JPH04307707A - 磁界発生装置 - Google Patents
磁界発生装置Info
- Publication number
- JPH04307707A JPH04307707A JP3071735A JP7173591A JPH04307707A JP H04307707 A JPH04307707 A JP H04307707A JP 3071735 A JP3071735 A JP 3071735A JP 7173591 A JP7173591 A JP 7173591A JP H04307707 A JPH04307707 A JP H04307707A
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- Japan
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- magnetic
- yoke
- magnetic field
- permanent magnet
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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。このうち内磁型およびリング型磁気回路は
すでに実用化されており、特に内磁型磁気回路は比較的
製造が容易であり、また漏洩磁束も少ないことから今後
の普及タイプとして最も注目されている。従来の内磁型
磁気回路は図２に示すように、平板状のヨークと４本の
支柱を用いて一対の永久磁石とポールピースを磁気的結
合して磁気回路を構成していた。
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。このうち内磁型およびリング型磁気回路は
すでに実用化されており、特に内磁型磁気回路は比較的
製造が容易であり、また漏洩磁束も少ないことから今後
の普及タイプとして最も注目されている。従来の内磁型
磁気回路は図２に示すように、平板状のヨークと４本の
支柱を用いて一対の永久磁石とポールピースを磁気的結
合して磁気回路を構成していた。
【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、ヨークが平板状であるため永久磁石から発
生した磁束が効率よく支柱へ流れず、ヨーク側面から磁
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、ヨークが平板状であるため永久磁石から発
生した磁束が効率よく支柱へ流れず、ヨーク側面から磁
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永久磁石の空隙対向面
に各々ポールピースを着設し、前記永久磁石対を磁性体
材から成るヨークと複数の支柱で磁気的結合して磁気回
路を構成し、前記空隙に磁界を発生させる磁界発生装置
において、前記ヨークが永久磁石を着設するための板状
部分と、板状部分の側面に支柱を結合するための凸部を
有する構造を成すことを特徴とする。
、空隙を形成して対向する一対の永久磁石の空隙対向面
に各々ポールピースを着設し、前記永久磁石対を磁性体
材から成るヨークと複数の支柱で磁気的結合して磁気回
路を構成し、前記空隙に磁界を発生させる磁界発生装置
において、前記ヨークが永久磁石を着設するための板状
部分と、板状部分の側面に支柱を結合するための凸部を
有する構造を成すことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】図１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縦断面図および横断面図である
。磁気回路は空隙６を形成して対向する一対のポールピ
ース２の各々の反空隙側に各々永久磁石１を着設し、こ
れらを磁性体材から成るヨーク３１，３２と４本の支柱
４で磁気的結合した構造を成す。ヨーク３１，３２は図
１に示すように、永久磁石１を着設する板状部分３１と
支柱４を結合するための凸部３２とから成る。ヨークの
板状部分３１と凸部３２とは別々に成形した後着設して
も一体物から成形してもよいが、本実施例では一体成形
とした。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（ＭＧＯｅ）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。また、
図中矢印で示すように永久磁石の着磁方向は上下とも垂
直同方向である。本実施例においては、基本組成がＰｒ
１７原子％、Ｆｅ７６．５原子％、Ｂ５．０原子％、Ｃ
ｕ１．５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２８．４ＭＧＯｅの
ものを１．４ｔｏｎ使用した。ヨーク３１，３２及び支
柱４に使用する材料としては、安価であり飽和磁化が高
いことが要求されるため、本実施例では飽和磁化１３０
００ＧのＳ１５Ｃを用いた。ポールピース２に使用する
材料については透磁率および飽和磁化がともに高いこと
が要求されるため、本実施例では飽和磁化１８０００Ｇ
、最大透磁率１００００の磁気特性を有する電磁軟鉄を
用いた。この磁気回路のポールピース間距離を５２０ｍ
ｍに設定して空隙中心の磁束密度を測定したところ、１
８５０Ｇであった。次に、空隙中心を中心点とした直径
３００ｍｍの球の表面を測定して空間の磁界均一度を評
価した。（ｒ，θ，φ）は球座標を表わし、本実施例に
おいてはｒは１５０ｍｍ、θおよびφは３０°毎の値を
とる。 このように空間の表面を３０°ピッチで５つの横断面に
分割し、分割した各面上３０°ピッチで磁束密度を測定
する。この方法で測定された６０点と空隙中心６および
球の最上点と最下点の計６３点で均一性を評価した。そ
の結果、空間の磁界均一度は４０ｐｐｍであった。
に用いる磁気回路を示す縦断面図および横断面図である
。磁気回路は空隙６を形成して対向する一対のポールピ
ース２の各々の反空隙側に各々永久磁石１を着設し、こ
れらを磁性体材から成るヨーク３１，３２と４本の支柱
４で磁気的結合した構造を成す。ヨーク３１，３２は図
１に示すように、永久磁石１を着設する板状部分３１と
支柱４を結合するための凸部３２とから成る。ヨークの
板状部分３１と凸部３２とは別々に成形した後着設して
も一体物から成形してもよいが、本実施例では一体成形
とした。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（ＭＧＯｅ）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。また、
図中矢印で示すように永久磁石の着磁方向は上下とも垂
直同方向である。本実施例においては、基本組成がＰｒ
１７原子％、Ｆｅ７６．５原子％、Ｂ５．０原子％、Ｃ
ｕ１．５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２８．４ＭＧＯｅの
ものを１．４ｔｏｎ使用した。ヨーク３１，３２及び支
柱４に使用する材料としては、安価であり飽和磁化が高
いことが要求されるため、本実施例では飽和磁化１３０
００ＧのＳ１５Ｃを用いた。ポールピース２に使用する
材料については透磁率および飽和磁化がともに高いこと
が要求されるため、本実施例では飽和磁化１８０００Ｇ
、最大透磁率１００００の磁気特性を有する電磁軟鉄を
用いた。この磁気回路のポールピース間距離を５２０ｍ
ｍに設定して空隙中心の磁束密度を測定したところ、１
８５０Ｇであった。次に、空隙中心を中心点とした直径
３００ｍｍの球の表面を測定して空間の磁界均一度を評
価した。（ｒ，θ，φ）は球座標を表わし、本実施例に
おいてはｒは１５０ｍｍ、θおよびφは３０°毎の値を
とる。 このように空間の表面を３０°ピッチで５つの横断面に
分割し、分割した各面上３０°ピッチで磁束密度を測定
する。この方法で測定された６０点と空隙中心６および
球の最上点と最下点の計６３点で均一性を評価した。そ
の結果、空間の磁界均一度は４０ｐｐｍであった。
【０００９】図２は従来の磁気回路の構成を示す説明図
である。空隙６を形成して対向する一対のポールピース
２の各々の反空隙側に各々永久磁石１を着設し、これら
を磁性体材から成るヨーク３と４本の支柱４で磁気的結
合した構造を成す。ただし、ヨーク３は単純な矩形の板
形状を成している。この磁気回路に、図１に示した磁気
回路に用いた磁石、ヨーク、支柱、ポールピースと同じ
磁気特性の材料を用い、有効ギャップ長さＬを５２０ｍ
ｍとしたところ、空隙中心の磁束密度は１７６０Ｇ、均
一度４０ｐｐｍであった。
である。空隙６を形成して対向する一対のポールピース
２の各々の反空隙側に各々永久磁石１を着設し、これら
を磁性体材から成るヨーク３と４本の支柱４で磁気的結
合した構造を成す。ただし、ヨーク３は単純な矩形の板
形状を成している。この磁気回路に、図１に示した磁気
回路に用いた磁石、ヨーク、支柱、ポールピースと同じ
磁気特性の材料を用い、有効ギャップ長さＬを５２０ｍ
ｍとしたところ、空隙中心の磁束密度は１７６０Ｇ、均
一度４０ｐｐｍであった。
【００１０】本実施例と従来例を比較すると、空隙の磁
束密度は約１００Ｇ向上した。これは従来ヨーク側面部
から漏れていた磁束を減少させる構造としたためである
。
束密度は約１００Ｇ向上した。これは従来ヨーク側面部
から漏れていた磁束を減少させる構造としたためである
。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、空隙
を形成して対向する一対の永久磁石の空隙対向面に各々
ポールピースを着設し、前記永久磁石対を磁性体材から
成るヨークと複数の支柱で磁気的結合して磁気回路を構
成し、前記空隙に磁界を発生させる磁界発生装置におい
て、前記ヨークを永久磁石を着設するための板状部分と
、板状部分の側面の支柱を結合するための凸部とから構
成することによって、ヨーク側面部からの漏洩磁束を減
少させ、磁気効率のよい磁気回路の構造を実現した。
を形成して対向する一対の永久磁石の空隙対向面に各々
ポールピースを着設し、前記永久磁石対を磁性体材から
成るヨークと複数の支柱で磁気的結合して磁気回路を構
成し、前記空隙に磁界を発生させる磁界発生装置におい
て、前記ヨークを永久磁石を着設するための板状部分と
、板状部分の側面の支柱を結合するための凸部とから構
成することによって、ヨーク側面部からの漏洩磁束を減
少させ、磁気効率のよい磁気回路の構造を実現した。
【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縦断面図および横断面図。
路の基本構造を示す縦断面図および横断面図。
【図２】従来の内磁型磁気回路の基本構造を示す縦断面
図および横断面図。
図および横断面図。
１ 永久磁石部
２ ポールピース
３ ヨーク
３１ ヨーク中心板状部
３２ ヨーク周辺突起部
４ 支柱
５ 調整用ボルト
６ 空隙
Claims (1)
- 【請求項１】 空隙を形成して対向する一対の永久磁
石の空隙対向面に各々ポールピースを着設し、前記永久
磁石対を磁性体材から成るヨークと複数の支柱で磁気的
結合して磁気回路を構成し、前記空隙に磁界を発生させ
る磁界発生装置において、前記ヨークが永久磁石を着設
するための板状部分と、板状部分の側面に支柱を結合す
るための凸部を有する構造を成すことを特徴とする磁界
発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071735A JPH04307707A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 磁界発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071735A JPH04307707A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 磁界発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04307707A true JPH04307707A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=13469077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3071735A Pending JPH04307707A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 磁界発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04307707A (ja) |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP3071735A patent/JPH04307707A/ja active Pending
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