ITGE20090077A1 - Metodo per la realizzazione di un magnete permanente in particolare per scanner mri ed un magnete permanente, in particolare per scanner mri realizzato con detto metodo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo: "Metodo per la realizzazione di un magnete permanente in particolare per scanner MRI ed un magnete permanente, in particolare per scanner MRI realizzato con detto metodo"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un metodo per la realizzazione di un magnete permanente in particolare per scanner MRI ed un magnete permanente, in particolare per scanner MRI realizzato con detto metodo .

In particolare l'invenzione si riferisce ad un metodo secondo il preambolo della rivendicazione 15 e ad un magnete secondo il preambolo della rivendicazione 1.

I metodi di progettazione e layout di magneti permanenti formati da elementi magnetizzati ed aventi struttura tubolare, la cui parete tubolare à ̈ formata da un insieme di affiancati elementi magnetizzati à ̈ da tempo noto e largamente utilizzato.

In particolare le basi teoriche per la progettazione di magneti permanenti con struttura tubolare con sezione trasversale chiusa od aperta à ̈ descritta ad esempio nella pubblicazione "Structures of permanent magnets" Abele, M. John Wiley and Sons, New York, 1993.

Altre pubblicazioni che descrivono ulteriori e diversi aspetti della progettazione di magneti permanenti sono ad esempio costituite dai documenti: WO9106963A1 che à ̈ relativo alla configurazione ottimale di magneti bidimensionali; WO9222076A1 che descrive metodi di configurazione ottimale di magneti permanenti provvisti di giogo; WO9528657A1 e EP0608179A1 in cui viene descritto un metodo di filtratura delle disomogeneità e delle aberrazioni del campo magnetico statico di magneti permanenti; US5412365A che descrive la struttura di un magnete permanente per impiego in campo medicale; US5790006A e US6225887B1 in cui viene descritto un metodo di realizzazione di magneti permanenti formati da una pluralità di elementi magnetizzati cuneiformi.

In particolare nel documento WO9106963A1 vengono citati diverse ulteriori combinazioni di pubblicazioni che descrivono le basi della teoria di configurazione ed ottimizzazione di strutture di magneti permanenti.

Attualmente le tecniche utilizzate per la progettazione di magneti ed in particolare dei magneti per utilizzo nel campo dell'imaging MRI , prevede che venga generato un modello teorico bidimensionale del magnete. Avendo i magneti struttura anulare/tubolare con sezione trasversale anulare aperta o chiusa, il modello bidimensionale che si utilizza e quello relativo alla sezione trasversale del magnete cioà ̈ secondo un piano di sezione perpendicolare all'asse centrale longitudinale della parete a forma di tubo del magnete .

Sulla base del modello bidimensionale vengono calcolate le dimensioni, le forme ed il numero di elementi magnetizzati che formano il magnete come pure la loro disposizione relativa nonché per ciascun elemento magnetizzato il modulo e la direzione di magnetizzazione che sono necessari per ottenere nella cavità del magnete un campo magnetico statico avente una prestabilita direzione, una prestabilita intensità ed una prestabilita omogeneità.

Il modello dimensionale à ̈ notoriamente molto lontano dalle condizioni reali, infatti in direzione dell'asse longitudinale della parete anulare/tubolare del magnete, il modello bidimensionale rappresenta condizioni che si presenterebbero in un magnete anulare tubolare con dimensioni infinite in direzione dell'asse della parete tubolare/anulare.

L'applicazione del modello bidimensionale ad un magnete reale di forma anulare(tubolare) e quindi con una prestabilita estensione finita in direzione dell'asse centrale della parete tubolare/anulare causa l'insorgere di aberrazioni e disomogeneità del campo magnetico a causa appunto dei lati aperti alle estremità della parete tubolare/anulare.

Nella seguente descrizione e nelle rivendicazioni verrà utilizzato il solo termine tubolare per identificare anche le strutture anulari. Dal punto di vista geometrico la sola differenza fra queste strutture consiste nella estensione assiale della parete a forma di tubo in rapporto al diametro della detta parete a forma di tubo.

Pertanto, il passo di estrusione della forma finale tridimensionale del magnete dal modello bidimensionale al modello tridimensionale ed al magente reale determina una perdita delle caratteristiche di ottimizzazione del campo magnetico statico generato dallo stesso nella cavità, soprattutto per quanto riguarda l'omogeneità. Le aberrazioni o distorsioni o disomogeneità introdotte sono più critiche quando il magnete à ̈ piccolo e soprattutto quando l'estensione assiale à ̈ piccola relativamente al diametro, per cui la struttura à ̈ più vicina ad una forma anulare che ad una forma tubolare .

Attualmente si provvede a modificare il magnete introducendo elementi di filtratura, di soppressione e/o di compensazione delle aberrazioni, delle distorsioni o delle disomogeneità.

Le operazioni sono generalmente lunghe e complesse e quindi comportano costi elevati.

L'invenzione si basa sul problema di realizzare un metodo per la realizzazione di un magnete permanente in particolare per scanner MRI che consenta di ottimizzare in modo più semplice rapido e preciso un magnete tridimensionale che à ̈ progettato partendo da un modello bidimensionale dello stesso.

Scopo dell'invenzione à ̈ anche quello di realizzare un magnete permanente, in particolare per scanner MRI con il metodo di cui sopra e che presenti minori costi a fronte di una ottimizzazione delle caratteristiche del campo magnetico statico generato dallo stesso almeno identiche se non migliori rispetto a quelle dei magneti realizzati secondo el attuali tecniche.

In particolare l'invenzione ha per oggetto la realizzazione di magneti di piccole dimensioni ed il cui campo magnetico à ̈ ottimizzato grazie al metodo secondo la presente invenzione.

L'invenzione consegue gli scopi su esposti con un metodo per la realizzazione di magneti in particolare per l'utilizzo negli scanner MRI, i quali magneti sono tridimensionali e presentano una parete di forma tubolare di materiale magnetizzato, con un asse longitudinale e con sezione trasversale rispetto al detto asse longitudinale, la quale sezione trasversale à ̈ di forma anulare chiusa od aperta, essendo la parete a guisa di tubo formata da singoli elementi di materiale magnetizzato che presentano una estensione longitudinale parallela all'asse della forma tubolare e che sono disposti l'uno di seguito all'altro;

essendo tutti gli adiacenti elementi di materiale magnetizzato o tutti tranne due successivi elementi di materiale magnetizzato previsti a contatto l'uno dell'altro lungo almeno una superficie periferica o di un bordo lineare degli stessi avente estensione longitudinale parallela all'asse della forma tubolare;

la magnetizzazione di ciascun elemento di materiale magnetizzato presentando una prestabilita direzione nel piano perpendicolare all'asse longitudinale della parete tubolare e le dette direzioni essendo determinate in modo tale da generare un campo magnetico statico uniforme ed avente una prestabilita direzione il quale campo attraversa la cavità delimitata dalla parete a forma di tubo,

caratterizzato dal fatto che prevede i passi di: a) determinare il modulo e la direzione del vettore di magnetizzazione dei singoli elementi di materiale magnetizzato calcolando per ciascun elemento magnetizzato il modulo e la direzione del vettore di magnetizzazione necessario alla generazione di un campo magnetico statico avente un prestabilita intensità ed una prestabilita direzione ed il quale campo attraversa la cavità delimitata dalla parete a forma di tubo sulla base di un modello teorico bidimensionale del magnete corrispondente ad una sezione trasversale dello stesso;

b) calcolare le modificazioni del campo magnetico statico all'interno della parete a forma di tubo senza modificare i vettori di magnetizzazione dei singoli elementi magnetizzati in condizione dell'estensione del modello bidimensionale ad un modello tridimensionale ottenuto proiettando il modello bidimensionale, ovvero la sezione in direzione dell'asse perpendicolare al piano di sezione e coincidente con l'asse longitudinale della parete tubolare in modo che la detta parete tubolare presenti una prestabilita estensione in direzione del detto asse maggiore di zero e minore di infinito;

c) modificare la direzione dei vettori di magnetizzazione di almeno alcuni elementi magnetizzati nel piano di sezione perpendicolare all'asse longitudinale della parete a forma di tubo in modo tale da minimizzare le differenze fra caratteristiche del campo magnetico statico determinate sulla base del modello tridimensionale rispetto alle caratteristiche ottenute in base al modello bidimensionale;

d) provvedere alla realizzazione di elementi magnetizzati con forme geometriche corrispondenti a quelle del modello tridimensionale e che presentano una magnetizzazione con modulo e direzione corrispondente a quelle determinate al passo c).

e) assemblare il magnete montando nella posizione relativa prevista dal modello tridimensionale i singoli elementi magnetizzati.

Secondo un perfezionamento il metodo prevede che il modello bidimensionale la suddivisione della struttura tubolare del magnete in due, tre o più successive sezioni separate secondo piani di sezione trasversali all'asse centrale longitudinale della parete a forma di tubo, venendo i passi da b) ad e) realizzati separatamente per ciascuna delle sezioni di magnete.

Seguendo le note tecniche di progettazione di magneti sopra identificate con i documenti relativi allo stato dell'arte, il metodo prevede che la parete a forma di tubo del magnete sia formata da una combinazione di elementi magnetizzati con sezione trasversale trapezoidale e/o triangolare e/o cuneiforme, venendo sfalsata angolarmente rispetto alla direzione del modello bidimensionale solo la direzione del vettore di magnetizzazione degli elementi magnetizzati.

In particolare à ̈ prevista la variazione angolare della direzione del vettore di magnetizzazione degli elementi magnetizzato nel modello tridimensionale rispetto al modello bidimensionale che presentano una direzione di magnetizzazione diversa da quella parallela od antiparallela alla direzione del campo magnetico statico nella cavità della parete tubolare.

In particolare viene modificato il valore dell'angolo riferito alla direzione del campo magnetico nella cavità rispetto a quello teorico del modello bidimensionale.

Una determinazione degli sfalsamenti angolari delle direzioni di magnetizzazione o dell'angolo riferito alla direzione del campo magnetico nella cavità può essere realizzata euristicamente per prova ed errori. Tuttavia tale modalità necessiterebbe di elevati tempi di calcolo poiché per ogni scelta di una nuova direzione di magnetizzazione o di un nuovo dell'angolo riferito alla direzione del campo magnetico nella cavità à ̈ necessario calcolare i parametri di intensità, direzione ed omogeneità del campo magnetico statico generato dal magnete.

Un perfezionamento del metodo che combina la tecnica euristica basata sul caso con una tecnica evolutiva che segue un percorso più rapido nell 'individuare una soluzione ottimale partendo da soluzioni precedenti e che consiste nell'utilizzo di algoritmi di ottimizzazione, come algoritmi stocastici od in particolare come gli algoritmi genetici .

Una possibile modalità di utilizzo dell'algoritmo genetico consiste nel fatto che il patrimonio genetico di ciascun individuo della popolazione genitrice di una generazione à ̈ costituito dalla detta variazione della direzione di magnetizzazione e/o dell'angolo riferito alla direzione del campo magnetico nella cavità. Il parametro di valutazione qualitativa degli individui che regolamenta il matrimonio fra individui stessi, cioà ̈ l'abilitazione alla combinazione delle caratteristiche genetiche di questi individui può essere ad esempio costituito dai parametri di omogeneità e/o di intensità e/o di direzione del campo magnetico statico degli stessi.

In una forma esecutiva specifica questi parametri possono essere costituiti dal valore del campo al centro della cavità e dalla disomogeneità picco-picco su una superficie ellissoidale ideale all'interno della cavità della parete a forma di tubo .

In alternativa od in combinazione à ̈ possibile prevedere la variazione, nel modello tridimensionale con apertura, dell'angolo del vettore di magnetizzazione (J) previsto dal modello teorico bidimensionale per ciascun elemento magnetizzato in modo da minimizzare le differenze degli orientamenti reciproci dei vettori B (induzione magnetica) e H (campo magnetico), all'interno del materiale magnetizzato, tra il modello teorico 2D e il modello 3D.

Secondo un ulteriore perfezionamento del metodo, à ̈ possibile prevedere un ulteriore passo di ottimizzazione. Questo passo consiste nel determinare le caratteristiche strutturali di mezzi di filtratura ferromagnetici in corrispondenza delle estremità della parete a forma di tubo.

In una forma esecutiva particolare i mezzi di filtratura sono costituiti da una, due o più bande di materiale ferromagnetico avente una prestabilita posizione e prestabilite dimensioni.

Anche in questo caso i parametri di numero di bande, posizione delle bande e dimensioni delle bande determinate mediante algoritmi di ottimizzazione come ad esempio gli algoritmi stocastici ed in particolare come gli algoritmi genetici. In questo ultimo caso, il patrimonio genetico dei singoli individui costituito dagli specifici valori dei parametri relativi al numero di bande, alle posizione delle bande ed alle dimensioni delle bande ed essendo i parametri relativi alla capacità di matrimonio costituti dai valori teorici di intensità del campo magnetico statico e/o di omogeneità dello stesso.

Il concetto generale del metodo secondo la presente invenzione si basa sul riconoscimento del tutto inatteso che le aberrazioni, distorsioni e disomogeneità introdotte nel modello del magnete passando dalla forma bidimensionale o di lunghezza assiale infinita a quella tridimensionale o di lunghezza assiale finita vengono fortemente compensate grazie ad una variazione delle direzioni della magnetizzazione di alcuni elementi magnetizzati che formano il magnete rispetto a quelle previste nel modello bidimensionale e che le dette variazioni di direzione della magnetizzazione sono spostamenti angolari nel piano di sezione perpendicolare alla estensione assiale del magnete che ha introdotti le aberrazioni, le distorsioni e le disomogeneità, cioà ̈ il piano di sezione nel quale à ̈ costruito il modello bidimensionale.

Considerando le attuali tecniche note di compensazione, soppressione o filtratura delle dette aberrazioni, distorsioni o disomogeneità queste prevedono sempre elementi di compensazione, soppressione o filtratura che sono previste in corrispondenza dei lati aperti della forma tubolare del magnete e quindi agiscono sostanzialmente in direzione dell'asse centrale longitudinale del magnete e non nel piano di sezione perpendicolare a questo .

E' chiaro come il collegamento fra aberrazioni, distorsioni e disomogeneità introdotte dall'estensione della struttura del magnete lungo un asse ed azioni di compensazioni di queste eseguite con variazioni della magnetizzazione in un piano perpendicolare a questo asse non sia assolutamente evidente per il tecnico del ramo.

Ulteriori perfezionamenti del metodo secondo la presente invenzione sono oggetto delle sottorivendicazioni .

L'invenzione ha per oggetto anche un magnete permanente con struttura tubolare od anulare con sezione trasversale chiusa od aperta, il quale magnete presenta una parete con forma tridimensionale a guisa di tubo, con un asse longitudinale e con sezione trasversale rispetto al detto asse longitudinale la quale sezione trasversale à ̈ di forma anulare chiusa od aperta, essendo la parete a guisa di tubo formata da singoli elementi di materiale magnetizzato che presentano una estensione longitudinale parallela all'asse della forma tubolare e che sono disposti l'uno di seguito all'altro essendo tutti gli adiacenti elementi di materiale magnetizzato o tutti tranne due successivi elementi di materiale magnetizzato previsti a contatto l'uno dell'altro lungo almeno una superficie periferica o di un bordo lineare degli stessi avente estensione longitudinale parallela all'asse della forma tubolare la magnetizzazione di ciascun elemento di materiale magnetizzato presenta una prestabilita direzione nel piano perpendicolare all'asse longitudinale della parete tubolare e le dette direzioni sono determinate in modo tale da generare un campo magnetico statico uniforme ed avente un prestabilita intensità ed una prestabilita direzione il quale campo attraversa la cavità delimitata dalla parete a forma di tubo,

Grazie al metodo secondo l'invenzione, la direzione di magnetizzazione di almeno alcuni elementi à ̈ ruotata nel detto piano perpendicolare all'asse della parete rispetto alla direzione di magnetizzazione teorica calcolata sulla base di un modello bidimensionale del magnete corrispondente ad una sezione trasversale della parete a forma di tubo del magnete, mentre i restanti elementi magnetizzati mantengono la direzione di magnetizzazione calcolata sulla base del detto modello ed essendo lo sfalsamento angolare tale da minimizzare la differenza dei parametri di intensità, direzione ed omogeneità del campo magnetico statico generato dal magnete con i parametri di intensità, direzione ed omogeneità del campo magnetico statico ideale secondo il modello bidimensionale.

Sono possibili diverse strutture di magnete realizzate seguendo tecniche note allo stato dell'arte e a cui si à ̈ già fatto riferimento più sopra.

Una particolare struttura del magnete prevede almeno due primi elementi magnetizzati disposti in posizione diametralmente opposta rispetto all'asse della parete tubolare e la cui magnetizzazione presenta modulo identico e direzione concorde essendo inoltre la direzione della magnetizzazione parallela alla direzione del campo statico che attraversa la cavità della parete a forma di tubo, mentre presenta elementi magnetizzati di collegamento dei detti due primi elementi magnetizzati aventi una magnetizzazione con una direzione non parallela alla direzione del campo magnetico statico nella cavità della parete tubolare, essendo la direzione della magnetizzazione di solamente questi ulteriori elemento magnetizzati modificata rispetto alla direzione di magnetizzazione teorica calcolata sulla base di un modello bidimensionale del magnete corrispondente ad una sezione trasversale della parete a forma di tubo del magnete.

Secondo un perfezionamento i due primi elementi magnetizzati disposti fra loro diametralmente opposti sono a forma di trapezio isoscele, e sono di forma e dimensioni identiche fra loro, essendo disposti con il lato di base minore affacciato verso il lato di base minore dell'altro primo elemento magnetizzato trapezoidale e con il lato di base maggiore rivolto verso l'esterno.

Nel caso sopra descritto i lati inclinati dei due elementi magnetizzati con sezione trasversale trapezoidale, i quali lati inclinati sono previsti sullo stesso lato dell'asse centrale longitudinale dei detti elementi magnetizzati trapezoidali, sono collegati fra loro da due elementi magnetizzati triangolari od a trapezio irregolare che presentano un lato di adesione contro il corrispondente lato inclinato di uno dei due elementi magnetizzati trapezoidali e che sono in contatto fra loro in corrispondenza di un vertice.

Secondo una ulteriore caratteristica i due elementi triangolari od a trapezio iregolare che collegano fra loro su lati opposti dell'asse centrale della parete a dorma di tubo i lati inclinati dei due elementi magnetizzati trapezoidali sono simmetrici fra loro rispetto ad un piano parallelo alle superfici di base minore dei detti due elementi magnetizzati trapezoidali e passante per l'asse centrale della parete a forma di tubo.

Le magnetizzazioni di ciascuna coppia di elementi magnetizzati triangolari od a trapezio irregolare presenta direzioni di magnetizzazione con inclinazione simmetrica rispetto al detto piano parallelo alle superfici di base minore dei detti due elementi magnetizzati trapezoidali e passante per l'asse centrale della parete a forma di tubo e senso contrario, avendo ciascuno dei detti vettori di magnetizzazione almeno una componente parallela al campo statico nella cavità.

La struttura particolare sopra descritta si adatta ad un magnete provvisto di giogo il quale giogo riveste esternamente a guisa di camicia l'intera superficie periferica esterna di mantello della parete tubolare che forma il magnete.

Una variante della struttura particolare che può essere ottenuta col metodo secondo la presente invenzione à ̈ caratterizzata dal fatto che la parete a forma di tubo à ̈ formata da una combinazione di elementi triangolari, essendo previsti primi elementi magnetizzati triangolari isosceli disposti con la base rivolta verso la cavità interna della parete a forma di tubo e formante la parete di mantello interna della stessa di cui almeno due coppie di elementi triangolari sono diametralmente opposte fra loro rispetto all'asse centrale della parete a forma di tubo, mentre le basi di detti almeno due elementi magnetizzati triangolari sono disposte parallele fra loro ed essendo i detti primi elementi magnetizzati triangolari a contatto fra loro in corrispondenza dei vertici del lato di base, almeno due di detti primi elementi magnetizzati sono previsti con i lato di base perpendicolare alla direzione del campo magnetico statico nella cavità e presentano una magnetizzazione con modulo identico e direzione concorde fra loro e con la direzione del campo magnetico statico nella cavità, mentre almeno l'ulteriore coppia di primi elementi magnetizzati triangolari si estende con il lato di base parallelo alla direzione del campo magnetico statico nella cavità e presentano ambedue una magnetizzazione con modulo identico fra loro e con direzione contraria a quella del campo magnetico statico nella cavità.

In combinazione con i detti primi elementi magnetizzati la struttura presenta secondi elementi magnetizzati triangolari che si sovrappongono esternamente ciascuno ad un lato inclinato di uno dei primi elementi magnetizzati triangolari e che sono a contatto reciproco fra loro rispettivamente con un antecedente secondo elemento magnetizzato con i corrispondenti lati inclinati orientati secondo la bisettrice dell'angolo formato nel vertice di contatto di due primi elementi magnetizzati triangolari e, con il proprio vertice opposto al detto lato inclinato di contatto con il detto antecedente secondo elemento magnetizzato, con il vertice di un successivo secondo elemento magnetizzato essendo l'insieme di detti triangoli simmetrico rispetto ai due piani centrali paralleli rispettivamente ai lati di base delle due coppie di primi elementi magnetizzati triangolari.

I secondi elementi magnetizzati triangolari presentano magnetizzazioni con direzioni inclinate rispetto alla direzione del campo magnetico statico, essendo sfalsate angolarmente rispetto alle direzioni teoricamente determinate in base al modello bidimensionale del magnete solo le direzioni della magnetizzazione dei detti secondi elementi triangolari .

Questa tipologia di struttura à ̈ particolarmente adatta a magneti senza giogo..

Una variante esecutiva di magnete prevede che la parete a forma di tubo à ̈ suddivisa in almeno due metà od in più sezioni secondo un piano mediano trasversale o più piani trasversali di sezione ed essendo gli sfalsamenti angolari delle direzioni di magnetizzazione dei secondi elementi magnetizzati per la minimizzazione della differenza dei parametri di intensità, direzione ed omogeneità del campo magnetico statico generato dal magnete con i parametri di intensità, direzione ed omogeneità del campo magnetico statico ideale secondo il modello bidimensionale determinati indipendentemente per ciascuna delle due metà o delle diverse sezioni di magnete .

Secondo un ulteriore perfezionamento in corrispondenza delle estremità della parete tubolare, almeno alcuni degli elementi magnetizzati e preferibilmente i detti primi elementi magnetizzati ed almeno i detti primi elementi magnetizzati che sono orientati con la superficie di interfaccia con la cavità perpendicolare alla direzione del campo magnetico statico nella detta cavità, presentano sovrapposta alla fascia d'estremità del detto lato d'intercaccia con la cavità degli elementi di filtratura delle distorsioni del campo magnetico statico.

In una forma esecutiva particolare detti elementi di filtratura sono costituiti da una, due o più bande di materiale ferromagnetico.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi del metodo e del magnete secondo la presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui:

La fig. 1 illustra una struttura di un magenete secondo la presente invenzione del tipo provvisto di un giogo.

Le figure 2 e 3 illustrano una vista in prospettiva della struttura secondo la fig 1 rispettivamente con e senza piastre ferromagnetiche sui poli magnetici.

La fig. 4 illustra i due elementi magnetizzati dalla cui combinazione si ottiene la struttura del magnete secondo le precedenti figure come sono stati modificati dall'introduzione dei poli rispetto alla forma delle figure 1 e 2.

La fig. 5 illustra con frecce di diversa gradazione di grigio la variazione dell'orientamento del vettore della magnetizzazione nell'elemento cuneiforme secondo la figura 4 rispetto al modello bidimensionale in seguito all'ottimizzazione secondo il metodo della presente invenzione della struttura tridimensionale ottenuta mediante estrusione in direzione dell'asse centrale della struttura bidimensionale .

La fig. 6 illustra la struttura del magnete secondo le precedenti figure ed i filtri di soppressione o compensazione delle distorsioni, aberrazioni e disomogeneità del campo magnetico statico nella cavità del magnete e che possono essere previsti nel passo di ulteriore maggiore ottimizzazione secondo la presente invenzione.

La figura 7 Ã ̈ una struttura bidimensionale di un magnete sprovvisto di giogo.

La fig. 8 Ã ̈ una vista in prospettiva del magnete secondo la figura 7.

La figura 9 Ã ̈ una del magnete analoga a quella secondo la figura 8, essendo al magnete associati degli elementi di polo di acciaio ed un giogo.

La figura 10 illustra analogamente alla figura 5 la variazione dell'orientamento della magnetizzazione rispetto al modello bidimensionale in seguito all'ottimizzazione secondo il metodo della presente invenzione della struttura tridimensionale ottenuta mediante estrusione in direzione dell'asse centrale della struttura bidimensionale.

La fig. 11 illustra il magnete secondo la figura 9 a cui sono stati associati filtri di soppressione o compensazione delle distorsioni, aberrazioni e disomogeneità del campo magnetico statico nella cavità del magnete e che possono essere previsti nel passo di ulteriore maggiore ottimizzazione secondo la presente invenzione.

La fig. 12 illustra una variante esecutiva del metodo secondo la presente invenzione e della corrispondente struttura del magnete ottenuta con detto metodo in particolare con riferimento agli elementi di sezione trasversale triangolare o cuneiformi che formano la detta struttura e nella quale variante, i detti elementi cuneiforni sono divisi in almeno due metà secondo un piano di sezione coincidente con il piano di sezione trasversale perpendicolare all'asse della parete di forma tubolare o anulare del magnete.

La fig. 13 e 14 illustrano le differenze dell'orientamento della magnetizzazione nelle due metà rispettivamente di una delle due tipologie di elementi cuneiformi presenti nella struttura di magnete dopo l'ottimizzazione secondo la presente invenzione .

Con riferimento alla figura 1, questa illustra un tipico modello bidimensionale per la progettazione di un magnete tubolare od anulare con sezione trasversale chiusa o continua. La parete 1 del magnete nel modello bidimensionale à ̈ formata da una sezione trasversale di un magnete tridimensionale che presenta una parete tubolare od anulare. La sezione trasversale à ̈ lungo un piano di sezione perpendicolare all'asse longitudinale centrale della parete tubolare od anulare.

La forma tridimensionale del magnete e cioà ̈ il modello tridimensionale nonché il magnete reale vengono ottenuti mediante estrusione del modello bidimensionale in direzione dell'asse longitudinale che nella figura 1 e nella tradizionale nomenclatura degli assi in campo di imaging MRI à ̈ l'asse z ed à ̈ perpendicolare al foglio.

Con riferimento alla forma esecutiva specifica, il magnete e di forma esagonale e la parete tubolare del magnete à ̈ formata da una successione di singoli elementi con sezione trasversale triangolare o trapezoidale, che sono disposti l'uno di seguito all'altro in condizione di reciproco contatto di due successivi elementi in corrispondenza di lati di contatto o di vertici di contatto degli stessi in modo da formare insieme singole sezioni longitudinali della parete tubolare del magnete.

Questa modalità costruttiva del magnete à ̈ nota da tempo ed ampiamente utilizzata come descritto in dettaglio nei documenti dello stato dell'arte citati più sopra.

Una volta che sono stati fissati parametri costruttivi desiderati, ed in particolare le dimensioni del magnete e della cavità interna delimitata dalla parete tubolare, nonché i parametri di intensità, direzione e omogeneità del campo magnetico statico B0 che deve venire generato dal magnete nella cavità 2 delimitata dalla detta parete 1 e le caratteristiche del materiale di cui sono costituiti gli elementi 101, 201, 301 che formano insieme la parete tubolare 1 e che dovranno essere magnetizzati per costituire gli elementi di materiale permanentemente magnetizzato che insieme generano il campo magnetico statico B0 nella cavità, grazie ai noti modelli matematici à ̈ possibile determinare le caratteristiche ed i parametri costruttivi del magnete. In particolare, à ̈ possibile determinare modulo e direzione della magnetizzazione dei singoli elementi 101, 201, 301 che formeranno gli elementi di materiale permanentemente magnetizzato nel magnete e la forma specifica e le dimensioni finali almeno della sezione dei detti elementi permanentemente magnetizzati nel modello bidimensionale.

Con riferimento all'esempio esecutivo illustrato, il modello bidimensionale à ̈ composto da due elementi trapezoidali isosceli 301 che sono simmetrici rispetto ad un piano parallelo alle basi maggiori e minori degli stessi e che passa per il centro della parete tubolare 1 del magnete, in questo caso della sezione trasversale della parete tubolare 1 del magnete, e che quindi contiene l'asse centrale longitudinale della detta parete tubolare 1 stessa.

I due elementi trapezoidali 301 sono disposti con le basi minori verso il centro della sezione della parete tubolare 1 e con la base maggiore verso l'esterno.

Su ciascun lato di un asse centrale che à ̈ perpendicolare alle basi maggiori e minori dei detti elementi trapezoidali isosceli e che pass anch'esso per il centro della sezione trasversale della parete tubolare 1, i due elementi trapezoidali 301 sono collegati fra loro da una coppia di elementi triangolari 101 e 201 Ciascuno di questi elementi triangolari aderisce od ha un lato inclinato in comune con il lato inclinato di uno degli elementi trapezoidali 301, mentre i due elementi triangolari 201, 301 sullo stesso lato del detto asse centrale perpendicolare alle basi degli elementi trapezoidali hanno un vertice in comune in posizione opposta al lato di contatto con il corrispondente elemento trapezoidale .

Preferibilmente, ma non necessariamente, i due elementi triangolari sono simmetrici rispetto al piano centrale P1 parallelo alle basi dei due elementi trapezoidali ed anche simmetrici fra loro rispetto al detto piano.

Preferibilmente l'intera struttura à ̈ simmetrica sia rispetto all'asse centrale P1 parallelo alle basi degli elementi trapezoidali sia rispetto all'asse centrale P2 perpendicolare alle basi dei detti elementi trapezoidali e nel cui punto di incrocio passa l'asse centrale longitudinale Al della parete tubolare 1

Esternamente la struttura formata dai detti elementi trapezoidali e triangolari e rivestita con un elemento di giogo 3 che à ̈ continuo per tutto il perimetro esterno e che nel modello tridimensionale forma una camicia esterna di rivestimento della superficie esterna di mantello della parete tubolare 1 del magnete.

Applicando le note tecniche di calcolo, per ciascuno degli elementi 101, 201, 301 che formano la sezione trasversale della parete tubolare 1 viene determinata la dimensione esatta e la direzione ed il modulo della magnetizzazione.

Con riferimento alla figura 1, ciò à ̈ indicato dai vettori J1 e J2. Si noti che i due elementi trapezoidali 301 presentano una magnetizzazione identica e concorde e che à ̈ orientata parallelamente ed à ̈ concorde alla direzione del campo magnetico statico B0 nella cavità 2.

Ciascuno degli elementi triangolari 101, 201 presenta un vettore di magnetizzazione J2 con una direzione inclinata rispetto a quella del vettore J1 e del campo magnetico statico B0 essendo l'angolo di inclinazione dei detti vettori J2 rispetto alla direzione del campo magnetico statico B0 e del vettore di magnetizzazione J1 simmetrica a rotazione per ciascuno degli elementi triangolari fra loro, mentre il senso à ̈ tale per cui ciascun vettore J2 deve avere almeno una componente parallela al campo magnetico statico B0 o al vettore di magnetizzazione J1 e di senso concorde con il campo magnetico statico B0 o con il vettore di magnetizzazione J1.

Partendo da questo modello di struttura bidimensionale, viene generato mediante estrusione in direzione dell'asse centrale longitudinale della parete a forma di tubo 1 un modello tridimensionale.

Il modello tridimensionale ha una estensione finita in direzione dell'asse longitudinale centrale della parete 1 tubolare di cui il modello bidimensionale ne costituisce una sezione trasversale lungo un piano perpendicolare al detto asse centrale longitudinale AL.

La figura 2 illustra graficamente l'aspetto del modello tridimensionale del magnete.

In questo caso, gli elementi trapezoidali bidimensionali sono diventati dei prismi a base trapezoidale, mentre gli elementi triangolari sono diventati dei prismi a base triangolare ed in particolare dei cunei. Al fine di sottolineare la connessione fra elementi bidimensionali e tridimensionali nelle figure gli elementi tridimensionali portano gli stessi numeri di riferimento dei corrispondenti elementi bidimensionali .

Nella figura 3 à ̈ illustrata una ulteriore variante in cui sulla base minore degli elementi trapezoidali che delimita la cavità 3 à ̈ previsto un polo 4 che à ̈ costituito da uno strato di materiale ferromagnetico in particolare acciaio.

Come nel caso della configurazione delle figure 1 e 2, in cui il magnete à ̈ privo di poli sia nella forma del modello bidimensionale che in quello tridimensionale anche nel caso della figura 3, la configurazione dei parametri degli elementi costruttivi del magnete con i poli 4 à ̈ realizzata col modello bidimensionale il quale presenterà oltre agli elementi della figura 1 anche in posizione sovrapposta alla base minore di ciascun elemento trapezoidale 301 un ulteriore elemento trapezoidale la cui forma e dimensioni corrisponde alla sezione trasversale dei poli del magnete del modello tridimensionale. La determinazione delle caratteristiche degli elementi costituitivi del magnete viene anche in questo caso realizzata col modello bidimensionale che poi viene estruso al modello tridimensionale della figura 3. Dalla figura 3, il modello bidimensionale à ̈ direttamente ottenibile con la sezione trasversale del magnete lungo un piano perpendicolare all'asse longitudinale centrale della parete tubolate 1.

Durante l'operazione di estrusione, come noto, la trasformazione del modello bidimensionale che corrisponde ad un magnete infinito e quindi privo di lati aperti come invece presenta il modello tridimensionale di lunghezza finita, introduce delle distorsioni, aberrazioni e delle disomogeneità del campo magnetico statico B0 nella cavità 2. La figura 4 illustra gli elementi costitutivi 301 e 101 del modello secondo la figura 3. Gli elementi triangolari sono stati modificati in trapezoidali dall'introduzione dei poli 4 che hanno una sezione trapezoidale, per cui una parte degli elementi triangolari 101, 201 à ̈ stata spianata ottenendo una forma in sezione di trapezio irregolare.

Nella tabella seguente riportiamo le dimensioni geometriche dei due wedges caratteristici della struttura e mostrati nella figura 4:

lato\wedge 301 101/201 a (cm) 14.66 2.68

b (cm) 2 .68 11.08

c (cm) 12.00 8.06

d (cm) 2.68 5.70

La tabella seguente mostra il valore massimo del modulo del campo H (campo smagnetizzante) all'interno di ogni singolo elemento magnetizzato (wedge) 101,

201, 301 :

wedge Campo (Oersted)

301 12000

101/201 13700

Anche in questo caso, il grade del materiale magnetizzato da considerare deve possedere quindi, oltre ad un valore della rimanenza Jrdell'ordine di 1.37 T, una forza coercitiva non inferiore a 14KOe.

In luogo di prevedere delle strutture di compensazione addizionali come suggerito dalle tecniche attuali, l'invenzione prevede di agire sulle magnetizzazioni degli elementi magnetizzati ed in particolare sull'angolo di direzione delle magnetizzazioni degli elementi triangolari, ovvero cuneiformi 101, 201. Tali variazioni vengono introdotte solamente nel piano di sezione del modello bidimensionale e quindi i non determinano la generazione di componenti di magnetizzazione in direzione dell'asse z e cioà ̈ dell'asse longitudinale della parete tubolare 1 che corrisponde anche alla direzione di estrusione del modello bidimensionale al modello tridimensionale.

Questa operazione può venire eseguita nel senso del raggiungimento di determinate caratteristiche del campo magnetico statico B0 . In particolare il criterio generale à ̈ quello di minimizzare le differenze fra l'intensità, la direzione e l'omogeneità del campo magnetico statico B0 nel modello tridimensionale rispetto l'intensità, la direzione e l'omogeneità del campo magnetico statico del modello bidimensionale che costituisce la condizione ideale a cui si mira.

In pratica, l'intensità del campo viene valutata nel punto centrale della cavità e cioà ̈ in coincidenza dell'asse centrale longitudinale AL della parete tubolare 1. L'omogeneità del campo viene misurata definendo una superficie ideale all'interno della cavità e misurando l'intensità del campo magnetico sulla detta superficie.

In questo caso in alternativa od in combinazione ,l'operazione di ottimizzazione, viene eseguita anche con riferimento ai singoli vettori di magnetizzazione dei singoli elementi magnetizzati che formano la struttura tubolare. In particolare si minimizzano le differenze degli orientamenti reciproci dei vettori B (induzione magnetica) e H (campo magnetico) , all'interno del materiale magnetizzato, tra il modello teorico 2D e il modello 3D.

La superficie scelta può essere costituita da una sfera centrata nel punto centrale della cavità oppure la detta superficie può essere un ellissoide.

Nel presente caso si à ̈ scelto un ellissoide centrato anch'esso nel punto centrale della cavità. L'ellissoide meglio si adatta alla forma della cavità che a sua volta à ̈ disegnata allo scopo di eseguire degli esami su uno specifico arto ed in particolare degli esami alla mano.

Al fine di rendere più rapida l'operazione di individuazione della migliore soluzione, cioà ̈ dell'angolo di direzione dei vettori di magnetizzazione J2 degli elementi triangolari/cuneiformi 101, 201, à ̈ risultato vantaggioso utilizzare un algoritmo genetico.

L'algoritmo genetico simula le leggi naturali della combinazione dei geni nella generazione di individui figli da due individui genitori. La natura prevede anche regole di accoppiamento, per cui alcuni individui sono più meritevoli e facilitati all'accoppiamento ed altri meno e ciò con riferimento alla affermazione ed ottimizzazione degli individui figli rispetto agli individui genitori.

Pertanto l'algoritmo genetico simulando i suddetti principi introduce per sua natura un percorso di ottimizzazione mirato all'ottenimento di una migliore soluzione. E' tuttavia necessari definire quale sia il patrimonio genetico degli individui e quale sia il criterio di determinazione del parametro di abilitazione degli individui all'accoppiamento .

Diverse possono essere le soluzioni. Una di queste prevede che il patrimonio genetico sia la direzione del vettore di magnetizzazione degli elementi triangolari o cuneiformi, ovvero l'angolo riferito alla direzione del campo magnetico nella cavità. Il parametro numerico di abilitazione all'accoppiamento può essere costituito dai parametri di disomogeneità picco-picco del campo magnetico statico B0 misurati sulla detta superficie ideale e/o dall'intensità del campo magnetico statico. Le modalità di combinazione del patrimonio genetico possono essere anch'esse diverse funzioni, ad esempio la semplice media aritmetica, od altre funzioni di media con pesatura diversificata.

L'applicazione del detto algoritmo genetico al problema fornisce un angolo di sfalsamento del vettore di magnetizzazione che minimizza le differenze delle caratteristiche di omogeneità ed intensità del campo magnetico fra modello bidimensionale e modello tridimensionale, compensando in buona misura le aberrazione, le distorsioni e le disomogeneità introdotte dall'estrusione del modello bidimensionale al modello tridimensionale.

In questo caso come già fatto presente in precedenza, in alternativa od in combinazione, l'operazione di ottimizzazione, viene eseguita anche con riferimento ai singoli vettori di magnetizzazione dei singoli elementi magnetizzati che formano la struttura tubolare del magnete. In particolare si minimizzano le differenze degli orientamenti reciproci dei vettori B (induzione magnetica) e H (campo magnetico), all'interno del materiale magnetizzato, tra il modello teorico 2D e il modello 3D.

In definitiva l'estensione tridimensionale del magnete determina modificazioni della direzione dei vettori di magnetizzazione e del campo che vengono compensate con variazioni nel piano bidimensionale di origine degli angoli di direzione dei vettori di magentizzazione nello spazio nel piano perpendicolare all'asse di estensione del modello bidimensionale in modello tridimensionale e non in direzione dell'asse di estensione tridimensionale.

La figura 5 illustra un elemento triangolare/cuneiforme 201 e le variazioni della direzione della magnetizzazione in diversi punti del detto elemento. Come già indicato in precedenza, la simmetria del magnete fa si che per gli altri elementi triangolari/cuneiforme la variazione direzionale sia derivabile da quella del presente elemento.

Con riferimento all'esempio illustrato, sulla base di questa configurazione bidimensionale sono stati calcolati tutti i valori rilevanti di una struttura magnetica

La struttura à ̈ stata analizzata con il programma Tosca della VectorFields eseguendo sia simulazioni in conto lineare che non-lineare. Per il materiale magnetico si à ̈ utilizzato il materiale NdFeB (Jr=1.3706 T), mentre per il ferro si sono utilizzate le curve di magnetizzazione del materiale Fe42 per il gioco e parte massiccia del polo, e del materiale FeSi per la parte laminata, mentre per il denti del polo si à ̈ utilizzata la modellizzazione del ferro puro ARMCO

Le proprietà geometriche e magnetiche del modello bidimensionale della struttura della figura 1 sono:

apertura massima cavità lorda X : 22 cm; apertura cavità lorda Y : 19 cm;

KAbele= 0.25;

B0= 3427 gauss;

Quantità di materiale magnetico = 1.2 Kg/cm (lungo la direzione 3D)

Orientazione magnetizzazione J1 = 90° (rispetto all'asse X)

Orientazione magnetizzazione J2 = 30° (rispetto all'asse X)

Ingombro massimo in X : 22 cm

(senza spessore giogo)

Ingombro massimo in Y : 25.4 cm

(senza spessore giogo)

Dal modello bidimensionale di struttura si à ̈ ottenuto un modello tridimensionale di struttura estrudendo in Z di 33 cm. Questa struttura à ̈ stata sottoposta a due processi di ottimizzazione successivi tramite algoritmi genetici.

Il primo processo di ottimizzazione riguarda l'angolo della magnetizzazione J2, il secondo sulla forma del polo con particolare riferimento alla presenza di "dentini" (Filter Structure) che verrà descritto in seguito con riferimento alla figura 6.

Il giogo ha spessore 4 cm e segue la forma esterna della struttura, i poli sono disegnati secondo le linee equipotenziali teoriche del modello 2D ed hanno una ben marcata sezione trapezoidale. L'introduzione dei poli porta ad una riduzione della cavità lorda a 14 cm.

Nella tabella I sono riportati il valore del campo al centro e della disomogeneità picco-picco (valutata su ellissoide di semiassi 50x30x70 lungo XYZ) che si osservano in queste due strutture senza l'intervento del metodo secondo la presente invenzione

Proprietà \ Struttura Senza poli Con poli

B0 (gauss) 3200 2926 Disomogeneità (ppm) 43000 29000

Nella tabella II successiva sono riassunti i risultati ottenuti dopo il primo processo di ottimizzazione tramite algoritmo genetico secondo la presente invenzione e nel quale si à ̈ andata a modificare l'orientazione delle magnetizzazione J2allo scopo di minimizzare la disomogeneità piccopicco sull'ellissoide di riferimento.

\ Senza Con poli Con poli e poli rotazione J2 (gauss) 3200 2926 2944 tà 43000 29000 5900 ppm)

Mentre la tabella III indica le variazioni dell'angolo di orientazione della magnetizzazione J2. Proprietà \ 2D 3D Variazione Struttura J2 ruotata

J2 30° -25.3°

I dati in tabella II mostrano come la variazione dell'orientazione della magnetizzazione J2 porti ad una significativa riduzione della disomogeneità picco-picco (-23100 ppm circa pari al 80% in meno). A differenza di quanto si osserva nel caso "yokeless" questa variazione non si traduce in un significativo aumento del valore del campo al centro.

La struttura ultima così ottenuta e stata sottoposta ad un successivo processo di ottimizzazione tramite algoritmo genetico con l'introduzione di strisce di materiale ferromagnetico che formano dei dentini sul polo nel tentativo di una ulteriore riduzione della disomogeneità picco-picco sull'ellissoide di riferimento.

Come risulta evidente dalla figura 6, al fine di ulteriormente migliorare l'omogeneità del campo magentico statico B0 nella cavità della parete tubolare 1 del magnete à ̈ possibile prevedere in corrispondenza dei lati di testa aperti della struttura, cioà ̈ della detta parete tubolare 1 degli elementi di filtratura o soppressione o riduzione delle distorsioni del campo magnetico statico B0 introdotte dalle aperture e quindi delle disomogeneità dello stesso.

Come noto tali filtri possono esser costituiti da elementi sporgenti come costole, denti o simili lungo i bordi dei poli in corrispondenza delle aperture. L'effetto sul campo magnetico statico B0 dipende dalla forma e dal materiale dei detti elementi .

Secondo la presente invenzione, i detti risalti sono stati previsti sotto forma di bande 5, 6 di materiale ferromagnetico venendo il numero, la forma e le dimensioni delle dette bande determinato con una fase di ottimizzazione che prevede l'ulteriore minimizzazione delle differenze fra omogeneità del campo magnetico statico B0 nel modello bidimensionale ed omogeneità del campo magnetico statico B0 nel modello tridimensionale.

Anche in questo caso l'invenzione propone di eseguire tale ottimizzazione mediante un algoritmo genetico. In questo caso il patrimonio genetico da combinare dei singoli individui à ̈ costituito dal numero, dalle dimensioni e dalla forma delle bande di materiale ferromagnetico, mentre quale parametro di abilitazione all'accoppiamento vengono utilizzati i parametri relativi alla disomogeneità misurata sull'ellissoide di riferimento sopra citato.

Il risultato ha fornito la combinazione di due bande di materiale ferromagnetico rientrate rispetto al bordo terminale del polo e di cui una più interna di lunghezza minore e quella più esterna più corta della detta prima e centrata rispetto alla stessa, mentre la banda più interna, cioà ̈ più verso il centro della cavità à ̈ più stretta e quella più esterna à ̈ più larga. Le due bande 5, 6 essendo a contatto fra loro con gli affacciati lati longitudinali. Inoltre la banda più esterna à ̈ più sottile di quella più interna.

Nella tabella IV seguente sono riportate le proprietà magnetiche della struttura a valle di tale modifica e le stesse sono confrontate con quelle già presentate in tabella II.

Proprietà Senza Con poli Con poli Con poli struttura poli J2 J2

ruotato ruotato e bande B0 (gauss) 3200 2926 2944 2930 eità 43000 29000 5900 600 ppm)

Come si evince dalla tabella IV l'introduzione delle due strisce di materiale ferromagnetico ha portato ad un livello di omogeneità del campo magnetico ottimo.

Nelle tabelle seguenti sono riportate in dettaglio tutte le proprietà della struttura finale ottenuta in questo studio di fattibilità.

Proprietà Valore

Campo al centro (gauss) 2930

Disomogeneità su ellissoide 600

50x30x70 (ppm)

Direzione\Proprietà Cavità

lorda (cm)

Lungo X 22.0

Lungo Y 13.2

Lungo Z 33.0

Direzione\Proprietà Ingombro

massimo (cm)

Lungo X 30.0

Lungo Y 33.4

Lungo Z 33.0

Materiale\Quantità Peso

Ferro giogo 80 Kg

Ferro polo 22 Kg

NdFeB 32 Kg

Peso totale 134 Kg

Proprietà Dimensione Spessore giogo 4 cm Spessore polo 3 cm Spessore parte massiccia poli 2 cm

(Y)

Spessore parte laminata poli (Y) 1 cm Lunghezza polo (X) 14 cm Posizione primo dente (Z) 12.2 cm Larghezza primo dente (Z) 1.4 cm Spessore primo dente (Y) 0 .4 cm Lunghezza primo dente (X) 12.8 cm Posizione secondo dente (Z) 13.7 cm Larghezza secondo dente (Z) 2 .5 cm Spessore secondo dente (Y) 0.3 cm Lunghezza secondo dente (X) 10.6 cm

Le figure 7 a 14 illustrano un ulteriore esempio di applicazione del metodo secondo la presente invenzione e di magnete ottenuto con questo metodo.

Il modello bidimensionale di partenza à ̈ illustrato nella figura 7. anche in questo caso la simmetria e secondo i due assi centrali P1 e P2, perpendicolari fra loro e che s'intersecano insieme con l'asse longitudinale centrale AL della parete tubolare 1, essendo uno di detti assi perpendicolare alla direzione del campo magnetico B0 e l'altro parallelo a detta direzione.

In questo caso il target di intensità del campo magnetico statico B0 à ̈ di 0,3T.

Le caratteristiche geometriche sono le seguenti: larghezza della cavità in direzione perpendicolare al campo magnetico B0 22cm, altezza della cavità in direzione parallela al campo magnetico statico 18,50; valore K=B/M=0,25.

La scomposizione in elementi della struttura secondo la presente forma esecutiva à ̈ diversa da quella delle precedenti figure ed à ̈ maggiormente adatta ad una struttura priva di giogo.

La struttura comprende primi elementi 401, 501 triangolari, isosceli che sono a contatto fra loro in corrispondenza dei vertici del lato di base. Due di detti primi elementi triangolari 401 sono orientati con i lati di base perpendicolari al campo magnetico B0, ed i detti lati di base sono rivolti verso la cavità 2. Gli altri due primi elementi triangolari 501 sono orientati con i lati di base paralleli al campo magnetico statico B0. Le due coppie di primi elementi magnetizzati triangolari che sono formate dai due elementi aventi uguale orientamento rispetto al campo magentico statico B0 sono distanziate fra loro simmetricamente rispetto ad un asse parallelo ai lati di base di detti elementi i quali si intersecano con l'asse longitudinale centrale della parete tubolare 1.

I primi elementi triangolari 401 perpendicolari al campo magnetico B0 presentano una magnetizzazione con direzione concorde fra loro e parallela a quella del campo magnetico statico B0 per cui la stessa à ̈ perpendicolare ai lati di base dei detti elementi. I due primi elementi triangolari 501 con basi parallele al campo magnetico statico presentano una magnetizzazione la cui direzione e concorde fra loro ed antiparallela a quella del campo magnetico statico B0 per cui la detta magnetizzazione à ̈ parallela ai lati di base degli stessi.

I detti primi elementi triangolari 401, 501 formano un primo anello interno di parete 1 ed esternamente agli stessi si sovrappone un secondo anello di secondi elementi triangolari 601, 701. questi secondi elementi triangolari 601, 701 sono a contatto fra loro in corrispondenza di ciascuno spigolo di contatto di due primi elementi triangolari 401 e 501, con un lato inclinato e formano insieme uno spigolo esterno del perimetro esterno sostanzialmente rettangolare della parete secondo il modello bidimensionale. Ciascuna coppia di secondi elementi triangolari 601, 701 forma una delle dette zone d'angolo e si sovrappone con un lato inclinato al lato inclinato esterno del corrispondente primo elemento triangolare 401, 501 terminando con il proprio vertice che opposto al lato di contatto con l'altro secondo elemento triangolare, in coincidenza del vertice del detto corrispondente primo elemento triangolare 401, 501. Inoltre in questo punto il secondo elemento triangolare 601, 701 Ã ̈ coincidente con il suo vertice con quello dell'ulteriore secondo elemento triangolare 601, 701 che forma l'ulteriore zona d'angolo e che ne costituisce la proiezione di simmetria rispetto all'asse centrale P1 o P2 passante per il vertice del detto corrispondente primo elemento triangolare 401, 501.

Le coppie di secondi elementi triangolari, ciascuna delle quali forma una delle quattro zone sono l'una simmetrica rispetto all'altra secondo uno degli assi centrali P1 e P2.

Per guanto riguarda le magnetizzazioni, anche queste sono simmetriche con riferimento all'asse centrale perpendicolare alla direzione del campo magnetico statico B0 e le direzioni sono tali per cui le magnetizzazioni di ciascuna coppia di secondi elementi triangolari J2, J3 601, 701 sono perpendicolari fra loro, mentre le magnetizzazioni J2 di tutti gli elementi triangolari a contatto con i primi elementi triangolari avente base perpendicolare al campo magnetico presentano una componente parallela e concorde al campo magnetico statico, mentre le magnetizzazioni J3 dei secondi elementi triangolari a contatto con i primi elementi triangolari 501, la cui base à ̈ parallela al campo magnetico statico B0 presentano una componente che à ̈ antiparallela al detto campo magnetico statico B0.

La figura 8 illustra il modello tridimensionale derivante dall'estrusione in Z del modello bidimensionale della figura 7. Anche in questo caso gli elementi triangolari bidimensionali della figura 7 hanno gli stessi numeri di riferimento degli elementi tridimensionali, ovvero dei cunei nella figura 8.

L'estrusione del modello bidimensionale ha prodotto un modello tridimensionale con le seguenti caratteristiche del campo magnetico statico:

Magnete 3D

campo 3318 gauss Omogeneità 60884 ppm

Perdita di campo 3 % (-109 G)

La figura 9 illustra un perfezionamento della struttura di cui alle figure 7 e 8 e che prevede l'introduzione dei poli 4 e la previsione di un rivestimento esterno di materiale ferromagnetico che no costituisce un giogo, ma ha la sola funzione di definire il potenziale dei lati esterni della struttura .

Questi accorgimenti hanno introdotto dei miglioramenti che tuttavia sono insufficienti e che sono indicati nella seguente tabella:

Magnete 3D con poli e rivestimento

Campo 2900 gauss Omogeneità 8896 ppm Perdita di campo riferito al 16 % (-527 G) modello 2D

Guadagno di omogeneità 85 % (-51988 ppm) riferito al modello 3D senza

poli e rivestimento

Seguendo gli stessi passi di cui al precedente esempio si à ̈ eseguita una ottimizzazione secondo il metodo della presente invenzione ed utilizzando anche in questo caso un algoritmo genetico. In questa ottimizzazione si à ̈ anche considerata l'ideale relazione angolare fra B ed H nel modello bidimensionale teorico privo del rivestimento ferromagnetico esterno ed in cui B ed H sono perpendicolari nei secondi elementi triangolari 601 e 701 aventi magnetizzazione J2 e J3, mentre sono paralleli nei primi triangoli 401, 501 aventi magnetizzazione J1 e J4.

La variazione dell'orientamento della magnetizzazione negli elementi 401, 501 che formano la zona d' angolo superiore destra del magnete à ̈ illustrata nella figura 10 e la seguente tabella mostra le caratteristiche del campo del modello tridimensionale risultati dalla suddetta ottimizzazione:

Magnete 3D con poli e rivestimento esterno e con direzioni della magnetizzazione ruotate rispetto a modello 2D

Campo 3185 gauss Onogeneità 5400 ppm

Perdita di campo con 7 % (-242 G) riferimento al modello 2D

Aumento dell'omogeneità 40 % (-4596 ppm) con riferimento al modello

3D con poli e rivestimento

esterno

La variazione angolare della direzione delle magnetizzazioni J2 e J4 nei secondi elementi triangolari 601 e 701 Ã ̈ indicata nella seguente tabella:

Orientamento rispetto ad asse Y (B0) e Sfalsamento angolare

J2 62.1° (+19.4°)

J3 -49.5° (-0.2°)

Come illustrato nella figura 11 anche nel caso di questa forma esecutiva à ̈ stato eseguito il secondo passi di ottimizzazione previsto dal metodo secondo la presente invenzione e che consiste nel modellare elementi di filtratura e/o soppressione parziale o completa e/o compensazione parziale o completa delle aberrazioni, delle distorsioni e delle disomogeneità del campo.

I detti elementi di filtratura, soppressione o compensazione sono sostanzialmente identici come struttura a quelli descritti con riferimento al precedente esempio ed il loro modellamento con l'algoritmo genetico ha portato ad un ulteriore miglioramento dell'omogeneità del campo magnetico statico B0 nel modello tridimensionale:

Magnete 3D con poli e rivestimento esterno e con direzioni della magnetizzazione ruotate rispetto a modello 2D e con bande di filtratura

campo 3182 gauss Omogeneità 290 ppm

Perdita di campo con 7 % (-245 G) riferimento al modello 2D

Guadagno di omogeneità con 95 % (-5110 ppm) riferimento al magnete 3D

con poli e rivestimento

esterno e con direzioni

della magnetizzazione

ruotate rispetto a modello

2D

Alla fine del processo il magnete ottenuto ha le seguenti ulteriori caratteristiche geometriche e di peso :

Peso magnete

Fe nel rivestimento 59 Kg

Fe nei poli 3 6 Kg

NdFeB 74 Kg

Peso totale 169 Kg

Dimensioni del magnete

Cavità (cm)

22 x 13.2 x 33 (larghezza- altezza -lunghezza)

Altezza complessiva 30 cm Larghezza complessiva 33.4 cm Lunghezza complessiva 33 cm

Nelle figure 12 a 14 viene illustrata una variante esecutiva del metodo secondo la presente invenzione relativo al primo passo di ottimizzazione che prevede la modifica delle direzioni della magnetizzazione in alcuni degli elementi magnetizzati relativamente a quella ideale determinata nel modello bidimensionale.

Nonostante questo perfezionamento sia mostrato con riferimento a questo secondo esempio esecutivo, esso à ̈ applicabile anche al precedente esempio esecutivo ed a qualsiasi tipo di magnete permanente tridimensionale si voglia realizzare.

Inoltre nell'esempio che verrà descritto in dettaglio in seguito ci si à ̈ limitati per semplicità e chiarezza alla variante più semplice che prevede la suddivisione del magnete in due metà secondo un piano di sezione trasversale mediano che à ̈ perpendicolare all'asse longitudinale della parete tubolare oppure solo od almeno la detta suddivisione dei secondi elementi triangolari 601, 701.

Secondo questo perfezionamento il primo passo di ottimizzazione inerente alla variazione della direzione della magnetizzazione nei secondi elementi triangolari 601, 701 rispetto a quella del modello bidimensionale viene eseguito separatamente per ciascuna delle due metà dei detti secondi elementi triangolari indicate con 601, 601' e 701, 701' nella figura 12. Le dette due metà sono appunto ottenute mediante sezione secondo il detto piano di sezione trasversale mediano che à ̈ perpendicolare all'asse longitudinale della parete tubolare 1. E' ovvio che tale perfezionamento può anche venire modificato prevedendo la suddivisione in più sezioni ciascuna secondo una diverso piano di sezione trasversale mediano perpendicolare all'asse longitudinale della parete tubolare, essendo i detti piani distanziati fra loro in misura identica od anche diversa.

Le figure 13 e 14 illustrano i diversi orientamenti della magnetizzazione fra le due metà rispettivamente dell'elemento triangolare 601 e di quello 701 e che sono relative all'esecuzione separata dell'ottimizzazione mediante sfalsamento angolare della direzione della magnetizzazione rispetto a quella del modello bidimensionale per ciascuna delle dette due metà.

La seguente tabella mostra gli orientamenti delle magnetizzazione nelle diverse sezioni degli elementi triangolari 601, 701, 601' e 701' confrontate con quelle del modello bidimensionale:

Orientamenti rotazione Modello 2D Triangolo 601 85.3° 42.7° Triangolo 601' 74.3° 42.7° Triangolo 701 -47.4° -49.3° Triangolo 701' 0° -49.3°

Le caratteristiche del campo magnetico statico ottenute sono in questo caso:

Magnete 3D con rotazione delle magnetizzazioni in due sezioni e con poli e rivestimento

Campo 3500 gauss Omogeneità 4034 ppm Guadagno di campo con riferimento al 7 % (+73 G) modello 2D

Guadagno di omogeneità con 34 % (-1366 riferimento al modello 3D con poli e ppm) rivestimento e con rotazione delle magnetizzazione senza suddivisione in

sezioni

Piano di sezione perpendicolare as 9.9 cm

asse z (asse longitudinale della

parete tubolare 1

Claims (24)

1. RIVENDICAZIONI 1. Magnete permanente in particolare per scanner MRI, il quale magnete presenta una parete con forma tridimensionale a guisa di tubo, con un asse longitudinale e con sezione trasversale rispetto al detto asse longitudinale la quale sezione trasversale à ̈ di forma anulare chiusa od aperta, essendo la parete a guisa di tubo formata da singoli elementi di materiale magnetizzato che presentano una estensione longitudinale parallela all'asse della forma tubolare e che sono disposti l'uno di seguito all'altro essendo tutti gli adiacenti elementi di materiale magnetizzato o tutti tranne due successivi elementi di materiale magnetizzato previsti a contatto l'uno dell'altro lungo almeno una superficie periferica o di un bordo lineare degli stessi avente estensione longitudinale parallela all'asse della forma tubolare la magnetizzazione di ciascun elemento di materiale magnetizzato presenta una prestabilita direzione nel piano perpendicolare all'asse longitudinale della parete tubolare e le dette direzioni sono determinate in modo tale da generare un campo magnetico statico uniforme ed avente un prestabilita intensità ed una prestabilita direzione il quale campo attraversa la cavità delimitata dalla parete a forma di tubo, Caratterizzato dal fatto che la direzione di magnetizzazione di almeno alcuni elementi à ̈ ruotata nel detto piano perpendicolare all'asse della parete rispetto alla direzione di magnetizzazione teorica calcolata sulla base di un modello bidimensionale del magnete corrispondente ad una sezione trasversale della parete a forma di tubo del magnete, mentre i restanti elementi magnetizzati mantengono la direzione di magnetizzazione calcolata sulla base del detto modello ed essendo lo sfalsamento angolare tale da minimizzare la differenza dei parametri di intensità, direzione ed omogeneità del campo magnetico statico generato dal magnete con i parametri di intensità, direzione ed omogeneità del campo magnetico statico ideale secondo il modello bidimensionale.
2. 2. Magnete secondo la rivendicazione 1, in cui viene minimizzata, la differenza tra gli orientamenti reciproci dei vettori B e H nei materiali magnetici del modello 3D e del modello teorico 2D modificando l'orientazione delle magnetizzazioni del materiale del modello 3D rispetto al modello teorico 2D.
3. 3. Magnete secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che presenta almeno due primi elementi magnetizzati disposti in posizione diametralmente opposta rispetto all'asse della parete tubolare e la cui magnetizzazione presenta modulo identico e direzione concorde essendo inoltre la direzione della magnetizzazione parallela alla direzione del campo statico che attraversa la cavità della parete a forma di tubo, mentre presenta elementi magnetizzati di collegamento dei detti due primi elementi magnetizzati aventi una magnetizzazione con una direzione non parallela alla direzione del campo magnetico statico nella cavità della parete tubolare, essendo la direzione della magnetizzazione di solamente questi ulteriori elemento magnetizzati modificata rispetto alla direzione di magnetizzazione teorica calcolata sulla base di un modello bidimensionale del magnete corrispondente ad una sezione trasversale della parete a forma di tubo del magnete.
4. 4. Magnete secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i due primi elementi magnetizzati disposti fra loro diametralmente opposti sono a forma di trapezio isoscele, e sono di forma e dimensioni identiche fra loro, essendo disposti con il lato di base minore affacciato verso il lato di base minore dell'altro primo elemento magnetizzato trapezoidale e con il lato di base maggiore rivolto verso l'esterno.
5. 5. Magnete secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i lati inclinati dei due elementi magnetizzati con sezione trasversale trapezoidale, i quali lati inclinati sono previsti sullo stesso lato dell'asse centrale longitudinale dei detti elementi magnetizzati trapezoidali, sono collegati fra loro da due elementi magnetizzati triangolari o con sezione a forma di trapezio irregolare che presentano un lato di adesione contro il corrispondente lato inclinato di uno dei due elementi magnetizzati trapezoidali e che sono in contatto fra loro in corrispondenza di un vertice.
6. 6. Magnete secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i due elementi triangolari od a forma di trapezio irregolare che collegano fra loro su lati opposti dell'asse centrale della parete a dorma di tubo i lati inclinati dei due elementi magnetizzati trapezoidali sono simmetrici fra loro rispetto ad un piano parallelo alle superfici di base minore dei detti due elementi magnetizzati trapezoidali e passante per l'asse centrale della parete a forma di tubo.
7. 7. Magnete secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che le magnetizzazioni di ciascuna coppia di elementi magnetizzati triangolari od a forma di trapezio irregolare presenta direzioni di magnetizzazione con inclinazione simmetrica rispetto al detto piano parallelo alle superfici di base minore dei detti due elementi magnetizzati trapezoidali e passante per l'asse centrale della parete a forma di tubo e senso contrario, avendo ciascuno dei detti vettori di magnetizzazione almeno una componente parallela al campo statico nella cavità .
8. 8. Magnete secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che à ̈ di tipo ibrido o provvisto di giogo il quale giogo riveste esternamente a guisa di camicia l'intera superficie periferica esterna di mantello della parete tubolare che forma il magnete.
9. 9. Magnete secondo la rivendicazione 8 e 3, caratterizzato dal fatto che la parete a forma di tubo à ̈ formata da una combinazione di elementi triangolari, essendo previsti primi elementi magnetizzati triangolari isosceli disposti con la base rivolta verso la cavità interna della parete a forma di tubo e formante la parete di mantello interna della stessa di cui almeno due coppie di elementi triangolari sono diametralmente opposte fra loro rispetto all'asse centrale della parete a forma di tubo, mentre le basi di detti almeno due elementi magnetizzati triangolari sono disposte parallele fra loro ed essendo i detti primi elementi magnetizzati triangolari a contatto fra loro in corrispondenza dei vertici del lato di base, almeno due di detti primi elementi magnetizzati sono previsti con i lato di base perpendicolare alla direzione del campo magnetico statico nella cavità e presentano una magnetizzazione con modulo identico e direzione concorde fra loro e con la direzione del campo magnetico statico nella cavità, mentre almeno l'ulteriore coppia di primi elementi magnetizzati triangolari si estende con il lato di base parallelo alla direzione del campo magnetico statico nella cavità e presentano ambedue una magnetizzazione con modulo identico fra loro e con direzione contraria a quella del campo magnetico statico nella cavità.
10. 10. Magnete secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che presenta secondi elementi magnetizzati triangolari che si sovrappongono esternamente ciascuno ad un lato inclinato di uno dei primi elementi magnetizzati triangolari e che sono a contatto reciproco fra loro rispettivamente con un antecedente secondo elemento magnetizzato con i corrispondenti lati inclinati orientati secondo la bisettrice dell'angolo formato nel vertice di contatto di due primi elementi magnetizzati triangolari e, con il proprio vertice opposto al detto lato inclinato di contatto con il detto antecedente secondo elemento magnetizzato, con il vertice di un successivo secondo elemento magnetizzato essendo l'insieme di detti triangoli simmetrico rispetto ai due piani centrali paralleli rispettivamente ai lati di base delle due coppie di primi elementi magnetizzati triangolari.
11. 11. Magnete secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i secondi elementi magnetizzati triangolari presentano magnetizzazioni con direzioni inclinate rispetto alla direzione del campo magnetico statico, essendo sfalsate angolarmente rispetto alle direzioni teoricamente determinate in base al modello bidimensionale del magnete solo le direzioni della magnetizzazione dei detti secondi elementi triangolari.
12. 12 . Magnete secondo una o più delle rivendicazioni 9 a 11, caratterizzato dal fatto che à ̈ privo di giogo.
13. 13 . Magnete secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la parete a forma di tubo à ̈ suddivisa in almeno due metà od in più sezioni secondo un piano mediano trasversale o più piani trasversali di sezione ed essendo gli sfalsamenti angolari delle direzioni di magnetizzazione dei secondi elementi magnetizzati per la minimizzazione della differenza dei parametri di intensità, direzione ed omogeneità del campo magnetico statico generato dal magnete con i parametri di intensità, direzione ed omogeneità del campo magnetico statico ideale secondo il modello bidimensionale determinati indipendentemente per ciascuna delle due metà o delle diverse sezioni di magnete .
14. 14. Magnete secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza delle estremità della parete tubolare, almeno alcuni degli elementi magnetizzati e preferibilmente i detti primi elementi magnetizzati ed almeno i detti primi elementi magnetizzati che sono orientati con la superficie di interfaccia con la cavità perpendicolare alla direzione del campo magnetico statico nella detta cavità, presentano sovrapposta alla fascia d'estremità del detto lato d'intercaccia con la cavità degli elementi di filtratura delle distorsioni del campo magnetico statico.
15. 15. Magnete secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detti elementi di filtratura sono costituiti da una, due o più bande di materiale ferromagnetico.
16. 16. Metodo per la realizzazione di magneti in particolare per l'utilizzo negli scanner MRI, i quali magneti sono tridimensionali e presentano una parete di forma tubolare di materiale magnetizzato, con un asse longitudinale e con sezione trasversale rispetto al detto asse longitudinale, la quale sezione trasversale à ̈ di forma anulare chiusa od aperta, essendo la parete a guisa di tubo formata da singoli elementi di materiale magnetizzato che presentano una estensione longitudinale parallela all'asse della forma tubolare e che sono disposti l'uno di seguito all'altro; essendo tutti gli adiacenti elementi di materiale magnetizzato o tutti tranne due successivi elementi di materiale magnetizzato previsti a contatto l'uno dell'altro lungo almeno una superficie periferica o di un bordo lineare degli stessi avente estensione longitudinale parallela all'asse della forma tubolare; la magnetizzazione di ciascun elemento di materiale magnetizzato presentando una prestabilita direzione nel piano perpendicolare all'asse longitudinale della parete tubolare e le dette direzioni essendo determinate in modo tale da generare un campo magnetico statico uniforme ed avente una prestabilita direzione il quale campo attraversa la cavità delimitata dalla parete a forma di tubo, caratterizzato dal fatto che prevede i passi di: a) determinare il modulo e la direzione del vettore di magnetizzazione dei singoli elementi di materiale magnetizzato calcolando per ciascun elemento magnetizzato il modulo e la direzione del vettore di magnetizzazione necessario alla generazione di un campo magnetico statico avente un prestabilita intensità ed una prestabilita direzione ed il quale campo attraversa la cavità delimitata dalla parete a forma di tubo sulla base di un modello teorico bidimensionale del magnete corrispondente ad una sezione trasversale dello stesso; b) calcolare le modificazioni del campo magnetico statico all'interno della parete a forma di tubo senza modificare i vettori di magnetizzazione dei singoli elementi magnetizzati in condizione dell'estensione del modello bidimensionale ad un modello tridimensionale ottenuto proiettando il modello bidimensionale, ovvero la sezione in direzione dell'asse perpendicolare al piano di sezione e coincidente con l'asse longitudinale della parete tubolare in modo che la detta parete tubolare presenti una prestabilita estensione in direzione del detto asse maggiore di zero e minore di infinito; c) modificare la direzione dei vettori di magnetizzazione di almeno alcuni elementi magnetizzati nel piano di sezione perpendicolare all'asse longitudinale della parete a forma di tubo in modo tale da minimizzare le differenze fra caratteristiche del campo magnetico statico determinate sulla base del modello tridimensionale rispetto alle caratteristiche ottenute in base al modello bidimensionale; d) provvedere alla realizzazione di elementi magnetizzati con forme geometriche corrispondenti a quelle del modello tridimensionale e che presentano una magnetizzazione con modulo e direzione corrispondente a quelle determinate al passo c). e) assemblare il magnete montando nella posizione relativa prevista dal modello tridimensionale i singoli elementi magnetizzati.
17. 17. Metodo secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che viene minimizzata la differenza tra gli orientamenti reciproci dei vettori B e H nei materiali magnetici del modello 3D e del modello teorico 2D, modificando l'orientazione delle magnetizzazioni del materiale del modelo 3D rispetto al modello teorico 2D.
18. 18. Metodo secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che prevede la suddivisione della struttura tubolare del magnete in due, tre o più successive sezioni separate secondo piani di sezione trasversali all'asse centrale longitudinale della parete a forma di tubo, venendo i passi da b) ad e) realizzati separatamente per ciascuna delle sezioni di magnete.
19. 19. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni 16 a 18, caratterizzato dal fatto che la parete a forma di tubo del magnete à ̈ formata da una combinazione di elementi con sezione trasversale trapezoidale e/o triangolare e/o cuneiforme, venendo sfalsata angolarmente rispetto alla direzione del modello bidimensionale solo la direzione di magnetizzazione degli elementi magnetizzati che presentano una direzione di magnetizzazione diversa da quella parallela od antiparallela alla direzione del campo magnetico statico nella cavità della parete tubolare .
20. 20. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 16 a 19, caratterizzato dal fatto che viene modificato il valore degli angoli della magnetizzazione riferito alla direzione del campo statico nella cavità rispetto a quello teorico del modello bidimensionale.
21. 21. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 16 a 20, caratterizzato dal fatto che lo sfalsamento della direzione di magnetizzazione o la variazione dell'angolo riferito alla direzione del campo magnetico nella cavità viene realizzato mediante ottimizzazione con algoritmo genetico, essendo il patrimonio genetico di ciascun individuo della popolazione genitrice di una generazione caratterizzato dalla detta variazione della direzione di magnetizzazione e/o del valore dell'angolo riferito alla direzione del campo magnetico nella cavità ed essendo il parametro di valutazione qualitativa che regolamenta il matrimonio fra individui e la combinazione delle caratteristiche genetiche di questi individui costituito dai parametri di omogeneità e/o di intensità e/o di direzione del campo magnetico statico degli stessi.
22. 22. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 16 a 21, caratterizzato dal fatto che viene valutato il valore del campo al centro della cavità e la disomogeneità picco-picco su una superficie ellissoidale ideale all'interno della cavità della parete a forma di tubo.
23. 23. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 16 a 22 caratterizzato dal fatto che prevede il passo di determinazione delle caratteristiche strutturali di mezzi di filtratura ferromagnetici in corrispondenza delle estremità della parete a forma di tubo.
24. 24. Metodo secondo la rivendicazione 23, caratterizzato dal fatto che i mezzi di filtratura sono costituiti da una, due o più bande di materiale ferromagnetico avente una prestabilita posizione e prestabilite dimensioni, venendo i parametri di numero di bande, posizione delle bande e dimensioni delle bande determinate mediante algoritmo genetico essendo il patrimonio genetico dei singoli individui costituito dagli specifici valori dei parametri relativi al numero di bande, alle posizione delle bande ed alle dimensioni delle bande ed essendo i parametri relativi alla capacità di matrimonio costituti dai valori teorici di intensità del campo magnetico statico e/o di omogeneità dello stesso.