JP6828058B2 - 磁気共鳴イメージング磁石の磁場変動を補償するための極低温磁場センシング - Google Patents
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Description
Bs=I・ks
及び
Bdist・Ap+I・(Lp+Ls)=0
であり、その結果、
Bs/Bdist=−ks・Ap/(Lp+Ls)
である。例示の設計プロセスは以下の通りである。補償コイルCC1、CC2を容易に巻くことができる場所、及び実際に使用されるターン数などの実際的な考慮から得られる所与の補償コイルCC1、CC2から開始する。これらの考慮は、補償コイルCC1、CC2、より詳しくはAp及びLpの値を規定する。次いで、比Bs/Bdistが最大になるように、Ls及びksの値が最適化される。Lsを与えるセンサコイル42は、Lpに比べて多いターン数をもつ小さいコイルであるべきであることが分かる。適切な手法で、インダクタンスLsは、実際的な考慮事項によって選ばれる。適切な目標はLs≒Lpであり、その理由は、これが最適な磁束トランスをもたらすからである。次いで、磁場センサ44のまわりにぴったり適合するコイルLsの最小直径を決定する。最後に、センサコイル42のターン数nsがLs≒Lpまで増加される。
Claims (19)
- 磁石クライオスタットと、
前記磁石クライオスタットの内部に配置され、電流が流れるとき静磁場(B0)を発生する超伝導磁石コイルと、
前記磁石クライオスタットの内部に配置され、前記超伝導磁石コイルによって発生される前記静磁場の時間的変動を低減するために前記超伝導磁石コイルに結合された超伝導B0補償回路と、
前記磁石クライオスタットの内部に配置され、前記超伝導B0補償回路に流れる電流を測定するように接続された電流センサと、
前記超伝導B0補償回路に流れる電流の測定値を受け取るために前記電流センサに動作可能に接続され、前記超伝導B0補償回路に流れる電流に基づいて能動静磁場補償を行う能動B0補償コンポーネントと
を含む、超伝導磁石。 - 前記能動B0補償コンポーネントは、前記超伝導磁石を含む磁気共鳴イメージングデバイスにより取得された磁気共鳴イメージングデータの周波数を調節することによって、前記超伝導B0補償回路に流れる電流に基づいて能動静磁場補償を行う、請求項1に記載の超伝導磁石。
- 前記能動B0補償コンポーネントは、前記超伝導磁石を含む磁気共鳴イメージングデバイスの磁気共鳴周波数を調節することによって、前記超伝導B0補償回路に流れる前記電流に基づいて能動静磁場補償を行う、請求項1に記載の超伝導磁石。
- 前記能動B0補償コンポーネントは、補償磁場を発生することによって、前記超伝導B0補償回路に流れる電流に基づいて能動静磁場補償を行う、請求項1に記載の超伝導磁石。
- 前記電流センサが、
超伝導センサコイルを通過して前記超伝導B0補償回路に流れる電流に応じて、センサコイル磁場を発生するための、前記超伝導B0補償回路に電気的に接続された超伝導センサコイルと、
前記センサコイル磁場を測定する磁場センサと
を含む、請求項1に記載の超伝導磁石。 - 前記磁場センサがホール効果センサを含む、請求項5に記載の超伝導磁石。
- 前記超伝導センサコイルが、前記電流センサのところで前記静磁場を横切る向きの前記センサコイル磁場を発生するように配向されていて、
前記磁場センサが、前記センサコイル磁場を感知し、前記センサコイル磁場を横切る向きの前記静磁場を感知しないように配向されている、請求項5に記載の超伝導磁石。 - 前記電流センサが、前記超伝導センサコイルと前記磁場センサとを取り囲む磁気シールドをさらに含む、請求項5に記載の超伝導磁石。
- 前記超伝導B0補償回路が、電気接続によって前記超伝導磁石コイルに結合される、請求項1に記載の超伝導磁石。
- 前記超伝導B0補償回路が、補償回路コイルを含み、前記補償回路コイルと前記超伝導磁石コイルとの間の誘導結合によって前記超伝導磁石コイルに結合される、請求項1に記載の超伝導磁石。
- 前記超伝導磁石コイルが、主コイルとシールドコイルとを含み、
前記超伝導B0補償回路が、前記補償回路コイルと、(1)前記主コイル及び(2)前記シールドコイルの一方との間の誘導結合によって前記超伝導磁石コイルに結合される、請求項10に記載の超伝導磁石。 - 超伝導磁石を動作させる方法であって、前記方法が、
磁石クライオスタットを使用して、超伝導磁石コイルと、前記超伝導磁石コイルに結合された超伝導B0補償回路とを冷却するステップと、
前記超伝導磁石コイルに電気的にエネルギーを与えて静磁場(B0)を発生するステップと、
前記超伝導B0補償回路を使用して前記静磁場の時間的変動を低減するステップと、
前記磁石クライオスタットの内部に配置された電流センサを使用して、前記超伝導B0補償回路に流れる電流を測定するステップと、
前記超伝導B0補償回路に流れる、測定された電流に基づいて能動静磁場補償を実行するステップと
を有する、方法。 - 能動静磁場補償を実行する前記ステップが、
前記超伝導B0補償回路に流れる前記測定された電流に基づいて、前記静磁場に配置された対象者から取得された磁気共鳴イメージングデータの周波数を調節するステップを有する、請求項12に記載の方法。 - 実行する前記ステップが、
前記超伝導B0補償回路に流れる前記測定された電流に基づいて、前記静磁場に配置された対象者から磁気共鳴イメージングデータを取得する磁気共鳴イメージングデバイスの磁気共鳴周波数を調節するステップを有する、請求項12に記載の方法。 - 実行する前記ステップが、
前記超伝導B0補償回路に流れる前記測定された電流に基づいて補償磁場を発生するステップを有する、請求項12に記載の方法。 - 磁石クライオスタットと、前記磁石クライオスタットの内部に配置された超伝導磁石コイルと、前記磁石クライオスタットの内部に配置され、前記超伝導磁石コイルに結合された超伝導B0補償回路と、前記磁石クライオスタットの内部に配置され、前記超伝導B0補償回路に流れる電流を測定するように接続された電流センサとを含む、超伝導磁石と、
前記超伝導B0補償回路に流れる電流の測定値を受け取るために前記電流センサに動作可能に接続され、前記超伝導B0補償回路に流れる前記電流に基づいて能動静磁場補償を行う能動B0補償コンポーネントと
を含む、磁気共鳴イメージングデバイス。 - 前記能動B0補償コンポーネントが、前記磁気共鳴イメージングデバイスによって取得された磁気共鳴イメージングデータの周波数を調節することによって能動静磁場補償を行う、請求項16に記載の磁気共鳴イメージングデバイス。
- 前記能動B0補償コンポーネントが、前記磁気共鳴イメージングデバイスの磁気共鳴周波数を調節することによって能動B0磁場補償を行う、請求項16に記載の磁気共鳴イメージングデバイス。
- 前記電流センサが、
前記超伝導B0補償回路に電気的に接続された超伝導センサコイルと、
前記超伝導センサコイルによって発生された磁場を測定する磁場センサと
を含む、請求項16に記載の磁気共鳴イメージングデバイス。
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