JPS63266804A - 磁界発生装置 - Google Patents
磁界発生装置Info
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- JPS63266804A JPS63266804A JP62101291A JP10129187A JPS63266804A JP S63266804 A JPS63266804 A JP S63266804A JP 62101291 A JP62101291 A JP 62101291A JP 10129187 A JP10129187 A JP 10129187A JP S63266804 A JPS63266804 A JP S63266804A
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Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、核磁気共鳴映像法を利用した画像診断装置等
に用いられる、所定区域全体にわたって均一な磁界を必
要とする磁界発生装置に関する。
に用いられる、所定区域全体にわたって均一な磁界を必
要とする磁界発生装置に関する。
画像処理を用いた形態診断用断層装置として、核磁気共
鳴映像法による画像診断装置が開発され、その医学的利
用価値が注目を集めている。
鳴映像法による画像診断装置が開発され、その医学的利
用価値が注目を集めている。
この種の装置は、生体の大部分を構成する水素原子核の
磁気共鳴現象が組織によって異なることを利用して、生
体の一部又は全体を磁界中に挿入して、生体軟部組織を
画像化するもので、共鳴の強さや共鳴の時間的変化の大
きさを画像上の濃淡として与えている。
磁気共鳴現象が組織によって異なることを利用して、生
体の一部又は全体を磁界中に挿入して、生体軟部組織を
画像化するもので、共鳴の強さや共鳴の時間的変化の大
きさを画像上の濃淡として与えている。
上記の画像診断装置によって得られた画像は、磁界の強
さやその分布によって変化する。現在の技術では、１゜
５ Ｔｅ５ｌａ（］５，０ＯＯＧ）以下の磁界では、磁
界が強い程画質が良いことがわかっている。ただし磁場
が強い程装置が高価となりかつ保守に難を要すため、現
状では画像処理技術の点から比較的低磁場（０，１５〜
０．２ Ｔｅ５ｌａ）での画像向」二が検討されている
。
さやその分布によって変化する。現在の技術では、１゜
５ Ｔｅ５ｌａ（］５，０ＯＯＧ）以下の磁界では、磁
界が強い程画質が良いことがわかっている。ただし磁場
が強い程装置が高価となりかつ保守に難を要すため、現
状では画像処理技術の点から比較的低磁場（０，１５〜
０．２ Ｔｅ５ｌａ）での画像向」二が検討されている
。
上記の装置における磁界発生方式として、現在実用化さ
れているのは、常伝導磁石方式と超伝導磁石方式である
。しかるに常伝導磁石方式は、電力消費量が大でかつ冷
却水も必要となるので運転経費が高くなるという難点が
ある。超伝導磁石方式は、０．３Ｔｅｓｌａ以上の高磁
場が簡単に得られるため画質は良いが、冷媒として高価
なＨｅガスやＮ２ガスを用いるので運転経費は前者より
も高くなり、又漏洩磁界が大であるため広大な設置スペ
ースを必要とするという難点がある。
れているのは、常伝導磁石方式と超伝導磁石方式である
。しかるに常伝導磁石方式は、電力消費量が大でかつ冷
却水も必要となるので運転経費が高くなるという難点が
ある。超伝導磁石方式は、０．３Ｔｅｓｌａ以上の高磁
場が簡単に得られるため画質は良いが、冷媒として高価
なＨｅガスやＮ２ガスを用いるので運転経費は前者より
も高くなり、又漏洩磁界が大であるため広大な設置スペ
ースを必要とするという難点がある。
これらの難点を解消し、保守を安価かつ容易に行なえる
ようにするため磁界発生装置の永久磁石化が検討されて
いる。
ようにするため磁界発生装置の永久磁石化が検討されて
いる。
例えば、特開昭６０−７６１０４号は、磁気回路の小型
化及び軽量化のために、最大エネルギーｉが３０ＭＧＯ
ｅのＲ−Ｐｅ−Ｂ系永久磁石を使用することを開示して
いる。また、特開昭６０−２３９００５号は、磁界発生
装置の空隙に均一な磁界を発生するために、主磁界を発
生する永久磁石と同一磁化方向を有する補助永久磁石を
、前記永久磁石内に設けて、空隙への磁束発生量を調整
、均一化することを開示している。また、特開昭６１−
２０３６０５号は、方形筒状の継鉄の互いに平行な内壁
面に突設されたＮ、Ｓ一対の磁極（永久磁石ブロック）
の表面に密接して、高透磁率低保磁力の軟質磁性材より
なる板状の磁場均等化手段を設けることを開示している
。
化及び軽量化のために、最大エネルギーｉが３０ＭＧＯ
ｅのＲ−Ｐｅ−Ｂ系永久磁石を使用することを開示して
いる。また、特開昭６０−２３９００５号は、磁界発生
装置の空隙に均一な磁界を発生するために、主磁界を発
生する永久磁石と同一磁化方向を有する補助永久磁石を
、前記永久磁石内に設けて、空隙への磁束発生量を調整
、均一化することを開示している。また、特開昭６１−
２０３６０５号は、方形筒状の継鉄の互いに平行な内壁
面に突設されたＮ、Ｓ一対の磁極（永久磁石ブロック）
の表面に密接して、高透磁率低保磁力の軟質磁性材より
なる板状の磁場均等化手段を設けることを開示している
。
上記の画像診断装置においては、共鳴する周波数領域を
せばめて高画質を得るために所定区域全体にわたって均
一な磁界分布、具体的には１Ｏ−５（数１０ｐｐｍ）以
下の均一性が要求される。そのため永久磁石方式、特に
軸方向に磁化した永久磁石を１対向させる形式の磁界発
生装置においては、上述したように主磁界発生用永久磁
石の内部に補助永久磁石を移動自在に設けることなどが
提案されている。
せばめて高画質を得るために所定区域全体にわたって均
一な磁界分布、具体的には１Ｏ−５（数１０ｐｐｍ）以
下の均一性が要求される。そのため永久磁石方式、特に
軸方向に磁化した永久磁石を１対向させる形式の磁界発
生装置においては、上述したように主磁界発生用永久磁
石の内部に補助永久磁石を移動自在に設けることなどが
提案されている。
ところがラジアル界磁型の永久磁石方式の場合、製造条
件のバラツキなどにより上、下の永久磁石の磁気特性を
一致させることは極めて困難であり、上述した磁界調整
手段を付加しても、磁界の不均一度を補正しきれない、
あるいは、補正に極めて手間がかかるなどの問題があっ
た。すなわち本発明の対象とするラジアル界磁型の磁界
発生装置においては、所定区域での磁界分布を均一にさ
せることが困難であった。
件のバラツキなどにより上、下の永久磁石の磁気特性を
一致させることは極めて困難であり、上述した磁界調整
手段を付加しても、磁界の不均一度を補正しきれない、
あるいは、補正に極めて手間がかかるなどの問題があっ
た。すなわち本発明の対象とするラジアル界磁型の磁界
発生装置においては、所定区域での磁界分布を均一にさ
せることが困難であった。
したがって、本発明の目的は、所定区域における均一な
磁界分布が容易に得られる磁界発生装置を提供する□こ
とである。
磁界分布が容易に得られる磁界発生装置を提供する□こ
とである。
本発明は、同一軸線上に空間を挟んで対向する、半径方
向に磁化された一対め円筒状永久磁石と、永久磁石の内
側に設置された、永久磁石の磁束を空間の所定区域に集
束させる略円板状の一対の主ポールピースと、永久磁石
同志を磁気的に結合させるヨークとを有する磁界発生装
置において、主ポールピースは中央部と外周部とが中間
部よりも厚肉に形成されており、かつ、中間部の厚さは
所定区域における軸と直角方向の磁界分布が実質的に均
一であるような厚さを有することを特徴とする。
向に磁化された一対め円筒状永久磁石と、永久磁石の内
側に設置された、永久磁石の磁束を空間の所定区域に集
束させる略円板状の一対の主ポールピースと、永久磁石
同志を磁気的に結合させるヨークとを有する磁界発生装
置において、主ポールピースは中央部と外周部とが中間
部よりも厚肉に形成されており、かつ、中間部の厚さは
所定区域における軸と直角方向の磁界分布が実質的に均
一であるような厚さを有することを特徴とする。
以下本発明の詳細を図面により説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るラジアル界磁型の磁界
発生装置の断面図である。
発生装置の断面図である。
磁界発生装置１は、同一軸線上に空間３を挟んで対向す
る円筒状の一対の永久磁石２を備えている。一対の永久
磁石２の外周にコーク４を設け、ヨーク４．４間を支柱
８で磁気的に結合し、各永久磁石の内周に主ポールピー
ス５を嵌合して磁気回路を形成することにより、空間３
の中央部の測定空間３ａでは永久磁石２の軸線方向（第
２図矢印Ａ）に磁界が生じるようになっている。主ポー
ルピース５は円板状であって、その外周部に設けた複数
個のねじ６によって永久磁石２の内周に同心状に固定部
材７を介して取付けられる。主ポールピース５は、中央
部５ａが厚肉に形成され、外周部５Ｃが段状突部に形成
されて空間３の被検体の測定空間３ａに永久磁石から発
生した磁束（第１図に矢印で示す）を有効に集中できる
ようになっている。中央部５ａと外周部５Ｃとの間の中
間部５ｂは全体にわたって実質的に均一な厚さｔを有し
ている。
る円筒状の一対の永久磁石２を備えている。一対の永久
磁石２の外周にコーク４を設け、ヨーク４．４間を支柱
８で磁気的に結合し、各永久磁石の内周に主ポールピー
ス５を嵌合して磁気回路を形成することにより、空間３
の中央部の測定空間３ａでは永久磁石２の軸線方向（第
２図矢印Ａ）に磁界が生じるようになっている。主ポー
ルピース５は円板状であって、その外周部に設けた複数
個のねじ６によって永久磁石２の内周に同心状に固定部
材７を介して取付けられる。主ポールピース５は、中央
部５ａが厚肉に形成され、外周部５Ｃが段状突部に形成
されて空間３の被検体の測定空間３ａに永久磁石から発
生した磁束（第１図に矢印で示す）を有効に集中できる
ようになっている。中央部５ａと外周部５Ｃとの間の中
間部５ｂは全体にわたって実質的に均一な厚さｔを有し
ている。
上記の装置において、永久磁石２は、測定空間内に１０
００〜３０００Ｇの磁界を発生させるために、フェライ
ト磁石、希土類コバルト磁石あるいは希土類・鉄・ボロ
ン磁石のような材料から製作される。
００〜３０００Ｇの磁界を発生させるために、フェライ
ト磁石、希土類コバルト磁石あるいは希土類・鉄・ボロ
ン磁石のような材料から製作される。
これらの磁石材料の内では、できるだけ少量の材料で上
記のような強さの磁界を得るために、起磁力の大きな希
土類・鉄・ボロン磁石が好適である。
記のような強さの磁界を得るために、起磁力の大きな希
土類・鉄・ボロン磁石が好適である。
また永久磁石２は、その磁化方向（第１図に矢印Ｍで示
す）すべて半径方向を向いており、下側の永久磁石２の
Ｎ極はヨーク４を介して上側の永久磁石２のＳ極と磁気
的に結合され、第１図に矢印で示すように上側の永久磁
石２のＮ極から出る磁束は主ポールピース５を通り、空
間５を通して主ポールピース５を通り、さらに下側の永
久磁石２のＳ極に戻るようになっている。
す）すべて半径方向を向いており、下側の永久磁石２の
Ｎ極はヨーク４を介して上側の永久磁石２のＳ極と磁気
的に結合され、第１図に矢印で示すように上側の永久磁
石２のＮ極から出る磁束は主ポールピース５を通り、空
間５を通して主ポールピース５を通り、さらに下側の永
久磁石２のＳ極に戻るようになっている。
ヨーク４、主ポールピース５、固定部材７及び支柱８は
、軟鉄、鋼等の軟磁性材料で形成される。
、軟鉄、鋼等の軟磁性材料で形成される。
本発明者は上記の磁界発生装置について種々検討した結
果、主ポールピースの厚さ、特にその中間部の厚さｔを
適切なものとすることにより、空間の所定区域での磁界
強度と磁界分布の均一性を望ましいものとじうろことが
わかった。
果、主ポールピースの厚さ、特にその中間部の厚さｔを
適切なものとすることにより、空間の所定区域での磁界
強度と磁界分布の均一性を望ましいものとじうろことが
わかった。
すなわち主ポールピースの厚さく以下単にｔということ
もある）が小さい程磁気抵抗が大きくなる、即ち、磁束
が通りにくくなるので、磁界強度が低下する。またこの
ようなラジアル界磁型の磁気回路の場合、Ｘ軸方向の磁
界分布をとると、ｔが小さい程測定空間の中心（第１図
にＣで示す）における磁界強度が低下し、均一な磁界分
布は得にくくなる。一方ｔが厚くなる程磁気抵抗は減少
するので、磁界強度は高くなる。ただしｔがある値まで
達すると磁界強度は飽和するので、ｔをむやみに大きく
しても意味はない。またもが厚ずぎると、Ｘ軸方向の磁
界分布をのると、上記とは逆に測定空間の中心における
磁界強度か大きくなって、この場合も均一な磁界分布は
得られなくなる。
もある）が小さい程磁気抵抗が大きくなる、即ち、磁束
が通りにくくなるので、磁界強度が低下する。またこの
ようなラジアル界磁型の磁気回路の場合、Ｘ軸方向の磁
界分布をとると、ｔが小さい程測定空間の中心（第１図
にＣで示す）における磁界強度が低下し、均一な磁界分
布は得にくくなる。一方ｔが厚くなる程磁気抵抗は減少
するので、磁界強度は高くなる。ただしｔがある値まで
達すると磁界強度は飽和するので、ｔをむやみに大きく
しても意味はない。またもが厚ずぎると、Ｘ軸方向の磁
界分布をのると、上記とは逆に測定空間の中心における
磁界強度か大きくなって、この場合も均一な磁界分布は
得られなくなる。
このような理由により、主ポールピースの厚さｔを適当
な値に定めることにより高い磁界強度と良好な磁界の均
一性が得られる。具体的なｔの値は、磁石材質や各部の
寸法等に応じて適宜定めればよい。
な値に定めることにより高い磁界強度と良好な磁界の均
一性が得られる。具体的なｔの値は、磁石材質や各部の
寸法等に応じて適宜定めればよい。
次に上記実施例の磁界発生装置を使用し、主ポールピー
スの厚さを変更することにより、空間３の作用空間３ａ
およびその周囲での中心Ｃを含みかつ軸と直交する方向
の磁束密度を測定した。その結果を第３図に示す。ここ
で永久磁石は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（Ｂｒ＝１２１００
Ｇ 、 ｂｌｌｃ＝１１００００ｅ、 （ＢＨ）ｌＮ＝
３５ ＭＧＯｅ）で製作し、その外径は９６０ｍｍ、内
径８０４ ｍｍ、厚さ１９８龍とし、一対の永久磁石間
距離は４８０＋＋１、主ポールピースは、外径７０８１
■、中央部の外径及び厚さは４５０ｍｍ及び１５酊、外
周部の厚さ９鰭で、中間部の厚さを６〜１５１まで変化
させた。また測定空間は半径１５０ｍｍの球体を想定し
た。
スの厚さを変更することにより、空間３の作用空間３ａ
およびその周囲での中心Ｃを含みかつ軸と直交する方向
の磁束密度を測定した。その結果を第３図に示す。ここ
で永久磁石は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁石（Ｂｒ＝１２１００
Ｇ 、 ｂｌｌｃ＝１１００００ｅ、 （ＢＨ）ｌＮ＝
３５ ＭＧＯｅ）で製作し、その外径は９６０ｍｍ、内
径８０４ ｍｍ、厚さ１９８龍とし、一対の永久磁石間
距離は４８０＋＋１、主ポールピースは、外径７０８１
■、中央部の外径及び厚さは４５０ｍｍ及び１５酊、外
周部の厚さ９鰭で、中間部の厚さを６〜１５１まで変化
させた。また測定空間は半径１５０ｍｍの球体を想定し
た。
第２図から、ｔが６１１１では１５００ Ｇ以下の磁束
密度（Ｂｇ）Ｌか得られず、又その分布も不均一なもの
であるが、ｔが厚くなるに従って磁束密度が向上しかつ
磁界分布の均一性も改善され、特にｔが１５顛の時に磁
束密度が最も高くなりしかも磁界分布のバラツキを実質
的に無くせることがわがる。なお第３図では示していな
いが、ｔが１５龍を越えると磁気的に飽和し、磁束密度
の向上はなく、又、均一な磁界分布を得ることができな
かった。
密度（Ｂｇ）Ｌか得られず、又その分布も不均一なもの
であるが、ｔが厚くなるに従って磁束密度が向上しかつ
磁界分布の均一性も改善され、特にｔが１５顛の時に磁
束密度が最も高くなりしかも磁界分布のバラツキを実質
的に無くせることがわがる。なお第３図では示していな
いが、ｔが１５龍を越えると磁気的に飽和し、磁束密度
の向上はなく、又、均一な磁界分布を得ることができな
かった。
以上の通り、本発明は、円筒状永久磁石の内周に設けた
主ポールピースの厚さを適切なものとし、これにより作
用空間での軸と直交する方向の磁界分布を均一にするの
で、他の方向の磁界分布も適当な補正手段を設けること
により容易に均一化することができる。
主ポールピースの厚さを適切なものとし、これにより作
用空間での軸と直交する方向の磁界分布を均一にするの
で、他の方向の磁界分布も適当な補正手段を設けること
により容易に均一化することができる。
第１図は本発明の一実施例に係る磁界発生装置の断面図
、第２図は作用空間の磁束密度分布を示す図である。 ２：永久磁石、３：空間、３ａ：作用空間、４：ヨーク
、５：主ポールピース。
、第２図は作用空間の磁束密度分布を示す図である。 ２：永久磁石、３：空間、３ａ：作用空間、４：ヨーク
、５：主ポールピース。
Claims (1)
- （１）同一軸線上に空間を挟んで対向する、半径方向に
磁化された一対の円筒状永久磁石と、前記永久磁石の内
側に設置された、前記永久磁石の磁束を前記空間の所定
区域に集束させる略円板状の一対の主ポールピースと、
前記永久磁石同志を磁気的に結合させるヨークとを有す
る磁界発生装置において、前記主ポールピースは中央部
と外周部とが中間部よりも厚肉に形成されており、かつ
、該中間部の厚さは前記所定区域における軸と直角方向
の磁界分布が実質的に均一であるような厚さを有するこ
とを特徴とする磁界発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62101291A JPS63266804A (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 磁界発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62101291A JPS63266804A (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 磁界発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63266804A true JPS63266804A (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=14296741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62101291A Pending JPS63266804A (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 磁界発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63266804A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2812901A4 (en) * | 2012-02-10 | 2015-06-24 | Nanalysis Corp | POLE |
| JP2022000241A (ja) * | 2014-09-05 | 2022-01-04 | ハイパーファイン，インコーポレイテッド | 低磁場磁気共鳴撮像方法及び装置 |
-
1987
- 1987-04-24 JP JP62101291A patent/JPS63266804A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2812901A4 (en) * | 2012-02-10 | 2015-06-24 | Nanalysis Corp | POLE |
| US9341690B2 (en) | 2012-02-10 | 2016-05-17 | Nanalysis Corp. | Pole piece |
| JP2022000241A (ja) * | 2014-09-05 | 2022-01-04 | ハイパーファイン，インコーポレイテッド | 低磁場磁気共鳴撮像方法及び装置 |
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