JPH0322774B2 - - Google Patents

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JPH0322774B2
JPH0322774B2 JP59194525A JP19452584A JPH0322774B2 JP H0322774 B2 JPH0322774 B2 JP H0322774B2 JP 59194525 A JP59194525 A JP 59194525A JP 19452584 A JP19452584 A JP 19452584A JP H0322774 B2 JPH0322774 B2 JP H0322774B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、検査対象物体を収容するのに適し
た内室を包囲してそこに少くともほぼ均等の磁場
を作る多数の磁石コイルを備え、磁石コイルを包
囲する強磁場材料の円筒形遮蔽装置が設けられて
いる核スピン断層撮影設備の磁石装置に関する。
この円筒形遮蔽装置は少くとも近似的に円筒形の
部品と所定直径の中央孔を持つ端板から構成され
る。 〔従来の技術〕 この種の磁石装置の一例は欧州特許第67933号
明細書に記載され公知である。 医学診断の分野では計算機分析又は測定分析に
よつて求められた原子核例えば陽子のスピンの密
度又は緩和時間の空間分布からX線断層写真に類
似した対象物体の像を構成する画像診断法が開発
されている。この方法はツオイグマトグラフイと
も呼ばれている(“Nature”,Vol.242,1973,
190〜191頁)。 核共鳴信号は基底磁場の強さと共に強化される
から、核スピン断層撮影設備又は核磁気共鳴設備
においては測定領域において充分な均等性を示す
できるだけ強い基底磁場が望まれる。この基底磁
場には定常グラジエント磁場又はパルス状のグラ
ジエント磁場が加えられ、更に基底磁場に垂直に
高周波磁場が加えられる。磁石装置を構成するコ
イルの寸法は検査物体の寸法に適合し、コイルが
包囲する内室の測定区域内に検査物体を容易に送
り込むことができる。 この種の磁石装置では強磁場が主として測定区
域内だけに存在し、周囲の電気機器に悪影響を及
ぼしたり、可動強磁性部品に不利な力作用を及ぼ
すおそれのある装置周辺には漏洩磁場の形で拡が
らないようにしなければならない。 これを実現する遮蔽装置は例えば前記の欧州特
許第67933号明細書に記載されている。この装置
は円筒形の正常伝導フイールドコイルを使用する
磁石装置を包囲する鉄製の閉鎖円筒を含む。この
円筒の端面に円形の中央孔を持つ円盤がとりつけ
られ、中央孔の直径は検査対象物体の寸法と磁場
に要求される均等性に大じて定められている。更
に磁石コイル装置はこの遮蔽装置の内面に固定さ
れている。 〔発明が解決すべき問題点〕 公知の遮蔽装置は閉鎖円筒部分を備えているの
で、正常伝導磁石だけに適用され、超伝導磁石に
は使用されない。超伝導磁石の場合必要な低温冷
却装置(クライオスタツト)の塔と呼ばれている
部分ならびに排気ポンプ接続部のために側孔が必
要となる。この外に上記の遮蔽装置には勾配誤差
を補正する磁石コイルの調整の可能性がない。 この発明の目的は遮蔽装置を備える公知磁石装
置を改良して上記の欠点が大部分除去されると共
に測定区分域内で充分高い磁場の均等性が保持さ
れるようにすることである。 〔問題点を解決するための手段〕 この目的は本発明によれば遮蔽装置の円筒形部
品として少くとも4個の同形のはり状遮蔽要素を
円筒側壁面上に規則的に配置し、隣接する遮蔽要
素間にそれぞれ中間空間を設けて遮蔽装置が磁気
かごを形成するようにすることによつて達成され
る。 〔作用効果〕 この発明は磁石コイル装置外部の漏洩磁場を効
果的に低下させるためには公知の円筒形構成部品
の強磁性材料の断面を少くとも4個のはり状の遮
蔽要素に向つて集中させることで充分であるとの
見解に基くものである。これによつて隣り合せた
遮蔽要素間に形成された中間室が磁石コイル装置
に導く良好な側路となり、又側方にはみ出した低
温冷却装置部分に対して充分な空間を提供する。
このようにして作られたはり状の遮蔽要素と端面
の盤状部分から成る強固な構造体には磁石コイル
装置を吊り下げあるいはとりつけ、その際位置合
せを簡単に実施することができる。 この発明の有利な実施形態は特許請求の範囲第
2項以下に示されている。 〔実施例〕 図面に示した実施例についてこの発明を更に詳
細に説明する。 この発明による磁石装置を取りつける核スピン
断層撮影設備は公知の核スピン断層撮影装置例え
ば欧州特許第21535号又は西独国特許出願公開第
2921252号公報記載のものを基本にする。この種
の装置は一般に正常伝導又は超伝導磁場コイルを
備え、それによつて中央の測定区域内にできるだ
け均等な強磁場を作る。 この発明による磁場装置の一例を第1図乃至第
3図に示す。第2図と第3図には磁石コイルの遮
蔽装置だけが示されている。全体がとして示さ
れた装置には超伝導コイルを使用するのが有利で
あり、冷温冷却装置3内に置かれる。磁石コイル
装置と冷却装置3はその中心にある均等磁場内に
検査物をその軸Aに沿つて押し込むことができる
ように構成されている。均等磁場区域の中心では
磁石密度が0.1乃至2テスラとなるようにするか
ら、漏洩磁場を低減させる特別な手段を構じない
限り磁場コイルは装置の外側に相当大きな漏洩磁
場を作る。比較的短い磁石の漏洩磁場は空気中を
妨害されることなく拡がる場合r-3側に従つて低
下し、その磁力線は磁石の両極を外界内を通る長
い道程に沿つて連結する。強磁性構造を磁場に挿
入すると、磁力線はこの構造に集中し1乃至1.5
テスラの磁束密度を作るので、構造外部の漏洩磁
場は著しく減少する。 この事実に対応してこの発明の磁石装置には強
磁性材料から成る特別な遮蔽装置が設けられ
る。磁場の形状は主として磁束の出入点において
の強磁性材料の外形、特に磁束帰還部の形態によ
つて決められる。この部分で理想的な円筒対称形
に近づけるため、超伝導磁石コイル装置の端面又
はそれを包囲する低温冷却装置の端面にそれぞれ
中心孔8を持つ大質量の板6,7を設け、これら
の板にはりつけ状の遮蔽要素10乃至13を中心
軸Aに平行にとりつける。これらの遮蔽要素は総
て同形であり、破線15で示した想像上の円筒面
上に規則的に配置される。 正八角形の端板6,7の中心孔8の反径re(第
2図)は、磁石装置内部への出入が容易にあると
同時にコイル中心部の有効容積内の磁場の乱れが
最小となるように選定される。その大きさは実験
によつて比較的容易に決定することができる。磁
場の精密補正のためには強磁性材料の環又は板、
例えば調整環16を挿入して半径reを縮小するこ
とができる。 遮蔽要素10乃至13と端板6および7は強固
な一体構造を構成し、磁石コイル装置は図面に示
されていない位置合せ要素を介して移動可能にこ
の構造にとりつけられる。その外に磁石コイルを
独自の基底枠上に可調整的に設けることも可能で
ある。3並進自由度と2回転自由度に基いてコイ
ル装置又は各コイルの5種類の誤差順(X,Y,
Z方向の勾配と2種類の2次誤差)を打消すこと
ができる。 核スピントモグラフイの目的に対しては磁束の
置流に必要な強磁性材料の断面積(例えば1テス
ラ磁石コイル装置の場合0.8m2)を4個の対称配
置されたはり状遮蔽要素に分布すれば充分である
から、遮蔽要素10乃至13の間には比較的大き
な中間空間が残され、そこに低温冷却装置3の塔
17を収めることができる。更に遮蔽要素に必要
な鉄断面積を広く半径方向には比較的狭い要素に
置くことができるから、磁石軸Aと磁石装置2を
支持する底面との間の間隔をそれに対応して小さ
くすることができる。その上この装置は製作、組
立および調整が比較的簡単である。 はり状の遮蔽要素は任意の断面形状とすること
ができる。例えば第1図乃至第3図では矩形断面
である。しかし4個の遮蔽要素の断面を直角三角
形とすることも有利である。この場合の遮蔽装置
の第4図乃至第6図に示す。第4図は斜め方向か
ら見た図、第5図は、部分断面図、第6図は縦断
面図である。対応部分には第1図乃至第3図と同
じ番号がつけてある。 第4図乃至第6図の磁石装置20の遮蔽装置
9はほぼ三角形断面のはり状遮蔽要素22乃至2
5を備え、これらはほぼ四角形の端板27,28
と共に磁束還流部を構成する。その断面寸法は1
テスラ磁石装置の場合磁石コイル装置又は低温冷
却装置3の外径とほとんど変らない。 遮蔽要素10乃至13又は22乃至25は図に
示されているものと異り各要素自体を複数の並列
に並べたはり片で構成することにより構成片を軽
量にすることができる。特に三角形断面の遮蔽要
素は複数の小径矩形片を組合せて構成することが
できる。 具体的な実施形態として第4図乃至第6図に示
した遮蔽装置19には公知の超伝導1テラス磁石
が収められる。この超伝導磁石の低温冷却装置の
真空タンクのフランジ直径は210cm、最大軸長は
225cmである。遮蔽装置19の鉄部分と冷却装置
3の間には幅30mmの自由空間があり、特に位置調
整に利用される。両方の端板27と28の寸法q
は約220cm、三角形断面の遮蔽要素22乃至25
の軸方向長さLは約230cmである。1テスラの磁
束密度に対して必要な鉄断面積0.84m2は4個の遮
蔽要素に均等に分配される。各要素の直角三角形
断面の両辺の長さlは65cmである。両端板27と
28の軸方向の最大長aは15cmであり、その中央
孔8の半径は約85cmである。精密調整のために調
整環16が挿入され、孔の半径reを約82cmまで縮
小する。遮蔽装置19の各部分は鋳鋼又は単純な
鋼種で作ることができる。例えば変圧器鉄板のよ
うな高級鉄を使用しても磁場の質についても漏洩
磁場の点でも改良は望めない。この遮蔽装置の遮
蔽係数(鉄が有る場合と無い場合との磁場の比)
は4から5の間にある。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図と第4図乃至第6図はそれぞ
れこの発明の異る実施例を示すもので、は遮蔽
装置、3は低温冷却装置、10乃至13と22乃
至25は遮蔽要素、6と7は端板である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 検査物体の収容に適した内室を取り囲み、こ
    の内室内に該スピン断層撮影にとつて充分に均等
    な磁場を作る多数の磁石コイルと、少なくともほ
    ぼ円筒形の部分と円筒軸心Aに関して所定の半径
    reの中央孔8を持つ板状部品6,7;27,28
    から成り磁石コイルを包囲する強磁性材料の遮蔽
    装置4,19を備える核スピン断層撮影設備の磁
    石装置において、検査物体を収容する内室内にで
    きるだけ均等な磁場を作る多数の磁石コイルを包
    囲する遮蔽装置4,19の円筒形構成部品として
    少くとも4個のはり状遮蔽要素10〜13;22
    〜25が一つの円筒面15上に規則的に配置さ
    れ、隣接する遮蔽要素10〜13;22〜25間
    にそれぞれ中間空間を設けて遮蔽装置が磁気かご
    を形成するようにしたことを特徴とする核スピン
    断層撮影設備の磁石装置。 2 はり状の遮蔽要素10〜13が矩形断面を示
    すことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    磁石装置。 3 はり状の遮蔽要素22〜25が三角形断面を
    示すことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の磁石装置。 4 遮蔽装置4,19の板状部品6,7;27,
    28の中央孔8の半径reがそこに挿入された調整
    環16によつて規定の大きさに縮小されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項
    の一つに記載の磁石装置。 5 磁石コイルが超伝導コイルであつて、遮蔽装
    置4,19で包囲された低温冷却装置3内に置か
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    乃至第4項の一つに記載の磁石装置。 6 遮蔽装置4,19が同時に磁石コイルの機械
    的保持に使用されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項乃至第5項の一つに記載の磁石装
    置。
JP59194525A 1983-09-19 1984-09-17 核スピン断層撮影設備の磁石装置 Granted JPS6090546A (ja)

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JPS6090546A JPS6090546A (ja) 1985-05-21
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