JPH04307705A - 磁界発生装置 - Google Patents
磁界発生装置Info
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- JPH04307705A JPH04307705A JP3071733A JP7173391A JPH04307705A JP H04307705 A JPH04307705 A JP H04307705A JP 3071733 A JP3071733 A JP 3071733A JP 7173391 A JP7173391 A JP 7173391A JP H04307705 A JPH04307705 A JP H04307705A
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- Japan
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- magnetic
- permanent magnet
- pole piece
- magnetic field
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- Pending
Links
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Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】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、ＭＲＩ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。
する核磁気共鳴撮像装置（以下、ＭＲＩ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。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲＩ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、超電導磁石方式の
３方式がある。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り、また比較的
漏洩磁束が少ない、コンパクトであるため設置性に優れ
ている等の長所を有する。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ＭＲＩ装置は急
速に普及している。
は、永久磁石方式、常電導磁石方式、超電導磁石方式の
３方式がある。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り、また比較的
漏洩磁束が少ない、コンパクトであるため設置性に優れ
ている等の長所を有する。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ＭＲＩ装置は急
速に普及している。
【０００３】ＭＲＩ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１０−４以下の精度で均一な
磁界が要求される。
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１０−４以下の精度で均一な
磁界が要求される。
【０００４】従来の永久磁石方式の磁界発生装置は、そ
の構造から内磁型、外磁型、リング型の３つのタイプに
分類できる。内磁型およびリング型磁気回路はすでに商
品化されているが外磁型磁気回路は漏洩磁束が大きいた
めになかなか実用化されていない。外磁型磁気回路に関
しては、第２図に示すような構造のものが提案されてい
る。この磁気回路においては、空隙を形成して対向する
一対のポールピースの各々の側面部に複数個の永久磁石
部を設け、上下に配した前記永久磁石部の外側を磁気的
に結合する磁性体材を設けた構造を成しており、前記永
久磁石部の結合部は同一ポールピースに対して同極に磁
化され、上下のポールピースとの結合部においては異極
に磁化されている構造を成していた。
の構造から内磁型、外磁型、リング型の３つのタイプに
分類できる。内磁型およびリング型磁気回路はすでに商
品化されているが外磁型磁気回路は漏洩磁束が大きいた
めになかなか実用化されていない。外磁型磁気回路に関
しては、第２図に示すような構造のものが提案されてい
る。この磁気回路においては、空隙を形成して対向する
一対のポールピースの各々の側面部に複数個の永久磁石
部を設け、上下に配した前記永久磁石部の外側を磁気的
に結合する磁性体材を設けた構造を成しており、前記永
久磁石部の結合部は同一ポールピースに対して同極に磁
化され、上下のポールピースとの結合部においては異極
に磁化されている構造を成していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
においては、磁気回路外部への漏洩磁束量が大きいため
、磁気回路外部の磁性体に与える影響が大きく、またそ
のため、空隙中心の静磁場の強度が上がらないという問
題点を有していた。
においては、磁気回路外部への漏洩磁束量が大きいため
、磁気回路外部の磁性体に与える影響が大きく、またそ
のため、空隙中心の静磁場の強度が上がらないという問
題点を有していた。
【０００６】そこで本発明の目的とするところは、磁気
回路外部への漏洩磁束を減少させ、より空隙中心へ磁束
が流れるような効率の良い磁界発生装置の構造を提案す
ることである。
回路外部への漏洩磁束を減少させ、より空隙中心へ磁束
が流れるような効率の良い磁界発生装置の構造を提案す
ることである。
【０００７】
【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ポールピースの各々の
側面部に複数個の永久磁石部を設け、上下に配した前記
永久磁石部の外側を磁気的に結合する磁性体材を設けて
磁気回路を構成し、前記永久磁石部の結合部は同一ポー
ルピースに対して同極に磁化され、上下のポールピース
との結合部においては異極に磁化されている磁界発生装
置において、前記各ポールピースの反空隙側の外周部を
、前記永久磁石部の磁化方向に対して水平方向に積層し
た軟質磁性材料から成る磁性板で積層構造化し、各ポー
ルピースの反空隙側の中心部を各ポールピースの反空隙
側の外周部および空隙側よりも飽和磁化の低い材料で構
成したことを特徴とする。
、空隙を形成して対向する一対のポールピースの各々の
側面部に複数個の永久磁石部を設け、上下に配した前記
永久磁石部の外側を磁気的に結合する磁性体材を設けて
磁気回路を構成し、前記永久磁石部の結合部は同一ポー
ルピースに対して同極に磁化され、上下のポールピース
との結合部においては異極に磁化されている磁界発生装
置において、前記各ポールピースの反空隙側の外周部を
、前記永久磁石部の磁化方向に対して水平方向に積層し
た軟質磁性材料から成る磁性板で積層構造化し、各ポー
ルピースの反空隙側の中心部を各ポールピースの反空隙
側の外周部および空隙側よりも飽和磁化の低い材料で構
成したことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】図１（ａ）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。空隙４を
形成して対向する一対のポールピース２の各々の側面部
にそれぞれ４個の永久磁石部１を設け、上下に配した前
記永久磁石部１の外側を磁気的に結合する磁性体材３を
設けて磁気回路を構成し、永久磁石部１の結合部は同一
ポールピース２に対して同極に磁化され、上下のポール
ピース２との結合部においては異極に磁化されている。 ここで使用する永久磁石は、磁気回路の重量増加を避け
、かつ強い中心磁束密度を得るために最大エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘが２５メガガウスエルステッド（ＭＧＯ
ｅ）以上であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系、あるいはＰｒ−Ｆｅ
−Ｂ系などの希土類磁石が望ましい。
生装置に用いる磁気回路を示す説明図である。空隙４を
形成して対向する一対のポールピース２の各々の側面部
にそれぞれ４個の永久磁石部１を設け、上下に配した前
記永久磁石部１の外側を磁気的に結合する磁性体材３を
設けて磁気回路を構成し、永久磁石部１の結合部は同一
ポールピース２に対して同極に磁化され、上下のポール
ピース２との結合部においては異極に磁化されている。 ここで使用する永久磁石は、磁気回路の重量増加を避け
、かつ強い中心磁束密度を得るために最大エネルギー積
（ＢＨ）ｍａｘが２５メガガウスエルステッド（ＭＧＯ
ｅ）以上であるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系、あるいはＰｒ−Ｆｅ
−Ｂ系などの希土類磁石が望ましい。
【０００９】図１（ｂ）は図１（ａ）に示す磁気回路に
用いたポールピース２の縦断面の部分拡大図である。一
対のポールピース２の各々の反空隙側の外周部２１は、
無方向性珪素鋼板から成る磁性板を永久磁石部１の磁化
方向に対して水平方向に積層してドーナツ状に構成し、
空隙側２２は一枚の電磁軟鋼板を切削加工して構成した
。ここで使用した無方向性珪素鋼板の飽和磁化１８００
０Ｇ、最大透磁率７０００、電磁軟鋼板の飽和磁化１５
７００Ｇ、最大透磁率は５０００である。
用いたポールピース２の縦断面の部分拡大図である。一
対のポールピース２の各々の反空隙側の外周部２１は、
無方向性珪素鋼板から成る磁性板を永久磁石部１の磁化
方向に対して水平方向に積層してドーナツ状に構成し、
空隙側２２は一枚の電磁軟鋼板を切削加工して構成した
。ここで使用した無方向性珪素鋼板の飽和磁化１８００
０Ｇ、最大透磁率７０００、電磁軟鋼板の飽和磁化１５
７００Ｇ、最大透磁率は５０００である。
【００１０】このようにポールピースの反空隙側の外周
部２１を無方向性珪素鋼板から成る磁性板を用いること
によって、磁束は磁気抵抗の小さな磁性板の内部を通り
易くなる。また、積層構造化することによって磁性板の
間に磁気抵抗の大きな非磁性部分、すなわち空気層が形
成されることも前述の効果を促す働きをする。この結果
ポールピース２から磁気回路外部への漏洩磁束が減少し
、空隙４の内部の磁界強度を向上させることが可能とな
り効率の良い磁気回路となる。
部２１を無方向性珪素鋼板から成る磁性板を用いること
によって、磁束は磁気抵抗の小さな磁性板の内部を通り
易くなる。また、積層構造化することによって磁性板の
間に磁気抵抗の大きな非磁性部分、すなわち空気層が形
成されることも前述の効果を促す働きをする。この結果
ポールピース２から磁気回路外部への漏洩磁束が減少し
、空隙４の内部の磁界強度を向上させることが可能とな
り効率の良い磁気回路となる。
【００１１】上述した磁気回路において、基本組成がＰ
ｒ１７原子％、Ｆｅ７６．５原子％、Ｂ５．０原子％、
Ｃｕ１．５原子％で、熱間／圧延加工によって製造され
た希土類磁石で、最大エネルギー積が２６．２ＭＧＯｅ
のものを１．４ｔｏｎ使用し、ポールピース間距離を５
２０ｍｍに設定したところ、磁気回路の垂直軸上方２ｍ
の位置における漏洩磁束密度は７Ｇであり、空隙中心の
磁束密度は２２１４Ｇであった。
ｒ１７原子％、Ｆｅ７６．５原子％、Ｂ５．０原子％、
Ｃｕ１．５原子％で、熱間／圧延加工によって製造され
た希土類磁石で、最大エネルギー積が２６．２ＭＧＯｅ
のものを１．４ｔｏｎ使用し、ポールピース間距離を５
２０ｍｍに設定したところ、磁気回路の垂直軸上方２ｍ
の位置における漏洩磁束密度は７Ｇであり、空隙中心の
磁束密度は２２１４Ｇであった。
【００１２】図２は従来の磁気回路の構成を示す説明図
である。空隙４を形成して対向する一対のポールピース
２の各々の側面部にそれぞれ４個の永久磁石部１を設け
、上下に配した前記永久磁石部１の外側を磁気的に結合
する磁性体材３を設けた構造を成しており、永久磁石部
１の結合部は同一ポールピースに対して同極に磁化され
、上下のポールピース２との結合部においては異極に磁
化されている。ただしポールピース２は一体物を切削し
表面加工して成形された軟質磁性材料から成る。この磁
気回路に、図１に示した磁気回路に用いた磁石と同特性
の磁石を用い、ポールピース間距離を５２０ｍｍとした
ところ、磁気回路の垂直軸上方２ｍの位置における漏洩
磁束密度は２０Ｇであり、空隙中心の磁束密度は２００
０Ｇであった。
である。空隙４を形成して対向する一対のポールピース
２の各々の側面部にそれぞれ４個の永久磁石部１を設け
、上下に配した前記永久磁石部１の外側を磁気的に結合
する磁性体材３を設けた構造を成しており、永久磁石部
１の結合部は同一ポールピースに対して同極に磁化され
、上下のポールピース２との結合部においては異極に磁
化されている。ただしポールピース２は一体物を切削し
表面加工して成形された軟質磁性材料から成る。この磁
気回路に、図１に示した磁気回路に用いた磁石と同特性
の磁石を用い、ポールピース間距離を５２０ｍｍとした
ところ、磁気回路の垂直軸上方２ｍの位置における漏洩
磁束密度は２０Ｇであり、空隙中心の磁束密度は２００
０Ｇであった。
【００１３】本実施例と従来例を比較すると漏洩磁束は
約３分の１に減少し、その結果空隙中心の磁束密度は２
００Ｇ以上向上した。
約３分の１に減少し、その結果空隙中心の磁束密度は２
００Ｇ以上向上した。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、一対
のポールピースの各々の反空隙側の外周部を、無方向性
珪素鋼板から成る磁性板を永久磁石部の磁化方向と水平
な方向に積層して構成することによって、磁性板の間に
磁気抵抗の大きな非磁性部分すなわち空気層が形成され
、磁束は磁気抵抗の小さな磁性板内をポールピースの中
心方向へ通り易くなる。したがってポールピースから磁
気回路外部への漏洩磁束が減少し、空隙内の磁界強度を
向上させることを可能とした。
のポールピースの各々の反空隙側の外周部を、無方向性
珪素鋼板から成る磁性板を永久磁石部の磁化方向と水平
な方向に積層して構成することによって、磁性板の間に
磁気抵抗の大きな非磁性部分すなわち空気層が形成され
、磁束は磁気抵抗の小さな磁性板内をポールピースの中
心方向へ通り易くなる。したがってポールピースから磁
気回路外部への漏洩磁束が減少し、空隙内の磁界強度を
向上させることを可能とした。
【図１】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。
路の基本構造を示す説明図。
【図２】本発明の実施例における磁界発生装置の磁気回
路に用いたポールピースの縦断面の部分拡大図。
路に用いたポールピースの縦断面の部分拡大図。
１ 永久磁石部
２０ ポールピース
２１ 反空隙側ポールピース
２２ 空隙側ポールピース
３ 磁性体材
４ 空隙
Claims (1)
- 【請求項１】 空隙を形成して対向する一対のポール
ピースの各々の側面部に複数個の永久磁石部を設け、上
下に配した前記永久磁石部の外側を磁気的に結合する磁
性体材を設けて磁気回路を構成し、前記永久磁石部の結
合部は同一ポールピースに対して同極に磁化され、上下
のポールピースとの結合部においては異極に磁化されて
いる磁界発生装置において、前記各ポールピースの反空
隙側の外周部を、前記永久磁石部の磁化方向に対して水
平方向に積層した軟質磁性材料から成る磁性板で積層構
造化し、各ポールピースの反空隙側の中心部を各ポール
ピースの反空隙側の外周部および空隙側よりも飽和磁化
の低い材料で構成したことを特徴とする磁界発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071733A JPH04307705A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 磁界発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071733A JPH04307705A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 磁界発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04307705A true JPH04307705A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=13469020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3071733A Pending JPH04307705A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 磁界発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04307705A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6694602B2 (en) * | 1998-11-24 | 2004-02-24 | General Electric Company | Method of making a pole piece for an MRI |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP3071733A patent/JPH04307705A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6694602B2 (en) * | 1998-11-24 | 2004-02-24 | General Electric Company | Method of making a pole piece for an MRI |
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