JP2005168772A - Magnetic generator and magnetic resonance imaging apparatus using the same - Google Patents

Magnetic generator and magnetic resonance imaging apparatus using the same Download PDF

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Tsutomu Yamamoto
勉 山本
Hiroyuki Watanabe
洋之 渡邊
Yoshihide Wadayama
芳英 和田山
Takeshi Wakuta
毅 和久田
Takao Honna
孝雄 本名
Hirotaka Takeshima
弘隆 竹島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a uniform magnetic field in a measuring space without increasing the dimensions of a ferromagnetic yoke in an open type magnetic generator and a magnetic resonance imaging apparatus using the same. <P>SOLUTION: In a super-conductive magnet which forms a magnetic circuit by a ferromagnetic body yoke, by using a pair of super-conductive coils as a magnetic field generation source, in order to control magnetic field component, not only a shape on the side of a pole plane but also the shape of the anti-pole plane of the yoke is designated to be a shape having 3 or more refractions or 2 or more inflection points, thereby magnetization in a yoke volume is controlled. Thus, even in a magnetic circuit where axisymmetricality is very poor in view from the center of a magnetic field, uniformity of the magnetic field can be improved. In addition, the side of a magnetic field space of the cross section shape of a ferromagnetic pillar is narrowed for the purpose of improving opening property, and the position of the smallest part of a yoke cross section is deviated to a position other than a symmetrical surface for the purpose of improving operability. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は磁力発生装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置に関するものである。   The present invention relates to a magnetic force generator and a magnetic resonance imaging apparatus using the same.

従来の磁力発生装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置では磁気回路から漏れる漏洩磁場を低減するためにヨーク寸法を大きくする必要があり、装置全体の重量が増加してしまっていた。   In a conventional magnetic force generator and a magnetic resonance imaging apparatus using the same, it is necessary to increase the yoke size in order to reduce the leakage magnetic field leaking from the magnetic circuit, which increases the weight of the entire apparatus.

特に計測空間を大きくした開放型核磁気共鳴イメージング装置においては、一本の強磁性体ヨークで一対のコイルとの間に磁気回路を構成する必要があり、この場合は特に磁気回路から漏れる漏洩磁場を低減するためにヨーク寸法を大きくする必要に迫られている。また、軸対称形状をしていないヨーク柱状部の影響に起因する非軸対称磁場の成分が大きくなり、この為、計測空間に均一磁場を作ることが妨げられていた。   In particular, in an open nuclear magnetic resonance imaging apparatus with a large measurement space, it is necessary to form a magnetic circuit between a pair of coils with a single ferromagnetic yoke. In this case, in particular, a leakage magnetic field leaking from the magnetic circuit In order to reduce this, it is necessary to increase the yoke size. Further, the component of the non-axisymmetric magnetic field due to the influence of the yoke columnar portion not having the axially symmetric shape is increased, which prevents the creation of a uniform magnetic field in the measurement space.

このような従来技術の開放型の磁力発生装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置としては、米国２００３年公開公報第１５７５号に示されているものがある。   An example of such a conventional open-type magnetic force generator and a magnetic resonance imaging apparatus using the same are disclosed in US 2003 Publication No. 1575.

米国２００３年第１５７５号公開公報US 2003 1575 Publication

本発明の課題は開放型の磁力発生装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置において、強磁性体ヨークの寸法を大型化することなく、計測空間に均一磁場を作ることを実現した磁力発生装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an open type magnetic force generator and a magnetic resonance imaging apparatus using the same, and a magnetic force generator that can create a uniform magnetic field in a measurement space without increasing the size of the ferromagnetic yoke, and An object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus using the same.

上記課題を解決するために、本発明は対向する一対の磁極と、この磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、強磁性体ヨークは両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、磁極の反対側に位置する強磁性体ヨークのプレート部は、その断面形状が３個以上の屈折点或いは２個以上の変曲点を持つ形状であることを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic force generator including a pair of opposing magnetic poles and a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic poles. And the ferromagnetic yoke plate located on the opposite side of the magnetic pole having a ferromagnetic column connecting the plate portions, the cross-sectional shape of which has three or more inflection points or two or more inflection points. It is characterized by having a shape.

また、上記課題を解決するために、本発明は対向する一対の磁極と、この磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、強磁性体ヨークは両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、磁極の反対側に位置する強磁性体ヨークのプレート部は、そのプレート部の厚さが強磁性体柱より離れるに従って薄くなり、かつ、その厚さが薄くなる率が強磁性体柱より離れるに従って小さくなることを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic force generator including a pair of opposing magnetic poles and a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic poles. The plate portion of the ferromagnetic yoke, which has a plate portion and a ferromagnetic column that connects the plate portion and is located on the opposite side of the magnetic pole, becomes thinner as the thickness of the plate portion becomes farther from the ferromagnetic column, In addition, the rate at which the thickness decreases becomes smaller as the distance from the ferromagnetic column decreases.

また、上記課題を解決するために、本発明は対向する一対の磁極と、この磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、強磁性体ヨークは両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、磁極と強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に平行な強磁性体ヨークのプレート部の断面形状の傾きが、強磁性体柱側よりも強磁性体柱から離れた側で緩やかであることを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic force generator including a pair of opposing magnetic poles and a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic poles. A plate portion and a ferromagnetic column connecting the plate portion, and the inclination of the cross-sectional shape of the plate portion of the ferromagnetic yoke parallel to the magnetic circuit formed by the magnetic pole and the ferromagnetic yoke is It is characterized by being gentler on the side farther from the ferromagnetic column than on the side.

また、上記課題を解決するために、本発明は対向する一対の磁極と、この磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、強磁性体ヨークは両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、磁極の反対側に位置する強磁性体ヨークのプレート部は、そのプレート部の厚さが強磁性体柱より離れるに従って薄くなった後に厚くなることを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic force generator including a pair of opposing magnetic poles and a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic poles. The plate portion of the ferromagnetic yoke that has a plate portion and a ferromagnetic column that connects the plate portion and is located on the opposite side of the magnetic pole becomes thinner as the thickness of the plate portion becomes farther from the ferromagnetic column. It is characterized by becoming thicker later.

また、上記課題を解決するために、本発明は対向する一対の磁極と、この磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、強磁性体ヨークは両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、磁極と強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に平行な強磁性体ヨークのプレート部の断面形状の傾きが、強磁性体柱側から離れるに従って減少した後に増加することを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic force generator including a pair of opposing magnetic poles and a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic poles. A plate portion and a ferromagnetic column connecting the plate portion, and the inclination of the cross-sectional shape of the plate portion of the ferromagnetic yoke parallel to the magnetic circuit formed by the magnetic pole and the ferromagnetic yoke is It is characterized by increasing after decreasing from the side.

また、上記課題を解決するために、本発明は対向する一対の磁極と、この磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、強磁性体ヨークは両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、磁極の反対側に位置する強磁性体ヨークのプレート部に磁極間の磁場成分を制御する機能を備えたことを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic force generator including a pair of opposing magnetic poles and a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic poles. It has a plate part and a ferromagnetic column connecting the plate part, and the plate part of the ferromagnetic yoke located on the opposite side of the magnetic pole has a function of controlling the magnetic field component between the magnetic poles. It is.

また、上記課題を解決するために、本発明は対向する一対の磁極と、この磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、強磁性体ヨークは両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、強磁性体柱の磁極と強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に垂直な断面形状が、磁極側よりも反対側の幅が大きくなることを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic force generator including a pair of opposing magnetic poles and a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic poles. It has a plate part and a ferromagnetic column connecting the plate part, and the cross-sectional shape perpendicular to the magnetic circuit formed by the magnetic pole of the ferromagnetic column and the ferromagnetic yoke has a width opposite to the magnetic pole side. It is characterized by becoming larger.

また、上記課題を解決するために、本発明は対向する一対の磁極と、この磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、強磁性体ヨークは両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、磁極と強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に垂直な強磁性体ヨークの断面形状がプレート部において最小となることを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic force generator including a pair of opposing magnetic poles and a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic poles. It has a plate part and a ferromagnetic column connecting the plate part, and the cross-sectional shape of the ferromagnetic yoke perpendicular to the magnetic circuit formed by the magnetic pole and the ferromagnetic yoke is minimized in the plate part. To do.

本発明の磁力発生装置では強磁性体ヨークの形状を意図的に調整することでヨーク中の磁束密度を変化させることを実現した。これにより、能動的に柱状部の非対称性を打ち消すことで、より小型，軽量の装置で高い計測空間の磁場均一度を達成することを可能にした。   In the magnetic force generator of the present invention, the magnetic flux density in the yoke is changed by intentionally adjusting the shape of the ferromagnetic yoke. As a result, it was possible to achieve high magnetic field uniformity in the measurement space with a smaller and lighter device by actively canceling the asymmetry of the columnar part.

（第一の実施形態）
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。 (First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置と称す）の概略構成について説明する。ＭＲＩ装置は図１５に示す如く、超電導コイル(図示せず)、該超電導コイルを冷却媒体(例えば液体ヘリウム)と共に収納するコイル容器１，２、前記冷却媒体を冷却する冷媒貯層３、及び冷却媒体を冷却する冷凍機４と、被検体を乗せるベッド９０と、非検体からの核磁気共鳴信号を解析する制御装置１００とから構成され、前記コイル容器１，２を相互に離間して相対向するように配置すると共に、両者コイル容器１，２間に磁場の計測空間を形成し、ここをベッド９０に乗った被検体を通して断層撮影を行うものである。   First, a schematic configuration of a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI apparatus) will be described. As shown in FIG. 15, the MRI apparatus includes a superconducting coil (not shown), coil containers 1 and 2 for storing the superconducting coil together with a cooling medium (for example, liquid helium), a refrigerant reservoir 3 for cooling the cooling medium, and a cooling unit. The refrigerator 4 that cools the medium, the bed 90 on which the subject is placed, and the control device 100 that analyzes the nuclear magnetic resonance signal from the non-specimen are separated from each other and face each other. In addition, a magnetic field measurement space is formed between the coil containers 1 and 2, and tomography is performed through a subject placed on a bed 90.

以下、本発明の第一の実施形態を図面を用いて説明する。本実施例での装置全体の斜視図を図１、側面図を図２、強磁性体ヨークを外した冷却系のみを抜き出した斜視図を図３に示す。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the entire apparatus in this embodiment, FIG. 2 is a side view thereof, and FIG. 3 is a perspective view of only the cooling system with the ferromagnetic yoke removed.

本実施の形態は、超電導コイルを内蔵する一対のコイル容器１，２及び対向する磁極
２１，２２を有し、それぞれの磁極に連結する強磁性体ヨークプレート部３１，３２とそれらを連結する強磁性体ヨーク柱状部４１，４２から構成される磁気回路を有し、コイル容器の中心軸Ｒ−Ｒ′上に磁場の計測空間６を形成する。そして、コイル容器１，２に入った超電導コイルを冷却するための冷凍機４と冷媒を貯蓄する冷媒貯層３は図３に示す配管５１，５２によって連結された構成となっている。 This embodiment has a pair of coil containers 1 and 2 containing a superconducting coil and opposing magnetic poles 21 and 22, and ferromagnetic yoke plate portions 31 and 32 connected to the respective magnetic poles and a strong force for connecting them. A magnetic circuit having magnetic yoke columnar portions 41 and 42 is provided, and a magnetic field measurement space 6 is formed on the central axis RR ′ of the coil container. The refrigerator 4 for cooling the superconducting coils contained in the coil containers 1 and 2 and the refrigerant reservoir 3 for storing refrigerant are connected by pipes 51 and 52 shown in FIG.

本実施例では冷却の配管５１，５２を通すために強磁性体ヨーク柱状部を４１，４２と分割構造とした例を挙げたが、配管の引き回しによっては分割構造とせず強磁性体ヨーク柱状部４１と強磁性体ヨーク柱状部４２とを一体化した構造であっても構わない。そして、強磁性体ヨークは図２に示すように磁極の反対側で磁気回路に対して垂直方向の平面形状で構成されている。また、強磁性体ヨークは磁気回路に平行な断面形状が３個以上の変曲点を持つようにこれらの平面の繋ぎ目に３個の変曲点１１，１２，１３を有している。そして、プレート部の変曲点で、強磁性体柱に対して最も遠い変曲点１１と、この変曲点より強磁性体柱側にある変曲点１２を比較すると、強磁性体柱から遠くに位置する変曲点１１がより開いた角度になるように形成することで強磁性体ヨーク中の磁化の分布を変化させ、計測空間６の磁場成分を制御することで磁場均一度の向上に寄与する機能を有することを特徴とするものである。   In the present embodiment, the ferromagnetic yoke columnar part is divided into 41 and 42 for passing the cooling pipes 51 and 52. However, depending on the piping, the ferromagnetic yoke columnar part is not divided. 41 and the ferromagnetic yoke columnar part 42 may be integrated. As shown in FIG. 2, the ferromagnetic yoke has a planar shape perpendicular to the magnetic circuit on the opposite side of the magnetic pole. Further, the ferromagnetic yoke has three inflection points 11, 12, and 13 at the joint between these planes so that the cross-sectional shape parallel to the magnetic circuit has three or more inflection points. When the inflection point 11 farthest from the ferromagnetic column at the inflection point of the plate portion is compared with the inflection point 12 on the ferromagnetic column side from the inflection point, By forming the inflection point 11 located far away at a more open angle, the distribution of magnetization in the ferromagnetic yoke is changed, and the magnetic field component in the measurement space 6 is controlled to improve the magnetic field uniformity. It has the function which contributes to this.

本実施の形態の効果を図１１，図１２を用いて説明する。図１１は本発明の実施例による効果を示すものであり、また、図１２は本発明の実施例の効果を比較するための従来型の開放型の磁力発生装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置による磁束線図と磁場強度グラフを示したものである。   The effect of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows the effect of the embodiment of the present invention, and FIG. 12 shows a conventional open type magnetic force generator for comparing the effect of the embodiment of the present invention and magnetic resonance imaging using the same. The magnetic flux diagram and magnetic field strength graph by an apparatus are shown.

この図面において上図は計測空間の中心部を通る磁気回路に沿った強磁性体ヨーク断面の磁束線図を示し、下図はＸ軸が上図に対応した横方向の位置を示し、Ｙ軸が磁束密度の大きさを示している。   In this drawing, the upper figure shows a magnetic flux diagram of the cross section of the ferromagnetic yoke along the magnetic circuit passing through the center of the measurement space, the lower figure shows the lateral position corresponding to the upper figure, and the Y axis shows the horizontal position. The magnitude of the magnetic flux density is shown.

従来技術においては、図１２に示すように強磁性体ヨーク中の磁束線が強磁性体ヨーク柱状部の反対側に過度に集まるようになり、計測空間における磁場強度の分布が偏るようになっていた。これに対して本実施例によれば、図１１に示すように強磁性体ヨーク中の磁束線が強磁性体ヨーク柱状部の反対側に過度に集まることが無くなり、計測空間における磁場強度の分布が安定して均一にすることを実現している。   In the prior art, as shown in FIG. 12, the magnetic flux lines in the ferromagnetic yoke are excessively collected on the opposite side of the ferromagnetic yoke columnar portion, and the magnetic field strength distribution in the measurement space is biased. It was. On the other hand, according to the present embodiment, as shown in FIG. 11, the magnetic flux lines in the ferromagnetic yoke are not excessively collected on the opposite side of the ferromagnetic yoke columnar portion, and the magnetic field strength distribution in the measurement space is eliminated. Has been realized to be stable and uniform.

尚、上述の実施例では超伝導コイルを使用した磁力発生装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置について説明を行ったが、本発明はコイルが常電導の場合においても適用することが可能であり、この場合は前述した実施例における断熱と冷却に関わる部分を省略することが可能である。   In the above-described embodiment, the magnetic force generation apparatus using the superconducting coil and the magnetic resonance imaging apparatus using the same have been described. However, the present invention can be applied even when the coil is normal conducting. In this case, it is possible to omit the portions related to heat insulation and cooling in the above-described embodiment.

また、上述した実施例では強磁性体ヨークは磁極の反対側の位置で磁気回路に対して垂直方向に平面で構成された形状を有しているが、図１３に示したように平面を組合わせた形状ではなく曲面により構成しても同様の効果を得ることが可能である。   In the above-described embodiment, the ferromagnetic yoke has a shape formed by a plane in a direction perpendicular to the magnetic circuit at a position opposite to the magnetic pole. However, as shown in FIG. The same effect can be obtained even if it is constituted by a curved surface instead of a combined shape.

この図１３の実施例においては、強磁性体ヨークプレート部３１の磁極と反対側に位置する部分が曲面により構成されており、その磁極と強磁性体ヨークで形成される磁気回路に平行な断面形状が、強磁性体ヨーク柱状部から離れるに従い、水平な直線状から変曲点１３ａで上に凸の曲線を描いて曲がり出し、その後、変曲点１２ａで、下に凸の曲線を描いて曲がり出した後、変曲点１１ａで水平な直線状態に移行するようにしたものであり、このような形状においても計測空間における磁場強度の分布を安定に均一にすることを実現できる。   In the embodiment of FIG. 13, the portion of the ferromagnetic yoke plate portion 31 located on the side opposite to the magnetic pole is formed by a curved surface, and the cross section is parallel to the magnetic circuit formed by the magnetic pole and the ferromagnetic yoke. As the shape moves away from the ferromagnetic yoke columnar part, a curved line is projected upward from the horizontal straight line at the inflection point 13a, and then a convex curve is drawn downward at the inflection point 12a. After bending, the inflection point 11a is shifted to a horizontal linear state. Even in such a shape, the distribution of the magnetic field strength in the measurement space can be made stable and uniform.

更に、上述した実施例では強磁性体ヨーク柱状部から離れるに従い強磁性体ヨークプレート部３１の厚さが薄くなる形状を採用していたが、これとは異なりヨーク柱状部から離れるに従い、一度ヨークプレート部が厚くなるように構成することも可能である。   Further, in the above-described embodiment, the shape in which the thickness of the ferromagnetic yoke plate portion 31 becomes thinner as the distance from the ferromagnetic yoke columnar portion is adopted. It is also possible to make the plate portion thicker.

この実施例を図１４に示す。この図１４の実施例においては、強磁性体ヨークのプレート部の屈折点として、強磁性体柱に対して最も遠い第一の屈折点１０ｂ、この第一の屈折点１０ｂより前記強磁性体柱側にある第二の屈折点１１ｂ、この第二の屈折点１１ｂより強磁性体柱側にある第三の屈折点１３ｂを備えており、第一，第三の屈折点１１ｂ，13ｂは上に向かった項角であり、第二の屈折点１０ｂ，１２ｂは下に向かった項角を構成している。   This embodiment is shown in FIG. In the embodiment of FIG. 14, as the refraction point of the plate portion of the ferromagnetic yoke, the first refraction point 10b farthest from the ferromagnetic column, and the ferromagnetic column from the first refraction point 10b. A second refraction point 11b on the side, and a third refraction point 13b on the ferromagnetic column side with respect to the second refraction point 11b, and the first and third refraction points 11b and 13b are on the upper side. The second refraction point 10b, 12b constitutes a downward term angle.

この実施例においては、上述の実施例とは異なり強磁性体ヨーク中の磁束線が強磁性体ヨーク柱状部側に集まるようになっていた状況を、逆にヨーク柱状部の反対側に集まるようにすることで、計測空間における磁場強度の分布が安定して均一になることを実現している。   In this embodiment, unlike the above-described embodiment, the magnetic flux lines in the ferromagnetic yoke are gathered on the ferromagnetic yoke columnar side so that they are gathered on the opposite side of the yoke columnar part. By doing so, the distribution of the magnetic field strength in the measurement space is realized to be stable and uniform.

（第二の実施形態）
次に本発明の他の実施形態を図面を用いて説明する。 (Second embodiment)
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例での装置全体の斜視図を図４、装置を上部から見た上面図を図５、そして、強磁性体ヨークを磁気回路に対して垂直に切断した切断面を図６に示す。   FIG. 4 is a perspective view of the entire apparatus in this embodiment, FIG. 5 is a top view of the apparatus viewed from above, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the ferromagnetic yoke cut perpendicularly to the magnetic circuit.

本実施の形態は、特に言及しない限り同一符号の部品の構成及び配置は第一の実施形態と同様の構成であるが、図４に示すように第一の実施形態の構成と比較し、強磁性体ヨーク柱状部４１，４２の計測空間６側の幅寸法が、その反対側よりも小さくなるように形成したことを特徴とする。   In the present embodiment, the configuration and arrangement of components with the same reference numerals are the same as those in the first embodiment unless otherwise specified, but compared with the configuration in the first embodiment as shown in FIG. The magnetic yoke columnar portions 41 and 42 are formed so that the width dimension on the measurement space 6 side is smaller than the opposite side.

このような構成にすることにより、強磁性体ヨークと磁極で構成される磁気回路において強磁性体ヨーク柱状部４１，４２中の磁束が計測空間６側に集中してしまうことを防ぎ、計測空間６に対して磁場強度の分布が安定して均一になることを実現している。   With this configuration, the magnetic flux in the ferromagnetic yoke columnar portions 41 and 42 is prevented from concentrating on the measurement space 6 side in the magnetic circuit constituted by the ferromagnetic yoke and the magnetic pole, and the measurement space 6, the distribution of the magnetic field strength is realized to be stable and uniform.

また、本実施例においては強磁性体ヨーク柱状部において計測空間側の幅寸法を小さくすることで、外部から見た場合の計測空間６へのアクセス角度を広げることが可能になり、測定を受ける被験者に心理的な圧迫感を与えずより一層の操作性を改善することになる。   Further, in this embodiment, by reducing the width dimension on the measurement space side in the ferromagnetic yoke columnar portion, the access angle to the measurement space 6 when viewed from the outside can be widened, and the measurement is received. The operability is further improved without giving the subject a psychological pressure.

尚、この実施形態においても上述の第一の実施形態と同様に超伝導コイルを使用した磁力発生装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置について説明を行ったが、本発明はコイルが常電導の場合においても適用することが可能であり、この場合は前述した実施例における断熱と冷却に関わる部分を省略することが可能である。   In this embodiment as well, as in the first embodiment, a magnetic force generator using a superconducting coil and a magnetic resonance imaging apparatus using the same have been described. However, in the present invention, the coil is a normal conducting coil. In this case, it is possible to apply, and in this case, it is possible to omit the portions related to heat insulation and cooling in the above-described embodiment.

（第三の実施形態）
更に本発明の他の実施形態を図７に示す。 (Third embodiment)
Further, another embodiment of the present invention is shown in FIG.

この本実施の形態においては、装置構成は上述の実施例と同様の構成であるが、図７に示したように強磁性体ヨーク柱状部４１，４２の計測空間側を広く使えるように柱の形状が計測空間側で小さくなるように形成した例である。   In this embodiment, the apparatus configuration is the same as that of the above-described embodiment, but as shown in FIG. 7, the column is arranged so that the measurement space side of the ferromagnetic yoke columnar portions 41 and 42 can be used widely. This is an example in which the shape is formed to be smaller on the measurement space side.

そして、このような実施形態においても強磁性体ヨーク柱状部４１，４２中の磁束が計測空間６側に集中してしまうことを防ぎ、計測空間６に対して磁場強度の分布が安定して均一になることを実現している。   Even in such an embodiment, the magnetic flux in the ferromagnetic yoke columnar portions 41 and 42 is prevented from concentrating on the measurement space 6 side, and the distribution of the magnetic field strength is stable and uniform with respect to the measurement space 6. Has been realized.

（第四の実施形態）
更に、本発明の他の実施例の形態を図８に示す。 (Fourth embodiment)
Furthermore, another embodiment of the present invention is shown in FIG.

この実施形態も第三の実施形態と同様に装置構成は第二の実施例と同じ構成であるが、図８に示すように強磁性体ヨーク柱状部４１，４２の断面を多角形形状の階段型断面に形成した例である。   In this embodiment, as in the third embodiment, the apparatus configuration is the same as that in the second embodiment. However, as shown in FIG. 8, the cross sections of the ferromagnetic yoke columnar portions 41 and 42 are polygonal steps. It is the example formed in the mold cross section.

そして、このような実施形態においても強磁性体ヨーク柱状部４１，４２中の磁束が計測空間６側に集中してしまうことを防ぎ、計測空間６に対して磁場強度の分布が安定して均一になることを実現している。   Even in such an embodiment, the magnetic flux in the ferromagnetic yoke columnar portions 41 and 42 is prevented from concentrating on the measurement space 6 side, and the distribution of the magnetic field strength is stable and uniform with respect to the measurement space 6. Has been realized.

（第五の実施形態）
更に本発明の他の実施例の形態を図面を用いて説明する。 (Fifth embodiment)
Further, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例での装置全体の斜視図を図９、そして装置の側面図を図１０に示す。   FIG. 9 is a perspective view of the entire apparatus in this embodiment, and FIG. 10 is a side view of the apparatus.

本実施の形態は、特に言及しない限り同一符号の部品の構成及び配置は前述の実施形態と同様の構成であるが、図９に示すように強磁性体ヨークプレート部３１，３２の形状をコイル容器１，２に沿って構成することで磁気回路としての強磁性体ヨークの断面積が最小となる個所５が強磁性体ヨークブレートに位置するようにしたことを特徴とする。   In the present embodiment, the configuration and arrangement of components with the same reference numerals are the same as those in the above-described embodiment unless otherwise specified. However, as shown in FIG. 9, the shapes of the ferromagnetic yoke plate portions 31 and 32 are coiled. It is characterized in that the portion 5 where the cross-sectional area of the ferromagnetic yoke as the magnetic circuit is minimized is located in the ferromagnetic yoke braid by being configured along the containers 1 and 2.

このような構成にすることにより、強磁性体ヨークと磁極で構成される磁気回路において強磁性体ヨーク柱状部４１，４２中の磁束が計測空間６側に集中してしまうことを防ぎ、計測空間６に対して磁場強度の分布が安定して均一になることを実現している。   With this configuration, the magnetic flux in the ferromagnetic yoke columnar portions 41 and 42 is prevented from concentrating on the measurement space 6 side in the magnetic circuit constituted by the ferromagnetic yoke and the magnetic pole, and the measurement space 6, the distribution of the magnetic field strength is realized to be stable and uniform.

本発明の実施形態の斜視図である。It is a perspective view of the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の側面図である。It is a side view of the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の超電導磁石の冷却系の斜視図である。It is a perspective view of the cooling system of the superconducting magnet of the embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態の斜視図である。It is a perspective view of other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態の上面図である。It is a top view of other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態の断面図である。It is sectional drawing of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態実施の断面図である。It is sectional drawing of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態実施の断面図である。It is sectional drawing of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の斜視図である。It is a perspective view of other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態の側面図である。It is a side view of other embodiment of this invention. 本発明の実施形態の磁束線図である。It is a magnetic flux line diagram of the embodiment of the present invention. 従来の装置の磁束線図である。It is a magnetic flux diagram of the conventional apparatus. 本発明の他の実施形態の変形例である。It is a modification of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の変形例である。It is a modification of other embodiment of this invention. 本発明の実施形態のシステム図である。It is a system diagram of an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１，１２，１３…変曲点、２１，２２，８１，８２…磁極、３１，３２…強磁性体ヨークプレート部、４１，４２…強磁性体ヨーク柱状部、５１…配管、６４，６５…支持部材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 12, 13 ... Inflection point 21, 22, 81, 82 ... Magnetic pole, 31, 32 ... Ferromagnetic yoke plate part, 41, 42 ... Ferromagnetic yoke columnar part, 51 ... Piping, 64, 65 ... Support member.

Claims (13)

対向する一対の磁極と、
該磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、
前記強磁性体ヨークは前記両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、
前記磁極の反対側に位置する前記強磁性体ヨークのプレート部は、前記磁極と前記強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に平行な断面形状が３個以上の屈折点或いは２個以上の変曲点を持つ形状であることを特徴とする磁力発生装置。 A pair of opposing magnetic poles;
In the magnetic force generator including a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic pole,
The ferromagnetic yoke has a plate portion in the vicinity of both magnetic poles, and a ferromagnetic column connecting the plate portions,
The plate portion of the ferromagnetic yoke located on the opposite side of the magnetic pole has a cross-sectional shape parallel to the magnetic circuit formed by the magnetic pole and the ferromagnetic yoke, with three or more refraction points or two or more deformation points. A magnetic force generator characterized by having a shape with a bend. 請求項１の磁力発生装置において、
前記磁極の反対側に位置する前記強磁性体ヨークのプレート部は曲面或いは平面の組み合わせからなり、該プレート部の断面形状が３箇所以上の屈折点或いは２個以上の変曲点を持つことを特徴とする磁力発生装置。 The magnetic force generator according to claim 1,
The plate portion of the ferromagnetic yoke located on the opposite side of the magnetic pole is composed of a curved surface or a combination of planes, and the cross-sectional shape of the plate portion has three or more inflection points or two or more inflection points. A magnetic force generator characterized. 請求項１の磁力発生装置において、
前記該プレート部の変曲点として、前記強磁性体柱に対して最も遠い第一の変曲点、該第一の変曲点より前記強磁性体柱側にある第二の変曲点、該第二の変曲点より前記強磁性体柱側にある第三の変曲点を備えることを特徴とする磁力発生装置。 The magnetic force generator according to claim 1,
As the inflection point of the plate portion, a first inflection point farthest from the ferromagnetic column, a second inflection point on the ferromagnetic column side from the first inflection point, A magnetic force generating device comprising a third inflection point located closer to the ferromagnetic column than the second inflection point. 対向する一対の磁極と、
該磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、
前記強磁性体ヨークは前記両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、
前記磁極の反対側に位置する前記強磁性体ヨークのプレート部は、
そのプレート部の厚さが前記強磁性体柱より離れるに従って薄くなり、かつ、その厚さが薄くなる率が前記強磁性体柱より離れるに従って小さくなることを特徴とする磁力発生装置。 A pair of opposing magnetic poles;
In the magnetic force generator including a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic pole,
The ferromagnetic yoke has a plate portion in the vicinity of both magnetic poles, and a ferromagnetic column connecting the plate portions,
The ferromagnetic yoke plate located on the opposite side of the magnetic pole is
A magnetic force generating device characterized in that the thickness of the plate portion decreases as the distance from the ferromagnetic column decreases, and the rate of decrease in the thickness decreases as the distance from the ferromagnetic column decreases. 請求項４の磁力発生装置において、
前記プレート部の厚さが薄くなる率が変化する変化点が３箇所以上あることを特徴とする磁力発生装置。 In the magnetic force generator of Claim 4,
There are three or more changing points at which the rate at which the thickness of the plate portion is reduced changes. 対向する一対の磁極と、
該磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、
前記強磁性体ヨークは前記両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、
前記磁極と前記強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に平行な前記強磁性体ヨークのプレート部の断面形状の傾きが、前記強磁性体柱側よりも前記強磁性体柱から離れた側で緩やかであることを特徴とする磁力発生装置。 A pair of opposing magnetic poles;
In the magnetic force generator including a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic pole,
The ferromagnetic yoke has a plate portion in the vicinity of both magnetic poles, and a ferromagnetic column connecting the plate portions,
The inclination of the cross-sectional shape of the plate portion of the ferromagnetic yoke parallel to the magnetic circuit formed by the magnetic pole and the ferromagnetic yoke is on the side farther from the ferromagnetic column than the ferromagnetic column side. A magnetic force generator characterized by being gentle. 対向する一対の磁極と、
該磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、
前記強磁性体ヨークは前記両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、
前記磁極の反対側に位置する前記強磁性体ヨークのプレート部は、
そのプレート部の厚さが前記強磁性体柱より離れるに従って薄くなった後に厚くなることを特徴とする磁力発生装置。 A pair of opposing magnetic poles;
In the magnetic force generator including a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic pole,
The ferromagnetic yoke has a plate portion in the vicinity of both magnetic poles, and a ferromagnetic column connecting the plate portions,
The ferromagnetic yoke plate located on the opposite side of the magnetic pole is
A magnetic force generating device characterized in that the thickness of the plate portion becomes thinner after becoming thinner from the ferromagnetic column. 請求項７の磁力発生装置において、
前記プレート部の厚さが薄くなる率が変化する変化点が３箇所以上あることを特徴とする磁力発生装置。 The magnetic force generator according to claim 7,
There are three or more changing points at which the rate at which the thickness of the plate portion is reduced changes. 対向する一対の磁極と、
該磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、
前記強磁性体ヨークは前記両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、
前記磁極と前記強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に平行な前記強磁性体ヨークのプレート部の断面形状の傾きが、前記強磁性体柱側から離れるに従って減少した後に増加することを特徴とする磁力発生装置。 A pair of opposing magnetic poles;
In the magnetic force generator including a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic pole,
The ferromagnetic yoke has a plate portion in the vicinity of both magnetic poles, and a ferromagnetic column connecting the plate portions,
The inclination of the cross-sectional shape of the plate portion of the ferromagnetic yoke parallel to the magnetic circuit formed by the magnetic pole and the ferromagnetic yoke increases after decreasing as the distance from the ferromagnetic column side increases. A magnetic force generator. 対向する一対の磁極と、
該磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、
前記強磁性体ヨークは前記両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、
前記磁極の反対側に位置する前記強磁性体ヨークのプレート部に前記磁極間の磁場成分を制御する機能を備えたことを特徴とする磁力発生装置。 A pair of opposing magnetic poles;
In the magnetic force generator including a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic pole,
The ferromagnetic yoke has a plate portion in the vicinity of both magnetic poles, and a ferromagnetic column connecting the plate portions,
A magnetic force generating device comprising a plate portion of the ferromagnetic yoke located on the opposite side of the magnetic pole and having a function of controlling a magnetic field component between the magnetic poles. 対向する一対の磁極と、
該磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、
前記強磁性体ヨークは前記両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、
前記強磁性体柱の前記磁極と前記強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に垂直な断面形状が、前記磁極側よりも反対側の幅が大きくなることを特徴とする磁力発生装置。 A pair of opposing magnetic poles;
In the magnetic force generator including a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic pole,
The ferromagnetic yoke has a plate portion in the vicinity of both magnetic poles, and a ferromagnetic column connecting the plate portions,
A magnetic force generating apparatus characterized in that a cross-sectional shape perpendicular to a magnetic circuit formed by the magnetic pole of the ferromagnetic column and the ferromagnetic yoke has a larger width on the opposite side than the magnetic pole side. 請求項１１の磁力発生装置において、
前記強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に垂直な断面形状が鋭角形状になっていることを特徴とする磁力発生装置。 The magnetic force generator according to claim 11,
A magnetic force generation apparatus characterized in that a cross-sectional shape perpendicular to a magnetic circuit formed by the ferromagnetic yoke is an acute angle shape. 対向する一対の磁極と、
該磁極に磁気的に結合する強磁性体ヨークとを備えた磁力発生装置において、
前記強磁性体ヨークは前記両磁極近傍のプレート部と、プレート部を連結する強磁性体柱を有し、
前記磁極と前記強磁性体ヨークにより形成される磁気回路に垂直な前記強磁性体ヨークの断面形状がプレート部において最小となることを特徴とする磁力発生装置。
A pair of opposing magnetic poles;
In the magnetic force generator including a ferromagnetic yoke that is magnetically coupled to the magnetic pole,
The ferromagnetic yoke has a plate portion in the vicinity of both magnetic poles, and a ferromagnetic column connecting the plate portions,
A magnetic force generating device characterized in that a cross-sectional shape of the ferromagnetic yoke perpendicular to the magnetic circuit formed by the magnetic pole and the ferromagnetic yoke is minimized in the plate portion.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010213840A (en) * 2009-03-16 2010-09-30 Hitachi Metals Ltd Pet/mri integrated type device
WO2014196411A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-11 株式会社 日立メディコ Magnet device and magnetic resonance imaging device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010213840A (en) * 2009-03-16 2010-09-30 Hitachi Metals Ltd Pet/mri integrated type device
WO2014196411A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-11 株式会社 日立メディコ Magnet device and magnetic resonance imaging device
JP2014233525A (en) * 2013-06-04 2014-12-15 株式会社日立メディコ Magnet apparatus and magnetic resonance imaging apparatus

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