JPH01121044A

JPH01121044A - Ｍｒｉ装置

Info

Publication number: JPH01121044A
Application number: JP62279106A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Usui; 臼井　嘉行
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1989-05-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、超電導マグネットを用いて静磁場を形成する
ＭＲＩ装置に関する。

（従来の技術）ＭＲＩ装置において静磁場を形成するためのマグネット
として超電導マグネットを用いた型が知られている。こ
のような超電導マグ、ネットは、冷却によって超電導状
態となる超電導体物質によりソレノイド状コイルを作り
、このコイルに通電することによって構成される。この
場合の冷却媒体としては例えば液体ヘリウムが用いられ
、この液体ヘリウムによって超電導体コイルを絶対温度
付近まで冷却して超電導状態に維持することが行われる
。液体ヘリウムのような冷却媒体は時間の経過につれて
蒸発し易いので、定期的に補給する必要があり、この場
合装置の動作は一時的に停止させられる。また、冷却の
ためには冷凍装置が用いられこの構成要素としてコンプ
レッサ（圧縮機）が用いられている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで従来の超電導マグネットを用いるＭＲ１装置に
は次のような問題が存在している。

（１）液体ヘリウムのような冷却媒体が高価である。

（２）定期的に冷却媒体を補給しなければならずメンテ
ナンスが必要である。

（３）冷凍装百に用いられているコンプレッサの騒音が
大きく、周囲に不快感を与える。

本発明は以上のような事情に対処して成されたもので、
従来の各問題点を解決することができるＭＲＩ！置を提
供することを目的とするもので必る。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は、超電導体から成る
ソレノイド状コイル（電子冷却手段を取付（〕たことを
特徴とするものである。

（作　用〉超電導体コイルが電子冷却手段によって超電導状態に維
持されることにより超電導マグネツ１〜が構成される。

このため高価な冷却媒体は不要となり、またメンテナン
スフリーになると共に冷却のための騒音は発生しない。

従って従来の各問題点を解決することができる。

（実施例）第１図は本発明のＭＲＩ装置の実施例を示す側面図、第
２図は第１図のｒＴＴ面図で、円筒状枠体１の周囲には
超電導体物質から成るソレノイド状コイル２が巻装され
、このソレノイド状コイル２の周囲には電子冷却モジュ
ール３が取付けられる。

電子冷却モジュール３は第３図のように円筒状枠体１の
長さ方向に沿う長方形状から成り、この長方形状のモジ
ュール３の周囲には放熱フィン４が取付けられる。電子
冷却モジュール３と放熱フィン４間には熱抵抗を小さく
するための例えばシリコングリス、ボロンナイトライド
等から成る放熱性薄膜（図示せず）が設けられる。電子
冷却モジュール３の周囲はカバー５で覆われ、このカバ
ー５には通気穴（図示せず）が設けられている。第１図
のように超電導体コイル２の周囲には、第３図の重子冷
却モジュール３が適当な間隔で視数個配置される。この
間隔は冷却能力、モジュール３とコイル２間の熱抵抗、
コイル２の熱電導率等に応じて決定される。

電子冷却モジュール３は例えばペルチェ素子によって構
成することができる。第４図はこのペルチェ素子の構成
を示すもので、例えばＰ型半導体６とＮ型半導体７との
間を金属８ａで接続し、また各々に金属８ａ、８ｂを接
続して電源９を加えるようにしたものである。この４′
か成によってＮ型半導体７からＰ型半導体６に向かって
電流が流れ、これら半導体６，７と金Ｊｍ８ａとの接続
面で吸熱作用が生じるのでこれを超電導体コイル２の冷
却用に利用することができる。一方、半導体６，７と金
属３ｂ、８ｃとの接続面には発熱作用が生じる。

また、超電導体コイル２には第５図のように温度センサ
１０が取付けられ、この温度信号に応じて制御器１１に
より電子冷却モジュール３の冷却温度が一定になるよう
に制御される。

次に本実施例の作用を説明する。

電子冷却モジュール３に通電することにより冷却作用を
生じざぜ、これによって超電導体コイル２を冷却して超
電導状態に維持する。これにより超電導マグネットが構
成されるので、静磁場を形成することができる。電子冷
却モジュール３によっで吸熱された熱は、放熱フィン４
によって周囲の空間に放熱され、この熱はざらにカバー
５の通気穴を介して外部に放熱されることにより空冷さ
れる。

以上のような実施例によれば、超電導体コイル２は電子
冷却モジュール３によって冷却されることにより超電導
状態に維持されて超電導マグネットが構成されるので、
液体ヘリウムのような高価な冷却媒体を用いることなく
安価な手段で超電導マグネットを実現することができる
。また冷却媒体を補給することも不要なのでメンテナン
スフリーとすることができ、ざらに冷却のために不快な
騒音を発生させることもなくなる。

第６図は本発明の他の実施例を示１もので、電子冷却−
モジュール３によって吸熱した熱を強制的に空冷する構
成例を示すものである。すなわち熱交換器１２を設ける
ようにし、超電導体コイル２に供給した空気を放熱フィ
ンと熱交換して暖気となして熱交換器１２に送るように
構成したもので必り、余分な熱は外部に放熱されるよう
になる。

ざらに第７図（ａ）乃至（ｄ＞は本発明のその他の実施
例を示すもので、空冷用の空気を流す構成例を示すもの
である。第７図において、（ａ）は吸気口及び排気口を
装置の１ケ所に設けた例、（ｂ）は吸気口を１ケ所に排
気口を２ケ所に設けた例、（Ｃ）、（ｄ）は吸気口及び
排気口を複数個所に設けた例を示すものである。（Ｃ）
、（ｄ＞のように吸気口及び排気口を複数ケ所に設けた
場合、空気の流れをスムーズに行わせることができるの
で均一な温度分布が得られる。

電子冷却モジュール３の取付けは第３図に示したＪ：う
な構造を分割して取付けることも任意であり、これによ
って組立作業を簡単にすることができる。また、電子冷
却モジュール３は本文実施例で示したものに限らず任意
の素子を選ぶことができる。

本発明によれば超電導体コイル２を構成する物質として
特に比較的少ない冷却能力で超電導状態になるものを用
いた場合に適用して優れた効果を得ることができる。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、電子冷却手段によっ
て超電導マグネットを構成するようにしたので、冷却媒
体は不要となり、またメンテナンスフリーにできると共
に騒音の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＭＲＩ装置の実施例を示す側面図、第
２図は第１図のｎ−ｎ’　に沿う断面図、第３図及び第
４図は本実施例装置の主要部を示す斜視図及び側面図、
第５図は本実施例装置の概略図、第６図は本発明の他の
実施例を示す概略図、第７図（ａ＞乃至（ｄ）は本発明
のその他の実施例８示す概略図である。２・・・超電導体コイル、３・・・電子冷却モジュール
、４・・・放熱フィン、　　６・・・Ｎ型半導体、７・
・・Ｐ型半導体、　　６ａ、Ｂｂ、Ｂｃ・・・金属、１
０・・・温度センサー、１２・・・熱交換器。代理人　弁理士　則　　近　　憲　　缶周　　　　　近
　　藤　　　　　　　猛＝１・第２図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）超電導マグネットを用いて静磁場を形成するＭＲ
Ｉ装置において、超電導体から成るソレノイド状コイル
に電子冷却手段を取付けたことを特徴とするＭＲＩ装置
。
（２）電子冷却手段は超電導体ソレノイド状コイルの周
囲に取付けられている特許請求の範囲第１項記載のＭＲ
Ｉ装置。
（３）電子冷却手段に放熱手段を取付けた特許請求の範
囲第１項又は第２項記載のＭＲＩ装置。