JPH04146605A - 磁場発生装置 - Google Patents
磁場発生装置Info
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- JPH04146605A JPH04146605A JP27090890A JP27090890A JPH04146605A JP H04146605 A JPH04146605 A JP H04146605A JP 27090890 A JP27090890 A JP 27090890A JP 27090890 A JP27090890 A JP 27090890A JP H04146605 A JPH04146605 A JP H04146605A
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- Japan
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- magnetic field
- anisotropic
- magnets
- trapezoidal segment
- magnet
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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。
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、複数の異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
。
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。
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装置て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、複数の異方性台形セグメント磁石を
リング状に配置して双極イ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
が知られている。
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、複数の異方性台形セグメント磁石を
リング状に配置して双極イ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
が知られている。
第４図乃至第６図を参照して従来の装置について説明す
る。
る。
第４図は従来の磁場発生装置８の正面図、第５図は第４
図に示した磁場発生装置８の側面図、第６図は従来の装
置を更に説明するための図であり第４図に対応する。
図に示した磁場発生装置８の側面図、第６図は従来の装
置を更に説明するための図であり第４図に対応する。
第５図に示すように、磁場発生装置８は、例えば３つの
双極子リング磁石１２．１４及び１６を有する。双極子
リング磁石１２は、第４図に示すように、８つの異方性
台形セグメント磁石１０（１）乃至１０（８）から構成
されている。他の双極子リング磁石１４及び１６も、夫
々８つの異方性台形セグメント磁石を有し、双極子リン
グ磁石１２と同様の構成なので説明は省略する。
双極子リング磁石１２．１４及び１６を有する。双極子
リング磁石１２は、第４図に示すように、８つの異方性
台形セグメント磁石１０（１）乃至１０（８）から構成
されている。他の双極子リング磁石１４及び１６も、夫
々８つの異方性台形セグメント磁石を有し、双極子リン
グ磁石１２と同様の構成なので説明は省略する。
第４図の異方性台形セグメント磁石１０（１）乃至１０
（８）の端面の矢印は磁化の方向を示し中央部の白抜き
の矢印１８は双極子リング磁石１２によって形成される
均−磁場及びその方向を示している。
（８）の端面の矢印は磁化の方向を示し中央部の白抜き
の矢印１８は双極子リング磁石１２によって形成される
均−磁場及びその方向を示している。
例えば、双極子リング８の内径ａを８００ｍｍとしく他
の双極子リング１４及び１６（第５図）の夫々の内径も
同じ８００ｍｍ）、第５図に示すように、３個の双極子
リング１２，１４．１６の夫々の長さを図面に示すよう
にする。次に、磁場発生装置８の中央部の領域２２（直
径３００ｍｍの球）内で２０００Ｇ （カラス）の均一
な磁場を得る場合について考える。
の双極子リング１４及び１６（第５図）の夫々の内径も
同じ８００ｍｍ）、第５図に示すように、３個の双極子
リング１２，１４．１６の夫々の長さを図面に示すよう
にする。次に、磁場発生装置８の中央部の領域２２（直
径３００ｍｍの球）内で２０００Ｇ （カラス）の均一
な磁場を得る場合について考える。
このような条件の下で、磁石材料を、
残留磁束密度（Ｂｒ）
＝ 冊、６ＫＧ
最大エネルギー積（（ＢＨ）ｍａｘ）
＝ ３２． ０ ＭＧＯｅ
比重 ＝７．４
の磁気特性を有するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジム・鉄・ホ
ウ素）磁石（希土類磁石）とした場合、使用した全磁石
重量は３４００ｋｇ、磁場均一性は２３００ｐｐｍであ
った。
ウ素）磁石（希土類磁石）とした場合、使用した全磁石
重量は３４００ｋｇ、磁場均一性は２３００ｐｐｍであ
った。
ところで、第６図に示すように、仰臥した人体（患者）
２４の身長方向に直角の断面は略々楕円形に近い。即ち
、上述した従来の装置では、双極子リング磁石を構成す
る異方性台形セグメント磁石が円周に沿って配置されて
いるため、患者の上方及び下方の磁場空間が必要以上に
広くなっている。このため磁石使用量が必要以上に多く
なるという欠点があった。更に、この問題に付随して、
装置の大型化により設置場所を特別に考慮しなければな
らないという問題や、支持装置を頑丈にしなければなら
ないという問題もあった。
２４の身長方向に直角の断面は略々楕円形に近い。即ち
、上述した従来の装置では、双極子リング磁石を構成す
る異方性台形セグメント磁石が円周に沿って配置されて
いるため、患者の上方及び下方の磁場空間が必要以上に
広くなっている。このため磁石使用量が必要以上に多く
なるという欠点があった。更に、この問題に付随して、
装置の大型化により設置場所を特別に考慮しなければな
らないという問題や、支持装置を頑丈にしなければなら
ないという問題もあった。
［発明の目的］
本発明は、双極子リング磁石を構成する異方性台形セグ
メント磁石を楕円に沿って配置することにより、無駄な
磁場空間を少なくして磁石使用量の少ない経済的で且つ
軽量な磁場発生装置を提供することを目的とする。
メント磁石を楕円に沿って配置することにより、無駄な
磁場空間を少なくして磁石使用量の少ない経済的で且つ
軽量な磁場発生装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用］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、
上記双極子リング磁石を構成する複数の一異方性台形セ
グメント磁石を楕円に沿って配置している。
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、
上記双極子リング磁石を構成する複数の一異方性台形セ
グメント磁石を楕円に沿って配置している。
［実施例］
以下、第１図乃至第３図を参照して本発明の好適実施例
を説明する。
を説明する。
第１図は本発明に係る磁場発生装置３ｏの正面図、第２
図は第１図に示した磁場発生装置３ｏの側面図、第３図
は本発明に係る装置を更に説明するために図であり、第
１図に対応する。
図は第１図に示した磁場発生装置３ｏの側面図、第３図
は本発明に係る装置を更に説明するために図であり、第
１図に対応する。
第２図に示すように、磁場発生袋ｆｔ３０は、例えば３
つの双極子リング磁石３２．３４及び３６から成る。双
極子リング磁石３２は、第１図に示すように、８つの異
方性台形セグメント磁石４゜（１）乃至４０（８）がら
構成されている。他の双極子リング磁石３４及び３６も
、上記の双極子リング磁石３２と同様の構成なので説明
は省略す第１図の異方性台形セグメント磁石４０ （１
）乃至４０（８）の端面の矢印は磁化の方向を示し、中
央部の白抜きの矢印３８は双極子リング磁石３２によっ
て形成される均−磁場及びその方向を示している。
つの双極子リング磁石３２．３４及び３６から成る。双
極子リング磁石３２は、第１図に示すように、８つの異
方性台形セグメント磁石４゜（１）乃至４０（８）がら
構成されている。他の双極子リング磁石３４及び３６も
、上記の双極子リング磁石３２と同様の構成なので説明
は省略す第１図の異方性台形セグメント磁石４０ （１
）乃至４０（８）の端面の矢印は磁化の方向を示し、中
央部の白抜きの矢印３８は双極子リング磁石３２によっ
て形成される均−磁場及びその方向を示している。
第１図に示すように、例えば双極子リング磁石３２を構
成する異方性台形セグメント磁石４０（１）乃至４０（
８）を、夫々の台形セグメント磁石の上辺の中点が楕円
（長径ａ、短径ｂ）上に位置するように配置する。この
ように異方性台形セグメント磁石を配置することによっ
て、仰臥した人体（患者）５０の上方及び下方の無駄な
磁場空間を狭くすることができる（第３図参照）。つま
り、従来の装置に比べて磁石使用量を効果的に減らすこ
とが可能である。
成する異方性台形セグメント磁石４０（１）乃至４０（
８）を、夫々の台形セグメント磁石の上辺の中点が楕円
（長径ａ、短径ｂ）上に位置するように配置する。この
ように異方性台形セグメント磁石を配置することによっ
て、仰臥した人体（患者）５０の上方及び下方の無駄な
磁場空間を狭くすることができる（第３図参照）。つま
り、従来の装置に比べて磁石使用量を効果的に減らすこ
とが可能である。
例えば、磁石材料を上記の従来例と同一の磁気特性を有
するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジム・鉄・ホウ素）磁石とし
、長径ａを８００ｍｍ、短径すを６００ｍｍとしく他の
双極子リング３４及び３６の夫々の長径及び短径も同一
とする）、更に、第２図に示すように、３個の双極子リ
ング３２，３４．３６の夫々の長さを従来例と同様にす
る。次に、磁場発生装置３０の中央部の領域５２（直径
３００ｍｍの球）内で２０００Ｇ （ガウス）の均一な
磁場を得るには、使用磁石の全重量は２３９０ ｋ ｇ
、磁場均一性は２０００ｐｐｍであった。
するＮｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジム・鉄・ホウ素）磁石とし
、長径ａを８００ｍｍ、短径すを６００ｍｍとしく他の
双極子リング３４及び３６の夫々の長径及び短径も同一
とする）、更に、第２図に示すように、３個の双極子リ
ング３２，３４．３６の夫々の長さを従来例と同様にす
る。次に、磁場発生装置３０の中央部の領域５２（直径
３００ｍｍの球）内で２０００Ｇ （ガウス）の均一な
磁場を得るには、使用磁石の全重量は２３９０ ｋ ｇ
、磁場均一性は２０００ｐｐｍであった。
このように、本発明によれば、磁場均一性を損なうこと
なく磁石の使用量を約３０％減らすことができた。
なく磁石の使用量を約３０％減らすことができた。
尚、上述したように、双極子リング磁石３２を構成する
異方性台形セグメント磁石４０（１）乃至４０（８）を
、夫々の台形セグメント磁石の上辺の中点か長径ａ、短
径すの楕円上に位置するように配置するとした。しかし
、本発明の要点は、複数の異方性台形セグメント磁石を
楕円に沿って配置することにより、患者の上方及び下方
の磁気空間を狭（することにある。従って、夫々の台形
セグメント磁石の上辺の中点が長径ａ１ 短径すの楕円
上に位置することに限定されるものではない。
異方性台形セグメント磁石４０（１）乃至４０（８）を
、夫々の台形セグメント磁石の上辺の中点か長径ａ、短
径すの楕円上に位置するように配置するとした。しかし
、本発明の要点は、複数の異方性台形セグメント磁石を
楕円に沿って配置することにより、患者の上方及び下方
の磁気空間を狭（することにある。従って、夫々の台形
セグメント磁石の上辺の中点が長径ａ１ 短径すの楕円
上に位置することに限定されるものではない。
尚、本発明に係わる磁場発生装置では、各々の異方性台
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。
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。
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か位置して磁場の均一性に悪影響
があるからである。
極子リング磁石の端部か位置して磁場の均一性に悪影響
があるからである。
更に又、均一磁場を得るためには、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。
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度毎に配置した４つの台形セグメント
磁石を基本とし、８，１６．３２のように各磁石を順次
２分割した数に等しくなるようにしている。異方性台形
セグメント磁石の数は多い方が磁場の均一性を良好にす
るが、磁気回路が複雑になるので、台形セグメント磁石
の数は最大３２が適当である。
磁石を基本とし、８，１６．３２のように各磁石を順次
２分割した数に等しくなるようにしている。異方性台形
セグメント磁石の数は多い方が磁場の均一性を良好にす
るが、磁気回路が複雑になるので、台形セグメント磁石
の数は最大３２が適当である。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、複数の異方性台
形セグメント磁石を楕円に沿って配置し、仰臥した患者
の上方及び下方の無駄な磁場空間を狭くしているので、
従来例に比較して磁石使用量を少なくすることができる
。従って、経済的で且つ軽量な磁場発生装置が得られる
という効果を有する。
形セグメント磁石を楕円に沿って配置し、仰臥した患者
の上方及び下方の無駄な磁場空間を狭くしているので、
従来例に比較して磁石使用量を少なくすることができる
。従って、経済的で且つ軽量な磁場発生装置が得られる
という効果を有する。
第１図は本発明に係る磁場発生装置の正面図、第２図は
本発明に係る磁場発生装置の側面図、第３図は本発明を
説明するための図、 第４図は従来の磁場発生装置の正
面図、第５図は従来の磁場発生装置の側面図、第６図は
従来の磁場発生装置を説明するための図である。 図中、３０は磁場発生装置、３２． ３４． ３６は双
極子リング磁石、４０ （１）乃至４０（１６）は異方
性台形セグメント磁石、５２は均一磁場となる球形空間
を示す。
本発明に係る磁場発生装置の側面図、第３図は本発明を
説明するための図、 第４図は従来の磁場発生装置の正
面図、第５図は従来の磁場発生装置の側面図、第６図は
従来の磁場発生装置を説明するための図である。 図中、３０は磁場発生装置、３２． ３４． ３６は双
極子リング磁石、４０ （１）乃至４０（１６）は異方
性台形セグメント磁石、５２は均一磁場となる球形空間
を示す。
Claims (5)
- （１）複数の異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、 上記双極子リング磁石を構成する複数の異方性台形セグ
メント磁石を楕円に沿って配置したことを特徴とする磁
場発生装置。 - （２）上記双極子リング磁石を構成する複数の異方性台
形セグメント磁石の夫々の上辺の中点が楕円上に位置す
る特許請求の範囲第１項記載の磁場発生装置。 - （３）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項叉は第２項記載
の磁場発生装置。 - （４）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項乃至第３項の何れかに記
載の磁場発生装置。 - （５）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４項の何れかに記載の磁場発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27090890A JPH04146605A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 磁場発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27090890A JPH04146605A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 磁場発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04146605A true JPH04146605A (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=17492663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27090890A Pending JPH04146605A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 磁場発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04146605A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005185387A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Hitachi Ltd | Ｍｒｉ装置 |
| EP1557848A3 (en) * | 2004-01-22 | 2009-12-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Permanent magnet type magnetic field generating apparatus |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP27090890A patent/JPH04146605A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005185387A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Hitachi Ltd | Ｍｒｉ装置 |
| EP1557848A3 (en) * | 2004-01-22 | 2009-12-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Permanent magnet type magnetic field generating apparatus |
| US7760059B2 (en) | 2004-01-22 | 2010-07-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Permanent magnet type magnetic field generating apparatus |
| EP2863401A1 (en) * | 2004-01-22 | 2015-04-22 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Permanent magnet type magnetic field generating apparatus |
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