JPH0282943A - 磁気共鳴用磁場発生装置 - Google Patents

磁気共鳴用磁場発生装置

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JPH0282943A
JPH0282943A JP63235281A JP23528188A JPH0282943A JP H0282943 A JPH0282943 A JP H0282943A JP 63235281 A JP63235281 A JP 63235281A JP 23528188 A JP23528188 A JP 23528188A JP H0282943 A JPH0282943 A JP H0282943A
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JP
Japan
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magnetic field
coil
gradient magnetic
field coil
gradient
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Pending
Application number
JP63235281A
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English (en)
Inventor
Takeshi Miyajima
宮島 剛
Takeshi Shudo
主藤 剛
Kunishige Kuroda
黒田 邦茂
Takao Takahashi
孝夫 高橋
Shohei Suzuki
章平 鈴木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気共鳴用磁場発生装置に係り、特に磁場内に
設置する傾斜磁場コイルの外周部への漏洩を防止するに
好適な磁気遮蔽に関する。
〔従来の技術〕
従来の装置は、特開昭62−143012後号公帽等で
知られているが、さらにその内容を第7図で説明する。
静磁場発生装置には超電導コイルが採用されており、そ
の内側にある傾斜磁場コイルから発生する傾斜磁場は第
8e図に示す電托波形が傾斜磁場コイル励磁電源から傾
斜磁場コイルの両端に印加されると傾斜磁場コイルに流
れる励磁電流■gcは傾斜磁場コイルのインダクタンス
Lの為に遅れを生じ第8d図の如くなり+ tO”’j
l、jZ〜t3で傾斜が生じる。この値は核磁気共鳴イ
メージリング装備に用いる傾斜磁場コイルでは一般にL
 m5ec以下である。傾斜磁場コイルの近くに金属が
なければ第7図の傾斜磁場コイル内部の空間には第8a
図に示す傾斜磁場Hgcが発生する筈であるが、実際に
は第7図の超電導コイルにおける温度80にのAQ製熟
熱反射筒如き大きな金属が存在し、傾斜磁場コイルから
の磁束に起因する渦電流Icが流れる。その波形は第8
b図と同一であり従って傾斜磁場コイル内部空間での渦
電流磁場−Heは第8b図に示す如くになり傾斜磁場コ
イル内部空間では第8a図に示す傾斜磁場Hgcが必要
にも拘らず第8C図に示すHgcとHeを合成した実効
磁場1−Iefが発生する。
このような好ましくない崩れた波形を防止する手段とし
て、特開昭62−143012後号公報に記載されてい
るアクティブシールド方式傾斜磁場コイルシステムがあ
る。この手段を第7図において説明する。傾斜磁場コイ
ルとボア内筒の間に傾斜磁場コイルから外側のコイルに
向かう磁場を打ち消す磁場Hceを発生させる打消しコ
イル群を設け、励磁電源Tgcと同期して打ち消しコイ
ル群に打ち消し電流Iceを流し発生するHccにより
傾斜磁場コイルから80に熱反射筒への磁束漏洩を杓ち
消すことでHeの発生を防止しHgcは第8a図の好ま
しい波形を得ることが出来る。
〔発明が解決しようとする課題〕
」1記従来技術は、効果的であるが傾斜U&場ココイル
同様に励磁電源を必要とし杓消しコイル群は傾斜磁場コ
イルと同じ構造と給電のための配線が必要であり傾斜磁
場コイルと同様なスペースを要する。打消しコイル群は
ボア内筒の空間に設置iltせざるを得ないので内径の
小さい超電導コイルでは打消しコイル群の径が傾斜磁場
コイルの径に接近することでHgcの損失が大きくこれ
を補う励磁′電流■Fが増大し傾斜磁場コイルの励63
&電源が大型化する」−に打消しコイル群の励磁電源も
大型化するのは自明であり、小型超電導コイルではアク
ティブシールド方式傾斜磁場コイルシステムの採用は事
実上不可熊であった。
アクティブシールド方式傾斜磁場コイルシステムは常温
、大気中にコイルを設置するので電気抵抗が大きくその
ためにエネルギー損失が発生し。
損失を少なくする為にコイルの断面積を大きくするので
大型となり装置を小型化する上で問題があった・ 本発明の目的は、従来技術では困難であった小型磁気共
鳴用磁場発生装kgでの傾斜磁場の補正をし装置の71
%型化を可能にするすることにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、静磁場を発生させる静磁場コイルと、該静
磁場コイルの内側に設けて傾斜磁場を発生させる傾斜磁
場コイルとを備えた磁気共鳴用磁場発生装置において、
前記静磁場コイルと前記傾斜磁場コイルとの間に前記傾
斜磁場コイルと誘導結合させた電気良導体からなるコイ
ル状閉回路を設けることにより達成される。
〔作用〕
コイル状閉回路は傾斜磁場コイルと誘導結合しているの
で傾斜磁場コイルに励磁電源を流すとその励磁電流とは
反対方向の誘導電流が流れる。この誘導電流によりコイ
ル状閉回路に反対方向の磁場が発生し傾斜磁場コイルか
ら発生する超低温熱反射筒方向への不要の漏洩磁束を打
ち消すこずことにより、漏洩磁束により超低温熱反射筒
に渦電流が流れて傾斜磁場空間で渦電流磁場が発生し傾
斜磁場を乱すことを防止出来る。
〔発明の実施例〕
本発明の実施例を図や表を用いて説明する。
第1実施例 第7図を用いて磁気共鳴用磁場発生装置の各コイルの構
成を説明する。中心に超電導コイル1が油体ヘリウムに
浸漬されて液体ヘリウム槽2に収納されている。液体ヘ
リウム槽2は断熱をする20に熱反射筒3に収納され、
20に熱反射筒3はさらに80に熱反射筒4に収納され
、80に熱反射筒4は超電導コイル外筒5に収納され、
超電導コイル外筒5の内側はボア内筒6となっている。
通常はボア内筒6の内側に傾斜磁場コイル7が設置され
ているが1本実施例ではボア内筒6と傾斜磁場コイル7
の間に打ち消しコイル群8を設置する。
第1図に打ち消しコイル群8と傾斜磁場コイル7の量系
を示す、傾斜磁場コイル7の7項の傾斜磁場を発生する
17a、17bの一対の傾斜磁場コイルには励磁電流I
gcが傾斜磁場コイル励磁電源19から給電されるが、
一対の傾斜磁場コイル17a、L7bで電流方向が逆に
なるよう結線されている。18a、18bは夫々17a
、17bに近く配置された打ち消しコイル群を構成する
金属円環である。励磁電流Igcは第8d図は示す如く
立上り(to〜t工)立下り(tz〜ts)に交流成分
をもつので金属円環18a、18bには夫々一対の傾斜
磁場コイル17a、17bに流れる励磁電流Tgeと反
対方向の誘導電流Imが流れる6即ち、励磁電流Igc
と誘導電流Imの関係は次の式で表わされる。
□m”     Lx      ’  (1)Igc
      M M:誘導係数 L2:金属円環18a、18bのインダクタンス この式により誘導電流Imは励磁電流Igcと反対方向
に流れる事がわかる。これら金属円環18a。
18bに流れる誘導電流Imはアクティブシールド方式
傾斜磁場コイルシステムにおけるIceに相当するので
同様に第8c図のHef波形が第8a図のHKC波形に
補正される。
7項と同様にX項、Y項おいてもJ−、記と同様のX方
向、Y方向の鞍型コイルと同様形状の鞍型で且つ閉回路
となった誘導環22を夫々X項、Y項傾斜磁場コイル傾
斜磁場コイル(X)、傾斜磁場コイル(Y)に付設する
ことですることで誘導結合により誘導電流Im (X)
 、 IIII(Y) 、が流れ上記の理由により第8
c図に示す如く歪んだ傾斜磁場のH8f(X ) + 
Hef (Y )波形をHgc (X) 。
Hgc(Y)とする補正が可能となる。
第2実施例 第[4及び第2図における7項の傾斜磁場コイルシステ
ムで説明する6前述した一対の傾斜磁場コイル17a、
17bの半径a□に対し金属円環18a、18bの半径
a2が近いと補正効果は小さく、傾斜磁場Hgcの損失
が大きく従って傾斜磁場コイル励磁電源19が大型化す
る。本発明の金属円環は閉回路であり、各々独立して且
つ電源結線が不要であるため第7図における80にのA
2円筒4に接して設置することができる。この設置の状
態を第2図に示す。金属円環を80にのA2円筒4に接
して設置するにあたり80にのA2円筒4に対して熱的
には良導体、電気的には絶縁体である例えばアルミナを
介して固定すると、金属円環18a、18b、の半径a
2を大きくしてHgcの補正効果を改善することができ
、また金属円環の温度はほぼ80にとなるのでその電気
抵抗は室温(300K)の場合と比較すると171Oと
なり線材の断面積も1/10となりスペースを節減出来
る。
金属円環に流れる誘導電流Iaは最終的には熱損失とな
るが第7図に示すように80にのA2円筒4に熱接触し
ている冷凍機10は40〜60Wの冷却能力があるので
数W以内の熱損失は問題にならない。
以上第1図の7項について説明したが第4a図に示すx
l、Y項についても同じことが言え乞、従って第2図の
環群22はX、Y、Zの環群を含むことが出来る。
第3実施例 本実施例は傾斜磁場が直線でなく非直線形即ち高調磁場
を含む場合の補正を第3図、第4a図から第4c図を用
いて説明する。本発明の金属円環が傾斜磁場コイル7に
対して各1個で7項の場合は第3図のように一対の傾斜
磁場コイル17a。
17b、に対して金属円環18a、18bを配置すれば
Hgc(Z)で表わされる傾斜磁場の高次項(z3. 
zG及びz 1 )を打ち消して発生させないので、N
MR検出コイル13が検出する画像が歪まない。
Hgc (Z)=a Z’+bZ3+cZ’+d Z’
X項、Y項、の場合も第4a図から第4c図に示す位置
に傾斜磁場コイル7に対して相似形に金属円環を配置す
れば2項の場合と同様に高次項(Z、Z5及びZ7)を
打ち消すことが出来る。
第4実施例 第1実施例から第3実施例迄は金属円環が傾斜磁場コイ
ル7に対し1個であった。本実施例では第5a図、第5
b図、第6a図から第6c図に示すように各傾斜磁場コ
イル7に対し相似形をした複数個の金属円環を配置し高
次項(Z’、 Z’及びZ7)を打ち消すことが出来る
本実施例により磁場発生装置、特に超電導コイルにおけ
る渦電流に起因する傾斜磁場の歪を補正することができ
る。
上記の如く電源、配線は不要であるから省スペースが可
能となり、且つコストを低減出来、超電導コイルにおい
ては真空層槽内に設置できるので小型磁場発生装置に適
している。
〔発明の効果〕
本発明によれば、金属円環を傾斜磁場コイル近傍にを設
けることにより、金属円環に誘起する誘導電流により傾
斜磁場の歪を補正できるので、小型磁気共鳴用磁場発生
装置での傾斜磁場の補正をし装置の小型化を可能にする
効果がある。
【図面の簡単な説明】
、第1図は本実施例における傾斜磁場コイルと金属円環
との関係図、第2図は本実施例の超電導コイル真空層槽
内に金属円環を設置した関係図、第3図は本実施例の金
属円環7項の高次項を補正する形状図、第4a図から第
4c図は本実施例の金属円環X項、Y項の高次項を補正
する形状図、第5a図から第5b図は本実施例の複数の
金属円環7項の高次項を補正する配置図、第6a図から
第6c図は本実施例の複数の金属円環X項、Y項の高次
項を補正する配置図、第7図は従来技術における小型磁
気共鳴用磁場発生装置の縦断面図、第8a図から第8e
図は従来技術における傾斜磁場と渦電流効果の関係を示
す図表である。 1・・・超電導コイル、2・・・液体ヘリウム槽。 3・・・20に熱反射筒、4・・・80に熱反射筒。 5・・・超電導コイル外筒、6・・・ボア外筒。 7・・・傾斜磁場コイル、8・・・金属円環。 10・・・冷凍機、13・・・NMR検出コイル。 16・・・磁場空間、17a・・・傾斜磁場コイル(Z
)a、17b・・・傾斜磁場コイル(z)−b。 18a・・・金属円環−a、18b・・・金属円環−b
。 19・・・傾斜磁場電源、20・・・GC(X)。 21・・・誘導環(X) 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、静磁場を発生させる静磁場コイルと、該静磁場コイ
    ルの内側に設けて傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル
    とを備えた磁気共鳴用磁場発生装置において、前記静磁
    場コイルと前記傾斜磁場コイルとの間に前記傾斜磁場コ
    イルと誘導結合させた電気良導体からなるコイル状閉回
    路を設けたことを特徴とする磁気共鳴用静磁場発生装置
    。 2、1個の前記傾斜磁場コイルに対し1個又は複数個の
    前記コイル状閉回路を備えた請求項1に記載の磁気共鳴
    用磁場発生装置。 3、前記コイル状閉回路は前記傾斜磁場コイルより大き
    い相似形である請求項1又は請求項2に記載の磁気共鳴
    用磁場発生装置。 4、前記静磁場コイルが真空槽内に収納された超電導コ
    イルでその真空槽内に前記コイル状閉回路を設置した請
    求項1に記載の磁気共鳴用磁場発生装置。 5、前記コイル状閉回路は前記超電導コイルを収納する
    超低温熱反射筒に熱的に接触し、電気的には絶縁されて
    固定される請求項4に記載の磁気共鳴用磁場発生装置。
JP63235281A 1988-09-20 1988-09-20 磁気共鳴用磁場発生装置 Pending JPH0282943A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0438931A (ja) * 1990-06-05 1992-02-10 Hitachi Ltd 核磁気共鳴装置
JP2015506741A (ja) * 2011-12-20 2015-03-05 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Mriシステムの機械的振動によって生じる磁場の歪みを補償するためのシステムおよび装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0438931A (ja) * 1990-06-05 1992-02-10 Hitachi Ltd 核磁気共鳴装置
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