JPH04144541A - 磁場発生装置 - Google Patents

磁場発生装置

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JPH04144541A
JPH04144541A JP2267447A JP26744790A JPH04144541A JP H04144541 A JPH04144541 A JP H04144541A JP 2267447 A JP2267447 A JP 2267447A JP 26744790 A JP26744790 A JP 26744790A JP H04144541 A JPH04144541 A JP H04144541A
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JP
Japan
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magnets
magnet
dipole ring
magnetic field
trapezoidal segment
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Pending
Application number
JP2267447A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Miyata
浩二 宮田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/771,102 priority patent/US5148138A/en
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、複数の真方性台形セグメント磁石をリング状
に配置して双極子リング磁石を構成し、この双極子リン
グ磁石を複数個使用して磁場を発生させる装置に関する
本発明は、核磁気共鳴を利用したコンピュータ断層撮影
装置(NMR−CT装置)に用いて好適である。
[従来技術と問題点] NMR−CT装置で得られる影像の鮮明度は装置の磁場
の均一性に大きく影響される。均一磁場を広範囲に得る
ための装置として、複数の真方性台形セグメント磁石を
リング状に配置して双極子リング磁石を構成L2、この
双極子リング磁石を複数個使用12て磁場を発生さゼる
装置が知られている。
双極子リング磁石と1゜、て、従来から、フェライト磁
石或いは希土類磁石が使用されている。しか【、なから
、フェライト磁石を使用lまた場合には装置のttが非
常に大きくなるという問題があった。
一方、希土類磁石は非常に高価なため、希土類磁石使用
の場合は装置の製造費が非常に高いという経済上の問題
があった。
以下、第3図及び第4図を参照しT:、ト述の従来例を
更に詳しく説明する。
第3図は双極子リング磁石を使用した従来の磁場発生装
置の正面図、第4図は第3図の装置の側面図である。尚
、第3図では正面図のため双極子リング磁石8のみが図
示されている。更に、第3図及び第4図に示ず双極子リ
ング及びiAWは、フェライト磁石を使用12だ場合を
想定して図示1.であるので、希土類磁石使用の場合は
各々の真方性台形セグメント磁石の高さは図示の場合よ
りら低くなる。
第3図に示す双極子リング磁石8は、16個の台形セグ
メント磁石10(1)乃至10(16)からなり、5個
の双極子リング磁石から成る磁場発生装置20(第4図
)の一部を構成する。
第3図に示す真方性台形セグメント磁石の端面の矢印は
磁化の方向を示し、白抜きの矢印11は双極子リング磁
石8の磁化の方向を示す。
第3図に示すように、双極子リング8の内径を800r
omとする(他の双極子リング12,14゜16.18
(第4図参照)の夫々の内径も同じ800rnrnであ
る)。更に、第4図に示すように、5個の双極子リング
8゜1礼 14. 16. 18の夫々の長さを図面に
示すようにし、磁場発生装置20の中央部の領域22(
直径400 m mの球)内で2000G (ガウス)
の均一な磁場を得るためには、フェライト磁石を使用[
また場合、装置に使用1.=た磁石重Iは12,300
Kgとなった。
一方、希土類磁石と1.てNd−Fe 〜B(ネオジム
・鉄・ホウ素)磁石を使用した場合には、ツボライト磁
石の場合の重量の約23%の2.850Kgであった。
しかし、希土類磁石の価格はフ。
ライト磁石の価格の約10倍なので、フェライト磁石を
使用する場合に比べて約2.3倍のコスト高となる。
尚、上記の比較に使用したフェライト磁石及び希土類磁
石の磁気特性は以下の通りである。
[フェライト磁石] 残留磁束密度(B f) =  0. 4  KG 最大エネルギー積((BH)m) =  3. 8  MGOe 比重    −5 [N6−Fe−B磁石重 残留磁束V度(B r) ± 11.6KG 最大エネルギー積((Bll) m) 二 32.OMGOe 比重    −7゜4 上述したように、第3図及び第4図に示す従来の磁場発
生装置20(第4図)は、真方性台形セグメン]・磁石
と12てフェライト磁石を使用したものを示している。
特に、このようにフェライ]・磁石のみで装置20を構
成した場合には、第2図から明らかなように、装置20
の両端の双極子リング磁石8及び18の外径が極端に大
きくなり、このため、装置全体の磁石重りを非常に大き
くするという問題がある。
この理由は、磁場発生装f20の中央部の磁場領域22
の均一性を向上させるために双極子リング磁石の外径が
決定されるからである。即ち、両端の双極子リング磁石
8及び18は、均゛−磁場領域22から離れているため
、単位体積当りの磁場領域22へ与える影響が小さいた
めである。従って、両端の双極子リング磁石の外径を内
側のものより太キ<シなければならない。特に、フェラ
イト磁石のように磁気特性が低い磁石では装置の両端に
位Uする双極子リング磁石の外径は非常に大きくなって
12まう。
[発明の目的] 本発明の目的は、安価という経済上の利点があるが磁気
特性が低いために装置の重量が増加するフェライト磁石
を装置の両端以外の双極子リング磁石に使用すると共に
、高価であるが磁気特性が高(装置の軽量化が図れる希
土類磁石を装置の両端の双極子リング磁石に使用し、双
方の長所を利用して経済的で且つ軽量な磁場発生装置を
提供することである。
[課題を解決するための手段及び作用]本発明によれば
、複数の真方性台形セグメント磁石をリング状に配置し
て双極子リング磁石を構成し、該双極子リング磁石を複
数個使用して磁場を発生させる装置において、上記複数
の双極子リング磁石の内、装置の両端に設けた双極子リ
ング磁石の真方性台形セグメント磁石を希土類磁石とし
、装置の両端の双極子リング磁石以外の双極子リング磁
石の真方性台形セグメント磁石をフェライト磁石とする
ことによって上記の目的を達成している。
[実施例] 以下、第1図及び第2図を参照して本発明の好適実施例
を説明する。
第1図は本発明に係る磁場発生装置36の正面図、第2
図はその側面図である。第2図から明らかなように、磁
場発生装置36は、本実施例では5個の双極子リング磁
石2g、  40. 42. 44゜46を有する。尚
、第1図の正面図では装置36の一部を構成する双極子
リング磁石28及び40が図示されている。
第1図に示すように、装置36の一方の端部に位置する
双極子リング磁石28を構成する16個の真方性台形セ
グメント磁石には希土類磁石32を使用している。尚、
図面を見やすくするために、真方性台形セグメント磁石
には参照番号を付していない。更に、装置36の他方の
端部に配置した双極子リング磁石46(第2図)も、同
様に、16個の希土類磁石からなる真方性台形セグメン
ト磁石を使用している。しかし、装置の内側の双極子リ
ング磁石40,42.44を構成する真方性台形セグメ
ント磁石は、経済性を考慮して従来と同様にフェライト
磁石を使用している。
即ち、本発明によれば、装置の両端の双極子リング磁石
には磁気特性の良好な希土類磁石を使用し、装置の両端
以外に位置する双極子リング磁石にはフェライト磁石を
使用している。
第3図と同様に、第1図に示す双極子リング磁石28及
び40の真方性台形セグメント磁石(参照番号無し)の
夫々の端面の矢印は磁化の方向を示し、白抜きの矢印3
1は双極子リング磁石28及び40の磁化の方向を示す
次に、本発明に係る装置の経済性及び重量を、上記の従
来例の場合と比較する。尚、装置36の両端の双極子リ
ング磁石を構成する台形セグメント磁石をN(1−Fe
−B磁石(希土類磁石)とし、装置36の内側に配置さ
れた双極子リング磁石40.42.44を構成するセグ
メント磁石(参照番号無し)をフェライト磁石とした。
本発明を従来例と比較のために、第3図と同様に、第1
図の双極子リング28及び40の夫々の内径を800m
mとしく他の双極子リング42゜44.46(第2図)
の内径も同じ800 mm)、更に、第2図に示すよう
に、5個の双極子リング28.40,42,44.46
の夫々の長さを第4図の場合と同様にしである。
このように従来例と同様の形状・寸法で、従来例と同様
に、磁場発生装置36の中央部の領域50(直径400
mmの球)内で2000G (ガウス)の均一な磁場を
得るためには、全磁石重量が7.150Kgであった。
即ち、全磁石をフェライト磁石とした場合に比べて5,
000Kg以上も重量軽減が実現した。この重量軽減に
よって装置を支持する構造にかかる負担が軽くなり装置
製作及び製作費の面から効果がある。更に、本発明に係
る装置に使用した磁石の費用は、全磁石をフェライト磁
石とした場合の約1. 4倍程度であり、全磁石を希土
類磁石とした場合の2.3倍に比べてはるかに経済的で
ある。
本発明に係わる磁場発生装置では、各々の真方性台形セ
グメント磁石の高さは、磁石の大きさに応じて数理計画
法を用いて最適寸法が求められている。
更に、均一磁場は装置の中央部分に発生するので、使用
する双極子リング磁石の数は奇数個とする必要がある。
何故なら、偶数個使用の場合には、装置の中央部分に双
極子リング磁石の端部が位置17て磁場の均一性に悪影
響があるからである。
更にヌ、均一磁場を得るl、−めjこは、磁気回路は対
称形になっているのが望ましい。このためには、台形セ
グメント磁石数は偶数である必要がある。
本発明では、90度毎に配置1.、、、 ′f′、−4
つの台形セグメント磁石を基本どI2.8,16.32
のように各磁石を順次2分割しフ;= gi !;、 
等1〜くなるようlr−1−ている。真方性台形セグメ
ント8石の数は多い方が磁場の均一性を良好にずろが、
磁気回路が複精になるのて、台形セグメント磁石の数は
那大32が適当である。
[発明の効果] 以上説明17だように、本発明によれば、安価という経
済上の利点があるが磁気特性が低いために装置の重量が
増加するフェライト磁石を装置の両端Jス外の双極子リ
ング磁石に使用すると共に、島価であるが磁気特性か高
く装置の軽量化が図れるお土類磁石を装置の側修1の双
極子リング磁石に使用17、双方の長所を利用して経済
的で且つ軽量な磁場発生装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る磁場発生装置の正面図、第2図は
本発明li′〜係る磁場発生%置の側面図、第3図は従
来の磁場発生装Uの正面図、第2図は従来の磁場発生装
置の側面図である。。 図中、28,40,42,44,4f3は双極子リング
磁石、32.32’ は異り性台形七グメンl−磁石、
36は磁場発生装U、50は均一磁場とな21球球形間
を示す1、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の真方性台形セグメント磁石をリング状に配
    置して双極子リング磁石を構成し、該双極子リング磁石
    を複数個使用して磁場を発生させる装置において、 上記複数の双極子リング磁石の内、装置の両端に設けた
    双極子リング磁石の異方性台形セグメント磁石を希土類
    磁石とし、装置の両端の双極子リング磁石以外の双極子
    リング磁石の異方性台形セグメント磁石をフェライト磁
    石としたことを特徴とする磁場発生装置。
  2. (2)上記異方性台形セグメント磁石の夫々の高さは、
    夫々の異方性台形セグメント磁石の磁化の大きさに応じ
    て決められている特許請求の範囲第1項記載の磁場発生
    装置。
  3. (3)上記双極子リング磁石の中心軸に対して対称の位
    置にある1対の異方性台形セグメント磁石の夫々の高さ
    は等しい特許請求の範囲第1項叉は第2項に記載の磁場
    発生装置。(4)上記双極子リング磁石の夫々を構成す
    る異方性台形セグメント磁石の数は、8の正倍数である
    特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記載の磁
    場発生装置。
JP2267447A 1990-10-04 1990-10-04 磁場発生装置 Pending JPH04144541A (ja)

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DE69128758T DE69128758T2 (de) 1990-10-04 1991-10-02 Zylindrische Magnetanordnung geeignet für die Bilderzeugung mittels magnetischer Kernresonanz
EP91116845A EP0479278B1 (en) 1990-10-04 1991-10-02 Cylindrical magnet apparatus suitable for nmr imaging
US07/771,102 US5148138A (en) 1990-10-04 1991-10-04 Cylindrical magnet apparatus suitable for nmr imaging

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20155278A1 (it) * 2015-10-28 2017-04-28 Antonello Sotgiu Apparato di imaging tramite Risonanze Magnetiche (MRI) dedicato all?osservazione ad alta risoluzione dell?occhio umano comprendente magnete ultracompatto, ricevitore ad antenna multipla e tecniche hardware e software per il disaccoppiamento delle antenne e l?annullamento del rumore ambientale. e software per il disaccoppiamento delle antenne e l?annullamento del rumore ambientale.
ITUB20155325A1 (it) * 2015-10-26 2017-04-28 Sotgiu Antonello Magnete per diagnostica clinica tramite risonanze magnetiche (MRI) composto da anelli cilindrici di tipo Halbach: modalita di costruzione e tecniche per rendere omogeneo il campo magnetico in una larga frazione del volume interno del magnete.

Cited By (4)

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ITUB20155325A1 (it) * 2015-10-26 2017-04-28 Sotgiu Antonello Magnete per diagnostica clinica tramite risonanze magnetiche (MRI) composto da anelli cilindrici di tipo Halbach: modalita di costruzione e tecniche per rendere omogeneo il campo magnetico in una larga frazione del volume interno del magnete.
WO2017072805A1 (en) * 2015-10-26 2017-05-04 Antonello Sotgiu Magnet assembly for mri comprising cylindrical rings of halbach type
US10732240B2 (en) 2015-10-26 2020-08-04 Antonello Sotgiu Magnet assembly for MRI comprising cylindrical rings of halbach type
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