JPH0357775B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 本発明は、少なくとも１つの円筒状界磁コイル
とこの界磁コイルに同心的な少なくとも１つの補
正コイルとから成りかつこれらコイルを担持する
鉄製の安定な円筒状外殻によつて囲繞されている
コイル配列を備え、このコイル配列によつて画定
される、被検体を収容するのに適しかつ接近可能
な内室において前記コイル配列によつて発生され
る磁界の均質性に対する前記円筒状外殻の影響
が、前記界磁コイルおよび補正コイルの設計によ
つて補償され、前記円筒状外殻は長手方向におい
て１つまたは複数のスリツトないし切込み（成
層）を有しおよびその端部に環状の円板が設けら
れている、静磁界を発生するためのNMR断層写
真法のための電磁石装置に関する。

例えば特開昭58−1437号公報に記載されている
ような上記形式の電磁石装置は実質的に一部また
は複数部の、長く延びたソレノイドとして構成さ
れており、ソレノイドの端部に補正コイルが配置
されている。これにより、検査すべき人体を包囲
するのに特別適している特別小さな直径および著
しい長さを有する配列が得られる。このコイル配
列は、“ジヤーナル・オブ・アプライド・フイジ
クス”第40巻、No.８（1969年７月）、第3171ないし
第3179頁、においてガレツト（Garrett）によつ
て記載されているコイル配列に非常に類似してい
る。実際、強磁性の円筒状外殻の影響を補償する
ためには、ガレツトによつて示された、この種の
コイル配列に対する値は修正されなければならな
いが、特開昭58−1437号公報に記載された電磁石
装置の原理は、任意のコイル配列、例えばそれ自
体公知のヘルムホルツコイル構造にも使用され
る。前記特開昭58−1437号公報に示された、コイ
ル配列に遮へい体を設ける利点、即ちその結果生
じる、磁界の一定不変性の点での改善並びに所要
エネルギーの低減は、別のコイル配列においても
生じる。

従つて本発明は、冒頭に述べた形式の電磁石装
置においてコイル配列がダブルヘルムホルツコイ
ル構造の形式に従つて構成されている点にある。
特開昭58−1437号公報において既述されているよ
うに、断層写真検査に対して相当大きな勾配磁界
を発生しかつ迅速に投入・遮断することが必要で
ある。勾配磁界の切換により強磁性の円筒状外殻
内に渦電流が生じる。渦電流は円筒状外殻に長手
方向において１つまたは複数のスリツトないし切
込みを設けて（薄板の成層化）、円筒状外殻の周
方向において電流路の閉じ電流が生じることがな
いようにすれば低く抑えることができる。しかし
円筒状外殻の長手方向に流れる渦電流も発生する
おそれがある。この渦電流も小さく抑えるため
に、円筒状外殻はその軸線方向に垂直な、少なく
とも１つの平面において分割する（薄板成層化す
る）ことができる。円筒状外殻を複数の順次連続
して配置されている環状円板から構成すれば特別
有利である。これにより静磁界を発生するコイル
配列の磁気回路に、結果として円筒状外殻の透磁
率を低下することになる空隙が生じるが、環状円
板の適当な設計によつて、それにより不都合な作
用が生じないように考慮することができる。勿論
その際に特開昭58−1437号公報に記載のように環
状円板が、円筒状外殻の周方向における電流路の
閉じた電流の発生を妨げる少なく１つの縁スリツ
トを有するかまたは環状円板をセクタ状の領域に
分割することができる。

更に、渦電流の抑圧を考慮して、円筒状外殻を
僅かな導電率を有する強磁性の材料から構成する
と有利である。

実施例の説明 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて
詳細に説明する。

なお以下の説明および図面から明らかである特
徴は、本発明の別の実施例においてそれだけで個
別にまたは任意の組み合わせにおいて使用するこ
とができる。

図は、本発明により構成された電磁石装置の１
実施例の縦断面図である。

図示の電磁石装置は、軸線方向に相互に間隔を
おいて配置されている、２つの内側のコイル１お
よび２並びにこれら内側のコイルに同じく軸線方
向に間隔をおきかつ対称に配置されている外側の
コイル３および４′を有する。外側のコイルは、
内側のコイルより小さな直径を有する。すべての
コイルは互いに同一軸線上または同軸的に配置さ
れておりかつ実質的に所謂ダブルヘルムホルツコ
イル構造を成している。コイル１ないし４は、個
別環状円板６から成層されている軟鉄から成る円
筒状外殻５によつて囲繞されている。環状円板６
は、詳しく図示されていないが半径方向スリツト
ないし切込みを有するかまたはセクタ状領域に分
割することもできる。内側コイル１および２は、
円筒状外殻５の全長にわたり延在していて、かつ
円筒状外殻５の内面に当接している巻枠体７に取
付けられている。巻枠体７は、２つの内側コイル
１および２を収容するための室８を備えている。
外側のコイル３および４は、外側に向かつて開い
ていて、実質的にＵ形の横断面を有する個別の巻
枠体９ないし１０に巻付けられている。この巻枠
体の脚の端部に、フランジ１１が形成されてお
り、これらフランジによつてこの巻枠体９，１０
は、内側のコイル１および２を支持する巻枠体７
の内面に固定されている。円筒状外殻５は、外側
のコイル３および４より外側に張出しておりかつ
その端部には、同じく鉄から成る環状プレート１
２が設けられている。磁石の寸法は、被検体の大
きさ、従つて電磁石装置によつて発生される磁界
が十分な均質性を有しなければならない領域の大
きさに従つて決められる。

図示の電磁石装置においても、鉄から成る円筒
状外殻５は、巻枠体７および９と共に、温度変動
が生じて、寸法が変化したときでも、コイル１な
いし４の極めて確実でかつ精確なセンタリングを
保証する。その際この場合も、構成が完全に対称
形であることが重要である。鉄から成る円筒状外
殻５および環状プレート１２を通つて外側の磁束
が戻ることにより電力消費が著しく低減される。
このことは、作動コストの点、並びに電磁石装置
の安定性の点でも重要である。その際環状プレー
ト１２を有するカバーは、大きな範囲にわたつて
均一な領域を有する均質な磁界の発生に役立つ。
更に、非常に厚い鉄製外殻５は、外部磁界および
外部の妨害電磁波並びにNMR断層写真法におい
て遮へい体内部に発生される高周波磁界のもれに
対しても秀れた遮へい作用をする。この作用は、
円筒状外殻５の薄板を成層化することによつても
妨害されない。それどころかNMR断層写真法に
おいて強力な勾配磁界の迅速な切換によつて生じ
ることがある渦電流を薄板の成層化により回避で
きるので、円筒状外殻５の熱負荷が著しく低減さ
れる。このことは磁石装置全体の安定性のために
有利である。円筒状外殻の構成のために有利に
は、透磁率が高くてかつ比較的僅かな導電率を有
する材料が選択される。

本発明は勿論図示の実施例に限定されるもので
なく、種々異なつた形態、殊に特開昭58−1437号
公報に図示のコイル構造に代わつてダブルヘルム
ホルツコイル構造変形して使用することも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明により構成された電磁石装置の一実
施例の縦断面図である。 １〜４……コイル、５……円筒状外殻、６……
環状円板、７〜１０……巻枠体、１１……フラン
ジ、１２……環状プレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つの円筒形界磁コイルと該界磁
   コイルに同心的な少なくとも１つの補正コイルと
   から成りかつこれらコイルを担持する鉄製の安定
   な円筒状外殻によつて囲繞されているコイル配列
   を備え、該コイル配列によつて画定される、被検
   体を収容するのに適しかつ接近可能な内室におい
   て前記コイル配列によつて発生される磁界の均質
   性に対する前記円筒状外殻の影響が、前記界磁コ
   イルおよび補正コイルの設計によつて補償され、
   前記円筒状外殻は長手方向において１つまたは複
   数のスリツトないし切込み（成層）を有しおよび
   その端部に環状の円板が設けられている、静磁界
   を発生するNMR断層写真法のための電磁石装置
   において、 前記コイル配列１，２，３，４はダブルヘルム
   ホルツコイル構造の形式で構成されていることを
   特徴とするNMR断層写真法のための電磁石装
   置。 ２ 円筒状外殻５は、少なくとも１つの、該外殻
   の軸線に対して垂直な面においても分割されてい
   る特許請求の範囲第１項記載のNMR断層写真法
   のための電磁石装置。 ３ 円筒状外殻５は、複数の、軸線方向に順次連
   続して配置されている環状円板６から構成されて
   いる特許請求の範囲第２項記載のNMR断層写真
   法のための電磁石装置。 ４ 環状円板６は少なくとも１つの半径方向スリ
   ツトないし切り込みを有する特許請求の範囲第３
   項記載のNMR断層写真法のための電磁石装置。 ５ 円筒状外殻５は、導電率の低い強磁性材料か
   ら成る特許請求の範囲第３項記載のNMR断層写
   真法のための電磁石装置。