JPH02503048A - A coil, a magnet including the coil, an NMR imaging device including the magnet, and a method for making the magnet - Google Patents
A coil, a magnet including the coil, an NMR imaging device including the magnet, and a method for making the magnetInfo
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- JPH02503048A JPH02503048A JP63508157A JP50815788A JPH02503048A JP H02503048 A JPH02503048 A JP H02503048A JP 63508157 A JP63508157 A JP 63508157A JP 50815788 A JP50815788 A JP 50815788A JP H02503048 A JPH02503048 A JP H02503048A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 コイル、該コイルを含む磁石、該磁石を具備するＮＭＲ映像装置、及び該磁石の 作成方法 本発明は、（フランスの） Ｃ，Ｎ、 Ｒ，Ｓ、の国立強磁場研究所（所長ニオ −ベール氏）の協力によるものであり、ビッタ−（Ｂｉｔｔｅｒ）型コイル、該 コイルを含む磁石、及び該磁石を具備する核磁気共鳴映像装置に関するものであ る。更に本発明は、上記した磁石を作成する方法に関するものである。具体的に 述べるならば、本発明は、発生磁界の均一性を高め且つ磁石の作成を簡単にする 上記形式の磁石の改良に関するものである。[Detailed description of the invention] A coil, a magnet including the coil, an NMR imaging device including the magnet, and a magnet including the magnet. How to make The present invention was developed by the National Institute for High Magnetic Fields (Director Nio) of C,N, R,S (France). -Bitter type coil, The present invention relates to a magnet including a coil and a nuclear magnetic resonance imaging device equipped with the magnet. Ru. Furthermore, the present invention relates to a method of making the above-mentioned magnet. specifically In other words, the present invention improves the uniformity of the generated magnetic field and simplifies the production of magnets. This invention relates to an improvement of the above-mentioned type of magnet.
ビッタ−型コイルは、１９３６年１２月の「化学機器評論（Ｒｅｖｉｅｗｏｆ ５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）」に掲載の論文でフランシス ビッタ−（Ｆｒａｎｃｉｓ ＢＩＴＴＥＲ）によって最初に発表された。各コ イルは、巻回を構成するようにスロットが設けられ且つ平らな巻回を持つほぼら せん状の巻線を画成するように取付られた金属円板を有している。知られている ビッタ−型コイルは、短絡を防止するために金属円板の間に挿入された絶縁材料 と、積層状態を保持するためのタイロッドとを具備している。更に、コイルの軸 に平行に、同一形状の開口が複数段けられ、金属円板間を通る１組の平行なチャ ンネルを構成している。それらチャンネルを流体が循環して、磁石を効果的に冷 却する。The Bitter-type coil was published in the December 1936 “Review of Chemical Equipment”. Francis in a paper published in ``5Ccientific Instruments''. It was first announced by Francis BITTER. Each The coil is a nearly round shape with slotted and flat turns to form turns. It has a metal disk mounted to define a spiral winding. Are known Bitter-type coils are made of insulating material inserted between metal discs to prevent short circuits. and a tie rod for maintaining the stacked state. Furthermore, the axis of the coil Multiple openings of the same shape are set parallel to each other, and a set of parallel channels passing between the metal discs constitutes a channel. Fluid circulates through these channels to effectively cool the magnet. reject
ビッタ−型磁石は少なくとも１つのビッタ−型コイルを具備している。A Bitter-type magnet includes at least one Bitter-type coil.
それらビッタ−型磁石について多くの改良がなされている。Many improvements have been made to these Bitter magnets.
フランス特許出願公開番号第２５７４９８２号により公開されたフランス特許出 願第８４−１９１９３号は、装置を固定しているタイロッドにより電流の帰還路 を構成しているビッタ−型磁石を開示している。従って、電流の流れは、コイル と同軸な円筒面上を長手方向に分布する。この電流の流れは、リード線導体によ って発生する漂遊磁界を打ち消す。French patent application published under French patent application publication number 2574982 Application No. 84-19193 proposes a current return path using tie rods that secure the device. Discloses a bitter type magnet comprising a. Therefore, the current flow is It is distributed in the longitudinal direction on a cylindrical surface coaxial with . This current flow is carried by the lead wire conductor. This cancels out the stray magnetic fields that occur.
フランス特許出願公開番号第２５７４９８０号により公開されたフランス特許出 願第８４−１９１９１号は、所望の磁界の均一性を得ると同時に積Ｐ−Ｍを最小 にする方法を開示している。ここで、Ｐは磁石に供給される電力を表し、Ｍは磁 石の巻線の質量を表す。French patent application published under French patent application publication number 2574980 Application No. 84-19191 minimizes the product P-M while obtaining the desired magnetic field uniformity. It discloses how to do this. Here, P represents the power supplied to the magnet, and M represents the power supplied to the magnet. Represents the mass of the stone winding.
共通の長手軸２に沿って且つ横断面に対して対称に数個のビッタ−型コイルを配 置することにより、最適化ができる。空間的に調和した磁界を発生することによ り、磁界の不均一を可能な限り完全に補正することができるコイルの特性及び配 置を決定することができる。この補正は、装置内部の軸方向及び／または半径方 向の温度勾配のような制約を考慮することもできる。Several bitter-type coils are arranged along a common longitudinal axis 2 and symmetrically with respect to the cross section. Optimization can be achieved by placing by generating a spatially harmonized magnetic field. The characteristics and arrangement of the coil are such that magnetic field inhomogeneities can be compensated for as completely as possible. The location can be determined. This correction can be made in the axial and/or radial direction inside the device. Constraints such as temperature gradients in the direction can also be considered.
実際に、コイルが全体的または局部的に加熱すると、発生した磁界は、コイルの 膨張による幾何学な変化、及びコイルを形成している金属の抵抗の温度による変 化、従って、コイルの様々な部分に流れる電流の変化により、変化する。選択し た制約を考慮して、理想的なコイル及びその位置付けを決定するために、計算、 好ましくはコンピュータによる計算をすることができる。In fact, when the coil heats up, either globally or locally, the generated magnetic field Geometric changes due to expansion and changes in resistance of the metal forming the coil due to temperature. , and thus changes due to changes in the current flowing through different parts of the coil. choose In order to determine the ideal coil and its positioning, taking into account the constraints Preferably, calculations can be made by computer.
既に提案されている方法による決定される磁石の場合、積Ｐ−Ｍは、式 ％式％ 但し％ Ｂｅはテスラで表した磁界 μ。は定数 ａは装置の内径 ｐはヘリカル巻線を形成する金属の密度ρはヘリカル巻線を形成する金属の抵抗 度ｇは磁界の均一性を決定する幾何学的なファクターで１以下の値（断面積ゼロ の単一巻回の場合に１）で与えられる。For magnets determined by the already proposed method, the product P-M is given by the formula %formula% However, %Be is the magnetic field expressed in Tesla μ. is a constant a is the inner diameter of the device p is the density of the metal forming the helical winding ρ is the resistance of the metal forming the helical winding The degree g is a geometric factor that determines the uniformity of the magnetic field, and is a value less than 1 (cross-sectional area is zero). is given by 1) for a single turn of .
課せられる制約により、構成を正確に決定することができる。The constraints imposed allow the configuration to be determined accurately.
磁石の特性に対する温度の影響を考慮することは効果がある。It is useful to consider the effect of temperature on the properties of the magnet.
すなわち、動作時、温度平行に到達した磁石について制約を課する。That is, during operation, constraints are imposed on the magnets that have reached temperature parallelism.
また、課せられる制約は磁石の用途により変わる。例えば、現在の経済的条件の 下では、多くの場合、コイルを構成するために銅を使用することが都合がよい。Furthermore, the restrictions imposed vary depending on the use of the magnet. For example, current economic conditions Below, it is often convenient to use copper to construct the coil.
ＮＭＲ映像装置では、例えば以下の事項が必要とされる。For example, the following items are required for an NMR imaging device.
・ ０．１テスラから１テスラの磁界 ・患者及び磁石の内側にある必要がある磁気装置を入れることができる内径 ・ファクターｇが１未満となる幾何学的な形状を持つ発生磁界の最大限りの均一 性 他方、科学研究の分野では、以下のことが磁石に要求されている。・Magnetic field from 0.1 Tesla to 1 Tesla -Inner diameter that can accommodate the patient and the magnetic device that needs to be inside the magnet ・Maximum uniformity of the generated magnetic field with a geometric shape where the factor g is less than 1 sex On the other hand, in the field of scientific research, magnets are required to:
・例えば１０テスラ以上の可能な最大磁界の発生・磁界を受けるサンプルを収容 するに十分な小さい内径・発生磁界の高い均一性 最適化法により、所望の磁界を得るためにコイルが取る正確な幾何学形状を決定 することができる。したしながら、ビッタ−型コイルの精度は限られている。そ こで、本発明の目的は、ビッタ−型コイルの作成精度を高めることができ、特に 、計算で求めた最適モデルに近づけることができる方法を提供することである。・Generation of the maximum possible magnetic field, e.g. 10 Tesla or more. ・Accommodating samples subjected to magnetic fields. Small inner diameter and high uniformity of generated magnetic field Optimization methods determine the exact geometry the coil will take to obtain the desired magnetic field can do. However, the accuracy of Bitter-type coils is limited. So Therefore, an object of the present invention is to be able to improve the accuracy of creating a bitter-type coil, and in particular to The objective is to provide a method that can approach the optimal model calculated by calculation.
その目的のために、コイルの巻回部を通る孔を無くした。そのような孔は、コイ ルの外部及び／または内部の冷却チャンネルに置き換えられることが好ましい。For that purpose, holes through the windings of the coil were eliminated. Such holes are suitable for carp Preferably, the cooling channels are replaced by external and/or internal cooling channels.
孔が無くなったことにより、各コイルを一体部品とするようにコイルを絶縁性接 着材で接合することができる。金属円板に孔があった場合には、接着材が孔に入 り込みコイルの適切な冷却を妨げるため、接着材の使用はできない。その理由の 第１は、接着材が金属円板と冷却流体との間の熱交換を妨げるためであり、第２ は、接着材が孔に部分的に詰まらして、流体の流量を制限するためである。The elimination of holes allows the coils to be connected insulatively so that each coil is an integral part. Can be joined using adhesive material. If there is a hole in the metal disc, the adhesive will enter the hole. Adhesives cannot be used as they will prevent proper cooling of the embedded coil. of the reason The first is that the adhesive impedes heat exchange between the metal disc and the cooling fluid; This is because the adhesive partially clogs the pores, restricting fluid flow.
コイルの内部及び外部に流れ込んだ接着材は、機械的な処理、例えば旋盤を使用 して、効果的に除去することができる。従って、できあがったコイルは、機械加 工部品の精度を持つことができるので、タイロッドで固定してビッタ−型コイル で得られる精度より高い精度を持つことができる。機械加工は、コイルを機械加 工可能な一体部品とすることにより、可能することができる。更に、接着材は、 公知の装置に比較して装置を簡単化することができる。The adhesive that has flowed into the inside and outside of the coil can be mechanically processed, e.g. using a lathe. can be effectively removed. Therefore, the finished coil is mechanically Since it has the precision of a machine part, it can be fixed with a tie rod and used as a bitter type coil. can have higher accuracy than that obtained with . Machining involves machining the coil. This can be achieved by making it an integral part that can be machined. Furthermore, the adhesive is The device can be simplified compared to known devices.
本発明は、請求の範囲に記載するように、コイル、該コイルを含む磁石、該磁石 を具備する核磁気共鳴映像装置、及び該磁石の作成方法に関する。As described in the claims, the present invention relates to a coil, a magnet including the coil, and a magnet including the coil. The present invention relates to a nuclear magnetic resonance imaging apparatus equipped with a magnet, and a method for manufacturing the magnet.
本発明は、非限定的な例として示す以下の記載及び図面からより明瞭に理解でき るであろう。The invention can be understood more clearly from the following description and drawings, given by way of non-limiting example. There will be.
第１図は、本発明によるコイルの第１実施例の図面であり、第２図は、本発明に よるコイルの第２実施例の図面であり、第３図は、本発明によるコイルの第３実 施例の図面であり、第４図は、本発明によるコイルの第４実施例の図面であり、 第５図は、第１図に示すコイルの温度特性を示す図であり、第６図は、第２図に 示すコイルの温度特性を示す図であり、第７図は、第３図に示すコイルの温度特 性を示す図であり、第８図は、本発明によるコイルを作成する装置における接合 操作の図であり、 第９図は、本発明によるコイルを作成する装置の図であり、第１０図は、本発明 によるコイルの実施例の詳細図であり、第１１図は、本発明によるコイルの実施 例の詳細図であり、第１３図は、本発明による磁石の図であり、第１４図は、本 発明による核磁気共鳴映像装置の実施例の図であり、 第１５図は、本発明による核磁気共鳴映像装置に使用される冷却装置の図であり 、 第１６図は、本発明による核磁気共鳴映像装置に使用される冷却装置の図である 。FIG. 1 is a drawing of a first embodiment of a coil according to the invention, and FIG. 2 is a drawing of a first embodiment of a coil according to the invention. 3 is a drawing of a second embodiment of the coil according to the present invention, and FIG. 3 is a drawing of a third embodiment of the coil according to the present invention. FIG. 4 is a drawing of a fourth embodiment of a coil according to the present invention; Figure 5 is a diagram showing the temperature characteristics of the coil shown in Figure 1, and Figure 6 is a diagram showing the temperature characteristics of the coil shown in Figure 2. FIG. 7 is a diagram showing the temperature characteristics of the coil shown in FIG. FIG. A diagram of the operation, FIG. 9 is a diagram of an apparatus for making a coil according to the invention, and FIG. 10 is a diagram of an apparatus for making a coil according to the invention. FIG. 11 is a detailed view of an embodiment of a coil according to the present invention; FIG. 13 is a diagram of a magnet according to the invention, and FIG. 14 is a detailed view of an example. 1 is a diagram of an embodiment of a nuclear magnetic resonance imaging device according to the invention, FIG. 15 is a diagram of a cooling device used in a nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention. , FIG. 16 is a diagram of a cooling device used in a nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention. .
第１図から第１６図において、同一要素には同一の参照番号を付しである。Identical elements in FIGS. 1 to 16 are given the same reference numerals.
第１図は、冷却用の孔を有してない本発明によるコイル１を図示している。コイ ル１は、スロット付の複数の円板３を具備するビッタ−型コイルである。円板２ の不連続部５により、各円板を次の円板に接続して、円板の連続体が実質的にら せん状のコイルを形成している。FIG. 1 shows a coil 1 according to the invention without holes for cooling. Koi The coil 1 is a Bitter-type coil comprising a plurality of discs 3 with slots. Disk 2 A discontinuity 5 connects each disc to the next so that the continuum of discs is substantially free. It forms a spiral coil.
冷却用の孔が無いことにより、絶縁性接着材により円板３を組み立てることがで きる。しかしながら、コイルを冷却することが必要である。第１図の実施例では 、コイル１の軸と同軸な軸２を有する円筒状の外部冷却チャンネル２を有してい る。Since there are no holes for cooling, it is possible to assemble the disk 3 using insulating adhesive. Wear. However, it is necessary to cool the coil. In the embodiment of FIG. , has a cylindrical external cooling channel 2 with an axis 2 coaxial with the axis of the coil 1. Ru.
接着材４の使用により、機械加工可能な一体化コイル１を作ることができる。従 って、コイルの内部及び外部にはみ出した（第１図の実施例には図示していない ）接着材を機械加工により除去することができる。冷却用の孔があった場合には 、接着材４がはみ出した後に、機械加工または再度機械加工しなければならない であろう。The use of adhesive 4 makes it possible to create an integral coil 1 that can be machined. subordinate (not shown in the example in Fig. 1). ) The adhesive can be removed by machining. If there are cooling holes , after the adhesive 4 extrudes, it must be machined or re-machined. Will.
コイルの周りに配置した外部冷却チャンネル２の使用により、コイルの中心部が 解放され、磁界を受けるものを収容するために利用できる空間を広くなる。従っ て、コイル１の寸法を小さくするかまたは利用可能空間を広くすることができる 。例えば、核磁気共鳴映像の利用分野では、患者、ラジオ周波数アンテナ、勾配 磁界発生コイル、そして、おそらく補正コイルをコイル１の内側に収容しなけれ ばならない。ここで、上述したように積Ｐ−Ｍは、コイルの内径の４乗に比例す ることを思い出されたい。The use of external cooling channels 2 around the coil allows the center of the coil to This frees up more space available for accommodating objects subject to the magnetic field. follow In this way, the dimensions of the coil 1 can be reduced or the available space can be increased. . For example, in the field of nuclear magnetic resonance imaging applications, the patient, radio frequency antenna, gradient The field generating coil, and possibly the correction coil, must be housed inside coil 1. Must be. Here, as mentioned above, the product P-M is proportional to the fourth power of the inner diameter of the coil. I want you to remember that.
第２図は、内部冷却チャンネル２を有する本発明によるコイル１を図示している 。この実施例では、冷却チャンネル２は、ジュール効果により発生する熱の大部 分が発生する領域により近く位置している。従って、発生した熱が円板３の内部 においてほとんど除去される。FIG. 2 illustrates a coil 1 according to the invention with internal cooling channels 2 . In this embodiment, the cooling channel 2 absorbs most of the heat generated by the Joule effect. located closer to the area where the minute occurs. Therefore, the generated heat is inside the disk 3. is almost completely removed.
第３図は、内部冷却チャンネル２と外部冷却チャンネル２とを有する本発明によ るコイル１を図示している。この実施例では、コイルの特に効率的な冷却が可能 である。FIG. 3 shows an embodiment according to the invention having an internal cooling channel 2 and an external cooling channel 2. The coil 1 shown in FIG. This embodiment allows particularly efficient cooling of the coil It is.
なお、コイル１の冷却を効率を高めるために様々な手段をとることができる。Note that various measures can be taken to improve the cooling efficiency of the coil 1.
第４図は、コイル１の周りにらせん状に取付られて、冷却流体のためのチャンネ ル７を画成する例えば絶縁棒の部品７を示している。従って、冷却流体は、コイ ル１の周りを数回回る長い経路をとり、効果的に冷却することができる。コイル の効果的な冷却の妨げとなる境界層を形成を防ぐために、チャンネル７の形状は 、乱流を生じるようにする。Figure 4 shows a channel for cooling fluid, mounted helically around coil 1. A part 7, for example an insulating bar, is shown defining a wall 7. Therefore, the cooling fluid It takes a long route around the tube 1 several times to achieve effective cooling. coil The shape of the channel 7 is designed to prevent the formation of a boundary layer that would impede effective cooling of the , causing turbulence.
境界層が形成されると、熱伝導の悪い流体のために、適切な冷却が特に妨げられ る。When a boundary layer forms, proper cooling is particularly hindered due to the poor thermal conductivity of the fluid. Ru.
第５図は、金属円板３の内部の温度Ｔ（参照番号９で示す軸）の特性１０を半径 ｒ（参照番号８で示す軸）の関数として示している。第５図の温度特性は、第１ 図に示す外部冷却チャンネル２に対応する。半径８が大きくなるにつれて、温度 ９が低下して、円板３の縁で最低の温度となる。FIG. 5 shows the characteristic 10 of the temperature T inside the metal disk 3 (axis indicated by reference numeral 9) with radius It is shown as a function of r (axis indicated by reference numeral 8). The temperature characteristics in Figure 5 are It corresponds to the external cooling channel 2 shown in the figure. As the radius 8 increases, the temperature 9 decreases to the lowest temperature at the edge of the disk 3.
均一な磁界を実現するためには、その最適化処理の過程において、動作時に起き る膨張、本発明によるコイル１の内孔の膨張およびコイル１の円板の様々な部分 での抵抗率の変動を考慮することが必要である。温度に関しては、熱伝導の表面 条件、比熱の条件、冷却流体の流量を考慮して、熱平衡の式を使用して計算する ことにより、決定することができる。In order to achieve a uniform magnetic field, during the optimization process, it is necessary to expansion of the inner bore of the coil 1 according to the invention and various parts of the disc of the coil 1 It is necessary to take into account the variation in resistivity at Regarding temperature, heat conductive surfaces Calculate using the heat balance formula, taking into account the conditions, specific heat conditions, and cooling fluid flow rate. This can be determined by
第６図は、第２図に示した本発明による円板３からなるコイル１の温度Ｔ（参照 番号９で示す軸）の特性１０を半径ｒ（参照番号８で示す軸）の関数として示し ている。FIG. 6 shows the temperature T (see The characteristic 10 of the axis denoted by reference number 9) is shown as a function of the radius r (axis denoted by reference number 8). ing.
第６図に示す特性１０の場合、円板３の内縁で最低温度となり、外縁で最大温度 となるまで温度が徐々に高くなっている。In the case of characteristic 10 shown in Fig. 6, the lowest temperature is at the inner edge of the disk 3, and the highest temperature is at the outer edge. The temperature gradually increases until .
第７図は、第３図に示した本発明による円板３からなるコイル１の温度Ｔ（参照 番号９で示す軸）の特性１０を半径ｒ（参照番号８で示す軸）の関数として示し ている。第３図に示すコイル１は、外部すななち外周の冷却チャンネルと内部冷 却チャンネルとを有している。円板３の内縁及び外縁で最低温度となる。FIG. 7 shows the temperature T (see The characteristic 10 of the axis denoted by reference number 9) is shown as a function of the radius r (axis denoted by reference number 8). ing. The coil 1 shown in Figure 3 has an external or outer cooling channel and an internal cooling channel. It has a cooling channel. The lowest temperature is at the inner and outer edges of the disk 3.
それら最低温度から、円板３の内部に向かって温度は上昇して最大温度に達する 。From the lowest temperature, the temperature increases towards the inside of the disk 3 and reaches the maximum temperature. .
第５図、第６図及び第７図に示す温度特性は、円板３に対応する。冷却流体の加 熱勾配から、そのような加熱勾配を有する冷却流体が冷却チャンネルを循環する ときの軸２に沿った温度勾配を求めることが可能である。The temperature characteristics shown in FIGS. 5, 6, and 7 correspond to the disk 3. Addition of cooling fluid From the thermal gradient, a cooling fluid with such a heating gradient circulates through the cooling channels. It is possible to determine the temperature gradient along axis 2 when
ビッタ−型コイルの第１実施例において、電気的な回路は、円板３相互の機械的 な接触により実現されていた。改良したビッタ−型磁石は、金属円板を一部を半 田付けして作られていた。In the first embodiment of the Bitter-type coil, the electrical circuit consists of mechanical connections between the disks 3 and This was achieved through close contact. The improved bitter type magnet is made by partially making a metal disk in half. It was made by plating.
インジウム電着による半田付は方法が、フランス特許出願公開番号第２５７８０ ５７号により公開されたフランス特許出願第８５−０２９７１号に開示されてい る。The method for soldering by indium electrodeposition is French patent application publication number 25780. Disclosed in French Patent Application No. 85-02971 published under No. 57 Ru.
第８図は、銅同士の直接接合の例を示している。２つの円板３同士または円板３ ０２つの部分同士の直接接合により、円板の一方の面に凸部３２ができ、反対側 の面には凹部３３ができ、その部分が円板始まりそして終端する。凸部は、接合 操作中に発生する熱による銅の収縮の結果として生じる。FIG. 8 shows an example of direct bonding of copper to copper. two discs 3 together or disc 3 0 Direct joining of the two parts creates a convex part 32 on one side of the disc, and a convex part 32 on the other side A recess 33 is formed on the surface of the disk, and that portion is where the disk begins and ends. The convex part is a joint Occurs as a result of shrinkage of copper due to the heat generated during operation.
凸部３２をあると、滑らかなコイル１を作成する場合の妨げとなる。すなわち、 凸部３２は、本発明による磁石によって発生する磁界の均一性を乱し、更に、円 板の間の絶縁体を損傷するおそれがある。The presence of the protrusions 32 hinders the creation of a smooth coil 1. That is, The protrusions 32 disturb the uniformity of the magnetic field generated by the magnet according to the invention and furthermore There is a risk of damaging the insulation between the plates.
更に、接合部３１では、円板が真円だとした場合の円板の円面軸３４と円板の一 部の円面軸３３との間に変形角αが生じる可能性がある。Furthermore, at the joint 31, if the disk is a perfect circle, the circular axis 34 of the disk and the point of the disk are A deformation angle α may occur between the circular axis 33 of the part and the circular axis 33 of the part.
第９図に示す装置は、銅同士の直接接合により生じる問題を解決することができ る。例えば、凸部３２を削り落とすために工業的に機械加工することはできない 。そこで、接着材４を付与する前にこの機械加工を必ず行うべきである。機械加 工のための刃先が接着材４に穴をあけたりしてコイルの完璧な動作を妨げる短絡 を生じる恐れがある。The device shown in Figure 9 can solve the problems caused by direct bonding of copper to copper. Ru. For example, it is not possible to perform industrial machining to remove the convex portion 32. . Therefore, this machining process should always be performed before applying the adhesive 4. mechanical processing The cutting edge of the cutting edge may puncture the adhesive material 4 and prevent the coil from working perfectly. may occur.
それに比較して、圧力ローラを上から当てることによって凸部３２を平らにする ことができることがわかった。In comparison, the protrusion 32 is flattened by applying a pressure roller from above. I found out that it is possible.
第９図の装置は、２つの圧力ローラ３６、例えば、２つのアーム３７の端部に取 付られた２つの玉軸受を具備している。例えば、制御装置は、２つのアーム３７ の一方に取付られ、他方のアームにネジきられた孔にネジ込まれて、２つの圧力 ローラの間の距離を調整できるようにするネジ付き鋼棒である。従って、接合部 ３１の凸部３２を平らにするだけでなく、凸部の部分に大きな圧力をかけること により、軸３４及び３５の不一致を矯正することができる。平らにした後、接合 部３１は、接合作業の最後に凹部３３を部分的に充填し、残った欠陥は旋盤によ る最終機械加工により除去される。The device of FIG. 9 comprises two pressure rollers 36, for example mounted on the ends of two arms 37. It is equipped with two attached ball bearings. For example, the control device has two arms 37 attached to one arm of the arm and screwed into a threaded hole in the other arm to provide two pressure It is a threaded steel rod that allows the distance between the rollers to be adjusted. Therefore, the joint In addition to flattening the convex portion 32 of 31, apply a large amount of pressure to the convex portion. Accordingly, the mismatch between the axes 34 and 35 can be corrected. After flattening, join The part 31 partially fills the recess 33 at the end of the joining operation, and the remaining defects are removed using a lathe. removed by final machining.
第１０図は、本発明によるコイルを作成するために実施される特に効果のある接 着方法を図解している。第１０図に示す例では、２つの円板３のみを図示した。FIG. 10 shows a particularly advantageous connection made to create a coil according to the invention. Illustrated how to wear it. In the example shown in FIG. 10, only two discs 3 are shown.
この実施例においては、円板３の接合される部分は１１ドに対応する。この値は 、１巻回の１／３にほぼ対応し、接合部３１が系統的に重なり合うことを防止す るものである。第１０図に示す例においては、接着材４は、２層からなる。各層 は、半ピツチだけずれている。各層には隙間６０があり、その空間は、接着材が 重合するときに接着材で満たされる。イソブルタ（ＩＳＯＶＯＬＴＡ）社で製造 されそしてデグラージス（ＤＥＧＬＡＲＧＥＳ）社から販売されている接着材「 プリツム ビー（Ｐｒｉｎｏｍ Ｂ）Ｊを厚さ０．１ｍｍにして使用する。In this embodiment, the portion of the disk 3 to be joined corresponds to the 11th dot. This value is , approximately corresponds to 1/3 of one turn, and prevents the joints 31 from systematically overlapping. It is something that In the example shown in FIG. 10, the adhesive 4 consists of two layers. each layer is off by half a pitch. There is a gap 60 in each layer, and the space is filled with adhesive. Filled with adhesive as it polymerizes. Manufactured by ISOVOLTA Adhesive material sold by DEGLARGES Prinom B J is used with a thickness of 0.1 mm.
隙間６００半ピツチのオフセットにより、重合の後に、良好な絶縁が確実に得ら れる。更に、接着材により、ＮＭＲ映像装置に使用される磁石の場合に必要な巻 回間の耐圧を困難を伴うことなく実現できる。巻回数が例えば５００の磁石の場 合、最初の巻回と最後の巻回との間の電圧は２００Ｖである。更に、接着材が両 面接着剤型であれば、優れた機械的強度と、接着材により実現されたコイル１の 機械加工とを可能にする。なお、上記の接着剤は、非常に研磨性があり、ダイヤ モンド工具を使用しないかぎり、機械加工工具を頻繁に交換する必要があること を指摘しておく。An offset of 600 and a half pitches in the gap ensures good insulation after polymerization. It will be done. Additionally, the adhesive reduces the winding required in the case of magnets used in NMR imagers. It is possible to realize the voltage resistance between cycles without any difficulty. For example, a magnetic field with a number of turns of 500 In this case, the voltage between the first turn and the last turn is 200V. Furthermore, the adhesive If it is a surface adhesive type, it has excellent mechanical strength and the coil 1 realized by adhesive material. Allows for machining. Please note that the above adhesive is very abrasive and may cause damage to diamonds. The need to change machining tools frequently unless Mondo tools are used. I would like to point out that.
第１１図は、本発明によるコイル１の機械加工の２つの例を図示している。円Ａ 内においては、得られた機械加工は滑らかである。この機械加工は、容易に実現 することができる。最適化計算は単純な表面を採用した方が容易に実施できる。FIG. 11 illustrates two examples of machining of a coil 1 according to the invention. Circle A Inside, the resulting machining is smooth. This machining process is easily achieved can do. Optimization calculations are easier to perform if a simple surface is used.
円Ｂ内において、溝８０がある。これら溝は、コイル１の表面上に流体の静止境 界層を形成することを防止して、冷却を容易にする。第１１図に示す例と異なり 、コイル１の表面に対して単一形式の機械加工を施すことができる。しかしなが ら、第１１図には図示していない冷却チャンネル２を画成する表面は溝形成機械 加工し、冷却されない表面は滑らかに機械加工することもできる。Within circle B there is a groove 80. These grooves form static boundaries of the fluid on the surface of the coil 1. Prevents the formation of an interfacial layer and facilitates cooling. Unlike the example shown in Figure 11, , a single type of machining can be applied to the surface of the coil 1. But long The surface defining the cooling channels 2, not shown in FIG. Surfaces that are processed and not cooled can also be machined smooth.
第１２図は、絶縁棒３０を有する本発明によるコイル１を図示してい。絶縁棒３ ０は、コイル１０本体と、例えば磁石の枠との間のスペーサとして機能する。FIG. 12 illustrates a coil 1 according to the invention with an insulating rod 30. FIG. Insulating rod 3 0 functions as a spacer between the coil 10 body and, for example, the frame of the magnet.
絶縁棒３０は、コイル１の機械加工の後に、例えば接着材で接着される。絶縁棒 ３０がない場合には、コイル１を磁石の枠に取付けるときに、擦れ傷つく恐れが ある。この問題は、ファイバーガラス製の枠が使用される場合特に重大である。The insulating rod 30 is bonded, for example, with an adhesive after the coil 1 is machined. insulation rod If 30 is not available, there is a risk of scratching the coil 1 when attaching it to the magnet frame. be. This problem is particularly acute when fiberglass frames are used.
また、擦れると、巻回を短絡する恐れのある傷を銅につけて、磁石を、均一な磁 界を発生するに適さないものにしてしまうこともある。It also creates scratches in the copper that, if rubbed, can short out the windings, causing the magnet to become uniformly magnetic. It can also make the field unsuitable for generation.
第１３図は、本発明による磁石を組み込む方法を図示している。FIG. 13 illustrates a method of incorporating magnets according to the invention.
本発明による磁石の枠は、水平方向に開口を有する２つの半枠６１から構成され る。The magnet frame according to the present invention is composed of two half frames 61 having an opening in the horizontal direction. Ru.
下側の半枠の中に、本発明による第１の完全なコイル１を置く。次いで、中央の 案内管６２を前進させる。この管６２は、例えばグラスファイバ強化エポキシ樹 脂で作ることが効果的である。In the lower half-frame place the first complete coil 1 according to the invention. Then the center The guide tube 62 is advanced. This tube 62 is made of, for example, glass fiber reinforced epoxy resin. It is effective to make it with fat.
スペーサ６４または複数のシムが装着される。コイルによって発生される磁界の 均一性をどのような態様においても乱すことがないように、スペーサ６４に次の コイル１との接続を設けることが効果的である。このコイルの接続は、フランス 特許出願公開番号第２５７９３６２号により公開されたフランス特許出願第８５ −０４０５０号及びフランス特許出願公開番号第２５８１７６０号により公開さ れたフランス特許出願第８７−０７１５１号に開示されている。A spacer 64 or shims is installed. of the magnetic field generated by the coil In order not to disturb the uniformity in any way, the spacer 64 is It is advantageous to provide a connection to the coil 1. This coil connection is made in France French Patent Application No. 85 published under Patent Application Publication No. 2579362 -04050 and published under French Patent Application Publication No. 2581760. It is disclosed in French Patent Application No. 87-07151.
更に、中央案内管６２を前進させる。Furthermore, the central guide tube 62 is advanced.
第２のコイル１を下側の半枠６１の中に置く。The second coil 1 is placed in the lower half-frame 61.
第１及び第２のコイル１を接続する。Connect the first and second coils 1.
完全な磁石が完成するまで、中央案内管６２を前進させ、次のスペーサ６４及び コイル１を装着して接続をする操作を繰り返す。The central guide tube 62 is advanced until a complete magnet is completed, and the next spacer 64 and Repeat the operation of attaching coil 1 and connecting.
第１３図には図示していない冷却チャンネル２の水密性をスペーサ６４が確保す ることが効果的である。The spacer 64 ensures watertightness of the cooling channel 2 (not shown in FIG. 13). It is effective to
なお、第１３図において、中央案内管６２はその端位置にあるように図示しであ る。Note that in FIG. 13, the central guide tube 62 is shown as being at its end position. Ru.
コイル及びスペーサが取付られた後、電流の戻り接続が、例えば、磁石の周辺に 配置した銅ケーブルによって行われ、擾乱するような磁界が発生しないようにす る。その後、磁石は、上側の半枠６１によって閉じられ、端フランジ６３を組み つける。After the coil and spacer are installed, a current return connection is made, e.g. around the magnet. This is done by placing copper cables in order to avoid creating any disturbing magnetic fields. Ru. The magnet is then closed by the upper half-frame 61 and assembled with the end flange 63. Put on.
接続部については、必要な冶金的な処理、例えば、ニッケル拡散防止層の付着、 腐食防止のための金の層の付着のような処理を行うことはあきらかであろう。For the connections, any necessary metallurgical treatment, e.g. deposition of a nickel diffusion prevention layer, Treatments such as the application of a gold layer to prevent corrosion would be obvious.
枠が取付られた後に、その枠は、磁石１を効果的に水密にすると共に、冷却チャ ンネル２のための壁として効果的に機能する。After the frame is installed, it effectively makes the magnet 1 watertight and also provides cooling channels. effectively functions as a wall for channel 2.
スペーサ６４の使用は、計算により求めた最適化磁石の実施例のコイル１の正確 な位置づけを可能にする。The use of the spacer 64 is due to the accuracy of the coil 1 of the optimized magnet embodiment determined by calculation. positioning.
第１４図は、画磁気共鳴による映像装置を図示している。装置は、磁石の環境の 擾乱磁界を補償するように基本的に構成された、図示していないが公知の（シム と称される）補正コイル系が設けられている。主磁界を形成する機能を有する磁 石には、公知の勾配コイル５０が設けられている。勾配コイルは、軸２と同軸に 、磁石１１の内部空間１２内に配置された円筒状マンドレル上に設けられている 。勾配コイル系は、直流電源（ＧＸ、 Ｇｙ、 Ｇｚ）により給電される。それ ら直流電源は、コンピュータ５１に予めフログラムされたシーケンスのサイクル で制御されて勾配コイルに給電し、上記シーケンスの間、所定の強度及び方向の 磁界勾配を主磁界に重畳する。勾配磁界により、映像を再構成したい断面の選択 が可能となる。ラジオ周波数アンテナ５５が、磁石１１の有効空間１２の内側に 配置されている。アンテナは、ラジオ周波数の送受信手段の一部を構成し、その ラジオ周波数の送受信手段は、上記シーケンスの間に校正されたラジオ周波数信 号パルスを発生するようにコンピュータ５１により制御されるラジオ周波数発生 器５６を具備しでいる。検査時、被検体から再放出されるＮＭＲ信号は、同一の アンテナ系により受信され、映像を再構成する既知のアルゴリズムを適用して、 コンピュータ５１の計算ユニットにより処理される。この映像は、例えば陰極線 管形式のモニタ５８に写しだされる。映像装置は更に、管１４、ポンプ１７、熱 交換器１６を含む冷却回路を具備している。参照番号１６ａは、熱交換器の一次 回路を示し、参照番号１６ｂは、熱交換器の二次回路を示している。FIG. 14 illustrates an imaging device based on image magnetic resonance. The device is in a magnetic environment A known shim (not shown) essentially configured to compensate for the disturbing magnetic field A correction coil system is provided. A magnetic field with the function of forming the main magnetic field The stone is equipped with known gradient coils 50. The gradient coil is coaxial with axis 2. , provided on a cylindrical mandrel disposed within the internal space 12 of the magnet 11 . The gradient coil system is powered by a DC power source (GX, Gy, Gz). that The DC power supply is supplied with cycles in a sequence preprogrammed in the computer 51. during the above sequence to supply power to the gradient coils at a given intensity and direction. A magnetic field gradient is superimposed on the main magnetic field. Selection of cross-section for image reconstruction using gradient magnetic field becomes possible. A radio frequency antenna 55 is located inside the effective space 12 of the magnet 11. It is located. An antenna forms part of the means for transmitting and receiving radio frequencies; The radio frequency transmitting/receiving means transmits the radio frequency signal calibrated during the above sequence. a radio frequency generator controlled by computer 51 to generate signal pulses; It is equipped with a container 56. During testing, the NMR signal re-emitted from the subject is the same Applying known algorithms to reconstruct the images received by the antenna system, Processed by a calculation unit of computer 51. This image is, for example, a cathode ray The image is displayed on a tube-type monitor 58. The imaging device further includes a tube 14, a pump 17, a heat A cooling circuit including an exchanger 16 is provided. Reference number 16a is the primary of the heat exchanger The circuit is shown, reference numeral 16b designating the secondary circuit of the heat exchanger.
好ましくは、ＮＭＲ映像装置は、フランス特許出願公開番号第２５７４９８２号 により公開されたフランス特許出願第８４−１９１９０号に開示されるいるよう に調整装置を具備している。該特許出願と同様な装置は、小型の補助磁石１３と 、磁石１１及び１３と熱的に接触している冷却流体循環回路１４と、２つの磁石 のコイルに直列に接続された直流源１５とを具備している。Preferably, the NMR imaging device is as described in French Patent Application Publication No. 2574982. As disclosed in French Patent Application No. 84-19190 published by is equipped with an adjustment device. A device similar to that of the patent application includes a small auxiliary magnet 13 and , a cooling fluid circulation circuit 14 in thermal contact with magnets 11 and 13, and two magnets. and a DC source 15 connected in series to the coil.
何れにしても、磁石１１は、それぞれの抵抗性コイルの巻線と冷却流体との間の 効率的な熱交換を可能とする構造を有している。同一のことが磁石についても当 てはまり、冷却流体が主磁石の実質的に同一の温度に常時あるように、冷却流体 を受けるように磁石もレイアウトされる。 この点に関連して、補助磁石の内部 抵抗は、主磁石の内部抵抗に比較して非常に小さく、冷却回路１４を循環する流 体の加熱に対しての補助磁石の影響は無視できる。２つの磁石１１及び１３のコ イルは、同一の導電材料、特に銅またはアルミニウムで作うレる。In any case, the magnet 11 is placed between the windings of the respective resistive coil and the cooling fluid. It has a structure that enables efficient heat exchange. The same thing applies to magnets. the cooling fluid so that it is always at substantially the same temperature of the main magnet. The magnets are also laid out to receive the magnets. In this regard, the inside of the auxiliary magnet The resistance is very small compared to the internal resistance of the main magnet, and the resistance is very small compared to the internal resistance of the main magnet. The effect of the auxiliary magnet on body heating is negligible. The two magnets 11 and 13 The coils are made of the same conductive material, especially copper or aluminum.
冷却回路１４は、循環ポンプ１７と熱交換器１６を有している。その熱交換器１ ６の一次回路１６ａは、上記した冷却流体が循環しており、二次回路１６ｂには 、例えば冷水が供給される。図示の例では、冷却流体の全てが補助磁石１３中を 流れるように冷却回路は構成されている。しかし−磁石１３の温度が磁石１１の 温度に常時実質的に等しいように、冷却流体の一部だけが磁石１３中を循環する ように適当なバイパス路を設けてもよい。この概念において、磁石１３に供給さ れる冷却流体は、熱交換器１６を介することなく主磁石１１から直接送られるよ うに冷却回路１４のレイアウトを決めることが特に重要である。The cooling circuit 14 includes a circulation pump 17 and a heat exchanger 16. The heat exchanger 1 The above-mentioned cooling fluid circulates in the primary circuit 16a of No. 6, and the secondary circuit 16b has the cooling fluid circulating therein. , e.g. cold water is supplied. In the illustrated example, all of the cooling fluid flows through the auxiliary magnet 13. The cooling circuit is configured to allow fluid flow. However - the temperature of magnet 13 is Only a portion of the cooling fluid circulates through the magnet 13 so that the temperature is substantially equal at all times. A suitable bypass path may be provided. In this concept, the magnet 13 is supplied with The cooling fluid is sent directly from the main magnet 11 without going through the heat exchanger 16. It is particularly important to determine the layout of the sea urchin cooling circuit 14.
更に上述したように、磁石１１及び１３のコイルは常に電流源１５から供給され る同一の電流が流れる。磁石１３は、主磁界を表す参照磁界を発生する機能を有 している。磁石１３の内部空間の少なくとも１つの限定された体積空間に、参照 磁界を測定する手段が配置される。そして、その測定手段は、直流源１５によっ て供給される電流の自動制御装置１９を制御する。Furthermore, as mentioned above, the coils of magnets 11 and 13 are always supplied by current source 15. The same current flows. The magnet 13 has a function of generating a reference magnetic field representing the main magnetic field. are doing. In at least one confined volume of the internal space of the magnet 13, a reference Means for measuring the magnetic field are arranged. The measuring means is a direct current source 15. The automatic control device 19 controls the current supplied to the device.
好ましい実施例によれば、磁界測定手段は、自動制御装置１９を制御するＮＭＲ プローブ２０を具備している。そのＮＭＲプローブ２０は、上記した限定された 体積空間内に配置される。使用可能なＮＭＲ信号を獲得するために、補助磁石１ ３が組み込まれ、プローブが配置された限定体積空間内において十分な均一性を 有する参照磁界が形成される。実際には、プローブを囲む体積空間における参照 磁界の均一性は、主磁石の有効体積内の主磁界の均一性と同じ大きさの１ ｐｐ ｍから１０ｐｐｍであるべきである。According to a preferred embodiment, the magnetic field measuring means is an NMR device controlling the automatic control device 19. A probe 20 is provided. The NMR probe 20 has the above-mentioned limited placed within a volumetric space. To acquire a usable NMR signal, auxiliary magnet 1 3 is incorporated to ensure sufficient uniformity within the confined volume space in which the probe is placed. A reference magnetic field is created having the following values. In fact, the reference in the volumetric space surrounding the probe The homogeneity of the magnetic field is 1 pp, which is the same magnitude as the homogeneity of the main magnetic field within the effective volume of the main magnet. m to 10 ppm.
磁石１１及び１３は、長手方向の対称軸０２及び○°２°をそれぞれ有している 。０及び０°は、それぞれの磁石の対称中心である。本発明の効果のある特徴に よれば、補助磁石１３の軸０’ｚ′は、磁石１１の中央横断面（点Ｏを含む）内 に実質的に配置され、点Ｏにおいて軸Ｏ２と交差する。もちろん、磁石１３自体 は磁石１１の外に位置している。このような配置により、２つの磁石間の寄生結 合を最も小さくすることができ、従って、２つの磁界の均一性の擾乱を最低にす ることができる。Magnets 11 and 13 have longitudinal symmetry axes 02 and ○°2°, respectively. . 0 and 0° are the centers of symmetry of each magnet. Advantageous features of the invention According to and intersects axis O2 at point O. Of course, the magnet 13 itself is located outside the magnet 11. This arrangement eliminates parasitic coupling between the two magnets. can minimize the coincidence and therefore minimize the disturbance of the homogeneity of the two magnetic fields. can be done.
第１５図及び第１６図は、本発明による磁石１１のための冷却装置０２つの実施 例を図示している。15 and 16 show an implementation of a cooling device 02 for a magnet 11 according to the invention. An example is illustrated.
第１５図は、流体の一次回路を有する磁石１１と、二次回路とを示している。− 次回路は、熱交換器１６により二次回路に熱エネルギを与える。好ましくは、ポ ンプ１７が一次冷却流体を循環する。FIG. 15 shows a magnet 11 with a primary circuit of fluid and a secondary circuit. − The secondary circuit provides thermal energy to the secondary circuit by means of a heat exchanger 16. Preferably, A pump 17 circulates the primary cooling fluid.
本発明による磁石１１は、非常に広い応用分野を有している。The magnet 11 according to the invention has a very wide field of application.
応用分野に応じて、磁石の技術的な特性及び経済的な制約が全く異なる。指定さ れる磁石の形式及び経済的な制約の種類に冷却方法を適用させることが重要であ る。Depending on the field of application, the technical properties and economic constraints of magnets are quite different. specified It is important to adapt the cooling method to the type of magnet being used and the economic constraints. Ru.
科学研究の分野では、しばしば１０テスラを越える強力な磁界を発生することが できる磁石が使用される。このような磁石は非常に強い電流を流され、その寿ｄ は、例えば１０００動作時間にしばしば制限される。そのような応用分野では、 冷却流体として脱イオン水を使用することがしばしば効果的である。この流体は 、非常に高い比熱と、低い粘性と、高い抵抗を有している利点がある。反面、脱 イオン水は、脱イオン水を用意することが困難であること、銅に対して浸食性が あることなどの欠点も有している。しかしながら、脱イオン水による腐食は、何 れにしても１０００時間に制限される磁石の寿命の間には検知できるほどには現 れない。科学研究の分野では、例えば３０バールの圧力のような比較的高い圧力 を使用して、冷却流体の流量を増大することが頻繁に行われる。In the field of scientific research, strong magnetic fields often exceeding 10 Tesla are generated. Magnets that can be used are used. Such a magnet is passed through a very strong current, and its lifespan is is often limited to, for example, 1000 operating hours. In such application fields, It is often effective to use deionized water as the cooling fluid. This fluid is , has the advantages of very high specific heat, low viscosity, and high resistance. On the other hand, leaving Ionized water is difficult to prepare deionized water and is corrosive to copper. It also has some drawbacks, such as: However, corrosion caused by deionized water In any case, during the lifetime of the magnet, which is limited to 1000 hours, it will not become detectable. Not possible. In the field of scientific research, relatively high pressures, e.g. 30 bar pressure is frequently used to increase the flow rate of cooling fluid.
医療映像の分野では、冷却流体としてケロシンまたはオイルを使用することが好 都合である。これら流体は、コイルを構成するに便利な銅に対して中性である。In the field of medical imaging, it is preferred to use kerosene or oil as the cooling fluid. It's convenient. These fluids are neutral to copper, which is useful for constructing coils.
また、これら流体は、長時間の保存が可能であり、使用するもの簡単である。反 面、それら流体の欠点は、比熱が低く、粘性が高いことである。これらの欠点は 、発生されるべき磁界が科学研究の場合に比較して典型的には０．１テスラのよ うに弱いので、そして、冷却効率を高めることができる第４図に示すような主流 体流のための装備または装置を設けるので、ＮＭＲ映像にとっては受容可能であ る。Additionally, these fluids can be stored for long periods of time and are easy to use. anti On the other hand, the disadvantages of these fluids are their low specific heat and high viscosity. These drawbacks are , the magnetic field to be generated is typically around 0.1 Tesla compared to the case of scientific research. Because sea urchins are weak, and the cooling efficiency can be increased by using the mainstream as shown in Figure 4. Provide equipment or equipment for body flow, so that it is acceptable for NMR imaging. Ru.
未だ公開されていない１９８７年７月１０日出願のフランス特許出願第８４−１ ９１９１号は、磁石の冷却のための相転移による潜熱の使用を開示している。こ の相転移による潜熱は、例えば、冷却流体が液相から気相に変化することが対応 する。冷却回路に沿った全ての場所で例えば液相と気相のような両方の相を含む 流体の使用により、磁石１１の軸２に沿った温度勾配をなくすることが可能であ る。更に、非常に大きな単位質量当たりの吸収エネルギにより、冷却流体の流量 を制限することができる。多くの絶縁性流体は、この形式の冷却に適している。French patent application No. 84-1 filed on July 10, 1987, which has not yet been published. No. 9191 discloses the use of latent heat from phase transitions for cooling magnets. child The latent heat due to the phase transition corresponds to, for example, when the cooling fluid changes from the liquid phase to the gas phase. do. Contains both phases, e.g. liquid and gas, everywhere along the cooling circuit By using a fluid it is possible to eliminate the temperature gradient along the axis 2 of the magnet 11. Ru. Furthermore, the very large absorbed energy per unit mass reduces the cooling fluid flow rate. can be restricted. Many dielectric fluids are suitable for this type of cooling.
−次冷却回路に使用される圧力において、磁石１１内部に位置する患者に対して 何ら不都合を与えない沸騰温度を有する冷却媒体を使用することが好都合である 。例えば、ＣＣ１５Ｆで構成されるフロン１１は１．３バールの圧力下で３０℃ の沸騰温度である。- for the patient located inside the magnet 11 at the pressure used in the cooling circuit; It is advantageous to use a cooling medium with a boiling temperature that does not cause any disadvantages. . For example, Freon 11 composed of CC15F is heated at 30°C under a pressure of 1.3 bar. is the boiling temperature of
第１６図は、磁石から熱を取り去るためにヒートポンプを使用する、磁石１１の 冷却装置の別の実施例である。ヒートポンプは一次回路に配置されたコンプレッ サ１７０と減圧弁１７１とを有する。ヒートポンプの使用により、熱交換器１６ を流れる水量を減らすことができる。Figure 16 shows a magnet 11 that uses a heat pump to remove heat from the magnet. 3 is another embodiment of a cooling device. A heat pump is a compressor placed in the primary circuit. 170 and a pressure reducing valve 171. By using a heat pump, heat exchanger 16 The amount of water flowing can be reduced.
磁石１１の内部の冷却回路が、減圧弁１７１の少なくとも一部を構成すると都合 がよい。It is convenient if the cooling circuit inside the magnet 11 constitutes at least a part of the pressure reducing valve 171. Good.
本発明は、ビッタ−型コイル１及びビッタ−型磁石１１を作成する場合に主に適 用することができる。しかし、本発明は、科学的または医学的研究及び核磁気共 鳴映像のために強力な及び／または均一な磁界を得る場合に特に適用できる。The present invention is mainly suitable for producing a bitter-type coil 1 and a bitter-type magnet 11. can be used. However, the present invention does not apply to scientific or medical research and nuclear magnetic collaboration. It is particularly applicable when obtaining strong and/or uniform magnetic fields for sound imaging.
ＦＩＧ、１５ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成２年４月９日FIG. 15 Submission of translation of written amendment (Article 184-8 of the Patent Law) April 9, 1990
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Family Cites Families (8)
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| JPS4826092A (en) * | 1971-08-04 | 1973-04-05 | ||
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| FR2574982B1 (en) * | 1984-12-14 | 1987-01-16 | Thomson Cgr | SOLENOIDAL MAGNET WITHOUT IRON |
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| FR2581760B1 (en) * | 1985-05-10 | 1987-06-12 | Thomson Cgr | SOLENOIDAL MAGNET WITH HIGH HOMOGENEITY OF MAGNETIC FIELD |
| JPS6220303A (en) * | 1985-07-19 | 1987-01-28 | Hitachi Ltd | Forced-cooling superconducting coil apparatus |
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1987
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1988
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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