[0026] 磁極 14aは永久磁石群 16aと磁極片 18aとを含む。同様に、磁極 14bは永久磁石 群 16bと磁極片 18bとを含む。永久磁石群 16aは板状継鉄 12aの板状継鉄 12bとの 対向面に固定される。同様に、永久磁石群 16bは板状継鉄 12bの板状継鉄 12aとの 対向面に固定される。また、磁極片 18aは永久磁石群 16aの永久磁石群 16bとの対 向面に固着される。同様に、磁極片 18bは永久磁石群 16bの永久磁石群 16aとの対 向面に固着される。図 2からわかるように、このような一対の磁極 14a, 14bにおいて、 磁極片 18a, 18bは空隙を形成して対向配置される。また、図 2に示すように、各永久 磁石群 16a, 16bは、複数の永久磁石 20と複数の熱伝導部材 22とを含む。
[0027] 図 3 (a)および図 3 (b)力もわ力るように、永久磁石群 16aは、複数の永久磁石 20と 複数の熱伝導部材 22とを一体的に設けることによって略円盤状に形成される。永久 磁石群 16aにおいて、熱伝導部材 22は、所定の方向 {図 3 (a)および図 3 (b)では横 方向 こ隣り合う永久磁石 20間に配置され、端面側からみて所定の方向 {図 3 (a)で は縦方向 }に延びる格子状の配置態様となる。
[0028] 永久磁石群 16aの周縁部を構成する永久磁石 20の外側面は、永久磁石群 16aを 断面円形に形成できるように曲面状に形成され、その高さは約 50mmである。また、 永久磁石群 16aの周縁部以外の部分を構成する永久磁石 20は、両端面（上面およ び下面）の各辺が約 50mmで高さが約 50mmの直方体（略立方体)状に形成される 。また、熱伝導部材 22は、厚みが約 0. 35mmで高さが約 100mmの板状に形成さ れる。
[0029] 図 3 (b)に示すように、永久磁石群 16aは、永久磁石 20を上下に二段重ねることに よって、その高さが約 100mmとなる。板状継鉄 12aに固定された永久磁石群 16aに ぉ 、て、板状継鉄 12aの対向面側に配置される各永久磁石 20および各熱伝導部材 22は板状継鉄 12aの対向面と接する（図 2参照)。永久磁石群 16bは、永久磁石群 1 6aと同様に構成され、永久磁石群 16aと同様に板状継鉄 12bの対向面に配置される
[0030] なお、この実施形態では、永久磁石群 16a, 16bの形状を略円盤状（断面円形）と したが、永久磁石群 16a, 16bの形状は任意に設定できる。また、図 3 (a)および図 3 (b)においては理解を容易にするために、熱伝導部材 22の厚みが大きく表されてい る。
[0031] 永久磁石群 16a, 16bの永久磁石 20としては、たとえば高飽和磁束密度タイプの N d— Fe— B系焼結磁石が用いられる。永久磁石 20の熱伝導率は、約 9WZm'Kで ある。このような永久磁石 20は、図示しない複数の磁石単体を接着剤等で固着する ことによって構成される。また、熱伝導部材 22はたとえばアルミニウム力 なり、熱伝 導部材 22の熱伝導率は 150WZm*K以上である。
[0032] また、図 3 (a)に示すように、端面側からみて、永久磁石群 16aの側面には、直径方 向に並ぶように温度センサ 24が取り付けられる。図 3 (b)に示すように、側面側からみ て、温度センサ 24は、上下に二段重ねられる永久磁石 20に対応して上下に並ぶよう に永久磁石群 16aの側面に取り付けられる。永久磁石群 16bについても同様に温度 センサ 24が取り付けられる。温度センサ 24は図示しないコントローラによって制御さ れ、温度センサ 24によって測定された温度 (測定温度）つまり永久磁石群 16a, 16b の温度がコントローラによって取得される。
[0033] なお、温度センサ 24の配置場所および個数は任意に設定することができる。また、 温度センサ 24としては、熱電対、測温抵抗体、サーミスタ等が用いられる公知の温度 センサを適用することができる。
[0034] 図 1および図 2に戻って、磁極片 18aは、永久磁石群 16aの対向面に配置される円 板状のベースプレートを含む。ベースプレートはたとえば鉄からなり、ベースプレート の主面にはうず電流の発生を防止するための珪素鋼板が形成される。珪素鋼板は、 複数のブロック状積層体力 なりベースプレート上に固着される。また、ベースプレー トの周縁部には、磁界強度を上げかつ磁界の均一性を向上させるために、たとえば 鉄からなる環状突起 26が形成される。この環状突起 26によって形成される磁極片 1 8aの内側の凹部には図示しない傾斜磁場コイルが配置される。磁極片 18bについて も磁極片 18aと同様に構成される。
[0035] 板状継鉄 12a, 12bは、板状継鉄 12a, 12bのそれぞれの後方端部に接続される 支持継鉄 28によって磁気的に結合される。板状継鉄 12a, 12bと支持継鉄 28とは、 その接続部が略 90度の角度を有し側面視コ字状になるように接続される（図 2参照） 。また、板状継鉄 12aの対向面と反対側の面（下面）には、 4つの脚部 30が取り付け られる。
[0036] 磁界発生装置 10では、一対の磁極片 18a, 18b間の磁界空間 F (図 2参照）におい て、 0. 02T〜3. ΟΤの範囲で均一度の精度が 1 X 10—4以内（100PPM以内）の磁界 を発生させる必要がある。永久磁石群 16a, 16bの磁気特性は、磁界発生装置 10が 設置される部屋の温度 (周囲温度）の変化に伴う永久磁石群 16a, 16bの温度変化 によって変化してしまう。そこで、永久磁石群 16a, 16bの温度変化を抑えるための断 熱部材 32が設けられる（図 1参照)。断熱部材 32は、一対の磁極 14a, 14bがそれぞ れ設けられる一対の板状継鉄 12a, 12bと支持継鉄 28と 4つの脚部 30とを覆うように 設けられる。
[0037] 断熱部材 32は、たとえば、グラスウール等の無機繊維系断熱材ある 、は発泡スチ ロールやウレタンフォーム等の発泡プラスチック系断熱材力もなる。より効果的に永久 磁石群 16a, 16bの温度変化を抑えるために、当該断熱材を単体で用いるよりも熱伝 導率が小さい真空断熱材によって断熱部材 32を構成してもよい。なお、断熱部材 32 に覆われることによって、永久磁石群 16a, 16bのみならず磁界発生装置 10の各構 成要素の温度変化が抑えられることは 、うまでもな 、。
[0038] 磁界発生装置 10はさらに、周囲温度が変化しても永久磁石群 16a, 16bの温度を 一定に保っために、板状継鉄 12a, 12bに内蔵 (埋設)される管状ヒータ 34を含む。 加熱手段である管状ヒータ 34は、板状継鉄 12a, 12bの側面に設けられる配置孔内 に配置される。管状ヒータ 34は、発する熱を無駄なく伝えるために、たとえば耐熱性 の充填材等を用いて板状継鉄 12a, 12bに設けられる配置孔内に隙間なく配置され る。
[0039] 管状ヒータ 34は、たとえばアルミニウムやステンレス力もなる金属パイプ内に発熱体 を配置し、金属パイプ内に MgO (酸化マグネシウム)等の絶縁物を充填することによ つて構成される。管状ヒータ 34は、コントローラの指示に従って動作する図示しない 温度調整器からリード線を介して電力が供給されることによって熱を発する。管状ヒー タ 34の駆動時間および発熱量は、温度センサ 24の測定温度と予め定められた目標 温度との比較結果に基づいてコントローラが温度調整器の電力供給量を調整するこ とによって制御される。具体的に、コントローラは、測定温度の低下に伴って測定温 度が目標温度になるように管状ヒータ 34に電力の供給を開始する指示あるいは管状 ヒータ 34に供給する電力を増加させる指示を温度調整器に与える。管状ヒータ 34が 発する熱は、板状継鉄 12a, 12bを介して永久磁石群 16a, 16bの各永久磁石 20と 各熱伝導部材 22とに伝えられる。
[0040] なお、「目標温度」とは、温度センサ 24によって測定する温度の目標、すなわち永 久磁石群 16a, 16bを保つべき温度をいう。また、管状ヒータ 34によって発せられる 熱が永久磁石群 16a, 16bのみならず磁界発生装置 10の各構成要素に伝えられる ことはいうまでもない。
[0041] このような磁界発生装置 10では、板状継鉄 12a, 12bを介して永久磁石群 16a, 16 bに伝えられる管状ヒータ 34の熱力 永久磁石 20よりも熱伝導率が大きい熱伝導部 材 22によって永久磁石群 16a, 16bの隣り合う永久磁石 20に均一かつ速やかに伝 えられる。したがって、永久磁石群 16a, 16bを簡単にむらなく一定温度に保ち、磁 界空間 Fに均一かつ所望の強度の磁界を安定して発生させることができる。
[0042] また、永久磁石群 16a, 16bの各永久磁石 20に熱が伝わりやすいので、管状ヒータ 34に供給する電力を抑え、ランニングコストを抑えることができる。
[0043] なお、熱伝導部材 22は、磁界空間 Fにおける磁界強度の均一性および安定性を 悪ィ匕させないために、非磁性体であることが好ましい。熱伝導部材 22の材質は上述 のアルミニウムに限定されないが、その熱伝導率が 150WZm'K以上であることが 好ましぐアルミニウムに代えて銅等を熱伝導部材 22として用いることができる。この 他にも、より効率よく熱を各永久磁石 20に伝えるために、約 350WZm'Kとアルミ- ゥムゃ銅よりも熱伝導率が大きい高熱伝導性炭素繊維を熱伝導部材 22として用いる ことちでさる。
[0044] また、熱伝導部材 22の厚みは特に限定されないが、 10mm以下に設定することが 好ましい。熱伝導部材 22の厚みを 10mm以下に設定することで永久磁石 20の間隔 が広がり過ぎず、磁界空間 Fにおける磁界強度を大幅に低下させることがない。また 、磁界強度の均一性を大幅に悪ィ匕させることもない。
[0045] また、管状ヒータ 34に代えてあるいは加えて任意のヒータを用いることができ、その 配置場所および個数についても任意に設定できる。たとえば、支持継鉄 28に管状ヒ ータ 34を埋設してもよいし、図 4 (a)および図 4 (b)に示すように、面状ヒータ 35を永 久磁石群 16a, 16bの側面に取り付けてもよい。図 4 (a)に示すように、面状ヒータ 35 は各熱伝導部材 22と接していることが好ましぐこれによつて各永久磁石 20ひいては 永久磁石群 16a, 16bにより速やかに熱を伝えることができる。
[0046] この他にも図 5に示すように、端部に 2つの配置孔 23が設けられる熱伝導部材 22a と永久磁石 20aとによって永久磁石群 36a, 36bを構成し、各配置孔 23内に隙間なく 管状ヒータ 34aを配置するようにしてもよい。このように熱伝導部材 22aに管状ヒータ 3 4aを埋設することによって、面状ヒータ 35を用いる場合と比べ、管状ヒータ 34aによつ て発せられる熱が外部に放散することなく永久磁石群 36a, 36bに効率よく伝えられ る。熱伝導部材 22aの端部に配置孔をさらに設け、当該配置孔内に管状の温度セン サを配置することもできる。なお、図 5においては、永久磁石群 36a, 36bの一部が示 されている。
[0047] 一般に管状ヒータの外径は最小でも 5mm程度であるために、熱伝導部材の厚みを 薄く設定すると管状ヒータ 34aを埋設することが難しくなる。そこで、図 6 (a)に示すよ うに、永久磁石 20と永久磁石 20の側面に沿う形状の端部を有する熱伝導部材 22b とによって永久磁石群 38a, 38bを構成してもよい。この場合、熱伝導部材 22bの端 部に設けられる配置孔 23a内に管状ヒータ 34aが配置される。あるいは図 6 (b)に示 すように、拡大された端部を有する熱伝導部材 22cと熱伝導部材 22cの端部の形状 に対応するように一部を切り欠 、た永久磁石 20bとによって永久磁石群 40a, 40bを 構成してもよい。この場合、熱伝導部材 22cの拡大された端部に設けられる配置孔 2 3b内に管状ヒータ 34aが配置される。なお、図 6 (a)および図 6 (b)においては、永久 磁石群 38a, 38b, 40a, 40bのー咅カ ^示されて!/ヽる。
[0048] さらに、熱伝導部材の配置態様は上述の永久磁石群 16a, 16bに限定されない。
永久磁石群における熱伝導部材の配置態様の他の例を図 7から図 9に示す。
[0049] 図 7 (a)および図 7 (b)に示す永久磁石群 42a, 42bでは、熱伝導部材 22に加えて 、各永久磁石 20および各熱伝導部材 22の両端面（上面および下面）をそれぞれ覆 う円盤状の熱伝導部材 22dが設けられる。これによつて、板状継鉄 12a, 12bの対向 面と接する熱伝導部材 22dを介して各永久磁石 20と各熱伝導部材 22とに熱が伝え られ、ひいては永久磁石群 42a, 42bの対向面側に配置される熱伝導部材 22dに熱 が伝えられる。したがって、熱伝導部材 22のみの場合と比べ、各永久磁石 20により 均一かつ速やかに熱を伝えることができる。
[0050] 図 8 (a)および図 8 (b)に示す永久磁石群 44a, 44bでは、図 10からもわかるように 、縦方向、横方向および上下方向に隣り合う永久磁石 20間にそれぞれ熱伝導部材 22eが配置される。複数の熱伝導部材 22eは、端面側からみて縦および横方向に延 びる格子状の配置態様となる。図 8 (a)および図 8 (b)からわ力るように、各熱伝導部 材 22eの端部は互いに接している。このような永久磁石群 44a, 44bでは、隣り合う全 ての永久磁石 20間に熱伝導部材 22eが設けられることによって、各永久磁石 20によ り均一かつ速やかに熱を伝えることができる。
[0051] 図 9 (a)および図 9 (b)に示す永久磁石群 46a, 46bでは、端面側からみて縦方向 および横方向に隣り合う一部の永久磁石 20間に熱伝導部材 22fが配置される。複数 の熱伝導部材 22fは、端面側からみて十字状となるように配置される。このように端面 側からみて熱伝導部材 22fを十字状に配置することによって、磁界空間 Fにおける磁 界強度の均一性および安定性への影響が大き 、永久磁石群 46a, 46bの中央部近 傍に均一かつ速やかに熱を伝えることができる。
[0052] ついで、図 11を参照して、磁界発生装置 10と 200 (図 12参照）とを用いて、周囲温 度を低下させた場合の永久磁石群の温度および磁界強度を測定した実験例につい て説明する。
[0053] 磁界発生装置 10と 200との構成の差異は、磁界発生装置 200において一対の磁 極 202a, 202bを構成する永久磁石群 204a, 204bの隣り合う永久磁石 206間に熱 伝導部材が設けられて 、な 、ことのみである。
[0054] この実験では、図 11 (a)に示すように、周囲温度を 25°Cから 20°Cに低下させ、磁 界発生装置 10の永久磁石群 16aの温度と磁界発生装置 200の永久磁石群 204aの 温度とを測定した。また、磁界発生装置 10の磁界空間 Fにおける複数ポイントの磁界 強度と磁界発生装置 200の磁界空間 Fにおける複数ポイントの磁界強度とを測定し た。この実験では、磁界発生装置 10および 200の目標温度をそれぞれ 30°Cに設定 して測定を行った。
[0055] 永久磁石群 16a, 204aの温度変化の状態を図 11 (b)に示す。 A1は図 2において 永久磁石群 16aの下段の永久磁石 20に取り付けられる温度センサ 24の測定温度の 推移を示し、 B1は図 2において永久磁石群 16aの上段の永久磁石 20に取り付けら れる温度センサ 24の測定温度の推移を示す。同様に、 A2は図 12において永久磁 石群 204aの下段の永久磁石 206に取り付けられる温度センサ 24の測定温度の推 移を示し、 B2は図 12において永久磁石群 204aの上段の永久磁石 206に取り付け られる温度センサ 24の測定温度の推移を示す。 [0056] Al, Blと A2, B2とを比較して、各測定温度は周囲温度の低下に伴って低下した 。しかし、 Al, B1では、 A2, B2よりも温度低下の幅が抑えられ、短時間で目標温度 まで回復した。特に B1と B2とにおいて、温度低下の幅および目標温度への回復に 要する時間の差が大きくなつた。
[0057] このことから、磁界発生装置 10では、各熱伝導部材 22が板状継鉄 12aを介して伝 えられる熱を各永久磁石 20に速やかに伝え、磁界発生装置 200と比べて管状ヒータ 34の発熱量の増加に素早く追従できたことがわかる。特に、磁界発生装置 200では 板状継鉄 12aに接して ヽな 、永久磁石群 204aの上段の永久磁石 206に熱が伝わり にくかったのに対し、磁界発生装置 10では熱伝導部材 22によって永久磁石群 16a の上段の永久磁石 20にまで速やかに熱が伝えられたことがわかる。
[0058] また、 A2, B2では、時間経過に伴って目標温度に近づくものの目標温度で安定す る前 (矢印 XI, X2付近）に目標温度に対して上下に振れ、目標温度で安定するまで に時間を要した。これは、永久磁石群 204aに熱が伝わりにくいために、管状ヒータ 3 4の発熱量の増加と永久磁石群 204aの温度上昇とにタイムラグが生じ、その結果、 目標温度への回復に必要な熱量以上の熱量が永久磁石群 204aに伝えられたから である。 Al, B1では、このような現象は起こらなかった。
[0059] なお、永久磁石群 16bと永久磁石群 204bとにおいても温度変化の推移が図 11 (b )のようになることは 、うまでもな!/、。
[0060] ついで、平均磁界強度の変化率の推移を図 11 (c)に示す。 C1は磁界発生装置 10 の磁界空間 Fにおける平均磁界強度の変化率の推移を示し、 C2は磁界発生装置 2 00の磁界空間 Fにおける平均磁界強度の変化率の推移を示す。なお、「平均磁界 強度」とは、磁界空間 Fにおける複数ポイントの磁界強度の平均をいう。
[0061] C1と C2とを比較して、 C1では平均磁界強度の変化率の上昇幅が最大で 300PP Mであったのに対し、 C2では平均磁界強度の変化率の上昇幅が最大で 500PPMと なった。 C2をみて、磁界発生装置 200の永久磁石群 204a, 204bでは目標温度に 安定しにくいので {図 11 (b)、矢印 XI, X2付近をも参照 }、平均磁界強度の変化率 力 SOPPMで安定する前（矢印 X3付近）に OPPMに対して上下に振れ、 OPPMで安 定するまでに時間を要した。 C1では、このような現象は起こらな力つた。 [0062] このこと力ら、磁界発生装置 10では、永久磁石群 16a, 16bの温度の変動が小さく 、目標温度まで短時間で回復できるので、磁界発生装置 200よりも磁界空間 Fに所 望の強度の磁界を安定して発生できることがわかる。
[0063] ついで、図 13を参照して、この発明の他の実施形態の磁界発生装置 10aについて 説明する。
磁界発生装置 10aには、上述の磁界発生装置 10の永久磁石群 16a, 16bをそれ ぞれ覆う真空断熱材 48a, 48bと、真空断熱材 48a, 48bをそれぞれ覆うカバー 50a , 50bとが設けられる。その他については磁界発生装置 10と同様に構成されるので、 その重複する説明は省略する。
[0064] 真空断熱材 48aは、永久磁石群 16aの外径と略同寸法の内径を有する環状に形 成され、永久磁石群 16aの側面を覆うように板状継鉄 12aの対向面に配置される。真 空断熱材 48bは、真空断熱材 48aと同様に形成され、真空断熱材 48aと同様に永久 磁石群 16bの側面を覆うように板状継鉄 12bの対向面に配置される。
[0065] カバー 50aは、板状継鉄 12aの対向面に固定され、真空断熱材 48aの周囲を覆うこ とによって永久磁石群 16aの側面と接する真空断熱材 48aの動きを規制する。カバ 一 50bについても同様に、真空断熱材 48bの動きを規制するように板状継鉄 12bの 対向面に固定される。
[0066] 真空断熱材 48a, 48bは、それぞれ無機繊維系断熱材の一例であるグラスウール 力 なる多孔質のコア材 52とアルミラミネートフィルム力 なりコア材 52を収容するパ ッケージ 54とを含む。ノ ッケージ 54内は真空状態であり、真空断熱材 48a, 48bはコ ァ材 52をパッケージ 54によって真空パックすることによって構成される。このような真 空断熱材 48a, 48bの熱伝導率は、約 0. OlWZm'Kとなる。パッケージ 54内の真 空度が高 、ほど熱伝導率が小さくなることは 、うまでもな!/、。
[0067] このような磁界発生装置 10aでは、真空断熱材 48a, 48bがそれぞれ永久磁石群 1 6a, 16bを覆うことによって、永久磁石群 16a, 16bの熱が外部に放散することを防ぎ 、周囲温度の変化に伴う永久磁石群 16a, 16bの温度変化が抑えられる。したがって 、永久磁石群 16a, 16bをより安定して一定温度に保つことができる。
[0068] また、永久磁石群 16a, 16bの熱が外部に放散しにくぐ永久磁石群 16a, 16bの 温度が低下しにくくなるので、管状ヒータ 34に供給する電力を抑え、ランニングコスト を抑えることができる。
[0069] なお、真空断熱材 48a, 48bを複数の円弧状の部材によって構成するようにしても よい。
[0070] また、コア材 52の材質はグラスウールに限定されず、発泡プラスチック系断熱材で ある発泡スチロールやウレタンフォーム等の任意の材質を用いることができる。同様 に、パッケージ 54の材質はアルミラミネートフィルムに限定されず、プラスチックフィル ム等をパッケージ 54の材質として用いることができる。
[0071] ついで、磁界発生装置 10aと同じく図 13に示す磁界発生装置 10bについて説明す る。磁界発生装置 10bでは、磁界発生装置 10aの真空断熱材 48a, 48bに代えて蓄 熱部材 56a, 56bが用いられる。その他については磁界発生装置 10aと同様に構成 されるので、その重複する説明は省略する。
[0072] 蓄熱部材 56a, 56bは、それぞれ蓄熱材 58とポリポロピレン等の合成樹脂からなり 蓄熱材 58を収容するパッケージ 60とを含む。蓄熱材 58としては、蓄熱量が大きぐ 安定して熱を保持できる無機水和塩が好適に用いられる。蓄熱材 58として用いられ る無機水和塩の種類は特に限定されないが、難燃性であることが好ましぐたとえば 、塩ィ匕カルシウム水和物、硫酸ナトリウム水和物、酢酸ナトリウム水和物等が用いられ る。無機水和塩の他にもノラフィン等の有機化合物を蓄熱材 58として用いることもで きる。いずれの材質を用いた場合であっても、蓄熱材 58は、その蓄熱量が lOOjZg 以上でありかつ難燃性であることが好ま 、。
[0073] このような磁界発生装置 10bでは、蓄熱部材 56a, 56bの蓄熱材 58がそれぞれ永 久磁石群 16a, 16bの熱を保持する。そして、永久磁石群 16a, 16bの温度が低下し た際には、蓄熱材 58によって保持される熱が永久磁石群 16a, 16bに伝えられる。し たがって、永久磁石群 16a, 16bをより安定して一定温度に保つことができる。
[0074] また、永久磁石群 16a, 16bの温度が低下した際には蓄熱材 58から永久磁石群 1 6a, 16bに熱が伝えられるので、管状ヒータ 34に供給する電力を抑え、ランニングコ ストを抑えることができる。
[0075] ついで、図 14および図 15を参照して、この発明のその他の実施形態の磁界発生 装置 10cについて説明する。
磁界発生装置 10cでは、上述の磁界発生装置 10の一対の磁極 14a, 14bに代え て一対の磁極 62a, 62bが用いられる。その他については磁界発生装置 10と同様に 構成されるので、その重複する説明は省略する。
[0076] 磁極 62aは、永久磁石群 64aと磁極片 18aと複数の永久磁石群 66aとを含む。同 様に、磁極 62bは、永久磁石群 64bと磁極片 18bと複数の永久磁石群 66bとを含む
[0077] 図 15に示すように、永久磁石群 64aは、複数の永久磁石 68によって構成され、板 状継鉄 12aの対向面に固定される。同様に、永久磁石群 64bは、複数の永久磁石 6 8によって構成され、板状継鉄 12bの対向面に固定される。磁極片 18aは永久磁石 群 64aの対向面に固着される。同様に、磁極片 18bは永久磁石群 64bの対向面に 固着される。複数の永久磁石群 66aは、漏洩磁束防止用として磁極片 18aの外側面 にそれぞれ固着される。同様に、複数の永久磁石群 66bは、漏洩磁束防止用として 磁極片 18bの外側面にそれぞれ固着される。
[0078] なお、この実施形態では、永久磁石群 64a, 64bが第 1永久磁石群に相当し、永久 磁石群 66a, 66bが第 2永久磁石群に相当する。
[0079] 図 16 (a)および図 16 (b)からわ力るように、永久磁石群 66aは、複数の永久磁石 7 0と複数の熱伝導部材 72とを一体的に設けることによって、一側面が磁極片 18aの 外側面の形状に対応する略直方体状に形成される。図 16 (a)および図 16 (b)に示 すように、永久磁石群 66aにおいて、永久磁石 70は、前後 {図 16 (a)では縦 }に二段 重ねられかつ上下に二段重ねられる。また、永久磁石群 66aにおいて、熱伝導部材 72は、所定の方向 {図 16 (a)および図 16 (b)では横方向 }に隣り合う永久磁石 70間 にそれぞれ配置され、端面側力もみて所定の方向 {図 16 (a)では縦方向 }に延びる 格子状の配置態様となる。磁極片 18aに固着された永久磁石群 66aにおいて、磁極 片 18a側の各永久磁石 70および各熱伝導部材 72は磁極片 18aと接する。永久磁石 群 66bは、永久磁石群 66aと同様に構成され、永久磁石群 66aと同様に磁極片 18b に設けられる。
[0080] 永久磁石群 66a, 66bの永久磁石 70としては、高保磁力タイプの Nd—Fe— B系磁 石が用いられる。永久磁石 70の熱伝導率は約 9WZm'Kである。このような永久磁 石 70は、図示しない複数の磁石単体を接着剤等で固着することで構成される。また 、熱伝導部材 72は、厚み 0. 35mmのたとえばアルミニウム力 なり、熱伝導部材 72 の熱伝導率は 150WZm'K以上である。なお、図 16 (a)および図 16 (b)においては 理解を容易にするために、熱伝導部材 22の厚みが大きく表されて 、る。
[0081] 図 14および図 15に戻って、管状ヒータ 34が発する熱は、板状継鉄 12a, 12b、永 久磁石群 64a, 64bおよび磁極片 18a, 18bを順に伝わり、永久磁石群 66a, 66bの 各永久磁石 70および各熱伝導部材 72に伝えられる。
[0082] このような磁界発生装置 10cでは、磁極片 18a, 18bを介して永久磁石群 66a, 66 bに伝えられる管状ヒータ 34の熱力 永久磁石 70よりも熱伝導率が大きい熱伝導部 材 72によって、隣り合う永久磁石 70に均一かつ速やかに熱が伝えられる。したがつ て、空隙に近く周囲温度の影響を受けやすい永久磁石群 66a, 66bであっても、簡 単にむらなく一定温度に保ち、磁界空間 Fに均一かつ所望の強度の磁界を安定して 発生させることができる。
[0083] また、永久磁石群 66a, 66bの各永久磁石 70に熱が伝わりやすいので、管状ヒータ 34に供給する電力を抑え、ランニングコストを抑えることができる。
[0084] なお、熱伝導部材 72は、磁界空間 Fにおける磁界強度の均一性および安定性を 悪ィ匕させないために、非磁性体であることが好ましい。また、熱伝導部材 72の材質は 上述のアルミニウムに限定されない。熱伝導部材 72の材質として銅や高熱伝導性炭 素繊維等を用いることができる。
[0085] また、熱伝導部材の配置態様は上述の永久磁石群 66a, 66bに限定されず、たと えば、縦方向、横方向および上下方向に隣り合う全ての永久磁石 70間に熱伝導部 材を配置するようにしてもょ 、。
[0086] また、上述の永久磁石群 36a, 36b (図 5参照）のように、配置孔が設けられる熱伝 導部材によって永久磁石群 66a, 66bを構成し、当該熱伝導部材の配置孔内に管状 ヒータを配置するようにしてもょ ヽ。熱伝導部材に管状ヒータを埋設することによって、 管状ヒータによって発せられる熱が外部に放散することなく永久磁石群 66a, 66bの 各永久磁石 70に効率よく伝えられる。 [0087] また、図 17 (a)および図 17 (b)に示すように、複数の板状の熱伝導部材 74によつ て永久磁石群 66a, 66bの表面を覆うようにしてもよい。これによつて、各永久磁石 70 により均一かつ速やかに熱を伝えることができる。したがって、周囲温度の影響を受 けやす 、永久磁石群 66a, 66bをより安定してむらなく一定温度に保つことができ、 磁界空間 Fに均一かつ所望の強度の磁界をより安定して発生させることができる。ま た、配置孔が設けられる熱伝導部材によって永久磁石群 66a, 66bの表面を覆い、 当該熱伝導部材の配置孔内に管状ヒータを配置するようにしてもょ 、。
[0088] さらに、図 18に示す磁界発生装置 10dのように、永久磁石群 64a, 64bに代えて上 述の永久磁石群 16a, 16bを用いてもよい。これによつて、永久磁石群 16a, 16b, 6 6aおよび 66bを簡単にむらなく一定温度に保つことができ、磁界空間 Fに均一かつ 所望の強度の磁界をより安定して発生させることができる。また、熱伝導部材 22によ つて効率よく熱が伝えられる永久磁石群 16a, 16bを介して、磁極片 18a, 18bひい ては永久磁石群 66a, 66bに速やかに熱が伝えられるので、管状ヒータ 34に供給す る電力を抑え、ランニングコストを抑えることができる。
[0089] ついで、図 19を参照して、この発明のその他の実施形態の磁界発生装置 10eにつ いて説明する。
磁界発生装置 10eには、上述の磁界発生装置 10dの永久磁石群 16a, 16bをそれ ぞれ覆う真空断熱材 76a, 76bと、真空断熱材 76a, 76bをそれぞれ覆うカバー 78a , 78bと、複数の永久磁石群 66a, 66bをそれぞれ覆う真空断熱材 80a, 80bとが設 けられる。その他については磁界発生装置 10dと同様に構成されるので、その重複 する説明は省略する。
[0090] 真空断熱材 76aは、永久磁石群 16aの外径と略同寸法の内径を有する環状に形 成され、永久磁石群 16aの側面を覆うように板状継鉄 12aの対向面に配置される。真 空断熱材 76bは、真空断熱材 76aと同様に形成され、真空断熱材 76aと同様に板状 継鉄 12bの対向面に配置される。
[0091] カバー 78aは、板状継鉄 12aの対向面に固定され、真空断熱材 76aの周囲を覆うこ とによって永久磁石群 16aの側面と接する真空断熱材 76aの動きを規制する。カバ 一 78bについても同様に、真空断熱材 76bの動きを規制するように板状継鉄 12bの 対向面に固定される。
[0092] 真空断熱材 80aは、断面コ字状に形成され、永久磁石群 66aの周囲を覆うように配 置される。真空断熱材 80bは、真空断熱材 80aと同様に形成され、真空断熱材 80aと 同様に永久磁石群 66bの周囲を覆うように配置される。
[0093] 図 20に示すように、真空断熱材 76aは、コア材 82とコア材 82を収容するパッケ一 ジ 84とを含み、ノ ッケージ 84でコア材 82を真空パックすることによって構成される。 真空断熱材 76bについても同様である。また、真空断熱材 80aは、コア材 86とコア材 86を収容するパッケージ 88とを含み、パッケージ 88でコア材 86を真空パックするこ とによって構成される。真空断熱材 80bについても同様である。このような真空断熱 材 76a, 76b, 80aおよび 80bの熱伝導率は、それぞれ約 0. OlWZm'Kとなる。コ ァ材 82, 86には上述の真空断熱材 48a, 48bのコア材 52と同様の材質が用いられ 、パッケージ 84, 88には上述の真空断熱材 48a, 48bのパッケージ 54と同様の材質 が用いられる。
[0094] このような磁界発生装置 10eでは、真空断熱材 76a, 76b, 80aおよび 80bがそれ ぞれ永久磁石群 16a, 16b, 66aおよび 66bを覆うことによって、永久磁石群 16a, 1 6b, 66aおよび 66bの熱が外部に放散することを防ぎ、周囲温度の変化に伴う永久 磁石群 16a, 16b, 66aおよび 66bの温度変化が抑えられる。したがって、永久磁石 群 16a, 16b, 66aおよび 66bをより安定して一定温度に保つことができる。
[0095] また、永久磁石群 16a, 16b, 66aおよび 66bの熱が外部に放散しにくぐ永久磁石 群 16a, 16b, 66aおよび 66bの温度が低下しにくくなるので、管状ヒータ 34に供給 する電力を抑え、ランニングコストを抑えることができる。
[0096] なお、磁界発生装置 10eにおいて真空断熱材 76a, 76bあるいは真空断熱材 80a , 80bのいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。
[0097] ついで、磁界発生装置 10eと同じく図 19に示す磁界発生装置 10fについて説明す る。磁界発生装置 10fでは、真空断熱材 76a, 76b, 80aおよび 80bに代えて蓄熱部 材 90a, 90b, 92aおよび 92b力用!ヽられる。
[0098] 図 20に示すように、蓄熱部材 90aは蓄熱材 94と蓄熱材 94を収容するパッケージ 9 6とを含む。蓄熱部材 90bについても同様である。また、蓄熱部材 92aは蓄熱材 98と 蓄熱材 98を収容するパッケージ 100を含む。蓄熱部材 92bについても同様である。 蓄熱材 94, 98には上述の蓄熱部材 56a, 56bの蓄熱材 58と同様の材質が用いられ 、パッケージ 96, 100には上述の蓄熱部材 56a, 56bのパッケージ 60と同様の材質 が用いられる。
[0099] このような磁界発生装置 10fでは、蓄熱部材 90a, 90bの蓄熱材 94がそれぞれ永 久磁石群 16a, 16bの熱を保持し、蓄熱部材 92a, 92bの蓄熱材 98がそれぞれ永久 磁石群 66a, 66bの熱を保持する。そして、永久磁石群 16a, 16bの温度が低下した 際には、蓄熱材 94によって保持される熱が永久磁石群 16a, 16bに伝えられる。また 、永久磁石群 66a, 66bの温度が低下した際には、蓄熱材 98によって保持される熱 が永久磁石群 66a, 66bに伝えられる。したがって、永久磁石群 16a, 16b, 66aおよ び 66bをより安定して一定温度に保つことができる。
[0100] また、永久磁石群 16a, 16bの温度が低下した際には蓄熱材 94から永久磁石群 1 6a, 16bに熱が伝えられ、かつ永久磁石群 66a, 66bの温度が低下した際には蓄熱 材 98力も永久磁石群 66a, 66bに熱が伝えられるので、管状ヒータ 34に供給する電 力を抑え、ランニングコストを抑えることができる。
[0101] なお、磁界発生装置 10eにおいて真空断熱材 80a, 80bに代えて蓄熱部材 92a, 9 2bを用いてもよい。同様に、磁界発生装置 10fにおいて蓄熱部材 92a, 92bに代え て真空断熱材 80a, 80bを用いてもよい。
[0102] ついで、図 21および図 22を参照して、この発明のその他の実施形態の磁界発生 装置 10gについて説明する。
磁界発生装置 10gでは、上述の磁界発生装置 10cの複数の永久磁石群 66a, 66b に代えて複数の永久磁石群 102a, 102bが用いられ、隣り合う永久磁石群 102a間 および隣り合う永久磁石群 102b間にそれぞれ熱伝導部材 104が配置される。その 他については磁界発生装置 10cと同様に構成されるので、その重複する説明は省略 する。
[0103] 図 23 (a)および図 23 (b)からわ力るように、磁極片 18aの外側面に固着される複数 の永久磁石群 102aは、それぞれ図示しない複数の永久磁石によって構成され、一 側面が磁極片 18aの外側面の形状に対応する略直方体状に形成される。また、隣り 合う永久磁石群 102a間にそれぞれ熱伝導部材 104が配置される。複数の永久磁石 群 102aと複数の熱伝導部材 104とは一体的に設けられ、それぞれ磁極片 18aと接し ている。磁極片 18bの外側面に設けられる複数の永久磁石群 102bおよび複数の熱 伝導部材 104についても同様である。
[0104] なお、この実施形態では、永久磁石群 64a, 64bが第 1永久磁石群に相当し、永久 磁石群 102a, 102bが第 2永久磁石群に相当する。
[0105] 永久磁石群 102a, 102bを構成する永久磁石としては、上述の永久磁石群 66a, 6 6bの永久磁石 70と同様の永久磁石が用いられる。また、熱伝導部材 104には、上 述の熱伝導部材 72と同様の材質が用いられる。
[0106] 図 21および図 22に戻って、管状ヒータ 34が発する熱は、板状継鉄 12a, 12b、永 久磁石群 64a, 64bおよび磁極片 18a, 18bを順に伝わり、各永久磁石群 102a, 10 2bおよび各熱伝導部材 104に伝えられる。
[0107] このような磁界発生装置 10gでは、磁極片 18a, 18bを介して伝えられる管状ヒータ 34の熱力 熱伝導部材 104によって、各永久磁石群 102a, 102bに均一かつ速や かに熱が伝えられる。したがって、周囲温度の影響を受けやすい永久磁石群 102a, 102bであっても簡単にむらなく一定温度に保ち、また各永久磁石群 102a, 102bの 温度差を低減し、磁界空間 Fに均一かつ所望の強度の磁界を安定して発生させるこ とがでさる。
[0108] また、各永久磁石群 102a, 102bに熱が伝わりやすいので、管状ヒータ 34に供給 する電力を抑え、ランニングコストを抑えることができる。
[0109] さらに、隣り合う永久磁石群 102a間および隣り合う永久磁石群 102b間に熱伝導部 材 104を設けるのみでよぐ隣り合う永久磁石 70間に熱伝導部材 72が配置される上 述の永久磁石群 66a, 66bと比べて、磁界発生装置の部品点数を抑えることができ、 製造工程を削減し製造コストを抑えることができる。
[0110] なお、図 24に示すように、熱伝導部材 104に代えて配置孔 105が設けられる熱伝 導部材 104aを用い、管状ヒータ 34に代えてあるいは管状ヒータ 34にカ卩えて、配置 孔 105内に管状ヒータ 34bを配置するようにしてもょ 、。このように熱伝導部材 104a に管状ヒータ 34bを埋設することによって、管状ヒータ 34bによって発せられる熱が外 部に放散することなく各永久磁石群 102a, 102bに効率よく伝えられる。
[0111] また、図 25 (a)および図 25 (b)に示すように、各永久磁石群 102a, 102bおよび各 熱伝導部材 104の両端面 (上面および下面)をそれぞれ覆う板状かつ環状の熱伝導 部材 106を設けてもよい。これによつて、各永久磁石群 102a, 102bにより均一かつ 速やかに熱を伝えることができる。したがって、周囲温度の影響を受けやすい永久磁 石群 102a, 102bをより安定してむらなく一定温度に保つことができ、磁界空間 Fに 均一かつ所望の強度の磁界をより安定して発生させることができる。
[0112] また、永久磁石群 64a, 64bに代えて上述の永久磁石群 16a, 16bを用いてもよい 。これによつて、永久磁石群 16a, 16b, 102aおよび 102bを簡単にむらなく一定温 度に保つことができ、磁界空間 Fに均一かつ所望の強度の磁界をより安定して発生さ せることができる。
[0113] さらに、各永久磁石群 102a, 102bおよび各熱伝導部材 104を覆うように断面コ字 状かつ環状の真空断熱材または蓄熱部材を配置してもよい。これによつて、より安定 して各永久磁石群 102a, 102bの温度を一定に保つことができる。
[0114] ついで、この発明は、図 26 (a)に示すような箱型の磁界発生装置 300にも適用する ことができる。図 26 (a)〜図 26 (c)を参照して、この発明のその他の実施形態の磁界 発生装置 300について説明する。
[0115] 磁界発生装置 300は一対の直方体状の永久磁石群 302a, 302bを含む {図 26 (b )参照 }。図 26 (c)に示すように、永久磁石群 302aの周囲 (側面）には、それぞれ直 方体状の永久磁石群 304a, 306a, 308aおよび 310a力 S設けられ、永久磁石群 302 aは永久磁石群 304a, 306a, 308aおよび 310aと磁気的に結合される。
[0116] ここで、図 27に示すように、磁界発生装置 300に用いられる各永久磁石群は、それ ぞれコーティング材 312が形成された複数の永久磁石 314と隣り合う永久磁石 314 間に配置される熱伝導部材 316とを一体的に設けることによって立方体状に形成さ れる。コーティング材 312は、アルミニウム、ニッケル、銅等からなり、蒸着や金属めつ き等の公知の方法によって永久磁石 314全体を被覆するように永久磁石 314に表面 処理 (コーティング）される。コーティング材 312は、約 30 /z mの厚みを有して永久磁 石 314をコ一ティングする。このようにコ一ティング材 312の厚みを約 30 μ mとするこ とによって、コーティング材 312を介して永久磁石 314に効率よく熱が伝えられる。コ 一ティング材 312の材質は、アルミニウム、ニッケル、銅等に限定されないが、その熱 伝導率が 150WZm'Kであることが好ましい。なお、図 27には永久磁石群 308aの 一側面 (正面）が示されて 、る。
[0117] 図 26 (c)に戻って、永久磁石群 302aを挟んで対向配置される永久磁石群 304a, 306aの対向面には、熱伝導部材 318がそれぞれ設けられる。また、永久磁石群 30 2a, 304aおよび 306aを挟んで対向配置される永久磁石群 308a, 310aの対向面 には、熱伝導部材 320がそれぞれ設けられる。永久磁石群 308a, 310aには、対向 面と反対側の面にも熱伝導部材 320がそれぞれ設けられる。永久磁石群 308a, 31 Oaの対向面側に設けられる熱伝導部材 320は、永久磁石群 304a, 306aの対向面 に設けられる熱伝導部材 318の端部と接する。
[0118] 永久磁石群 302bの周囲については、永久磁石群 302aの周囲と同様に構成され るので、図 26 (c)において符号 aを bに読み替えることでその説明を省略する。
[0119] また、図 26 (a)および図 26 (b)に示すように、永久磁石群 308a, 308bの間には永 久磁石群 322aが設けられ、永久磁石群 310a, 310bの間には永久磁石群 322b力 S 設けられる。これによつて、永久磁石群 302a, 302bの間に空隙が形成される。
[0120] 空隙を挟んで対向配置される永久磁石群 322a, 322bの対向面および永久磁石 群 322a, 322bの対向面と反対側の面には、熱伝導部材 324がそれぞれ設けられる 。各熱伝導部材 324の端部は、熱伝導部材 320の端部と接する。
[0121] 永久磁石群 308a, 322aの間には、熱伝導部材 326が設けられる。永久磁石群 30 8a, 322aの間に設けられる熱伝導部材 326は、永久磁石群 308aを挟んで対向配 置される熱伝導部材 320と面一になる。永久磁石群 308b, 322aの間、永久磁石群 310a, 322bの f¾、および永久磁石群 310b, 322bの f¾【こお!ヽても同様【こ熱伝導咅 材 326力待設けられる。
[0122] 永久磁石群 302aの下面には強磁性体 328aが設けられる。同様に、永久磁石群 3 02bの上面には強磁性体 328bが設けられる。なお、「強磁性体」とは飽和磁化が 1. 0T以上の部材をいい、強磁性体 328a, 328bとしては、たとえば電磁軟鉄や、 JIS : S 15Cまたはパーメンジュール (鉄 ·コバルト合金）等が用いられる。 [0123] 強磁性体 328aの対向面には磁極片 330aが設けられる。同様に、強磁性体 328b の対向面には磁極片 330bが設けられる。磁界発生装置 300においては、空隙内の 磁極片 330a, 330bの間に磁界空間が形成される。また、強磁性体 328a, 328bの 対向面にはさらに、磁極片 330a, 330bの外側面を覆う熱伝導部材 332がそれぞれ 設けられる。
[0124] 磁極片 330aの外側面を覆う熱伝導部材 332は、永久磁石群 304a, 306aおよび 強磁性体 328aの下面を跨ぐように設けられる。同様に、磁極片 330bの外側面を覆う 熱伝導部材 332は、永久磁石群 304b, 306bおよび強磁性体 328bの上面を跨ぐよ うに設けられる。
[0125] なお、熱伝導部材 316, 318, 320, 324, 326, 332の材質としては、上述の熱伝 導部材 22と同様の材質が用いられる。
[0126] 図 26 (a)に示すように、熱伝導部材 332には、管状ヒータ 334が埋設される。また、 熱伝導部材 332において、管状ヒータ 334の近傍には管状の温度センサ 336が埋 設される。管状ヒータ 334は、熱伝導部材 332に設けられる配置孔内に隙間なく配置 される。同様に、温度センサ 336は、熱伝導部材 332に設けられる配置孔内に隙間 なく配置される。管状ヒータ 334が発する熱は、熱伝導部材 332を介して磁界発生装 置 300の各構成要素に速やかに伝えられる。
[0127] このように管状ヒータ 334および温度センサ 336を熱伝導部材 332に埋設しかつ管 状ヒータ 334の近傍に温度センサ 336を配置することで、管状ヒータ 334が発する熱 を温度センサ 336によって素早く感知することができる。したがって、管状ヒータ 334 の発熱量が必要以上に大きくなることを防止できる。磁界発生装置 300では管状ヒー タ 334が各永久磁石群の近傍に配置されるために、管状ヒータ 334の発熱量が必要 以上に大きくなると各永久磁石群を構成する永久磁石 314が熱減磁してしまう恐れ がある。しかし、温度センサ 336によって素早く熱を感知することができるのでこれを 防ぐことができる。
[0128] 永久磁石群 302aの上面には板状継鉄 338aが配置され、永久磁石群 302bの下 面には板状継鉄 338bが配置される。板状継鉄 338a, 338bは、 2つの凸部を有して 略 π型【こ形成される ϋ鉄 340a, 340b【こよって連結される。 ϋ鉄 340a, 340bの 2つ の凸部は、それぞれ熱伝導部材 320と接する。継鉄 340a, 340bの側面には面状ヒ ータ 342が設けられ、面状ヒータ 342が発する熱は、継鉄 340a, 340bを介して熱伝 導部材 320に伝えられ、ひ 、ては熱伝導部材 320を介して磁界発生装置 300の各 構成要素に速やかに伝えられる。
[0129] なお、たとえば真空断熱材力 なり、空隙の位置に対応する開口部を有する断熱 部材によって、磁界発生装置 300の各構成要素を覆うようにしてもょ 、。
[0130] このような磁界発生装置 300では、コーティング材 312によって各永久磁石 314を コーティングすることで、単に隣り合う永久磁石 314間に熱伝導部材 316を配置する 場合と比べ、管状ヒータ 334および面状ヒータ 342の熱が各永久磁石 314により均一 かつ速やかに伝えられる。したがって、より安定して各永久磁石群をむらなく一定温 度に保つことができ、永久磁石群 302a, 302bの間に形成される磁界発生空間に均 一かつ所望の強度の磁界を安定して発生させることができる。
[0131] また、各永久磁石群の各永久磁石 314に熱が伝わりやすいので、管状ヒータ 334 および面状ヒータ 342に供給する電力を抑え、ランニングコストを抑えることができる。
[0132] なお、磁界発生装置 300においてはコーティング材 312によって全ての永久磁石 3 14をコーティングする場合について説明したが、磁界強度や磁界強度の均一性へ の影響が比較的大きいと考えられる一部の永久磁石 314のみをコーティング材 312 によってコーティングするようにしてもよい。また、コーティング材 312を永久磁石 314 の表面の一部にコーティングするようにしてもょ 、。
[0133] また、上述の永久磁石群 16a, 16bにおいて、各永久磁石 20をコーティング材 312 によってコーティングするようにしてもよい。同様に、上述の永久磁石群 66a, 66bに おいて、各永久磁石 70をコーティング材 312によってコーティングするようにしてもよ い。
[0134] この発明は任意の磁界発生装置に適用でき、たとえば特開 2004— 41715に開示 される磁界発生装置にも適用することができる。
[0135] この発明が詳細に説明され図示されたが、それは単なる図解および一例として用い たものであり、限定であると解されるべきではないことは明らかであり、この発明の精 神および範囲は添付された請求の範囲の文言のみによって限定される。

Claims

請求の範囲
[1] 複数の永久磁石を有する第 1永久磁石群と、前記第 1永久磁石群の一端面に設け られる磁極片とをそれぞれ含み、前記それぞれの磁極片が相互に空隙を形成して対 向配置される一対の磁極、
少なくとも前記一対の磁極に熱を与える加熱手段、および
前記第 1永久磁石群の少なくとも一部の隣り合う前記永久磁石間に設けられる熱伝 導部材を備える、磁界発生装置。
[2] 複数の永久磁石を有する第 1永久磁石群と、前記第 1永久磁石群の一端面に設け られる磁極片と、複数の永久磁石を有しかつ前記磁極片の外側面に設けられる第 2 永久磁石群とをそれぞれ含み、前記それぞれの磁極片が相互に空隙を形成して対 向配置される一対の磁極、
少なくとも前記一対の磁極に熱を与える加熱手段、および
前記第 2永久磁石群の少なくとも一部の隣り合う前記永久磁石間に設けられる熱伝 導部材を備える、磁界発生装置。
[3] 前記一対の磁極はそれぞれ、複数の永久磁石を有しかつ前記磁極片の外側面に 設けられる第 2永久磁石群をさらに含み、
前記第 2永久磁石群の少なくとも一部の隣り合う前記永久磁石間に設けられる熱伝 導部材をさらに含む、請求項 1に記載の磁界発生装置。
[4] 複数の永久磁石を有する第 1永久磁石群と、前記第 1永久磁石群の一端面に設け られる磁極片と、複数の永久磁石をそれぞれ有しかつ前記磁極片の外側面に設けら れる複数の第 2永久磁石群とをそれぞれ含み、前記それぞれの磁極片が相互に空 隙を形成して対向配置される一対の磁極、
少なくとも前記一対の磁極に熱を与える加熱手段、および、
少なくとも一部の隣り合う前記第 2永久磁石群間に設けられる熱伝導部材を備える 、磁界発生装置。
[5] 前記一対の磁極はそれぞれ、複数の永久磁石をそれぞれ有しかつ前記磁極片の 外側面に設けられる複数の第 2永久磁石群をさらに含み、
少なくとも一部の隣り合う前記第 2永久磁石群間に設けられる熱伝導部材をさらに 含む、請求項 1に記載の磁界発生装置。
[6] 前記第 2永久磁石群の表面の少なくとも一部に設けられる熱伝導部材をさらに含む
、請求項 2から 5のいずれかに記載の磁界発生装置。
[7] 前記加熱手段が前記熱伝導部材に埋設される、請求項 1から 5のいずれかに記載 の磁界発生装置。
[8] 前記加熱手段が前記熱伝導部材に埋設される、請求項 6に記載の磁界発生装置。
[9] 少なくとも一部の前記永久磁石に形成される熱伝導率 150WZm'K以上のコーテ イング材をさらに含む、請求項 1から 5のいずれかに記載の磁界発生装置。
[10] 前記加熱手段の近傍に配置される温度センサをさらに含む、請求項 1から 5のいず れかに記載の磁界発生装置。
[11] 前記第 1永久磁石群の周囲を覆う断熱材をさらに含む、請求項 1から 5のいずれか に記載の磁界発生装置。
[12] 前記断熱材は真空断熱材である、請求項 11に記載の磁界発生装置。
[13] 前記第 1永久磁石群の周囲を覆う蓄熱部材をさらに含む、請求項 1から 5のいずれ かに記載の磁界発生装置。
[14] 前記蓄熱部材は無機水和塩力 なる蓄熱材を含む、請求項 13に記載の磁界発生 装置。
[15] 前記第 2永久磁石群の周囲を覆う断熱材をさらに含む、請求項 2から 5のいずれか に記載の磁界発生装置。
[16] 前記断熱材は真空断熱材である、請求項 15に記載の磁界発生装置。
[17] 前記第 2永久磁石群の周囲を覆う蓄熱部材をさらに含む、請求項 2から 5のいずれ かに記載の磁界発生装置。
[18] 前記蓄熱部材は無機水和塩力もなる蓄熱材を含む、請求項 17に記載の磁界発生 装置。
PCT/JP2005/011843 2004-07-01 2005-06-28 磁界発生装置 WO2006003892A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05765248A EP1779778B1 (en) 2004-07-01 2005-06-28 Magnetic field generating device
US11/631,259 US7733090B2 (en) 2004-07-01 2005-06-28 Magnetic field generator
JP2006528709A JP4743117B2 (ja) 2004-07-01 2005-06-28 磁界発生装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004195878 2004-07-01
JP2004-195878 2004-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006003892A1 true WO2006003892A1 (ja) 2006-01-12

Family

ID=35782699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/011843 WO2006003892A1 (ja) 2004-07-01 2005-06-28 磁界発生装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7733090B2 (ja)
EP (1) EP1779778B1 (ja)
JP (1) JP4743117B2 (ja)
CN (1) CN100418475C (ja)
WO (1) WO2006003892A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012039092A (ja) * 2010-06-30 2012-02-23 General Electric Co <Ge> マグネットアセンブリ及びマグネットアセンブリの温度制御のための方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007061777B4 (de) * 2007-12-19 2010-12-16 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur Vakuumbeschichtung von zu beschichtenden Substraten und Vakkumbeschichtungsanlage
CN101788655A (zh) * 2009-01-24 2010-07-28 Ge医疗系统环球技术有限公司 磁共振成像系统以及使该系统中主磁体的温度稳定的方法
CN101807466A (zh) * 2010-03-08 2010-08-18 潘君昂 一种磁体的复极拼磁方法
US20120280688A1 (en) * 2011-05-03 2012-11-08 M2M Imaging Corp. Magnetic Resonance (MR) Radio Frequency (RF) Coil and/or High Resolution Nuclear Magnetic Resonance
DE102012212063B4 (de) * 2012-07-11 2015-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Magnetfelderzeugungsvorrichtung mit alternativer Quenchvorrichtung
KR101646593B1 (ko) 2014-11-18 2016-08-09 고등기술연구원연구조합 압착 진공 소결로
US11204404B2 (en) * 2017-04-13 2021-12-21 The University Of Queensland Measurement magnet arrangement
CN108555798B (zh) * 2018-05-28 2023-10-24 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种键合夹具及机械臂

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6343649A (ja) 1986-08-08 1988-02-24 株式会社日立メディコ 核磁気共鳴イメ−ジング装置
JPS63278310A (ja) 1987-05-11 1988-11-16 Hitachi Medical Corp 核磁気共鳴イメ−ジング装置
JPH02276211A (ja) * 1988-11-29 1990-11-13 Advanced Techtronics Inc 永久磁石装置
JPH05212012A (ja) * 1992-02-10 1993-08-24 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
JPH08266506A (ja) 1995-03-31 1996-10-15 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd Ｍｒｉ装置のマグネットアセンブリ
WO1999065392A1 (fr) 1998-06-19 1999-12-23 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Generateur de champ magnetique mri
JP2003024296A (ja) * 2001-07-04 2003-01-28 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 静磁界調整方法およびｍｒｉ装置
JP2003305021A (ja) * 2002-02-15 2003-10-28 Sumitomo Special Metals Co Ltd 磁界発生装置およびその製造方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4672346A (en) * 1984-04-11 1987-06-09 Sumotomo Special Metal Co., Ltd. Magnetic field generating device for NMR-CT
US4660013A (en) * 1985-09-23 1987-04-21 General Electric Company Compact whole body resistive magnetic resonance imaging magnet
US4848103A (en) * 1987-04-02 1989-07-18 General Electric Company Radial cryostat suspension system
US4998976A (en) 1987-10-07 1991-03-12 Uri Rapoport Permanent magnet arrangement
US5320103A (en) * 1987-10-07 1994-06-14 Advanced Techtronics, Inc. Permanent magnet arrangement
JPH0216702A (ja) * 1988-07-05 1990-01-19 Toshiba Corp 磁界発生装置
JPH07108046B2 (ja) 1988-07-09 1995-11-15 住友電設株式会社 電線延線制御装置
JPH0283903A (ja) * 1988-09-21 1990-03-26 Asahi Chem Ind Co Ltd 磁界発生装置
JPH03210235A (ja) * 1990-01-16 1991-09-13 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
JPH0479935A (ja) * 1990-07-23 1992-03-13 Siemens Asahi Medeitetsuku Kk 磁界発生装置
JP3339880B2 (ja) * 1992-06-05 2002-10-28 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
JP3392182B2 (ja) * 1993-06-08 2003-03-31 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
JP3867158B2 (ja) * 1998-06-12 2007-01-10 株式会社日立製作所 極低温容器およびそれを用いた磁性測定装置
JP4123649B2 (ja) * 1999-08-12 2008-07-23 日立金属株式会社 磁界発生装置およびその組立方法
JP4140141B2 (ja) 1999-09-07 2008-08-27 日立金属株式会社 磁界発生装置
EP1102077B1 (en) * 1999-11-16 2006-03-08 Neomax Co., Ltd. Pole-piece unit for an MRI magnet
JP4813645B2 (ja) * 1999-11-16 2011-11-09 日立金属株式会社 磁極ユニット、その組立方法および磁界発生装置
US6518867B2 (en) * 2001-04-03 2003-02-11 General Electric Company Permanent magnet assembly and method of making thereof
US6662434B2 (en) * 2001-04-03 2003-12-16 General Electric Company Method and apparatus for magnetizing a permanent magnet
DE10133655B4 (de) * 2001-07-11 2004-02-26 Siemens Ag Magnet-Resonanz-Tomographiegerät mit verbesserter örtlicher und zeitlicher Stabilisierung der Homogenität des magnetischen Grundfeldes
KR100584751B1 (ko) * 2001-12-22 2006-05-30 주식회사 포스코 쌍롤식 박판주조기의 주조롤표면 가스층두께 조절장치
US20050092395A1 (en) 2002-02-15 2005-05-05 Masaaki Aoki Magnetic field generator and its manufacturing method
AU2003242339A1 (en) 2002-05-20 2003-12-02 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Magnetic field generating device and mri equipment using the device
JP4345354B2 (ja) 2002-05-20 2009-10-14 日立金属株式会社 磁界発生装置およびそれを用いたｍｒｉ装置
US6844801B2 (en) * 2003-03-21 2005-01-18 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and apparatus for adjusting center magnetic field of a magnetic field generator for MRI
JP2005065752A (ja) * 2003-08-28 2005-03-17 Shin Etsu Chem Co Ltd Ｍｒｉ用磁場発生装置
US7140420B2 (en) * 2003-11-05 2006-11-28 General Electric Company Thermal management apparatus and uses thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6343649A (ja) 1986-08-08 1988-02-24 株式会社日立メディコ 核磁気共鳴イメ−ジング装置
JPS63278310A (ja) 1987-05-11 1988-11-16 Hitachi Medical Corp 核磁気共鳴イメ−ジング装置
JPH02276211A (ja) * 1988-11-29 1990-11-13 Advanced Techtronics Inc 永久磁石装置
JPH05212012A (ja) * 1992-02-10 1993-08-24 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
JPH08266506A (ja) 1995-03-31 1996-10-15 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd Ｍｒｉ装置のマグネットアセンブリ
WO1999065392A1 (fr) 1998-06-19 1999-12-23 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Generateur de champ magnetique mri
JP2003024296A (ja) * 2001-07-04 2003-01-28 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 静磁界調整方法およびｍｒｉ装置
JP2003305021A (ja) * 2002-02-15 2003-10-28 Sumitomo Special Metals Co Ltd 磁界発生装置およびその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1779778A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012039092A (ja) * 2010-06-30 2012-02-23 General Electric Co <Ge> マグネットアセンブリ及びマグネットアセンブリの温度制御のための方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080303522A1 (en) 2008-12-11
EP1779778A4 (en) 2009-09-23
EP1779778A1 (en) 2007-05-02
JPWO2006003892A1 (ja) 2008-04-17
JP4743117B2 (ja) 2011-08-10
CN1980598A (zh) 2007-06-13
US7733090B2 (en) 2010-06-08
CN100418475C (zh) 2008-09-17
EP1779778B1 (en) 2013-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006003892A1 (ja) 磁界発生装置
JP4203615B2 (ja) Ｍｒｉ用磁界発生装置
KR102175862B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
JP2006074975A (ja) リニアモータおよびリニア移動ステージ装置
AU646466B2 (en) Electromagnetic device for heating metal elements
EP1112507A1 (en) Temperature stabilisation of permanent magnet assemblies in an mri apparatus
JP2020017519A (ja) バイメタル誘導加熱ブランケット
JP4021982B2 (ja) ハイブリッド型ウイグラ
JP2013024304A (ja) 電磁弁
TW200537786A (en) Moving magnet type linear actuator
JP2649437B2 (ja) Ｍｒｉ用磁界発生装置
JP2004171929A (ja) 誘導加熱装置
JP2007502183A (ja) 核磁気共鳴装置に適用可能な磁場発生システム
JP4085833B2 (ja) 磁界発生装置の製造方法
JP2003234225A (ja) 渦電流損の評価方法およびその装置
JP2000030937A (ja) Ｍｒｉ用磁界発生装置
JP2020158829A (ja) 真空装置、運搬装置、アラインメント方法
EP3963607A1 (en) Multipolar magnetising fixture for high coercivity materials
JP4586850B2 (ja) 磁界発生装置の製造方法
JP7362010B1 (ja) 磁気冷凍装置
JP2006302505A (ja) 誘導加熱装置
JP2002343541A (ja) 誘導加熱装置
Cao et al. Temperature Field Analysis and Optimization Of The Homopolar Magnetic Bearing
JP2005065752A (ja) Ｍｒｉ用磁場発生装置
JP4433359B2 (ja) 挿入型偏光発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006528709

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11631259

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580022400.1

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005765248

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005765248

Country of ref document: EP