ES2271980T3 - Iman permanente para deteccion de imagenes mediante resonancia magnatica nuclear. - Google Patents
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Abstract
SE DESCRIBE UN IMAN PERMANENTE PARA DETECCION DE IMAGENES DE RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR, BIEN SEA DEL TIPO DENOMINADO TODO EL CUERPO O DEL TIPO CONOCIDO COMO DEDICADO, QUE COMPRENDE: A) UNA ESTRUCTURA MAGNETICA QUE TIENE UNA HORQUILLA Y POLOS MAGNETICOS, CONFORMADOS DE MANERA QUE DELIMITEN O RODEEN UNA CAVIDAD, FORMANDO AL MENOS PARTE DE SU VOLUMEN UN COMPARTIMIENTO PARA RECIBIR AL MENOS UNA PARTE DEL CUERPO EN EXAMEN, Y SIENDO AL MENOS UNA PARTE DE SU VOLUMEN PERMEADO POR UN CAMPO MAGNETICO ELECTRICO QUE TIENE CARACTERISTICAS ESPECIFICAS DE INTENSIDAD Y HOMOGENEIDAD; B) LA ESTRUCTURA MAGNETICA TIENE AL MENOS UN LADO ABIERTO, PARALELO AL CAMPO MAGNETICO ESTATICO; C) LA ESTRUCTURA TIENE AL MENOS DOS POLOS OPUESTOS, QUE SE ENCUENTRAN UNO FRENTE AL OTRO, TRANSVERSALMENTE AL LADO OPUESTO, SIENDO GENERADO ENTRE ELLOS EL CAMPO MAGNETICO ESTATICO. CERCA DEL LADO O LOS LADOS ABIERTOS, EL IMAN TIENE MEDIOS PARA CORREGIR (103, 203) EL CAMPO MAGNETICO ESTATICO GENERADO ENTRE LOS POLOS PRINCIPALES, QUE SE HAN CONCEBIDO PARA AUMENTAR EL POTENCIAL MAGNETICO CERCA DE LA ABERTURA, Y SOBRE UNA PROFUNDIDAD PREESTABLECIDA DE LA MISMA, TRANSVERSALMENTE AL LADO ABIERTO, SIN REDUCIR EL ESPACIO LIBRE DE DICHA ABERTURA.
Description
Imán permanente para detección de imágenes
mediante resonancia magnética nuclear.
La presente invención se refiere a un imán
permanente para detección de imágenes mediante resonancia magnética
nuclear según el preámbulo de la reivindicación 1.
Con el fin de obtener señales de
espín-eco, para reconstruir imágenes
suficientemente fieles de la parte en examen, es decir imágenes
válidas de la misma, debe exponerse el cuerpo, o una parte del
mismo en examen, en máquinas de resonancia magnética nuclear, a un
campo magnético estático que tiene, en la región de detección de
imágenes, ciertas características de intensidad y homogeneidad.
Estas características están determinadas por tolerancias
predeterminadas.
Tal como se trata extensamente, por ejemplo en
el documento U.S. 5.495.222, se obtiene un campo magnético
estático ideal a través de una estructura magnética que encierra la
cavidad o el volumen para alojar el cuerpo o la parte del mismo por
todos lados.
En teoría, la provisión de imanes de este tipo
es posible, pero deben ser considerablemente grandes, de modo que
permitan que se aloje en los mismos la totalidad del cuerpo, por
ejemplo de un paciente. Tal máquina es decididamente cara y
voluminosa, e implica inconvenientes de seguridad y comodidad para
el paciente.
Por tanto, las máquinas de la técnica anterior
tienen estructuras magnéticas que delimitan una cavidad con al
menos un lado abierto, con dos lados abiertos, generalmente
opuestos entre sí, o con tres o más lados abiertos, como en
estructuras magnéticas en forma de C, y en estructuras que sólo
tienen dos polos opuestos y separados y que estás abiertas a lo
largo de toda la carcasa periférica de los dos polos, excepto por
elementos de soporte como columnas.
Debido a la provisión de uno o más lados
abiertos de la estructura magnética, en esa región el campo
magnético se difunde fuera de la estructura. Aquí, las líneas de
campo se expanden hacia fuera, y la intensidad y homogeneidad de
campo disminuyen progresivamente, según se aproxima el campo al/a
los lado/s abierto/s de la estructura. El volumen del campo
magnético que tiene características de intensidad y homogeneidad
suficientes para la detección de imágenes se reduce así, con
respecto al volumen total de la cavidad definida por el imán, y con
respecto al volumen total de la estructura del mismo.
La solución inmediata para ello sería una
ampliación del la estructura del imán, de modo que se mantuviera el
volumen útil de detección de imágenes lo más lejano posible del/de
los lado/s abierto/s. Sin embargo, también debido a la relación
necesaria entre el volumen útil y el volumen o extensión del
cuerpo, o la parte del mismo, que va a examinarse, esta solución
implica razones muy desfavorables entre el tamaño del imán total y
el volumen útil de detección de imágenes, es decir, el volumen
dentro del cual el campo estático tiene características suficientes
para detectar imágenes por resonancia magnética nuclear válidas. En
la práctica, la estructura de imán debe tener un tamaño enorme y
ser cara, tanto con respecto a la construcción como con respecto a
los costes de adquisición y la ubicación del equipo en el sitio
para el usuario final.
Aunque este inconveniente es menos grave en las
denominadas máquinas de cuerpo entero, es decir, que tienen una
estructura de imán que aloja la totalidad del cuerpo del paciente o
al menos una parte considerable del mismo, la situación descrita
anteriormente es mucho menos molesta en máquinas especializadas, es
decir, máquinas pequeñas para detectar imágenes de ciertas partes
del cuerpo localizadas, específicas.
Las máquinas especializadas utilizan pequeñas
estructuras magnéticas, que deben ser relativamente prácticas y
ligeras. La compactación del tamaño de las estructuras magnéticas
requiere una alta razón entre las necesidades de espacio de la
estructura y el volumen útil de detección de imágenes, y entre el
volumen de cavidad total definido por el imán y el volumen útil de
detección de imágenes. Dicho volumen útil debe llenar parte del
volumen de cavidad total.
Los problemas relacionados con las máquinas
especializadas son todavía más graves porque, con el fin de
proporcionar máquinas altamente flexibles para varias partes del
cuerpo, que tienen diferentes características anatómicas y
morfológicas, la estructura de imán debe tener un número cada vez
más grande de lados abiertos.
En ciertos tipos de imanes permanentes, tales
como en el imán descrito en la solicitud de patente número US
5.495.222, que es un imán en forma de C, con dos lados abiertos,
transversal al eje de su forma de C y un lado abierto paralelo al
mismo, con el fin de compensar aberraciones del campo, se
proporcionan medios de corrección en un lado abierto, que consisten
en este caso en extensiones que se dirigen hacia el cierre parcial
de la abertura en un lado paralelo al eje. Las aberraciones en los
lados transversales al eje de la forma de C no se compensan, puesto
que el imán es lo suficientemente largo para mantener el lado
abierto suficientemente alejado del volumen relevante.
El imán según este documento es del tipo para
cuerpo entero, y se introduce el cuerpo del paciente en él en la
dirección del eje de la forma de C, mientras que el lado
parcialmente abierto, paralelo al eje, tiene la función de permitir
que los médicos o auxiliares sanitarios realicen operaciones en el
paciente.
El documento WO 95/28657 describe una técnica
para mejorar la homogeneidad del campo magnético en una cavidad
dispuesta dentro de una estructura magnética que tiene una abertura
para permitir el acceso conveniente a una región de obtención de
imágenes. La técnica se basa en la etapa de insertar capas de
material imantado entre placas de material de alta permeabilidad
magnética. Las capas se insertan en los límites de la cavidad. La
técnica incluye calcular los cambios superficiales en las placas
tal como se usa para derivar la distribución del potencial
magnetostático, analizar la uniformidad del campo magnético en la
región de obtención de imágenes tal como se realiza mediante la
abertura en la estructura magnética expandiendo el potencial
magnetostático en una serie de armónicos espaciales y determinar la
geometría y la composición de las capas insertadas basándose en la
eliminación sucesiva de los órdenes crecientes de los armónicos
espaciales en la expansión de potencial en la región de obtención
de imágenes. El documento WO 95/28657 describe un conjunto de imán
permanente según el preámbulo de la reivindicación 1.
El documento EP 262 880 describe un dispositivo
de generación de campos magnéticos para RMN-TC que
comprende un par de segmentos de imán permanente opuestos acoplados
magnéticamente mediante una culata, que definen entre ellos un
entrehierro en el que se crea un campo magnético. Cada segmento
tiene una pieza de polo unida a su superficie que da al
entrehierro. Cada segmento se compone de un imán de ferrita y un
imán de tierras raras, estando dispuesto uno de los dos imanes en
la parte central del segmento y el otro alrededor del imán. El
espesor del imán de ferrita en la dirección de su unión a la culata
es mayor que el del imán de tierras raras. Las piezas de polo
magnético unidas a los segmentos de imán en su lado que da al
entrehierro tienen una proyección anular periférica que encierra
una parte convexa.
El documento US 5.438.264 describe un aparato de
generación de campos magnéticos que tiene un imán permanente hueco
formado por una pluralidad de elementos de imán permanente
dispuestos para tener una sección poligonal. Las direcciones de
imantación de las partes terminales del imán permanente hueco en su
dirección longitudinal se hacen diferentes de las de la parte
central del mismo, de modo que aumente el campo magnético generado
en una región predeterminada en el espacio hueco del imán
permanente comparado con el caso en el que las imantaciones del
imán permanente hueco están todas dirigidas en la misma dirección.
Los imanes permanentes terminales situados en las proximidades de
las aberturas que se imantan muestran un vector de imantación que
tiene un ángulo inclinado. En cada abertura, se proporcionan imanes
permanentes terminales superiores e inferiores. Los imanes
permanentes terminales superiores tienen vectores de imantación que
están inclinados hacia dentro con respecto a la cavidad del imán
permanente hueco o los imanes permanentes inferiores tienen
vectores de imantación que están inclinados hacia fuera con
respecto a la cavidad.
El documento EP 284 439 describe también un
dispositivo de generación de campos magnéticos que incluye un par
de componentes de imán permanente dispuestos de tal manera que den
el uno al otro formándose un entrehierro entre ambos, una culata
para acoplar magnéticamente el par de componentes de imán
permanente y las piezas de polo que se fijan cada una a una
superficie de un componente de imán permanente correspondiente que
da hacia al entrehierro. El dispositivo de generación de campos
magnéticos está adaptado para generar un campo magnético en el
entrehierro. Al menos la parte periférica de cada una de las piezas
de polo está compuesta por un material laminado de placas
magnéticas laminadas en una dirección sustancialmente perpendicular
a los lados de la pieza de polo. La pieza de polo y la parte
periférica laminada se sitúan sobre una capa común de material
imantado. Por tanto, la parte periférica de material laminado y la
pieza de polo tienen el mismo potencial magnetostático.
El documento US 4.657.609 describe un aparato
para la exploración y obtención de imágenes mediante resonancia
magnética nuclear que emplea un campo magnético primario, un campo
de RF y un detector para detectar una señal de resonancia magnética
nuclear, estando producido el campo magnético primario por un
conjunto de material magnético de flujo de energía relativamente
bajo combinado con un conjunto de un material magnético de flujo de
energía relativamente alto. El flujo magnético del material
magnético de flujo de energía relativamente bajo se concentra en un
medio conductor de flujo magnético que, a su vez, se combina con el
flujo magnético del material magnético de flujo de energía
relativamente alto y se concentra en la pieza de polo. Al conjunto
del material magnético de flujo de energía relativamente bajo y
relativamente alto, se asocia una pieza de polo. En ambos lados de
la pieza de polo que da a la abertura de la cavidad que aloja al
paciente del aparato, se proporcionan conjuntos auxiliares entre
dicho primer conjunto y los lados abiertos del aparato. Estos
conjuntos adicionales tienen la función de reducir la fuga del
campo magnético generado por el primer conjunto en los lados
abiertos y se forman cada uno por apilamientos de imanes cerámicos
con su polaridad invertida relativamente con respecto al primer
conjunto de material magnético de flujo de energía bajo. Por tanto,
la imantación de los conjuntos adicionales en los lados abiertos
está invertida relativamente con respecto a la imantación del
primer conjunto que genera el campo magnético estático en la región
de obtención de imágenes del aparato.
El documento JP8045729 describe un dispositivo
de generación de campos magnéticos que comprende una culata en
forma de C en sección. La culata comprende dos placas horizontales
opuestas que definen una cavidad y cada placa de la culata soporta
en el lado que da a la cavidad un imán permanente principal. Los
imanes permanentes principales se sitúan en lados opuestos de la
cavidad y una pieza de polo se superpone a cada imán permanente
principal en el lado de él que da a la cavidad. Se dota cada pieza
de polo con una protrusión periférica a lo largo de cada lado de la
pieza de polo que da a un lado abierto de la cavidad, protrusión
que se extiende en la dirección de la pieza de polo opuesta.
La culata comprende además una placa que conecta
las dos placas horizontales de la culata. En el lado de esta placa
que da a la cavidad, se soportan imanes permanentes que tienen un
vector de imantación orientado con al menos un componente en la
dirección de dicha placa de conexión de tal manera que se reduce la
fuga del flujo magnético desde el lado abierto opuesto de la
cavidad.
La invención tiene como objetivo proporcionar un
conjunto de imán permanente del tipo descrito en el preámbulo de
la reivindicación 1, que permite una reducción de tamaño de la
estructura magnética, mientras proporciona al menos el mismo
volumen útil de detección de imágenes, o incluso aumenta la razón
entre el volumen útil de detección de imágenes y las necesidades de
espacio total del imán, permitiendo que se haga con tal forma que
todos sus lados opuestos pueden usarse indiscriminadamente para
introducir el paciente en él, y que tiene un pequeño número de
partes, con una geometría sencilla, y una fabricación relativamente
fácil con tolerancias suficientes.
La invención consigue los fines anteriores con
un conjunto de imán permanente según el preámbulo de la
reivindicación 1, que comprende además la combinación de
características de la parte caracterizadora de la reivindicación
1.
La solución según la invención, permite la
generación de un campo magnético periférico cerca de la abertura,
creando condiciones tales como llevar el campo magnético estático
entre los polos principales de nuevo a una condición de suficiente
intensidad y homogeneidad, dentro de tolerancias predeterminadas,
sustancialmente para la totalidad del volumen interpuesto entre los
polos principales y definido por ellos.
La disposición según la invención puede
proporcionarse para cualquier tipo de configuración de imán, ya sea
con uno, dos, tres, cuatro o más lados abiertos, o con una cubierta
periférica completamente abierta.
Por tanto, la invención consiste en aumentar el
potencial de los polos auxiliares con respecto a los polos
principales, reduciendo así el efecto de los lados abiertos del
imán sobre el campo estático en el volumen útil de detección de
imágenes. Esto se consigue de manera muy sencilla y segura.
Esta invención supone considerables ventajas
cuando se aplica a máquinas del tipo especializado, según la
definición anterior. Las barreras de corrección según la invención
limitan la penetración de aberraciones en la región de los polos
principales, extendiendo así el volumen en el que el campo magnético
tiene características suficientes para la detección de imágenes en
la totalidad del volumen definido por los polos principales. Esto
puede conseguirse sin extender la longitud del imán, de modo que se
mantengan las aberturas alejadas de los polos principales, y
contribuyendo así a mantener el tamaño del imán compacto. Además,
manteniendo las superficies internas de los polos auxiliares
opuestos a una distancia al menos igual a, o mayor que la que hay
entre las superficies internas opuestas de los polos principales, la
distancia entre los dos polos principales se mantiene justo en el
mínimo. Cuando los polos auxiliares están incluso a una distancia
mayor que los polos principales, puede generarse una abertura para
alojar partes del cuerpo, cerca de las que están en examen, que son
incluso más grandes que estas últimas. Este puede ser el caso del
hombro, que es más delgado que el
tórax.
tórax.
Generalmente, las capas de material imantado
asociadas a los polos principales y a los polos auxiliares tienen
vectores de imantación paralelos, orientados en la misma dirección,
sustancialmente perpendicular a las caras internas de los
polos.
El inserto imantado proporcionado entre el polo
principal y el polo auxiliar asociado al mismo tiene un vector de
imantación asociado a dicho inserto que está orientado con al menos
un componente perpendicular al vector de imantación del material
imantado asociado a los polos principales y con los polos
auxiliares.
Los demás componentes del campo magnético,
introducidos por el elemento imantado entre los polos principales y
sus polos auxiliares respectivos ayudan a obtener un efecto
limitante y reductor superior sobre la tendencia a expandirse de
las líneas de campo magnético, en la correspondiente abertura.
Por tanto, el campo magnético según la invención
tiene una construcción más ligera y menos molesta y pesada, cuando
se comparan volúmenes útiles de detección de imágenes mediante RMN
al menos iguales.
Según las características geométricas del imán,
pueden asociarse otras disposiciones a las características
descritas anteriormente en el presente documento, tal como se
detallará más adelante en el presente documento. Estas
características y disposiciones pueden usarse también por separado
y en cualquier combinación de las mismas.
Disposiciones y mejoras adicionales según la
invención formarán el contenido de las reivindicaciones
dependientes.
Las características de la presente invención y
las ventajas derivadas de la misma aparecerán más claramente a
partir de la siguiente descripción de una realización ilustrada, no
a modo de restricción, en los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista parcialmente en sección
de un imán 3D, que tiene la forma de un paralelepípedo rectangular,
con un lado abierto. Sin embargo, la variante mostrada en la mitad
superior de la figura 1 no forma parte de la invención.
La figura 2 es una vista en sección, con
respecto a un plano axial, de un imán cuya forma corresponde
sustancialmente al de la figura 1, que tiene dos lados abiertos
opuestos. Sin embargo, el conjunto de imán mostrado en la figura 2
no forma parte de la inven-
ción.
ción.
La figura 3 es una vista en sección del imán
según la figura 2, con respecto a un plano radial. Sin embargo, el
montaje de imán mostrado en la figura 3 no forma parte de la
invención.
La figura 4 muestra un imán conformado según las
figuras anteriores, que tiene tres lados abiertos, en una
configuración en forma de U, y más precisamente estando la vista
dividida en dos mitades, que muestran cada una, una variante
diferente del imán en forma de U.
La figura 5 es una vista en sección del imán en
forma de U según una de las variantes de la figura 4, con respecto
a un plano radial a su eje.
La figura 6 es una vista en planta de la cara
interna de las dos ramificaciones paralelas del imán según las
figuras 4 y 5, y según diferentes variantes del mismo.
La figura 7 muestra esquemáticamente un imán en
forma de U sin polos auxiliares, y el patrón de las líneas de
campo.
La figura 8 muestra, como la figura 7, una
variante del imán en forma de U, que tiene un polo auxiliar y un
aumento de la cantidad de material imantado asociado al polo
auxiliar, con un espesor teórico, para compensar el ensanchamiento
de la cavidad con respecto a la parte asociada al polo
principal.
La figura 9 muestra, como las figuras 7 y 8, el
patrón del campo magnético en la variante del imán en forma de U,
en el que la abertura del imán, en la región del polo auxiliar,
sólo está compensada por un mayor espesor del material magnético.
Sin embargo, cada uno de los conjuntos de imán mostrados en las
figuras 7-9, no forman parte de la invención.
La figura 10 muestra, como las figuras 7 a 9, el
patrón de campo en una realización del imán en forma de U, en el
que se proporciona un inserto imantado entre el polo principal y
el polo auxiliar.
La figura 11 es un diagrama que muestra las
curvas de la intensidad de campo magnético, en la dirección
perpendicular a los polos y que dependen del eje perpendicular al
lado transversal cerrado de la culata, con respecto a los casos de
las figuras 7 a 10.
La figura 12 muestra una realización adicional
del imán en forma de U, en la que el se ha combinado el mayor
espesor de la capa imantada, asociada al polo auxiliar, con la
provisión del inserto imantado.
Las figuras 13 y 14 muestran variantes
adicionales del imán en forma de U, en las que la variante mostrada
en la figura 14 no forma parte de la invención.
La figura 15 es una vista en sección, con
respecto a un plano radial, de un imán que tiene dos placas
opuestas que definen un volumen completamente abierto en sus
lados.
La figura 16 es una vista en planta de la cara
interna del imán según la figura 14, que tiene simetría y forma
circular.
La figura 17 es una vista como la de la figura
15, teniendo el imán una forma hexagonal.
El imán permanente mostrado en la figura 1 es un
imán 3D y tiene una estructura, es decir una culata 1, con cinco
lados cerrados. El lado 101 está abierto para permitir que se
introduzca en él el cuerpo en examen, o una parte del mismo. Dos
lados 201, 301 paralelos y opuestos de la culata llevan hacia
dentro un polo 2 principal respectivo. Los dos polos 2 principales
son paralelos y opuestos entre sí. A lo largo de los bordes del
lado 101 abierto, los dos lados paralelos que llevan los polos 2
principales tienen dos polos 3 auxiliares, paralelos y opuestos,
que se extienden sobre al menos una parte de dichos lados, y al
menos sobre la misma extensión de los polos 2 principales asociados
a los mismos. La figura 1 muestra dos variantes, una por encima y
otra por debajo del plano medio paralelo a los polos 2, 3 y la
estructura del imán es generalmente simétrica con respecto a dicho
plano medio paralelo a los polos 2, 3. Sin embargo, sólo la
variante mostrada por debajo del plano medio en la figura 1 forma
parte de la invención y la variante mostrada por encima del plano
medio en la figura 1 no forma parte de la invención.
En la primera variante, los polos 2 principales
tienen una capa de material 102 imantado, que se superpone hacia
dentro del lado 201 correspondiente de la culata 1, en cuya cara
interna libre se superpone una placa 202 compuesta por un material
de alta permeabilidad, es decir, de material ferromagnético.
El polo 3 auxiliar también se compone de una
capa de material 103 imantado, sobre el que se superpone una placa
compuesta por un material 203 de alta permeabilidad,
particularmente ferromagnético. Los vectores de imantación de las
dos capas 102 y 103 de material imantado son paralelos y están
orientados en la misma dirección, tal como se indica mediante las
flechas M2 y M3. El material imantado que forma la capa 103,
asociado al polo auxiliar es de un tipo diferente, con respecto al
material imantado que forma la capa 102, asociado al polo
principal. Uno puede ser, por ejemplo, ferrita y el otro, por
ejemplo, neodimio, u otros, y en cualquier caso los materiales
diferentes se eligen de tal manera que la diferencia de potencial
entre los polos 3 auxiliares es superior que entre los polos
principales.
Las capas 102, 103 de material imantado tienen
el mismo espesor, así como las placas 202, 203 compuestas por
material de alta permeabilidad, mediante lo cual el polo 3 auxiliar
y el polo 2 principal terminan en caras internas coplanares.
Obviamente, aplicando los mismos criterios para
aumentar el potencial entre los polos 3 auxiliares con respecto al
potencial magnético entre los polos 2 principales, tanto las capas
103 de material imantado como las placas 203, compuestas por
material ferromagnético, de alta permeabilidad, pueden no ser tan
gruesas como las capas equivalentes de los polos principales. Así,
las dos caras internas de los polos principales y de los polos
auxiliares pueden todavía extenderse coplanares a y alineadas entre
sí, o los polos auxiliares pueden alejarse hasta cierto grado con
respecto a los polos 2 principales, siendo mayor el espacio de la
abertura en los polos 3 auxiliares que la distancia entre los polos
2 principales.
Tal como es evidente en la mitad superior de la
figura 1, la placa 203 del polo 3 auxiliar está a una distancia
desde la placa 202 del polo 2 principal.
La mitad inferior del imán según la figura 1
muestra una realización, en la que se proporciona la capa de
material 103 imantado, asociada al polo 3 auxiliar, en la misma
cantidad, es decir, del mismo espesor que la capa 102, asociada al
polo 2 principal. Las placas 202, 203, compuestas por el material
de alta permeabilidad también tienen el mismo espesor. Un inserto 4
imantado, compuesto en su totalidad por material imantado, o por
una parte de material imantado y una parte de material sin imantar,
o bien del tipo de alta permeabilidad o bien del de baja
permeabilidad, se interpone entre el polo 3 auxiliar y el polo 2
principal. El inserto 4 imantado tiene un vector M4 de imantación
con al menos una componente perpendicular a los vectores M2 y M3 de
imantación de los polos 2 y 3 principales y auxiliares, o paralela
a las caras de los mismos. Preferiblemente, en la configuración
mostrada en la figura 1, el vector M4 de imantación del polo
intermedio tiene una única componente perpendicular a los vectores
M2 y M3 de imantación de las capas 102, 103 de los polos 2 y 3
principales y auxi-
liares.
liares.
Aunque en la primera variante, el mayor
potencial magnético de los polos 3 auxiliares limita su efecto de
expansión y por tanto, la reducción de intensidad en la región del
polo principal, que da al lado 101 abierto, en la segunda variante,
gracias al inserto 4 imantado, aumenta el potencial del campo
magnético del polo auxiliar en detrimento del polo principal,
obteniéndose así el mismo efecto que en la variante mostrada en la
mitad superior de la figura 1, aunque con una reducción inferior
del valor medio del campo.
Las figuras 2, 3 muestran otro imán que no forma
parte de la invención. El imán tiene forma anular, es decir con dos
lados 101, 401 opuestos. En este caso, el segundo lado 401 abierto
tiene también un par de polos 3 auxiliares. En las figuras, los
polos auxiliares son como los de la primera variante descrita con
referencia a la mitad superior de la figura 1. No obstante, también
puede proporcionarse una configuración correspondiente a la segunda
variante, mostrada en la mitad inferior de la figura 1, en ambos
lados 101, 401 abiertos, y puede proporcionarse posiblemente una
variante en un lado abierto y la otra en el lado abierto opuesto,
por ejemplo cuando se requiere que el volumen útil de detección de
imágenes, delimitado por los polos 2 principales, sea
asimétrico.
Las figuras 4 a 6 y 7 a 12 muestran diferentes
variantes, referidas a un imán que tiene un lado abierto adicional
paralelo al eje del imán según las figuras 2 y 3, y perpendicular a
los polos 2, 3. Sin embargo, las variantes mostradas en las figuras
7 - 9 no forman parte de la invención.
Este lado, indicado como 501, se denominará el
lado transversal y el lado cerrado opuesto al mismo se denominará
lado 601 de conexión transversal entre los dos lados 201, 401
paralelos opuestos.
El imán en forma de U mostrado en las figuras 4
a 12 tiene una culata 1, compuesta por un material de alta
permeabilidad, compuesta por tres placas 201, 301, 601, que forman
la forma de U. Las placas tienen caras internas planas, que definen
un compartimento sustancialmente conformado como un paralelepípedo
rectangular. Las dos placas 201, 301 son los lados paralelos de la
culata 1, mientras que la placa 601 es el lado de conexión
transversal. Los otros tres lados 101, 401, 501 están completamente
abiertos.
De la misma manera que en las realizaciones
anteriores, cada lado 201, 301 de la culata 1 tiene, en su cara
interna, una capa de material 102 imantado, superpuesto por una
placa 202, compuesta por un material de alta permeabilidad,
formando así el polo 2 principal.
Esta realización adicional de la invención que
proporciona un imán en forma de U con tres lados abiertos, se dota
con polos 3 auxiliares cuya construcción es idéntica a la descrita
con referencia a las realizaciones anteriores según las figuras 1 a
3. En el ejemplo mostrado en el presente documento, el imán con
tres lados abiertos tiene polos auxiliares cuya construcción cumple
con una realización variante adicional, también aplicable por sí
misma a los ejemplos mostrados en las figuras 1 a 3.
En una primera variante mostrada en la figura 4,
en la mitad derecha de la misma, los polos auxiliares sólo se
extienden a lo largo del lado 501 transversal abierto y sobre la
totalidad de la anchura del mismo. La capa de material imantado
asociada a los polos 3 auxiliares es más gruesa que la capa
asociada al polo 2 principal. Particularmente, la capa 102 de
material imantado, asociada al polo principal se hace que se
extienda justo bajo su polo 3 auxiliar respectivo, mientras que
este último tiene una capa 103' adicional y las dos placas 203 y
202 tienen diferentes espesores, de tal manera que el espesor total
de las capas de material imantado y de las placas es superior en la
zona de los polos 2 principales, que en la zona de los polos 3
auxiliares. Así, los polos 2 principales están más próximos entre
sí que los polos 3 auxiliares. Esto ayuda a obtener un campo
estático que tiene características apropiadas, entre los polos 2
principales. Los polos auxiliares, a una distancia mayor entre sí
hacen la abertura más ancha y son adecuados para alojar partes del
cuerpo más grandes, estando conectados a las partes del cuerpo que
van a examinarse, sin proporcionarse ningún cambio en el tamaño
total del imán, ni en el efecto de corrección de los polos
auxiliares. Entre cada polo 3 auxiliar y el polo 2 principal
asociado al mismo, se proporciona un inserto 4 imantado, que
consiste en una capa de material 104 imantado, y en una o más capas
de material 204 de baja permeabilidad, particularmente aluminio.
Tal como es evidente, la capa de material 204 de baja permeabilidad
es tan gruesa como la capa 103 adicional de material imantado
asociada al polo auxiliar, mientras que la capa 104 de material
imantado del polo 4, puede ser, tal como se muestra, tan gruesa
como la placa 203 del polo 3 auxiliar, que termina alineada con la
cara interna de la misma.
Los vectores M2, M3, M4 de imantación tienen la
misma orientación descrita con referencia a los ejemplos
anteriores.
Según una mejora, mostrada en la figura 12, la
capa 104 de material imantado se mantiene completamente en un
compartimento similar a una caja que está formado por la capa de
material 204 de baja permeabilidad, y se extiende también a lo
largo de las paredes laterales de la capa 104 y puede estar también
posiblemente cerrado en la cara interna de la capa 104 de material
imantado.
El efecto del inserto 4 imantado es evidente a
partir de la figura 11.
Con referencia a las figuras 7 a 10, se
proporciona una ilustración de las líneas de flujo de los campos
magnéticos generados entre los polos 2 principales y los polos 3
auxiliares, según diferentes configuraciones del imán en forma de
U. La figura 11 muestra las curvas correspondientes a los valores
de campo magnético en la dirección perpendicular a los polos,
mientras que el eje X mide la distancia desde el borde del polo
vuelto hacia el lado abierto.
El imán según la figura 7 no tiene polo
auxiliar. La curva relacionada con el campo se indica en la figura
11 mediante la línea L7. El imán según la figura 8 tiene polos
auxiliares y el material imantado asociado al polo auxiliar es más
grueso que el correspondiente al polo principal. La curva de campo
correspondiente a este imán se indica, en la figura 11, mediante la
línea L8. El aumento de espesor corresponde, en este caso, al valor
teórico que se calcula expresamente para compensar la parte más
ancha de la cavidad entre los polos auxiliares, con respecto a la
que hay entre los polos principales.
El imán según la figura 9 tiene un aumento
adicional del material imantado asociado a los polos auxiliares. El
campo que resulta de esta configuración se indica en la figura 11
mediante la línea L9.
La figura 10 muestra un imán en forma de U tal
como el mostrado en la figura 8, en el que se proporciona
adicionalmente un inserto imantado entre el polo principal y el
polo auxiliar. La curva del campo magnético para esta variante se
indica en la figura 11 mediante la línea L10.
Tal como es evidente a partir de la figura 11,
en la que la línea L11 indica el límite del polo principal en el
lado abierto, paralelo al lado transversal de la culata, la
intensidad del campo magnético en la zona entre los dos polos
principales disminuye drástica y continuamente en la dirección del
lado abierto, y antes de alcanzar el borde de los polos principales
vuelto hacia dicho lado transversal abierto e indicado por la línea
L11 vertical. La configuración según la figura 8 mejora ligeramente
esta situación. El campo magnético es mayor, pero también disminuye
antes de alcanzar el borde de los polos principales vuelto hacia el
lado abierto.
Por el contrario, las líneas L9 y L10 indican
que en ambos casos el campo es sustancialmente constante para toda
la extensión de los polos principales y sólo disminuye más allá del
borde periférico del polo principal vuelto hacia el lado abierto
transversal del imán.
La diferencia entre los valores absolutos de las
dos líneas L9 y L10 se debe al hecho de que, mientras en el primer
caso (L9), la aplicación de material imantado al polo auxiliar
generalmente aumenta la intensidad del campo, en el último caso
(L10), puesto que el aumento del potencial del polo auxiliar con
respecto al potencial del polo principal se obtiene en detrimento
del polo principal, se reduce el nivel de intensidad general del
campo magnético.
Obviamente, pueden obtenerse mejores resultados
combinando las configuraciones de imán según las figuras 9 y 10,
tal como se muestra con referencia a la figura 12.
El imán según las figuras 4 a 13 tiene además,
en el lado cerrado paralelo al lado 501 transversal abierto, un
elemento 5 imantado adicional, cuyo vector M4 de imantación tiene
al menos una componente perpendicular a los vectores M1 y M2 de
imantación asociados a los polos principales y auxiliares, es
decir, paralela a las caras internas de dichos polos, y siendo
idéntico el sentido de dicha componente al de la misma componente
del vector M3 de imantación de los insertos 4 imantados. Este
elemento tiene la función de mantener el patrón de campo magnético
correcto cerca del lado 601 transversal cerrado. Dicho elemento 5
imantado puede tener una cara interna paralela al campo y, por
tanto, plana, de lo contrario cóncava o convexa. El elemento puede
dividirse en dos bloques, ligeramente separados simétricamente con
respecto al plano medio paralelo a los polos 2 principales, y
pueden estar a una distancia, tal como se muestra en las figuras 4
a 12 o en contacto con el polo principal, tal como se muestra en
la figura 13.
Con referencia a la figura 14, se muestra una
variante en la que no se proporciona ningún elemento 5 compuesto
por material imantado en el lado transversal cerrado. En este
caso, puede obtenerse un efecto similar proporcionando una
proyección, a lo largo del borde de la placa 202 de los polos
principales, dirigida hacia el polo principal opuesto. En el
ejemplo mostrado en el presente documento, la proyección consiste
en una barra 7 que tiene una sección trapezoidal, que se extiende
alineada con el borde de la placa 202 de los polos principales,
opuesta a la abertura 501. Sin embargo, el conjunto de imán
mostrado en la figura 14 no contiene inserto imantado y por tanto,
como tal, no forma parte de la invención.
Con referencia particular a las figuras 4 a 6,
las vistas mostradas en ellas son compuestas y cada mitad de la
figura muestra dos variantes del imán en forma de U. Una primera
variante mostrada en la mitad derecha de la figura 4, no
proporciona corrección de campo a lo largo de los lados abiertos
perpendiculares al lado 501. En este caso, los polos 2 principales,
los polos 3 auxiliares, los insertos 4 imantados, los elementos de
material 5 imantado se extienden sobre la longitud completa del
lado 501 transversal abierto.
La mitad izquierda y la figura 6 muestran
configuraciones en las que las disposiciones proporcionadas en el
lado 501 transversal abierto también se aplican a los otros lados
abiertos opuestos, perpendiculares al mismo. Las disposiciones
mostradas en ellas son similares a las descritas con respecto a los
polos auxiliares a lo largo del polo 501 transversal abierto. Sin
embargo, a lo largo de dichos lados abiertos, también pueden
proporcionarse disposiciones del mismo tipo descrito con referencia
a las realizaciones anteriores proporcionadas que caen dentro del
alcance de las reivindicaciones.
La vista en planta de la figura 6 muestra
diferentes formas de transición entre los polos auxiliares y los
insertos imantados a lo largo de los lados abiertos individuales.
Esta figura sólo muestra algunas posibilidades de los mismos. En la
mitad izquierda, los dos polos auxiliares y los insertos imantados
terminan alineados con el lado del polo 2 principal asociado a los
mismos, que es transversal a su extensión longitudinal. Mediante
esta disposición, no hay contacto entre los polos 3 auxiliares en
los lados abiertos individuales y entre los correspondientes
insertos 4 imantados. El extremo que da al lado transversal cerrado
puede terminar de la misma manera descrita a lo largo del lado 501
abierto, y los elementos 5 imantados pueden extenderse sobre la
longitud completa del lado transversal opuesto a la abertura 512
transversal o pueden terminar orientados con el polo 2 principal.
Tal como se indica en la variante mostrada en el lado izquierdo de
la figura 6, uno de los dos polos auxiliares puede extenderse justo
hasta el extremo del lado abierto correspondiente, en este caso del
lado 501, mientras que el polo auxiliar y el inserto imantado si
hay alguno a lo largo del lado abierto perpendicular al mismo,
están contiguos al primer polo auxiliar y/o el primer inserto
imantado. Alternativamente, los polos 3 auxiliares en todos los
lados abiertos y los insertos 4 imantados pueden extenderse sin
interrupción de manera coaxial rodeando, como un armazón, al
correspondiente polo principal.
Según una variante adicional, tal como se
muestra en la mitad derecha de la figura 4, los dos lados paralelos
opuestos de la culata 1 pueden ahusarse en la dirección del lado
501 abierto. En este caso, dichos dos extremos o bien se hacen más
finos desde el exterior o bien se aplanan o biselan 701, en sus
bordes.
Esta condición se muestra con referencia a un
imán que tiene cuatro lados completamente abiertos, o un perímetro
abierto de un prisma que tiene una base circular o poligonal.
La figura 13 muestra una realización variante,
que difiere de las otras en que los elementos 5 imantados y los
insertos tienen superficies para su contacto con todos los
elementos alrededor de ellos, mientras que sus caras libres están
inclinadas de modo que se conecten a los bordes asociados de las
caras internas de los polos 2, 3. Esta realización también tiene las
ventajas de la invención pero tiene algunos inconvenientes de
construcción, puesto que la fabricación de partes que no tienen
formas de paralelepípedo rectangular o cúbicas es más cara y
difícil.
La figura 15 muestra una sección de tal imán con
respecto a un plano diametral. Dos placas 10 de soporte paralelas
se mantienen a una cierta distancia entre sí mediante separadores
11 en la forma de columnas. Las dos placas soportan coaxialmente
cada una, un polo 12 principal, que comprende una capa de material
112 imantado y una placa de material 212 de alta permeabilidad.
Como en el ejemplo de la figura 4, se proporcionan polos 13
auxiliares e insertos 14 imantados. Tal como se muestra en las
figuras 16 y 17, tanto los polos auxiliares como los insertos 14
imantados pueden tener perfectamente formas anulares o estar
compuestos, al menos parcialmente, por sectores separados. Esta
última configuración se muestra en la figura 17, en la que la puede
evitarse la construcción de elementos que no son paralelepípedos,
que supone costes superiores, debido a las tolerancias mínimas que
se requiere que tengan las partes con respecto a su forma,
limitando la extensión de los polos 13 auxiliares y los insertos 14
imantados a la longitud de los lados individuales del polo
poligonal principal.
Estos criterios también pueden tomarse cuando se
elige entre las diferentes configuraciones ilustradas y las
diferentes realizaciones descritas en el presente documento. De
hecho, siempre que se obtiene una corrección de campo eficaz entre
los polos principales, la mejor configuración en lo que respecta a
la construcción, montaje y costes es aquella en la que los
elementos individuales se forman o conforman como paralelepípedos
rectangulares, o cubos, o similares.
Naturalmente, la invención no está limitada a
las realizaciones descritas e ilustradas en el presente documento,
sino que pueden variarse enormemente, especialmente en lo que
respecta a la construcción.
Claims (32)
1. Conjunto de imán permanente para la detección
de imágenes mediante resonancia magnética nuclear, cualquiera del
tipo denominado de cuerpo entero para alojar una parte considerable
del cuerpo o la totalidad del cuerpo, o del tipo denominado
especializado, es decir, para detectar imágenes mediante resonancia
magnética nuclear sólo relacionadas con ciertas partes del cuerpo
humano, comprendiendo el conjunto de imán:
- una estructura magnética que comprende una
culata (1, 201, 301) y dos polos (2, 12) principales magnéticos,
comprendiendo cada polo principal magnético una capa de material
(102) imantado y una placa compuesta por un material (202) de alta
permeabilidad, siendo los polos principales magnéticos paralelos y
opuestos entre sí y estando formados en dos lados paralelos y
opuestos de la culata (201, 301), siendo las imantaciones (M2) de
las capas de material (102) imantado paralelas y estando alineadas
en la misma dirección, sustancialmente perpendicular a las caras
internas de los polos principales magnéticos,
- estando conformada dicha estructura magnética
de modo que delimita o encierra una cavidad, al menos una parte
del volumen de la cavidad forma un compartimento para alojar al
menos una parte del cuerpo en examen, estando penetrado al menos
una parte del volumen de dicha cavidad por un campo magnético
estático generado por los polos principales magnéticos y teniendo
características de intensidad y homogeneidad específicas,
- teniendo dicha estructura magnética al menos
un lado (101, 401, 501) abierto, paralelo al campo magnético
estático,
- a lo largo de los bordes de al menos un lado
(101, 401, 501) abierto, en las proximidades de al menos un lado
abierto, la estructura magnética comprende al menos dos polos (3)
auxiliares magnéticos, comprendiendo cada polo auxiliar magnético
una capa de material (103) imantado y una placa compuesta por un
material (203) de alta permeabilidad, extendiéndose los polos
auxiliares magnéticos al menos sobre la misma extensión que los
polos principales magnéticos y siendo paralelos y opuestos entre sí
y estando formados en los dos lados paralelos y opuestos que
soportan los polos principales magnéticos, siendo las imantaciones
(M3) de las capas de material (103) imantado de los polos auxiliares
magnéticos paralelas y estando orientadas en la misma dirección
que las imantaciones (M2) de las capas de material (102) imantado de
los polos principales magnéticos,
- siendo la distancia entre los polos (3)
auxiliares magnéticos opuestos al menos igual a o mayor que la
distancia entre los polos (2) principales magné-
ticos,
ticos,
- caracterizándose el conjunto de imán
porque, en cada uno de los lados opuestos de la culata, transversal
al campo magnético estático, la placa compuesta por material de
alta permeabilidad del polo (202) principal magnético y la placa
compuesta por un material de alta permeabilidad del polo (203)
auxiliar magnético están separadas entre sí por una distancia
transversal al campo magnético estático de tal manera que se forma
una abertura, y porque se interpone un inserto (4) imantado en
dicha abertura, estando alineada al menos una componente de la
imantación (M4) del inserto imantado de manera perpendicular a las
imantaciones (M2, M3) de las capas de material (102, 103) imantado
de los polos principales magnéticos y los polos auxiliares
magnéticos, respectivamente, de tal manera que la diferencia de
potencial magnético entre los polos auxiliares magnéticos es
superior a la diferencia de potencial magnético entre los polos
principales magnéticos, reduciendo así la expansión hacia fuera del
campo magnético estático en el al menos un lado abierto y la
disminución en la homogeneidad e intensidad del campo magnético
estático cerca del al menos un lado abierto.
2. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 1, caracterizado porque la capa (103) de
material imantado en los polos (3) auxiliares es más gruesa y el
material imantado es diferente con respecto a la capa (102) de
material imantado en los polos (2) principales magnéticos.
3. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 1, caracterizado porque la capa (103) de
material imantado en los polos (3) auxiliares tiene el mismo
espesor y es del mismo material que la capa (102) del material
imantado en los polos (2) principales magnéticos.
4. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
placas (202, 203, 212, 213) de los polos (2) principales y de los
polos (3) auxiliares magnéticos se disponen de tal manera que las
caras internas de los mismos son paralelas unas con respecto a las
otras.
5. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
placas (202, 203, 212, 213) de los polos principales y de los
polos (2, 12, 3, 13) auxiliares magnéticos tienen el mismo o
diferente espesor.
6. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque las capas de
material (102, 103, 112, 113) imantado, en los polos (2, 3, 12, 13)
principales y auxiliares magnéticos están en contacto entre sí,
estando los insertos (4, 14) imantados en contacto directo con las
capas de material (102, 103, 112, 113) imantado de los polos (2)
principales y/o los polos (3) auxiliares magnéticos y con los
bordes opuestos de las placas (202, 203, 212, 213) compuestos por
material de alta permeabilidad.
7. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores 3 a 6, caracterizado
porque los insertos (4, 14) se componen de una capa de material
(204) imantado y de una capa de material (104) de baja
permeabilidad, por ejemplo aluminio, estando situada la capa (104)
de material de baja permeabilidad en contacto directo con las capas
de material (102, 103, 112, 113) imantado de los polos (2, 3, 12,
13) principales magnéticos y auxiliares adyacentes.
8. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 7, caracterizado porque la capa de material
(104) de baja permeabilidad de los insertos (4, 14) imantados se
construye como un compartimento similar a una caja o conducto para
contener la capa de material (204) imantado de los insertos (4, 14)
imantados y se interpone entre la capa de material (204) imantado
de los insertos (4, 14) imantados y las capas de material (102,
112, 103, 113) imantado y las placas (202, 203, 212, 203, 213) de
los polos (2, 12, 3, 13) principales y auxiliares magnéticos.
9. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 8, caracterizado porque el compartimento
compuesto por material (104) de baja permeabilidad también está
cerrado en el lado vuelto hacia la cavidad.
10. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores 3 a 9, caracterizado
porque las caras internas de los insertos (4, 14) imantados se
extienden orientadas con y paralelas a la cara interna del polo (3,
13) auxiliar magnético y/o del polo (2, 12) principal magnético
adyacente.
11. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 10, caracterizado porque las caras internas
de los insertos (4, 14) imantados conectan los bordes de los lados
opuestos de las caras internas de los polos (3, 13) auxiliares y los
polos (2, 12) principales magnéticos adyacentes.
12. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
tiene una estructura que tiene la forma de un paralelepípedo
rectangular y sólo un lado (101) abierto, proporcionándose los
polos (3) auxiliares a lo largo de los bordes de dicho lado (101)
abierto, paralelo al polo (2) principal y teniendo al menos una
extensión parcial, correspondiente a la del polo (2) principal
magnético en la dirección paralela al lado (101) abierto.
13. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque tiene
una forma de paralelepípedo rectangular y dos lados (101, 401)
abiertos opuestos, proporcionándose un polo (3) auxiliar a lo largo
de los bordes de cada lado (101, 401) abierto, paralelo al
correspondiente polo (2) principal.
14. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores 1 a 13, caracterizado
porque tiene una forma de paralelepípedo rectangular y tres lados
(101, 501, 401) abiertos adyacentes, siendo paralelo un primer lado
(501) abierto al lado (601) de conexión transversal de la culata
(1) que conecta los dos lados (201, 301) opuestos de la culata (1),
mientras que los polos (3) auxiliares se proporcionan al menos a lo
largo de dicho primer lado (501) abierto y tienen una extensión
correspondiente a la extensión del polo (2) principal magnético a
lo largo de dicho primer lado (501) abierto.
15. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 14, caracterizado porque los polos (2)
principales magnéticos y los polos (3) auxiliares y los insertos
(4) imantados se extienden sobre la longitud completa del primer
lado (501) abierto entre los otros dos lados (101, 401) abiertos
opuestos.
16. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 14 ó 15, caracterizado porque los polos (3)
auxiliares magnéticos y los insertos (4) imantados también se
proporcionan a lo largo de los otros dos lados (101, 401) abiertos
opuestos.
17. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 16, caracterizado porque, a lo largo de los
otros dos lados (101, 401) abiertos opuestos, se extienden los
polos (3) auxiliares magnéticos y los insertos (4) imantados al
menos sobre la extensión completa del polo (2, 12) principal
magnético.
18. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 17, caracterizado porque los polos (3)
auxiliares y los insertos (4) imantados se extienden hasta tal
grado que están contiguos mutuamente entre sí en las regiones de
esquina entre los lados (101, 401, 501) abiertos, rodeando
completamente los lados de los polos (2, 12) principales que dan
hacia dichos lados abiertos.
19. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 18, caracterizado porque los polos (3)
auxiliares y los insertos (4, 14) imantados rodean completamente
los lados de los polos (2, 12) principales que dan hacia los lados
(101, 401, 501) abiertos como armazones coaxiales.
20. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en
el lado (601) de conexión transversal de la culata (1), se
proporciona un elemento compuesto por el material (5) imantado,
cuyo vector (M5) de imantación tiene al menos una componente
transversal al vector (M2) de imantación de las capas de material
(102) imantado de los polos (2) principales magnéticos, siendo
idéntico el sentido de dicha componente al de la misma componente
de la imantación (M4) del correspondiente inserto (4, 14)
imantado.
21. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 20, caracterizado porque dicho elemento
compuesto por el material (5) imantado tiene una cara vuelta hacia
los polos (2) principales, que es plana y perpendicular a las
caras internas de los mismos, cóncava o convexa, mientras que el
elemento (5) compuesto por material imantado se divide en dos
partes, posiblemente separadas simétricamente con respecto al plano
medio paralelo a las superficies de los polos (2) principales
magnéticos.
22. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 20 ó 21, caracterizado porque el elemento (5)
compuesto por material imantado está a una distancia de los polos
(2) principales o en contacto con los mismos.
23. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones 20 a 22, caracterizado porque el
elemento (5) compuesto por material imantado se extiende sobre la
longitud completa del lado (601) de conexión transversal de la
culata (1) o sólo sobre una parte del mismo, correspondiendo
preferiblemente la extensión a la extensión de los polos (2)
principales magnéticos.
24. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los
polos (2) principales magnéticos tienen al menos un saliente (7)
que se proyecta en la dirección del polo (2) principal magnético y
que se extiende a lo largo de dichos polos (2) principales
magnéticos opuesto al primer lado (501) abierto.
25. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 24, caracterizado porque el saliente (7) se
compone de un material de alta permeabilidad.
26. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 24 ó 25, caracterizado porque el saliente (7)
se extiende sobre la longitud completa del correspondiente polo (2)
principal magnético o sobre una parte de dicha longitud.
27. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores 23 a 25, caracterizado
porque el saliente (7) tiene una sección trapezoidal rectangular,
y se extiende alineado con el borde del correspondiente polo (2)
principal.
28. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores 1 a 19, caracterizado
porque tiene una forma de paralelepípedo o cilíndrica, con una
carcasa completamente abierta, y porque la culata comprende dos
placas (10) de soporte opuestas mantenidas a una distancia entre sí
mediante separadores (11), mientras que los polos (13) auxiliares y
los insertos (14) imantados se disponen concéntricamente alrededor
de los polos (12) principales magnéticos, extendiéndose sin
interrupción como un armazón anular.
29. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 1, caracterizado porque los polos (13)
auxiliares y los insertos (14) imantados, consisten en segmentos
que tienen una longitud predeterminada, y estando igualmente
separados alrededor de los polos (12) principales magnéticos.
30. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 29, caracterizado porque los polos (12)
principales magnéticos tienen un plano poligonal, mientras que los
polos (13) auxiliares y los insertos (14) imantados tienen formas
rectangulares o cuadradas, y sólo se extienden sobre la longitud
del lado asociado del polo (2) principal magnético.
31. Conjunto de imán permanente según una o más
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
capa de material imantado de los polos (3, 13) auxiliares es más
gruesa, como un todo, que la de los polos (2, 12) principales,
mientras que el espesor de las placas compuestas por material (202,
203, 212, 213) de alta permeabilidad de dichos polos (2, 3)
principales y auxiliares magnéticos es tal que las caras internas de
dichas placas (202, 203, 212, 213) se extienden al menos
coplanares, o porque las caras internas de los polos (3, 13)
auxiliares opuestos están a una distancia mayor entre sí con
respecto a la distancia entre las caras internas de los polos (2,
12) principales magnéticos opuestos.
32. Conjunto de imán permanente según la
reivindicación 14, caracterizado porque tiene forma de U,
mientras que los extremos de los dos lados (201, 301) paralelos
opuestos de la culata (1) se ahúsan hacia el primer lado (501)
abierto, dotándose dichos extremos con biseles (701) en sus
bordes.
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