JP4866213B2 - 超電導磁石装置および磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Description
対向配置され、それぞれの主中心軸が一致する1対の超電導主コイルと、
対向配置され、それぞれのシールド中心軸が前記主中心軸に一致する1対の超電導シールドコイルと、
前記1対の超電導主コイルの一方の前記超電導主コイルを支える中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第1主巻き枠と、
前記1対の超電導シールドコイルの一方の前記超電導シールドコイルを支える中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第1シールド巻き枠と、
前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠とが固定され中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第1基盤と、
前記1対の超電導主コイルの他方の前記超電導主コイルを支える中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第2主巻き枠と、
前記1対の超電導シールドコイルの他方の前記超電導シールドコイルを支える中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第2シールド巻き枠と、
前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠とが固定され中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第2基盤と、
前記第1基盤と前記第2基盤とに接し、前記第1基盤と前記第2基盤との距離を一定に保つ中間支持部材と、
前記1対の超電導主コイルと前記1対の超電導シールドコイルと前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠と前記第1基盤と前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠と前記第2基盤と前記中間支持部材と冷媒を内包する隔壁と、
前記隔壁を内包し前記隔壁との間を真空に保持する真空容器とを有し、
前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠と前記第1基盤と前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠と前記第2基盤と前記中間支持部材が、前記隔壁によって、前記真空から隔てられていることを特徴とする。
図3に示すように、本発明の実施形態の変形例1に係る超電導磁石装置2は、実施形態の超電導磁石装置2と比較して、中間支持部材11が前記第1コイル支持部材9の第1基盤9cと接する箇所が異なっている。実施形態では、中間支持部材11は、第1基盤9cの底面に接しているが、実施形態の変形例1では、中間支持部材11は、第1基盤9cの円環の側面に接している。さらに、実施形態では、中間支持部材11は、真っ直ぐな柱であるが、実施形態の変形例1では、中間支持部材11の第1基盤9cとの接続部は、第1基盤9cの円環の側面の方向に屈曲している。なお、中間支持部材11と前記第2コイル支持部材10の第2基盤10cとの接続も、中間支持部材11と前記第1コイル支持部材9の第1基盤9cとの接続と同様に変更しているが、類推容易のため省略している。
図4に示すように、本発明の実施形態の変形例2に係る超電導磁石装置2は、実施形態の超電導磁石装置2と比較して、強磁性体15を有している点が異なっている。なお、強磁性体15は、真空容器3の第1真空室3aもしくは冷却容器4aに配置されているが、同様に、真空容器3の第2真空室3bもしくは冷却容器4b(図2参照)にも、もう1つの強磁性体15を配置しているが、類推容易のため省略している。この1対の強磁性体15は、撮像領域6を挟んでZ軸方向に対向配置されることになる。強磁性体15は、Z軸の法線方向(X軸方向)に関して超電導シールドコイル8aの内周の内側に配置されている。強磁性体15は、Z軸を中心軸とする円環状であり、外径は超電導シールドコイル8aの内径より小さい。強磁性体15によれば、発生した磁場を補正し撮像領域6の磁場の均一性を向上させることができる。強磁性体15には純鉄を用いることができる。
本発明の実施形態では、対向配置される1対の超電導主コイル7a、7bの主中心軸は、鉛直方向に向いていたが、これに限らず、水平であっても良い。主中心軸が水平であれば、磁場の方向が水平になり、被検者の撮像領域6へのアクセスの方向が、磁場の方向と一致するので、円筒型磁石を採用できる。そして、被検者のアクセスするスペースをとる必要がないので、中間支持部材11の本数を増やして、第1コイル支持部材9と第2コイル支持部材10とを全周において支持することができる。容器支持部材12は、真空容器3に内包され、真空容器3の上に載り、中間支持部材11、或いは第1コイル支持部材9、或いは第2コイル支持部材10を上に載せている。さらにもう一歩進めて、中間支持部材11を中心軸が主中心軸に平行な円筒として、その円筒の端面の全周で、第1コイル支持部材9と第2コイル支持部材10の全周を支持しても良い。第1コイル支持部材9と第2コイル支持部材10の全周にわたり、設置誤差は減少するので、撮像領域6に均一度の高い磁場を形成することができる。
2 超電導磁石装置
3 真空容器
3a 第1真空室
3b 第2真空室
3c 真空連結管
4 冷却容器
4a 第1冷却室
4b 第2冷却室
4c 冷却連結管
5 冷媒
6 撮像領域
7a、7b 超電導主コイル
8a、8b 超電導シールドコイル
9 第1コイル支持部材
9a 第1主巻き枠
9b 第1シールド巻き枠
9c 第1基盤
10 第2コイル支持部材
10a 第2主巻き枠
10b 第2シールド巻き枠
10c 第2基盤
11 中間支持部材
12、13 容器支持部材
14 検査装置配置領域
15 強磁性体
16 温度制御部
17 強磁性体支持部材
Claims (14)
- 対向配置され、それぞれの主中心軸が一致する1対の超電導主コイルと、
対向配置され、それぞれのシールド中心軸が前記主中心軸に一致する1対の超電導シールドコイルと、
前記1対の超電導主コイルの一方の前記超電導主コイルを支える中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第1主巻き枠と、
前記1対の超電導シールドコイルの一方の前記超電導シールドコイルを支える中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第1シールド巻き枠と、
前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠とが固定され中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第1基盤と、
前記1対の超電導主コイルの他方の前記超電導主コイルを支える中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第2主巻き枠と、
前記1対の超電導シールドコイルの他方の前記超電導シールドコイルを支える中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第2シールド巻き枠と、
前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠とが固定され中心軸が前記主中心軸に一致する円環状の第2基盤と、
前記第1基盤と前記第2基盤とに接し、前記第1基盤と前記第2基盤との距離を一定に保つ中間支持部材と、
前記1対の超電導主コイルと前記1対の超電導シールドコイルと前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠と前記第1基盤と前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠と前記第2基盤と前記中間支持部材と冷媒を内包する隔壁と、
前記隔壁を内包し前記隔壁との間を真空に保持する真空容器とを有し、
前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠と前記第1基盤と前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠と前記第2基盤と前記中間支持部材が、前記隔壁によって、前記真空から隔てられていることを特徴とする超電導磁石装置。 - 前記1対の超電導主コイルは、前記第1基盤の前記第2基盤側と、前記第2基盤の前記第1基盤側とに配置され、
前記1対の超電導シールドコイルは、前記第1基盤の前記第2基盤とは反対側と、前記第2基盤の前記第1基盤とは反対側とに配置され、
前記中間支持部材は、
前記主中心軸の法線方向において前記超電導主コイルの外周の外側の範囲で、且つ、
前記主中心軸と平行な方向において前記1対の超電導シールドコイルの間の範囲で、
前記第1基盤と前記第2基盤とに接することを特徴とする請求項1に記載の超電導磁石装置。 - 前記主中心軸は鉛直であり、
前記第1基盤は前記第2基盤の上方に配置され、
前記第1基盤の荷重は前記中間支持部材のみによって支えられ、前記中間支持部材の荷重は前記第2基盤のみによって支えられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超電導磁石装置。 - 前記中間支持部材は、柱であり、鉛直方向に立てられ、前記第2基盤の上に載り、前記第1基盤を上に載せていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記1対の超電導主コイルと前記1対の超電導シールドコイルと前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠と前記第1基盤と前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠から離れて設けられ、前記隔壁を貫通し、前記第2基盤を前記真空容器の接地された底面に対して支持する容器支持部材を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記主中心軸は鉛直であり、
前記容器支持部材は、前記真空容器に内包され、前記真空容器の接地された底面の上に載り、前記第2基盤を上に載せていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。 - 前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠と前記第1基盤は、一つの部材を切り出して製作され、前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠と前記第2基盤は、一つの部材を切り出して製作されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠と前記第1基盤と前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠と前記第2基盤と前記中間支持部材とが、非磁性材料であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記中間支持部材は、前記第1基盤と前記第2基盤との円環の側面に接していることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記隔壁の外に前記隔壁から離れて、前記主中心軸の法線方向に関して前記超電導主コイルの内周の内側の範囲に配置され、前記1対の超電導主コイルのそれぞれの近傍に互いに対向配置される1対の強磁性体を有することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。
- 前記主中心軸は水平であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超電導磁石装置。
- 前記中間支持部材は、中心軸が前記主中心軸に平行な円筒であり、前記円筒の両端面それぞれの全周で、前記第1基盤と前記第2基盤の円環状の全周に接することを特徴とする請求項11に記載の超電導磁石装置。
- 前記隔壁は、
前記第1主巻き枠と前記第1シールド巻き枠と前記第1基盤を内包する第1冷却室と、
前記第2主巻き枠と前記第2シールド巻き枠と前記第2基盤を内包し、前記第1冷却室から離れた第2冷却室と、
前記第1冷却室と前記第2冷却室とを連結し、前記中間支持部材から離れて前記中間支持部材を内包する冷却連結管とを有し、
前記真空容器は、
前記第1冷却室を内包する第1真空室と、
前記第2冷却室を内包し、前記第1真空室から離れた第2真空室と、
前記第1真空室と前記第2真空室とを連結し、前記冷却連結管を内包する真空連結管とを有することを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の超電導磁石装置。 - 請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の超電導磁石装置を用いたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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