| 【発明の名称】 |
磁界発生装置およびその組立方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】青木 雅昭
【氏名】橋本 重生
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| 【要約】 |
【課題】搬送後の再調整が容易な磁界発生装置およびその組立方法を提供する。
【解決手段】空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄１２ａおよび１２ｂのそれぞれの対向面側に永久磁石１４ａおよび１４ｂを配置し、永久磁石１４ａおよび１４ｂのそれぞれの対向面側に磁極板１６ａおよび１６ｂを固着する。板状継鉄１２ａと１２ｂとを柱状継鉄３２によって接続する。所望の磁界強度が得られるように板状継鉄１２ａと柱状継鉄３２との接続部に調整部材４２を配置する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、前記一対の板状継鉄のそれぞれの対向面側に配置される永久磁石、前記一対の板状継鉄間を磁気的に結合する柱状継鉄、および前記板状継鉄と前記柱状継鉄との接続部に配置される調整部材を備える、磁界発生装置。
【請求項２】 前記調整部材は磁性体からなる、請求項１に記載の磁界発生装置。
【請求項３】 空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄と、前記一対の板状継鉄のそれぞれの対向面側に配置される永久磁石と、前記一対の板状継鉄間を磁気的に結合する柱状継鉄とを備える磁場発生装置の組立方法であって、所望の磁界強度が得られるように前記板状継鉄と前記柱状継鉄との接続部に調整部材を配置する、磁界発生装置の組立方法。
【請求項４】 前記板状部材を持ち上げて前記板状継鉄と前記柱状継鉄との接続部に前記調整部材を配置する、請求項３記載の磁界発生装置の組立方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は磁界発生装置およびその組立方法に関し、特にたとえばＭＲＩ用の磁界発生装置およびその組立方法に関する。
【従来の技術】この種の磁界発生装置における磁界調整方法としては、特開平２−２４８００８号や特開平３−３９１３９号に示すように、ボルトを用いて上下磁極板の空隙長等を調整する方法が提案されている。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来技術によれば、ボルトで突っ張る構造であるため、点で支持する構造となりボルトの先端に上側継鉄の加重が集中する。したがって、輸送中の振動によってボルト先端が柱状継鉄にめり込んで上下磁極板の空隙長等が変化し、磁界強度の均一度が低下する結果、搬送後の再調整に手間がかかるという問題点があった。それゆえに、この発明の主たる目的は、搬送後の再調整が容易な、磁界発生装置およびその組立方法を提供することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１に記載の磁界発生装置は、空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄、一対の板状継鉄のそれぞれの対向面側に配置される永久磁石、一対の板状継鉄間を磁気的に結合する柱状継鉄、および板状継鉄と柱状継鉄との接続部に配置される調整部材を備える。請求項２に記載の磁界発生装置は、請求項１に記載の磁界発生装置において、調整部材は磁性体からなるものである。
【０００４】請求項３に記載の磁界発生装置の組立方法は、空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄と、一対の板状継鉄のそれぞれの対向面側に配置される永久磁石と、一対の板状継鉄間を磁気的に結合する柱状継鉄とを備える磁場発生装置の組立方法であって、所望の磁界強度が得られるように板状継鉄と柱状継鉄との接続部に調整部材を配置するものである。請求項４に記載の磁界発生装置の組立方法は、請求項３に記載の磁界発生装置の組立方法において、板状部材を持ち上げて板状継鉄と柱状継鉄との接続部に調整部材を配置するものである。
【０００５】請求項１に記載の磁界発生装置では、板状継鉄と柱状継鉄との接続部、たとえば両者間に調整部材を配置することによって、板状継鉄と柱状継鉄とを強く接続できるので、輸送中の振動による磁界強度の均一度の変化を抑制できる。したがって、搬送後の磁界の再調整が容易となる。請求項３に記載の磁界発生装置の組立方法についても同様である。請求項２に記載の磁界発生装置では、調整部材として磁性材を用いるので板状継鉄と柱状継鉄との間に磁気的な間隙がなくなる。したがって、漏洩磁界が減少して、撮像空間の磁界強度が向上し、磁気回路のコストを抑えることができる。請求項４に記載の磁界発生装置の組立方法では、板状継鉄を持ち上げることによって、調整部材を板状継鉄と柱状継鉄との接続部に容易に配置できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１に、この発明の一実施形態のＭＲＩ用の磁界発生装置１０を示す。磁界発生装置１０は、４本柱タイプに構成されており、空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄１２ａおよび１２ｂを含む。板状継鉄１２ａおよび１２ｂはそれぞれ略長方形状に形成され、それぞれの対向面側には永久磁石１４ａおよび１４ｂが配置され、永久磁石１４ａおよび１４ｂのそれぞれの対向面側には、磁極板１６ａおよび１６ｂが固着される。なお、永久磁石１４ａおよび１４ｂは、それぞれたとえば複数の磁石ブロックを接着して構成される。
【０００７】図２にも示すように、板状継鉄１２ａの中央には磁界微調整用の可動ヨーク１８が配置される。可動ヨーク１８は、３本のボルト２０によって上下方向の位置が調整され、３本のストッパ２２によってその位置が規制される。さらに、板状継鉄１２ａには、４方向にそれぞれ２個ずつ磁界微調整用のネジ２４が螺入され、ネジ２４の螺入を調整することによって磁界を微調整できる。磁極板１６ａは、磁極板固定用の４個のボルト２６によって、永久磁石１４ａの主面に固定される。また、永久磁石１４ａは磁石カバー２８によって覆われる。板状継鉄１２ｂ側についても同様に形成される。板状継鉄１２ａには、４個の吊り上げフック取付用のねじ孔３０が形成される。
【０００８】このような板状継鉄１２ａおよび１２ｂ間は４本の円柱状の柱状継鉄３２によって磁気的に結合される。図３に示すように、柱状継鉄３２の上端には縮径部３４が形成される。その縮径部３４は、板状継鉄１２ａの孔３６に嵌入され、板状継鉄１２ａの上面に配置されたたとえば円板状のキャップ３８に固定用のボルト４０によって接続される。図示しないが、このキャップ３８は板状継鉄１２ａに対して強固に溶接されている。ここで、磁界を調整するために、板状継鉄１２ａと柱状継鉄３２との接続部、たとえば柱状継鉄３２の縮径部３４とキャップ３８との間には、調整部材４２が介挿される。調整部材４２には４個の孔４４が形成され（図４参照）、４個の固定用のボルト４０によって、調整部材４２を挟んで柱状継鉄３２とキャップ３８とが接続される。
【０００９】調整部材４２としては、たとえば厚さ１〜１０ｍｍの鉄や非磁性のステンレス鋼等が使用され、たとえば円板状に形成される。磁界強度が少しだけ強すぎる場合には、磁性体である鉄を使用すれば、磁気回路を結合しながら磁極板１６ａおよび１６ｂ間の距離をあけることができ、これによって磁界強度を少しだけ下げることができる。一方、磁界強度が非常に強すぎる場合には、非磁性のステンレス鋼を使用すれば、板状継鉄１２ａと柱状継鉄３２との磁気結合を弱くし磁気抵抗を生じさせ、所望の磁界強度が得られるように調整できる。後述の磁界発生装置１０ａにおける調整部材７８についても同様である。
【００１０】図示しないが、柱状継鉄３２の下端にも縮径部が形成され、その縮径部が板状継鉄１２ｂの下端に形成される孔に嵌入され、柱状継鉄３２と板状継鉄１２ｂとが接続される。また、板状継鉄１４ｂの下面四隅には、それぞれ脚部４６が取り付けられる。このような磁界発生装置１０は以下のようにして組み立てられる。まず、調整部材４２を用いずに磁界発生装置１０が一度組み立てられる。通常、磁石自体に若干のばらつきがあってもよいように、発生する磁界が少し強くなるように設計される。そして、組み立てた磁界発生装置１０の磁界強度が測定器で測定（図示せず）される。その結果、磁界強度が強ければ、磁界調整のために調整部材４０が介挿される。
【００１１】このとき、図４に示すように、吊り上げ用のねじ孔３０にフック（図示せず）を取り付けたあと鎖４８が取り付けられ、鎖４８にフック５０を引っかけてクレーンなどによって板状継鉄１２ａが吊り上げられる。そして、調整部材４２が柱状継鉄３２の縮径部３４上に配置された後、一旦吊り上げられた板状継鉄１２ａが再度組み付けられる。そして、再び磁界強度が測定される。所望の磁界強度が得られるまで、上述の調整処理が繰り返され、磁界発生装置１０が組み立てられる。このように、板状継鉄１２ａを持ち上げることによって、調整部材４２を板状継鉄１２ａと柱状継鉄３２との接続部に容易に配置できる。
【００１２】調整部材４２は、組立後の磁界強度の状況に応じて、１枚に限らず複数枚挿入したり、厚さの異なるものを挿入してもよい。また、撮像空間の磁界強度が高く出すぎている場合には、調整部材４２にステンレス板のような非磁性板を用いれば、板状継鉄１２ａと柱状継鉄３２との間に磁気的な間隙ができるので、撮像空間の磁界強度を低くできる。
【００１３】このような磁界発生装置１０によれば、従来とは異なりボルトを用いることなく、板状継鉄１２ａと柱状継鉄３２との接続部に調整部材４２を配置することによって両者の間隙を埋めることができ、板状継鉄１２ａと柱状継鉄３２とを強く固定できる。したがって、簡易な方法で、板状継鉄１２ａおよび柱状継鉄３２の位置関係を安定化でき、組立精度を高くできる。また、輸送中の振動等によって磁極板１６ａおよび１６ｂの空隙長等が変化するのを抑制でき、磁界強度の均一度の変化を抑制できる。したがって、磁極板１６ａおよび１６ｂ間の空隙寸法の調整は不要となり、可動ヨーク１８およびネジ２４による磁界の微調整だけで足りるので、搬送後の磁界の再調整が容易となる。具体的には、従来１日要していた調整作業が半日で済む。
【００１４】また、調整部材４２として磁性材を用いれば、板状継鉄１２ａと柱状継鉄３２との間に磁気的な間隙がなくなり、漏洩磁界が減少し、撮像空間の磁界強度が向上する。一例では、撮像空間の磁束密度Ｂｇが２０ガウス程度向上した。この点、従来では、板状継鉄と柱状継鉄とに間隙（たとえば５ｍｍ）が形成されるので、間隙がない場合と同一の磁界強度を得るためにはより多くの磁石が必要であり、コストが高くなっていた。しかし、磁界発生装置１０では、そのような問題を生ぜず、コストを抑えることができる。
【００１５】ついで、図５に、この発明の他の実施形態のＭＲＩ用の磁界発生装置１０ａを示す。磁界発生装置１０ａは、２本柱タイプに構成されており、空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄５２ａおよび５２ｂを含む。板状継鉄５２ａは、八角形状の本体部５４ａと本体部５４ａの両端にそれぞれ形成される結合部５６ａおよび５８ａとを有する。同様に、板状継鉄５２ｂは、八角形状の本体部５４ｂと本体部５４ｂの両端に形成される結合部５６ｂおよび５８ｂとを有する。板状継鉄５２ａおよび５２ｂのそれぞれの対向面側には、図１に示す磁界発生装置１０と同様に、永久磁石６０ａおよび６０ｂが配置され、永久磁石６０ａおよび６０ｂのそれぞれの対向面側には、磁極板６２ａおよび６２ｂが固着される。
【００１６】磁界発生装置１０と同様に、板状継鉄５２ａの中央には磁界微調整用の可動ヨーク６４が配置される。可動ヨーク６４は、３本のボルト６６によって上下方向の位置が調整され、３本のストッパ６７によってその位置が規制される。さらに、板状継鉄５２ａには、４方向にそれぞれ２個ずつ磁界微調整用のネジ６８が螺入され、ネジ６８の螺入を調整することによって磁界を微調整できる。磁極板６２ａは、磁極板固定用の４個のボルト７０によって、永久磁石６０ａの主面に固定される。また、永久磁石６０ａは磁石カバー（図示せず）によって覆われる。板状継鉄５２ｂ側についても同様に形成される。板状継鉄５２ａには、４個の吊り上げフック取付用のねじ孔７２が形成される。
【００１７】このような板状継鉄５４ａおよび５４ｂ間は、略Ｉ字状をした２本の柱状継鉄７４によって磁気的に結合される。図６に示すように、柱状継鉄７４の上端は板状継鉄５２ａの結合部５６ａに接続される。ここで、板状継鉄５４ａと柱状継鉄７４との接続部である結合部５６ａの下面には切欠７６が形成され、磁界を調整するために、切欠７６には短冊状の調整部材７８が介挿される。調整部材７８には、固定ボルト８０用の孔８２と固定ボルト８０および押し上げボルト８４用の２個の切欠８６とが形成される。押し上げボルト８４は、板状継鉄５２ａと柱状継鉄７４との間の切欠７６の部分に間隙を形成するために用いられ、固定ボルト８０は、板状継鉄５２ａと柱状継鉄７４とを接続・固定するために用いられる。板状継鉄５２ａの結合部５８ａ側についても同様である。また、下部の板状継鉄５２ｂの下面には、脚部８８が取り付けられる。
【００１８】このような磁界発生装置１０ａは次のようにして組み立てられる。まず、磁界発生装置１０の場合と同様に、一度組み立てられた後、磁界発生装置１０ａの磁界強度が測定器で測定される。その結果、磁界強度が強ければ、磁界調整のために調整部材７８が介挿される。磁界発生装置１０ａでは、柱状継鉄７４の側面上端が露出しているので、押し上げボルト８４を用いて板状継鉄５４ａが押し上げられる。そして、切欠７６に形成された間隙に横方向から調整部材７８が介挿された後、固定ボルト８０が螺入され、調整部材７８を挟んだ状態で板状継鉄５２ａと柱状継鉄７４とが接続・固定される。この作業が板状継鉄５２ａの結合部５６ａおよび５８ａのそれぞれにおいて行われる。そして、磁界強度が再度測定される。所望の磁界強度が得られるまで、上述の処理が繰り返され、磁界発生装置１０ａが完成する。磁界発生装置１０ａについても磁界発生装置１０と同様の効果が得られる。
【００１９】さらに、図７に、この発明のその他の実施の形態のＭＲＩ用の磁界発生装置１０ｂを示す。磁界発生装置１０ｂは、開放型タイプであり、空隙を形成して対向配置される一対の板状継鉄９０ａおよび９０ｂを含む。板状継鉄９０ａは、略円盤状の本体部９２ａと本体部９２ａから延設される２つの結合部９４ａおよび９６ａとを有する。同様に、板状継鉄９０ｂは、略円盤状の本体部９２ｂと本体部９２ｂから延設される２つの結合部９４ｂおよび９６ｂとを有する。板状継鉄９０ａの本体部９２ａと板状継鉄９０ｂの本体部９２ｂとのそれぞれの対向面側には、上述の実施の形態と同様に、永久磁石９８ａおよび９８ｂが配置され、永久磁石９８ａおよび９８ｂのそれぞれの対向面側には、磁極板１００ａおよび１００ｂが固着される。
【００２０】板状継鉄９０ａの中央には磁界微調整用の可動ヨーク１０２が配置される。可動ヨーク１０２は、３本のボルト１０４によって上下方向の位置が調整され、３本のストッパ１０５によってその位置が規制される。さらに、板状継鉄９０ａには、４方向にそれぞれ２個ずつ磁界微調整用のネジ１０６が螺入され、ネジ１０６の螺入を調整することによって磁界を微調整できる。また、永久磁石９８ａは磁石カバー（図示せず）によって覆われる。板状継鉄９０ｂ側についても同様に形成される。これらの構造については図２に示す磁界発生装置１０の場合と同様である。なお、板状継鉄９０ａの結合部９４ａおよび９６ａには、それぞれ吊り上げフック取付用のねじ孔１０８が形成される。
【００２１】このような板状継鉄９０ａおよび９０ｂ間は２本の円柱状の柱状継鉄１１０によって磁気的に結合される。このとき、柱状継鉄１１０は、結合部９４ａと９４ｂとの間、および結合部９６ａと９６ｂとの間に、それぞれ配置される。図８に示すように、柱状継鉄１１０の上端には縮径部１１２が形成される。その縮径部１１２は、板状継鉄９０ａの孔１１４に嵌入され、固定用のボルト１１６によって板状継鉄９０ａの結合部９４ａに接続・固定される。ここで、磁界を調整するために、柱状継鉄１１０の縮径部１１２と結合部９４ａとの間には、調整部材１１８が介挿される。調整部材１１８には６個の孔（図示せず）が形成され、６個の固定用のボルト１１６によって、調整部材１１８を挟んで柱状継鉄１１０と板状継鉄９０ａとが接続される。その他の点については調整部材１１８は調整部材４２と同様に形成される。
【００２２】図示しないが、柱状継鉄１１０の下端にも縮径部が形成され、その縮径部が板状継鉄９０ｂに形成された孔に嵌入され、柱状継鉄１１０と板状継鉄９０ｂとが接続・固定される。また、板状継鉄９０ｂの下面前部、および板状継鉄９０ｂの下面のうち２本の柱状継鉄１１０に対応する位置には、それぞれ脚部１２０が取り付けられる。
【００２３】このような磁界発生装置１０ｂの組立時における磁界調整は、磁界発生装置１０と同様、板状継鉄９０ａを吊り上げ、調整部材１１８を介挿することによって行われるので、その重複する説明は省略する。磁界発生装置１０ｂにおいても磁界発生装置１０と同様の効果が得られる。なお、上述の各実施の形態において、調整部材は、円板状のものに限定されず、複数の角柱状の部材を組み合わせて円板状に構成されるものであってもよい。さらに、調整部材を均一な厚みの板状部材にすれば、面で支持する構造となるため、機械的強度が増加し、輸送時の振動によって磁界強度の均一性が失われることも少ない。
【００２４】
【発明の効果】この発明によれば、調整部材を用いることによって板状継鉄と柱状継鉄とを強く固定できるので、輸送中の振動による磁界強度の均一度の変化を抑制できる。したがって、搬送後の磁界の再調整が容易となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１８３４１７
【氏名又は名称】住友特殊金属株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１６日（１９９９．９．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０１３５１
【弁理士】
【氏名又は名称】辰巳 忠宏
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７８９８５（Ｐ２００１−７８９８５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２７日（２００１．３．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６１８０９ |
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