JPH0394733A

JPH0394733A - Ｍｒｉ用磁界発生装置

Info

Publication number: JPH0394733A
Application number: JP1233129A
Authority: JP
Inventors: Hideya Sakurai; 桜井　秀也; Masaaki Aoki; 雅昭青木
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1991-04-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】利用産業分野この発明は、医療用核磁気共鳴断層撮影装置等に用いら
れる永久磁石を使用した磁界発生装置の改良に係り、永
久磁石構成体とその上に着設する磁極片とが、永久磁石
構或体の各永久磁石単位に柱状ブロックに細分化され、
相互に絶縁して接着一体化して所要形状に組み立て、空
隙内の静磁界強度の均一性を向上させ、かつ傾斜磁界コ
イルによる渦電流の低減を図ったＭＲＩ用磁界発生装置
に関する。

背景技術医療用核磁気共鳴断層撮影装置（以下ＭＲＩという）は
、強力な磁界を形戒する磁界発生装置の空隙内に、被検
者の一部または全部を挿入して、対象物の断層イメージ
を得てその組織の性質まで描き出すことができる装置で
ある。

上記ＭＲＩ用の磁界発生装置において、空隙は被検者の
一部または全部が挿入できるだけの広さが必要であり、
かつ鮮明な断層イメージを得るために、通常、空隙内の
撮像視野内には、０．０５〜２。ＯＴでかつ１ｘｌＯ’
以下の精度を有する安定した強力な均一磁界を形戒する
ことが要求される。

ＭＲＩに用いる磁界発生装置として、第３図に示す如く
、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系磁石を用いた一対の永久磁石構或体（
ＩＸＩ）の各々の一方端に磁極片（２Ｘ２）を固着して
対向させ、他方端を継鉄（３１＋３２）にて連結し、磁
極片（２Ｘ２）間の空隙（４）内に、静磁界を発生させ
る構成が知られている。

磁極片（２Ｘ２）には、空隙（４）内における磁界分布
の均一度を向上させるために、周辺部に環状突起（５）
を設けてあり、通常、電磁軟鉄、純鉄等の磁性材料を削
り出した板状のバルク（一体物）から構或される（特開
昭６０−８８４０７号公報）。

被検体が入る空隙（４）の高さを高く確保するため、各
磁極片（２Ｘ２）の近傍に配置される傾斜磁界コイル（
６）は、空隙（４）内の位置情報を得るために、通常ｘ
，　ｙ，　ｚの３方向に対応する３組のコイル群からな
るが、図示（第３図）においては簡略して記載している
。

この傾斜磁界コイル（６）に、パルス電流を印加するこ
とによって短時間で所望方向に傾斜した磁界を発生する
ことができる。

従来技術の問題点傾斜磁界コイル（６）にパルス電流を流すと、磁極片（
２）は前述した如く板状のバルクから構成されるため、
その電流の立上り、立下がり時に発生するパルス状の磁
界により、磁極片（２Ｘ２）に渦電流が発生する。

この渦電流は、傾斜磁界コイル（６）にて形成される磁
界と反対方向の磁界を形成するため、傾斜磁界が所定の
強度に達するのに多くの時間を要することになり、必然
的に高速スキャン等の新イメージングテクニックが使用
できず診断時間が長くなる。また、通常においても直像
のぼけの原因になり、診断を妨げる。

かかる時間を短縮するために、容量の大きな電源を用い
る手段もあるが効率が悪く、装置全体のコストを高騰さ
せる要因ともなっていた。

上述の問題を解決する手段として、磁極片として軟質磁
性薄板を一方向に積層してなる平板状の積層体を、その
積層方向が互いに略９０度異なるよう二層に配置一体化
した構成のものを用いた磁界発生装置が提案（特開昭６
１−２０３６０５号）されている。

しかし、渦電流の発生を防ぐためには、積層体を構戒す
る軟質磁性薄板を十分に薄くする必要があり、さらに、
実用化するためには２０００〜３０００枚の軟質磁性薄
板を積層する必要があり、空隙内の磁界均一度が低下す
る。

発明の目的この発明は、上記現状に鑑み提案するもので、加工、製
造が容易で、かつ空隙内の磁界均一度を低下させること
なく、渦電流の発生を防ぐことができる磁極片を配置し
た磁界発生装置の提供を目的とするものである。

発明の概要この発明は、磁界発生装置において、永久磁石構成体と
その上に着設する磁極片とを、永久磁石構成体の各永久
磁石単位に柱状ブロックに相互に絶縁して細分化したこ
とにより、空隙内の磁界均一度を低下させることなく、
渦電流防止を可能にし、また、製造が容易なることを知
見し、この発明を完威したものである。

すなわち、この発明は、空隙を形成して対向する一対の永久磁石構成体を継鉄で
磁気的結合し、各永久磁石構成体の空隙対向面に、周辺
部に環状突起を有する磁極片を固着し、該空隙に磁界を
発生させるＭＲＩ用磁界発生装置において、磁石合金小片に磁性材小片を固着載置した後に着磁した
永久磁石を、相互に絶縁した状態で接着して継鉄に配列
し組み立てた永久磁石構或体を特徴とするＭＲＩ用磁界
発生装置である。

換言すれば、永久磁石構成体の各永久磁石上に磁極片を構或する磁性
材小片が固着載置されて隣接する永久磁石同志、磁性材
小片同志が相互に接着剤で絶縁した状態で一体化された
ことを特徴とするＭＲＪ用磁界発生装置であり，発明の構或この発明において、磁気回路は、空隙を形成して対向す
る一対の永久磁石構或体を継鉄で磁気的結合し、各永久
磁石構成体の空隙対向面に磁極片を固着した構或であれ
ば、いかなる構或であってもよく、永久磁石の磁気特性
、形状寸法、継鉄の形状寸法及び所要空隙の大きさ等に
応じて、例えば、磁極片の構造等を適宜選定することが
望ましい。

かかる磁気回路に用いる磁石構或体の永久磁石は、フエ
ライト磁石、アルニコ系磁石、希土類コバルト系磁石が
使用できるが、特に、ＲとしてＮｄやＰｒを中心とする
資源的に豊富な軽希土類を用い、Ｂ，　Ｆｅを主威分と
して３０ＭＧＯｅ以上の極めて高いエネルギー積を示す
、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石を使用することにより、著し
く小型化することができる。

この発明は、永久磁石構成体とその上に着設する磁極片
とを、永久磁石構成体の各永久磁石単位に柱状ブロック
に、相互に絶縁して細分化したことを特徴としており、
磁極片が電気的に絶縁されて細分化されたことにより渦
電流の発生を防止したもので、細分化された各小片面積
は１０ｃｍｘｌＯｃｍ以下が好ましい。

゛また、永久磁石構成体の各永久磁石単位が、さらに小
永久磁石の集合体である場合があり、特に、環状突起部
側は最外周であるため、各永久磁石単位を円弧状に形戒
することから小永久磁石の集合体となる場合があり、永
久磁石の上に磁極片が乗らない部分も生じる。

この発明において、磁極片の空隙側周辺部に環状突起を
設けた構戒とすることにより、磁束を所要空隙に集中さ
せかつ均一度を向上させることができ、設定した磁極片
形状、寸法並びに分割位置などに応じて、予め磁性材小
片を所要の寸法形状に加工しておくことにより、磁極片
組み立て後の磁極片の切削あるいは研摩加工を省略でき
る。

この発明において、磁極片の材質は、種々の磁性材のバ
ルクからなるもの、ラミネートしたもの、ケイ素鋼板の
積層材、異材質等を複合したもの等軟質磁性材料を適宜
選定でき、さらに、磁界の均一度向上を目的に、中央部
に円形凸状部や断面台形状の突起部を設けたり、磁極片
の所要位置に、磁界の均一度調整を目的に、磁性材また
は磁石からなる磁界調整片を着設しても良い。

さらに、磁界の均一度向上を目的に、予め行った空隙内
の磁界分布解析などに基づいて、調整を要する箇所に配
置する磁性材小片高さを予め所要高さに調整しておくこ
とにより、量産時、組み立て後の磁界調整片の着設等を
省略することができる。

図面に基づく発明の開示第１図と第２図はこの発明による永久磁石構成体と磁極
片の一実施例を示す上面図と横断面図である。

第１図に示す磁界発生装置の永久磁石構成体（１）とそ
の上に着設する磁極片（２）は、円盤状で磁極片の空隙
側周辺部に環状突起（５）を設けた構成からなり、永久
磁石構成体（１）と磁極片（２）は、永久磁石構成体（
１）の各永久磁石（１ａ）単位に柱状ブロックに分割さ
れ、永久磁石（１ａ）に磁性材小片（２ａＸ２ｂＸ２ｃ
）が固着載置されて、隣接磁性材小片（２ａＸ２ｂＸ２
ｃ）同志がエボキシ樹脂等で相互に絶縁した状態で接着
してある。

組み立て方法を説明すると、まず、永久磁石（１ａ）素
材である磁石合金小片に、設定した磁極片（２）形状、
寸法並びに分割位置などに応じて、予め所要の寸法形状
に加工した磁性材小片（２ａＸ２ｂＸ２ｃ）を載置し接
着した後、各磁石合金小片を着磁して永久磁石（１ａ）
となし、これを継鉄（３１）上で、順次エポキシ樹脂等
で接着して配列し、所要形状の磁極片（２）に組み立て
るもので、磁極片（２）を構戒する多数の磁性材小片（
２ａＸ２ｂＸ２ｃ）が相互に絶縁された状態で接着され
ている。

ここでは、磁極片（２）が碁盤の目の如く分割してあり
、細分化は要求される磁界の均一度、渦電流の低減量に
応じて、任意のパターンを取ることができる。

第２図に示す磁界発生装置の永久磁石構成体（１）と磁
極片（２）は、第１図の構戒と同等であるが、第１図に
示す磁極片（２）材料が軟質磁性のバルク材からなるの
に対し、第２図の磁極片（２）はケイ素鋼板の積層材か
らなる。

発明の効果従来のバルク材で構戒した磁極片は、高周波（ラジオ周
波数の１００〜数ＫＨｚ　）を受けても、渦電流が発生
するが、この発明よる磁極片は、全バルクの磁極に比べ
渦電流を低減できるため、ＭＲＩ用に使用される場合、
その傾斜磁場コイルのパルスを高速にすることができる
。また、得られるＭＨＩ画像にも歪が無くなり、ＭＨＩ
としての性能が大幅に向上する。

また、所要形状に加工した磁性材小片を磁石合金小片に
載置してからこれを着磁し、継鉄上で接着組立てするこ
とができるため、磁気回路組立て後の磁極片の整形加工
が不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの発明による永久磁石構成体と磁極
片の一実施例を示す上面図と横断面図である。第３図は従来の磁界発生装置の縦断説明図である。１・・・永久磁石構或体、２・・・磁極片、３１，３２
・・・継鉄、４・・・空隙、５・・・環状突起、６・・
・傾斜磁界コイル。

Claims

【特許請求の範囲】１空隙を形成して対向する一対の永久磁石構成体を継鉄で
磁気的結合し、各永久磁石構成体の空隙対向面に、周辺
部に環状突起を有する磁極片を固着し、該空隙に磁界を
発生させるＭＲＩ用磁界発生装置において、磁石合金小片に磁性材小片を固着載置した後に着磁した
永久磁石を、相互に絶縁した状態で接着して継鉄に配列
し組み立てた永久磁石構成体を特徴とするＭＲＩ用磁界
発生装置。