JPH0884712A - 超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共鳴イメージング装置Info
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- JPH0884712A JPH0884712A JP6222194A JP22219494A JPH0884712A JP H0884712 A JPH0884712 A JP H0884712A JP 6222194 A JP6222194 A JP 6222194A JP 22219494 A JP22219494 A JP 22219494A JP H0884712 A JPH0884712 A JP H0884712A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は打撃音の発生を防止するのに適した超
電導磁石装置及びこれを用いた磁気共鳴イメ−ジング装
置を提供することにある。 【構成】冷媒容器２１内の液体ヘリウム中に配置された
静磁場発生源２３からの磁場は空間３２に形成される。
冷媒容器２１内に配置されたダイナミック磁場発生源と
してのコイル２８には傾斜磁場を発生させるようにパル
ス状の電流が供給される。コイル２８及びこれへの電流
供給用導線は超電導多層複合体から作られた磁気シ−ル
ド３０及び３１によって囲まれている。よって、そのコ
イル及び導線には電磁力が働かないため、打撃音は発生
しない。
電導磁石装置及びこれを用いた磁気共鳴イメ−ジング装
置を提供することにある。 【構成】冷媒容器２１内の液体ヘリウム中に配置された
静磁場発生源２３からの磁場は空間３２に形成される。
冷媒容器２１内に配置されたダイナミック磁場発生源と
してのコイル２８には傾斜磁場を発生させるようにパル
ス状の電流が供給される。コイル２８及びこれへの電流
供給用導線は超電導多層複合体から作られた磁気シ−ル
ド３０及び３１によって囲まれている。よって、そのコ
イル及び導線には電磁力が働かないため、打撃音は発生
しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導磁石装置及びこれ
を用いた磁気共鳴イメ−ジング装置、特に打撃音対策が
講じられた超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共鳴イ
メ−ジング装置に関する。
を用いた磁気共鳴イメ−ジング装置、特に打撃音対策が
講じられた超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共鳴イ
メ−ジング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴イメ−ジング装置では、静磁場
中に被検体が配置され、この被検体には傾斜磁場の存在
下で高周波パルスが印加される。これによって被検体か
らは核磁気共鳴信号が発生され、そしてこの信号には被
検体の像を生成するための処理が施される。
中に被検体が配置され、この被検体には傾斜磁場の存在
下で高周波パルスが印加される。これによって被検体か
らは核磁気共鳴信号が発生され、そしてこの信号には被
検体の像を生成するための処理が施される。
【０００３】静磁場を発生させる磁石としては超電導磁
石が一般に多用され、これは超電導用冷媒である液体ヘ
リウム中に浸漬される。また傾斜磁場はダイナミック磁
場とも呼ばれ、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向にパルス状に発生さ
れる。このパルス状の傾斜磁場はＸ、Ｙ及びＺ軸傾斜磁
場発生用のコイル（これは一般に銅で作られる）にパル
ス状の電流を供給することによって発生されるもので、
冷媒容器の外部であってかつ被検体に傾斜磁場を与える
のに適した場所に配置される。
石が一般に多用され、これは超電導用冷媒である液体ヘ
リウム中に浸漬される。また傾斜磁場はダイナミック磁
場とも呼ばれ、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向にパルス状に発生さ
れる。このパルス状の傾斜磁場はＸ、Ｙ及びＺ軸傾斜磁
場発生用のコイル（これは一般に銅で作られる）にパル
ス状の電流を供給することによって発生されるもので、
冷媒容器の外部であってかつ被検体に傾斜磁場を与える
のに適した場所に配置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、傾斜磁場
発生用コイルは静磁場を発生させる磁石からの磁束の影
響を受けやすく、このためそのコイルにパルス状の電流
を供給すると、電磁力の故にいわゆる打撃音が発生する
という大きな問題が生じる。
発生用コイルは静磁場を発生させる磁石からの磁束の影
響を受けやすく、このためそのコイルにパルス状の電流
を供給すると、電磁力の故にいわゆる打撃音が発生する
という大きな問題が生じる。
【０００５】傾斜磁場発生用コイルは強い傾斜磁場を発
生させることができ、かつそのリアクタンスは小さいこ
とが望まれる。しかし、この条件を満たそうとすると、
巻き数を少なくし、かつ電流を大きくすることが必要と
なる。その結果、発熱量が増大することから、コイル断
面積を大きくせざるを得なくなり、装置全体の大型化が
余儀なくされる。
生させることができ、かつそのリアクタンスは小さいこ
とが望まれる。しかし、この条件を満たそうとすると、
巻き数を少なくし、かつ電流を大きくすることが必要と
なる。その結果、発熱量が増大することから、コイル断
面積を大きくせざるを得なくなり、装置全体の大型化が
余儀なくされる。
【０００６】本発明の第１の目的は打撃音の発生を防止
するのに適した超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共
鳴イメ−ジング装置を提供することにある。
するのに適した超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共
鳴イメ−ジング装置を提供することにある。
【０００７】本発明の第２の目的は装置全体の小型化を
図るのに適した超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共
鳴イメ−ジング装置を提供することにある。
図るのに適した超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共
鳴イメ−ジング装置を提供することにある。
【０００８】本発明の第３の目的は渦電流の発生を防止
するのに適した超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共
鳴イメ−ジング装置を提供することにある。
するのに適した超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共
鳴イメ−ジング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明目的は次の解決手
段によって達成される。
段によって達成される。
【００１０】１． 超電導装置であって、これは超電導
用冷媒が収容されている冷媒容器と、前記超電導用冷媒
中に配置され、予め定められた空間に静磁場を発生させ
るための静磁場発生源と、前記超電導用冷媒中に配置さ
れ、前記予め定められた空間中の静磁場に重畳させるよ
うにダイナミック磁場を発生させるためのダイナミック
磁場発生源と、前記超電導用冷媒中に配置され、前記静
磁場発生源から前記ダイナミック磁場発生源に向かって
発生される磁束を遮蔽するための、超電導多層複合体か
ら作られた磁気シ−ルドとを備えていることを特徴とす
る（請求項１）。
用冷媒が収容されている冷媒容器と、前記超電導用冷媒
中に配置され、予め定められた空間に静磁場を発生させ
るための静磁場発生源と、前記超電導用冷媒中に配置さ
れ、前記予め定められた空間中の静磁場に重畳させるよ
うにダイナミック磁場を発生させるためのダイナミック
磁場発生源と、前記超電導用冷媒中に配置され、前記静
磁場発生源から前記ダイナミック磁場発生源に向かって
発生される磁束を遮蔽するための、超電導多層複合体か
ら作られた磁気シ−ルドとを備えていることを特徴とす
る（請求項１）。
【００１１】２． 解決手段１の超電導磁石装置であっ
て、前記ダイナミック磁場発生源は超電導多層複合体か
ら作られたものであることを特徴とする（請求項２）。
て、前記ダイナミック磁場発生源は超電導多層複合体か
ら作られたものであることを特徴とする（請求項２）。
【００１２】３． 解決手段１または２の超電導磁石装
置であって、前記ダイナミック磁場発生源に導線を介し
てパルス状電流を供給するダイナミック磁場電源を備
え、更に前記導線を覆うように前記超電導用冷媒中に配
置された磁気シ−ルドを備え、該磁気シ−ルドは超電導
多層複合体から作られていることを特徴とする（請求項
３）。
置であって、前記ダイナミック磁場発生源に導線を介し
てパルス状電流を供給するダイナミック磁場電源を備
え、更に前記導線を覆うように前記超電導用冷媒中に配
置された磁気シ−ルドを備え、該磁気シ−ルドは超電導
多層複合体から作られていることを特徴とする（請求項
３）。
【００１３】４． 解決手段１、２又は３の超電導磁石
装置であって、前記冷媒容器の前記予め定められた空間
側の部分は電気絶縁体で構成されていることを特徴とす
る（請求項４）。
装置であって、前記冷媒容器の前記予め定められた空間
側の部分は電気絶縁体で構成されていることを特徴とす
る（請求項４）。
【００１４】５． 磁気共鳴イメ−ジング装置であっ
て、これは超電導用冷媒が収容されている冷媒容器と、
前記超電導用冷媒中に配置され、被検体が配置されるべ
き予め定められた空間に静磁場を発生させるための静磁
場発生源と、前記超電導用冷媒中に配置され、前記予め
定められた空間中の静磁場に重畳させるようにダイナミ
ック磁場を発生させるためのダイナミック磁場発生源
と、該ダイナミック磁場発生源に導線を介してパルス状
電流を供給するダイナミック磁場電源と、前記超電導用
冷媒中に配置され、前記静磁場発生源から前記ダイナミ
ック磁場発生源に向かって発生される磁束を遮蔽するた
めの、超電導多層複合体から作られた磁気シ−ルドと、
前記被検体に高周波パルスを印加する手段と、前記被検
体から核磁気共鳴信号を発生させるように予め定められ
たパルスシ−ケンスにしたがって前記ダイナミック磁場
及び前記高周波パルスを制御する手段と、前記核磁気共
鳴信号にもとづいて前記被検体の像を生成する手段とを
備えていることを特徴とする（請求項５）。
て、これは超電導用冷媒が収容されている冷媒容器と、
前記超電導用冷媒中に配置され、被検体が配置されるべ
き予め定められた空間に静磁場を発生させるための静磁
場発生源と、前記超電導用冷媒中に配置され、前記予め
定められた空間中の静磁場に重畳させるようにダイナミ
ック磁場を発生させるためのダイナミック磁場発生源
と、該ダイナミック磁場発生源に導線を介してパルス状
電流を供給するダイナミック磁場電源と、前記超電導用
冷媒中に配置され、前記静磁場発生源から前記ダイナミ
ック磁場発生源に向かって発生される磁束を遮蔽するた
めの、超電導多層複合体から作られた磁気シ−ルドと、
前記被検体に高周波パルスを印加する手段と、前記被検
体から核磁気共鳴信号を発生させるように予め定められ
たパルスシ−ケンスにしたがって前記ダイナミック磁場
及び前記高周波パルスを制御する手段と、前記核磁気共
鳴信号にもとづいて前記被検体の像を生成する手段とを
備えていることを特徴とする（請求項５）。
【００１５】６． 解決手段５の磁気共鳴イメ−ジング
装置であって、前記ダイナミック磁場発生源は超電導多
層複合体から作られたものであることを特徴とする（請
求項６）。
装置であって、前記ダイナミック磁場発生源は超電導多
層複合体から作られたものであることを特徴とする（請
求項６）。
【００１６】７． 解決手段５又は６の磁気共鳴イメ−
ジング装置であって、前記導線を覆うように前記超電導
用冷媒中に配置された磁気シ−ルドを備え、該磁気シ−
ルドは超電導多層複合体から作られていることを特徴と
する（請求項７）。
ジング装置であって、前記導線を覆うように前記超電導
用冷媒中に配置された磁気シ−ルドを備え、該磁気シ−
ルドは超電導多層複合体から作られていることを特徴と
する（請求項７）。
【００１７】８． 解決手段５、６、７又は８の磁気共
鳴イメ−ジング装置であって、前記冷媒容器の前記予め
定められた空間側の部分は電気絶縁体で構成されている
ことを特徴とする（請求項８）。
鳴イメ−ジング装置であって、前記冷媒容器の前記予め
定められた空間側の部分は電気絶縁体で構成されている
ことを特徴とする（請求項８）。
【００１８】
【作用】ダイナミック磁場発生源は超電導用冷媒中に配
置されていると共に、静磁場発生源からダイナミック磁
場発生元に向かって発生する磁束を遮蔽するための、超
電導多層複合体から作られた磁気シ−ルドが超電導用冷
媒中に配置されている。したがって、ダイナミック磁場
発生源には静磁場発生源によって発生される磁束が実質
的に作用しない。このため、ダイナミック磁場発生源に
パルス状の電流を流しても、そのコイルには電磁力が実
質的に働かなくなるので、その振動にもとづく打撃音の
発生は防止される。すなわち、本発明の第１の目的が達
成される。また、超電導用冷媒中に配置されているダイ
ナミック磁場発生源は超電導多層複合体から作られたも
のである。これによれば発熱の問題は実質的になく、比
較的大電流を流して強い傾斜磁場を発生させることがで
きる。したがって、これにより本発明の第２の目的が達
成される。更に、冷媒容器の予め定められた空間側の部
分は電気絶縁体で構成されている。このため、ダイナミ
ック磁場発生源にパルス状の電流を流すことによって発
生する磁束にもとづく渦電流の発生が防止される。すな
わち、本発明の第３の目的が達成される。
置されていると共に、静磁場発生源からダイナミック磁
場発生元に向かって発生する磁束を遮蔽するための、超
電導多層複合体から作られた磁気シ−ルドが超電導用冷
媒中に配置されている。したがって、ダイナミック磁場
発生源には静磁場発生源によって発生される磁束が実質
的に作用しない。このため、ダイナミック磁場発生源に
パルス状の電流を流しても、そのコイルには電磁力が実
質的に働かなくなるので、その振動にもとづく打撃音の
発生は防止される。すなわち、本発明の第１の目的が達
成される。また、超電導用冷媒中に配置されているダイ
ナミック磁場発生源は超電導多層複合体から作られたも
のである。これによれば発熱の問題は実質的になく、比
較的大電流を流して強い傾斜磁場を発生させることがで
きる。したがって、これにより本発明の第２の目的が達
成される。更に、冷媒容器の予め定められた空間側の部
分は電気絶縁体で構成されている。このため、ダイナミ
ック磁場発生源にパルス状の電流を流すことによって発
生する磁束にもとづく渦電流の発生が防止される。すな
わち、本発明の第３の目的が達成される。
【００１９】
【実施例】図３は本発明にもとづく一実施例の磁気共鳴
イメ−ジング装置のハ−ドウエア部分を示す。被検体１
は超電導磁石装置２によって発生される静磁場中に配置
される。高周波パルス発生装置１２によって発生される
高周波パルスは増幅器３によって増幅された上、送受信
コイル４に導かれ、該送受信コイル４から被検体１に電
磁波が印加される。これによっ被検体１の核スピンは励
起される。このようにして励起された被検体１の核スピ
ンから発生される核磁気共鳴信号は送受信コイル４によ
って検出され、受信装置７に導かれる。ダイナミック磁
場発生源すなわち傾斜磁場発生用コイルは後述されるよ
うに超電導磁石装置２内に配置され、傾斜磁場制御装置
８の制御によりＸ、Ｙ及びＺ軸方向のダイナミック磁場
すなわち傾斜磁場を発生し、これらの傾斜磁場は静磁場
に重畳される。
イメ−ジング装置のハ−ドウエア部分を示す。被検体１
は超電導磁石装置２によって発生される静磁場中に配置
される。高周波パルス発生装置１２によって発生される
高周波パルスは増幅器３によって増幅された上、送受信
コイル４に導かれ、該送受信コイル４から被検体１に電
磁波が印加される。これによっ被検体１の核スピンは励
起される。このようにして励起された被検体１の核スピ
ンから発生される核磁気共鳴信号は送受信コイル４によ
って検出され、受信装置７に導かれる。ダイナミック磁
場発生源すなわち傾斜磁場発生用コイルは後述されるよ
うに超電導磁石装置２内に配置され、傾斜磁場制御装置
８の制御によりＸ、Ｙ及びＺ軸方向のダイナミック磁場
すなわち傾斜磁場を発生し、これらの傾斜磁場は静磁場
に重畳される。
【００２０】シ−ケンス制御装置８は傾斜磁場制御装置
５、高周波パルス発生装置１２及び受信装置７に接続さ
れ、高周波パルスの発生、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向の傾斜磁
場の発生及び核磁気共鳴信号の受信のタイミングを制御
する。シ−ケンス制御装置８はまたコンピュ−タ９に受
信装置７に導かれた核磁気共鳴信号にもとづく像再構成
処理を行わせ、情報の授受を行う操作卓１０を通して表
示装置１１に像を表示させるようにも働く。
５、高周波パルス発生装置１２及び受信装置７に接続さ
れ、高周波パルスの発生、Ｘ、Ｙ及びＺ軸方向の傾斜磁
場の発生及び核磁気共鳴信号の受信のタイミングを制御
する。シ−ケンス制御装置８はまたコンピュ−タ９に受
信装置７に導かれた核磁気共鳴信号にもとづく像再構成
処理を行わせ、情報の授受を行う操作卓１０を通して表
示装置１１に像を表示させるようにも働く。
【００２１】図４は図３のハ−ドウエアと共に用いられ
るパルスシ−ケンスの一例を示す。選択性高周波９０°
パルスはスライス選択用の傾斜磁場（ダイナミック磁
場）Ｇsの存在下で印加される。したがって、ＧsがＺ軸
方向の傾斜磁場であるとすれば、Ｚ軸に垂直なスライス
が選択的に励起される。すなわち、回転座標系を考える
ならば、そのスライス内の核スピンは９０°だけ倒れ、
そしてこの倒れた核スピンは次第に分散される。
るパルスシ−ケンスの一例を示す。選択性高周波９０°
パルスはスライス選択用の傾斜磁場（ダイナミック磁
場）Ｇsの存在下で印加される。したがって、ＧsがＺ軸
方向の傾斜磁場であるとすれば、Ｚ軸に垂直なスライス
が選択的に励起される。すなわち、回転座標系を考える
ならば、そのスライス内の核スピンは９０°だけ倒れ、
そしてこの倒れた核スピンは次第に分散される。
【００２２】続いて傾斜磁場Ｇs及び選択性高周波１８
０°パルスが印加される。これによって、倒れた核スピ
ンは反転され、分散された核スピンは次第に収束され、
スライス全体から核磁気共鳴信号が発生される。
０°パルスが印加される。これによって、倒れた核スピ
ンは反転され、分散された核スピンは次第に収束され、
スライス全体から核磁気共鳴信号が発生される。
【００２３】選択性高周波９０°パルスと選択性高周波
１８０°パルスの間では位相エンコ−ド用傾斜磁場（ダ
イナミック磁場）Ｇpが印加され、更に選択性高周波１
８０°パルス印加後には読出し用傾斜磁場（ダイナミッ
ク磁場）ＧRが印加され、その間にスライス全体から発
生された核磁気共鳴信号であるスピンエコ−信号が読み
出される。
１８０°パルスの間では位相エンコ−ド用傾斜磁場（ダ
イナミック磁場）Ｇpが印加され、更に選択性高周波１
８０°パルス印加後には読出し用傾斜磁場（ダイナミッ
ク磁場）ＧRが印加され、その間にスライス全体から発
生された核磁気共鳴信号であるスピンエコ−信号が読み
出される。
【００２４】以上のステップはＮ個のスピンエコ−信号
が発生されるようにＮ回繰り返される。ただし、各回毎
に位相エンコ−ド用傾斜磁場Ｇpはその時間積分値（位
相エンコ−ド量）が一定割合で変化するように変えられ
る。Ｎ個のスピンエコ−信号の各々についてはＮ個のサ
ンプリングが行われ、そしてＮ×Ｎ個の像素からなる核
磁気共鳴イメ−ジング像を得るように、それぞれＮ個の
サンプリングされた信号からなるＮ個のスピンエコ−信
号に二次元フ−リエ変換処理が施される。かくして、Ｇ
pをＹ軸方向の傾斜磁場、ＧRをＸ軸方向の傾斜磁場とす
れば、スライスのＸ−Ｙ面の二次元像が得られる。
が発生されるようにＮ回繰り返される。ただし、各回毎
に位相エンコ−ド用傾斜磁場Ｇpはその時間積分値（位
相エンコ−ド量）が一定割合で変化するように変えられ
る。Ｎ個のスピンエコ−信号の各々についてはＮ個のサ
ンプリングが行われ、そしてＮ×Ｎ個の像素からなる核
磁気共鳴イメ−ジング像を得るように、それぞれＮ個の
サンプリングされた信号からなるＮ個のスピンエコ−信
号に二次元フ−リエ変換処理が施される。かくして、Ｇ
pをＹ軸方向の傾斜磁場、ＧRをＸ軸方向の傾斜磁場とす
れば、スライスのＸ−Ｙ面の二次元像が得られる。
【００２５】読出し用傾斜磁場ＧRは選択性高周波９０
°パルスと選択性高周波１８０°パルスの間にも印加さ
れる。これは選択性高周波１８０°パルスの後に印加さ
れる傾斜磁場ＧRの前半分部分によって生じる核スピン
のディフェ−ジングを補償するためである。
°パルスと選択性高周波１８０°パルスの間にも印加さ
れる。これは選択性高周波１８０°パルスの後に印加さ
れる傾斜磁場ＧRの前半分部分によって生じる核スピン
のディフェ−ジングを補償するためである。
【００２６】図１は図３における超電導磁石装置を、図
２は図１のダイナミック磁場発生源としてのコイルをそ
れぞれ示す。２１は外部に対して断熱された冷媒容器
で、この中には超電導用冷媒である液体ヘリウムが収容
され、その上部には冷媒注入ポ−ト２２が設けられてい
る。冷媒容器２１内の冷媒中には静磁場発生源２３が浸
漬されていて、これは励磁電源２４に接続されている。
この励磁電源２４は静磁場発生源２３を着磁するときに
用いられ、それ以外のときには切り離される。２５は静
磁場発生源２３用のボビンで、図では現れていないが、
その内側と外側の間を液体ヘリウムが自由に流通し得る
ようにされている。
２は図１のダイナミック磁場発生源としてのコイルをそ
れぞれ示す。２１は外部に対して断熱された冷媒容器
で、この中には超電導用冷媒である液体ヘリウムが収容
され、その上部には冷媒注入ポ−ト２２が設けられてい
る。冷媒容器２１内の冷媒中には静磁場発生源２３が浸
漬されていて、これは励磁電源２４に接続されている。
この励磁電源２４は静磁場発生源２３を着磁するときに
用いられ、それ以外のときには切り離される。２５は静
磁場発生源２３用のボビンで、図では現れていないが、
その内側と外側の間を液体ヘリウムが自由に流通し得る
ようにされている。
【００２７】冷媒中であってかつ静磁場発生源２３の内
側には導線２６を介してダイナミック磁場電源２７に接
続されたダイナミック磁場発生源としてのコイル２８が
配置されている。２９はそのダイナミック磁場発生源と
してのコイル２８用のボビンである。ダイナミック磁場
発生源としてのコイル２８はＸ軸用のダイナミック磁場
発生用コイル２８Ｘ、Ｙ軸用のダイナミック磁場発生用
コイル２８Ｙ及びＺ軸用のダイナミック磁場発生用コイ
ル２８Ｚからなる。これらはそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ
軸方向のダイナミック磁場すなわち傾斜磁場を発生させ
るように超電導多層複合体を数値制御（ＮＣ）により理
論値通り正確にコイル状に加工することによって得られ
たものからなる。超電導多層複合体としては好適なもの
としてＮbＴi層（３０層）とＣu層（３１層）とを両表
面がそれぞれＣu層で形成されるように交互に積層し、
かつ層と層の間にＮb層（合計６０層）をそれぞれ介在
させたものを熱間圧延及び冷間圧延することにより得ら
れた厚さ１ｍｍ程度のＮbＴi／Ｎb／Ｃu超電導多層複合
体が用いられる。ＮbＴi／Ｎb／Ｃu超電導体多層複合体
の作り方等はたとえばアイイ−イ−イ−・トランザクシ
ョンズ・オン・アプライド・ス−パ−コンダクティビテ
ィ、第３巻、第１号、１９９３年３月、第１７７頁〜１
８０頁（IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTI
VITY, VOL.3, NO.1, MARCH 1993, PP177 - 180)に詳し
く記載されている。
側には導線２６を介してダイナミック磁場電源２７に接
続されたダイナミック磁場発生源としてのコイル２８が
配置されている。２９はそのダイナミック磁場発生源と
してのコイル２８用のボビンである。ダイナミック磁場
発生源としてのコイル２８はＸ軸用のダイナミック磁場
発生用コイル２８Ｘ、Ｙ軸用のダイナミック磁場発生用
コイル２８Ｙ及びＺ軸用のダイナミック磁場発生用コイ
ル２８Ｚからなる。これらはそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ
軸方向のダイナミック磁場すなわち傾斜磁場を発生させ
るように超電導多層複合体を数値制御（ＮＣ）により理
論値通り正確にコイル状に加工することによって得られ
たものからなる。超電導多層複合体としては好適なもの
としてＮbＴi層（３０層）とＣu層（３１層）とを両表
面がそれぞれＣu層で形成されるように交互に積層し、
かつ層と層の間にＮb層（合計６０層）をそれぞれ介在
させたものを熱間圧延及び冷間圧延することにより得ら
れた厚さ１ｍｍ程度のＮbＴi／Ｎb／Ｃu超電導多層複合
体が用いられる。ＮbＴi／Ｎb／Ｃu超電導体多層複合体
の作り方等はたとえばアイイ−イ−イ−・トランザクシ
ョンズ・オン・アプライド・ス−パ−コンダクティビテ
ィ、第３巻、第１号、１９９３年３月、第１７７頁〜１
８０頁（IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTI
VITY, VOL.3, NO.1, MARCH 1993, PP177 - 180)に詳し
く記載されている。
【００２８】３０は静磁場発生源２３からダイナミック
磁場発生源としてのコイル２８に向かって発生される磁
束を遮蔽するための磁気シ−ルドで、その両端部はダイ
ナミック磁場発生源としてのコイル２８の内側面レベル
を通り越して冷媒容器２１の内側部２１ａとほとんど接
触するくらいまで延びるように折り曲げられている。導
線２６の冷媒容器２１内に存在する部分も、この部分に
向かって静磁場発生源２３から発生される磁束を遮蔽す
るための磁気シ−ルド３１で覆われている。磁気シ−ル
ド３０及び３１は超電導多層複合体から作られ、この超
電導多層複合体としては前述したと同じＮbＴi／Ｎb／
Ｃu超電導体多層複合体が用いられる。この超電導多層
複合体の作り方やすぐれた磁気シ−ルド特性等は前述の
文献に詳しく記載されている。
磁場発生源としてのコイル２８に向かって発生される磁
束を遮蔽するための磁気シ−ルドで、その両端部はダイ
ナミック磁場発生源としてのコイル２８の内側面レベル
を通り越して冷媒容器２１の内側部２１ａとほとんど接
触するくらいまで延びるように折り曲げられている。導
線２６の冷媒容器２１内に存在する部分も、この部分に
向かって静磁場発生源２３から発生される磁束を遮蔽す
るための磁気シ−ルド３１で覆われている。磁気シ−ル
ド３０及び３１は超電導多層複合体から作られ、この超
電導多層複合体としては前述したと同じＮbＴi／Ｎb／
Ｃu超電導体多層複合体が用いられる。この超電導多層
複合体の作り方やすぐれた磁気シ−ルド特性等は前述の
文献に詳しく記載されている。
【００２９】冷媒容器２１の内側部２１ａの両表面部分
は電気絶縁体、たとえばＦＲＰ（ガラス繊維強化プラス
チック）で構成されている。
は電気絶縁体、たとえばＦＲＰ（ガラス繊維強化プラス
チック）で構成されている。
【００３０】静磁場発生源２３によって発生される磁束
は被検体が配置されるべき空間３２を通って静磁場発生
源２３に戻る。したがって、空間３２には静磁場が生じ
る。一方、ダイナミック磁場発生用コイル２８Ｘ、２８
Ｙ及び２８Ｚにはダイナミック磁場電源２７から導線２
６を介してそれぞれパルス状の電流が供給される。した
がって、それらのコイルはそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸
方向のパルス状の傾斜磁場を発生し、これらの傾斜磁場
は空間３２に分布している静磁場に重畳される。
は被検体が配置されるべき空間３２を通って静磁場発生
源２３に戻る。したがって、空間３２には静磁場が生じ
る。一方、ダイナミック磁場発生用コイル２８Ｘ、２８
Ｙ及び２８Ｚにはダイナミック磁場電源２７から導線２
６を介してそれぞれパルス状の電流が供給される。した
がって、それらのコイルはそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸
方向のパルス状の傾斜磁場を発生し、これらの傾斜磁場
は空間３２に分布している静磁場に重畳される。
【００３１】磁気シ−ルド３０は、図示されているよう
に、ダイナミック磁場発生源としてのコイル２８を３方
向から囲んでおり、したがって、静磁場発生源２３から
発生してダイナミック磁場発生源としてのコイル２８に
向かう磁束は磁気シ−ルド３０によって実質的に遮蔽さ
れる。磁気シ−ルド３０はダイナミック磁場発生源とし
てのコイル２８の一方側、すなわちその空間３２側には
存在しない。しかし、空間３２側からダイナミック磁場
発生源としてのコイル２８に侵入する磁束はほとんど存
在しない。また、導線２６の冷媒容器２１内に存在する
部分も磁気シ−ルド３１によって囲まれている。したが
って、ダイナミック磁場発生源としてのコイル２８は導
線２６をも含めて静磁場発生源２３によって発生される
静磁場の影響を実質的に受けない。このため、導線２６
を介してダイナミック磁場発生源としてのコイル２８に
パルス状の電流が流れても、該コイル及び導線に働く電
磁力は実質的に発生しないから、それにもとづく打撃音
は実質的に生じない。
に、ダイナミック磁場発生源としてのコイル２８を３方
向から囲んでおり、したがって、静磁場発生源２３から
発生してダイナミック磁場発生源としてのコイル２８に
向かう磁束は磁気シ−ルド３０によって実質的に遮蔽さ
れる。磁気シ−ルド３０はダイナミック磁場発生源とし
てのコイル２８の一方側、すなわちその空間３２側には
存在しない。しかし、空間３２側からダイナミック磁場
発生源としてのコイル２８に侵入する磁束はほとんど存
在しない。また、導線２６の冷媒容器２１内に存在する
部分も磁気シ−ルド３１によって囲まれている。したが
って、ダイナミック磁場発生源としてのコイル２８は導
線２６をも含めて静磁場発生源２３によって発生される
静磁場の影響を実質的に受けない。このため、導線２６
を介してダイナミック磁場発生源としてのコイル２８に
パルス状の電流が流れても、該コイル及び導線に働く電
磁力は実質的に発生しないから、それにもとづく打撃音
は実質的に生じない。
【００３２】既述のように、ダイナミック磁場発生源と
してのコイル２８は超電導多層複合体から作られたもの
である。これによれば発熱の問題は実質的になく、比較
的大電流を流して強い傾斜磁場を発生させることができ
る。この場合、その大電流を流し得るようにするために
その断面積を大きくするようなことは必要でないので、
装置全体の小型化が図られる。また、大電流を流して強
い傾斜磁場を得ることができるので、前述の実施例は高
速イメ−ジング法として知られるエコ−プレ−ナ−法に
最適である。
してのコイル２８は超電導多層複合体から作られたもの
である。これによれば発熱の問題は実質的になく、比較
的大電流を流して強い傾斜磁場を発生させることができ
る。この場合、その大電流を流し得るようにするために
その断面積を大きくするようなことは必要でないので、
装置全体の小型化が図られる。また、大電流を流して強
い傾斜磁場を得ることができるので、前述の実施例は高
速イメ−ジング法として知られるエコ−プレ−ナ−法に
最適である。
【００３３】ダイナナミック磁場発生源としてのコイル
２８にはパルス状の電流が繰り返し供給されることか
ら、このコイルが発生する磁束にもとづく渦電流が問題
となる。しかし、冷媒容器２１の空間３２側部２１ａの
両表面部は電気絶縁体で構成されているため、これによ
り渦電流の発生は防止される。したがって、ダイナミッ
ク磁場が正確に静磁場に重畳される。
２８にはパルス状の電流が繰り返し供給されることか
ら、このコイルが発生する磁束にもとづく渦電流が問題
となる。しかし、冷媒容器２１の空間３２側部２１ａの
両表面部は電気絶縁体で構成されているため、これによ
り渦電流の発生は防止される。したがって、ダイナミッ
ク磁場が正確に静磁場に重畳される。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明は、打撃音の発生防止、装置全体の小型化並びに渦電
流の発生防止を図るのに適しており、しかも高速イメ−
ジング法として知られるエコ−プレ−ナ−法の実用化に
大きく貢献することができる。
明は、打撃音の発生防止、装置全体の小型化並びに渦電
流の発生防止を図るのに適しており、しかも高速イメ−
ジング法として知られるエコ−プレ−ナ−法の実用化に
大きく貢献することができる。
【図１】本発明にもとづく一実施例を示す超電導磁石装
置の縦断面図である。
置の縦断面図である。
【図２】図１のダイナミック磁場発生源としてのコイル
の断面図である。
の断面図である。
【図３】本発明にもとづく一実施例を示す磁気共鳴イメ
−ジング装置のハ−ドウエア部分の概念図である。
−ジング装置のハ−ドウエア部分の概念図である。
【図４】図３の装置と共に用いられるパルスシ−ケンス
の一例である。
の一例である。
２：超電導磁石装置、２１：冷媒容器、２３：静磁場発
生源、２８：ダイナミク磁場発生源としてのコイル、３
０及び３１：磁気シ−ルド。
生源、２８：ダイナミク磁場発生源としてのコイル、３
０及び３１：磁気シ−ルド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 6/00 ＺＡＡ Ｇ０１Ｎ 24/06 ５１０ Ｃ Ｈ０１Ｆ 7/22 ＺＡＡ Ａ
Claims (8)
- 【請求項１】超電導用冷媒が収容されている冷媒容器
と、前記超電導用冷媒中に配置され、予め定められた空
間に静磁場を発生させるための静磁場発生源と、前記超
電導用冷媒中に配置され、前記予め定められた空間中の
静磁場に重畳させるようにダイナミック磁場を発生させ
るためのダイナミック磁場発生源と、前記超電導用冷媒
中に配置され、前記静磁場発生源から前記ダイナミック
磁場発生源に向かって発生される磁束を遮蔽するため
の、超電導多層複合体から作られた磁気シ−ルドとを備
えていることを特徴とする超電導磁石装置。 - 【請求項２】前記ダイナミック磁場発生源は超電導多層
複合体から作られたものであることを特徴とする請求項
１に記載された超電導磁石装置。 - 【請求項３】前記ダイナミック磁場発生源に導線を介し
てパルス状電流を供給するダイナミック磁場電源を備
え、更に前記導線を覆うように前記超電導用冷媒中に配
置された磁気シ−ルドを備え、該磁気シ−ルドは超電導
多層複合体から作られていることを特徴とする請求項１
又は２に記載された超電導磁石装置。 - 【請求項４】前記冷媒容器の前記予め定められた空間側
の部分は電気絶縁体で構成されていることを特徴とする
請求項１、２又は３に記載された超電導磁石装置。 - 【請求項５】超電導用冷媒が収容されている冷媒容器
と、前記超電導用冷媒中に配置され、被検体が配置され
るべき予め定められた空間に静磁場を発生させるための
静磁場発生源と、前記超電導用冷媒中に配置され、前記
予め定められた空間中の静磁場に重畳させるようにダイ
ナミック磁場を発生させるためのダイナミック磁場発生
源と、該ダイナミック磁場発生源に導線を介してパルス
状電流を供給するダイナミック磁場電源と、前記超電導
用冷媒中に配置され、前記静磁場発生源から前記ダイナ
ミック磁場発生源に向かって発生される磁束を遮蔽する
ための、超電導多層複合体から作られた磁気シ−ルド
と、前記被検体に高周波パルスを印加する手段と、前記
被検体から核磁気共鳴信号を発生させるように予め定め
られたパルスシ−ケンスにしたがった前記ダイナミック
磁場及び前記高周波パルスを制御する手段と、前記核磁
気共鳴信号にもとづいて前記被検体の像を生成する手段
とを備えていることを特徴とする磁気共鳴イメ−ジング
装置。 - 【請求項６】前記ダイナミック磁場発生源は超電導多層
複合体から作られたものであることを特徴とする請求項
５に記載された磁気共鳴イメ−ジング装置。 - 【請求項７】前記導線を覆うように前記超電導用冷媒中
に配置された磁気シ−ルドを備え、該磁気シ−ルドは超
電導多層複合体から作られていることを特徴とする請求
項５又は６に記載された磁気共鳴イメ−ジング装置。 - 【請求項８】前記冷媒容器の前記予め定められた空間側
の部分は電気絶縁体で構成されていることを特徴とする
請求項５、６、７又は８に記載された磁気共鳴イメ−ジ
ング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222194A JPH0884712A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6222194A JPH0884712A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0884712A true JPH0884712A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16778627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6222194A Pending JPH0884712A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 超電導磁石装置及びこれを用いた磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0884712A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1978373A1 (en) | 2007-04-06 | 2008-10-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gradient shield coil for a magnetic resonance imaging apparatus |
| JP2015020027A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 三菱電機株式会社 | 超電導コイルの駆動システムおよびイメージング装置 |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP6222194A patent/JPH0884712A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1978373A1 (en) | 2007-04-06 | 2008-10-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gradient shield coil for a magnetic resonance imaging apparatus |
| US7777489B2 (en) | 2007-04-06 | 2010-08-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging apparatus, shield coil, manufacturing method of shield coil, and driving method of magnetic resonance imaging apparatus |
| JP2015020027A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 三菱電機株式会社 | 超電導コイルの駆動システムおよびイメージング装置 |
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