JPH0421107Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用産業分野 この考案は、対象物の断面イメージを得て組織
の性質まで描き出すことのできる医療用核磁気共
鳴断層装置（以下、NMR−CTという）に用い
られる永久磁石を使用した磁界発生装置に係り、
大きな空隙内の中央部の所要空間に強力かつ高精
度で均一な静磁界を発生する磁界発生装置におい
て、特に所要空間の部分的な磁界均一度を補正す
ることが可能な磁界発生装置に関する。

背景技術 NMR−CTは、人体の一部または全部を１〜
10KGの強力な磁界を形成する空隙内に挿入して
所要の断層イメージを得るため、この磁界が強力
かつ10^-4以下の精度で一様で安定していることが
要求され、NMR−CT用の磁界発生装置として
は、銅またはアルミニウムからなる導線を円筒状
に巻着した常伝導磁石あるいは、特殊な導線を用
い、絶対零度付近の温度に冷却して使用する超伝
導磁石が知られている。

前者は構造上安価であるが十分な強力磁界を発
生させるためには、膨大な電力と冷却水が必要で
あり、ランニングコストが高く、コイルが作る漏
洩磁界は使用用途によつては悪影響の要因となる
等の問題があり、一方、後者の超伝導磁石は、電
力の消費が少なく小型で強力な磁界を発生し得る
利点があるが、冷媒として高価な液体ヘリウム等
の使用が不可欠であり、いわゆるイニシヤルコス
トとともにランニングコストも著しく高い問題が
あり、汎用されるには至つていない。

本出願人は、先に、磁界強度が上記の常伝導磁
石と同等以上で電力の消費もなく、漏洩磁界の少
ない永久磁石を使用するNMR−CT用磁気回路
として、空隙を形成して対向する磁極片と、少な
くとも１の永久磁石とを継鉄で磁気的結合し該空
隙に磁界を発生させる磁界発生装置において、上
記磁極片の対向面の各々に環状突起を設けたこと
を特徴とする磁界発生装置を提案（特願昭58−
196785号）した。

上記の磁界発生装置によつて、空隙に発生する
磁界の均一精度を著しく向上させることができ
た。しかし、上記磁界発生装置を設計する際に、
永久磁石の磁気特性、各種構成部品の形状に基づ
いた解析により、最も効率のよい磁気回路を設計
するが、磁気特性のばらつき、各構成部品の寸法
精度のばらつき等により、設計どおりの磁界を高
精度で得るのが困難であり、また、保守管理上、
設計値どおりの磁界を維持するのが困難となる問
題があり、該磁界発生装置の組立時あるいは組立
後に、磁界調整の必要があつた。

考案の目的 この考案は、かかる現状に鑑み、強力な磁界が
得られる永久磁石を使用した磁界発生装置の空隙
中央部の所要空間において、高精度で均一かつ安
定な磁界が得られ、保守管理に際しても均一かつ
安定な磁界を得るために、磁界調整可能な磁気回
路を有する磁界発生装置を目的としている。

考案の構成と効果 すなわち、この考案は、空隙を形成して対向す
る一対の磁極片と、少なくとも１の永久磁石とを
継鉄で磁気的結合し、該空隙中央部の所要空間に
高均一度の静磁界を発生する磁界発生装置におい
て、前記空隙中央部の所要空間の部分的な磁界均
一度を補正するため、一対の磁極片対向面の所要
箇所に磁性塗料を塗布したことを特徴とする磁界
発生装置である。

この発明において、磁性塗料は、空隙中央部の
所要空間の磁界調整をppm単位の微小調整を行な
うために、一対の磁極片対向面に塗布するもの
で、必ずしも一対の磁極片対向面の全面に塗布す
る必要はなく、個々の磁気回路に応じた所要の磁
界調整に必要な箇所に適量塗布することにより、
磁界調整が容易に実施できる。

磁性塗料としては、磁性粒子をバインダー溶液
中に分散させて製造される磁気記録媒体用として
知られるマグネタイト、マグヘマイト、二酸化ク
ロム、コバルト系酸化鉄、メタル磁性粉など、公
知の磁性塗料のいずれも適用できる。

磁気回路は、少なくとも１の永久磁石を用い
て、空隙を介して対向させた磁極片を継鉄で磁気
的に結合すればいかなる構成も利用でき、永久磁
石の磁気特性、形状寸法、継鉄の形状寸法及び所
要空隙の大きさ等に応じて、磁極片形状を適宜選
定することが望ましい。

また、空隙を介して対向する磁極片面に環状突
起を設けた磁気回路とするのもよく、磁極面平面
の周縁部や任意の個所に断面三角形や台形の突起
とする等種々形状の突起が採用でき、また、環状
突起の中央に凸状突起を連続、非連続で設けるの
もよい。

この考案による磁界発生装置は、下記の永久磁
石を使用することにより、１〜5KGの強磁界を
形成できる装置として、10ton以下の重量ですみ、
フエライト磁石を使用する磁界発生装置の100ton
以上に比べて著しい小型軽量化が達成できる。

考案に用いる永久磁石 この考案の磁界発生装置に用いる永久磁石は、
フエライト磁石、アルニコ系磁石、希土類コバル
ト系磁石が使用できるが、先に出願人が提案し
た、高価なSmやCoを含有しない新しい高性能永
久磁石としてFe−Ｂ−Ｒ系（ＲはＹを含む希土
類元素のうち少なくとも１種）永久磁石（特開昭
57−145072号）は、その最大エネルギー積が大き
いだけでなく、残留磁束密度（Br）の温度係数
が、 −0.07％／℃〜−0.15％／℃なる温度特性を有
するため、この永久磁石を上記のNMR−CTに
適用することにより、装置の小形化が達成でき、
すぐれた性能を得られ、さらに、この永久磁石の
磁気特性が特に０℃以下に冷却して使用すること
により、著しく高い最大エネルギー積を得ること
ができる性質を有効に利用できる。

上記のFe−Ｂ−Ｒ系永久磁石は、Ｒ（但しＲは
Ｙを含む希土類元素のうち少なくとも１種）８原
子％〜30原子％、B2原子％〜28原子％、Fe42原
子％〜90原子％を主成分とし、主相が正方晶相か
らなる永久磁石であり、ＲとしてNdやPrを中心
とする資源的に豊富な軽希土類を用い、Ｂ，Fe
を主成分として25NGOe以上の極めて高いエネル
ギー積を示す、すぐれた永久磁石である。

図面に基づく考案の開示 第１図はこの考案によるNMR−CTに用いる
磁気回路の縦断正面図である。

第１図に示す磁気回路は、一対のFe−Ｂ−Ｒ
系永久磁石１，１の各々の一方端に磁極片２を固
着して対向させ、永久磁石１の他方端を、円筒体
からなりその円周部の一部を開口した形状の継鉄
３で結合し、磁極片２間の空隙４中央部の所要空
間に、高均一度の静磁界を発生させる構成であ
り、一対の磁極片２，２には、その対向面の周縁
の内側に、所定の内径、高さからなる断面略台形
の環状突起５を突設した構成であり、Fe−Ｂ−
Ｒ系永久磁石１，１は同一方向に磁化してある。

上記構成において、例えば、環状突起５を有す
る磁極片２の中央凹部に、磁性塗料６を磁界調整
に必要な箇所及び厚みで塗布すると、空隙４内に
極めて高い均一度を有する静磁界が得られる。

図面では、図示を容易にするため、磁極片２の
中央凹部の全体に厚く塗布した例を示すが、所要
の磁界調整に応じて、種々の磁性塗料を選定し、
必要な箇所及び厚みで塗布すれば、簡単に磁界調
整ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による磁界発生装置に用いる
磁気回路の縦断正面図である。 １……Fe−Ｂ−Ｒ系永久磁石、２……磁極片、
３……継鉄、４……空隙、５……環状突起、６…
…磁性塗料。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空隙を形成して対向する一対の磁極片と、少な
   くとも１の永久磁石とを継鉄で磁気的結合し、該
   空隙中央部の所要空間に高均一度の静磁界を発生
   する磁界発生装置において、前記空隙中央部の所
   要空間の部分的な磁界均一度を補正するため、一
   対の磁極片対向面の所要箇所に磁性塗料を塗布し
   たことを特徴とする磁界発生装置。