(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）（１）  第１の中孔を取り囲んでいると共に全体的に縦方向の第１の軸を有している全体的に円環形状の第１のコイル・ハウジングと、
（２）  前記第１の軸と全体的に同軸に整列して、前記第１のコイル・ハウジング内に設けられており、第１の方向に第１の主電流を通す全体的に環状の第１の超伝導主コイルと、
（３）  前記第１の軸と全体的に同軸に整列して、前記第１のコイル・ハウジング内に設けられており、前記第１の方向と反対の方向に第１のシールディング電流を通す全体的に環状の第１の超伝導シールディング・コイルであって、前記第１の主コイルから半径方向外向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されている第１の超伝導シールディング・コイルとを含んでいる第１の超伝導コイル集合体と、
（ｂ）（１）  前記第１のコイル・ハウジングから縦方向に間隔を置いて配置されており、第２の中孔を取り囲んでいる全体的に円環形状の第２のコイル・ハウジングであって、前記第１の軸と全体的に同軸に整列した全体的に縦方向の第２の軸を有している第２のコイル・ハウジングと、
（２）  前記第２の軸と全体的に同軸に整列して、前記第２のコイル・ハウジング内に設けられており、前記第１の方向に第２の主電流を通す全体的に環状の第２の超伝導主コイルと、
（３）  前記第２の軸と全体的に同軸に整列して、前記第２のコイル・ハウジング内に設けられており、前記反対の方向に第２のシールディング電流を通す全体的に環状の第２の超伝導シールディング・コイルであって、前記第２の超伝導主コイルから半径方向外向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されている第２の超伝導シールディング・コイルとを含んでいる第２の超伝導コイル集合体とを備えた開放形磁気共鳴作像磁石。
【請求項２】
前記第１の主電流と、前記第１のシールディング電流とは、アンペア数がほぼ等しく、
前記第１の超伝導主コイルは、半径方向のある厚さを有しており、前記第１の超伝導シールディング・コイルは、前記第１の超伝導主コイルの半径方向の厚さの少なくとも３倍にほぼ等しい距離だけ前記第１の超伝導主コイルから半径方向に間隔を置いて配置されており、
前記第２の超伝導コイル集合体は、前記第１の軸に対して垂直に配向されていると共に前記第１のコイル・ハウジングと前記第２のコイル・ハウジングとの中間に縦方向に配設されている平面に対して、全体的に前記第１の超伝導コイル集合体の鏡像である請求項１に記載の開放形磁気共鳴作像磁石。
【請求項３】
前記第１の超伝導コイル集合体は又、前記第１の軸と全体的に同軸に整列していると共に前記第１のコイル・ハウジング内に設けられている全体的に環状の第１の永久磁石アレイを含んでおり、該環状の第１の永久磁石アレイは、前記第１の超伝導主コイルから半径方向外向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されていると共に、前記第１の超伝導シールディング・コイルから縦方向内向きに且つ縦方向に間隔を置いて配置されており、
前記第２の超伝導コイル集合体は又、前記第２の軸と全体的に同軸に整列していると共に前記第２のコイル・ハウジング内に設けられている全体的に環状の第２の永久磁石アレイを含んでおり、該環状の第２の永久磁石アレイは、前記第２の超伝導主コイルから半径方向外向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されていると共に、前記第２の超伝導シールディング・コイルから縦方向内向きに且つ縦方向に間隔を置いて配置されている請求項２に記載の開放形磁気共鳴作像磁石。
【請求項４】
前記第１及び第２のコイル・ハウジングの外側に且つ半径方向外向きに設けられているほぼ非永久的に磁化された強磁性のシールドを更に含んでいる請求項２に記載の開放形磁気共鳴作像磁石。
【請求項５】
前記強磁性のシールドの少なくとも一部は、前記第１のコイル・ハウジングと前記第２のコイル・ハウジングとの間に縦方向に設けられている請求項４に記載の開放形磁気共鳴作像磁石。
【請求項６】
（ｃ）  前記第１の軸と全体的に同軸に整列していると共に前記第１のコイル・ハウジングの外側に且つ半径方向外向きに設けられている全体的に環状の永久磁石集合体を更に含んでいる請求項２に記載の開放形磁気共鳴作像磁石。
【請求項７】
前記環状の永久磁石集合体は、前記第１のコイル・ハウジングに取り付けられている請求項６に記載の開放形磁気共鳴作像磁石。
【請求項８】
（ｃ）  前記第２の軸と全体的に同軸に整列していると共に前記第２のコイル・ハウジングの外側に且つ半径方向外向きに設けられている抵抗性のシールディング・コイルを更に含んでいる請求項２に記載の開放形磁気共鳴作像磁石。
【請求項９】
前記第１の超伝導コイル集合体は又、前記第１の軸と全体的に同軸に整列して、前記第１のコイル・ハウジング内に設けられている全体的に環状の第１の超伝導バッキング・コイルであって、前記反対の方向に第１のバッキング電流を通す第１の超伝導バッキング・コイルを含んでおり、該第１の超伝導バッキング・コイルは、前記第１の超伝導主コイルから半径方向内向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されており、
前記第２の超伝導コイル集合体は又、前記第２の軸と全体的に同軸に整列して、前記第２のコイル・ハウジング内に設けられている全体的に環状の第２の超伝導バッキング・コイルであって、前記反対の方向に第２のバッキング電流を通す第２の超伝導バッキング・コイル含んでおり、該第２の超伝導バッキング・コイルは、前記第２の超伝導主コイルから半径方向内向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されている請求項２に記載の開放形磁気共鳴作像磁石。
【請求項１０】
前記磁石は、前記第１のコイル・ハウジングと前記第２のコイル・ハウジングとの間に縦方向に設けられているイメージング体積を含んでおり、該イメージング体積は、磁場を含んでおり、
前記第１の超伝導コイル集合体は又、前記イメージング体積内に磁場を形成する第１の非超伝導手段を含んでおり、該磁場を形成する第１の非超伝導手段は、前記第１の超伝導主コイルから半径方向に内向きに且つ半径方向に間隔を置いて設けられており、
前記第２の超伝導コイル集合体は又、前記イメージング体積内に磁場を形成する第２の非超伝導手段を含んでおり、該磁場を形成する第２の非超伝導手段は、前記第２の超伝導主コイルから半径方向に内向きに且つ半径方向に間隔を置いて設けられている請求項２に記載の開放形磁気共鳴作像磁石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般には磁気共鳴作像（ＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ））システムの一部として一様な磁場を発生するために使用される開放形超伝導磁石に関し、更に詳しくは、磁石から発生している漂遊磁場から磁石の周りの区域を保護するシールディング（遮蔽）を有しているこのような磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超伝導磁石を用いているＭＲＩシステムは、医用診断のような種々の分野で使用されている。公知の超伝導磁石は、液体ヘリウムで冷却される超伝導磁石と、低温冷却器（クライオクーラ）で冷却される超伝導磁石とを含んでいる。典型的には、超伝導コイル集合体は、熱シールド（遮蔽）によって取り囲まれている超伝導主コイルを含んでおり、この熱シールドは、真空エンクロージャによって取り囲まれている。低温冷却器で冷却される磁石は好ましくは、外部で真空エンクロージャに装着された低温冷却器の低温ヘッドをも含んでおり、この低温ヘッドは、熱シールドと熱的に接触している第１段を有していると共に、超伝導主コイルと熱的に接触している第２段を有している。液体ヘリウムで冷却される磁石は好ましくは、超伝導主コイルを取り囲んでいる液体ヘリウム容器と、液体ヘリウム容器を取り囲んでおり、それ自体は熱シールドによって取り囲まれている第２の熱シールドとを含んでいる。
【０００３】
公知の超伝導磁石の設計は、閉鎖形磁石と、開放形磁石とを含んでいる。閉鎖形磁石は典型的には、中孔（ボア）を有している単一の管状の超伝導コイル集合体を有している。超伝導コイル集合体は、半径方向に整列していると共に縦方向に間隔を置いて配置されているいくつかの超伝導主コイルを含んでおり、これらの超伝導主コイルの各々は、同一方向に等しい大電流を通す。従って、超伝導主コイルは、作像されるべき対象が配置されている磁石の中孔内に中心のある球形のイメージング（作像）体積内に高い一様性を有する磁場を形成するように設計されている。主コイルによって発生されると共に主コイルを取り囲んでいる高磁場が磁石近傍の電子装置に悪影響を及ぼすのを防止するために、単一の管状の超伝導シールディング集合体を使用してもよい。このようなシールディング集合体は、半径方向に整列していると共に縦方向に間隔を置いて配置されているいくつかの超伝導シールディング・コイルを含んでいる。各々の超伝導シールディング・コイルは、主コイルに流れる電流とほぼ等しいアンペア数であるが、方向が反対の電流を通すと共に、主コイルの半径方向外向きに配置されている。
【０００４】
開放形磁石は典型的には、間隔を置いて配置されている２つの超伝導コイル集合体を用いている。集合体と集合体との間に空間があるので、ＭＲＩ作像の間に、医者は手術又は他の医用手順のために接近することができる。患者はその空間に配置されてもよく、又は円環形状（ドーナツ形状）のコイル集合体の中孔に配置されてもよい。開放空間は、閉磁石設計で生じ得る閉所恐怖感を患者が克服するのを助ける。開放形磁石を受動的に遮蔽することもできるが、そうすると磁石の開放性が失われる。（磁石の代わりに）部屋を遮蔽するのは、高価過ぎて、多数の設備では考えられない。
【０００５】
【発明の概要】
本発明の目的は、超伝導シールディングを有している開放形超伝導ＭＲＩ磁石を提供することにある。
本発明の開放形磁気共鳴作像（ＭＲＩ）磁石は、第１及び第２の超伝導コイル集合体を含んでおり、第１及び第２の超伝導コイル集合体の各々は、全体的に円環形状のコイル・ハウジングと、全体的に環状の超伝導主コイルと、全体的に環状の超伝導シールディング・コイルとを含んでいる。コイル集合体のコイル・ハウジング、主コイル及びシールディング・コイルはすべて、全体的に同軸に整列している。コイル集合体の主コイル及びシールディング・コイルは、コイル集合体のコイル・ハウジング内に配置されており、互いに反対の方向に電流を通す。コイル集合体のシールディング・コイルは、コイル集合体の主コイルから半径方向外向きに、且つ主コイルから半径方向に離れて配置されている。２つのコイル・ハウジングは、縦方向に間隔を置いて配置されている。
【０００６】
非超伝導シールディングの３つの形式のうちの少なくとも１つの形式が、開放形磁石の２つの超伝導シールディング・コイルのシールディングを補うことが好ましい。第１の形式は、コイル・ハウジング内に配置されていると共に、主コイルから半径方向外向きに且つ主コイルから半径方向に離れて配置されているか、又ははコイル・ハウジングの外側に且つコイル・ハウジングから半径方向外向きに配置されている全体的に環状の永久磁石のアレイ又は集合体を用いている。第２の形式は、コイル・ハウジングの外側の且つコイル・ハウジングの半径方向外向きのほぼ非永久的に磁化された強磁性のシールドを用いている。第３の形式は、コイル・ハウジングの外側の且つコイル・ハウジングの半径方向外向きの抵抗性のコイルを用いている。
【０００７】
実施例では、遮蔽された開放形ＭＲＩ磁石は、コイル・ハウジング内の（又はコイル・ハウジングの内側若しくは外側の非超伝導装置内の）超伝導バッキング・コイルを用いて、２つのコイル・ハウジングの間に縦方向に配置されているイメージング体積内に磁場を形成する。
本発明からいくつかの利益及び利点が得られる。超伝導シールディング・コイルは開放形磁石に対してコンパクトな磁気シールディングを行う。補足の強磁性シールド、環状の永久磁石のアレイ及び／又は抵抗性のコイルを用いて超伝導シールディング・コイルを補うことにより、全体で同一のシールディング・レベルを達成することができ、しかも超伝導シールディング・コイルはより弱くてもよいので、コストが低下する。補足のシールディングのみを用いて所望のシールディング・レベルを達成すると、かさばったシールディング設計になることがわかる。超伝導バッキング・コイル及び非超伝導装置の一方又は両方を用いることにより、遮蔽された開放形磁石のイメージング体積内の磁場の均一性が改善されるので、ＭＲＩ作像の品質が改善される。
【０００８】
【実施例】
図面は本発明のいくつかの好ましい実施例を示しており、わかり易くするために、磁石の冷却を省略してある。
図面を通じて、同じ参照番号は同じ構成要素を表している。図１及び図２は、本発明の開放形磁気共鳴作像（ＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｍａｇｉｎｇ））磁石１０を示す。磁石１０は、全体的に円環形状（ドーナツ形状）の第１のコイル・ハウジング１４を有している第１の超伝導コイル集合体１２を含んでいる。第１のコイル・ハウジング１４は、第１の中孔１６を取り囲んでおり、全体的に縦方向の第１の軸１８を有している。磁石１０は更に、全体的に円環形状の第２のコイル・ハウジング２２を有している第２の超伝導コイル集合体２０を含んでいる。第２のコイル・ハウジング２２は、第２の中孔２４を取り囲んでおり、全体的に縦方向の第２の軸２６を有している。第２のコイル・ハウジング２２は、構造ポスト２８によって第１のコイル・ハウジング１４から縦方向に間隔を置いて配置されており、第２の軸２６は、第１の軸１８に全体的に同軸に整列している（揃えられている）。第２の超伝導コイル集合体２０は、第１の軸１８に対して垂直に向いていると共に第１のコイル・ハウジング１４と第２のコイル・ハウジング２２との中間に縦方向に配設されている（横に立てて図２の破線のように見える）平面３０に対して、全体的に第１の超伝導コイル集合体１２の鏡像であることが好ましい。
【０００９】
第１のコイル・ハウジング１４は、第１の軸１８に向かって全体的に対向している（即ち、半径方向内向きに向いている）全体的に円周状の第１の外側表面３２と、円周状の第１の外側表面３２から半径方向に間隔を置いて配置されており、全体的に第１の軸１８の反対側を向いている（即ち、半径方向外向きに向いている）全体的に円周状の第２の外側表面３４とを含んでいる。第１のコイル・ハウジング１４は又、平面３０に向かって全体的に対向している（即ち、縦方向内向きに向いている）全体的に環状の第１の外側表面３６と、環状の第１の外側表面３６から縦方向に間隔を置いて配置されており、全体的に平面３０の反対側を向いている（即ち、縦方向外向きに向いている）全体的に環状の第２の外側表面３８とを含んでいる。
【００１０】
第１の超伝導コイル集合体１２は又、全体的に環状の第１の超伝導主コイル４０、好ましくは付加的な超伝導主コイル（図示していない）と、全体的に環状の第１の超伝導シールディング・コイル４２とを含んでいる。第１の超伝導コイル４０及び４２は、従来の方法でコイル枠（図示していない）に支持されている。第１の超伝導主コイル４０は典型的には、超伝導ワイヤ又は超伝導テープであり、第１の超伝導主コイル４０の縦方向の伸長及び半径方向の伸長（即ち、半径方向の厚さ）は、超伝導ワイヤ又は超伝導テープの対応する寸法よりもずっと大きい。
【００１１】
第１の超伝導主コイル４０は、第１の軸１８と全体的に同軸に整列して（揃えられて）、第１のコイル・ハウジング１４内に配設されており、第１の方向に第１の主電流を通す。第１の方向は、第１の軸１８を中心として時計方向又は反時計方向の円周方向であるように定義されているが、電流方向のわずかな縦方向成分は無視される。当業者には公知であるように、超伝導コイルに使用されている超伝導体の臨界電流密度を超えることなく磁石のイメージング体積内に高磁場強度を達成するために、好ましい付加的な超伝導主コイルが必要とされることがある。
【００１２】
第１の超伝導シールディング・コイル４２は、第１の軸１８と全体的に同軸に整列して、第１のコイル・ハウジング１４内に配設されており、第１の方向と反対の方向に（即ち、第１の超伝導主コイル４０が通す電流の方向と反対向きの方向に）第１のシールディング（遮蔽）電流を通す。第１の超伝導シールディング・コイル４２は、第１の超伝導主コイル４０から半径方向外向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されている。好ましくは、第１の超伝導主コイル４０は（前に述べたように）半径方向の厚さを有しており、第１の超伝導シールディング・コイル４２は、第１の超伝導主コイル４０の半径方向の厚さの少なくとも３倍にほぼ等しい距離だけ第１の超伝導主コイル４０から半径方向に間隔を置いて配置されている。第１の超伝導主コイル４０の第１の主電流と、第１の超伝導シールディング・コイル４２の第１のシールディング電流とは、アンペア数がほぼ等しいことが好ましい。
【００１３】
前に説明し、図面に示したように、第２の超伝導コイル集合体２０は平面３０に対して、全体的に第１の超伝導コイル集合体１２の鏡像である。従って、第２の超伝導コイル集合体２０は又、第２のコイル・ハウジング２２に加えて、全体的に環状の第２の超伝導主コイル４４、好ましくは付加的な超伝導主コイル（図示していない）と、全体的に環状の第２の超伝導シールディング・コイル４６とを含んでいる。第２の超伝導コイル４４及び４６は、従来の方法でコイル枠（図示していない）に支持されている。
【００１４】
第２の超伝導主コイル４４は、第２の軸２６と全体的に同軸に整列して、第２のコイル・ハウジング２２内に配設されており、第１の方向に（即ち、第１の超伝導主コイル４０の電流と同じ方向に）第２の主電流を通す。当業者には理解できるように、第２の超伝導コイル集合体２０は、第１の超伝導コイル集合体１２の余分の付加的な主コイルとの釣り合いをとるために、好ましい付加的な主コイルを必要とすることがある。
【００１５】
第２の超伝導シールディング・コイル４６は、第２の軸２６と全体的に同軸に整列して、第２のコイル・ハウジング２２内に配設されており、第１の方向と反対の方向に（即ち、第１の超伝導主コイル４０が通す電流の方向と反対の方向に）第２のシールディング（遮蔽）電流を通す。第２の超伝導シールディング・コイル４６は、第２の超伝導主コイル４４から半径方向内向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されている。
【００１６】
本発明の開放形ＭＲＩ磁石の超伝導コイル４０、４２、４４及び４６は、液体ヘリウム（又は他の冷凍剤）の冷却により、低温冷却器（クライオクーラ）の冷却により、又はそれらの組み合わせにより、それらの臨界温度よりも低い温度に冷却して、超伝導を達成し、維持することが好ましいことがわかる。当業者には公知であるこのような冷却は、本発明の一部を構成しておらず、わかり易くするために図面では省略してある。しかしながら、第１及び第２のコイル・ハウジング１４及び２２は第１及び第２の真空エンクロージャであり、図２に示されるように、少なくとも１つの従来の熱シールド４８及び５０が、超伝導コイルと、対応している超伝導コイル集合体１２又は２０の真空エンクロージャとの間に挿入されていることが好ましい。コイル・ハウジング１４及び２２は別々の真空容器であってもよいし、又は構造ポスト２８の少なくとも１つを中空にして、コイル・ハウジング１４及び２２が単一の真空容器となるようにしてもよい。更に、磁石１０が従来の磁石床装着台５２の上に支持されていることが好ましいこともわかる。
【００１７】
図１に示されている本発明の開放形磁石１０の第１の好ましい実施例では、内部（即ち、コイル・ハウジング１４及び２２の内部）の第１及び第２の超伝導シールディング・コイル４２及び４６によって、すべてのシールディングが行われている。
第２の好ましい実施例では、内部の環状の永久磁石アレイを用いて、より弱い（そしてより低コストの）超伝導シールディング・コイルのシールディングを補足する。ここで、第１の超伝導コイル集合体１２は又、第１の軸１８と全体的に同軸に整列していると共に第１のコイル・ハウジング１４内に配設されている全体的に環状の第１の永久磁石アレイ５４を含んでいる。第２の超伝導コイル集合体２０は又、第２の軸２６と全体的に同軸に整列していると共に第２のコイル・ハウジング２２内に配設されている全体的に環状の第２の永久磁石アレイ５６を含んでいる。環状の第１の永久磁石アレイ５４は、第１の超伝導主コイル４０から半径方向外向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されていると共に、第１の超伝導シールディング・コイル４２から縦方向に内向きに且つ縦方向に間隔を置いて配置されている。環状の第２の永久磁石アレイ５６は、第２の超伝導主コイル４４から半径方向外向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されていると共に、第２の超伝導シールディング・コイル４６から縦方向に内向きに且つ縦方向に間隔を置いて配置されている。環状の永久磁石アレイ５４及び５６の各々は、円周方向に間隔を置いて配置されている複数の個別磁石で構成されていることが好ましい。これらの個別磁石は、環状の永久磁石アレイ５４及び５６の各々が、第１の軸１８及び第２の軸２６に全体的に平行であると共に第１及び第２の超伝導主コイル４０及び４４によって発生される磁場の方向と全体的に反対向きである最適化された磁場方向を有するように配向されている。
【００１８】
第３の好ましい実施例では、第１及び第２のコイル・ハウジング１４及び２２の外側に且つ第１及び第２のコイル・ハウジング１４及び２２から半径方向外向きに配設されているほぼ非永久的に磁化された強磁性の（例えば、炭素鋼の）シールド５８を用いて、より弱い（そしてより低コストの）超伝導シールディング・コイルのシールディングを補足する。典型的には強磁性のシールド５８は、第１のコイル・ハウジング１４の第２の環状の外側表面３８及び第２のコイル・ハウジング２２の対応する表面を超えて縦方向に外向きに突き出していない。実施例では、強磁性のシールド５８の少なくとも一部（そして好ましくは全部）が、開放形磁石１０の頂部（図２に示されるように）及び底部（わかり易くするため図２では省略してある）に非常に近い所で、第１のコイル・ハウジング１４と第２のコイル・ハウジング２２との間に（そして好ましくは、第１及び第２のコイル・ハウジング１４及び２２と縦方向に重なり合っていると共に第１及び第２のコイル・ハウジング１４及び２２に取り付けられて、）縦方向に配設されている。開放形磁石１０の側面では、強磁性のシールド５８はコイル・ハウジング１４とコイル・ハウジング２２との間に縦方向に配置されていない。もしそうすると、医師が患者に近付くために必要な、そして患者が快適になって閉所恐怖感を克服するために必要な開放空間が閉じられてしまうからである。１つの好ましい構成では、強磁性のシールド５８は、間隔を置いて配置されている複数の強磁性のシールド部分を含んでおり、これらの強磁性のシールド部分のうちのいくつかは、開放形磁石１０を収納している部屋の壁の内側に配置されている。
【００１９】
第４の好ましい実施例では、第１の軸１８と全体的に同軸に整列しており、第１のコイル・ハウジング１４の外側に且つ第１のコイル・ハウジング１４から半径方向外向きに配設されている全体的に環状の永久磁石集合体６０用いて、より弱い（そしてより低コストの）超伝導シールディング・コイルのシールディングを補足する。好ましい構成（図示していない）では、もう１つのこのような集合体が第２のコイル・ハウジング２２に対応して設けられている。環状の永久磁石集合体６０は、第１のコイル・ハウジング１４に取り付けられていることが好ましい。環状の永久磁石集合体６０は、円周方向に間隔を置いて配置されている複数の個別磁石を含んでいることが好ましく、第１の軸１８に全体的に平行であると共に第１の超伝導主コイル４０の磁場方向に対して全体的に反対向きである最適化された磁場方向を有している。
【００２０】
第５の好ましい実施例では、第２の軸２６と全体的に同軸に整列しており、第２のコイル・ハウジング２２の外側に且つ第２のコイル・ハウジング２２から半径方向外向きに配設されている抵抗性のシールディング・コイル６２を用いて、より弱い（そしてより低コストの）超伝導シールディング・コイルのシールディングを補足する。抵抗性のシールディング・コイル６２は、第１の方向と反対の方向に（即ち、第２の超伝導シールディング・コイル４６が通すシールディング電流の方向と同じ方向に）電流を通す。好ましい構成（図示していない）では、もう１つのこのような抵抗性のシールディング・コイルが、第１のコイル・ハウジング１４に対応して設けられている。抵抗性のシールディング・コイル６２は、第２のコイル・ハウジング２２に取り付けられていることが好ましい。
【００２１】
開放形ＭＲＩ磁石１０は、第１のコイル・ハウジング１４と第２のコイル・ハウジング２２との間に縦方向に配設されているイメージング体積６４を有していること、及びイメージング体積６４は磁場を含んでいることがわかる。
第１の実現例では、第１の超伝導コイル集合体１２は又、全体的に環状の第１の超伝導バッキング・コイル６６を含んでおり、第２の超伝導コイル集合体２０は又、全体的に環状の第２の超伝導バッキング・コイル６８を含んでいる。第１の超伝導バッキング・コイル６６は、第１の軸１８と全体的に同軸に整列して、第１のコイル・ハウジング１４内に配設されており、第１の方向と反対の方向に（即ち、第１の超伝導主コイル４０が通す電流の方向と反対の方向に）第１のバッキング電流を通す。第１の超伝導バッキング・コイル６６は、第１の超伝導主コイル４０から半径方向に内向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されている。第２の超伝導バッキング・コイル６８は、第２の軸２６と全体的に同軸に整列して、第２のコイル・ハウジング２２内に配設されており、第１の方向と反対の方向に（即ち、第１の超伝導主コイル４０が通す電流の方向と反対の方向に）第２のバッキング電流を通す。第２の超伝導バッキング・コイル６８は、第２の超伝導主コイル４４から半径方向に内向きに且つ半径方向に間隔を置いて配置されている。超伝導バッキング・コイル６６及び６８の効果は、イメージング体積６４内の磁場の均一性を改善することである。
【００２２】
第２の実現例では、第１の超伝導コイル集合体１２は又、イメージング体積６４内に磁場を形成する第１の非超伝導手段７０を含んでおり、第２の超伝導コイル集合体２０は又、イメージング体積６４内に磁場を形成する第２の非超伝導手段７２を含んでいる。第１の手段７０は、第１の超伝導主コイル４０から半径方向に内向きに且つ半径方向に間隔を置いて配設されている。第２の手段７２は、第２の超伝導主コイル４４から半径方向に内向きに且つ半径方向に間隔を置いて配設されている。好ましくは、このような第１及び第２の手段７０及び７２の各々は、全体的に環状の永久磁石構成と、ほぼ非永久磁化された全体的に環状の強磁性のリングと、抵抗性の直流（ＤＣ）コイルとを含んでおり、又はそれらの組み合わせを含んでいる。第１及び第２の手段７０及び７２は、コイル・ハウジング１４及び２２の内側に又は外側に配設されていてもよい。
【００２３】
当業者には明らかな従来の磁場解析と共に、前述した本発明の原理を用いて、平面３０と第１の軸１８との交点にほぼ中心がある球形のイメージング体積６４（図２に点線の円で示してある）を有しており、磁場がほぼ０．５テスラ、設計ピーク−トゥ−ピーク磁場不均一度が３ｐｐｍよりも小さく、及び直径がほぼ１２インチであるように開放形磁石１０を設計することができる。シールディングがない場合に比べて、開放形磁石１０のイメージング体積６４の中心から縦方向及び半径方向にほぼ半分の距離に配置された５ガウスの漂遊磁場を有するように、（超伝導シールディング・コイル及び補足シールディングの両方を用いて）開放形磁石１０を比較的コンパクトに且つ安価に設計することができる。
【００２４】
本発明のいくつかの好ましい実施例の上述の説明は例示のためのものであった。網羅的なものでなく、又、開示された細部に本発明を限定するものでもない。上述の教示を参考にして多くの変形及び変更が可能であることは明らかである。本発明の要旨を画定するのは特許請求の範囲であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】内部の超伝導シールディング・コイルのみによって遮蔽された本発明の開放形ＭＲＩ磁石の第１の好ましい実施例の透視図であって、わかり易くするために磁石に付随している床装着台を省略した図である。
【図２】いくつかの補足のシールディング構成及び磁石の床装着台が付加されている状態における図１のＭＲＩ磁石の概略側断面図である。
【符号の説明】
１０  開放形ＭＲＩ磁石
１２  第１の超伝導コイル集合体
１４  第１のコイル・ハウジング
１６  第１の中孔
１８  第１の軸
２０  第２の超伝導コイル集合体
２２  第２のコイル・ハウジング
２４  第２の中孔
２６  第２の軸
３０  平面
４０  第１の超伝導主コイル
４２  第１の超伝導シールディング・コイル
４４  第２の超伝導主コイル
４６  第２の超伝導シールディング・コイル
５４  第１の永久磁石アレイ
５６  第２の永久磁石アレイ
５８  強磁性のシールド
６０  永久磁石集合体
６２  抵抗性のシールディング・コイル
６４  イメージング体積
６６  第１の超伝導バッキング・コイル
６８  第２の超伝導バッキング・コイル
７０  第１の非超伝導手段
７２  第２の非超伝導手段
【図１】
0003711659.tif 000002
【図２】
0003711659.tif 000003