JPH0334898Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は磁石装置に関し、特に主軸に沿いほ
ぼ一様な磁界を発生する磁界発生手段と、主軸を
横切る勾配磁界を重畳させる手段とを備えた磁石
装置に関する。

従来の技術 このような磁石装置は種々の分野で使用される
が、特に該磁気共鳴（NMR）撮像の分野に応用
されている。NMR撮像では主軸を横切る勾配磁
界が一連のパルス状に発生されて磁気共鳴技術に
よる人体の撮像が行なわれる。

考案が解決しようとする問題点 NMR装置に使用される従来の磁石装置は、主
軸の両側に配置された２対の勾配コイル組を備
え、これら勾配コイル組対は別々に制御されて該
コイル組対間に勾配磁界を与える。従来装置の問
題点の一つとして、得られる勾配直線性が、ある
撮像条件下では受け入れ難いということが上げら
れる。

問題点を解決するための手段 この考案によると、磁石装置は主軸に沿つてほ
ぼ一様な磁界を発生する磁界発生手段と、主軸の
両側に配置された勾配コイル組対とを備える。勾
配コイル組対に電流が流れると、該勾配コイル組
対間で主軸を横切つて延在する第２軸に沿つて該
勾配コイル組対により勾配磁界が発生される。各
勾配コイルは第１、第２コイルを有し、該第１、
第２コイルの巻線は、主軸とほぼ同心なそれぞれ
の面上に形成される。第２コイルが磁石装置の中
心領域に配置されて、使用時にこの中心領域は残
りの領域より高い電流密度を有する。

この考案では、発生勾配磁界の直線性が従来の
５％〜約２％程度の直線性に比して大幅に改善さ
れる。すなわち、第２軸に沿うどの点において
も、磁界の最大偏差は所望値の２％以下である。

典型的には、主軸の両側に２対の（勾配）コイ
ルが配置され、各コイル組は各対のコイル組間に
延在する各第２軸に沿つて勾配磁界を発生する。
これら第２軸は相互に横切ると共に主軸を横切
る。また、典型的には、主軸と各第２軸とは互い
に直交する。

好ましくは、各コイル組の第２コイルは、対応
する第１コイルとほぼ同軸的または同心的に配置
される。

第１、第２コイルは別々に付勢することもでき
るが、好ましくは、各組第１、第２のコイルを電
気的に直列接続することである。この接続によ
り、両コイルにパルスが印加される典型的な磁気
共鳴撮像処理時に、該両コイルの同時付勢が特に
容易となる。

各コイル組に３個またはそれ以上のコイルを設
けて、さらに直線性を改善できるが、この場合も
それぞれのコイルを相互に同軸的に配置するとよ
い。

典型的には、磁界発生手段は例えばソレノイド
をなす主軸とほぼ同心な少なくとも１個の電気コ
イルを備え、これらのコイルは超電導性とするこ
とができる。一方、勾配コイル組は通常抵抗性
（非超電導性）である。

実施例 以下、実施例にもとづきこの考案を詳細に説明
する。

第１Ａ図、第１Ｂ図、第２Ａ図、第２Ｂ図に示
す磁石装置は、低温槽１内に収納された超電導コ
イル（図示せず）を備える。主軸３を有する円筒
状孔２が低温槽により形成される。低温槽１内に
収納された磁石装置は主軸３の方向ｚに延在する
一様な定常磁界を発生する。主軸３と共軸な孔２
内にアルミニウムの巻型４が装着され、この巻型
４上に勾配コイル組を多数配置する。

第１Ｂ図に示すように、ほぼ同一の４個のコイ
ル５，６，５０，６０が、磁石装置の中心面７０
に対して対称的に対をなして配置され、各コイル
組はそれぞれ第１コイル５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂ
を有している。各コイルは第１Ａ図に示すような
円周方向拡がりを有する。使用時、対向コイル対
のうちの１対、たとえばコイル組５，５０間に延
在する第２軸に沿つて勾配磁界が形成される。

コイル５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂは、それぞれが
第３図に示すものと同様な一連の電気導体巻線を
有している。第３図から明らかなように、円周方
向の６ターンからなる第１領域７と、この第１領
域から離間した４ターンからなる第２領域８と、
この第２領域から離間した２ターンの第３領域９
とが設けられる。

第４図はコイル５の斜視図である。コイル組５
は約160度の周角に亘り延在する第１コイル５Ａ
と、第３図に示すものと同様な巻線を有するが、
より小さな円周角約87度だけ延在し、コイル５Ａ
と同軸な第２コイル１０とを備えている。図示を
明瞭にするため、第１Ｂ図ではコイル１０を省略
してある。コイル１０はコイル組の中心領域での
電流密度を増す作用をし、その結果、対向コイル
対間に延在する勾配磁界の直線性が大幅に向上す
る。

コイル５Ａ，１０（他のコイル中の相当コイル
も同様）の円周角は種々の値を取り得る。円周角
値は経験的に決められるが、好ましくは、 コイル５Ａ コイル１０ 132゜ 12゜ 156゜ 84゜ である。

図示の例では、小さい方のコイル１０がコイル
５Ａより半径方向外側に配置されている。しか
し、コイル１０をコイル５Ａより半径方向内側へ
配置してもよい。

各コイル組の２個のコイルは遠方の電源（図示
せず）に直列接続して各コイルを同時に付勢する
ようにする。さらに、コイル組５，６，５０，６
０も直列に相互接続する。

Ｘ方向勾配コイル組５，６，５０，６０に加
え、Ｙ方向勾配コイル組の同様な組を巻型４上に
配置する。第２Ｂ図に２個のＹ方向勾配コイル組
１１，１２を示す。また、第２Ａ図は上記コイル
組１１と、これに対向する別のＹ方向コイル組１
１０とを示している。これらのコイル組は第１Ａ
図、第１Ｂ図で省略してあり、一方、Ｘ方向コイ
ル組は第２Ａ図、第２Ｂ図で省略してある。コイ
ル組１１，１２は、これらがＸ方向コイルが発生
する勾配磁界と直交する勾配磁界を発生するよう
に巻型４上に配置されている点を除けば、コイル
組５，６と同一である。したがつて、コイル組体
１１，１２はそれぞれが例えばコイル５Ａに等価
な第１コイル１３と、コイル１０と同様で各コイ
ル１３に同心的に重ねられた第２コイル１４とを
有する。Ｙ方向コイルも直列に相互接続される。

上述の各種コイルは必ずしも第３図の構成をと
る必要がなく、例えば、各コイルのターン数を異
ならせると共にターンの配列も第３図のもの（３
個の弧状部）と異ならせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図はＸ方向勾配磁界発生用コ
イル組の部分を示す磁石装置の概略部分端面図お
よび側面図、第２Ａ図、第２Ｂ図はＹ方向勾配磁
界発生用コイル組の部分を示す第１Ａ図、第１Ｂ
図と同様な図、第３図は１個のコイル組中の代表
的コイル構造を示す図、第４図は１個のコイル組
の詳細を示す概略斜視図である。 ３……主軸、５，５０……勾配コイル組対、５
Ａ，５Ｂ……第１コイル、６，６０……勾配コイ
ル組対、１０……第２コイル、Ｘ……第２軸、Ｙ
……第２軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 主軸に沿いほぼ一様な磁界を発生する磁界発
   生手段と、主軸の両側に配置された勾配コイル
   対とを備え、勾配コイル組対に電流が流れる
   と、該勾配コイル組対間で主軸を横切つて延在
   する第２軸に沿つて該勾配コイル組対により勾
   配磁界が発生され、各勾配コイル組は第１、第
   ２コイルを有し、該第１、第２のコイルの巻線
   は主軸とほぼ同心なそれぞれの面上に形成さ
   れ、第２コイルが磁石装置の中心領域に配置さ
   れて、使用時にこの中心領域は残りの領域より
   高い電流密度を有していることを特徴とする磁
   石装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項において、第
   ２軸は相互に横切ると共に、主軸を横切ること
   を特徴とする磁石装置。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項または第２項
   において、各勾配コイル組の第２コイルは、対
   応する第１コイルとほぼ同軸であることを特徴
   とする磁石装置。 ４ 実用新案登録請求の範囲第１項〜第３項のい
   ずれかにおいて、各勾配コイル組の第１、第２
   コイルは、電気的に直列に接続されていること
   を特徴とする磁石装置。 ５ 実用新案登録請求の範囲第１項〜第４項のい
   ずれかにおいて、磁界発生手段は主軸とほぼ共
   軸な少なくとも１個の電気コイルを備えている
   ことを特徴とする磁石装置。