JPH0315805B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、セグメントを環形に配列した（以下
セグメント式という）リング磁石における改善に
関係する。特には、本発明は、内部に予備選択さ
れた横断磁場を与えるよう整調可能であるセグメ
ント式永久リング磁石を提供する。

発明の背景 医学及び生物学用映像化の手段としての核磁気
共鳴（NMR）の発展は、磁石開発における新た
な関心を発生せしめた。NMR映像システムは次
の４つの主要部からできている：バイアス磁場磁
石、空間位置選定用の勾配コイル、磁石内の試験
物質の核磁気モーメントの短期乱れを生ぜしめる
Ｒ−Ｆコイル及び受信器。バイアス磁場磁石は、
磁石の内部に比較的大きな予備選択された磁場、
例えば実質上一様な横断磁場を提供する。バイア
ス磁場は、試料物質内の核の核磁気モーメントが
適用磁場に平行に整列するのを促進する。この整
列は、物質の磁気状態における変化をもたらす。
相当に大きな磁場、例えば１〜５キロガウスが一
般に所望の整列を実現するのに必要とされる。

代表的に、磁場における方向性乱れをもたらす
のにＸ、Ｙ及びＺ勾配コイルが使用される、例え
ばＸ−コイルＸ−方向における勾配をもたらす。
これら勾配コイルは、映像再構成に必要な空間情
報を与えるべくシーケンサによつて設定される間
隔で個々に或いは総合的にパルス化される。勾配
コイルは唯一つの磁場位置、例えば一平面が乱さ
れないよう磁場模様における乱れをもたらす。
NMR受信器は、磁場を走査しそして乱れていな
い領域の位置による映像の再構築に必要な空間情
報を得る。

Ｒ−Ｆコイルはバイアス磁場による核の磁気モ
ーメントの整列後短期間シーケンサによりオンに
切換えられる。Ｒ−Ｆコイルは磁場における乱れ
即ち励起をもたらし、これは核の整列位置からの
核の核磁気モーメントを変位させる。Ｒ−Ｆコイ
ルからの励起磁場が取除かれると、核の核磁気モ
ーメントは適用バイアス磁場に応答してそれらの
整列位置に戻る。ある時間にわたつての核磁気モ
ーメントの再整列から生じる信号の強さを測定す
る受信器は、この逆転の時定数を測定するのに使
用される。材料毎に変化する因子である信号の強
さと時定数における差異は、解析されている人間
或いはサンプル内の試験物質の様々の性質を確定
することを可能ならしめる。Ｒ−Ｆコイルまた受
信器としても使用されうる。

人体試験体と共に使用する為のこうした先行技
術のNMR映像システムの主たる問題は、バイア
ス磁石の構造である。この磁石は、核の磁気モー
メントの整列を促進するに充分の磁場強さを有し
なければならず、しかも大きな開孔寸法を有さね
ばならない。大きな開孔は人体の主部分、少くと
も頭や肩を磁場内に収容する為必要である。磁石
の他の性質が一定に維持されているなら、磁場の
強さは孔寸の増大に伴い減少するので、高磁場大
開孔磁石と関連しての設計問題が重要である。

大きな開孔を横切つての生物学的用途用に充分
のバイアス磁場を創生する問題により、最初の
NMR映像システムの開発者は超伝導バイアス磁
石を使用した。超伝導バイアス磁石は必要とされ
る磁場を容易に創出できるが、これら磁石の使用
に伴う幾つかの問題が存在する。第１に、超伝導
状態を維持するのに高価につく極低温設備が必要
とされる。第２に、もし超伝導性材料が例えば温
度上昇により伝導性となつたら、磁場強さは急速
に悪化する。これら複雑な事情が永久磁石を使用
するNMR映像システムを開発せんとする試みに
つながつた。例えば、フオナー（Fonar）社は２
極磁場を発生する永久磁石システムを使用してい
る。この２極磁場における乱れはコンピユータに
よつて再構成されて、求められる情報を提供す
る。オルデンドルフマグネツトテクノロジーは、
フエライト永久磁石材料のNMR映像システム用
のモデル磁石を構成した。しかし、これらシステ
ムはいずれも多くの医学用途向けに充分に詳しい
映像をもたらさない。

希土類合金及び関連材料はNMR映像システム
用のバイアス磁場永久磁石の構成に使用するのに
有力視される。これら材料は消磁−適用磁場強さ
関係のグラフであるＢ−Ｈ関係のプロツトの第２
象現において実質上線形挙動を有する。これら材
料は、例えば軟鉄に対して観測されるヒステリシ
スループとは対照的に、関心のある領域において
大きなヒステリシスループを有しない。従つて、
ひとたび材料が磁化されると、磁場の強さ及び磁
化容易軸の配向、即ち材料の磁場の方向は広範囲
の条件にわたつて実質上一定にとどまる。これら
性質を示す材料としては、希土類コバルト合金、
セラミツクフエライト合金及び希土類鉄合金が含
まれる。これら材料は一般に、細く粉砕された材
料粉末を型内に置きそして同時に粉末を圧力及び
適用磁場の下に置くことにより作製される。この
家庭は、粉末を実質上整列した容易磁化軸を有す
る中実ブロツクに成形する。

NMR映像装置のバイアス磁場源として希土類
合金及びそれに類似の材料の上記使用と関連して
幾つかの問題が存在する。第１に、これら磁石か
らの磁場強さは超伝導磁石から得られる程に強く
はない。第２に、これら材料のコストが比較的高
い（約30〜45＄／ポンド）ことは磁石の寸法及び
重量を制限する。もし永久磁石材料が約10000ポ
ンドを越える重量であるとすると、磁石のコスト
はNMR映像システムにおいて使用するには高す
ぎるものとなる。5000ポンドより小さな重量にお
いて、開孔は人間の映像用に有用であるには小さ
すぎるものとならざるをえず、また磁場も低すぎ
る。約10000ポンドの限界点が、コストと磁場強
さとの間の工業的に至急な折哀点を与えるように
思われる。第３に、希土類合金−類似材料片の、
現在の技術を使用して作製できそして磁化されう
る寸法は、この大きな磁石の必要寸法より相当に
小さい。従つて、磁石は複数のセグメントから形
成される。各セグメントは結局複数の磁石材料片
から形成される。加えて、磁化プロセスに由来す
る非均一性は、生成する磁場における、所望模様
からの偏れをもたらす恐れがある。

発明の目的 本発明の目的は、リング構造体の内部において
予備選択された横断磁場を生成する、永久磁石材
料製の整調可能なセグメント式リング磁石を開発
することである。また別の目的は、リングの内部
に予備選択された横断磁場を実現する為セグメン
ト式永久リング磁石を整調する方法を提供するこ
とである。更に別の目的は、予備選択された容易
磁化軸を有する磁石セグメントを作製する方法を
提供することである。更に別の目的は、NMR映
像システムにおけるバイアス磁石として有用であ
る希土類合金−類似材料から形成される永久磁石
を提供することである。

発明の概要 本発明は、整調可能なセグメント式リング磁石
を特徴とし、これはリング面に垂直な磁石軸線に
沿つて延在する。リングは内部空間を取巻く円環
を定義する。この磁石は内部空間に予備選択され
た横断磁場を発生する。本磁石は、リングに沿つ
て配置されそして磁石軸線に沿つて延在する、第
１の複数の内側磁石セグメントを含んでいる。各
内側セグメントは、Ｂ−Ｈ曲線の第２象現におい
て実質上線形挙動を有する永久磁石材料から形成
されそして所定の方向に容易磁化軸を有してい
る。本磁石はまた、内側磁石セグメントから半径
方向外側に位置づけられる第２の複数の外側磁石
セグメントをも具備している。外側磁石セグメン
トの各々は、Ｂ−Ｈ曲線の第２象現において実質
上線形挙動を有する永久磁石材料から形成されそ
して所定の方向に容易磁化軸を有している。本磁
石はまた、内部空間に予備選択された横断磁場を
発生する為リングに対して半径方向に磁石セグメ
ントの少くとも一つを変位せしめる為の整調機構
を備えている。

一具体例において、セグメント式リング磁石は
リング２極磁石であり、好ましくは磁性材料製の
複数のブロツクから形成される内側磁石セグメン
ト及び外側磁石セグメントを有する。これらブロ
ツクは、磁石軸線に垂直な平面において台形状或
いは矩形状断面を有しうるが、方形断面が好まし
い。磁石は、Ｎ個の内側磁石セグメント及びＭ個
の外側磁石セグメントを有する。内側セグメント
は方形断面を有する複数のブロツクから形成さ
れ、各ブロツクはλa（ここでａはリング中心から
該ブロツクの最内側面までの距離そしてλ＝
tanπ／Ｎ）の縁辺長さを有する複数の面を具備
している。外側セグメントもまた複数のブロツク
から形成される。一具体例において、外側ブロツ
クは方形断面を有しそしてλ（１＋λ）ａの縁辺
長さを有しそしてＮ＝Ｍである。

本発明において有用な磁性材料は、Ｂ−Ｈ曲線
の第２象現において実質上線形挙動を有しそして
希土類コバルト合金、セラミツクフエライト合金
及び希土類鉄合金から成る群から選択される。満
足しうることが見出された特定材料の例は、
NEOMAX−30H（住友、日本）、RUMAX−35
（Crucible、米国）及びSEREM−R28E（信越、
日本）である。

好ましくは、整調機構は外側セグメントをリン
グに対して半径方向に変位せしめる。好ましい予
備選択横断磁場はリング面において実質上一様な
横断磁場であり、そして調整機構は、内側及び外
側磁石セグメントを形成する材料中の不均一性に
より生じる磁場における所望されざる調波を減少
するのに使用されうる。本発明の好ましい具体例
において、内側磁石セグメントの数Ｎは外側磁石
セグメントの数Ｍに等しい。

本発明はまた、リングの内部に予備選択された
横断磁場を生成する為Ｎ個の実質上一様な内側セ
グメントを配列して成るリングを有するセグメン
ト式永久リング磁石を調整する方法を特徴とす
る。各内側セグメントは、Ｂ−Ｈ曲線の第２象現
において実質上線形挙動を有しそして所定の方向
に容易磁化軸を有する永久磁石材料から形成され
る。この方法は、Ｎ個の内側セグメントの半径方
向外側にＭ個の実質上一様な追加磁石セグメント
を配置する段階と、予備選択横断磁場を実現する
為該磁石セグメントの少くとも１つの位置を調整
する段階を包含する。調整は、最適の磁場模様及
び強さを得るべく内側セグメントの位置を設定し
そして予備選択された横断磁場を得るよう一つ以
上の追加磁石セグメントを調整する追加段階を含
みうる。好ましくは、調整は、予備選択横断磁場
への合致の為磁場を測定し、追加磁石セグメント
の一つをその最内側位置に固定しそして所望され
ざる調波を消去することにより予備選択横断磁場
に近づくよう他の固定していない追加セグメント
を個々に調整することを含む。好ましくは、固定
されていない追加磁石の各調整変位は外向き半径
方向変位に限定される。この方法は、リング面に
おいて実質的に一様な横断磁場を形成するのに使
用されうる。

本発明は更に、構成部材の容易磁化軸に対して
選択された角度において配向される容易磁化軸を
有する多部材直方体状永久磁石を作製する方法を
特徴とする。この方法は、第１表面に平行な容易
磁化軸を有する直方体状磁石ブロツクを用意しそ
して該磁石ブロツクを第１表面を通して切断する
段階を含む。切断面は磁石ブロツクの一縁辺を通
りそして磁石ブロツクの容易磁化軸に対して選択
された角度で配向される。この切断は、磁石ブロ
ツクを、各第１表面の一部を含む第１要素と第２
要素に分割する。磁石ブロツクの第１表面を通し
ての切断により形成された第１要素は、第１表面
の残る部分を通して且つ元の磁石ブロツクの一縁
辺を通して、第１切断により形成された表面に直
角に再切断される。この切断は、第３要素と第４
要素を形成する。第２、第３及び第４要素は並び
変えられて新たな直方体状磁石ブロツクを形成す
る。新しい直方体状磁石ブロツクは元の磁石ブロ
ツクの容易磁化軸に対して選択された角度回転さ
れた容易磁化軸を有する。一具体例において、直
方体状磁石ブロツクは方形断面を有する角柱であ
り、そして好ましくは複数の矩形状板その他の立
体から組立てられる。各板は第１表面に平行な容
易磁化軸を有する。板は、その各々の容易磁化軸
が互いにまた角柱容易磁化軸に平行に整列される
ような態様で角柱を形成するよう組立てられる。
好ましくは、直方体状磁石ブロツクの容易磁化軸
は磁石ブロツクの一縁辺に実質平行でありそして
選択された角度は360／Ｒ度（Ｒは１を越える整
数）の値に制限される。

ここに開示する磁石構造体及び磁石整調方法更
には選択された方向に容易磁化軸を配向した直方
体ブロツクを作製する方法はNMR映像システム
に殊に良く適合しうるが、これら磁石構造体は他
の用途に対しても使用されうる。広い意味で、本
発明の概念は、磁石のリングに平行な平面におい
て予備選択された、好ましくは一様な、横断磁場
を発生するリング永久磁石の開発にある。

具体例の説明 前述したように、永久磁石材料から成形された
従来からのリング磁石は多数の問題を有してい
る。NMR映像システムに必要とされる大きな開
孔を横切つて高い磁場を発生するのに使用される
材料は高価であり、他方もつと小さな磁場では所
望の目的を達成するに充分の一様性或いは強さが
得られない。NMR映像システムにおいて使用さ
れるリング磁石に対する一つの選択しうる形状は
少くとも80cm直径の開孔を有しそれにより人体の
完全挿入を可能ならしめるシリンダ状磁石であ
る。しかし、この寸法開孔を有する単一体リング
磁石を製造することは現在の技術では実際的でな
い。従つて、所要の磁場と開孔を達成するのに分
割片を環形に配列したリング、即ちセグメント式
リングが使用される。セグメント式リングの使用
は、各セグメントに対して容易磁化軸を配向する
に当つての問題並びにブロツクを形成する板にお
ける磁化の誤差から生じる各セグメントの磁化強
さにおける誤差の問題を生み出す。最終磁石のセ
グメントの半径方向及び横断方向位置における誤
差もまた存在しうる。これら誤差は磁場において
所望されざる調波を生みやすい。これら所望され
ざる調波は、開孔を横切つて予備選択された、好
ましくは一様な、磁場を実現する為に実質上消去
されねばならない。本発明は、主たる調波を除去
するよう調整しうる永久磁石を、そうした磁石を
整調する方法及びセグメントを形成するのに使用
されうる永久磁石材料の多面体ブロツクを作製す
る方法を提供する。

先行技術のセグメント式リング多極永久磁石は
磁性材料製の台形ブロツクから形成された。２極
リング磁石用の先行技術の台形ブロツクの使用に
伴う一つの問題は、Ｎ個のセグメントを有する磁
石に対しては、一方向横断磁場を発生せしめるの
に（Ｎ／４＋１）の容易磁化軸が必要なことであ
る。磁性材料の各ブロツクに対する磁化軸におけ
る誤差は代表的に±3°でありうるから、小さなＮ
（セグメント式リング）に対しても、磁場一様性
における著しい誤差が生じうる。

台形ブロツクのこれまでの使用に関連するまた
別の問題は、整調過程が所望されざる調波を最小
限にするのに0.01cm以下のオーダの変位調整とい
つた精細な調整を必要とすることである。磁石に
より発生する磁場が変位を阻止する傾向があるか
らこれら変位調整はデリケートである。従つて、
これら整調用変位調整の難しさは大きなエンジニ
アリング上の問題を派生する。

第１図は、16個のセグメントから成る２極リン
グ磁石１０の形態の本発明の具体例を示す。第１
図は２次元（Ｘ−Ｙ）での磁石１０を示すが、第
２図に例示されるように、セグメントはリング面
に垂直（Ｚ−方向）にも延在する。各セグメント
１２ａ，１２ｐは、４つの磁性材料ブロツクから
形成され、各ブロツクは方形断面を有しそして２
つの内側ブロツク１４ａ−１４ｐ及び１６ａ−１
６ｐとそれを取巻く２つの外側ブロツク１８ａ−
１８ｐ及び２０ａ−２０ｐが存在するよう配列さ
れる。第１図に示される距離「ａ」は内孔の半
径、即ちリング中心２２から任意の内側ブロツク
の近縁２４までの距離である。NMR映像システ
ムに対しては「ａ」は代表的に約40cmである。内
側ブロツク１４ａ−１４ｐ及び１６ａ−１６ｐの
縁辺長さはλa〔ここでλ＝tanπ／Ｎ）である。例
示具体例に対しては、λ＝tanπ／16即ち約0.2で
ある。外側ブロツク１８ａ−１８ｐ及び２０ａ−
２０ｐは、λ（１＋λ）ａ即ち約0.24aの縁辺寸法
を有する。任意の外側ブロツクの開孔中心２２か
ら最遠縁辺２６までの距離、即ち第１図における
寸法「ｂ」は約1.44a（ｂ＝ａ＋0.2a＋0.24a）であ
る。ブロツク寸法はｂ／ａ＝（１＋λ）²であるよ
う選択される。大きなＮ及び一定ｂ／ａに対し
て、台形ブロツクを使用して作製される磁石と図
示のように方形断面ブロツクから構成される磁石
との間の磁場の差は約（π²／3N³）であるから、
Ｎ＝16に対しては、この誤差は約1.3％である。

単一の台形ブロツクでなく４つの方形ブロツク
の使用は多くの利点を与える。例えば、第１図の
矢印３０は各セグメントの容易磁化軸を表す。方
形ブロツクを使用すると、１６セグメントの場合
３つの異つた容易磁化軸配向のみが必要とされる
だけであり（Ｎ／８＋１）、これは台形ブロツク
から形成される16個の部材のリングに対して必要
とされる５つの配向（Ｎ／４＋１）と対照的であ
る。方形ブロツクに対する容易磁化軸配向は0°、
22 1/2°及び45°である。４つの方形断面ブロツ
ク或いは他の内側及び外側ブロツク組合せを使用
することの、第２のもつと重要な利点は、内側ブ
ロツク１４ａ−１４ｐ及び１６ａ−１６ｐが所定
の位置に固定でき、そして所望されざる調波は外
側ブロツクのみの調整変位により排除されること
である。整調の為の調整変位を外側ブロツクに限
定することにより磁石を整調するのに一層大きな
変位が使用しうる。これは、磁場の強さ及び形に
とつては外側ブロツクより内側ブロツクの方が一
層重要であるので、外側ブロツクの比較的大きな
変位によつて磁場強さの所望の小さな変化がもた
らされるからである。対照的に、台形断面ブロツ
クに対しては、磁性材料ブロツク全体が動かされ
ねばならず、従つて大きなブロツクに対してごく
微小調整変位（0.01cm以下）が為されねばならな
い。本発明の使用によつて、複層磁石における外
側ブロツクと関連しての大きな調整変位は、所望
されざる調波を排除する為の磁場の修正をはるか
に容易ならしめる。

次の調整操作手順は本発明を更に例示する。内
側ブロツク１４ａ−１４ｐ並びに１６ａ−１６ｐ
のすべてがリング中心になるだけ近づけて即ち最
小ａでもつて位置決めされる。これは、第１図に
例示される磁石に対してＹ方向即ち上方向に最大
横断磁場をもたらす。整調操作の開始時におい
て、外側ブロツク１８ａ−１８ｐ及び２０ａ−２
０ｐのすべては内側ブロツクになるだけ近づけて
設定される。第１図は外側ブロツクが内側ブロツ
クと直径１：１に対応して、即ち内側ブロツクと
半径方向に整列して示しているが、本発明は内側
及び外側ブロツクが１：１に整列した磁石に制限
されるものでなくまた内側ブロツクの数が外側ブ
ロツクの数に等しい必要もない。開孔内の磁場は
例えば磁場測定プローブを使用して予備選択され
た磁場との比較の為測定され、そして磁場の標準
フーリエ分解が例えばコンピユータプログラムを
使用して計算されて、特定の調波の強さを決定す
る。このデータに応答して、最小限の変位変調し
か必要とされないセグメントの外側ブロツクはそ
れらの最接近位置に維持され（例えば１８ａ及び
２０ａ）そして他のセグメントの外側ブロツク
（例えば１２ｂ−１２ｐ）が所望されざる調波を
排除する為個別に移動される。

より詳しくは、調波ｎ＝２−８のsin ｎ及び
eos ｎ分極調波の両方及び調波ｎ＝９の一つの分
極調波を消去することが、一つのセグメントの外
側ブロツクをそれらの最内側位置に設定しそして
他の外側ブロツクの位置調整をすべて半径方向外
方に拘束することによつて可能である。各調整間
に、磁場が最測定されて次の調整変位量を決定す
る。好ましくは、外側ブロツクは移動の容易化及
び小さな位置変化を許容するトラツク或いはレー
ル上に取付けられる。高次の調波程外側リングの
位置への敏感性が少なく、第10調波に対する磁場
強さの感度は10000分の１にすぎないから９より
高次の調波は消去するに重要でない。ここで述べ
た整調操作手順は、磁場の強さを１％以下修正し
同時に横断方向に優れた磁場一様性を実現する。

第２図は、第１図の磁石の三次元斜視図であ
る。この図面は、磁石がリング中心を通る磁石軸
線２２−２２′に関して実質対象である。磁石軸
線２２−２２′はリングのＺ軸であり、リング面
はＸ−Ｙ平面に限定される。

16セグメントのリング磁石が第１及び２図に示
されているが、例えば８，１２，２４，３２等の
他の数のセグメントも所望の磁場模様を創生する
のに使用できる。

セグメントを構成するブロツクは従来方法によ
り作製されうるけれども、第３ａ〜ｃ図に例示さ
れる次の方法が簡単にして廉価な作製を促進す
る。前述したように、大半の希土類合金−類似磁
性材料、例えば希土類コバルト合金は、型内に置
かれた粉末に圧力及び磁場を適用することにより
製作される。この方法により作製された標準寸法
のスラブ或いは板は約２インチ×２インチ×1/2
インチである。第３ａ図におけるブロツク１００
は、これら板１１０を８枚積重ねて構成されるも
のとして示されている。このブロツクに対する容
易磁化軸は下向きである（第３Ａ図）。このよう
なブロツクは、0°の角度（即ち16セグメント式リ
ングにおいて必要な３つの配向の一つ）を有する
磁石セグメントを構成するのに有用である。この
ブロツクを元の磁化角度に対して選択された零度
以外の角度（例えば22 1/2°）における容易磁化
軸を有する別のブロツクに変換するには、第１縁
辺１４０を通して第１切断１４０−１４０′が為
されて、２つの新しい要素、即ち第１要素１５０
と第２要素１６０を創出す（第３Ａ図）。第１切
断口１４０−１４０′は、元の容易磁化軸１２０
に対して所望の角度（例えば221／2°）にある。
その後、第１要素１５０は、第２縁辺１７０を通
して第１切口１４０−１４０′に垂直な第２切口
１７０−１７０′において切断される。第２切口
１７０−１７０′は第１要素１５０を第３要素１
８０及び第４要素１９０に分離する。第２要素１
６０、第３要素１８０及び第４要素１９０は第３
Ｃ図に示すように並べ変えられて新しいブロツク
２００を形成する。新しいブロツク２００の容易
磁化軸２２０は、ブロツク１００の容易磁化軸１
２０に対して選択された角度にある。

磁性材料のブロツクを構成するこの方法が好ま
しいけれども、適正容易軸配向を有するブロツク
を提供する他の方法も本発明の実施において使用
されうる。この方法の主たる利点は、それが切断
数を最小限とし従つて廃棄材料を最小限とするこ
とである。

以上から明らかなように、本発明は、従来得ら
れたより一層容易な整調及び一層一様な磁場を与
える希土類合金−類似材料製の改善された整調可
能なセグメント式永久リング磁石を提供する。本
発明はまたこのような磁石において使用する為の
磁性ブロツクを製造する改善手段をも提供する。
本発明の概念内で多くの改変を為しうることを銘
記されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｙ方向に実質一様な横断磁場を発生
するよう整調可能である16セグメント式リング磁
石の形態での本発明具体例の正面図である。第２
図は第１図の磁石の斜視図である。第３Ａ，３Ｂ
及び３Ｃ図は永久磁石材料製方形断面の多面体を
切断しそして並べかえることにより元の容易磁化
軸に対して予備選択された角度廻動された容易磁
化軸を有する新たな方形断面多面体を作製する過
程を示す斜視図である。 １０：リング磁石、１２ａ−１２ｐ：セグメン
ト、１４ａ−１４ｐ，１６ａ−１６ｐ：内側ブロ
ツク、１８ａ−１８ｐ，２０ａ−２０ｐ：外側ブ
ロツク、１００：元のブロツク、１４０−１４
０′：第１切断、１５０：第１要素、１６０：第
２要素、１７０−１７０′：第２切断、１８０，
１９０：第３、第４要素、２００：新しいブロツ
ク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リング面に直交する磁石軸線に沿つて延在し
   そして内部空間を取巻く環状体を定義し、そして
   該磁石軸線を横断して該内部空間内に予備選択さ
   れた磁場を発生する、整調可能なセグメント式リ
   ング磁石にして、 (A) 第１の複数の内側磁石セグメントであつて、
   各々がＢ−Ｈ曲線の第２象現において実質線形
   挙動を有する永久磁石材料から形成されそして
   所定の方向に容易磁化軸を有する内側磁石セグ
   メントと、 (B) 前記内側磁石セグメントから半径方向外側に
   位置づけられる第２の複数の外側磁石セグメン
   トであつて、各々がＢ−Ｈ曲線の第２象現にお
   いて実質上線形挙動を有する永久磁石材料から
   形成されそして所定の方向に容易磁化軸を有す
   る外側磁石セグメントと、 (C) 前記内部空間に予備選択された横断磁場を発
   生せしめる為前記リングに対して半径方向に前
   記磁石セグメントの少くとも一つを変位せしめ
   る為の整調手段と を包含するセグメント式リング磁石。 ２ Ｎ個の内側磁石セグメントとＭ個の外側磁石
   セグメントを備える（Ｎ、Ｍは整数）特許請求の
   範囲第１項記載の磁石。 ３ リング磁石がリング２極磁石から成る特許請
   求の範囲第２項記載の磁石。 ４ 内側磁石セグメントの各々が複数の滋性材料
   製ブロツクから成る特許請求の範囲第３項記載の
   磁石。 ５ 外側磁石セグメントの各々が一つ以上の磁性
   材料製ブロツクから成る特許請求の範囲第３項記
   載の磁石。 ６ 内側及び外側セグメントが台形或いは矩形断
   面を有するブロツクから成る特許請求の範囲第３
   項記載の磁石。 ７ 内側磁石セグメントの各々は永久磁石材料製
   の方形断面を有する複数のブロツクから成り、各
   ブロツクが縁辺長さλa（ここでａはリング中心と
   各ブロツクの最内側面との間の距離そしてλは
   tanπ／Ｎに等しい）を有する複数の面を有する
   特許請求の範囲第３項記載の磁石。 ８ 外側磁石セグメントの各々が、永久磁石材料
   製の方形断面を有する複数のブロツクから成り、
   各ブロツクがλ（１＋λ）ａの縁辺長さを有しそ
   してＮがＭに等しい特許請求の範囲第７項記載の
   磁石。 ９ 永久磁石材料が希土類コバルト合金、セラミ
   ツクフエライト合金及び希土類鉄合金から成る群
   から選択される特許請求の範囲第１項記載の磁
   石。 １０ 整調手段がリングに対して半径方向に外側
   磁石セグメントを変位せしめる手段から成る特許
   請求の範囲第１項記載の磁石。 １１ 予備選択された横断磁場がリング面におい
   て実質一様な横断磁場である特許請求の範囲第１
   項記載の磁石。 １２ 整調手段が、内側磁石セグメント及び外側
   磁石セグメントを形成する材料における不均一性
   により生じる、リング磁石の磁場における調波を
   減少する手段から成る特許請求の範囲第１１項記
   載の磁石。 １３ ＮがＭに等しい特許請求の範囲第２項記載
   の磁石。 １４ Ｎ個の実質上一様な内側磁石セグメントか
   ら成るリングを有し、各セグメントがＢ−Ｈ曲線
   の第２象現において実質線形挙動を有しそして所
   定の方向に容易磁化軸を有するセグメント式永久
   リング磁石を該リングの内部において予備選択さ
   れた横断磁場を実現する為整調する方法であつ
   て、 前記内側磁石セグメントの半径方向外側にＭ個
   の実質一様な追加磁石セグメントを配置する段階
   と、 そして該磁石セグメントの少くとも一つの位置
   を前記予備選択された横断磁場を実現するよう調
   整する段階とを包含する方法。 １５ 最適の磁場模様及び強さを得るよう内側磁
   石セグメントの位置を設定しそして予備選択横断
   磁場を得るよう追加磁場セグメントの一つ以上の
   位置を追加調整する特許請求の範囲第１４項記載
   の方法。 １６ 予備選択横断磁場に対する一致性をみる為
   磁場を測定し、追加磁石セグメントの一つをその
   最内側位置に固定しそしてＭ−１個の追加磁石セ
   グメントの各々を所望されざる調波を消去するこ
   とにより予備選択された横断磁場に近づくよう個
   別に調整することを含む特許請求の範囲第１５項
   記載の方法。 １７ Ｍ−１個の非固定追加磁石セグメントの調
   整が外向き半径方向調整に制限される特許請求の
   範囲第１６項記載の方法。 １８ 予備選択横断磁場が、リング面において実
   質上一様な横断磁場から成る特許請求の範囲第１
   ４項記載の方法。 １９ 永久磁石材料が、希土類コバルト合金、セ
   ラミツクフエライト合金及び希土類鉄合金の群か
   ら選択される特許請求の範囲第１４項記載の方
   法。 ２０ 構成部材の容易磁化軸に対して選択された
   角度で配向された容易磁化軸を有する多部材直方
   体状永久磁石を作製する方法であつて、 (A) 第１表面に平行な容易磁化軸を有する直方体
   状磁石を用意する段階と、 (B) 第１表面の一縁辺を通して前記直方体状磁石
   の容易磁化軸に対して選択された角度において
   該磁石を切断し、それにより該直方体状磁石か
   ら第１表面の一部を含む第１要素及び第２要素
   を形成する段階と、 (C) 第１要素を前記第１表面部分を通して前記第
   １の切断により形成された表面に直角な角度に
   おいて切断して、第３要素及び第４要素を形成
   し、そして (D) 前記第２、第３及び第４要素を並べ変えて、
   元の直方体状磁石の容易磁化軸に対して前記選
   択された角度容易磁化軸を回転せしめた新しい
   直方体状磁石を形成する段階と を包含する方法。 ２１ 直方体状磁石が方形断面を有する角柱から
   成る特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２２ 角柱が複数の矩形状体から組立てられ、各
   矩形状体が第１表面に平行な容易磁化軸を有し、
   該矩形状体が各々の容易磁化軸がブロツクの容易
   磁化軸に平行に整列されるようにして角柱を形成
   するよう組立てられる特許請求の範囲第２０項記
   載の方法。 ２３ 矩形状磁石の容易磁化軸が該磁石の一縁辺
   に実質平行である特許請求の範囲第１９項記載の
   方法。 ２４ 選択角が360／Ｒ度（Ｒは１を越える整数）
   である特許請求の範囲第２２項記載の方法。