WO2014007124A1 - 磁場印加装置 - Google Patents

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magnetic field
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magnet
magnetic pole
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英雄 内海
和洋 市川
文紀 兵頭
辰弥 長沼
淳 飯倉
秀則 梶原
英二 杉山
青木　雅昭
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国立大学法人九州大学
日本レドックス株式会社
富士電機株式会社
日立金属株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for applying a magnetic field to an object.
  • active oxygen is generated by external factors such as radiation and ultraviolet rays, or by internal factors such as hypoxia and inflammation. Therefore, accurate measurement of free radicals such as active oxygen in the body is important for the health and welfare of the public, such as the evaluation and creation of antioxidant drugs.
  • Patent Document 1 describes a measuring device that performs measurements necessary to acquire information about free radicals in an animal body.
  • the measuring device uses a first external magnetic field generator for ESR (Electron Spin Resonance) excitation and a second external magnetic field generator for MRI (Magnetic Resonance Imaging) excitation for a coil moving in a linear direction. Is applied.
  • ESR measures signals generated by electron spin resonance and acquires information on free radicals in a living body housed in a coil.
  • MRI measures a signal generated by nuclear magnetic resonance and acquires information on the form of a living body.
  • the measuring device supplements the functional information of free radicals obtained by ESR with the information obtained by MRI, and acquires information on free radicals in the animal body.
  • the measurement device of Patent Document 1 causes the electron spin in the living body to transition by the Overhauser effect, and causes the energy transition in the nuclear spin to display the functional image and the morphological image in each part inside the living body. It is also used as an electronic multiplex magnetic resonance measuring apparatus.
  • Patent Document 2 discloses a technique of applying a first magnetic field for ESR measurement and a second magnetic field for MRI measurement to a moving coil placed on a rotary table.
  • the measurement device In order for the measurement device to measure ESR with high sensitivity, it is desirable to apply a uniform magnetic field for a long time to sufficiently excite electron spin in the living body.
  • the relaxation time after electron spin excitation it is desirable to perform MRI excitation at a short time interval after ESR excitation, so the rotation speed of the turntable cannot be reduced. Therefore, it is necessary to widen the uniform magnetic field space, and the first external magnetic field generator is provided with a plurality of disk-shaped magnets juxtaposed.
  • the uniform magnetic field space is a circle in plan view near the center of each of the first external magnetic field generators. It is limited to the shape space. Therefore, the uniform magnetic field space formed by the first external magnetic field generator is still narrow in order to sufficiently excite the electron spin, so that the time for applying the magnetic field by the first external magnetic field generator is insufficient. was there.
  • the present invention has been made based on such a problem, and an object thereof is to provide a magnetic field applying apparatus capable of applying a magnetic field to a target for a sufficient time.
  • a magnetic field application apparatus is a magnetic field application apparatus comprising: a rotary base that rotates about a central axis thereof; a coil that is fixed to the rotary base; and two magnetic circuits that apply a magnetic field to the coil.
  • One of the two magnetic circuits includes two arc-shaped magnets arranged opposite to each other, and two arc-shaped yokes arranged opposite to each other in the same direction as the two magnets with the two magnets interposed therebetween. It is characterized by that.
  • the magnet in one magnetic circuit is arcuate, a magnetic field can be applied to the object for a sufficient time.
  • the magnetic field application apparatus is characterized in that the one magnetic circuit is an electron spin excitation device and the other magnetic circuit is a nuclear spin excitation device.
  • one of the magnetic circuits can be used as an electron spin excitation device in OMRI (Overhauser Magnetic Resonance Imaging) or ESR, and the other magnetic circuit can be used as a nuclear spin excitation device in OMRI or MRI.
  • OMRI Field Magnetic Resonance Imaging
  • ESR Electronics-Resonance Imaging
  • the magnets constituting the magnetic circuit form an arc shape, the magnetic field can be applied to the object for a sufficient time.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of a first pole piece. It is a disassembled perspective view of a 2nd magnetic pole. It is a graph which shows the magnetic field intensity in the 1st magnetic circuit. It is the typical perspective view shown about the back yoke.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view showing another example in which the first auxiliary magnet is provided in the first magnet.
  • the magnetic field application device includes a coil 5, a motor 41, a machine base 42, a rotary shaft 43, a rotary base 44, a first magnetic circuit 10, and a second magnetic circuit 30.
  • the first magnetic circuit 10 includes a first magnetic pole 1, a second magnetic pole 2, a back yoke 3 that is a third yoke, a mounting table 4, and a column 6.
  • the second magnetic circuit 30 includes magnetic poles 31 and 32, a back yoke 33, and a mounting table 34.
  • the machine base 42 in the rotating device has a cylindrical shape, and a motor 41 is embedded therein.
  • a rotating shaft 43 extending in the vertical direction protrudes from the machine base 42.
  • a rotating table 44 At the upper end of the rotating shaft 43, there is provided a rotating table 44 that is disk-shaped and fixed coaxially to the rotating shaft 43.
  • the control unit 8 is connected to the motor 41, controls the operation and stop of the motor 41, and acquires information about the rotation angle of the rotating shaft 43.
  • a cylindrical coil 5 is fixed laterally on the periphery of the upper surface of the turntable 44.
  • the coil 5 is hollow and accommodates a living body 7 such as a mouse or a rat that is a measurement object.
  • the living body 7 is an example, and for example, a semiconductor device or the like may be used as a measurement object in order to analyze a structure or a function.
  • the coil 5 is connected to the control unit 8, and the control unit 8 transmits a signal having a predetermined frequency to the coil 5.
  • an electron spin resonance signal is generated.
  • nuclear magnetic resonance occurs in the living body 7, a nuclear magnetic resonance signal is generated.
  • the coil 5 detects the electron spin resonance signal and the nuclear magnetic resonance signal and transmits them to the control unit 8.
  • the control unit 8 images the electron spin resonance signal and the nuclear magnetic resonance signal and displays them on the display unit 9.
  • the display unit 9 is, for example, a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL (Electro Luminescence) display, or the like.
  • the first magnetic circuit 10 is used, for example, as an electron spin excitation device in ESR or OMRI.
  • the first magnetic pole 1 in the first magnetic circuit 10 has an arc shape in plan view along the outer edge of the rotating table 44 and is mounted on the mounting table 4.
  • the second magnetic pole 2 has a shape symmetrical to the first magnetic pole 1 and is opposed to the first magnetic pole 1 in the vertical direction with a gap.
  • the direction from the first magnetic pole 1 to the second magnetic pole 2 is the upward direction.
  • such a direction is an example and is not particularly limited. Therefore, the first magnetic pole 1 and the second magnetic pole 2 do not have to have an arc shape in plan view as long as they have an arc shape.
  • the first magnetic pole 1 and the second magnetic pole 2 are connected to each other by a first yoke 11 and a second yoke 21 which will be described later via a back yoke 3 provided to effectively use magnetic flux.
  • the second magnetic pole 2 is supported by a column 6 provided along the back yoke 3.
  • the first magnetic pole 1 and the second magnetic pole 2 generate a magnetic field in the gap.
  • a part of the turntable 44 is disposed so as to pass through the gap between the first magnetic pole 1 and the second magnetic pole 2. When the turntable 44 rotates about the rotation shaft 43, the coil 5 passes through the gap.
  • a second magnetic circuit 30 is provided at a position separated from the first magnetic circuit 10 in the clockwise direction along the outer edge of the turntable 44.
  • the second magnetic circuit 30 is used as a nuclear spin excitation device or the like in MRI or OMRI.
  • two magnetic poles 31 and 32 each having a disk-shaped magnet are arranged to face each other with a gap therebetween. Thereby, the second magnetic circuit 30 generates a magnetic field in the gap.
  • the coil 5 passes through the gap between the magnetic pole 31 and the magnetic pole 32.
  • the operation of the magnetic field application device will be described.
  • the living body 7 is injected with a probe agent derivatized with a nitroxyl radical that is highly sensitive to redox metabolism in the living body.
  • the control unit 8 transmits a signal instructing the start of operation to the motor 41.
  • the motor 41 receives a signal from the control unit 8 and rotates the rotating shaft 43.
  • the rotation speed is, for example, one rotation per second.
  • the numerical values shown in the present embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to this.
  • the control unit 8 transmits a signal having a predetermined frequency that causes electron spin resonance to the coil 5 immediately before the coil 5 enters the gap in the first magnetic circuit 10 based on the information about the rotation angle of the rotating shaft 43.
  • a magnetic field is applied to the coil 5, and electron spin resonance occurs in the living body 7.
  • the coil 5 detects an electron spin resonance signal generated by electron spin resonance in the living body 7.
  • the control unit 8 receives the electron spin resonance signal detected by the coil 5.
  • the controller 8 stops transmitting a signal having a predetermined frequency that causes electron spin resonance when the coil 5 has passed through the gap of the first magnetic circuit 10. Further, the control unit 8 transmits a signal having a predetermined frequency that causes nuclear magnetic resonance to the coil 5 immediately before the coil 5 enters the gap in the second magnetic circuit 30.
  • the coil 5 When the coil 5 receives a signal of a predetermined frequency and passes through the gap in the second magnetic circuit 30, a magnetic field is applied to the coil 5, and nuclear magnetic resonance occurs in the living body 7.
  • the coil 5 detects a nuclear magnetic resonance signal generated by nuclear magnetic resonance.
  • the control unit 8 receives the nuclear magnetic resonance signal detected by the coil 5.
  • the control unit 8 stops transmitting a signal having a predetermined frequency that causes nuclear magnetic resonance.
  • the control unit 8 transmits a signal instructing to stop the operation to the motor 41.
  • the motor 41 receives a signal from the control unit 8 and stops the rotation of the rotating shaft 43.
  • the control unit 8 performs a process of imaging free radicals of the living body 7 from the received electron spin resonance signal. Moreover, the control part 8 performs the process which images the external shape of the biological body 7 from the received nuclear magnetic resonance signal. Finally, the control unit 8 performs a process of combining the two images and causes the display unit 9 to display the combined image.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing the first magnetic circuit 10
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the first magnetic pole 1.
  • the first magnetic pole 1 includes a first yoke 11, a first nonmagnetic plate 12, a first magnet 13, a first resin plate 14, a first magnetic pole piece 15, a first small diameter side protruding piece 161, 1 large-diameter side protruding piece 162.
  • a silicon steel plate or iron is used for the first yoke 11 of the first magnetic pole 1, and the lower surface of the first yoke 11 is in contact with the upper surface of the mounting table 4 forming a horizontal plane.
  • the first yoke 11 has a plate shape that is arcuate in plan view, and the outer edge on the large-diameter side has a shape in which a part of a plurality of line segments are continuous at an obtuse angle.
  • the shape of the first yoke 11 is not particularly limited as long as it is larger than the first magnet 13.
  • the outer edge on the large diameter side may be arcuate.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing the first yoke 11, the back yoke 3 and the support 6.
  • the plurality of line segments in the side portion of the first yoke 11 are respectively connected to the lower side surface of the small diameter side of the back yoke 3 formed by connecting a plurality of flat plates in the longitudinal direction.
  • the upper side surface of the back yoke 3 on the small diameter side is connected to a second yoke 21 described later.
  • a plurality of columns 6, 6,... Supporting the second yoke 21 are provided along the back yoke 3.
  • the upper surface on the small diameter side of the first yoke 11 is in contact with the lower surface of the first nonmagnetic plate 12.
  • the first nonmagnetic plate 12 has a plate shape whose outer shape is an arc shape in plan view, and a nonmagnetic material such as austenitic stainless steel or aluminum is used.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the first magnet 13.
  • the first magnet 13 includes a first small-diameter side arc portion 131, a first large-diameter side arc portion 132, a first one end side connecting arc portion 133, and a first other end side connecting arc portion 134.
  • the first small-diameter side arc portion 131 and the first large-diameter side arc portion 132 are concentric circular arcs of 110 degrees, for example.
  • the first one end side connecting arc part 133 has, for example, a semicircular arc shape, and connects the ends close to the second magnetic circuit side 30 of the first small diameter side arc part 131 and the first large diameter side arc part 132, respectively.
  • the first other end side connecting arc part 134 has, for example, a semicircular arc shape, and connects the far end to the second magnetic circuit side 30 of each of the first small diameter side arc part 131 and the first large diameter side arc part 132.
  • the 1st one end side connection arc part 133 and the 1st other end side connection arc part 134 do not necessarily need to be circular arc shape.
  • the first small-diameter side arc portion 131 and the first large-diameter side arc portion 132 may be connected in a straight line, or may be V-shaped.
  • the first magnet 13 is formed by arranging small magnets 13a, 13a,... Using a plurality of block-shaped ferrite or neodymium. Accordingly, the first magnet 13 has a circular arc shape in plan view, and no magnet is provided on the inner side from the inner side surface. With such a configuration, the first magnet 13 can suppress the difference in strength of the magnetic field in the gap.
  • the upper surface of the first magnet 13 is a plate shape having a planar arc shape similar to that of the first nonmagnetic plate 12, and is in contact with the lower surface of the first resin plate 14 using, for example, a fluororesin or a phenol resin.
  • the upper surface of the first resin plate 14 has a plate shape having a planar arc shape similar to that of the first nonmagnetic plate 12, and is in contact with the lower surface of the first magnetic pole piece 15 using, for example, a silicon steel plate or iron. ing.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of the first magnetic pole piece 15.
  • the first magnetic pole piece 15 includes a first central portion 151, a first one end portion 152, and a first other end portion 153.
  • the first central portion is, for example, a portion having an arc shape of 110 °
  • the first one end side end portion 152 is a semicircular portion including an end close to the second magnetic circuit side 30, and the first other end side.
  • the end 153 is a semicircular portion including the end far from the second magnetic circuit side 30.
  • a first small-diameter side protruding piece 161 is fixed to the outer edge of the first central portion 151 on the small-diameter side
  • a first large-diameter side protruding piece 162 is fixed to the outer edge of the first central portion 151 on the large-diameter side.
  • the first small diameter side protruding piece 161 has a larger amount of protrusion than the first large diameter side protruding piece 162.
  • the first small-diameter side protruding piece 161 is provided on a part of the first magnetic pole piece 15 on the inner peripheral side
  • the first large-diameter side protruding piece 162 is provided on a part of the first magnetic pole piece 15 on the large diameter side. It only has to be.
  • the first small-diameter side protruding piece 161 may be provided only on a part of the first central portion 151 on the small-diameter side, and a part of the first small-diameter side protruding piece 161 is provided on the first one end side end 152 or the first other end side end 153. It may be provided. The same applies to the first large-diameter side protruding piece 162.
  • the first nonmagnetic plate 12, the first magnet 13, the first resin plate 14, and the first magnetic pole piece 15 have substantially the same outer shape, and the area of the upper surface and the lower surface is smaller than that of the first yoke 11.
  • the first yoke 11 may have any shape as long as the areas of the upper surface and the lower surface are larger than those of the first nonmagnetic plate 12, the first magnet 13, the first resin plate 14, and the first magnetic pole piece 15.
  • the first yoke 11 has a first magnet 13 defined by a first small-diameter side arc portion 131, a first large-diameter side arc portion 132, a first one end side connecting arc portion 133, and a first other end side connecting arc portion 134.
  • First screw holes 11a, 11a,... Are provided at positions similar to the arrangement.
  • the first screw holes 11a, 11a,... are provided along a similar arc smaller than the inner surface of the first magnet 13, for example.
  • the first magnetic pole 1 may partially have a strength different from the magnetic field strength planned at the time of design due to the influence of the use environment or the distortion of the first magnet 13. In this case, the magnetic field strength is partially adjusted by appropriately screwing the screw 17 into the one or more first screw holes 11a from the lower surface side of the first yoke 11.
  • the first screw hole 11a may be a hole in which a screw is not cut. In this case, a rod-like object using a ferromagnetic material is inserted into the hole instead of the screw 17. Moreover, the hole which is not penetrated may be provided instead of the screw hole.
  • the similar arc formed by the first screw holes 11 a, 11 a,... May be larger than the inner surface of the first magnet 13.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the second magnetic pole 2.
  • the second magnetic pole 2 includes a second yoke 21, a second nonmagnetic plate 22, a second magnet 23, a second resin plate 24, a second magnetic pole piece 25, a second small diameter side protruding piece 261, 2 large-diameter side protruding pieces 262.
  • the lower surface of the second yoke 21 made of, for example, a silicon steel plate or iron having a shape symmetrical to the first yoke 11 is supported by the support columns 6, 6.
  • the plurality of line segments on the side portion of the second yoke 21 are respectively connected to the upper side surface on the small diameter side of the back yoke 3 formed by connecting a plurality of flat plates in the longitudinal direction.
  • the lower surface of the second yoke 21 has a shape symmetrical to the first nonmagnetic plate 12 and is in contact with the upper surface of the second nonmagnetic plate 22 using a nonmagnetic material such as aluminum or austenitic stainless steel. .
  • the lower surface of the second non-magnetic plate 22 is in contact with the upper surface of the second magnet 23 that is symmetrical with the first magnet 13.
  • the second magnet 23 includes a second small-diameter side arc portion 231, a second large-diameter side arc portion 232, a second one end side connecting arc portion 233, and a second other end side connecting arc portion 234.
  • the second small-diameter side arc portion 231 and the second large-diameter side arc portion 232 are concentric circular arcs of 110 degrees, for example.
  • the second one end side connecting arc part 233 has, for example, a semicircular arc shape, and connects the ends of the second small diameter side arc part 231 and the second large diameter side arc part 232 close to the second magnetic circuit 30.
  • the second other end side connecting arc portion 234 has, for example, a semicircular arc shape, and connects the far end to the second magnetic circuit 30 of each of the second small diameter side arc portion 231 and the second large diameter side arc portion 232.
  • the second one end side connecting arc portion 233 and the second other end side connecting arc portion 234 do not necessarily have an arc shape.
  • the second small end side arc portion 231 and the second large diameter side arc portion 232 are formed in a straight line. It may be tied or V-shaped. Similar to the first magnet 13, the second magnet 23 is formed by arranging small magnets using a plurality of block-shaped ferrites, neodymium, or the like.
  • the lower surface of the second magnet 23 is in contact with the upper surface of a resin-made second resin plate 24 that is symmetrical with the first resin plate 14. Further, the lower surface of the second resin plate 24 is in contact with the upper surface of the second magnetic pole piece 25 made of, for example, a silicon steel plate or iron having a shape symmetrical to the first magnetic pole piece 15.
  • a second small diameter side protruding piece 261 is fixed to the outer edge of the second central portion 251 on the small diameter side, and a second large diameter side protruding piece 262 is fixed to the outer edge of the second central portion 251 on the large diameter side, respectively. ing.
  • the second small-diameter side protruding piece 261 and the second large-diameter side protruding piece 262 are made of silicon steel plate or iron, and protrude downward in the position where the first magnetic pole 1 is disposed.
  • the second small diameter side protruding piece 261 has a larger amount of protrusion than the second large diameter side protruding piece 262.
  • no protruding piece is provided on the second end-side end 252 and the second other-end end 253.
  • the first small-diameter-side protruding piece 161 is opposed to the second small-diameter-side protruding piece 261, and the first large-diameter-side protruding piece 162 is opposed to the second large-diameter-side protruding piece 262, respectively.
  • the second small-diameter side protruding piece 261 is provided on a part of the second magnetic pole piece 25 on the inner peripheral side
  • the second large-diameter side protruding piece 262 is provided on a part of the second magnetic pole piece 25 on the large diameter side. It only has to be.
  • the second small-diameter-side protruding piece 261 may be provided only on a part of the second central portion 251 on the small-diameter side, and a part of the second small-diameter-side protruding piece 261 is provided on the second one end side end 252 or the second other end side end 253. It may be provided. The same applies to the second large-diameter side protruding piece 262.
  • the second non-magnetic plate 22, the second magnet 23, the second resin plate 24, and the second magnetic pole piece 25 have substantially the same outer shape, and the upper and lower surfaces are smaller than the second yoke 21.
  • the shape of the second yoke 21 is not limited as long as the areas of the upper surface and the lower surface are larger than those of the second nonmagnetic plate 22, the second magnet 23, the second resin plate 24, and the second magnetic pole piece 25.
  • the second yoke 21 includes a second magnet 23 defined by a second small-diameter side arc portion 231, a second large-diameter side arc portion 232, a second one end side connecting arc portion 233, and a second other end side connecting arc portion 234.
  • Second screw holes 21a, 21a,... Penetrating at positions similar to the arrangement are provided.
  • the second screw holes 21a, 21a,... Are provided along a similar arc smaller than the inner surface of the second magnet 23, for example.
  • FIG. 9 is a graph showing the magnetic field strength in the first magnetic circuit 10.
  • the horizontal axis represents the rotation angle (°) from the predetermined position of the rotary shaft 43, and the vertical axis represents the magnetic field strength (mT).
  • the broken lines indicate the magnetic field strength when the protruding pieces are provided on the entire periphery of the first magnetic pole piece 15 and the second magnetic pole piece 25.
  • the first small diameter side protruding piece 161 and the first large diameter side protruding piece 162 are connected at the periphery of the first magnetic pole piece 15, and the second small diameter side protruding piece 261 and the second large diameter side protruding piece 262 are connected to each other.
  • the solid line indicates the magnetic field strength in the case of the present embodiment.
  • the first small-diameter side protruding piece 161 and the first large-diameter side protruding piece 162 are provided only in the first center portion 151, and the second small-diameter side protruding piece 261 and the second large-diameter side protruding piece 262 are the second center. Only the part 251 is provided.
  • the first small-diameter side protruding piece 161 and the first large-diameter side protruding piece 162 are provided only at the periphery of the first central portion 151, and the second small-diameter side protruding piece 261 and the second large-diameter side protruding piece 262 are the second central portion.
  • the uniform magnetic field space can be widened.
  • one or both of the first nonmagnetic plate 12 and the second nonmagnetic plate 22 can be replaced with nonmagnetic plates having different thicknesses.
  • the first magnetic circuit 10 can apply a magnetic field for a long time.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view showing the back yoke 3.
  • the back yoke 3 according to the present embodiment is thicker at one end side, which is closer to the second magnetic circuit 30, than at the other end side.
  • the flat plates 3 a to 3 d constituting the back yoke 3 are configured to increase in thickness as they are closer to the second magnetic circuit 30. That is, the thickness of each flat plate constituting the back yoke 3 increases in the order of the flat plates 3a, 3b, 3c, and 3d.
  • the magnetic field generated by the second magnetic circuit 30 is stronger than the magnetic field generated by the first magnetic circuit 10.
  • the uniform magnetic field space formed by the first magnetic circuit 10 may be damaged by the influence of the magnetic field leaking from the second magnetic circuit 30.
  • the influence of the magnetic field leaking from the second magnetic circuit 30 can be suppressed by thickening the end on the one end side of the back yoke 3.
  • the back yoke 3 may be composed of one or a plurality of curved plates.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view showing another example of the back yoke 3.
  • the back yoke 3 is configured by a single curved plate, and the back yoke 3 is configured to be thicker as it is closer to the second magnetic circuit 30.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing an example in which the first auxiliary magnet 13 b is provided on the first magnet 13.
  • the first auxiliary magnet 13 b is fixed to the inside of the first one end side connecting arc portion 133.
  • the first auxiliary magnet 13b plays a role of increasing the magnetic field strength at the end of the first magnetic circuit 10 on the second magnetic circuit 30 side, and assisting the homogenization of the magnetic field in the predetermined space.
  • an auxiliary magnet fixed to the second one end side connecting arc portion 233 may be provided on the second magnet 23.
  • the first auxiliary magnet 13b is a schematic perspective view showing another example in which the first auxiliary magnet 13 b is provided on the first magnet 13.
  • the first auxiliary magnet 13b does not need to be fixed to the first one end side connecting arc part 133, and may be attached to the first magnet 13 in a form of being placed on the first nonmagnetic plate 12 on one end side, for example. .
  • the first auxiliary magnet 13b can increase the magnetic field strength at the end on the second magnetic circuit 30 side, the influence of the magnetic field by the second magnetic circuit 30 described above can be suppressed. .

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Abstract

　磁場を対象物に対して十分な時間印加することができる磁場印加装置を提供する。磁場印加装置が備える２つの磁気回路の一方である第１磁気回路は第１磁極１及び第２磁極２の２つの磁極を備える。第１磁極１は、平面視弧状の第１ヨーク１１と、平面視弧状の第１磁石１３と、第１磁極片１５とを備える。一方、第２磁極２は、平面視弧状の第２ヨーク２１と、平面視弧状の第２磁石２３と、第１磁極片２５とを備える。第１磁極片１５及び第２磁極片２５は隔離して対向配置されている。

Description

磁場印加装置
　本発明は対象物に磁場を印加する装置に関する。
　生体では放射線、紫外線等の外的要因又は低酸素状態、炎症等の内的要因により活性酸素が生成される。従って体内における活性酸素等のフリーラジカルを正確に計測することは、抗酸化医薬品等の評価・創出等国民の健康福祉にとって重要である。
　特許文献１には、動物体内のフリーラジカルについての情報を取得するために必要な計測を行う計測装置が記載されている。該計測装置は、直線方向に移動するコイルに対し、ＥＳＲ（Electron Spin Resonance）励起用の第１の外部磁場発生装置及びＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging system）励起用の第２の外部磁場発生装置が磁場を印加する。ＥＳＲは、電子スピン共鳴により生じる信号を計測し、コイル内に収容された生体のフリーラジカルの情報を取得する。一方、ＭＲＩは、核磁気共鳴により生じる信号を計測し、生体の形態の情報を取得する。これにより計測装置は、ＥＳＲで得られたフリーラジカルの機能的な情報をＭＲＩで得られた情報により補完し、動物体内のフリーラジカルについての情報を取得する。また、特許文献１の計測装置はオーバーハウザー効果により生体内の電子スピンを遷移させ、核スピンにエネルギー遷移を生じさせて、生体内部の各部位における機能的画像及び形態的画像を表示する核・電子多重磁気共鳴計測装置としても用いられる。
　加えて、特許文献２には回転テーブルに載置された移動コイルに対しＥＳＲ測定用の第１磁場及びＭＲＩ測定用の第２磁場を印加する技術を開示している。
　計測装置がＥＳＲの測定を高感度に行うためには、均一の磁場をある程度長時間印加し、生体内における電子スピンを十分に励起することが望まれる。ただし、電子スピン励起後の緩和時間を考慮すると、ＥＳＲ励起後にＭＲＩ励起は短い時間間隔で行う方が望ましいため、回転テーブルの回転速度は下げることができない。従って、均一磁場空間を広くする必要があり、第１の外部磁場発生装置は、円板状の磁石を複数個並置して設けている。
特開２００６－２０４５５１号公報 特開２０１０－２２７２４７号公報
　しかし、特許文献２に記載の電子スピンを励起する第１の外部磁場発生装置は円板状の磁石を用いるため、均一磁場空間は、第１の外部磁場発生装置夫々の中央付近の平面視円状の空間に限られる。従って第１の外部磁場発生装置が形成する均一磁場空間は、十分に電子スピンを励起するためにはなお狭く、そのため第１の外部磁場発生装置が磁場を印加する時間が不十分であるという問題があった。
　本発明は斯かる問題点に基づいてなされたものであり、磁場を対象物に対して十分な時間印加することができる磁場印加装置の提供を目的とする。
　本発明に係る磁場印加装置は、その中心軸回りに回転する回転台と、該回転台に固定されたコイルと、該コイルに対して磁場を印加する２つの磁気回路とを備える磁場印加装置において、前記２つの磁気回路のうち一方は、対向配置される弧状の２つの磁石と、該２つの磁石を介在させて該２つの磁石と同方向に対向配置される弧状の２つのヨークとを含むことを特徴とする。
　本発明によれば、一方の磁気回路における磁石が弧状であるので、磁場を対象物に対して十分な時間印加することができる。
　本発明に係る磁場印加装置は、前記一方の磁気回路は、電子スピン励起装置であり、他方の磁気回路は、核スピン励起装置であることを特徴とする。
　本発明によれば、一方の磁気回路はＯＭＲＩ(Overhauser Magnetic Resonance Imaging system）又はＥＳＲ等における電子スピン励起装置として用い、他方の磁気回路はＯＭＲＩ又はＭＲＩ等における核スピン励起装置として用いることができる。
　本発明によれば磁気回路を構成する磁石が弧状をなすので、磁場を対象物に対して十分な時間印加することができる。
磁場印加装置を示す模式的平面図である。 磁場印加装置を示す模式的側面図である。 第１磁気回路について示す模式的斜視図である。 第１磁極の分解斜視図である。 第１ヨーク、バックヨーク及び支柱について示す模式的斜視図である。 第１磁石の模式的平面図である。 第１磁極片の模式的平面図である。 第２磁極の分解斜視図である。 第１磁気回路における磁場強度を示すグラフである。 バックヨークについて示した模式的斜視図である。 バックヨークの他の例を示す模式的斜視図である。 第１磁石に第１補助磁石を設けた例について示す模式的平面図である。 第１磁石に第１補助磁石を設けた他の例について示す模式的斜視図である　　。
　第１の実施の形態
　本発明における第１の実施の形態について説明する。図１及び図２は磁場印加装置を示す模式的平面図及び模式的側面図である。磁場印加装置は、コイル５と、モータ４１と、機台４２と、回転軸４３と、回転台４４と、第１磁気回路１０と、第２磁気回路３０とを含む。第１磁気回路１０は、第１磁極１と、第２磁極２と、第３ヨークであるバックヨーク３と、載置台４と、支柱６とを含む。第２磁気回路３０は、磁極３１、３２と、バックヨーク３３と、載置台３４とを含む。
　回転装置における機台４２は円筒形をなし、内部にモータ４１が埋設されている。機台４２からは、鉛直方向に延びた回転軸４３が突出している。回転軸４３の上端には円板状であり、回転軸４３に同軸をなして固定された回転台４４が設けられている。モータ４１が作動することにより回転軸４３が時計回りに回転する。制御部８はモータ４１と接続されており、モータ４１の作動及び停止を制御し、又回転軸４３の回転角度についての情報を取得する。
　回転台４４における上面の周縁には円筒形をなすコイル５が、横向きに固定されている。コイル５内は空洞であり、測定対象物であるマウス又はラット等の生体７が収容されている。なお生体７は一例であり、例えば構造又は機能を解析するため半導体装置等を測定対象物としてもよい。コイル５は、制御部８と接続されており、制御部８はコイル５に所定周波数の信号を送信する。生体７内で電子スピン共鳴が生じた際には、電子スピン共鳴信号が生じる。生体７内で核磁気共鳴が生じた際には、核磁気共鳴信号が生じる。コイル５は、斯かる電子スピン共鳴信号及び核磁気共鳴信号を検出し、制御部８に送信する。制御部８は電子スピン共鳴信号及び核磁気共鳴信号を画像化して表示部９に表示させる。表示部９は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又は有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイ等である。
　第１磁気回路１０は、例えばＥＳＲ又はＯＭＲＩ等における電子スピン励起装置等として用いられる。第１磁気回路１０における第１磁極１は、回転台４４の外縁に沿って平面視弧状をなし、載置台４に載置されている。第２磁極２は第１磁極１と面対称な形状をなし、第１磁極１と間隙を置いて上下方向に対向配置されている。なお、以下では第１磁極１から第２磁極２に向かう方向を上方向とする。ただし斯かる方向は一例であり、特に限定されない。従って第１磁極１及び第２磁極２は弧状をなしていれば、平面視弧状でなくともよい。
　第１磁極１と第２磁極２とは、夫々が備える後述する第１ヨーク１１と第２ヨーク２１とが磁束を有効に活用するため設けられているバックヨーク３を介して連結されている。第２磁極２はバックヨーク３に沿って設けられた支柱６に支持されている。第１磁極１と第２磁極２とは、間隙内に磁場を発生させる。回転台４４は、一部が第１磁極１と第２磁極２との間隙を通るよう配置されている。回転軸４３を中心として回転台４４が回転することによりコイル５が間隙を通過する。
　回転台４４の外縁に沿って第１磁気回路１０から時計回り方向に隔離した位置には、第２磁気回路３０が設けられている。第２磁気回路３０は、ＭＲＩ又はＯＭＲＩ等における核スピン励起装置等として用いられる。第２磁気回路３０は、円板状の磁石を備える２つの磁極３１、３２が間隙を置いて対向配置されている。これにより第２磁気回路３０は、間隙内に磁場を発生させる。回転軸４３が回転することにより、コイル５は磁極３１と磁極３２との間隙を通過する。
　磁場印加装置の動作について説明する。生体７は、生体内のレドックス代謝に感受性が高いニトロキシルラジカルを誘導体化したプローブ剤が注入されている。制御部８は、動作の開始を指示する信号をモータ４１に送信する。モータ４１は制御部８から信号を受信し、回転軸４３を回転する。回転速度は例えば１秒で１回転である。なお、本実施の形態で示す数値は一例であり、これに限るものではない。
　制御部８は、回転軸４３の回転角度についての情報に基づき、コイル５が第１磁気回路１０における間隙に入る直前に、電子スピン共鳴を生じさせる所定周波数の信号をコイル５に送信する。コイル５が所定周波数の信号を受信して第１磁気回路１０を通過することにより、コイル５に磁場が印加され、生体７内では電子スピン共鳴が生じる。生体７内で電子スピン共鳴により生じる電子スピン共鳴信号をコイル５が検出する。制御部８はコイル５が検出した電子スピン共鳴信号を受信する。
　制御部８はコイル５が第１磁気回路１０の間隙を通過し終えた時点で、電子スピン共鳴を生じさせる所定周波数の信号の送信を停止する。また、制御部８は、コイル５が第２磁気回路３０における間隙に入る直前に核磁気共鳴を生じさせる所定周波数の信号をコイル５に送信する。
　コイル５が所定周波数の信号を受信して第２磁気回路３０における間隙を通過することにより、コイル５に磁場が印加され、生体７内では核磁気共鳴が生じる。コイル５は核磁気共鳴により生じる核磁気共鳴信号を検出する。制御部８はコイル５が検出した核磁気共鳴信号を受信する。コイル５が第２磁気回路３０の間隙を通過し終えた時点で、制御部８は核磁気共鳴を生じさせる所定周波数の信号の送信を停止する。制御部８は、動作の停止を指示する信号をモータ４１に送信する。モータ４１は制御部８から信号を受信し、回転軸４３の回転を停止する。
　制御部８は、受信した電子スピン共鳴信号より生体７のフリーラジカルを画像化する処理を行う。また、制御部８は、受信した核磁気共鳴信号より、生体７の外形を画像化する処理を行う。最後に制御部８は２つの画像を合成する処理を行い、合成した画像を表示部９に表示させる。
　第１磁気回路１０についてさらに説明する。図３は第１磁気回路１０について示す模式的斜視図であり、図４は第１磁極１の分解斜視図である。第１磁極１は、第１ヨーク１１と、第１非磁性板１２と、第１磁石１３と、第１樹脂板１４と、第１磁極片１５と、第１小径側突出片１６１と、第１大径側突出片１６２とを備える。
　第１磁極１の第１ヨーク１１には例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられており、該第１ヨーク１１の下面は、水平面をなす載置台４の上面と接触している。第１ヨーク１１は平面視弧状の板状をなすが、大径側の外縁は一部が複数の線分が互いに鈍角をなして連続した形状をなしている。第１ヨーク１１の形状は、第１磁石１３より大きければ特に制限はなく、例えば大径側の外縁が弧状であってもよい。
　図５は第１ヨーク１１、バックヨーク３及び支柱６について示す模式的斜視図である。第１ヨーク１１の側部における複数の線分は、複数の平板が長手方向に連結して構成されたバックヨーク３の小径側の下側面と夫々連結されている。バックヨーク３の小径側の上側面は、後述する第２ヨーク２１と連結されている。
　第１ヨーク１１における大径側の上面には、水平断面が凸形状をなし、上端が第２ヨーク２１を支える支柱６、６、…がバックヨーク３に沿って複数設けられている。第１ヨーク１１における小径側の上面は第１非磁性板１２の下面と接触している。
　第１非磁性板１２は外形が平面視弧状の板状をなし、例えばオーステナイト系ステンレス又はアルミニウム等の非磁性体が用いられている。
　第１非磁性板１２の上面は、外形が第１非磁性板１２と同様の平面視弧状をなす板状である第１磁石１３の下面と接触している。図６は第１磁石１３の模式的平面図である。第１磁石１３は、第１小径側弧部１３１と、第１大径側弧部１３２と、第１一端側連結弧部１３３と、第１他端側連結弧部１３４とを含む。
　第１小径側弧部１３１と第１大径側弧部１３２とは、例えば夫々１１０度の同心円の円弧である。第１一端側連結弧部１３３は、例えば半円弧状をなし、第１小径側弧部１３１及び第１大径側弧部１３２夫々の第２磁気回路側３０に近い端を連結する。第１他端側連結弧部１３４は、例えば半円弧状をなし、第１小径側弧部１３１及び第１大径側弧部１３２夫々の第２磁気回路側３０に遠い端を連結する。第１一端側連結弧部１３３及び第１他端側連結弧部１３４は、必ずしも円弧状でなくともよい。例えば直線状をなして第１小径側弧部１３１及び第１大径側弧部１３２を結んでもよく、Ｖ字形状であってもよい。
　第１磁石１３は、夫々複数のブロック状をなすフェライト又はネオジム等が用いられた小磁石１３ａ、１３ａ、…が配列されて形成されている。従って、第１磁石１３は平面視円弧環状をなし、内側面より内側には磁石が設けられていない。第１磁石１３は、斯かる構成により間隙内の磁場の強弱差を抑えることができる。
　第１磁石１３の上面は、第１非磁性板１２と同様の平面視弧状をなす板状であり、例えばフッ素樹脂又はフェノール樹脂等が用いられた第１樹脂板１４の下面と接触している。また、第１樹脂板１４の上面は、第１非磁性板１２と同様の平面視弧状をなす板状をなし、例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられた第１磁極片１５の下面と接触している。
　図７は第１磁極片１５の模式的平面図である。第１磁極片１５は第１中央部１５１と、第１一端側端部１５２と、第１他端側端部１５３とを含む。第１中央部は例えば１１０°の弧状をなす部分である、一方、第１一端側端部１５２は第２磁気回路側３０に近い端を含む半円状の部分であり、第１他端側端部１５３は、第２磁気回路側３０と遠い端を含む半円状の部分である。
　第１中央部１５１の小径側の外縁には第１小径側突出片１６１が固定されており、第１中央部１５１の大径側の外縁には第１大径側突出片１６２が夫々固定されている。例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられた第１小径側突出片１６１及び第１大径側突出片１６２は、上方に突出している。第１磁石１３の形状及びバックヨーク３の影響等により、小径側と大径側とでは磁場強度に差が生じる。小径側と大径側との磁場強度の差を小さくするため、第１小径側突出片１６１は第１大径側突出片１６２より突出量が多い。なお、第１小径側突出片１６１は第１磁極片１５における内周側の一部に設けられ、第１大径側突出片１６２は第１磁極片１５における大径側の一部に設けられていればよい。例えば第１小径側突出片１６１は第１中央部１５１の小径側の一部のみに設けられていてもよく、又一部が第１一端側端部１５２又は第１他端側端部１５３に設けられていてもよい。第１大径側突出片１６２も同様である。
　上記した通り、第１非磁性板１２、第１磁石１３、第１樹脂板１４及び第１磁極片１５は外形が略同形をなし、第１ヨーク１１と比較して上面及び下面の面積が小さい。なお、第１ヨーク１１は第１非磁性板１２、第１磁石１３、第１樹脂板１４及び第１磁極片１５より上面及び下面の面積が大きければ形状は問わない。
　第１ヨーク１１には第１小径側弧部１３１、第１大径側弧部１３２、第１一端側連結弧部１３３及び第１他端側連結弧部１３４により規定される第１磁石１３の配列と相似する位置に貫通した第１螺子孔１１ａ、１１ａ、…が設けられている。第１螺子孔１１ａ、１１ａ、…は例えば第１磁石１３の内側面より小さい相似弧に沿って設けられている。
　第１螺子孔１１ａに鉄、ニッケル等が用いられた強磁性体の螺子１７が螺合することにより、該第１螺子孔１１ａ付近の磁場強度が変化する。第１磁極１は、使用環境又は第１磁石１３の歪み等の影響により、部分的に設計時に予定した磁場強度とは異なる強度となる場合がある。この場合に、適宜一又は複数の第１螺子孔１１ａに螺子１７を第１ヨーク１１の下面側から螺合させることにより、磁場強度が部分的に調整される。
　螺子１７及び各第１螺子孔１１ａの形状については特に限定はない。また、第１螺子孔１１ａは螺子が切られていない孔であってもよく、この場合は螺子１７の代わりに強磁性体が用いられた棒状の物体を孔に挿入する。また、螺子孔の代わりに貫通していない穴が設けられていてもよい。第１螺子孔１１ａ、１１ａ、…がなす相似弧は第１磁石１３の内側面より大きくてもよい。
　図８は第２磁極２の分解斜視図である。第２磁極２は、第２ヨーク２１と、第２非磁性板２２と、第２磁石２３と、第２樹脂板２４と、第２磁極片２５と、第２小径側突出片２６１と、第２大径側突出片２６２とを備える。
　第１ヨーク１１と面対称の形状をなす例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられた第２ヨーク２１は、下面が支柱６、６、…に支持されている。第２ヨーク２１の側部における複数の線分は、複数の平板が長手方向に連結して構成されたバックヨーク３の小径側の上側面と夫々連結されている。
　第２ヨーク２１の下面は、第１非磁性板１２と面対称の形状をなし、例えばアルミニウム又はオーステナイト系ステンレス等の非磁性体が用いられた第２非磁性板２２の上面と接触している。
　第２非磁性板２２の下面は、第１磁石１３と面対称の形状をなす第２磁石２３の上面と接触している。第２磁石２３は、第２小径側弧部２３１と、第２大径側弧部２３２と、第２一端側連結弧部２３３と、第２他端側連結弧部２３４とを含む。第２小径側弧部２３１と第２大径側弧部２３２とは、例えば夫々１１０度の同心円の円弧である。第２一端側連結弧部２３３は、例えば半円弧状をなし、第２小径側弧部２３１及び第２大径側弧部２３２夫々の第２磁気回路３０に近い端を連結する。第２他端側連結弧部２３４は、例えば半円弧状をなし、第２小径側弧部２３１及び第２大径側弧部２３２夫々の第２磁気回路３０に遠い端を連結する。第２一端側連結弧部２３３及び第２他端側連結弧部２３４は必ずしも弧状である必要はなく、例えば直線状をなして第２小径側弧部２３１及び第２大径側弧部２３２を結んでもよく、Ｖ字形状であってもよい。第２磁石２３は、第１磁石１３と同様に、夫々複数のブロック状をなすフェライト又はネオジム等が用いられた小磁石が配列されて形成されている。
　第２磁石２３の下面は、第１樹脂板１４と面対称の形状をなす樹脂製の第２樹脂板２４の上面と接触している。また、第２樹脂板２４の下面は、第１磁極片１５と面対称の形状をなす例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられた第２磁極片２５の上面と接触している。
　第２中央部２５１の小径側の外縁には第２小径側突出片２６１が固定されており、第２中央部２５１の大径側の外縁には第２大径側突出片２６２が夫々固定されている。第２小径側突出片２６１及び第２大径側突出片２６２はケイ素鋼板又は鉄等が用いられており、第１磁極１が配置されている下方に突出している。第２小径側突出片２６１は第２大径側突出片２６２より突出量が多い。一方、第２一端側端部２５２及び第２他端側端部２５３には突出片は設けられていない。第１小径側突出片１６１は第２小径側突出片２６１と、第１大径側突出片１６２は第２大径側突出片２６２と間隙を置いて夫々対向している。なお、第２小径側突出片２６１は第２磁極片２５における内周側の一部に設けられ、第２大径側突出片２６２は第２磁極片２５における大径側の一部に設けられていればよい。例えば第２小径側突出片２６１は第２中央部２５１の小径側の一部のみに設けられていてもよく、又一部が第２一端側端部２５２又は第２他端側端部２５３に設けられていてもよい。第２大径側突出片２６２も同様である。
　上記した通り、第２非磁性板２２、第２磁石２３、第２樹脂板２４及び第２磁極片２５は外形が略同形をなし、第２ヨーク２１より上面及び下面の面積が小さい。なお、第２ヨーク２１は第２非磁性板２２、第２磁石２３、第２樹脂板２４及び第２磁極片２５より上面及び下面の面積が大きければ形状は問わない。
　第２ヨーク２１には第２小径側弧部２３１、第２大径側弧部２３２、第２一端側連結弧部２３３及び第２他端側連結弧部２３４により規定される第２磁石２３の配列と相似する位置に貫通した第２螺子孔２１ａ、２１ａ、…が設けられている。第２螺子孔２１ａ、２１ａ、…は例えば第２磁石２３の内側面より小さい相似弧に沿って設けられている。
　第１小径側突出片１６１、第１大径側突出片１６２、第２小径側突出片２６１及び第２大径側突出片２６２は、周縁付近の磁場強度を上昇させ均一な磁場空間を広くするために設けられているが、周縁全体に設けられると逆に磁場が不均一になる原因となる。図９は第１磁気回路１０における磁場強度を示すグラフである。横軸は回転軸４３の所定の位置からの回転角度（°）であり、縦軸は磁場強度（ｍＴ）を示している。破線は第１磁極片１５及び第２磁極片２５の周縁の全てに突出片が設けられている場合の磁場強度を示している。この場合、第１小径側突出片１６１と第１大径側突出片１６２とが第１磁極片１５の周縁で連結し、又第２小径側突出片２６１と第２大径側突出片２６２とが第２磁極片２５の周縁で連結している。一方、実線は本実施の形態の場合における磁場強度を示している。この場合、第１小径側突出片１６１及び第１大径側突出片１６２が第１中央部１５１にのみ設けられ、第２小径側突出片２６１及び第２大径側突出片２６２が第２中央部２５１にのみ設けられている。
　図９に示されるように、前者の場合は、磁場強度が非常に大きくなる箇所が１４５°付近と２８０°付近の２箇所存在する。これら２箇所は第１一端側連結弧部１３３と第２一端側連結弧部２３３との間付近の箇所、及び第１他端側連結弧部１３４と第２他端側連結弧部２３４との間付近の箇所に夫々対応する。一方後者の場合は、磁場強度が非常に大きくなる箇所はなく、均一磁場空間が広く保たれている。
　従って第１小径側突出片１６１及び第１大径側突出片１６２は第１中央部１５１の周縁にのみ設け、第２小径側突出片２６１及び第２大径側突出片２６２は第２中央部２５１の周縁にのみ設けることにより、均一磁場空間を広くすることができる。
　第１磁気回路１０の磁場強度を調整するために、第１非磁性板１２及び第２非磁性板２２の一方又は両方は、厚さが異なる非磁性板に置換可能である。
　本実施の形態によれば、第１磁気回路１０を構成する第１磁石１３及び第２磁石２３が平面視弧状をなすので、第１磁気回路１０が長時間磁場を印加することができる。
　第２の実施の形態
　第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、バックヨーク３の厚さが位置によって異なる形態に関する。図１０はバックヨーク３について示した模式的斜視図である。本実施の形態に係るバックヨーク３は、第２磁気回路３０に近い側である一端側の厚さが、他端側より厚い。バックヨーク３を構成する平板３ａ～３ｄは第２磁気回路３０に近い程厚さが増すように構成されている。即ちバックヨーク３を構成する各平板は、平板３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの順に厚みが増す。
　核磁気共鳴を生じさせるためには、電子スピン共鳴を生じさせるよりも強い磁場が必要である。従って第２磁気回路３０により生じる磁場は第１磁気回路１０により生じる磁場より強い。ただし、そのため第１磁気回路１０における第２磁気回路３０側の端付近では、第２磁気回路３０から漏れる磁場の影響により、第１磁気回路１０の形成した均一磁場空間が損なわれることがある。
　本実施の形態によれば、バックヨーク３における、一端側の端を厚くすることにより、第２磁気回路３０から漏れる磁場の影響を抑えることができる。なお、バックヨーク３は、一又は複数の曲板により構成してもよい。図１１はバックヨーク３の他の例を示す模式的斜視図である。斯かる例ではバックヨーク３が１枚の曲板により構成されており、第２磁気回路３０に近くなるほどバックヨーク３が厚くなるよう構成されている。
　第３の実施の形態
　第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、さらに磁石を追加する形態に関する。図１２は第１磁石１３に第１補助磁石１３ｂを設けた例について示す模式的平面図である。図１２に示すように第１補助磁石１３ｂは第１一端側連結弧部１３３の内側に固定されている。これにより、第１補助磁石１３ｂは第１磁気回路１０における第２磁気回路３０側の端の磁場強度を上昇させ、所定空間における磁場の均一化を補助する役割を果たす。同様に第２磁石２３に第２一端側連結弧部２３３に固定される補助磁石を設けてもよい。また、図１３は第１磁石１３に第１補助磁石１３ｂを設けた他の例について示す模式的斜視図である。第１補助磁石１３ｂは第１一端側連結弧部１３３に固定される必要はなく、例えば一端側の第１非磁性板１２に載置される形で第１磁石１３に取り付けられていてもよい。
　本実施の形態によれば、第１補助磁石１３ｂが、第２磁気回路３０側の端における磁場強度を上昇させることができるので、上述した第２磁気回路３０による磁場の影響を抑えることができる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　第１磁極
　２　第２磁極
　３　バックヨーク
　３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ　平板
　４　載置台
　５　コイル
　６　支柱
　７　生体
　８　制御部
　９　表示部
　１０　第１磁気回路
　１１　第１ヨーク
　１１ａ　第１螺子孔
　１２　第１非磁性板
　１３　第１磁石
　１３ａ　第１小磁石
　１３ｂ　第１補助磁石
　１３１　第１小径側弧部
　１３２　第１大径側弧部
　１３３　第１一端側連結弧部
　１３４　第１他端側連結弧部
　１４　第１樹脂板
　１５　第１磁極片
　１５１　第１中央部
　１５２　第１一端側端部
　１５３　第１他端側端部
　１６１　第１小径側突出片
　１６２　第１大径側突出片
　１７　螺子
　２１　第２ヨーク
　２１ａ　第２螺子孔
　２２　第２非磁性板
　２３　第２磁石
　２３ａ　第２小磁石
　２３１　第２小径側弧部
　２３２　第２大径側弧部
　２３３　第２一端側連結弧部
　２３４　第２他端側連結弧部
　２４　第２樹脂板
　２５　第２磁極片
　２５１　第２中央部
　２５２　第２一端側端部
　２５３　第２他端側端部
　２６１　第２小径側突出片
　２６２　第２大径側突出片
　２７　螺子
　３０　第２磁気回路
　３１、３２　磁極
　３３　バックヨーク
　３４　載置台
　４１　モータ
　４２　機台
　４３　回転軸
　４４　回転台

Claims (2)

  1. 　その中心軸回りに回転する回転台と、
    　該回転台に固定されたコイルと、
    　該コイルに対して磁場を印加する２つの磁気回路と
    　を備える磁場印加装置において、
    　前記２つの磁気回路のうち一方は、
    　対向配置される弧状の２つの磁石と、
    　該２つの磁石を介在させて該２つの磁石と同方向に対向配置される弧状の２つのヨークとを含む
    　ことを特徴とする磁場印加装置。
  2. 　前記一方の磁気回路は、電子スピン励起装置であり、
    　他方の磁気回路は、核スピン励起装置である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の磁場印加装置。
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