(57)【要約】【課題】本発明の目的は、磁石の磁気物性方向が一目で判明できる磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石を提供することである。【解決手段】磁石の表面上部の磁場空間における、所要の点を含む磁石面に垂直な面内の磁気物性方向例えば磁気ベクトル解析値を表示した磁気ベクトル値を基に、磁石の表面上もしくは上部空間に具備した光源より、そのベクトルの傾きに合致するように、光源の位置および角度を調整する調整手段を具備することで、被検体内の磁気誘導点の位置を光源スポットにより明示できる。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場発生手段である磁石の表面上部の磁場空間での一箇所以上の所定位置における、１方向以上の任意の角度での磁気物性方向を明示する方向明示手段と、
該方向明示手段を支持し、該方向明示手段の３次元的位置、方向を調整する明示位置方向調整手段で構成する、
ことを特徴とする磁気物性方向明示器。
【請求項２】
前記磁気物性が、磁気力ベクトル特性であることを特徴とする請求項１記載の磁気物性方向明示器。
【請求項３】
前記磁石を、磁石表面での最大磁束密度点が表示された磁石で構成した
ことを特徴とする請求項１記載磁気物性方向明示器。
【請求項４】
磁場発生手段である磁石の表面上部の磁場空間での所定の位置における、１方向以上の磁気物性利用方向を明示する方向明示手段と、
該方向明示手段を支持し、該方向明示手段の３次元的位置、方向を調整する明示位置方向調整手段と、
前記磁石表面上部空間での所定の面内の磁気物性を表示する磁気物性表示手段で構成する、
ことを特徴とする磁気物性方向明示器。
【請求項５】
前記方向明示手段を、
一方向光束を発生する光発生手段と、
該一方向光束を誘導する光誘導手段と、
該光誘導手段で誘導された該一方向光束の方向を変更する光跡変更手段と、
該光跡変更手段を駆動調整する光跡駆動調整手段とで構成した
ことを特徴とする請求項１、請求項２および請求項３記載の磁気物性方向明示器。
【請求項６】
少なくとも前記光跡駆動調整手段もしくは光発生手段を、前記所定位置と前記磁石の間に配置した
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３および請求項４記載の磁気物性方向明示器。
【請求項７】
少なくとも前記光跡駆動調整手段もしくは光発生手段を、前記所定位置の上部に配置した
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３および請求項４記載の磁気物性方向明示器。
【請求項８】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６および請求項７記載の磁気物性方向明示器を、前記磁石の一部から支持する支持手段により前記磁石の磁場発生空間に具備した
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６および請求項７記載の磁気物性方向明示器を装着した磁石。
【請求項９】
前記所定位置が少なくとも、前記磁石の磁気力により磁性物質が誘導される位置が投光される位置である
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７および請求項８記載の磁気物性方向明示器を装着した磁石。
【請求項１０】
前記所定位置が少なくとも、前記磁石の最大磁束密度点を提示する位置である
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７および請求項８記載の磁気物性方向明示器を装着した磁石。
【請求項１１】
前記所定の位置を光跡で明示するために、反射微粒子を混入させた液体中で光跡を明示する光跡明示手段を具備した
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８および請求項９記載の磁気物性方向明示器を装着した磁石。
【請求項１２】
前記所定の位置を光跡で明示するために、反射水微粒子を混入させた気体中で光跡を明示する光跡明示手段を具備した
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８および請求項９記載の磁気物性方向明示器を装着した磁石。
【請求項１３】
前記方向明示手段が、前記磁場発生手段の側面から、前記所定位置を通る１方向以上の磁気物性方向を光跡により明示する方向明示手段を具備したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９および請求項１０記載の磁気物性方向明示器を装着した磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石に関する。さらに詳しくは、着磁された磁石の実測もしくは解析された磁気物性を基に、磁石の例えば磁気力ベクトル等の磁気物性方向を明示できる磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁石の１つである、超電導バルク体を内蔵した超電導バルク磁石は、他の外部磁石の磁場を利用して着磁させる磁石であるが、この着磁された超電導バルク磁石や、コイル式の常電導や超電導の電磁石や、永久磁石等の磁場発生手段を、磁性除去物質を分離除去する磁気分離装置、磁性薬剤を患部に誘導する磁気的ドラッグ・デリバリー装置や磁性再生細胞を再生部位に誘導する磁性幹細胞誘導装置等に応用する開発が進められている。
【０００３】
特に磁性幹細胞誘導装置では、例えば軟骨欠損箇所に磁性幹細胞を正確に体外より磁気誘導できる医療機器の開発が進められており、特に磁石として強力な磁場を比較的狭い空間に発生できる超電導バルク磁石の適用試行が実施されているが、磁気方向は目に見えないため、医療効果を最大限に発揮させるために、この超電導バルク磁石と患部と相対位置の設定ができるような、超電導バルク磁石の磁気物性方向の可視化が行える磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石の提供が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５７２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の開示された発明では、超電導バルク体、超電導バルク体を超電導臨界温度以下に冷却する冷凍機を真空断熱容器内蔵し、外部電磁石で着磁する方法が開示されている。しかし、超電導バルク体の材質すなわち内部の超電導ピン止機能は体内で均一ではなく、使用する超電導バルク体毎に着磁後の磁気物性が異なり、超電導バルク磁石の磁気物性もそれぞれに異なる。
【０００６】
したがって、特に磁性幹細胞を誘導する装置において、超電導バルク磁石位置を設定する場合、超電導バルク磁石と患部と相対位置、すなわち最も磁気力が強く作用する、３次元の磁気ベクトル方向が可視化されずに不明で、どの位置関係に配置するか正確な位置が設定できないという課題があった。
【０００７】
また、永久磁石やコイル式の電磁石の磁気力を利用する場合も同様で、最も磁束密度が高くなる磁気物性方向が不明確であるという同様な課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、磁石の磁気物性方向が一目で判明できる磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石においては、磁石表面で計測された磁気物性分布や磁気物性特異点を表示し、同一特性位置に合わせ、磁石の表面上部の磁場空間における所定の位置での磁気物性の距離的微分値の大きさである傾きを明示する際、磁石表面上部空間に光源を具備し、磁石表面に垂直な面内の所定の位置における磁気物性の計測値や解析値の磁気物性値を基に、その磁気物性の距離的微分値の傾きに合致するように、前記光源の光跡の傾きを２次元以上の次元で調整する調整手段を具備することを特徴としている。
【００１０】
本構造によれば、磁石の磁気物性方向を明示できるので、磁石表面側からの所定の部位での磁気物性方向を光点や光跡で明示することが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、請求項１において明示される磁気物性が磁気ベクトルであることを特徴としている。本磁気ベクトル方向を明示すれば、磁気力を最大限に利用できるので、被磁気誘導物質の磁気誘導力を得ることができるように磁気物性方向を明示することが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、前記磁石表面に表示する磁気物性特異点として最大磁束密度点を表示したことを特徴としている。
【００１３】
本磁石によれば、磁石表面の上部空間の所定の位置からの磁気物性の傾きは、その位置から磁石表面に表示した磁気物性特異点に向けて光源からの光路を向かわせることにより、磁気物性の微分値が大きい方向を確認し、その方向を光点や光跡で明示することが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、前記磁石表面に垂直な面内の所定の位置を含む磁気物性の計測値や解析値の磁気物性値を表示する手段を具備したことを特徴としている。
【００１５】
本構造によれば、磁石表面の上部空間の所定の位置からの磁気物性の傾きが紙等で表示されているので、より正確に磁気物性の傾きを明示でき、その方向を光点や光跡で明示することが可能となる。
【００１６】
請求項５に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、前記光源の光跡の傾きを２次元以上の次元で調整する調整手段として、光源からの光の光跡を曲げるプリズム等の光路変更手段とこれの傾き等を駆動変更する回転歯車やモータで構成した光路駆動調整手段としたことを特徴としている。
【００１７】
本構造によれば、光路を微小なプリズムで変更微調整できるので、より正確に磁気物性の傾きを明示でき、その方向を光点や光跡で明示することが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、少なくとも前記プリズム等の光路変更手段を、前記所定の位置と磁石の間に配置したことを特徴としている。
【００１９】
本構造によれば、被検体に対し磁石側から、所定の位置を光点や光跡で明示することが可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、少なくとも前記光源を磁石および被検体の上部に配置したことを特徴としている。
【００２１】
本構造によれば、被検体もしくは、被検体を載せる不透明な支持体で磁石表面が可視できない場合においても、予め調整した光源からの光の光点や光路を明示できるので、所定の位置を光点や光跡で明示することが可能となる。
【００２２】
請求項８に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、前記磁気物性方向明示器を前記磁石から固定支持する構造としたことを特徴としている。
【００２３】
本構造によれば、磁石の自身の傾き等を変えた場合においても、磁気物性の位置および方向は変わらないので、磁石および被検体をともに移動した場合においても、予め調整した光源からの光の光点や光路を正確に明示できるので、所定の位置を光点や光跡で明示することが可能となる。
【００２４】
請求項９に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、前記所定の位置が、前記磁気物性を利用して磁性物を磁気誘導する位置であるようにした構成にすることを特徴としている。
【００２５】
本構成によれば、磁性物質をより正確に所定の位置に磁気誘導できるので、所定の位置を光点や光跡で明示することで、磁気誘導効率を向上させることが可能となる。
【００２６】
請求項１０に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、前記所定の位置が、少なくとも前記磁気物性を利用して磁性物を磁気誘導する位置および磁石表面の最大磁束密度点の２点以上にしたことを特徴としている。
【００２７】
本構造によれば、被検体内の磁性物を磁気誘導する位置を少なくとも２点で位置決めして決定できるので、より正確に所定の位置に磁気誘導できる。したがって、所定の２点の位置を光点や光跡で明示することで、磁気誘導効率を向上させることが可能となる。
【００２８】
請求項１１に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、前記所定の位置を光跡で明示するために、反射微粒子を混入させた液体中で光跡を明示する光跡明示手段を具備したことを特徴としている。
【００２９】
本磁石によれば、光源の光跡が前記液中で鮮明に確認できるので、磁石の磁気ベクトル方向とより容易にかつ正確に合致させることができるので、より正確に磁石表面側からの所定の部位での磁気ベクトル方向を光点や光跡で明示することが可能となる。
【００３０】
請求項１２に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、前記所定の位置を光跡で明示するために、反射微粒子が霧状水粒子であり、これを混入させた気体中で光跡を明示する光跡明示手段を具備したことを特徴としている。
【００３１】
本構造によれば、反射微粒子を大気に放出しても安全な反射微粒子で、光源からの光の光点や光路を正確に明示できるので、より安全に所定の位置を光点や光跡でさらに明確に明示することが可能となる。
【００３２】
請求項１３に記載の磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石は、前記所定の位置を磁石側面からスリット状の光跡で明示するレーザー光発生手段を具備したことを特徴としている。
【００３３】
本構造によれば、前記所定の位置にレーザー光を当てた光跡によって、前記所定の位置の上流側の位置をレーザー光で明示でき、更に上流側の位置を確認できる効果がある。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、磁石表面の上部空間での任意部位での磁気力ベクトル等の磁気物性方向を、例えば光跡にて明示できるので、被検体の所定部位におけて最大磁気物性方向を可視化でき、被検体と磁石の相対位置を容易に設定できる磁石を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１における磁場発生手段の超電導バルク磁石の構成図である。
【図２】本発明の実施例１における磁石のディスク状の酸化物高温超電導バルク体の外観図である。
【図３】本発明の実施例１における酸化物高温超電導バルク体の正面図である。
【図４】本発明の実施例１における着磁された磁石表面の外観図である。
【図５】本発明の実施例１における磁石表面に垂直な面内における、磁気力ベクトル矢視分布図である。
【図６】本発明の実施例１における光源発生装置の外観図である。
【図７】本発明の実施例１における図６のH-H矢視断面図である。
【図８】本発明の実施例１における図６のG-G矢視図である。
【図９】本発明の実施例１における磁気誘導点へのレーザー光跡の調整方法を説明する磁気物性方向明示器の構成図である。
【図１０】本発明の実施例１における被検体へのレーザー光跡の明示方法を説明する磁気物性方向明示器の構成図である。
【図１１】本発明の実施例２における磁気誘導点へのレーザー光跡の明示方法を説明する磁気物性方向明示器の構成図である。
【図１２】本発明の実施例２における被検体へのレーザー光跡の明示方法を説明する磁気物性方向明示器の構成図である。
【図１３】本発明の実施例３における光跡を鮮明に可視化する光跡明示器の構成図である。
【図１４】本発明の実施例４における光跡を鮮明に可視化する光跡明示器の構成図である。
【図１５】本発明の実施例５における磁気誘導点へのレーザー光跡の調整方法を説明する磁気物性方向明示器の構成図である。
【図１６】本発明の実施例５における被検体へのレーザー光跡の明示方法を説明する磁気物性方向明示器の構成図である。
【実施例】
【００３６】
[第１の実施例]
【００３７】
図１は本発明の第１の実施例における磁気物性方向明示器を装着する、磁場発生手段である冷凍機一体型の超電導バルク磁石の構成図で、図２、図３は磁石内に内蔵する例えばトップシード溶融凝固法に基づいて製造、加工された例えばY-Ba-Cu-O系のディスク状の酸化物高温超電導バルク体１の外観図であり、図２は外観図、図３は上部から見た正面図である。
【００３８】
図４は、着磁された磁石表面において計測された最大磁束密度点および磁束密度分布が磁石表面に表示された磁石表面の外観図であり、図５は例えば図４の最大磁束密度点を通過する直径方向で、なおかつ磁石表面に垂直なＺ軸方向の面内における、３次元的に計測された磁気物性の微分値の一種である磁気勾配を含む磁気力ベクトル（磁気力の大きさと方向）矢視分布図を示し、図６は光源発生器の外観図で、図７は図６のH-H矢視断面図で、図８は図６のG-G矢視図である。図９は、磁気誘導点のD点へのレーザー光跡の調整方法を説明する磁気物性方向明示器の構成図である。図１０は被検体に対しD点への磁石側からのレーザー光跡の明示方法を説明するための磁気物性方向明示器の構成図である。
【００３９】
図２、図３は本発明の第１の実施例における磁石に内蔵するディスク状の酸化物高温超電導バルク体１の外観図であり、図２は外観図、図３は上部から見た正面図である。酸化物高温超電導バルク体１には補強のために外周部にステンレスや、アルミ合金等の素材で製作された補強リング２が設けられている。
【００４０】
図３は、酸化物高温超電導バルク体１の表面に、コンピュータ（図示せず）で制御されたインクジェット（図示せず）で、実際に液体窒素温度７７Kで外部磁場（図示せず）を使用しフィールドクール法で着磁された際に測定されたz方向の磁束密度分布の等磁束密度線３が、白いインクで印刷表示されている。
【００４１】
酸化物高温超電導バルク体１の磁束密度分布は人間の指紋のように分布形状が同一なものは無く、最大磁束密度点４（Bd点）も、x軸５、y軸６の交差点である酸化物高温超電導バルク体１の形状中心とずれている。この最大磁束密度点４は種結晶（図示せず）が置かれた点である可能性が高く、この点から結晶成長が開始されている。
【００４２】
また、等磁束密度線３は多重同心円状になるのが理想的であるが、変形しているのが一般的である。また、酸化物高温超電導バルク体１表面には、最大磁束密度値のMaxBz:3.3T、等磁束密度線間の磁束密度幅のθBz:0.2Tや着磁した温度値のT:77K等の特性値７が表示されている。
【００４３】
図１に示す超電導バルク磁石において、磁気物性が異なる２個の酸化物高温超電導バルク体８、９はそれぞれ補強リング１０，１１を有しており、両酸化物高温超電導バルク体は、熱伝導率が大きな例えば銅製の支持台１２に接着剤等で熱的に一体化され、支持台１２は冷凍機１３の冷却ステージ１４と、熱伝導率が大きな例えば銅製の熱伝導体１５で熱的に一体化されている。
【００４４】
冷凍機１３で低温に冷却される部分は、真空空間１６を有する真空容器１７内に内蔵されている。
【００４５】
冷凍機１３は、例えばヘリウム圧縮１８から高圧ガスを配管１９から供給され、冷凍機１３内で断熱膨張して寒冷を発生し、膨張後の低圧ガスは配管２０に戻り再加圧される。
【００４６】
本実施例では、磁束密度分布特性が異なる２個の酸化物高温超電導バルク体８、９の組合せ位置を、組合せ着磁後、真空容器表面の大気空間側の表面での磁束密度分布がより均一な多重円形状になるようにそれぞれの配置を設計されており、着磁後の真空容器方面で実測された磁束密度特性を、等磁束密度線が図４に示すように、真空容器表面に例えば黒色のインクで直接印刷されているが、図中Bd点で示す最大磁束密度点は、図中C点で示す磁石円形表面の中心の位置とずれている。
【００４７】
ここで、着磁された超電導バルク磁石上部空間での磁気力磁気力Fm [N]の計算式を（１）式に示す。
体積がV [m3]の磁性微粒子が置かれた空間の磁束密度Bとすると、磁気力Fmは、磁束密度Bと磁気勾配θBの積の磁気力係数fm [T２/m]に比例する。ここで，χは磁化率[-]，μ0は真空透磁率[N/A2]である。
【００４８】
Fm = V・χ・B・θB/μ0
= V・χ・fm /μ0  ・・・・・・・・・・・（１）
【００４９】
したがって、 測定位置前後での磁束密度Bを計測して、両磁束密度Bから磁気勾配θBの磁気物性を計算でき、（１）式により、磁気力Fmを計算し求めることができる。
【００５０】
ここで、超電導バルク磁石を例えばサイズが0.1マイクロメートル程度のマグネタイト等の磁性微粒子を幹細胞に取りこませた磁性幹細胞や磁性薬剤等の磁性微粒物質を、医療試験のためマウス等の被検体の体内で所定の患部の部位である磁気誘導点（図中D点）に所定の方向から非接触磁気誘導する場合を考える。
【００５１】
着磁された超電導バルク磁石表面上部空間で計測された磁気物性から、３次元の磁気力係数fm [T２/m]分布を磁気解析する。ここで、この解析をする際、B・θBにおいて、磁性微粒子の飽和磁気密度Bs以内の磁束密度Bの範囲（B≦Bs）ではfm＝B・θBで、磁束密度Bが飽和磁気密度Bsを超える範囲（B＞Bs）では、fm＝Bs・θBで解析される。
【００５２】
Bｃ点とC点を含む磁石表面W-W線のz方向の垂直面の、解析された磁気力係数fmのベクトル矢視図を図５に示す。図中W-Wの位置は、図４の真空容器１７の表面状のW-W線を示す。
【００５３】
超電導バルク体は磁石の真空容器表面から約４mm下の真空断熱空間に配置されているので、Fmのベクトル線方向はその超電導バルク体表面の最大磁気密度点Bbに向かっており、磁石の真空容器表面上での最大磁気密度点Bcの位置とは若干異なる。
【００５４】
すなわち、D点とBb点（図１６に表示）を結ぶ直線光跡と、D点とBb点を結ぶ直線光跡とはその傾きに差が生じる。
【００５５】
磁気物性の傾きに対するこの差は、磁石の真空容器表面付近にD点がある場合では顕著であるが、表面からD点が離れるにしたがってその差は小さくなる。
【００５６】
例えば被誘導磁気物質である磁性微粒物質が磁気誘導される、被検体であるマウスの体内の磁気誘導点のＤ点を図５中のD点位置とする場合、D点近傍でのベクトル線の方向は、真空容器表面の最大磁気密度点Bｃにほぼ向かっている。
【００５７】
図６、図７および図８において、真空容器１７の磁場発生側表面には、光源発生器２１が装着されている。例えばレーザーポインター等の赤色や青色レーザー光源２２で発生したレーザー光は、グラスファイバー束２３を通り、グラスファイバー束２３出口で三角プリズムを組み合せて、光跡を±９０度の直角に反射させる光跡変更用で、２等辺直角三角形の斜辺を合わせた正四角形断面のプリズム２４に入光し、直角にプリズム２４で反射され、磁気誘導点Dと最大磁気密度点Bcに反射投光される。
【００５８】
プリズム２４は超小型の笠型歯車２５と一体化されており、笠型歯車２５は回転軸２６と一体化され、回転軸２６は超小型軸受（図示せず）を介してL字形のプリズム支持体２７に回転可能に支持されている。
【００５９】
笠型歯車２５は、この歯車と直角方向でかみ合う駆動用の笠型歯車２８と回転連結され、笠型歯車２８は回転数調整ギヤーボックス２９で回転数を調整され、ギヤーボックス２９への駆動回転は回転軸３０で伝達され、回転軸３０は超小型軸受（図示せず）を介してプリズム支持体２７で回転支持され、回転軸３０は超小型モータ３１に一体化されている。
【００６０】
プリズム支持体２７は、光源発生装器２１の直径方向の溝３１内に設置され、溝３１上部の鍔３２で紙面上下方向の位置を確保でき、溝３１内を直径方向にスライド移動し、位置を紙面上下方向に反力を有する板ばね（図示せず）等で鍔３２によりその反力を受け、位置を保持できる構造である。
【００６１】
図５に示した磁気力ベクトル分布図を印刷したボード３３を、光源発生器２１上に設置し、予めボード３３上に磁気誘導点のD点を表示している。
【００６２】
光跡設定の方法は、まずボード３３の磁気力ベクトル中心部と真空容器上の最大磁気密度点Bcの投光位置とを合わせる。
【００６３】
次に、レーザー光源２２からレーザー光を発生させ、２等辺直角三角形の斜辺を合わせた正四角形断面の直角プリズム２４でその光跡を入光方向に対し±９０°に光跡が反射され、反射された光跡が点Dと点Bcが結ばれる位置に直角プリズム２４を移動させ、プリズム支持体２７を移動調整し固定支持させる。
【００６４】
この調整により、D点からBｂ点に向かうベクトル方向とほぼ同じ角度でD点に向かう光跡が確定できる。
【００６５】
したがって、ボード３３を外して、図１０に示す透明で光の屈折が小さい例えば薄肉の透明アクリル樹脂製の被検体設置台９０に被検体のマウス９１を載せ、マウス９１体内の関節部を磁気誘導点のD点に向かう光跡上にあることが事前に決定されたマウス体表面上のDd点に、投光点が一致するようにマウスの位置を調整する。
【００６６】
このポイントDd点にレーザー光を当て、そのポイントの光跡の上流側に磁性微粒物質を注射器等でマウス体内に注入すれば、磁性微粒物質は磁気力でD点に向かって移動するので、被検体と磁石及び注射器の注入点の相対位置を容易に設定できる効果が生じる。
【００６７】
したがって、本実施例によれば、磁石表面の上部空間での任意部位での磁気力ベクトル方向を光跡にて明示できるので、被検体の所定部位におけて最大磁気物性方向を磁石側からの投光で得られる被検体と磁石の相対位置を、容易に設定できる磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石を提供できる効果が生じる。
【００６８】
なお、本実施例では、直角プリズム２４を回転させるのに、回転数調整ギヤーボックス２９で超小型モータ３１の回転を減速させる場合について説明したが、超小型モータ３１直接制御し、低速回転できるようにすれば、回転数調整ギヤーボックス２９無しでも同様な効果が生じる。
【００６９】
[第２の実施例]
【００７０】
図１１は本発明の第２の実施例における、磁気誘導点のD点へのレーザー光跡の調整方法を説明する磁気物性方向明示器の構成図であり、図１２は被検体のマウスに対しD点へのレーザー光跡の明示方法を説明するための磁気物性方向明示器の構成図である。
【００７１】
本実施例では、磁石表面に被検体を設置する場合において、レーザー光跡が被検体や被検体設置台に隠れて可視できない場合でも光跡を提供できる、磁気物性方向明示器の構造に関するものである。
【００７２】
溝３１内に設置した直角プリズム２４は、Bc点にレーザー光が反射する位置に設置される。グラスファイバー束２３は、支持体３４を介して溝３１の底部から支持されている。
【００７３】
レーザー投光器３５，３６は、磁石１７の側面部に止めボルト３７で所定の位置に固定されている支持リング３８と、それに一体化され、被検体の配置を邪魔しないL字状の支持棒の組み合わせになる支持腕３９に移動固定できるスライド支持台４０上と、その上に回転固定できる回転支持台４１に固定されている。
【００７４】
レーザー投光器３６ではBc点に向け直下に投光し、直角プリズム２４で垂直上部に反射されたレーザー光源２２の投光位置と一致できる位置に合わせるように調整し、レーザー投光器３５のレーザー光跡は、D点を通りBc点に向くように回転支持台４１での角度を調整する。
【００７５】
本調整で、D点のベクトル方向とほぼ同じ角度でBc点に向かう光跡が、レーザー投光器３５で確定できる。
【００７６】
ボード３３を外し、例えばステンレス製の被検体設置台４２上に被検体のマウス４３を設置し、レーザー投光器３５のレーザー投射光位置Du点と、レーザー投光器３６のレーザー投射光位置Bu点の２点を上方からマウス４３上で事前に位置関係で決定された所定の位置に確定することで、マウス４３の体内のD点位置を決定することが可能となる。
【００７７】
本実施例によれば、磁石表面に被検体を設置する不透明の被検体設置台４２がある場合においても、レーザー光跡を被検体や被検体の上部からD点およびBｃ点の２点を通る光跡を明示できるので、磁石表面が可視できない場合においても、被検体内のD点の位置を光跡で明示できる磁気物性方向明示器を提供できる効果を生じる。
【００７８】
磁性微粒物質をこのポイントの光跡の上流側に注射器等でマウス体内に注入すれば、磁性微粒物質は磁気力でD点に向かって移動するので、被検体と磁石の相対位置を容易に設定できる磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石を提供できる効果が生じる。
【００７９】
本実施例によれば、磁石側および磁石上部両方から投光を行う場合について説明したが、磁石上部からのみの投光でD点とBcを含む光跡と、Bc点直上からの投光点を供与する場合についても、同様な効果が生じる。
【００８０】
[第３の実施例]
【００８１】
図１３は、光跡を鮮明に可視化する光跡明示器の構成図である。
【００８２】
本実施例では、磁気力ベクトル分布図を印刷したボード３３の所定の位置での磁気ベクトル方向に、グラスファイバー束２３から投光されたレーザー光が直角プリズム２４で反射された後の光跡を合わせる調整を行う際、透明なガラス等の材質で製作されたボックス４４内の例えば反射物のアルミニュウム微粉を水もしくはアルコール等の液体に混入させた反射液４５中に反射レーザー光を投光させ、液中の反射物で散乱されたレーザー光でその光跡４６を明確に可視化できるので、さらに所定の位置での磁気ベクトル方向に正確に光跡を調整できる効果が生じる。
【００８３】
[第４の実施例]
【００８４】
図１４は、光跡を鮮明に可視化する光跡明示器の構成図である。
【００８５】
本実施例では、第３の実施例で使用された、反射液４５を満たした透明なボックス４４の代わりに、超音波発生器４７と水４８を内蔵した霧発生器４９と、レーザー光を反射させる媒体として超音波で発生させた霧を、導入口５０を通して導入する例えばガラス等の透明なボックス５１と余分な霧を排出する排出口５２で構成された光跡明示器を用いる場合を示している。
【００８６】
本実施例によれば、ボックス４４下部から投光させた反射レーザー光が、空気中の霧の水分の反射物で散乱され、その光跡５３を明確に可視化できるので、アルミニュウム微粉等の固形物を使用せず、使用後の微粉を廃棄する等の環境に負荷を与えずに、第３の実施例と同様に所定の位置での磁気ベクトル方向に正確に光跡を調整できる効果が生じる。
【００８７】
[第５の実施例]
【００８８】
図１５、磁石側面サイドから光跡を可視化する光跡明示器の構成図であり、図１６は、被検体マウスへのレーザー光跡の明示方法を説明する磁気物性方向明示器の構成図である。
【００８９】
本実施例では、光跡明示器としてさらに磁石の側面からD点とBc点もしくはD点とBb点とを含む光跡を明示できる構造を示している。
【００９０】
図１５において、磁石１７の側面部に止めボルト３７で所定の位置に固定されている支持リング３８と、それに一体化され、被検体の配置を邪魔しないで伸縮可能な支持棒５４の上に回転固定できる回転支持台５５にスリット状光跡発生手段であるスリット状の光跡５６を提供するレーザー光発生器５７が固定されている。
【００９１】
第１の実施例で説明したように、光源発生装器２１でD点とBc点を通る光跡が破線矢印で明示されている。超電導バルク体表面の最大磁気密度点Bbは、磁石の真空容器表面上での最大磁気密度点Bcの位置より、約４mm下部に位置し、磁石側面に磁石表面から約４mmに下に表示している。
【００９２】
レーザー光発生器５７の位置および角度を、支持棒５４と回転支持台５５で調整し、ボード３３中のD点とBc点もしくはBd点を通る光跡を明示する。
【００９３】
ボード３３を外して、図１６に示す透明アクリル樹脂製の被検体設置台９０に被検体のマウス９１を載せ、マウス９１体内の関節部を磁気誘導点のD点に向かう光跡上にあることが事前に決定されたマウス体表面上のDd点に、光源発生装器２１からの投光点が一致するようにマウスの位置を調整するとともに、レーザー光発生器５７からの投光された光跡５６をマウス側面に明示する。マウス９１の背面にはボード５８を配置し、レーザー光が後方に漏れるのを防止している。
【００９４】
D点を含む光跡５６のレーザー光を当てることによって、そのポイントの光跡の上流側に磁性微粒物質を注射器等でマウス体内に注入する際、より明確に上流側の位置を確認でき、磁気力で磁性微粒物質をより正確にD点に向かって移動でき、被検体と磁石の相対位置を更に容易に設定できる効果が生じる。
【００９５】
また、D点とBd点を含む光跡であれは、より正確にBd点に向かう磁気力により、磁性微粒物質をより正確にD点に向かって移動でき、被検体と磁石の相対位置を更に容易に設定できる効果が生じる。
【００９６】
したがって、本実施例によれば、磁石表面の上部空間での任意部位での磁気力ベクトル方向を光跡にて明示できるので、被検体の所定部位におけて最大磁気物性方向を磁石側からの投光で得られる被検体と磁石の相対位置を、容易に設定できる磁気物性方向明示器およびそれを装着した磁石を提供できる効果が生じる。
【００９７】
なお、以上の実施例では、光跡を曲げる手段として微小プリズムを用いたが、微小プリズムの代わりに微小ミラーを用いても同様な効果を生じることができる。
【００９８】
また、以上の実施例では、磁場発生手段として超電導バルク磁石を使用した場合について説明したが、磁場発生手段がコイル式の電磁石や永久磁石を使用した場合においても、同様な効果が生じる。
【００９９】
また、以上の実施形態では、磁石の形状が円盤状の超電導バルク体を使用した円筒状の真空容器を有する磁石の場合について説明したが、酸化物超電導バルク体の形状が、矩形状、多角形状、扇状、円環ドーナツ状であり、真空容器の磁場発生面形状が、かまぼこ状の矩形平面、磁場発生空洞部を有する端円平面である場合においても、同様な効果が生じる。
【０１００】
また、以上の実施形態では、磁石表示面形状が円平面の場合について説明したが、円環ドーナツ状端面で、実磁石がある外輪面にその面上の磁気物性を例えば印刷表示し、中空部端面には当該部面上の磁気物性を透明シートに印刷された表示シートを重ねて貼付する場合においても、同様な効果が生じる。
【０１０１】
また、以上の実施形態では、磁石の磁気物性表示面が平面である場合について説明したが、表示面が凹凸のある３次元面である場合においても、同様な効果が生じる。
【０１０２】
また、以上の実施形態では、磁気力ベクトル方向を光跡で明示する場合について説明したが、前記ベクトル方向に直線的にスライドする細い指示棒で明示する場合においても、同様な効果が生じる
【０１０３】
また、以上の実施形態では、磁気力ベクトル方向を明示する場合について説明したが、他の例えば磁束密度や磁気勾配の磁気物性方向を明示する場合においても、同様な効果が生じる。
【０１０４】
また、以上の実施形態では、磁石上部の所定の位置D点を含む磁気物性の平面が磁石表面に対し直角である場合について説明したが、所定の位置D点を含み、かつ、磁石表面に対し直角でない角度を有する斜めの平面で、レーザー光がBc点に向かう斜めからの投光が可能な光源から発せられるような磁気物性方向明示器の構成である場合においても、同様な効果が生じる。
【０１０５】
以上、本発明によれば磁石表面の上部空間での任意部位での磁気物性である磁気力ベクトル方向等を光跡にて明示できるので、被検体の所定部位における最大磁気物性方向を得られる被検体と磁石の相対位置を容易に設定できる、磁気物性方向明示器とそれを装着した磁石を提供できる。
【符号の説明】
【０１０６】
１、８，９・・・高温超電導バルク体
２、１０、１１・・・補強リング
３、２１・・・等磁束密度線
４・・・最大磁束密度点
１３・・・冷凍機
１７・・・真空容器
２１・・・光源発生器
２２・・・レーザー光源
２３・・・グラスファイバー束
２４・・・プリズム
２５、２８・・・笠型歯車
２６、３０・・・回転軸
２９・・・回転数調整ギヤーボックス
３１・・・溝
３３・・・ボード
３４・・・支持体
３５，３６・・・レーザー投光器
３９・・・支持腕
４０・・・スライド支持台
４１・・・回転支持台
４３、９１・・・マウス
４４・・・透明ボックス
４５・・・反射液
４６、５３・・・光跡
４７・・・超音波発生器
４９・・・霧発生器
５４・・・支持棒
５５・・・回転支持台
５６・・・光跡
５７・・・レーザー光発生器
Bb・・・超電導バルク体表面の最大磁気密度点
Bc・・・真空容器表面上での最大磁気密度点
C・・・磁石円形表面の中心
D・・・磁気誘導点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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