JP3653253B2

JP3653253B2 - 磁界発生装置

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Publication number: JP3653253B2
Application number: JP2002057766A
Authority: JP
Inventors: 雅昭青木; 剛津崎
Original assignee: Neomax Co Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-07-31
Also published as: JP2002325745A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は磁界発生装置に関し、より特定的には、ＭＲＩ用の磁界発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲＩ用磁界発生装置において漏れ磁束を低減する技術の一例が実公平５−４１５３０号に開示されている。ここでは、板状継鉄の主面において、その裏面側に着設してある永久磁石構成体の外周相当位置に環状に８個のフェライト磁石からなるシールド用磁石を配置することによって、漏れ磁束の発生が抑制される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この関連技術では、０．３Ｔ以上という高磁界を発生するＭＲＩ用磁界発生装置において、漏れ磁束を効果的に抑制することは難しい。このような高磁界を発生させるＭＲＩ用磁界発生装置を開放型に構成する場合も漏れ磁束を効果的に抑制することは難しい。
また、上述の関連技術では、シールド用磁石は磁界発生装置の外側に露出しているので、組立中および輸送中に工具・チェーン等の磁性体を引きつける可能性がある。このようなことが発生すると、シールド用磁石自体が焼結体であるので吸引時にシールド用磁石が破損する可能性がある。また、吸引されてシールド用磁石に貼り付いた磁性体が大きい場合には人力では取り外せないという問題も生じる。
【０００４】
さらに、最近のＭＲＩ用磁界発生装置は脚部を有している。この脚部は磁性体からなり、板状継鉄の主面にシールド用磁石を接着した後に取り付けられるが、脚部がシールド用磁石に吸引されて作業者が危険にさらされる場合がある。
上述の弊害は、磁石重量を軽くするため磁力の強い希土類焼結磁石をシールド用磁石に使用した場合に顕著である。
【０００５】
また近年、装置前方に磁界発生空間の中心からみて連続して１５０度以上の開放部を有する磁界発生装置が提案され普及しつつある。このような装置では、開放部において磁束の漏れが大きくなる。装置の軽量化を図るために装置前方を斜面状に構成する場合や、０．３Ｔ以上の強磁界を発生させる磁界発生装置では、この問題はより顕著となる。装置前方の板状継鉄を厚くすればある程度漏れ磁束は少なくなるが、連続して１５０度以上の開放部を有する磁界発生装置では、支持構造が不安定であり板状継鉄を厚くすることはできない。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、漏れ磁束換言すれば磁界発生装置の外側に発生する不要な磁界をより効果的に抑制できる、磁界発生装置を提供することである。
この発明の他の目的は、シールド用磁石の破損を防止できる、磁界発生装置を提供することである。
この発明のその他の目的は、安全に組み立て作業を行える、磁界発生装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の磁界発生装置は、空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、一対の板状継鉄を磁気的に結合する２本以下の支持継鉄、一対の板状継鉄のそれぞれの対向する一方主面に配置される永久磁石、少なくとも一方の板状継鉄の他方主面の開放側前方と後方とにそれぞれ設けられる第１のシールド用磁石と第２のシールド用磁石、板状継鉄と第１のシールド用磁石との間に介挿される第１のスペーサー、および板状継鉄と第２のシールド用磁石との間に介挿される第２のスペーサーを備える。
請求項２に記載の磁界発生装置は、空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、一対の板状継鉄のそれぞれの対向する一方主面に配置される永久磁石、少なくとも一方の板状継鉄の他方主面に設けられるシールド用磁石、板状継鉄とシールド用磁石との間に介挿されるスペーサー、およびシールド用磁石に設けられるカバー部材を備える。
【０００８】
請求項３に記載の磁界発生装置は、請求項２に記載の磁界発生装置において、カバー部材は非磁性部材であることを特徴とする。
請求項４に記載の磁界発生装置は、請求項３に記載の磁界発生装置において、カバー部材の外側表面とシールド用磁石の表面との間の距離が２ｍｍ以上に設定されることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の磁界発生装置は、空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、一対の板状継鉄のそれぞれの対向する一方主面に配置される永久磁石、少なくとも一方の板状継鉄の他方主面に設けられるシールド用磁石、板状継鉄とシールド用磁石との間に介挿されるスペーサー、およびシールド用磁石が設けられる板状継鉄の他方主面に形成される非磁性の脚部を備える。
請求項６に記載の磁界発生装置は、空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、一対の板状継鉄のそれぞれの対向する一方主面に配置される永久磁石、一対の板状継鉄を磁気的に結合し、永久磁石間の均一磁界空間の中心からみて連続して１５０度以上の開放角度を有する開放部を形成するように設けられる支持継鉄、少なくとも一方の板状継鉄の開放部に対応する他方主面に設けられるシールド用磁石、および板状継鉄とシールド用磁石との間に介挿されるスペーサーを備える。
【００１０】
請求項７に記載の磁界発生装置は、請求項６に記載の磁界発生装置において、板状継鉄が薄くなるように板状継鉄の他方主面は斜面を有し、斜面にシールド用磁石が設けられることを特徴とする。
請求項８に記載の磁界発生装置は、請求項６または７に記載の磁界発生装置において、均一磁界空間に０．３Ｔ以上の磁界が発生されることを特徴とする。
請求項９に記載の磁界発生装置は、請求項１から８のいずれかに記載の磁界発生装置において、シールド用磁石は希土類焼結磁石であることを特徴とする。
請求項１０に記載の磁界発生装置は、請求項１から８のいずれかに記載の磁界発生装置において、スペーサーは磁性部材であることを特徴とする。
【００１１】
この発明では、シールド用磁石を設けることによって漏れ磁束を少なくすることができる。また、スぺーサーを設けることによって板状継鉄からシールド用磁石を遠ざけることができるので、板状継鉄の磁気飽和を緩和でき、スペーサーを用いずにシールド用磁石を板状継鉄の他方主面に直接配置する場合よりも空隙の磁界強度を向上できる。
請求項１に記載の磁界発生装置では、板状継鉄の他方主面の開放側前方に第１のシールド用磁石を設けることによって、不要な磁束が装置前方から漏れるのを抑制できる。さらに、第２のシールド用磁石によって、装置後方において発生する漏れ磁束を小さくできる。
請求項２に記載の磁界発生装置では、カバー部材によってシールド用磁石が保護されるためシールド用磁石の破損を防止できる。
【００１２】
請求項３に記載の磁界発生装置では、カバー部材は非磁性部材であるので、シールド用磁石によって発生する磁束をショートさせることなく、漏れ磁束を確実に低減することができる。
請求項４に記載の磁界発生装置では、カバー部材の外側表面とシールド用磁石の表面との間の距離が２ｍｍ以上に設定されるので、磁性部材に対するシールド用磁石の吸引力を弱めることができる。したがって、磁性部材（たとえばツール）が吸着されたときに、吸着された磁性部材をカバー部材から取り外すことが容易となる。
【００１３】
請求項５に記載の磁界発生装置では、脚部が非磁性体からなるので、組立作業時に脚部がシールド用磁石に吸引されるのを防止でき、作業者が危険にさらされることはない。
開放型の磁界発生装置では開放部側の漏れ磁束が大きいので、請求項６に記載の磁界発生装置のように、板状継鉄のうち開放部に対応する位置にシールド用磁石を設けることは効果が大きい。
【００１４】
装置の軽量化のために板状継鉄の一部を削った場合には漏れ磁束が大きくなるので、請求項７に記載のように、板状継鉄の薄い部分にシールド用磁石を設けることは効果的である。
この発明は、請求項８に記載のように、均一磁界空間に０．３Ｔ以上の磁界を発生する磁界発生装置に適する。このように強い磁界を発生させる磁界発生装置ではより漏れ磁束が多くなるので、シールド用磁石を設けることは効果的である。
請求項９に記載のように磁力が大きい希土類焼結磁石をシールド用磁石として用い併せてスペーサーを使用することによって、少量の磁石で磁気飽和を生じることなく漏れ磁束をより有効に抑制できる。
請求項１０に記載のようにスぺーサーが磁性部材からなるときには漏れ磁束をさらに少なくすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１ないし図４を参照して、この発明の一実施形態のＭＲＩ用磁界発生装置１０は、開放型装置であり、空隙１２を形成して対向配置される一対の板状継鉄１４ａおよび１４ｂを含む。板状継鉄１４ａは開放側の前部１６ａと後部１８ａとを含む。前部１６ａの上面は斜面２０ａとされ、板状継鉄１４ａは開放部の前方に向かって薄く形成されており、継鉄の軽量化が図られている。同様に、板状継鉄１４ｂは開放側の前部１６ｂと後部１８ｂとを含む。継鉄の軽量化のため前部１６ｂは後部１８ｂより薄く形成され、前部１６ｂの下面は斜面２０ｂを介して後部１８ｂの下面に連なる。
【００１６】
板状継鉄１４ａおよび１４ｂのそれぞれの対向面側には、永久磁石２２ａおよび２２ｂが配置され、永久磁石２２ａおよび２２ｂのそれぞれの対向面側には、磁極片２４ａおよび２４ｂが固着される。そして、一対の板状継鉄１４ａと１４ｂとは、後部１８ａおよび１８ｂのそれぞれの両端部間に配置される２本の柱状の支持継鉄２６によって磁気的に結合される。板状継鉄１４ａ、１４ｂおよび支持継鉄２６は軟鉄で構成される。このように開放型の磁界発生装置１０では、支持継鉄２６は装置後方に配置される。このような構成によって、図３に示すように、永久磁石２２ａおよび２２ｂ間に均一磁界空間１２ａが形成され、矢印Ｙで示すような磁束が発生する。このとき、図２に示すように、永久磁石２２ａおよび２２ｂ間に形成される均一磁界空間１２ａの中心Ｐからみて、開放部の開放角度αが連続して１５０度以上となるように支持継鉄２６は配置される。開放部とは、支持継鉄２６が存在しない空間をいう。
【００１７】
また、板状継鉄１４ａの後部１８ａ上面には、対称的に２つの長方形角板状のスぺーサー２８が配置され、スぺーサー２８上には略正方形角板状のシールド用磁石３０が配置される。換言すれば、２つのシールド用磁石３０が板状継鉄１４ａの上面の後方に設けられる。図２からわかるように、板状継鉄１４ａ上において各シールド用磁石３０は、その一部３０ａが永久磁石２２ａの外周縁Ａ１（裏面側に形成）からはみ出しかつ支持継鉄２６に重ならずギャップＧを形成するように配置される。図３に矢印Ｂで示すように支持継鉄２６は磁路となり、板状継鉄１４ａと支持継鉄２６との結合部分に磁束が集中するので、ギャップＧに位置する板状継鉄１４ａの部分は磁気飽和しやすい。このように磁気飽和しやすい領域を避けてシールド用磁石３０を配置することによって、磁気飽和を促進することなく漏れ磁束を抑制でき、空隙１２中心部における磁界強度を確保できる。
【００１８】
さらに、板状継鉄１４ａの前部１６ａ上面の斜面２０ａには、長方形角板状のスぺーサー３２が配置され、スぺーサー３２上には長方形角板状のシールド用磁石３４が配置される。換言すれば、シールド用磁石３４が板状継鉄１４ａの上面の開放側前方に設けられる。一般に、開放型の磁界発生装置１０では開放部側の漏れ磁束が大きい。そこで、このように装置の前部１６ａにシールド用磁石３４を配置することによって漏れ磁束をさらに抑制できる。
【００１９】
スぺーサー２８および３２の厚みはたとえば３０ｍｍであり電磁軟鉄で構成される。シールド用磁石３０および３４は、たとえば略３５×５０×５０ｍｍの直方体状の磁石単体を組み立て、漏れ磁束の方向と逆方向の磁化を有するように形成される。シールド用磁石３０および３４に用いる磁石としては、ネオジム焼結磁石（Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石）、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、フェライト磁石を使用できる。これらのうちフェライト磁石は重量がかさみかつ輸送中に−２０℃程度の低温で減磁が発生する可能性がある。高いエネルギー積を有する磁石を使用すれば高いシールド効果を得ることができ、また、磁石を薄くし装置を小型化することも必要であるため、希土類焼結磁石を使用することが望ましい。保磁力としては通常１０００ｋＡ／ｍ以上あればよいが、輸送時に高温になる場合、さらに高い保磁力の材料が望ましい。永久磁石２２ａ、２２ｂとしてはたとえば住友特殊金属社製のＮＥＯＭＡＸ−４７、シールド用磁石３０、３４としては同じくたとえば住友特殊金属社製のＮＥＯＭＡＸ−３９ＳＨ等が使用される。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石については米国特許第４，７７０，７２３号や第４，７９２，３６８号に開示されている。
【００２０】
なお、図４に示すように、スペーサー２８はスペーサー取付ねじ３６によって板状継鉄１４ａに固定され、スペーサー２８およびシールド用磁石３０はカバー部材３８によって覆われる。カバー部材３８はたとえばＳＵＳ３０４などからなる非磁性部材からなり、カバー取付ねじ４０によって板状継鉄１４ａの後部１８ａ上面に取り付けられる。また、スペーサー３２はスペーサー取付ねじ４２によって固定され、スペーサー３２およびシールド用磁石３４はカバー部材４４によって覆われる。カバー部材４４もたとえばＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）などからなる非磁性部材からなり、カバー取付ねじ４６によって板状継鉄１４ａの前部１６ａの斜面２０ａ上に取り付けられる。シールド用磁石３０、３４は複数の磁石単体からなり、各磁石単体は、スペーサー２８、３２上に同極を隣接させて接着されている。したがって、接着が外れたときには磁石単体が反発力で飛び出すおそれがあるが、カバー部材３８、４４はこれを防止している。このとき、カバー部材３８の外側表面とシールド用磁石３０の表面との間の距離Ｔ１、およびカバー部材４４の外側表面とシールド用磁石３４の表面との間の距離Ｔ２は、それぞれ２ｍｍ以上に設定される。
【００２１】
図５に示すように、板状継鉄１４ｂ側についても同様、板状継鉄１４ｂの後部１８ｂの下面に、対称的に２つのスぺーサー２８が配置され、スぺーサー２８上にシールド用磁石３０が配置される。換言すれば、２つのシールド用磁石３０が板状継鉄１４ｂの下面の後方に設けられる。図５からわかるように、板状継鉄１４ｂ上において各シールド用磁石３０は、その一部３０ａが永久磁石２２ｂの外周縁Ａ２からはみ出しかつ支持継鉄２６に重ならずギャップＧを形成するように配置される。また、板状継鉄１４ｂの前部１６ｂ下面のうちの平坦面には、スぺーサー３２が配置され、スぺーサー３２上にシールド用磁石３４が配置される。換言すれば、シールド用磁石３４が板状継鉄１４ｂの下面の開放側前方に設けられる。
なお、板状継鉄１４ｂ側においても、図４に示す板状継鉄１４ａの場合と同様に、カバー部材によって、スぺーサー２８およびシールド用磁石３０、スぺーサー３２およびシールド用磁石３４が覆われ、各部材が固定される。
【００２２】
上述のように、シールド用磁石３０および３４がそれぞれカバー部材３８および４４によって保護されるため、シールド用磁石３０および３４の破損を防止できる。また、カバー部材３８および４４は非磁性部材であるので、シールド用磁石３０および３４によって発生する磁束をショートさせることも遮蔽することもなく、漏れ磁束を確実に低減することができる。
さらに、距離Ｔ１およびＴ２が２ｍｍ以上に設定されるので、たとえ磁性部材がシールド用磁石３０、３４に吸引されてもその吸引力を弱めることができ、吸着された磁性部材をカバー部材３８、４４から取り外すことが容易となる。
【００２３】
板状継鉄１４ｂの下面には、２本の支持継鉄２６に対応する位置にそれぞれ脚部４８が取り付けられ、板状継鉄１４ｂの前部１６ｂ下面のうちの平坦部には２本の脚部５０が取り付けられる。脚部４８および５０は非磁性体からなる。これによって、組立作業時に脚部４８および５０がシールド用磁石３０や３４に吸引されるのを防止でき、作業者が危険にさらされることはない。
磁界発生装置１０において、スぺーサー２８、シールド用磁石３０およびカバー部材３８は次のようにして板状継鉄１４ａに取り付けられる。
【００２４】
図６を参照して、まず、板状継鉄１４ａの両端部が支持台５２によって支持され、板状継鉄１４ａ上の所定箇所に４本の案内棒５４が立設される。そして、スぺーサー２８上の所定の位置にシールド用磁石３０が接着剤等で固定され、この状態のスぺーサー２８がクレーン等によってつり上げられて板状継鉄１４ａ上に運ばれ、スぺーサー２８の各孔５６に案内棒５４が挿入されてスぺーサー２８が降下される。これによってスぺーサー２８およびシールド用磁石３０が板状継鉄１４ａ上の所定の位置に配置される。その後、案内棒５４が取り外され、その代わりにスペーサー取付ねじ３６が螺入されてスぺーサー２８が板状継鉄１４ａ上に固定される。そして、固定されたスぺーサー２８およびシールド用磁石３０上にカバー部材３８が被せられ、カバー部材３８がカバー取付ねじ４０によって板状継鉄１４ａに取り付けられる。
スぺーサー３４、シールド用磁石３６およびカバー部材４４についても同様である。また、板状継鉄１４ｂの下面についても同様にスぺーサー３０および３４、シールド用磁石３２および３６、カバー部材３８および４４が取り付けられる。
【００２５】
このような磁界発生装置１０の一実験例について説明する。
図７に示す▲１▼から▲５▼の各場合について、均一磁界空間１２ａの中心Ｐにおける磁界強度と、均一磁界空間１２ａの中心Ｐから板状継鉄１４ａの中心上方で磁界が１ｍＴとなる位置までの距離（磁界１ｍＴライン）とを測定した。磁界１ｍＴラインまでの距離が小さければ漏れ磁束が少ないことを意味する。ここでは、図１〜図３、図５に示す板状継鉄１４ａおよび１４ｂの各３箇所に、▲１▼から▲５▼の各場合に応じてスぺーサーやシールド用磁石を取り付けて実験した。
【００２６】
▲１▼取り付け部材すなわちスぺーサーおよびシールド用磁石を取り付けない場合には、図８（ａ）に示すように板状継鉄１４ａ中を磁束が流れ、図７に示すような結果が得られた。
【００２７】
▲２▼板状継鉄１４ａおよび１４ｂに鉄からなるスぺーサー２８および３２のみを取り付けた場合には、図８（ｂ）に示すように実質的に板状継鉄１４ａおよび１４ｂの厚みが増すため磁界強度が向上するものの、漏れ磁束はわずかしか少なくならなかった。
【００２８】
▲３▼板状継鉄１４ａおよび１４ｂにシールド用磁石３０および３４を直接貼り付けた場合には、漏れ磁束は少なくなるものの、図８（ｃ）に示すようにシールド用磁石３０および３４自身が発生する磁束により板状継鉄１４ａおよび１４ｂが部分的に磁気飽和することによって、部分的に透磁率が低くなり、均一磁界空間１２ａの中心Ｐにおける磁界強度が低下した。
【００２９】
▲４▼シールド用磁石３０および３４を非磁性部材（ＳＵＳ３０４）からなるスぺーサー２８および３２に装着して、板状継鉄１４ａおよび１４ｂに取り付ける場合には、シールド用磁石３０および３４は板状継鉄１４ａおよび１４ｂから遠ざけられる。したがって、▲３▼の場合より、漏れ磁束は若干増えるものの、図８（ｄ）に示すようにシールド用磁石３０および３４自身が発生する磁束が板状継鉄１４ａおよび１４ｂの磁気抵抗に影響を与えないので、板状継鉄１４ａおよび１４ｂにおける磁気飽和を抑制して、その分だけ均一磁界空間１２ａの中心Ｐにおける磁界強度が向上した。ただし、シールド用磁石３０および３４によって発生する磁束の一部は板状継鉄１４ａおよび１４ｂに流れてしまう。
【００３０】
▲５▼シールド用磁石３０および３４を鉄からなるスぺーサー２８および３２に装着して、板状継鉄１４ａおよび１４ｂに取り付ける場合には、図８（ｅ）に示すようにシールド用磁石３０および３４が発生する磁束が主にスペーサー２８および３２中を通り板状継鉄１４ａおよび１４ｂの磁気抵抗に影響を与えず、さらにスぺーサー２８および３２が鉄からなるので実質的に板状継鉄１４ａおよび１４ｂの厚みが増すため、磁気飽和を抑制して磁界強度を向上でき、かつ漏れ磁束を少なくできた。
【００３１】
したがって、磁界発生装置１０によれば、スぺーサー２８および３２を設けることによって板状継鉄１４ａおよび１４ｂからそれぞれシールド用磁石３０および３４を遠ざけることができるので、板状継鉄１４ａおよび１４ｂの磁気飽和を緩和でき、空隙１２の磁界強度を向上できる。さらに、スぺーサー２８および３２が鉄などの磁性部材からなるときには漏れ磁束を少なくすることができる。特に、磁界発生装置１０のように開放型の磁界発生装置では、磁束が継鉄の結合部分において局所的に集中する傾向がありその部分で磁気飽和が発生しやすくなるため、この発明は効果的である。
また、磁力が大きい希土類焼結磁石をシールド用磁石３０および３４として用いあわせてスペーサ２８および３２を使用することによって、少量の磁石で磁気飽和を生じることなく漏れ磁束をより有効に抑制できる。
【００３２】
板状継鉄１４ａおよび１４ｂ上にそれぞれシールド用磁石３０および３４を直接取り付けようとすれば、板状継鉄１４ａおよび１４ｂとシールド用磁石３０および３４との間に強い吸引力が発生し、シールド用磁石３０および３４を精度よくかつ安全に所定の位置に配置するのが難しくなる。しかし、磁界発生装置１０では、スぺーサー２８および３２にシールド用磁石３０および３４を予め取り付けておき、その状態でスぺーサー２８および３２を板状継鉄１４ａおよび１４ｂの主面に取り付けるので、スぺーサー２８および３２上の所定の位置にシールド用磁石３０および３４を容易に配置でき、磁界発生装置１０を安全に組み立てることができる。シールド用磁石３０および３４として希土類焼結磁石を用いるとき、より効果的である。
【００３３】
一般に、板状継鉄の厚みを大きくすれば漏れ磁束は減少するが、たとえば０．３５Ｔの磁界を発生させようとすれば板状継鉄の厚みは３０ｃｍにもなる。このとき、磁界発生装置は略２０トンになり、床の強度が要求されるので、設置場所が制約されるとともに、運搬も大変になる。したがって、板状継鉄の厚みをこれ以上増加させることはできない。そのため、板状継鉄の厚みは磁束が飽和しない程度に薄く設定される。たとえば、磁界発生装置１０のように、装置の軽量化のために板状継鉄１４ａおよび１４ｂのそれぞれの前部１６ａおよび１６ｂが薄く形成される。この場合、磁束が集中する領域ではどうしても継鉄が磁気飽和して磁束が漏れてしまう。そこで、磁界発生装置１０では、板状継鉄１４ａおよび１４ｂの薄い箇所等、必要な箇所にスぺーサ部材２８および３２を介してそれぞれシールド用磁石３０および３４を配置することによって、板状継鉄１４ａおよび１４ｂ自体の厚みを大きくすることなく磁界発生装置１０の軽量化を図りつつ、漏れ磁束を抑えることができる。
特に、この発明は、均一磁界空間１２ａに０．３Ｔ以上の強い磁界を発生する磁界発生装置に適する。
【００３４】
さらに、ＭＲＩ装置は病院内に設置されるので、漏れ磁束が多いと病院内の電子機器が誤作動する可能性がある。また、ペースメーカを装着している人が強磁界領域に立ち入るとペースメーカが誤作動を起こす可能性がある。したがって、０．５ｍＴ以上の磁界が発生する領域を狭い領域に制限するには、大がかりな磁気シールド工事が必要となり、あるいは広い設置スペースが必要になる。しかし、この発明によれば漏れ磁束を少なくできるので、上述の問題点を改善できる。
【００３５】
なお、スペーサーおよびシールド用磁石は、板状継鉄１４ａおよび１４ｂのいずれか一方にのみ設けられてもよい。
また、この発明は、１本の支持継鉄や４本の支持継鉄を用いた磁界発生装置にも適用でき、たとえば、特開２０００−１３９８７４号に示されるような磁界発生装置にも適用できる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、漏れ磁束を少なくすることができる。また、板状継鉄の磁気飽和を緩和でき、スペーサーを用いずにシールド用磁石を板状継鉄の他方主面に直接配置する場合よりも一対の板状継鉄間の空隙の磁界強度を向上できる。
また、カバー部材を用いることによってシールド用磁石の破損を防止でき、脚部を非磁性体で構成することによって、組立作業時に脚部がシールド用磁石に吸引されるのを防止でき、磁界発生装置を安全に組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態を示す平面図である。
【図３】この発明の一実施形態を示す正面図である。
【図４】カバー部材を取り付けた状態を示す図解図である。
【図５】この発明の一実施形態を示す底面図である。
【図６】シールド用磁石およびスぺーサーの組立方法の一例を示す図解図である。
【図７】実験結果を示すテーブルである。
【図８】実験結果を説明するための図解図である。
【符号の説明】
１０磁界発生装置
１２空隙
１２ａ均一磁界空間
１４ａ、１４ｂ板状継鉄
１６ａ、１６ｂ板状継鉄の前部
１８ａ、１８ｂ板状継鉄の後部
２０ａ、２０ｂ板状継鉄の斜面
２２ａ、２２ｂ永久磁石
２４ａ、２４ｂ磁極片
２６支持継鉄
２８、３２スペーサー
３０、３４シールド用磁石
３８、４４カバー部材
４８、５０脚部
Ｐ均一磁界空間の中心
α 開放角度
Ｔ１、Ｔ２カバー部材の外側表面とシールド用磁石の表面との間の距離

Claims

空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、
前記一対の板状継鉄を磁気的に結合する２本以下の支持継鉄、
前記一対の板状継鉄のそれぞれの対向する一方主面に配置される永久磁石、
少なくとも一方の前記板状継鉄の他方主面の開放側前方と後方とにそれぞれ設けられる第１のシールド用磁石と第２のシールド用磁石、
前記板状継鉄と前記第１のシールド用磁石との間に介挿される第１のスペーサー、および
前記板状継鉄と前記第２のシールド用磁石との間に介挿される第２のスペーサーを備える、磁界発生装置。
空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、
前記一対の板状継鉄のそれぞれの対向する一方主面に配置される永久磁石、
少なくとも一方の前記板状継鉄の他方主面に設けられるシールド用磁石、
前記板状継鉄と前記シールド用磁石との間に介挿されるスペーサー、および
前記シールド用磁石に設けられるカバー部材を備える、磁界発生装置。
前記カバー部材は非磁性部材である、請求項２に記載の磁界発生装置。
前記カバー部材の外側表面と前記シールド用磁石の表面との間の距離が２ｍｍ以上に設定される、請求項３に記載の磁界発生装置。
空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、
前記一対の板状継鉄のそれぞれの対向する一方主面に配置される永久磁石、
少なくとも一方の前記板状継鉄の他方主面に設けられるシールド用磁石、
前記板状継鉄と前記シールド用磁石との間に介挿されるスペーサー、および
前記シールド用磁石が設けられる前記板状継鉄の前記他方主面に形成される非磁性の脚部を備える、磁界発生装置。
空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、
前記一対の板状継鉄のそれぞれの対向する一方主面に配置される永久磁石、
前記一対の板状継鉄を磁気的に結合し、前記永久磁石間の均一磁界空間の中心からみて連続して１５０度以上の開放角度を有する開放部を形成するように設けられる支持継鉄、
少なくとも一方の前記板状継鉄の前記開放部に対応する他方主面に設けられるシールド用磁石、および
前記板状継鉄と前記シールド用磁石との間に介挿されるスペーサーを備える、磁界発生装置。
前記板状継鉄が薄くなるように前記板状継鉄の他方主面は斜面を有し、前記斜面に前記シールド用磁石が設けられる、請求項６に記載の磁界発生装置。
前記均一磁界空間に０．３Ｔ以上の磁界が発生される、請求項６または７に記載の磁界発生装置。
前記シールド用磁石は希土類焼結磁石である、請求項１から８のいずれかに記載の磁界発生装置。
前記スペーサーは磁性部材である、請求項１から８のいずれかに記載の磁界発生装置。