JP2808198B2 - Ｍｒｉ用磁界発生装置とその製法 - Google Patents
Ｍｒｉ用磁界発生装置とその製法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、相対的に高磁力で均一
な磁界を発生する医療用核磁気共鳴断層撮影装置（以下
ＭＲＩという）用磁界発生装置に係り、バー状磁性材料
を積層して機械的強度に優れた積層構造となした磁極片
層から構成されるＭＲＩ用磁界発生装置とその製法に関
する。
な磁界を発生する医療用核磁気共鳴断層撮影装置（以下
ＭＲＩという）用磁界発生装置に係り、バー状磁性材料
を積層して機械的強度に優れた積層構造となした磁極片
層から構成されるＭＲＩ用磁界発生装置とその製法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】商業用ＭＲＩ装置は多用され一般的なも
のとなっている。このような現在入手できる商業用ＭＲ
Ｉ装置全部において、通常相対的に大磁束密度（例え
ば、０．０５テスラ乃至２．０テスラ）で実質的に均一
で且つ安定な静磁界Ｂｏが撮像域内に設けられる必要が
ある。いくつかのＭＲＩ装置の構成（例えば極低温）で
は磁界発生源として環状電磁石を必要とするが、他の構
成では永久磁石又は（および）抵抗電磁石とともに磁気
回路継鉄および撮像域に対向して配置された磁極片等を
用いる。
のとなっている。このような現在入手できる商業用ＭＲ
Ｉ装置全部において、通常相対的に大磁束密度（例え
ば、０．０５テスラ乃至２．０テスラ）で実質的に均一
で且つ安定な静磁界Ｂｏが撮像域内に設けられる必要が
ある。いくつかのＭＲＩ装置の構成（例えば極低温）で
は磁界発生源として環状電磁石を必要とするが、他の構
成では永久磁石又は（および）抵抗電磁石とともに磁気
回路継鉄および撮像域に対向して配置された磁極片等を
用いる。
【０００３】典型的なＭＲＩ装置の構成の一部として、
静磁界を発生する磁石に配置される金属部材（例えば磁
極片）に極めて接近して傾斜磁界コイルを取り付けるこ
とも必要である。これらの傾斜磁界コイルを電流が通過
すると、撮像域における見掛上静の均一磁界は、所望の
方向（例えば、ｘ、ｙ、ｚ座標の方向）にも調整された
傾斜を作れるように一時的に変えることができる。
静磁界を発生する磁石に配置される金属部材（例えば磁
極片）に極めて接近して傾斜磁界コイルを取り付けるこ
とも必要である。これらの傾斜磁界コイルを電流が通過
すると、撮像域における見掛上静の均一磁界は、所望の
方向（例えば、ｘ、ｙ、ｚ座標の方向）にも調整された
傾斜を作れるように一時的に変えることができる。
【０００４】典型的なＭＲＩ装置の操作手順において
は、慎重に調整した傾斜磁界を急速に変化させる必要が
ある。所望の傾斜磁界が設定できる速度は、ＭＲＩの撮
影データの生成と検索に必要な全時間に影響を及ぼす。
完全なＭＲＩ撮影に必要な時間は、もちろんＭＲＩ装置
を利用するため全効率に直接関係する。典型的なＭＲＩ
装置の設置は極めて高価につくため、有効利用は、単に
経済的見地からしても極めて重要である。
は、慎重に調整した傾斜磁界を急速に変化させる必要が
ある。所望の傾斜磁界が設定できる速度は、ＭＲＩの撮
影データの生成と検索に必要な全時間に影響を及ぼす。
完全なＭＲＩ撮影に必要な時間は、もちろんＭＲＩ装置
を利用するため全効率に直接関係する。典型的なＭＲＩ
装置の設置は極めて高価につくため、有効利用は、単に
経済的見地からしても極めて重要である。
【０００５】さらに、完全なＭＲＩ撮影手順に長時間を
必要とする場合、若干の患者にとって、このように引伸
された時間の間相対的に限られた空間で相対的に静止の
状態におくことは不可能でなくても好ましい状態ではな
い。この問題は、撮影処置中、患者が様々な種類の医療
上の悩みにある場合さらに倍加される。
必要とする場合、若干の患者にとって、このように引伸
された時間の間相対的に限られた空間で相対的に静止の
状態におくことは不可能でなくても好ましい状態ではな
い。この問題は、撮影処置中、患者が様々な種類の医療
上の悩みにある場合さらに倍加される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＭＲＩ用磁界発生装置
の磁極片の近傍で発生する渦電流が全撮影手順の好まし
くない延長の原因になりうることが既に認められてい
る。詳述すれば、物理的な法則のため、発生する僅かな
渦電流でもそれ自体が最初に渦電流を発生させる磁界と
反対方向の磁界を発生させるのである。従って、所定の
傾斜磁界を達成するためには、本質的に誘起される渦電
流によって発生する反対方向の磁界を考慮に入れる必要
がある。
の磁極片の近傍で発生する渦電流が全撮影手順の好まし
くない延長の原因になりうることが既に認められてい
る。詳述すれば、物理的な法則のため、発生する僅かな
渦電流でもそれ自体が最初に渦電流を発生させる磁界と
反対方向の磁界を発生させるのである。従って、所定の
傾斜磁界を達成するためには、本質的に誘起される渦電
流によって発生する反対方向の磁界を考慮に入れる必要
がある。
【０００７】従って、予め余分の傾斜磁界コイル電流を
コイルに流してやる（さらに費用がかかることを示す）
か、又は（および）最初の渦電流が作用してから、所望
の所定傾斜磁界が実現できるまで待つ（ＭＲＩの操作時
間が必要以上に延長されることを示す）必要がある。こ
の時間パラメータの１つの目安は、所定の所望最終傾斜
磁界の９０％を設定するに要する経過時間である。
コイルに流してやる（さらに費用がかかることを示す）
か、又は（および）最初の渦電流が作用してから、所望
の所定傾斜磁界が実現できるまで待つ（ＭＲＩの操作時
間が必要以上に延長されることを示す）必要がある。こ
の時間パラメータの１つの目安は、所定の所望最終傾斜
磁界の９０％を設定するに要する経過時間である。
【０００８】電気絶縁された磁性部材の積層体の使用が
長い間、電力変圧器その他同種類のもの（これらも磁界
の変更を必要とする）における渦電流損失の低減に用い
られてきた。別の試み（例えば粒子加速器）におけるパ
ルスコイルの最も近傍に配置された磁性材からなる構成
体も、渦電流の悪影響低減のため長い間、積層されてき
た。
長い間、電力変圧器その他同種類のもの（これらも磁界
の変更を必要とする）における渦電流損失の低減に用い
られてきた。別の試み（例えば粒子加速器）におけるパ
ルスコイルの最も近傍に配置された磁性材からなる構成
体も、渦電流の悪影響低減のため長い間、積層されてき
た。
【０００９】従って、ＭＲＩ用磁界発生装置の磁極片に
電気絶縁された磁性部材の積層体を用いて、それによっ
て渦電流の悪影響を低減させる考え方もあった。例え
ば、本発明の出願人もこの時点において下記の先行提案
を承知している。すなわち： ・特開昭６１−２０３，６０５号公報（１９８６年９月９日公開） ・特開昭６３−１０５，７４５号公報（１９８８年５月１１日公開） ・特開昭６３−１４３，０４５号公報（１９８８年６月１５日公開）
電気絶縁された磁性部材の積層体を用いて、それによっ
て渦電流の悪影響を低減させる考え方もあった。例え
ば、本発明の出願人もこの時点において下記の先行提案
を承知している。すなわち： ・特開昭６１−２０３，６０５号公報（１９８６年９月９日公開） ・特開昭６３−１０５，７４５号公報（１９８８年５月１１日公開） ・特開昭６３−１４３，０４５号公報（１９８８年６月１５日公開）
【００１０】これらの先行技術は、撮像域内の磁界の均
一性又は安定性の改良に関するもので、それらは又、い
くつかの渦電流の悪影響を認めて、磁極片（磁極）構成
として磁性材料からなる積層体を提案して、このような
渦電流の悪影響を最小限に止めている。
一性又は安定性の改良に関するもので、それらは又、い
くつかの渦電流の悪影響を認めて、磁極片（磁極）構成
として磁性材料からなる積層体を提案して、このような
渦電流の悪影響を最小限に止めている。
【００１１】しかし、前記特開昭６１−２０３，６０５
号公報は、積層体として一般的に知られている「薄板」
の使用を明示しているにすぎない。その他の公開公報で
は、同様の説明を用いているか、もしくは積層体の寸法
についてはなんら言及していないかのいずれかであるの
で、前記一般的に知られている薄板を使用しているもの
であると推察できる。そして又、これらの公開公報で
は、典型的なＭＲＩ用磁界発生装置の利用にあたって直
面する強力な磁気力に耐えるだけの十分機械的な強さを
有する積層体をつくる方法について、あるいは適切な製
造方法で前記積層構成体を実現させる方法について、な
んら詳細に教示していない。
号公報は、積層体として一般的に知られている「薄板」
の使用を明示しているにすぎない。その他の公開公報で
は、同様の説明を用いているか、もしくは積層体の寸法
についてはなんら言及していないかのいずれかであるの
で、前記一般的に知られている薄板を使用しているもの
であると推察できる。そして又、これらの公開公報で
は、典型的なＭＲＩ用磁界発生装置の利用にあたって直
面する強力な磁気力に耐えるだけの十分機械的な強さを
有する積層体をつくる方法について、あるいは適切な製
造方法で前記積層構成体を実現させる方法について、な
んら詳細に教示していない。
【００１２】粒子加速器のパルス磁石の設計にたずさわ
る当業者の意見では、積層可能な最大厚みは、０．０３
０インチ（約０．７ｍｍ）といったところである。ＭＲ
Ｉ装置に用いる磁極片の通常の直径は、１乃至１．５ｍ
といったところであるので、この推定「最大」厚みであ
ってさえも、所要積層数は極めて高い数字（例えば、
１，５００乃至２，５００個以上といったところ）にな
ることが容易にわかる。そのうえ、このような莫大な数
の積層と、それらの各々の間の絶縁に必要な条件をもっ
てしても、磁極片を透過する有効磁束の効率は損われる
（例えば、磁極片を構成する磁性材料の「充填率」が完
全中実金属一体構造の場合と比較して損われ易い）。
る当業者の意見では、積層可能な最大厚みは、０．０３
０インチ（約０．７ｍｍ）といったところである。ＭＲ
Ｉ装置に用いる磁極片の通常の直径は、１乃至１．５ｍ
といったところであるので、この推定「最大」厚みであ
ってさえも、所要積層数は極めて高い数字（例えば、
１，５００乃至２，５００個以上といったところ）にな
ることが容易にわかる。そのうえ、このような莫大な数
の積層と、それらの各々の間の絶縁に必要な条件をもっ
てしても、磁極片を透過する有効磁束の効率は損われる
（例えば、磁極片を構成する磁性材料の「充填率」が完
全中実金属一体構造の場合と比較して損われ易い）。
【００１３】先行技術における他の公報も、ＭＲＩ装置
の磁極片の少くとも１部を、電気絶縁性結合剤で接着さ
れた粉末磁性材料で形成することで渦電流の問題の最小
化を試みてきた。１つの例が特開昭６３−２５，９０７
号公報（１９８８年２月３日公開）と、明らかにこれと
対応する米国特許第４，８２７，２３５号明細書であ
る。経済上、性能上および製造の容易さなど様々の理由
で、この粉末構成体の技術にも又その不利益がある。
の磁極片の少くとも１部を、電気絶縁性結合剤で接着さ
れた粉末磁性材料で形成することで渦電流の問題の最小
化を試みてきた。１つの例が特開昭６３−２５，９０７
号公報（１９８８年２月３日公開）と、明らかにこれと
対応する米国特許第４，８２７，２３５号明細書であ
る。経済上、性能上および製造の容易さなど様々の理由
で、この粉末構成体の技術にも又その不利益がある。
【００１４】本発明の目的を簡単に述べれば、少くとも
前記ＭＲＩ装置に関連して、有効な渦電流抑制を、従来
から知られる薄板を用いるという通常の知識とは反対
に、極めて幅広い磁性材料（たとえば、０．０３０イン
チ、すなわち０．７ｍｍを大きく上回る）からなる積層
体を用いて達成したＭＲＩ用磁界発生装置とともに、こ
れを用いて積層構造となした磁極片層を有する該装置の
製法を提供することである。
前記ＭＲＩ装置に関連して、有効な渦電流抑制を、従来
から知られる薄板を用いるという通常の知識とは反対
に、極めて幅広い磁性材料（たとえば、０．０３０イン
チ、すなわち０．７ｍｍを大きく上回る）からなる積層
体を用いて達成したＭＲＩ用磁界発生装置とともに、こ
れを用いて積層構造となした磁極片層を有する該装置の
製法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、空隙を形成して対向する一対の磁極片を
有し、該空隙に磁界を発生させるＭＲＩ用磁界発生装置
において、前記磁極片が複数のバー状磁性材料の積層体
と支持用環状骨材を有し、該積層体が、複数のバー状磁
性材料を互いに電気的に絶縁するとともに支持用環状骨
材の内周部に各々バー状磁性材料の端部を整列載置して
磁極片の対向方向と直交する方向に積層して一体化さ
れ、前記バー状磁性材料の個々の積層方向の幅が２ｍｍ
以上であるＭＲＩ用磁界発生装置を特徴とする。
に、本発明は、空隙を形成して対向する一対の磁極片を
有し、該空隙に磁界を発生させるＭＲＩ用磁界発生装置
において、前記磁極片が複数のバー状磁性材料の積層体
と支持用環状骨材を有し、該積層体が、複数のバー状磁
性材料を互いに電気的に絶縁するとともに支持用環状骨
材の内周部に各々バー状磁性材料の端部を整列載置して
磁極片の対向方向と直交する方向に積層して一体化さ
れ、前記バー状磁性材料の個々の積層方向の幅が２ｍｍ
以上であるＭＲＩ用磁界発生装置を特徴とする。
【００１６】また、発明者らは、上記の積層構造からな
る磁極片層を有するＭＲＩ用磁界発生装置において、支
持用環状骨材の内周部に整列載置する複数のバー状磁性
材料の積層体の空隙対向面に、バー状磁性材料の積層方
向が互いに９０度異なるように該積層体を段積みした構
成を提案する。
る磁極片層を有するＭＲＩ用磁界発生装置において、支
持用環状骨材の内周部に整列載置する複数のバー状磁性
材料の積層体の空隙対向面に、バー状磁性材料の積層方
向が互いに９０度異なるように該積層体を段積みした構
成を提案する。
【００１７】さらに、発明者らは、空隙を形成して対向
する一対の磁極片を有し、該空隙に磁界を発生させるＭ
ＲＩ用磁界発生装置の製法において、絶縁スペーサ用材
料を複数のバー状磁性材料の所定部分に施す工程と、前
記バー状磁性材料が層中で並列するよう、又前記絶縁ス
ペーサ用材料が各々バー状磁性材料をその隣接するバー
状磁性材料から絶縁且つ離間するよう配置する工程と、
硬化性液状絶縁充填剤からなる接着材料を前記集成バー
状磁性材料全面に亘り、且つ前記バー状磁性材料間の空
隙に流入させて、前記絶縁充填剤からなる接着材料が硬
化して固相になった後、前記バー状磁性材料を一体化す
る工程とよりなる製法を提案する。
する一対の磁極片を有し、該空隙に磁界を発生させるＭ
ＲＩ用磁界発生装置の製法において、絶縁スペーサ用材
料を複数のバー状磁性材料の所定部分に施す工程と、前
記バー状磁性材料が層中で並列するよう、又前記絶縁ス
ペーサ用材料が各々バー状磁性材料をその隣接するバー
状磁性材料から絶縁且つ離間するよう配置する工程と、
硬化性液状絶縁充填剤からなる接着材料を前記集成バー
状磁性材料全面に亘り、且つ前記バー状磁性材料間の空
隙に流入させて、前記絶縁充填剤からなる接着材料が硬
化して固相になった後、前記バー状磁性材料を一体化す
る工程とよりなる製法を提案する。
【００１８】この発明において、以下のように技術的な
限定を与えることが可能である。（１）前記バー状磁性
材料の幅寸法を、積層の方向に９ｍｍ乃至１２ｍｍとす
ること、（２）積層磁気回路部材の直径がほぼ１ｍ以上
の円形で、一対の前記部材が撮像域を形成して対向配置
され、且つ各部材層には５００以下の個別のバー状磁性
材料を有する構成とすること、（３）（２）において積
層磁気回路部材層に２００未満の個別のバー状磁性材料
がある構成にすること、（４）（３）において積層磁気
回路部材層の個別のバー状磁性材料の数が１００乃至１
５０の範囲内であること。
限定を与えることが可能である。（１）前記バー状磁性
材料の幅寸法を、積層の方向に９ｍｍ乃至１２ｍｍとす
ること、（２）積層磁気回路部材の直径がほぼ１ｍ以上
の円形で、一対の前記部材が撮像域を形成して対向配置
され、且つ各部材層には５００以下の個別のバー状磁性
材料を有する構成とすること、（３）（２）において積
層磁気回路部材層に２００未満の個別のバー状磁性材料
がある構成にすること、（４）（３）において積層磁気
回路部材層の個別のバー状磁性材料の数が１００乃至１
５０の範囲内であること。
【００１９】（５）さらに、互いに結合して一体構造に
し、且つ互いに電気絶縁したバー状磁性材料からなる積
層体であり、前記バー状磁性材料の個々の積層方向の幅
が２ｍｍ以上になるように寸法をとった第２層を設け、
この第２層を前記最初に述べられた層に段積みし、且つ
それと一体に結合すると共に、それと電気絶縁され、前
記第２層の積層体を構成するバー状磁性材料を、前記初
めに述べた積層体を構成するバー状磁性材料に関し角度
をつけて配列すること、（６）（５）における角度をほ
ぼ９０度にすること、（７）この発明の基本構成又は
（５）の構成において封入充填剤を、前記積層間で液状
になっている間に所定の位置に配置し、その後で凝固さ
せた構成とすること、（８）（７）における封入充填剤
をエポキシ樹脂とすること。
し、且つ互いに電気絶縁したバー状磁性材料からなる積
層体であり、前記バー状磁性材料の個々の積層方向の幅
が２ｍｍ以上になるように寸法をとった第２層を設け、
この第２層を前記最初に述べられた層に段積みし、且つ
それと一体に結合すると共に、それと電気絶縁され、前
記第２層の積層体を構成するバー状磁性材料を、前記初
めに述べた積層体を構成するバー状磁性材料に関し角度
をつけて配列すること、（６）（５）における角度をほ
ぼ９０度にすること、（７）この発明の基本構成又は
（５）の構成において封入充填剤を、前記積層間で液状
になっている間に所定の位置に配置し、その後で凝固さ
せた構成とすること、（８）（７）における封入充填剤
をエポキシ樹脂とすること。
【００２０】（９）この発明の基本構成又は（５）の構
成においてバー状磁性材料からなる積層体に取り付けら
れた磁性材料からなる磁界調整用環状骨材と、バー状磁
性材料からなる積層体を外接させる磁性材料からなる支
持用環状骨材とを含む構成とすること、（１０）（９）
において、支持用環状骨材には、その中に内部へこみが
備わり、又支持用環状骨材内に配置される積層体を構成
するバー状磁性材料には、支持用の環状骨材の内部へこ
み内に配置される切欠き端があり、さらに磁界調整用環
状骨材が、支持用環状骨材と係合して取り付けられ、且
つバー状磁性材料からなる積層体端をこれらの環状骨材
間にサンドイッチする構成とすること。
成においてバー状磁性材料からなる積層体に取り付けら
れた磁性材料からなる磁界調整用環状骨材と、バー状磁
性材料からなる積層体を外接させる磁性材料からなる支
持用環状骨材とを含む構成とすること、（１０）（９）
において、支持用環状骨材には、その中に内部へこみが
備わり、又支持用環状骨材内に配置される積層体を構成
するバー状磁性材料には、支持用の環状骨材の内部へこ
み内に配置される切欠き端があり、さらに磁界調整用環
状骨材が、支持用環状骨材と係合して取り付けられ、且
つバー状磁性材料からなる積層体端をこれらの環状骨材
間にサンドイッチする構成とすること。
【００２１】（１１）（９）において磁界調整用環状骨
材には、少くとも１つの電気導通の遮断部が備わる構成
であること、（１２）（９）において磁界調整用環状骨
材は、台形もしくは矩形断面からなる構成であること、
（１３）（９）において支持用環状骨材は、Ｌ字形断面
からなる構成であること、（１４）（１０）において、
磁界調整用環状骨材の支持のため支持用環状骨材の開放
域内に配置された複数の円周方向に離間した取り付けブ
ロックを有すること、（１５）（１０）において、磁界
調整用と支持用の環状骨材の間に伸びる一方、環状骨材
の少くとも１つから電気的に絶縁されたねじ込みボルト
接合具を有すること。
材には、少くとも１つの電気導通の遮断部が備わる構成
であること、（１２）（９）において磁界調整用環状骨
材は、台形もしくは矩形断面からなる構成であること、
（１３）（９）において支持用環状骨材は、Ｌ字形断面
からなる構成であること、（１４）（１０）において、
磁界調整用環状骨材の支持のため支持用環状骨材の開放
域内に配置された複数の円周方向に離間した取り付けブ
ロックを有すること、（１５）（１０）において、磁界
調整用と支持用の環状骨材の間に伸びる一方、環状骨材
の少くとも１つから電気的に絶縁されたねじ込みボルト
接合具を有すること。
【００２２】（１６）第１の手段又は（５）の構成にお
いて、磁界発生源として永久磁石を有する構成であるこ
と、（１７）第１の手段又は（５）の構成において、磁
界発生源として電磁石を有する構成であること、（１
８）この発明の基本構成又は（５）の構成において、磁
界発生源として永久磁石と電磁石とを有する構成である
こと、（１９）第１の手段又は（５）の構成において、
バー状磁性材料からなる積層体上の所定の位置に配置さ
れた電気的絶縁テープを備え、絶縁充填剤を配置する空
隙を画定すること、（２０）この発明の基本構成又は
（５）の構成において、充填剤をその中に配置する各々
のバー状磁性材料間の空隙の積層方向の寸法がほぼ１ｍ
ｍであること、（２１）この発明の基本構成又は（５）
の構成において、バー状磁性材料には、厚み（幅）が積
層方向に約１０ｍｍ、そして高さが約１５ｍｍの寸法の
断面が備わること、などの技術的に限定された構成を採
用することができる。
いて、磁界発生源として永久磁石を有する構成であるこ
と、（１７）第１の手段又は（５）の構成において、磁
界発生源として電磁石を有する構成であること、（１
８）この発明の基本構成又は（５）の構成において、磁
界発生源として永久磁石と電磁石とを有する構成である
こと、（１９）第１の手段又は（５）の構成において、
バー状磁性材料からなる積層体上の所定の位置に配置さ
れた電気的絶縁テープを備え、絶縁充填剤を配置する空
隙を画定すること、（２０）この発明の基本構成又は
（５）の構成において、充填剤をその中に配置する各々
のバー状磁性材料間の空隙の積層方向の寸法がほぼ１ｍ
ｍであること、（２１）この発明の基本構成又は（５）
の構成において、バー状磁性材料には、厚み（幅）が積
層方向に約１０ｍｍ、そして高さが約１５ｍｍの寸法の
断面が備わること、などの技術的に限定された構成を採
用することができる。
【００２３】また、この発明の製法において、（１）こ
の発明で示す工程の前工程として、絶縁スペーサ用材料
を、さらに複数のバー状磁性材料の所定の部分に施す工
程と、さらなる複数のバーを第２の層中に並列するよ
う、又絶縁材料が各々のバー状磁性材料をその隣接のバ
ー状磁性材料から絶縁且つ離間するよう配置する工程
と、さらなる複数のバー状磁性材料を、最初に述べた層
に集成された最初に述べた複数のバー状磁性材料に関し
て角度つけて集成する工程と、を有すること、（２）こ
の発明の製法又は（１）の工程において、集成工程を、
バー状磁性材料が、少くとも１つの電気的導通の遮断部
が備わる磁性材料からなる支持用環状骨材内に絶縁され
且つ硬化性液状絶縁充填剤の流入工程により結合配置す
ることで実施すること、（３）この発明の製法又は
（１）の工程において、バー状磁性材料に、２ｍｍ以上
の幅（厚さ）寸法をもたせること、（４）第３の手段又
は（１）の工程において、バー状磁性材料に、９ｍｍ乃
至１２ｍｍの幅（厚さ）寸法をもたせること、（５）こ
の発明の製法又は（１）の工程において、絶縁スペーサ
用材料が、絶縁粘着テープからなること、（６）この発
明の製法又は（１）の工程において、絶縁充填剤からな
る接着材料がエポキシ樹脂からなること、などの技術的
に限定された構成を採用することができる。
の発明で示す工程の前工程として、絶縁スペーサ用材料
を、さらに複数のバー状磁性材料の所定の部分に施す工
程と、さらなる複数のバーを第２の層中に並列するよ
う、又絶縁材料が各々のバー状磁性材料をその隣接のバ
ー状磁性材料から絶縁且つ離間するよう配置する工程
と、さらなる複数のバー状磁性材料を、最初に述べた層
に集成された最初に述べた複数のバー状磁性材料に関し
て角度つけて集成する工程と、を有すること、（２）こ
の発明の製法又は（１）の工程において、集成工程を、
バー状磁性材料が、少くとも１つの電気的導通の遮断部
が備わる磁性材料からなる支持用環状骨材内に絶縁され
且つ硬化性液状絶縁充填剤の流入工程により結合配置す
ることで実施すること、（３）この発明の製法又は
（１）の工程において、バー状磁性材料に、２ｍｍ以上
の幅（厚さ）寸法をもたせること、（４）第３の手段又
は（１）の工程において、バー状磁性材料に、９ｍｍ乃
至１２ｍｍの幅（厚さ）寸法をもたせること、（５）こ
の発明の製法又は（１）の工程において、絶縁スペーサ
用材料が、絶縁粘着テープからなること、（６）この発
明の製法又は（１）の工程において、絶縁充填剤からな
る接着材料がエポキシ樹脂からなること、などの技術的
に限定された構成を採用することができる。
【００２４】
【作用】このような構成を採用することにより、好まし
い実施例においては、複数のバー状磁性材料で形成され
た２層からなる積層体を、各々の磁極片に使用し、又２
層からなる積層体の各々積層体の積層方向を互いに直角
になるよう配列させる。少くとも若干のバー状磁性材料
を、長さの短い粘着絶縁テープを貼着してから支持用環
状骨材内の層に配列して製作する。前記絶縁テープは、
前記バー状磁性材料を互いに又前記環状骨材からこの集
成工程中に自動的に離間させることに役立つ。硬化性液
状絶縁充填剤（例えば、エポキシのような合成樹脂や接
着剤）を、そこで集成して離間させたバー状磁性材料か
らなる積層体の全面に流し、それによって配列構造内の
隙間のすべてを完全に充填させる。その後充填材料を硬
化させて固体状態にして多積層されている全てのバー状
磁性材料からなる構成体を一体の機械的頑丈な磁極片構
成体に結合させる。
い実施例においては、複数のバー状磁性材料で形成され
た２層からなる積層体を、各々の磁極片に使用し、又２
層からなる積層体の各々積層体の積層方向を互いに直角
になるよう配列させる。少くとも若干のバー状磁性材料
を、長さの短い粘着絶縁テープを貼着してから支持用環
状骨材内の層に配列して製作する。前記絶縁テープは、
前記バー状磁性材料を互いに又前記環状骨材からこの集
成工程中に自動的に離間させることに役立つ。硬化性液
状絶縁充填剤（例えば、エポキシのような合成樹脂や接
着剤）を、そこで集成して離間させたバー状磁性材料か
らなる積層体の全面に流し、それによって配列構造内の
隙間のすべてを完全に充填させる。その後充填材料を硬
化させて固体状態にして多積層されている全てのバー状
磁性材料からなる構成体を一体の機械的頑丈な磁極片構
成体に結合させる。
【００２５】製造工程を容易にするため、支持用環状骨
材としてＬ字型下部部材を備えさせて、その中にいくつ
かのバー状磁性材料の切欠き端を載置してもよい。この
支持用環状骨材内に離間してブロックを取り付け、それ
によって最上部に位置する磁界調整用環状骨材の取り付
けを容易にさせた。前記２つの環状骨材を適当な電気的
絶縁を施したねじ込みボルト等によってクランプでき
る。もちろん、前記硬化性液状絶縁充填剤も用いて、前
記バー状磁性材料からなる積層体端部の前記支持用環状
骨材内での結合をもたらすに役立てることができる。
材としてＬ字型下部部材を備えさせて、その中にいくつ
かのバー状磁性材料の切欠き端を載置してもよい。この
支持用環状骨材内に離間してブロックを取り付け、それ
によって最上部に位置する磁界調整用環状骨材の取り付
けを容易にさせた。前記２つの環状骨材を適当な電気的
絶縁を施したねじ込みボルト等によってクランプでき
る。もちろん、前記硬化性液状絶縁充填剤も用いて、前
記バー状磁性材料からなる積層体端部の前記支持用環状
骨材内での結合をもたらすに役立てることができる。
【００２６】前記環状骨材における好ましくない渦電流
の防止を助けるため、前記環状骨材の少くとも１つの円
周方向の電気的導通を遮断するために、少くとも１つの
半径方向に伸びるブレークを設ける。
の防止を助けるため、前記環状骨材の少くとも１つの円
周方向の電気的導通を遮断するために、少くとも１つの
半径方向に伸びるブレークを設ける。
【００２７】
【実施例】図１が示すように、典型的なＭＲＩ用磁界発
生装置には、継鉄１２と１４により相互に連絡する対向
永久磁石構成体１０が設けられ、撮像域１６を永久磁石
構成体１０の間の空隙内にもつ磁気回路が画定される。
磁極片１８を、前記撮像域１６の両側に備えて、永久磁
石構成体１０のため前記撮像域に発生する静磁界をさら
に均一且つ安定に保持する助けとする。静磁界Ｂｏを形
成するいくつかの磁力線を図１に点線で示す。
生装置には、継鉄１２と１４により相互に連絡する対向
永久磁石構成体１０が設けられ、撮像域１６を永久磁石
構成体１０の間の空隙内にもつ磁気回路が画定される。
磁極片１８を、前記撮像域１６の両側に備えて、永久磁
石構成体１０のため前記撮像域に発生する静磁界をさら
に均一且つ安定に保持する助けとする。静磁界Ｂｏを形
成するいくつかの磁力線を図１に点線で示す。
【００２８】図１は又、傾斜磁界コイル２０が磁極片１
８に典型的例として極めて近接して配置された略図を示
す。適当な大きさと時間調節をしたパルス電流を適当に
供給（通常電源は図示せず）すると、傾斜磁界コイル２
０が、前記撮像域１６内の静磁界Ｂｏ（例えば、図１に
示されたｘ、ｙ、ｚの座標方向に沿って）内に傾斜を誘
導できる。先に説明の通り、このように急速に変化する
磁束は、磁極片１８を構成する近似の電気導体材料に影
響し、それによって対向渦電流が発生し、従ってその渦
電流に応じた対向磁束を誘起させる。その結果は、実際
には、傾斜磁界コイル２０にパルス電流の供給を開始し
てから所望の傾斜磁界の最終レベルに到達するまで必要
以上の時間を要するのである。
８に典型的例として極めて近接して配置された略図を示
す。適当な大きさと時間調節をしたパルス電流を適当に
供給（通常電源は図示せず）すると、傾斜磁界コイル２
０が、前記撮像域１６内の静磁界Ｂｏ（例えば、図１に
示されたｘ、ｙ、ｚの座標方向に沿って）内に傾斜を誘
導できる。先に説明の通り、このように急速に変化する
磁束は、磁極片１８を構成する近似の電気導体材料に影
響し、それによって対向渦電流が発生し、従ってその渦
電流に応じた対向磁束を誘起させる。その結果は、実際
には、傾斜磁界コイル２０にパルス電流の供給を開始し
てから所望の傾斜磁界の最終レベルに到達するまで必要
以上の時間を要するのである。
【００２９】同類のＭＲＩ用磁界発生装置を図２に示す
が、それには、静磁界Ｂｏを発生させる電磁コイル２２
と鉄心１１が設けられる。この装置には、必要に応じ、
永久磁石構成体を備えることもできる。他の点において
は、図２のＭＲＩ用磁界発生装置構造体を、本発明の範
囲内で図１の構造と本質的に同様に構成してもよい（継
鉄１３、永久磁石構成体１５、磁極片１８’、傾斜磁界
コイル２０’などを含め）。一方、極低温磁石、環状電
磁石、および他の磁気回路部材を本発明により採用して
も差支えない。
が、それには、静磁界Ｂｏを発生させる電磁コイル２２
と鉄心１１が設けられる。この装置には、必要に応じ、
永久磁石構成体を備えることもできる。他の点において
は、図２のＭＲＩ用磁界発生装置構造体を、本発明の範
囲内で図１の構造と本質的に同様に構成してもよい（継
鉄１３、永久磁石構成体１５、磁極片１８’、傾斜磁界
コイル２０’などを含め）。一方、極低温磁石、環状電
磁石、および他の磁気回路部材を本発明により採用して
も差支えない。
【００３０】図３のグラフで示すように、傾斜磁界発生
用のパルス電流の開始からの相対的応答時間（例えば所
望の傾斜磁界が得られる最終応答の９０％を達成するた
め）は、磁極片を構成する磁性材料の積層方向の幅（厚
さ）に直接関係するものとなっている。詳述すれば、積
層方向の幅が僅かに０．０３０インチ（０．７ｍｍ）と
いう明らかに従来の知識による薄板を用いた場合、１マ
イクロセカンドで９０％の応答時間を達成できることが
わかった。
用のパルス電流の開始からの相対的応答時間（例えば所
望の傾斜磁界が得られる最終応答の９０％を達成するた
め）は、磁極片を構成する磁性材料の積層方向の幅（厚
さ）に直接関係するものとなっている。詳述すれば、積
層方向の幅が僅かに０．０３０インチ（０．７ｍｍ）と
いう明らかに従来の知識による薄板を用いた場合、１マ
イクロセカンドで９０％の応答時間を達成できることが
わかった。
【００３１】一方、１ｃｍ（すなわち、１０ｍｍ）の積
層方向の幅を有する磁性材料を用いた場合０．５ミリセ
カンドで、９０％応答時間を達成できることがわかっ
た。０．５ミリセカンドといった応答時間は、傾斜磁界
調整に関する限り、大抵のＭＲＩ撮像の操作順序に十分
であるので、相当に幅広い積層を用い、それでもなお、
ＭＲＩ用磁界発生装置の積層磁極片内の渦電流を有効に
調整できることになる。積層幅と応答時間との関係が厳
密に直線状でなくても（便宜上図３に示すように）、積
層方向の幅の増大に従い応答時間も増加し、逆も同じで
あることがわかった。
層方向の幅を有する磁性材料を用いた場合０．５ミリセ
カンドで、９０％応答時間を達成できることがわかっ
た。０．５ミリセカンドといった応答時間は、傾斜磁界
調整に関する限り、大抵のＭＲＩ撮像の操作順序に十分
であるので、相当に幅広い積層を用い、それでもなお、
ＭＲＩ用磁界発生装置の積層磁極片内の渦電流を有効に
調整できることになる。積層幅と応答時間との関係が厳
密に直線状でなくても（便宜上図３に示すように）、積
層方向の幅の増大に従い応答時間も増加し、逆も同じで
あることがわかった。
【００３２】同時に、製造費が積層方向の幅に反比例す
る一方、機械的強さや頑丈さが、磁気効率と同様、積層
幅に直接関係することが観測される（図４に示す）。
る一方、機械的強さや頑丈さが、磁気効率と同様、積層
幅に直接関係することが観測される（図４に示す）。
【００３３】従って、既にわかったように、ＭＲＩ用磁
界発生装置の磁極片に相対的に幅広いバー状磁性材料か
らなる積層体を用いることで、製造費の低減、機械的強
さと頑丈さの増大、および磁気効率の増大ができる一
方、同時に、傾斜磁界パルス操作の適時性に影響をもた
らす渦電流の悪影響を効率よく制御することがことがで
きる。
界発生装置の磁極片に相対的に幅広いバー状磁性材料か
らなる積層体を用いることで、製造費の低減、機械的強
さと頑丈さの増大、および磁気効率の増大ができる一
方、同時に、傾斜磁界パルス操作の適時性に影響をもた
らす渦電流の悪影響を効率よく制御することがことがで
きる。
【００３４】図５に示された積層磁極片（積層磁気回路
部材）の実施例において、バー状で、相対的に幅広（例
えば、１ｃｍ）の磁性材料（以下フラットバーと云う）
４４の積層体からなる２つの層４０と４２を用いてい
る。図示のように、第１磁極片層４０のフラットバー４
４は、第２磁極片層４２におけるフラットバー４４に対
し適当な角度（例えば、好ましくは９０度）をつけて配
列させる。
部材）の実施例において、バー状で、相対的に幅広（例
えば、１ｃｍ）の磁性材料（以下フラットバーと云う）
４４の積層体からなる２つの層４０と４２を用いてい
る。図示のように、第１磁極片層４０のフラットバー４
４は、第２磁極片層４２におけるフラットバー４４に対
し適当な角度（例えば、好ましくは９０度）をつけて配
列させる。
【００３５】各々のフラットバー４４（図６参照）の厚
みが約１ｃｍであるので、１ｍ直径の磁極片にはほぼ１
００個が必要となるであろう（すなわち、好ましい実施
例におけるように１．５ｍ磁極片にはわずか約１５０個
が必要）。従って、数千もの相対的に薄い板を、従来の
方法で用いる代りに、相対的に厚みのあるバー状磁性材
料を用いると、必要とされる積層数はきわめて少い数で
すむ。
みが約１ｃｍであるので、１ｍ直径の磁極片にはほぼ１
００個が必要となるであろう（すなわち、好ましい実施
例におけるように１．５ｍ磁極片にはわずか約１５０個
が必要）。従って、数千もの相対的に薄い板を、従来の
方法で用いる代りに、相対的に厚みのあるバー状磁性材
料を用いると、必要とされる積層数はきわめて少い数で
すむ。
【００３６】さらに、粘着絶縁テープ片４６、４８を、
前記フラットバー（例えば図６参照）の少くともいくつ
かの上の所定の位置に採用することで、互いのフラット
バーの積層間に均一にどちらかと言えば小さい隙間を施
して、これらのフラットバー４４を容易に層内に並設さ
せるように配置することができる。例えば、それらを支
持用環状骨材５２内に都合よく配列できる。
前記フラットバー（例えば図６参照）の少くともいくつ
かの上の所定の位置に採用することで、互いのフラット
バーの積層間に均一にどちらかと言えば小さい隙間を施
して、これらのフラットバー４４を容易に層内に並設さ
せるように配置することができる。例えば、それらを支
持用環状骨材５２内に都合よく配列できる。
【００３７】磁極片５０を構成する下部の支持用環状骨
材５２が、Ｌ字形断面の形状（例えば、図７と８に示す
通り）を有し、前記フラットバー４４の端部に噛合い切
欠き端４７を有すれば、前記第１磁極片層４０を形成す
る場合、比較的に容易に前記フラットバー４４を支持用
環状骨材５２内に適当に間違なく整列させることができ
る。
材５２が、Ｌ字形断面の形状（例えば、図７と８に示す
通り）を有し、前記フラットバー４４の端部に噛合い切
欠き端４７を有すれば、前記第１磁極片層４０を形成す
る場合、比較的に容易に前記フラットバー４４を支持用
環状骨材５２内に適当に間違なく整列させることができ
る。
【００３８】隣接するフラットバー間の適当な離間は、
ただ絶縁粘着テープ片４６、４８を１つおきに前記フラ
ットバーに設けさえすれば達成できる（しかし、好まし
くは、各々のフラットバーの少くとも一端に絶縁テープ
片４８を備え、それによって渦電流が前記フラットバー
と支持用環状骨材５２を通る可能性を防止させる）。な
お、明細書において、「下部」又は「底部」若くは「頂
点」又は「上部」などの表示は、磁極片を地面に関して
多くの異なる方位に取り付けができるので、単に相対的
位置関係を説明するに過ぎない。
ただ絶縁粘着テープ片４６、４８を１つおきに前記フラ
ットバーに設けさえすれば達成できる（しかし、好まし
くは、各々のフラットバーの少くとも一端に絶縁テープ
片４８を備え、それによって渦電流が前記フラットバー
と支持用環状骨材５２を通る可能性を防止させる）。な
お、明細書において、「下部」又は「底部」若くは「頂
点」又は「上部」などの表示は、磁極片を地面に関して
多くの異なる方位に取り付けができるので、単に相対的
位置関係を説明するに過ぎない。
【００３９】図示した実施例において、固定用ブロック
５４は、前記支持用環状骨材５２内の４つの等間隔で離
間する位置に取り付けられ、それによって台形断面（又
は、矩形断面）磁性材料からなる磁界調整用環状骨材５
６を配置させる。好ましくは、ねじ込み式のボルト接合
具５８が支持用環状骨材５２と磁界調整用環状骨材５６
を互いにクランプすることである（ボルト接合具５８が
好ましくは、磁界調整用環状骨材５６から、例えば絶縁
ワッシャ又はスリーブ等により電気的に遮断されるこ
と）。
５４は、前記支持用環状骨材５２内の４つの等間隔で離
間する位置に取り付けられ、それによって台形断面（又
は、矩形断面）磁性材料からなる磁界調整用環状骨材５
６を配置させる。好ましくは、ねじ込み式のボルト接合
具５８が支持用環状骨材５２と磁界調整用環状骨材５６
を互いにクランプすることである（ボルト接合具５８が
好ましくは、磁界調整用環状骨材５６から、例えば絶縁
ワッシャ又はスリーブ等により電気的に遮断されるこ
と）。
【００４０】前記支持用環状骨材５２と磁界調整用環状
骨材５６の円周方向の渦電流の発生防止のため、少くと
も磁界調整用環状骨材５６の電気導通を前記円周方向の
少くとも１つのスリット５３の点において遮断すること
が好ましい。
骨材５６の円周方向の渦電流の発生防止のため、少くと
も磁界調整用環状骨材５６の電気導通を前記円周方向の
少くとも１つのスリット５３の点において遮断すること
が好ましい。
【００４１】製造方法の一実施例において、粘着絶縁テ
ープスペーサ、例えばテープ片４６と４８を少くともい
くつかのフラットバー４４に貼付する。第１磁極片層４
０は前記フラットバー４４を並列するように（例えば、
図７に示すように下部環状骨材５２内に）集成する。そ
の後、前記フラットバーの積層体からなる第２磁極片層
４２を、前記第１磁極片層４０の上部に離間して配置す
る。そこで、硬化性液状絶縁充填剤（例えば、エポキシ
樹脂６０のような合成樹脂）を、各々の層４０と４２の
積層の間と同様に、各層内のフラットバー４４の各々の
間の隙間のすべてに一杯に注入する。
ープスペーサ、例えばテープ片４６と４８を少くともい
くつかのフラットバー４４に貼付する。第１磁極片層４
０は前記フラットバー４４を並列するように（例えば、
図７に示すように下部環状骨材５２内に）集成する。そ
の後、前記フラットバーの積層体からなる第２磁極片層
４２を、前記第１磁極片層４０の上部に離間して配置す
る。そこで、硬化性液状絶縁充填剤（例えば、エポキシ
樹脂６０のような合成樹脂）を、各々の層４０と４２の
積層の間と同様に、各層内のフラットバー４４の各々の
間の隙間のすべてに一杯に注入する。
【００４２】前記液状充填剤材料がその固化状態に硬化
すると直ちに、前記フラットバー全体が機械的に一体且
つ頑丈で、積層の位置変化、対応磁界収差と可聴雑音又
はそのいずれかの誘起なしに、強力なＭＲＩ磁気力に抵
抗し得るものになる。そこで前記台形断面を有する磁界
調整用環状骨材５６をあてがって、正しい位置にボルト
締めして組立作業を終了する。
すると直ちに、前記フラットバー全体が機械的に一体且
つ頑丈で、積層の位置変化、対応磁界収差と可聴雑音又
はそのいずれかの誘起なしに、強力なＭＲＩ磁気力に抵
抗し得るものになる。そこで前記台形断面を有する磁界
調整用環状骨材５６をあてがって、正しい位置にボルト
締めして組立作業を終了する。
【００４３】永久磁石には、フェライト磁石、アルニコ
磁石、希土類磁石、好ましい場合には、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系
磁石を用いることができる（好ましい実施例におけるよ
うに）。軽希土類元素（例えば、ＮｄおよびＰｒ系又は
そのいずれか）を希土類材料Ｒとして用いても差支えな
い。前記フラットバーは、炭素鋼、軟鉄、純鉄又は好ま
しいものとしてその種の他のもので製作してもよいが、
好ましい実施例においては炭素鋼が用いられる。この実
施例では、ボルト接合具５８はステンレス鋼製で、前記
上部の磁界調整用環状骨材５６から電気的に遮断され
る。又、市販の低損失エポキシであればなんでも、絶縁
充填材料６０に用いることができる。粘着性絶縁テープ
片も適当な厚みを有し、前記フラットバーの間（例え
ば、層の間と、所定層の積層間の双方）に離間する所望
の隙間を形成させるようなものであればなんでもよい。
この所望の隙間は、前記液状の充填材料の粘度に左右さ
れる。好ましい実施例においては、フラットバー間の隙
間は、ほぼ１ｍｍで、使用の粘着性絶縁テープ片はガラ
ス繊維テープであった。
磁石、希土類磁石、好ましい場合には、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系
磁石を用いることができる（好ましい実施例におけるよ
うに）。軽希土類元素（例えば、ＮｄおよびＰｒ系又は
そのいずれか）を希土類材料Ｒとして用いても差支えな
い。前記フラットバーは、炭素鋼、軟鉄、純鉄又は好ま
しいものとしてその種の他のもので製作してもよいが、
好ましい実施例においては炭素鋼が用いられる。この実
施例では、ボルト接合具５８はステンレス鋼製で、前記
上部の磁界調整用環状骨材５６から電気的に遮断され
る。又、市販の低損失エポキシであればなんでも、絶縁
充填材料６０に用いることができる。粘着性絶縁テープ
片も適当な厚みを有し、前記フラットバーの間（例え
ば、層の間と、所定層の積層間の双方）に離間する所望
の隙間を形成させるようなものであればなんでもよい。
この所望の隙間は、前記液状の充填材料の粘度に左右さ
れる。好ましい実施例においては、フラットバー間の隙
間は、ほぼ１ｍｍで、使用の粘着性絶縁テープ片はガラ
ス繊維テープであった。
【００４４】単一の積層体層は、渦電流の有意の減衰を
付与するが、９０度異なる角度に配列した２つの層は、
このような集成で、さらに機械的に頑丈な集成を付与し
且つ又、渦電流作用のさらに等方性の分布を付与する傾
向があるので、現在のところ好ましい。磁極片中央部の
一部破断した斜視図を図９に示す。図のように、ここで
は、粘着テープ片４６と硬化充填剤が前記フラットバー
４４を均等に分割し、互いに絶縁している一方、全構成
を頑丈に統合している。
付与するが、９０度異なる角度に配列した２つの層は、
このような集成で、さらに機械的に頑丈な集成を付与し
且つ又、渦電流作用のさらに等方性の分布を付与する傾
向があるので、現在のところ好ましい。磁極片中央部の
一部破断した斜視図を図９に示す。図のように、ここで
は、粘着テープ片４６と硬化充填剤が前記フラットバー
４４を均等に分割し、互いに絶縁している一方、全構成
を頑丈に統合している。
【００４５】前記支持用環状骨材５２を、例えば、組立
を容易にするため４つの分離副部材の集成で構成しても
よい。この支持用環状骨材を用いて、エポキシ樹脂６０
の流し作業中の案内の助けとすることが好ましい。この
製造技術を用いて、フラットバー間の絶縁と、積層体の
すべての内部結合とを同時にもたらすことができる。
を容易にするため４つの分離副部材の集成で構成しても
よい。この支持用環状骨材を用いて、エポキシ樹脂６０
の流し作業中の案内の助けとすることが好ましい。この
製造技術を用いて、フラットバー間の絶縁と、積層体の
すべての内部結合とを同時にもたらすことができる。
【００４６】接着離間テープも、薄手ポリエチレンテー
プ又は他の同種のものにして、フラットバー間の所望の
小隙間をフラットバーの整列層になるよう形成してから
製造作業の流し工程に入ることができる。好ましくは、
前記フラットバー間の隙間を、前記製造作業の流し工程
中の充填剤粘度を考慮して可能な限り小さくする（従っ
て、磁気回路の能力損失を最小限に止める）ことが好ま
しい。
プ又は他の同種のものにして、フラットバー間の所望の
小隙間をフラットバーの整列層になるよう形成してから
製造作業の流し工程に入ることができる。好ましくは、
前記フラットバー間の隙間を、前記製造作業の流し工程
中の充填剤粘度を考慮して可能な限り小さくする（従っ
て、磁気回路の能力損失を最小限に止める）ことが好ま
しい。
【００４７】フラットバーからなる積層体を３層以上に
することは、好ましい場合はもちろん用いて差支えな
い。円形の磁極片を用いて、磁束を前記ＭＲＩ用撮像域
を画定する空隙内に集中する一方、実質的に均一且つ安
定した磁界をその中に保持する。従って、前記磁界調整
用環状骨材からなる環状突起を前記空隙に面する周辺部
分上に形成することが好ましい。
することは、好ましい場合はもちろん用いて差支えな
い。円形の磁極片を用いて、磁束を前記ＭＲＩ用撮像域
を画定する空隙内に集中する一方、実質的に均一且つ安
定した磁界をその中に保持する。従って、前記磁界調整
用環状骨材からなる環状突起を前記空隙に面する周辺部
分上に形成することが好ましい。
【００４８】前記フラットバーを多種類のバルク材料、
例えば炭素鋼（これは容易に入手できる）、他の積層材
料や、均質材料の複合材料から選ぶことができる。しか
し、フラットバー素材の厚みが薄すぎる場合、機械加工
が困難になることがあるため、好ましくは、その厚みを
９乃至１２ｍｍとして使用し、それによって、どの層に
用いるフラットバーの合計数も、わずか１００乃至１５
０個といったところ（例えば、ほぼ１乃至１．５ｍ直径
片に対し）になるようにすることができる。
例えば炭素鋼（これは容易に入手できる）、他の積層材
料や、均質材料の複合材料から選ぶことができる。しか
し、フラットバー素材の厚みが薄すぎる場合、機械加工
が困難になることがあるため、好ましくは、その厚みを
９乃至１２ｍｍとして使用し、それによって、どの層に
用いるフラットバーの合計数も、わずか１００乃至１５
０個といったところ（例えば、ほぼ１乃至１．５ｍ直径
片に対し）になるようにすることができる。
【００４９】前記支持用環状骨材に多数のスリットを形
成する場合（その円周方向に渦電流の発生を防止するた
め）、このことは、反対に組立を困難にする傾向があ
る。従って、好ましい実施例においては、幅寸法が約２
乃至４ｍｍの単一スリット５３を形成する。フラットバ
ーを所望の形状に鋳造する場合（例えば、長さが適当
で、切欠き端４７等を有する）、必要に応じてフラット
バーの仕上げ機械加工は、すべての製造作業と一緒に省
略しても差支えない。
成する場合（その円周方向に渦電流の発生を防止するた
め）、このことは、反対に組立を困難にする傾向があ
る。従って、好ましい実施例においては、幅寸法が約２
乃至４ｍｍの単一スリット５３を形成する。フラットバ
ーを所望の形状に鋳造する場合（例えば、長さが適当
で、切欠き端４７等を有する）、必要に応じてフラット
バーの仕上げ機械加工は、すべての製造作業と一緒に省
略しても差支えない。
【００５０】上記に検討した好ましい実施例において
は、エポキシ樹脂６０のフラットバー４４への注入に先
立ち、それらを支持用環状骨材５２内に設置しておく。
しかし、第１層だけをすませて前記注入工程を実施する
（もちろん、その後、第２層を正しい位置において次の
注入工程がつづく）ことも可能である。又別の例とし
て、磁界調整用環状骨材５６も正しい位置にボルト締め
してから注入工程に入る。簡単に言えば、フラットバー
と、磁界調整用環状骨材とを、液状充填材料の注入（こ
れは後に固相に硬化する）と共に整列させる組立順序は
数多い。
は、エポキシ樹脂６０のフラットバー４４への注入に先
立ち、それらを支持用環状骨材５２内に設置しておく。
しかし、第１層だけをすませて前記注入工程を実施する
（もちろん、その後、第２層を正しい位置において次の
注入工程がつづく）ことも可能である。又別の例とし
て、磁界調整用環状骨材５６も正しい位置にボルト締め
してから注入工程に入る。簡単に言えば、フラットバー
と、磁界調整用環状骨材とを、液状充填材料の注入（こ
れは後に固相に硬化する）と共に整列させる組立順序は
数多い。
【００５１】第１磁極片層４０と第２磁極片層４２の両
層を整列させてから注入工程に入る時、結果としてでき
る磁極構成体は、非積層バルク材料で構成された先行技
術の磁極片の機械的強さに少くとも等しい機械的強さを
示すものである。さらにこの手順はＭＲＩ用磁界発生装
置の磁極構成体の集成を容易にする。
層を整列させてから注入工程に入る時、結果としてでき
る磁極構成体は、非積層バルク材料で構成された先行技
術の磁極片の機械的強さに少くとも等しい機械的強さを
示すものである。さらにこの手順はＭＲＩ用磁界発生装
置の磁極構成体の集成を容易にする。
【００５２】先行技術の非積層型の磁極片を用いたＭＲ
Ｉ用磁界発生装置における所望の傾斜磁界９０％を達成
するパルス開始に必要な応答時間が３乃至５ミリセカン
ドと多いのに比べ、前記実施例のフラットバーにおいて
は、約０．８ミリセカンドで９０％応答時間が観測され
た。
Ｉ用磁界発生装置における所望の傾斜磁界９０％を達成
するパルス開始に必要な応答時間が３乃至５ミリセカン
ドと多いのに比べ、前記実施例のフラットバーにおいて
は、約０．８ミリセカンドで９０％応答時間が観測され
た。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフラット
バーを用いて積層される磁極片（積層磁気回路部材）を
用いたＭＲＩ用磁界発生装置、特に磁極片は製造が容易
で、そのうえ大きい磁気力に対する抵抗力（機械的強
度）、ＭＲＩ撮像量内に相対的に均一の磁界分布を保持
する能力があると共に、渦電流の十分な低減ができ、そ
れによって設定される傾斜磁界コイル電流の急速な変化
を十分行えることを特徴とする。
バーを用いて積層される磁極片（積層磁気回路部材）を
用いたＭＲＩ用磁界発生装置、特に磁極片は製造が容易
で、そのうえ大きい磁気力に対する抵抗力（機械的強
度）、ＭＲＩ撮像量内に相対的に均一の磁界分布を保持
する能力があると共に、渦電流の十分な低減ができ、そ
れによって設定される傾斜磁界コイル電流の急速な変化
を十分行えることを特徴とする。
【図１】本発明による積層磁極片を用いたＭＲＩ用磁界
発生装置の部分断側面図である。
発生装置の部分断側面図である。
【図２】他の実施例の部分断側面図である。
【図３】積層方向の厚みと、ＭＲＩ用磁極片中の渦電流
により起こるパルス傾斜磁界の９０％応答時間限度との
間の直接関係を略図的に示したグラフである。
により起こるパルス傾斜磁界の９０％応答時間限度との
間の直接関係を略図的に示したグラフである。
【図４】磁極片を構成する磁性材料の積層方向の厚み
と、ＭＲＩ用磁極片の製造費間の逆関係（強さと磁気効
率の直接関係も同様）を示すグラフである。
と、ＭＲＩ用磁極片の製造費間の逆関係（強さと磁気効
率の直接関係も同様）を示すグラフである。
【図５】本発明のＭＲＩ用磁界発生装置に用いる磁極片
の上面、部分破断図である。
の上面、部分破断図である。
【図６】図５実施例の下部層で用いられるフラットバー
の切欠き端の詳細な部分斜視図である。
の切欠き端の詳細な部分斜視図である。
【図７】本発明の製造方法における最初の工程での図５
の実施例の断面図である。
の実施例の断面図である。
【図８】本発明方法における次の工程での図５の実施例
の断面図である。
の断面図である。
【図９】図５の完成磁極片の中心部における一部破断し
た斜視図である。
た斜視図である。
１０ 永久磁石構成体 １１ 鉄心 １２ 継鉄 １３ 継鉄 １４ 継鉄 １５ 永久磁石構成体 １６ 撮像域 １８ 磁極片 １８’ 磁極片 ２０ 傾斜磁界コイル ２０’ 傾斜磁界コイル ２２ 電磁コイル ４０ 第１磁極片層 ４２ 第２磁極片層 ４４ フラットバー ４６ 粘着絶縁テープ片 ４７ 切欠き端 ４８ 粘着絶縁テープ片 ５０ 磁極片 ５２ 支持用環状骨材 ５３ 単一スリット ５４ 固定用ブロック ５６ 磁界調整用環状骨材 ５８ ねじ込みボルト接合具 ６０ エポキシ樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 重生 兵庫県西ノ宮市浜甲子園１−３−10 (56)参考文献 実開 平２−91322（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 5/055
Claims (3)
- 【請求項１】 空隙を形成して対向する一対の磁極片を
有し、該空隙に磁界を発生させるＭＲＩ用磁界発生装置
において、前記磁極片が複数のバー状磁性材料の積層体
と支持用環状骨材を有し、該積層体が、複数のバー状磁
性材料を互いに電気的に絶縁するとともに支持用環状骨
材の内周部に各々バー状磁性材料の端部を整列載置して
磁極片の対向方向と直交する方向に積層して一体化さ
れ、前記バー状磁性材料の個々の積層方向の幅が２ｍｍ
以上であるＭＲＩ用磁界発生装置。 - 【請求項２】 請求項１において、支持用環状骨材の内
周部に整列載置する複数のバー状磁性材料の積層体の空
隙対向面に、バー状磁性材料の積層方向が互いに９０度
異なるように該積層体を段積みしたＭＲＩ用磁界発生装
置。 - 【請求項３】 空隙を形成して対向する一対の磁極片を
有し、該空隙に磁界を発生させるＭＲＩ用磁界発生装置
の製法において、絶縁スペーサ用材料をバー状磁性材料
の所定部分に施す工程と、前記バー状磁性材料が層中で
並列するよう、又前記絶縁スペーサ用材料が各々バー状
磁性材料をその隣接するバー状磁性材料から絶縁且つ離
間するよう配置する工程と、硬化性液状絶縁充填剤から
なる接着材料を前記集成バー状磁性材料全面に亘り且
つ、前記バー状磁性材料間の空隙に流入させて、前記絶
縁充填剤からなる接着材料が硬化して固相になった後、
前記バー状磁性材料を一体化する工程と、からなるＭＲ
Ｉ用磁界発生装置の製法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US54611290A | 1990-07-02 | 1990-07-02 | |
| US546112 | 1990-07-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04288137A JPH04288137A (ja) | 1992-10-13 |
| JP2808198B2 true JP2808198B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=24178921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3185507A Expired - Fee Related JP2808198B2 (ja) | 1990-07-02 | 1991-06-29 | Ｍｒｉ用磁界発生装置とその製法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5317297A (ja) |
| JP (1) | JP2808198B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005205205A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-08-04 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 磁気共鳴イメージング磁場発生器 |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335623B1 (en) | 1992-12-18 | 2002-01-01 | Fonar Corporation | MRI apparatus |
| EP0645641B1 (en) * | 1993-09-29 | 1999-06-16 | Oxford Magnet Technology Limited | Improvements in or relating to MRI magnets |
| JPH0831635A (ja) | 1994-07-08 | 1996-02-02 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
| GB2294120A (en) * | 1994-09-22 | 1996-04-17 | Univ California | Eddy current-less pole tips for MRI magnets |
| EP0998876B1 (en) * | 1998-04-14 | 2007-12-12 | Hitachi Metals, Limited | Magnetic field generating device for mri |
| US6259252B1 (en) | 1998-11-24 | 2001-07-10 | General Electric Company | Laminate tile pole piece for an MRI, a method manufacturing the pole piece and a mold bonding pole piece tiles |
| US6150819A (en) * | 1998-11-24 | 2000-11-21 | General Electric Company | Laminate tiles for an MRI system and method and apparatus for manufacturing the laminate tiles |
| DE19854483B4 (de) | 1998-11-25 | 2005-02-24 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes in einem Luftspalt |
| JP3705995B2 (ja) * | 2000-04-19 | 2005-10-12 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 勾配コイル製造方法および勾配コイル並びに磁気共鳴撮影装置 |
| JPWO2001095460A1 (ja) * | 2000-06-09 | 2004-01-15 | 住友特殊金属株式会社 | 一体化磁石体およびそれを組み込んだモーター |
| US6822449B1 (en) * | 2000-11-22 | 2004-11-23 | Fonar Corporation | Ferromagnetic frame with laminated carbon steel |
| US6518867B2 (en) * | 2001-04-03 | 2003-02-11 | General Electric Company | Permanent magnet assembly and method of making thereof |
| US6662434B2 (en) | 2001-04-03 | 2003-12-16 | General Electric Company | Method and apparatus for magnetizing a permanent magnet |
| US7701209B1 (en) | 2001-10-05 | 2010-04-20 | Fonar Corporation | Coils for horizontal field magnetic resonance imaging |
| US7906966B1 (en) | 2001-10-05 | 2011-03-15 | Fonar Corporation | Quadrature foot coil antenna for magnetic resonance imaging |
| US20040019271A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-01-29 | General Electric Company | Pole pieces for magnetic resonance imaging systems |
| AU2003269647B2 (en) * | 2002-11-25 | 2007-08-09 | Danfoss A/S | Power supply circuit of a high speed electric motor |
| JP2004261585A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-24 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 円形ポールピース、積層ブロックの製造方法およびｍｒｉ装置 |
| JP4051301B2 (ja) * | 2003-02-12 | 2008-02-20 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 円形ポールピースおよびｍｒｉ装置 |
| ITSV20030011A1 (it) * | 2003-03-31 | 2004-10-01 | Esaote Spa | Struttura magnetica per macchine di acquisiszione di |
| US20050062572A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-03-24 | General Electric Company | Permanent magnet alloy for medical imaging system and method of making |
| US7148689B2 (en) | 2003-09-29 | 2006-12-12 | General Electric Company | Permanent magnet assembly with movable permanent body for main magnetic field adjustable |
| US7423431B2 (en) * | 2003-09-29 | 2008-09-09 | General Electric Company | Multiple ring polefaceless permanent magnet and method of making |
| US7218195B2 (en) * | 2003-10-01 | 2007-05-15 | General Electric Company | Method and apparatus for magnetizing a permanent magnet |
| US6937018B2 (en) * | 2003-10-31 | 2005-08-30 | General Electric Company | Systems and methods for fabricating pole pieces for magnetic resonance imaging systems |
| JP2008514299A (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | フォーナー・コーポレイション | 磁気共鳴撮像システム、装置および関連する方法 |
| US8401615B1 (en) | 2004-11-12 | 2013-03-19 | Fonar Corporation | Planar coil flexion fixture for magnetic resonance imaging and use thereof |
| US9386939B1 (en) | 2007-05-10 | 2016-07-12 | Fonar Corporation | Magnetic resonance imaging of the spine to detect scoliosis |
| US8599215B1 (en) | 2008-05-07 | 2013-12-03 | Fonar Corporation | Method, apparatus and system for joining image volume data |
| CN102403081B (zh) | 2010-09-17 | 2015-02-11 | 通用电气公司 | 磁体组件及其制造方法 |
| US9279871B2 (en) | 2011-12-20 | 2016-03-08 | General Electric Company | System and apparatus for compensating for magnetic field distortion in an MRI system |
| US9322892B2 (en) | 2011-12-20 | 2016-04-26 | General Electric Company | System for magnetic field distortion compensation and method of making same |
| US9274188B2 (en) | 2012-11-30 | 2016-03-01 | General Electric Company | System and apparatus for compensating for magnetic field distortion in an MRI system |
| US9766310B1 (en) | 2013-03-13 | 2017-09-19 | Fonar Corporation | Method and apparatus for magnetic resonance imaging of the cranio-cervical junction |
| AU2015311825B2 (en) * | 2014-09-05 | 2019-01-17 | Hyperfine Operations, Inc. | Low field magnetic resonance imaging methods and apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8402250A (nl) * | 1984-07-17 | 1986-02-17 | Philips Nv | Kernspin resonantie apparaat met een rechthoekig permanent magnetische magneet. |
| FR2605449B1 (fr) * | 1986-10-17 | 1988-12-02 | Thomson Cgr | Bloc magnetique a aimantation ajustable pour la production d'un champ magnetique permanent dans une zone d'interet |
-
1991
- 1991-06-29 JP JP3185507A patent/JP2808198B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-26 US US08/141,701 patent/US5317297A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005205205A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-08-04 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 磁気共鳴イメージング磁場発生器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5317297A (en) | 1994-05-31 |
| JPH04288137A (ja) | 1992-10-13 |
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