JPH0429305A - 磁界発生装置 - Google Patents

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、被検体の断層像を撮影する核磁気共鳴撮像装
置（以下、ＭＨＩ装置と呼ぶ）などに用いられる広い空
隙内に高強度かつ高精度で均一な静磁場を発生させる磁
界発生装置に関する。

［従来の技術］ ＭＨＩ装置における磁界発生手段としては、永久磁石方
式、常電導磁石方式、超伝導磁石方式の３方式があるが
、この中で、永久磁石方式は電力やヘリウムの消費を伴
わないため最も経済的である。さらに近年、強い磁力を
持つ希土類磁石の出現と信号検出装置の性能およびイメ
ージング技術の向上によって永久磁石方式ＭＨＩ装置は
実用化され始めている。永久磁石方式ＭＨＩ装置用の磁
界発生装置は、空隙を形成して対向する一対の永久磁石
部と該永久磁石部に固着した一対のポールピースをヨー
クと支柱で磁気的結合した構造を成している。ＭＨＩ装
置では静磁場の強度と均一性が撮影画像の画質に影響を
及ぼすため、被検体が挿入される空隙中心付近に高強度
かつｐｐｍオーダーで均一な磁界が要求される。

永久磁石を用いた磁界発生装置においてはこの厳しい条
件を満たすため、実開昭６０−１６６１１０に開示され
る如くポールピースの対向面の各々の中央部に設けた凸
状突起及び周縁部に設けた環状突起の形状を変化させる
方法が主に用いられている。しかし、実際に製造した磁
界発生装置では、磁石の磁気特性のばらつき、各部品の
加工精度の誤差、そして組立誤差などにより、設計値ど
おりの磁界の均一度を得ることが困難であり、従って組
立後の微調整が必要とされている。このような問題点を
解決するために、従来は特開昭６２−２５６４１６に開
示される如く、支柱の上部に設けた調整用ボルトを用い
ポールピース間距離を可変とする方法や実開昭６１−１
３４０１１に開示される如く、ポールピースを中心軸に
対して直角方向に移動させる方法によって空隙に発生す
る磁界の均一度を調節していた。

［発明が解決しようとする課題］ 一般に、ポールピースの周縁部の環状突起の厚みはポー
ルピースの中心軸と直角方向の均一性に主に影響し、ポ
ールピースの中央部の凸状突起の厚みはポールピースの
中心軸方向の均一性に主に影響を及ぼす。

しかし、前述の従来技術のポールピース間距離を変化さ
せる方法では、ポールピース全体が同時に移動するため
ポールピースの中心軸方向と中心軸に対して直角な方向
の両方向の磁界の均一度を同時に調整することは困難で
あった。また、ポールピースを中心軸に対して直角な方
向に移動させる方法では、中心軸と直角方向の均一性を
調節することは可能であるが。中心軸方向の均一性を調
節することは不可能であった。

そこで本発明の目的とするところは、ポールピースの中
心軸に対・して直角な方向の均一性をさほど変化させる
ことなく、ポールピースの中心軸方向の均一性を調整す
る機構を提案することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の磁界発生装置は、空隙を形成して対向する一対
の永久磁石部と該永久磁石部に固着した一対のポールピ
ースをヨークと支柱で磁気的結合し、この構造により前
記空隙に磁界を発生させる磁界発生装置において、前記
ポールピースの中央部分にポールピースの中心軸方向に
移動可能な調整用ボルトを設けたことを特徴とする。

また、空隙に高強度な磁界を得るため、本発明の磁界発
生装置に用いる永久磁石は、最大エネルギー積が２５メ
ガガウスエルステツド（ＭＧＯｅ）以上であるＮｄ−Ｆ
ｅ−Ｂ系あるいはＰｒ−Ｆｅ−Ｂ系などの希土類磁石が
望ましい。

［実施例コ 第１図（ａ）（ｂ）は本発明の実施例における磁界発生
装置に用いる磁気回路を示す説明図である。

磁気回路は、一対のドーナツ状の永久磁石部１の片方の
磁極面に、中心部に貫通した穴部を有するポールピース
２をそれぞれ磁気的結合し、該ポールピース２を空隙７
を挟んで上下に対向させ、各永久磁石部１の他の磁極面
に、中心部にネジ穴を有する一対のヨーク３をそれぞれ
磁気的結合し、４本の柱４で支えた構造を成している。

ここで、前記永久磁石部１は、複数個の希土類磁石ブロ
ック１２の集合体であり、第３図に示すように第１層に
は各希土類磁石ブロックの圧延方向が同一水平方向を向
くように配置され、第２層には各希土類磁石ブロックの
圧延方向が第１層の希土類磁石ブロックの圧延方向と直
角となるように配置されている。また、前記希土類磁石
ブロック１２は、第２図に示すように基本組成がＰｒ１
５原子％、Ｆｅ７Ｂ原子％、Ｂ５．５原子％、Ｃｕ１．
５原子％である合金を溶解、鋳造し、鋳造インゴット８
を熱間圧延用カプセル９に入れ、脱気、密封し、圧延ロ
ーラ１０によって９５０°Ｃで熱間圧延用カプセル９を
熱間圧延して製造したものであり、各希土類磁石ブロッ
クの最大エネルギー積は２５ＭＧＯｅである。

以上述べたような構造から成る磁界発生装置において、
磁性体から成る調整用ボルト５を図示する如くポールピ
ース２と永久磁石部１の穴部に挿入し、さらに調整用ボ
ルト５の六角突起６を回転させてヨーク３のネジ穴を矢
印方向に進退させることによって、結果的にポールピー
ス２の表面形状が変化することと等しい効果が得られる
。従って、ポールピース２と永久磁石部１の穴部の中心
およびヨーク３のネジ穴の中心は一致していなければな
らない。また、磁石の損傷を避けるため永久磁石部１の
穴径はポールピース２の穴径より若干大きく設計する必
要がある。

磁気回路の有効ギャップ長さＬを５７０ｍｍ、　　磁石
総重量を１．５ｔｏｎとし、調整用ボルト５を進退させ
ることよりポールピース２の表面形状の微調整を行った
結果、空隙中心部での磁場強度は１４５０Ｇであり、３
０ＯＤＳＶ内で３５ｐｐｍ以下の均一磁界を得た。この
ボルト状シム５によるポールピース２の表面形状の微調
整は、特に中心軸方向（垂直軸方向）の均一性に与える
影響が大きく、ポールピース２の表面形状の微調整機構
を有しない従来の磁気回路と比較すると、中心軸方向の
均一性は４５ｐｐｍから２０ｐｐｍ以下へと向上し、１
１００ｐｐ以下の均一磁界範囲も１０％以上拡大した。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、ポールピースの中心
部分をボルト状にして進退させてポールピースの表面形
状を微調整することにより、中心軸に対して直角な方向
の均一性をさほど変化させることなく、中心軸方向の均
一性を著しく向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の実施例における磁界発生
装置の磁気回路の基本構造を示す説明図６第２図は本発
明の磁気回路に用いた希土類磁石の熱間圧延工程を示す
説明図。 第３図は希土類磁石ブロックを積層構造化した磁気回路
の永久磁石部の部分縦断面図。 １・・・永久磁石部、２・・・ポールピース、３・・・
ヨーク、４・・・支柱、５・・・調整用ボルト、６・・
・回転用六角突起、７・・・空隙、８・・・鋳造インゴ
ット、９・・・熱間圧延用カプセル、１０・・・圧延ロ
ーラ、１１・・・圧延方向、１２・・・希土類磁石ブロ
ック、１３・・・第１層、１４・・・第２層、１５・・
・第３層、１６・・・第４層以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　鈴木　喜三部　化１名 第１図（刀 第 １図（ト）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　空隙を形成して対向する一対の永久磁石部と該永久磁
   石部に固着した一対のポールピースをヨークと支柱で磁
   気的結合し、この構造により前記空隙に磁界を発生させ
   る磁界発生装置において、前記ポールピースの中央部分
   にポールピースの中心軸方向に移動可能な調整用ボルト
   を設けたことを特徴とする磁界発生装置。