JPH047806A - 超電導マグネット用低温容器 - Google Patents
超電導マグネット用低温容器Info
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- JPH047806A JPH047806A JP11152590A JP11152590A JPH047806A JP H047806 A JPH047806 A JP H047806A JP 11152590 A JP11152590 A JP 11152590A JP 11152590 A JP11152590 A JP 11152590A JP H047806 A JPH047806 A JP H047806A
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 22
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Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
この発明は、例えば、核磁気共鳴断層撮影装置などの静
磁場発生に用いられる超電導マグネットを収納する超電
導マグネット用低温容器に関する。
磁場発生に用いられる超電導マグネットを収納する超電
導マグネット用低温容器に関する。
B、従来技術
超電導マグネットの発生する静磁場が、低温容器の外部
に漏洩し、低温容器の周囲に置かれている電子機器など
に悪影響を及ぼすことはよく知られており、従来、この
外部漏洩磁場を抑制するために、低温容器には以下のよ
うな工夫が施されている。
に漏洩し、低温容器の周囲に置かれている電子機器など
に悪影響を及ぼすことはよく知られており、従来、この
外部漏洩磁場を抑制するために、低温容器には以下のよ
うな工夫が施されている。
■パッシブシールド方式
これは、鉄、ニッケルなどの強磁性材料で形成した円筒
状の磁気シールド板で、低温容器の周囲を覆うことによ
り、低温容器外に漏洩する磁場を抑制するものである。
状の磁気シールド板で、低温容器の周囲を覆うことによ
り、低温容器外に漏洩する磁場を抑制するものである。
■アクティブシールド方式
これは、超電導マグネットが発生する静磁場とは逆向き
の磁場を発生させるシールド用コイルを超電導マグネッ
トの周囲に配置して、外部に漏洩する磁場を打ち消すも
のである。
の磁場を発生させるシールド用コイルを超電導マグネッ
トの周囲に配置して、外部に漏洩する磁場を打ち消すも
のである。
C0発明が解決しようとする課題
しかしながら、上述した従来の各方式を採用している超
電導マグネット用低温容器には、次のような欠点があっ
た。
電導マグネット用低温容器には、次のような欠点があっ
た。
■に記載したパッシブシールド方式では、円筒状の磁気
シールド板の重量はかなり重く、例えば0.5[T]ク
ラスの静磁場を発生する超電導マグネットを備えた低温
容器に配される磁気シールド板の重量は5〜10トンに
も及ぶ。このため、低温容器全体の総重量はかなりの重
さになり、低温容器を収容する建物には、その重量に耐
えるだけの補強を施す必要があるので、建物にかける費
用が高くなるという欠点があった。また、磁気シールド
板を配設することで、低温容器の外形寸法も大きくなり
、収容に際して、かなりのスペースも必要となり、広い
部屋を確保しなければならず、高価になる欠点があった
。
シールド板の重量はかなり重く、例えば0.5[T]ク
ラスの静磁場を発生する超電導マグネットを備えた低温
容器に配される磁気シールド板の重量は5〜10トンに
も及ぶ。このため、低温容器全体の総重量はかなりの重
さになり、低温容器を収容する建物には、その重量に耐
えるだけの補強を施す必要があるので、建物にかける費
用が高くなるという欠点があった。また、磁気シールド
板を配設することで、低温容器の外形寸法も大きくなり
、収容に際して、かなりのスペースも必要となり、広い
部屋を確保しなければならず、高価になる欠点があった
。
■に記載したアクティブシールド方式では、シールド用
コイルから発生する磁場は、超電導マグネットが形成す
る静磁場とは逆向きの磁場であるため、外部漏洩磁場だ
けではなく、静磁場の磁場強度を下げる作用がある。し
たがって、超電導マグネットに使用されている超電導線
に流す電流値を増加して、シールド用コイルによって減
じられる静磁場を補強する必要があるため、臨界値の高
い高価な超電導線を多量に必要とするという欠点があっ
た。
コイルから発生する磁場は、超電導マグネットが形成す
る静磁場とは逆向きの磁場であるため、外部漏洩磁場だ
けではなく、静磁場の磁場強度を下げる作用がある。し
たがって、超電導マグネットに使用されている超電導線
に流す電流値を増加して、シールド用コイルによって減
じられる静磁場を補強する必要があるため、臨界値の高
い高価な超電導線を多量に必要とするという欠点があっ
た。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、低温容器の重量軽減を図るとともに、超電導線の
コストダウンを図ることができる超電導マグネット用低
温容器を提供することを目的としている。
って、低温容器の重量軽減を図るとともに、超電導線の
コストダウンを図ることができる超電導マグネット用低
温容器を提供することを目的としている。
01課題を解決するための手段
この発明は、上記目的を達成するために次のような構成
を備えている。
を備えている。
即ち、この発明に係る超電導マグネット用低温容器は、
超電導マグネットを極低温寒剤中に浸漬して収納する内
容器と、この内容器の周囲を覆う熱シールド板と、前記
内容器と熱シールド板とを内包する真空容器とを備えた
超電導マグネット用低温容器において、前記超電導マグ
ネットが形成する静磁場に対して逆向きの磁場を発生さ
せるシールド用コイルを、超電導マグネットの周囲に配
置し、このシールド用コイルと超電導マグネットとの間
に磁気シールド材を配置したことを特徴としている。
超電導マグネットを極低温寒剤中に浸漬して収納する内
容器と、この内容器の周囲を覆う熱シールド板と、前記
内容器と熱シールド板とを内包する真空容器とを備えた
超電導マグネット用低温容器において、前記超電導マグ
ネットが形成する静磁場に対して逆向きの磁場を発生さ
せるシールド用コイルを、超電導マグネットの周囲に配
置し、このシールド用コイルと超電導マグネットとの間
に磁気シールド材を配置したことを特徴としている。
81作用
この発明によれば、磁気シールド材を従来のように低温
容器の周囲を覆うように配置するのではなく、超電導マ
グネットとシールド用コイルとの間に配置しているだけ
なので、従来のパッシブシールド方式に比べ、低温容器
の総重量は軽減する。
容器の周囲を覆うように配置するのではなく、超電導マ
グネットとシールド用コイルとの間に配置しているだけ
なので、従来のパッシブシールド方式に比べ、低温容器
の総重量は軽減する。
また、磁気シールド材を配置することにより、外部漏洩
磁場をある程度抑制することができるので、シールド用
コイルのみを設置して外部漏洩磁場を打ち消している従
来のアクティブシールド方式に比べ、シールド用コイル
に流すべき電流値は小さくて済む、したがって、シール
ド用コイルによって形成される磁場も小さなものになる
し、磁気シールド材の介入により、シールド用コイルの
磁場が、静磁場領域内に侵入するのを抑制するから、超
電導マグネットに通ずる電流値は従来に比べ少なくて済
む。
磁場をある程度抑制することができるので、シールド用
コイルのみを設置して外部漏洩磁場を打ち消している従
来のアクティブシールド方式に比べ、シールド用コイル
に流すべき電流値は小さくて済む、したがって、シール
ド用コイルによって形成される磁場も小さなものになる
し、磁気シールド材の介入により、シールド用コイルの
磁場が、静磁場領域内に侵入するのを抑制するから、超
電導マグネットに通ずる電流値は従来に比べ少なくて済
む。
F、実施例
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、この発明の一実施例の構成の概略を示した斜
視図である。
視図である。
この図は、超電導マグネット用低温容器を核磁気共鳴断
層撮影装置(以下、MRI)に使用した場合を示したも
のである。
層撮影装置(以下、MRI)に使用した場合を示したも
のである。
図中、符号lはMRIによる断層像の撮影の際に、被検
体Mが挿入されるガントリである。このガントリ1の内
部には超電導マグネット用低温容器2(以下、単に低温
容器2と記す)が内挿されている。低温容器2は図中点
線で示しているように筒状体として形成されており、そ
の空洞部分は被検体Mを挿入するための貫通孔3となっ
ている。
体Mが挿入されるガントリである。このガントリ1の内
部には超電導マグネット用低温容器2(以下、単に低温
容器2と記す)が内挿されている。低温容器2は図中点
線で示しているように筒状体として形成されており、そ
の空洞部分は被検体Mを挿入するための貫通孔3となっ
ている。
貫通孔3内に対して進退移動するヘッド4が、基台6を
介してガントリ1の端面側の床面上に設置されている。
介してガントリ1の端面側の床面上に設置されている。
基台6内にはベツド4の進退移動を行う移動機構(図示
せず)が備えられており、ベツド4上に乗せられた被検
体Mは、ヘッド4の進行移動により貫通孔3内に案内さ
れ、核磁気共鳴断層撮影が行われる。
せず)が備えられており、ベツド4上に乗せられた被検
体Mは、ヘッド4の進行移動により貫通孔3内に案内さ
れ、核磁気共鳴断層撮影が行われる。
図中、符号5はガントリ1を床面上に設置するための脚
部である。
部である。
第2図は、低温容器2の縦断面図を示したものである。
以下、この図を参照して低温容器2の内部構成について
説明する。
説明する。
被検体Mが挿入される貫通孔3内に、被検体Mの体軸方
向に均一な静磁場を発生させるソレノイド形の超電導マ
グネット7が低温容器2の筒袖上に沿って複数個並設さ
れている。各超電導マグネット7の外周面部を覆うよう
に、筒状の磁気シールド板8が設けられており、磁気シ
ールド板8の外周部には、静磁場とは逆向きの磁場を発
生する2個のシールド用コイル9が、磁気シールド板8
の筒軸上に沿って並列配置されている。これら超電導マ
グネット7および、磁気シールド板8、シールド用コイ
ル9は、超電導マグネット7の超電導状態を維持するた
めの極低温寒剤(例えば、液体ヘリウム)を充填した内
容器10の中に収納されている。
向に均一な静磁場を発生させるソレノイド形の超電導マ
グネット7が低温容器2の筒袖上に沿って複数個並設さ
れている。各超電導マグネット7の外周面部を覆うよう
に、筒状の磁気シールド板8が設けられており、磁気シ
ールド板8の外周部には、静磁場とは逆向きの磁場を発
生する2個のシールド用コイル9が、磁気シールド板8
の筒軸上に沿って並列配置されている。これら超電導マ
グネット7および、磁気シールド板8、シールド用コイ
ル9は、超電導マグネット7の超電導状態を維持するた
めの極低温寒剤(例えば、液体ヘリウム)を充填した内
容器10の中に収納されている。
内容器10の周囲は、アルミニウムなどの熱伝導性の高
い材料で形成された第2熱シールド11によって覆われ
、第2熱シールド11の周囲は、同様の材料で形成され
た第1熱シールド12によって覆われている。第2熱シ
ールド11は、冷凍II(図示せず)の冷却作用によっ
て約20Kに維持され、第1熱シールド12は約80K
に維持されている。内容器10、および第2熱シールド
11、第1熱シールド12は常温の真空容器13内に収
納されている。
い材料で形成された第2熱シールド11によって覆われ
、第2熱シールド11の周囲は、同様の材料で形成され
た第1熱シールド12によって覆われている。第2熱シ
ールド11は、冷凍II(図示せず)の冷却作用によっ
て約20Kに維持され、第1熱シールド12は約80K
に維持されている。内容器10、および第2熱シールド
11、第1熱シールド12は常温の真空容器13内に収
納されている。
このような構成の低温容器2の作用は、以下の通りであ
る。
る。
核磁気共鳴断層撮影を行うために、ベツド4を貫通孔3
に向かって進行移動させ、ベツド4上に仰臥した被検体
Mを貫通孔3内にセットする。
に向かって進行移動させ、ベツド4上に仰臥した被検体
Mを貫通孔3内にセットする。
超電導マグネット7を構成している超電導線(図示せず
)に電流を流し、被検体Mの周囲空間(貫通孔3内)に
均一な静磁場を形成する。
)に電流を流し、被検体Mの周囲空間(貫通孔3内)に
均一な静磁場を形成する。
この静磁場は貫通孔3内だけではなく、超電導マグネッ
ト7の周囲に向かって広がるように形成されるため、低
温容器2の外部にも及び、外部漏洩磁場となって、低温
容器2の周囲に置かれている各種の電子機器などに悪影
響を与える。
ト7の周囲に向かって広がるように形成されるため、低
温容器2の外部にも及び、外部漏洩磁場となって、低温
容器2の周囲に置かれている各種の電子機器などに悪影
響を与える。
この外部漏洩磁場を抑制する作用をもったものが、磁気
シールド板8であり、シールド用コイル9である。超電
導マグネット7によって静磁場を発生させると同時に、
シールド用コイル9にも電流を流し、静磁場と逆向きの
磁場(以後、この磁場をキャンセル磁場と称する)を発
生させる。
シールド板8であり、シールド用コイル9である。超電
導マグネット7によって静磁場を発生させると同時に、
シールド用コイル9にも電流を流し、静磁場と逆向きの
磁場(以後、この磁場をキャンセル磁場と称する)を発
生させる。
超電導マグネット7による外部漏洩磁場は、まず、磁気
シールド板8で減じられ、次いでキャンセル磁場で打ち
消される。また、磁気シールド板8を介在させることに
より、静磁場領域内(貫通孔3内)へのキャンセル磁場
の侵入が抑制される。
シールド板8で減じられ、次いでキャンセル磁場で打ち
消される。また、磁気シールド板8を介在させることに
より、静磁場領域内(貫通孔3内)へのキャンセル磁場
の侵入が抑制される。
このように、外部漏洩磁場は、キャンセル磁場で打ち消
される前に、磁気シールド板8である程度減じられるた
め、キャンセル磁場の大きさは、シールド用コイル9の
みを配置した場合(従来のアクティブシールド方式)よ
りも小さくて済むし、磁気シールド板8が静磁場領域内
へのキャンセル磁場の侵入を抑制するので、超電導マグ
ネット7による静磁場の補強量は大幅に低減される。ま
た、磁気シールド板8は、超を導マグネット7の外周部
を覆うように設けられているだけなので、磁気シールド
板を低温容器2の全周にわたって取りつけた場合(従来
のパッシブシールド方式)よりも、低温容器2の重量は
軽減される。
される前に、磁気シールド板8である程度減じられるた
め、キャンセル磁場の大きさは、シールド用コイル9の
みを配置した場合(従来のアクティブシールド方式)よ
りも小さくて済むし、磁気シールド板8が静磁場領域内
へのキャンセル磁場の侵入を抑制するので、超電導マグ
ネット7による静磁場の補強量は大幅に低減される。ま
た、磁気シールド板8は、超を導マグネット7の外周部
を覆うように設けられているだけなので、磁気シールド
板を低温容器2の全周にわたって取りつけた場合(従来
のパッシブシールド方式)よりも、低温容器2の重量は
軽減される。
なお、上述した実施例では、磁気シールド材として、筒
状の磁気シールド板8を例に挙げたが、この形状にこだ
わることなく、種々のものを適用することができる。
状の磁気シールド板8を例に挙げたが、この形状にこだ
わることなく、種々のものを適用することができる。
その例を2つ、第3図および第4図に示している。これ
らの図においては、簡単のため超電導マグネット7を一
体化された筒状体として示している。
らの図においては、簡単のため超電導マグネット7を一
体化された筒状体として示している。
(a)第3図に示しているように、超電導マグネ・ント
7の筒軸方向に延びる棒状の磁気シールド材14を、超
電導マグネット7の全周囲にわたり、周方向に所定間隔
を隔てて配置する構成としてもよい。
7の筒軸方向に延びる棒状の磁気シールド材14を、超
電導マグネット7の全周囲にわたり、周方向に所定間隔
を隔てて配置する構成としてもよい。
(b)第4図に示すように、超電導マグネット7と同心
円状の環状の磁気シールド材15を、超電導マグネット
7の筒軸方向に所定間隔を隔てて配置する構成としても
よい。
円状の環状の磁気シールド材15を、超電導マグネット
7の筒軸方向に所定間隔を隔てて配置する構成としても
よい。
また、さらに外部漏洩磁場を少なくするために、シール
ド用コイル9の外にさらに、磁気シールド材を配置して
おいてもよいことは言うまでもない。
ド用コイル9の外にさらに、磁気シールド材を配置して
おいてもよいことは言うまでもない。
G0発明の効果
以上の説明から明らかなように、この発明に係る超電導
マグネット用低温容器は、超電導マグネットが形成する
静磁場に対して逆向きの磁場を発生させるシールド用コ
イルを、超電導マグネットの周囲に配置し、このシール
ド用コイルと超電導マグネットとの間に磁気シールド材
を配置したので、以下のような効果がある。
マグネット用低温容器は、超電導マグネットが形成する
静磁場に対して逆向きの磁場を発生させるシールド用コ
イルを、超電導マグネットの周囲に配置し、このシール
ド用コイルと超電導マグネットとの間に磁気シールド材
を配置したので、以下のような効果がある。
(イ)超電導マグネットによる外部漏洩磁場をある程度
、磁気シールド材で減じているので、シールド用コイル
で形成すべき磁場を小さくすることができ、シールド用
コイルに通ずる電流も小さくて済むため、シールド用コ
イルの超電導線のコストを低減することができる。
、磁気シールド材で減じているので、シールド用コイル
で形成すべき磁場を小さくすることができ、シールド用
コイルに通ずる電流も小さくて済むため、シールド用コ
イルの超電導線のコストを低減することができる。
(D)上記シールド用コイルに通ずる電流の低減に加え
て、磁気シールド材の介在により、シールド用コイルよ
って形成された磁場の静磁場領域内への侵入を抑制する
ので、超電導マグネットで補う静磁場の補強量を小さな
ものにすることができ、超電導マグネットに通ずる電流
を大幅に減少させることができるため、超電導線のコス
トの低下を図ることができる。
て、磁気シールド材の介在により、シールド用コイルよ
って形成された磁場の静磁場領域内への侵入を抑制する
ので、超電導マグネットで補う静磁場の補強量を小さな
ものにすることができ、超電導マグネットに通ずる電流
を大幅に減少させることができるため、超電導線のコス
トの低下を図ることができる。
(ハ)磁気シールド材は、超電導マグネットの外周部を
覆うように設けられているだけなので、磁気シールド材
を低温容器の全周にわたって取りつけた場合(従来のパ
ッシブシールド方式)よりも、低温容器の重量を軽減す
ることができ、低温容器を収容する建物の強度が小さく
て済むとともに、装置を収容するのに必要なスペースを
小さくでき、建物にかかる費用を低減することができる
。
覆うように設けられているだけなので、磁気シールド材
を低温容器の全周にわたって取りつけた場合(従来のパ
ッシブシールド方式)よりも、低温容器の重量を軽減す
ることができ、低温容器を収容する建物の強度が小さく
て済むとともに、装置を収容するのに必要なスペースを
小さくでき、建物にかかる費用を低減することができる
。
第1図ないし第4図は、この発明の一実施例に係り、第
1図は超電導マグネット用低温容器が収容される核磁気
共鳴断層盪影装置の概略構成を示した斜視図、第2図は
超電導マグネット用低温容器の縦断面図、第3図および
第4図は変形例としての超電導マグネット用低温容器の
一部を示した斜視図である。 7・・・超電導マグネット 8.14.15・・・磁気シールド板(磁気シールド材
)9・・・シールド用コイル 10・・・内容器11
.12・・・熱シールド 13・・・真空容器特許
出願人 株式会社 島津製作所
1図は超電導マグネット用低温容器が収容される核磁気
共鳴断層盪影装置の概略構成を示した斜視図、第2図は
超電導マグネット用低温容器の縦断面図、第3図および
第4図は変形例としての超電導マグネット用低温容器の
一部を示した斜視図である。 7・・・超電導マグネット 8.14.15・・・磁気シールド板(磁気シールド材
)9・・・シールド用コイル 10・・・内容器11
.12・・・熱シールド 13・・・真空容器特許
出願人 株式会社 島津製作所
Claims (1)
- (1)超電導マグネットを極低温寒剤中に浸漬して収納
する内容器と、この内容器の周囲を覆う熱シールド板と
、前記内容器と熱シールド板とを内包する真空容器とを
備えた超電導マグネット用低温容器において、前記超電
導マグネットが形成する静磁場に対して逆向きの磁場を
発生させるシールド用コイルを、超電導マグネットの周
囲に配置し、このシールド用コイルと超電導マグネット
との間に磁気シールド材を配置したことを特徴とする超
電導マグネット用低温容器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11152590A JPH047806A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 超電導マグネット用低温容器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11152590A JPH047806A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 超電導マグネット用低温容器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH047806A true JPH047806A (ja) | 1992-01-13 |
Family
ID=14563545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11152590A Pending JPH047806A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 超電導マグネット用低温容器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH047806A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5416591A (en) * | 1992-06-25 | 1995-05-16 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Method of determination of a three-dimensional profile of an object |
US5743260A (en) * | 1990-08-22 | 1998-04-28 | Nellcor Puritan Bennett Incorporated | Fetal pulse oximetry apparatus and method of use |
JP2014110726A (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Toyota Motor Corp | 非接触受電装置およびそれを備える車両、非接触送電装置、ならびに非接触電力伝送システム |
-
1990
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