JPS5945204B2 - 双極コイル - Google Patents
双極コイルInfo
- Publication number
- JPS5945204B2 JPS5945204B2 JP3022978A JP3022978A JPS5945204B2 JP S5945204 B2 JPS5945204 B2 JP S5945204B2 JP 3022978 A JP3022978 A JP 3022978A JP 3022978 A JP3022978 A JP 3022978A JP S5945204 B2 JPS5945204 B2 JP S5945204B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- homogeneity
- current section
- axis
- bipolar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
Ｈ（Ｚ０）■ＨＹ（Ｚ０）−４−Ｉ■９［Ｔｏ↓ＺＩ’
ｊＬ■ただしＮ・・・・・・ターン数 Ｉ ・・・・・・電流しアンペア〕 Ｒ・・・・・・円弧電流部の半径（ｃＴｎ〕２φ・・・
・・・円弧電流部の占める角度し度〕２ｂ・・・・・・
直線電流部ρ長さし儂〕Ｚｏ・・・・・・中心点から（
７１）Ｚ軸上の距離この式によりコイルのＺ軸上の均質
性を計算に本発明は直線電流部と端部の円弧状電流部と
からなる双極コイルの改良に関するものであり、直線電
流部の長さと円弧状電流部の半径との比を規制し、コン
パクトなコイルを提供せしめんとするものである。
ｊＬ■ただしＮ・・・・・・ターン数 Ｉ ・・・・・・電流しアンペア〕 Ｒ・・・・・・円弧電流部の半径（ｃＴｎ〕２φ・・・
・・・円弧電流部の占める角度し度〕２ｂ・・・・・・
直線電流部ρ長さし儂〕Ｚｏ・・・・・・中心点から（
７１）Ｚ軸上の距離この式によりコイルのＺ軸上の均質
性を計算に本発明は直線電流部と端部の円弧状電流部と
からなる双極コイルの改良に関するものであり、直線電
流部の長さと円弧状電流部の半径との比を規制し、コン
パクトなコイルを提供せしめんとするものである。
一般に双極コイルは第１図に示す如く一対のコイルによ
り構成されているものであり、コイルの各部分に中心点
０および中心軸（Ｚ軸）に関して対称であり、コイル電
流の方向は第１図の矢印にて示す如く各コイルが中心軸
上において同一方向の磁界を発生させるように決められ
ている。
り構成されているものであり、コイルの各部分に中心点
０および中心軸（Ｚ軸）に関して対称であり、コイル電
流の方向は第１図の矢印にて示す如く各コイルが中心軸
上において同一方向の磁界を発生させるように決められ
ている。
第１図に示した一対のコイル１、１のｚ軸上の磁界Ｈ〔
ガウス〕はＹ成分よりなるが、次の一般式で与えられる
。■１″、：・１レ■■゛、”。
ガウス〕はＹ成分よりなるが、次の一般式で与えられる
。■１″、：・１レ■■゛、”。
：″、）敷：”］よつて求めた結果は第２図のグラフの
通りであり、縦軸は中心点０の磁界Ｈｏに対するＺ。点
の磁界Ｈ（Ｚｏ）の均質性（Ｈ（ＺＯ）−Ｈｏ）／ｎ０
を示し、横軸はコイルの円弧電流部の半径Ｒに対するＺ
。の比でＲに対する比である。パラメーターとして円弧
電流部３の半径Ｒに対する直線電流部２の長さの半分ｂ
の比ｂ／Ｒを用いてある。この第２図のグラフからＲが
与えられたときにｚ軸上の距離−ＺＯから＋ＺＯまでの
範囲で必要とされる均質性により最少限のコイルの長さ
２ｂが決定される。
通りであり、縦軸は中心点０の磁界Ｈｏに対するＺ。点
の磁界Ｈ（Ｚｏ）の均質性（Ｈ（ＺＯ）−Ｈｏ）／ｎ０
を示し、横軸はコイルの円弧電流部の半径Ｒに対するＺ
。の比でＲに対する比である。パラメーターとして円弧
電流部３の半径Ｒに対する直線電流部２の長さの半分ｂ
の比ｂ／Ｒを用いてある。この第２図のグラフからＲが
与えられたときにｚ軸上の距離−ＺＯから＋ＺＯまでの
範囲で必要とされる均質性により最少限のコイルの長さ
２ｂが決定される。
例えばＲ＝５〔儂〕としたときにＺＯ＝−２〜＋２〔儂
〕、即ちＺ。／Ｒ＝−０．４〜＋０．４の範囲にわたつ
て１０−４の均質性が要求される場合、ｂ／Ｒ〉７即ち
２ｂ〉７０Ｃｃｍ〕となる。このことかられかるように
コイルのＺ軸上の均質性を高めるためには極めて長いコ
イル即ちｂを大きくしたコイルとすることが必要となり
、必然的に双極コイルが大型化し、スペースおよび材料
の浪費につながつているものであつた。
〕、即ちＺ。／Ｒ＝−０．４〜＋０．４の範囲にわたつ
て１０−４の均質性が要求される場合、ｂ／Ｒ〉７即ち
２ｂ〉７０Ｃｃｍ〕となる。このことかられかるように
コイルのＺ軸上の均質性を高めるためには極めて長いコ
イル即ちｂを大きくしたコイルとすることが必要となり
、必然的に双極コイルが大型化し、スペースおよび材料
の浪費につながつているものであつた。
本発明はかかる欠点を解消するためになされたもので、
コンパクトにして且つ均質性の高い双極コイルについて
検討を加えた結果、より短いコイルで限定されたパラメ
ーターｂ／Ｒの値に対して所期の目的を達することがで
きたものであり、軸対称な直線電流部と端部の円弧状電
流部とからなる双極コイルにおいて、直線電流部の長さ
を２ｂとし、円弧状電流部の半径をＲとしたときに、こ
れら両者を下式１．９くｂ／Ｒく２．１ の如き関係にて規制せしめたものである。
コンパクトにして且つ均質性の高い双極コイルについて
検討を加えた結果、より短いコイルで限定されたパラメ
ーターｂ／Ｒの値に対して所期の目的を達することがで
きたものであり、軸対称な直線電流部と端部の円弧状電
流部とからなる双極コイルにおいて、直線電流部の長さ
を２ｂとし、円弧状電流部の半径をＲとしたときに、こ
れら両者を下式１．９くｂ／Ｒく２．１ の如き関係にて規制せしめたものである。
即ちパラメーターｂ／Ｒの値を大きくすることにより均
質性が良くなることは第２図により明らかであるが、ｂ
／Ｒの値を約２としたときにも均質性がよくなることを
見出したものである。
質性が良くなることは第２図により明らかであるが、ｂ
／Ｒの値を約２としたときにも均質性がよくなることを
見出したものである。
今パラメーターｂ／Ｒを１．９〜２．１の範囲で変えた
場合の磁界計算結果を第３図のグラフに示したが第２図
のグラフと比較してパラメーターｂ／Ｒｔ）ν』＼さく
ても十分均質性の高いコイルを達成できることがわかつ
た。例えば前記の如くＲ＝５〔傭〕で、ＺＯ＝−２〜＋
２〔傭〕の範囲で１０−４の均質性を達成せしめるのに
２ｂ〉７０〔礪〕を必要としたのに対し本発明において
はｂ／Ｒ二２．０５即ち２ｂ二２０．５〔儂〕で同一の
均質性のものを達成せしめることができた。従つて同一
の均質性のものをうるのに本発明によれば著しくコイル
の長さを小さくすることが可能となり、コンパクトなコ
イルを得ることができるものである。次に本発明の実施
例について説明する。
場合の磁界計算結果を第３図のグラフに示したが第２図
のグラフと比較してパラメーターｂ／Ｒｔ）ν』＼さく
ても十分均質性の高いコイルを達成できることがわかつ
た。例えば前記の如くＲ＝５〔傭〕で、ＺＯ＝−２〜＋
２〔傭〕の範囲で１０−４の均質性を達成せしめるのに
２ｂ〉７０〔礪〕を必要としたのに対し本発明において
はｂ／Ｒ二２．０５即ち２ｂ二２０．５〔儂〕で同一の
均質性のものを達成せしめることができた。従つて同一
の均質性のものをうるのに本発明によれば著しくコイル
の長さを小さくすることが可能となり、コンパクトなコ
イルを得ることができるものである。次に本発明の実施
例について説明する。
ｚ軸方向のＺ。
＝−２〜＋２〔儂〕の範囲にわたる分布で±５Ｘ１０？
５以内の均質性がえられるようなコイルを設計した。即
ち線材として銅安定化極細多芯Ｎｂ−Ｔｉ超電導線にホ
ルマール絶縁被覆加工を施して最外径０．１４ｍ７！Ｌ
のものを使用し、この超電導線を矩形状の巻枠に巻付け
て矩形状のコイルを形成し、その外面にワニスを塗布し
てコイルを固着化せしめた後該巻枠を取外し、成形加工
を行つて第１図に示す如き所望のコイル形状のものとし
た。なおこのコイルの断面は３ｍ７１Ｌ×３１１であり
、ターン数は４００ターンであり、コイルの断面の中心
寸法は半径Ｒ＝６０〔７ｎｍ〕、長さ２ｂ−２４４〔１
１〕、２ψ＝１２０〔度〕であつた。次にこのコイルを
ベークライトのパイプ上にコイル形状がくずれないよう
に接着剤にて固定し、液体ヘリウム中に浸漬し、中心軸
（Ｚ軸）方向に４０龍の室温空間を設けた。
５以内の均質性がえられるようなコイルを設計した。即
ち線材として銅安定化極細多芯Ｎｂ−Ｔｉ超電導線にホ
ルマール絶縁被覆加工を施して最外径０．１４ｍ７！Ｌ
のものを使用し、この超電導線を矩形状の巻枠に巻付け
て矩形状のコイルを形成し、その外面にワニスを塗布し
てコイルを固着化せしめた後該巻枠を取外し、成形加工
を行つて第１図に示す如き所望のコイル形状のものとし
た。なおこのコイルの断面は３ｍ７１Ｌ×３１１であり
、ターン数は４００ターンであり、コイルの断面の中心
寸法は半径Ｒ＝６０〔７ｎｍ〕、長さ２ｂ−２４４〔１
１〕、２ψ＝１２０〔度〕であつた。次にこのコイルを
ベークライトのパイプ上にコイル形状がくずれないよう
に接着剤にて固定し、液体ヘリウム中に浸漬し、中心軸
（Ｚ軸）方向に４０龍の室温空間を設けた。
この空間内に該磁気共鳴用のサンプルを挿入しＨ。＝２
７３〔ガウス〕のときに磁界分布を測定した。なおサン
プル形状は円柱状のものであり、直径５詣、長さ１０ｍ
７！Ｌである。而して該サンプルをｚ軸に沿つて移動せ
しめた結果は第４図に示す如き分布状態のものを得た。
７３〔ガウス〕のときに磁界分布を測定した。なおサン
プル形状は円柱状のものであり、直径５詣、長さ１０ｍ
７！Ｌである。而して該サンプルをｚ軸に沿つて移動せ
しめた結果は第４図に示す如き分布状態のものを得た。
このグラフにおいて設計値と比較して左右の分布が異る
のは直線電流部２又は円弧電流部３の原点をはさんで対
称に製作出来なかつたものと考えられる。然し設計にお
ける所期の均質性を満足していることは該グラフより明
らかである。以上詳述した如く本発明によればコンパク
トなコイルを得る等顕著な効果を有する。
のは直線電流部２又は円弧電流部３の原点をはさんで対
称に製作出来なかつたものと考えられる。然し設計にお
ける所期の均質性を満足していることは該グラフより明
らかである。以上詳述した如く本発明によればコンパク
トなコイルを得る等顕著な効果を有する。
第１図は双極コイルの概念を示すグラフ、第２図は従来
の双極コイルによる磁界均質性を示すグラフ、第３図は
本発明双極コイルによる磁界均質性を示すグラフ、第４
図は本発明双極コイルにおける１実施例により得られた
磁界均質性を示すグラフである。 １・・・・・・コイル、２・・・・・・直線電流部、３
・・・・・・円弧電流部。
の双極コイルによる磁界均質性を示すグラフ、第３図は
本発明双極コイルによる磁界均質性を示すグラフ、第４
図は本発明双極コイルにおける１実施例により得られた
磁界均質性を示すグラフである。 １・・・・・・コイル、２・・・・・・直線電流部、３
・・・・・・円弧電流部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軸対称な直線電流部と端部の円弧状電流部とからな
つている双極コイルにおいて、直線電流部の長さを２ｂ
とし、円弧状電流部の半径をＲとしたときに、これら両
者を下式１．９≦ｂ／Ｒ≦２．１ の如き関係にて規制せしめることを特徴とする双極コイ
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022978A JPS5945204B2 (ja) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | 双極コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022978A JPS5945204B2 (ja) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | 双極コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54121959A JPS54121959A (en) | 1979-09-21 |
| JPS5945204B2 true JPS5945204B2 (ja) | 1984-11-05 |
Family
ID=12297875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022978A Expired JPS5945204B2 (ja) | 1978-03-16 | 1978-03-16 | 双極コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945204B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI88079C (fi) * | 1983-11-02 | 1993-03-25 | Gen Electric | Tvaer gradientspole, speciellt en spole foer bruk i nukleaera magnetiska resonansavbildningssystem |
-
1978
- 1978-03-16 JP JP3022978A patent/JPS5945204B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54121959A (en) | 1979-09-21 |
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