(57)【要約】  本発明は、所定の配列で時計回りまたは反時計回りに配置される少なくとも３つの柔軟接続多層壁１からなる外郭構造よりなることを特徴とする内部に均質で安定した一様な磁場を形成する磁気共鳴装置（ＭＲＤ）１００の新規の自己固定ケージを提案する。自己固定ケージの技術において、本発明は、強力な永久磁石による閉磁気回路を具備し、シム調整能動コイル、シム調整受動素子のいずれかもしくは組み合わせによる配列アレイで構成された選択的シム調整機構とからなるケージと、内部に略々均一な磁場強度を形成する囲包キャビティと、複数試料を均一磁場の領域に送り込む複数の搬送ベルトあるいはパイプで構成される搬送手段とからなり、これによって、均一磁場の領域内の複数試料を磁気共鳴測定することを特徴とする効果的マルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。本発明は、内部に均質で安定した一様な磁場を形成するために、少なくとも３つの柔軟接続多層壁１からなる外郭構造よりなることを特徴とする磁気共鳴装置１００の自己固定ケージを得る費用効果のある方法を説明する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に均質で安定した一様な磁場を形成する磁気共鳴装置（ＭＲＤ）１００の自己固定ケージであって、
所定の配列で時計回りまたは反時計回りに配置される少なくとも３つの柔軟接続多層壁１からなる外郭構造よりなることを特徴とする自己固定ケージ。
【請求項２】
前記磁気共鳴装置は、
（ａ）前記ケージ内で形成される磁場の全強度を強めるようケージ壁の前記所定の配列で配置される少なくとも３つの柔軟接続多層壁を有する外郭構造よりなることを特徴とし、前記ケージ壁１に磁気連結状態で突き合わせ方向にある２つの等しいグループとして配置される少なくとも６つの側磁石２と、
（ｂ）前記側磁石２の間に突き合わせ方向に配置される少なくとも２つの磁極片３と、
（ｃ）前記磁極片３に位置して突き合わせ方向に配置され前記ケージ内に静磁場を発生させる少なくとも２つの主磁石４とからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の自己固定ケージ。
【請求項３】
前記側磁石壁の夫々の端部は隣接側磁石壁の端部から間隙をもって離間していることを特徴とする請求項２に記載の自己固定ケージ。
【請求項４】
前記ケージの外形が多面体形状であることを特徴とする請求項１に記載の自己固定ケージ。
【請求項５】
前記多層壁１および磁極片３が金属合金であり、好ましくは軟鉄合金であることを特徴とする請求項１に記載の自己固定ケージ。
【請求項６】
少なくとも前記ケージ壁の１つが前記ケージ壁の移動を可能にする裕度Ｉを決める突出端結合によって隣接壁と相互連結して、ケージ磁場の漏れを防ぐようにしたことを特徴とする請求項１に記載の自己固定ケージ。
【請求項７】
少なくとも前記側磁石２の一部分は、超伝導体または強磁性体であることを特徴とする請求項２に記載の自己固定ケージ。
【請求項８】
前記磁極片は、空隙によって所定間隔Ｆで隔てられていることを特徴とする請求項２に記載の自己固定ケージ。
【請求項９】
前記磁極片の面積、厚さＣ・幅Ｄ・長さＥなどの前記側磁石２の大きさ、前記主磁石および空隙Ｆが磁場強度とその均質性を決定することを特徴とする請求項２に記載の自己固定ケージ。
【請求項１０】
内部の磁場を調整する少なくとも１つの角磁石５を備えていることを特徴とする請求項１に記載の自己固定ケージ。
【請求項１１】
前記角磁石は、多面体、円柱またはこれらの組み合わせの形を形成することを特徴とする請求項１０に記載の自己固定ケージ。
【請求項１２】
少なくとも１つの円筒状角磁石は、前記ケージ内で形成される磁場を調整するのに適した回転手段を収容するために、前記角磁石の長手方向軸に沿って開口した少なくとも１つの孔を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の自己固定ケージ。
【請求項１３】
少なくとも１つの円筒状角磁石は、時計回りにまたは反時計回りに回転することを特徴とする請求項１０に記載の自己固定ケージ。
【請求項１４】
角磁石は、磁石の磁束線と前記磁極片の端部との間の角度α・長さＡ・幅Ｂのパラメータによって定義されることを特徴とする請求項２に記載の自己固定ケージ。
【請求項１５】
同時または既定の手順で検出乃至分析すべき複数の対象目的物を搬送移動させる少なくとも２つの隣接給送ストリームからなる給送システムを備えていることを特徴とする請求項１または請求項１の従属項のいずれか１項に記載の自己固定ケージ。
【請求項１６】
少なくとも２つの給送システムを一つの二次元平面で相対的に配列させたことを特徴とする層状磁気共鳴装置。
【請求項１７】
少なくとも２つの給送システムを三次元の複数平面に配列させたことを特徴とする層状磁気共鳴装置。
【請求項１８】
給送ストリームを平行配列、直交配列、あるいは、これらを組み合わせて配列させたことを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の層状磁気共鳴装置。
【請求項１９】
自己固定ケージにおいて、ケージと、囲包キャビティと、搬送手段とからなるマルチストリーム磁気共鳴装置であって、
（ａ）前記ケージは、
ｉ  強力な永久磁石による閉磁気回路と、
ｉｉ  シム調整能動コイル、シム調整受動素子のいずれかもしくは組み合わせによる配列アレイで構成された選択的シム調整機構とからなり、
（ｂ）前記囲包キャビティは内部に略々均一な磁場強度を形成し、
（ｃ）前記搬送手段は、複数試料を前記均一磁場の領域に送り込む搬送ベルトあるいはパイプで構成され、
これによって、均一磁場の領域内の複数試料を磁気共鳴測定することを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の自己固定ケージにおいて、２つの磁極片と側壁磁石列によって磁石構成と試料空孔キャビティ内に磁束を封じ込める閉磁気回路を形成したことを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の自己固定ケージにおいて、複数の試料イメージングユニットと、演算処理手段を備え、
（ａ）前記複数の試料イメージングユニットは、
ｉ  試料を均一磁場範囲に導く搬送ベルトと、
ｉｉ  搬送ベルト回りに配される傾斜磁場コイルと、
ｉｉｉ  磁気共鳴測定プローブとからなり、
（ｂ）前記演算処理手段はＣＰＵからなり、試料イメージングユニットの傾斜磁場コイルを連続して高速に作動させて均一磁場に置かれた複数の異なった試料を磁気共鳴測定する
ことを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の自己固定ケージにおいて、試料イメージングユニットを互いに平行に配置して、複数のストリームに沿って複数試料を同時に均一磁場領域に送り込めることを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の自己固定ケージにおいて、磁気回路の磁極片を囲包キャビティ側部に水平に配向させて試料を均一磁場領域に送り込む際に少なくとも一つの搬送ベルトが均一磁場領域の外側に位置することを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の自己固定ケージにおいて、磁気回路の磁極片を囲包キャビティ側部に水平に配向させて試料を均一磁場領域に送り込む際に少なくとも一つの搬送ベルトが均一磁場領域の下側に位置することを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２５】
請求項２３に記載の自己固定ケージにおいて、磁気回路の磁極片を囲包キャビティ側部に水平に配向させて試料を均一磁場領域に送り込む際に少なくとも一つの搬送ベルトが均一磁場領域の上側に位置することを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２６】
請求項２１に記載の自己固定ケージにおいて、複数の流体イメージングユニットと、演算処理手段を備え、
（ａ）前記流体イメージングユニットは、
ｉ  流体試料を均一磁場範囲に導くパイプと、
ｉｉ  パイプ回りに配される傾斜磁場コイルと、
ｉｉｉ  磁気共鳴測定プローブとからなり、
（ｂ）前記演算処理手段はＣＰＵからなり、流体イメージングユニットの傾斜磁場コイルを連続して高速に作動させて均一磁場に置かれた複数の異なった流体試料を磁気共鳴測定する
ことを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の自己固定ケージにおいて、少なくとも２つの流体イメージングユニットを直角に配置して両ユニットの傾斜磁場コイルを互いに干渉させないで同時に作動可能にしたことを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２８】
請求項２６に記載の自己固定ケージにおいて、少なくとも２つの流体イメージングユニットを近接して直角に配置して各ユニットの傾斜磁場コイルを短い切替時間でほぼ同時に作動させることを可能にしたことを特徴とするマルチストリーム磁気共鳴装置。
【請求項２９】
内部に均質で安定した一様な磁場を形成するために、少なくとも３つの柔軟接続多層壁１からなる外郭構造よりなることを特徴とする磁気共鳴装置１００の自己固定ケージを得る方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、
（ａ）自己固定ケージとその内部に空孔キャビティ収納を構築し、
（ｂ）その内部に均質で安定した一様な磁場の形成を可能にする角磁石を重畳する
ことを特徴とする方法。
【請求項３１】
ケージ製造後に磁場の均一性を最適化するため、磁石の磁束線と磁極片の端部との間の角度αを調整することからなる請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
１以上の円筒状角磁石を回転させて磁場の微調整を提供し、磁束線を方向付け、磁気材料の製造過程で生ずる不純物によって引き起こされる磁場を修正することからなる請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、内部に均質で安定した一様な磁場を形成する磁気共鳴装置（ＭＲＤ）を囲繞する自己固定ケージに関し、更に詳しくは、少なくとも３つの柔軟接続多層壁からなる外郭構造よりなることを特徴とする自己固定ケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物質の特性の測定、あるいは、組成の識別検査に電磁気を利用した測定値は公知であり、磁気共鳴分光法は、分子の物理・化学・構造的な情報を得るための主要な測定技術の一つである。高品質画像（すなわち高解像度・高コントラスト）を提供する高分解能機能により磁気共鳴分光法の実行を可能にするためには、用いられる磁場が極めて安定して一様でなければならない。
【０００３】
また一方で、前記の均一性を実現するために、磁場重畳の原理によって、主磁場の非均質性を是正する素子が加えられ、影響範囲における全均質磁場を得るために、コイル、磁気部品、または主要な磁場の不完全性の是正を可能にする他の全手段が加えられる。
【０００４】
ウェストファール他の米国特許第５，９５９，４５４号公報には、核磁気共鳴断層撮影システム、特に、表皮・表面検査のための磁石配列が開示されており、その磁石配列は、２つの環状磁石と１つの円筒磁石を有する片側核磁気共鳴システムを含み、それらの各配置は、ある程度の均一性を提供する。
【０００５】
米国特許第６，１９１，５８４号公報には、核磁気共鳴画像検出のための永久磁石が示されており、その永久磁石は、空孔キャビティを定めるまたは囲繞するために成形されたヨークと磁極を有する磁気構造を含んでいる。
【０００６】
永久磁石材料を用いて一様な強磁場を実現するためには、Ｃ型磁石またはＨ型磁石のような単純構造の永久磁石の利用は適切ではない。したがって、所要の磁場を実現するためには、より多くの複合体の集合が必要となる。現代の磁性材料は、高磁気エネルギーを保持することができ、磁気回路が正しく設計されていれば、均一性と磁界強度を高効率で実現し制御することができる。均質で安定した一様な磁場を形成する有用な費用効果のある自己固定ケージは、永年にわたる要求を満たす。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の一実施例は、所定の配列で時計回りまたは反時計回りに配置される少なくとも３つの柔軟接続多層壁１からなる外郭構造よりなることを特徴とする内部に均質で安定した一様な磁場を形成する磁気共鳴装置１００の効率的自己固定ケージを提供することにある。
【０００８】
本発明において、磁気共鳴装置はさらに、前記ケージ内で形成される磁場の全強度を強めるようケージ壁の前記所定の配列で配置される少なくとも３つの柔軟接続多層壁を有する外郭構造よりなることを特徴とし、ケージ壁１に磁気連結状態で突き合わせ方向にある２つの等しいグループとして配置される少なくとも６つの側磁石２、側磁石２の間に突き合わせ方向に配置される少なくとも２つの磁極片３、および前記磁極片３に位置して突き合わせ方向に配置され前記ケージ内に静磁場を発生させる少なくとも２つの主磁石４からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、側磁石壁の夫々の端部は隣接側磁石壁の端部から間隙をもって離間していることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、自己固定ケージの外形が４面体、５面体、または６面体のような多面体であることを特徴とする。
【００１１】
本発明において、多層壁１および磁極片３が金属合金であり、好ましくは軟鉄合金であることを特徴とする。
【００１２】
本発明において、少なくともケージ壁の１つが前記ケージ壁の移動を可能にする裕度Ｉを決める突出端結合によって隣接壁と相互連結して、ケージ磁場の漏れを防ぐようにしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明において、少なくとも側磁石２の一部分は、超伝導体または強磁性体であることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、前記磁極片は、空隙によって所定間隔Ｆで隔てられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明において、磁極片の面積、厚さＣ・幅Ｄ・長さＥなどの側磁石２の大きさ、主磁石および空隙Ｆが磁場強度とその均一性を決定することを特徴とする。
【００１６】
本発明において、前記自己固定ケージはさらに、その内部の磁場を調整する少なくとも１つの角磁石５を備えていることを特徴とする。
【００１７】
本発明において、前記角磁石は、多面体、円柱またはこれらの組み合わせの形を形成することを特徴とする。
【００１８】
本発明において、少なくとも１つの円筒状角磁石は、前記ケージ内で形成される磁場を調整するのに適した回転手段を収容するために、角磁石の長手方向軸に沿って開口した少なくとも１つの孔を備えていることを特徴とする。
【００１９】
本発明において、少なくとも１つの円筒状角磁石は、時計回りまたは反時計回りに回転することを特徴とする。
【００２０】
本発明において、前記角磁石は、ケージの角に隣接する所定位置に配置されて、磁場の事前調整を提供することを特徴とし、磁極片の外部、磁極片の内部、側磁石の間、磁極片または側磁石から少し離れた場所、またはこれらを組み合わせた場所に位置する。
【００２１】
本発明において、前記角磁石は、磁石の磁束線と磁極片の端部との間の角度α・長さＡ・幅Ｂのパラメータによって定義されることを特徴とする。
【００２２】
本発明の目的は、内部に均質で安定した一様な磁場を形成するために、少なくとも３つの柔軟接続多層壁１からなる外郭構造よりなることを特徴とする自己固定ケージを得る方法を提供することにある。
【００２３】
さらに、前記方法は、自己固定ケージとその内部に空孔キャビティ収納を構築し、その内部に均質で安定した一様な磁場の形成を可能にする角磁石を重畳することを特徴とする。
【００２４】
本発明の他の重要な目的は、磁場の均一性を最適化する調整αを備えることからなる方法を提供することにある。
【００２５】
また、本発明の他の目的は、さらに、１以上の円筒状角磁石を回転させて磁場の微調整を提供し、磁束線を方向付け、磁石材料の製造過程で生ずる不純物によって引き起こされる磁場を修正することからなる方法を提供することにある。
【００２６】
本発明は種々の変更態様および択一形式が可能であるが、本発明の具体的な実施例が図面において例示的に示され、ここに詳細に記載されている。しかし、開示された特定の形態に本発明を限定するものではなく、本発明は、添付された特許請求の範囲に定義された本発明の精神および範囲に該当する全ての変更態様、均等物および択一形式を対象とすることが理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明およびその実施する方法を理解できるようにするために、いくつかの実施例について添付の図面を参照して例示説明する。
【００２８】
図面を簡略化するため、１つの磁極のみが図１、３、６〜１４および１７に示されている。集合を完成させるには、両磁極を示す方法で、同じ図を対称的に描写することが必要である。
【００２９】
当該技術分野の技術者が本発明の最良の形態を実施できるように以下に説明するが、ここに開示する本発明による、少なくとも３つの柔軟接続多層壁１からなる外郭構造よりなることを特徴とする内部に均質で安定した一様な磁場を形成する磁気共鳴装置１００の効率的自己固定ケージおよびその方法を以下の説明によって当業者が改変することができる範囲も本発明の範疇である。
【００３０】
ここでの「自己固定」とは、側磁石とケージ壁との間の強力な磁気結合を意味する。磁石の端部は、閉じた形状を形成するために互いに付着している。側磁石に磁気的に引き付けられるケージは、自身を支えるための他の結合を必要としない。
【００３１】
ここでの「柔軟接続」とは、少なくともケージ壁の一部分を自由に動けるようにし、ケージ壁のうちの１つが転位する場合、少なくともケージ壁の一部分を時計回りまたは反時計回りに閉じた形状における隣接壁（時には直交壁）に適合するために再調整することができるケージ壁の幾何学的配列を意味する。柔軟接続壁が、少なくともｘ、ｙまたはｚ次元のうちの１つが調整可能な方法でケージを形成することにより、ケージの外形、大きさまたは形状の変化、例えば断面の変化が得られる。
【００３２】
ここでの「多層」とは、ケージ壁の配列を意味し、各ケージ壁は、時計回りまたは反時計回りに閉じた形状においてオーバーレイ方法で他のケージ壁の上に位置する。
【００３３】
ここでの「磁気共鳴装置」（ＭＲＤ）とは、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）分光法、核四重極共鳴（ＮＱＲ）またはこれらの組み合わせを意味する。
【００３４】
ここでの「裕度」とは、ケージ壁の移動を可能にする角磁石とケージ壁との間の距離を意味する。
【００３５】
ここでの「約」とは、定義された量のプラスマイナス２０パーセントの範囲を意味する。
【００３６】
ここでの「複数」とは、１より大きい整数または１に等しいことを意味する。
【００３７】
ここでの「調整」とは、磁場均一性を最適化する集合前後の磁石の状態変化を意味する。
【００３８】
ここでの「磁極片」とは、永久磁石の均一磁束を形成するための高透磁率材料よりなる素子を意味する。
【００３９】
ここでの「側磁石」とは、磁極片の側部周囲に配置される永久磁石を意味する。
【００４０】
ここでの「試料イメージングユニット」とは、均一磁場中の試料の磁気共鳴を測定する手段装置を意味する。
【００４１】
ここでの「流体イメージングユニット」とは、均一磁場中の流体試料の磁気共鳴を測定する手段装置を意味する。
【００４２】
ここでの「切替速度」とは、一定時間に作動する個別装置の数に相関する。
【００４３】
ここでの「層状装置」とは、例えば、上下配置において、および前記配置における複数の対象目的物を搬送移動する少なくとも２つの隣接給送ストリームにおいて、２以上の検出部を形成する２以上の層を特徴とする磁気共鳴装置１００を意味する。
【００４４】
本発明の一実施例において、少なくとも３つの柔軟接続多層金属合金壁１からなる外郭構造よりなることを特徴とする内部に均質で安定した一様な磁場を形成する磁気共鳴装置１００の効率的自己固定ケージを提供する。
【００４５】
本発明において、磁気共鳴装置はさらに、前記ケージ内で形成される磁場の全強度を強めるようケージ壁１に磁気連結状態で突き合わせ方向にある２つの等しいグループとして配置される少なくとも６つの側磁石２、側磁石２の間に突き合わせ方向に配置される少なくとも２つの磁極片３、および前記磁極片３に位置して突き合わせ方向に配置され前記ケージ内に静磁場を発生させる少なくとも２つの主磁石４からなることを特徴とする。
【００４６】
三次元磁気共鳴装置１００の軸平面についての規準部分上断面図を図１に概略的に示しており、４つのケージ壁１・４つの側磁石２・１つの磁極片３を有する正方平行６面体の形状を形成し、前記ケージ壁と側磁石は、自己固定ケージが得られるように多層方法で本質的に相互連結しており、側磁石壁の夫々の端部は隣接側磁石壁の端部から間隙をもって離間していることを特徴とする。
【００４７】
三次元磁気共鳴装置の全体斜視図を図２に概略的に示しており、２つのケージ壁１・８つの側磁石２・２つの磁極片３・２つの主磁石４・８つの正方角磁石５・磁極片の内部に位置する４つの円筒状角磁石を有し、それら全てを突き合わせ方向にある２つの等しいグループとして配置する。
【００４８】
三次元永久磁石集合の斜視図を図３に概略的に示しており、４つの側磁石２・１つの磁極片３・１つの主磁石４・４つの正方角磁石５を有する。
【００４９】
三次元永久磁石集合の軸平面についての部分側断面図を図４に概略的に示しており、２つのケージ壁１・４つの側磁石２・突き合わせ方向にある２つの磁極片３・４つの角磁石５を有し、磁極片間の磁束線６および角磁石の厚さＣと磁極片の厚さＧを示している。
【００５０】
一例として、磁極片は、直径１ミクロンオーダーの小粒状の強磁性体材料で成形されている。小粒状素材を強化し、且つ、形を保持するためにプラスチックで被覆して小さな立方体に切り出して積み重ね、小粒状間に空間をもたせた状態で不導体接着剤により固定して形成する。こうした構造にすることで磁極片内の大きな渦電流の生成を防ぎ、磁気効率を向上させる。
【００５１】
本発明において、柔軟接続自己固定ケージは、少なくとも外形ｘ・ｙ・ｚ次元のうちの１つを減少させるようになっていることを特徴とする。
【００５２】
本発明において、自己固定ケージの外形が４面体、５面体、または６面体のような多面体であることを特徴とする。
【００５３】
本発明において、多層壁１および磁極片３が金属合金であり、好ましくは軟鉄合金であることを特徴とする。
【００５４】
ケージ壁の移動を可能にする角磁石とケージ壁との間の裕度距離Ｉを決め、ケージ磁場の漏れを防ぐ突出端結合の部分側断面図を図５に概略的に示している。
【００５５】
本発明において、少なくともケージ壁の１つは、前記ケージ壁の移動を可能にする裕度Ｉを決める突出端結合によって隣接壁と相互連結して、Ｅ＋Ａ＜Ｐ＋Ｄとなるようにケージ磁場の漏れを防ぐようにしたことを特徴とする。
【００５６】
本発明において、少なくとも側磁石２の一部分は、超伝導体または強磁性体であることを特徴とする。ここでの「超伝導体」とは、より高磁場強度に到達するために超伝導体材料から部分的に構成される電磁石を意味する。ここでの「強磁性体」とは、自発磁化を示すことが可能な材料を意味し、日常生活において直面する磁気的挙動の多くの原因であり、また著しく引き付けられる金属と同様に全ての永久磁石の主成分である。
【００５７】
本発明において、前記磁極片は、空隙によって所定間隔Ｆで隔てられていることを特徴とする。
【００５８】
本発明において、磁極片の面積、厚さＧ、厚さＣ・幅Ｄ・長さＥなどの側磁石２の大きさ、主磁石および空隙Ｆが磁場強度とその均一性を決定することを特徴とする。
【００５９】
本発明において、前記磁極片が金属合金で構成され、特に鉄材で構成されることを特徴とする。
【００６０】
本発明において、さらに、内部の磁場を調整する少なくとも１つの角磁石５を備えていることを特徴とする。
【００６１】
本発明において、前記角磁石は、多面体、円柱またはこれらの組み合わせの形、例えば、内部に正方磁石を備えた円筒状ビニール封筒を形成することを特徴とする。
【００６２】
本発明において、少なくとも１つの円筒状角磁石は、前記ケージ内で形成される磁場を調整するのに適した回転手段を収容するために、角磁石の長手方向軸に沿って開口した少なくとも１つの孔を備えていることを特徴とする。
【００６３】
本発明において、少なくとも１つの円筒状角磁石は、時計回りまたは反時計回りに回転することを特徴とする。
【００６４】
円筒状磁石の利点は、微調整のためのロッドを回転させることにより、磁束線の方向を調整することが可能な点にある。
【００６５】
垂直ロッド磁石が、磁極片の角、磁極片の内部または外部において、多面体磁石に置き換えられる場合、磁束角度を集合後に調整することが可能である。
【００６６】
本発明において、前記角磁石は、ケージの角に隣接する所定位置に配置されて、磁場の事前調整を提供することを特徴とし、磁極片の外部、磁極片の内部、側磁石の間、磁極片または側磁石から少し離れた場所、またはこれらを組み合わせた場所に位置する。
【００６７】
磁場を修正しシム調整するための角磁石概念を実施する異なる構成が可能である。
【００６８】
例えば、非限定方法において提供される以下の実例は、多面体磁石と垂直ロッド磁石の組み合わせである。
【００６９】
１．図６に示されているような側磁石のみ。
【００７０】
２．多面体磁石が、図７に示されているような磁極片の内部に位置する。
【００７１】
３．多面体磁石が、図８に示されているような側磁石間の磁極片の外部に位置する。
【００７２】
４．多面体磁石が、図９に示されているような側磁石間の磁極片の外部、および磁極片の内部の角に位置する。
【００７３】
５．垂直ロッド磁石が、図１０および図１７に示されているような磁極片の内部に位置する。
【００７４】
６．垂直ロッド磁石が、図１１に示されているような側磁石間の磁極片の外部に位置する。
【００７５】
７．多面体磁石が、側磁石間の磁極片の外部の角に位置し、垂直ロッド磁石が、図１２に示されているような磁極片の内部に位置する。
【００７６】
８．垂直ロッド磁石が、図１３に示されているような磁極片の内部および外部の角に位置する。
【００７７】
９．多面体磁石が、磁極片の内部の角に位置し、垂直ロッド磁石が、図１４に示されているような側磁石間の磁極片の外部の角に位置する。
【００７８】
長さＥ・幅Ｄを特徴とする４つの側磁石、および長さＰによって定義される磁極片を図６に概略的に示している。
【００７９】
磁極片の内部に位置する４つの正方角磁石５を有する図６の永久磁石集合を図７に概略的に示しており、この場合、側磁石は直角の角に適合する。
【００８０】
側磁石間の磁極片の外部に位置する４つの正方角磁石を有する図６の永久磁石集合を図８に概略的に示している。
【００８１】
８つの正方角磁石、すなわち、側磁石間の磁極片の外部の４つの正方角磁石・磁極片の内部の角の４つの正方角磁石を有する図６の永久磁石集合を図９に概略的に示している。
【００８２】
磁極片３の内部に４つの円筒状角磁石を有する図６の永久磁石集合を図１０に概略的に示している。
【００８３】
側磁石間の磁極片の外部に位置する４つの円筒状角磁石を有する図６の永久磁石集合を図１１に概略的に示している。
【００８４】
側磁石間の磁極片の外部の角に位置する４つの正方角磁石、および磁極片の内部の角に位置する４つの円筒状磁石を有する図６の永久磁石集合を図１２に概略的に示している。
【００８５】
磁極片の外部と内部の角に位置する８つの円筒状角磁石を有する図６の永久磁石集合を図１３に概略的に示している。
【００８６】
側磁石間の磁極片の外部の角に位置する４つの円筒状角磁石を有する図６の永久磁石集合を図１４に概略的に示しており、４つの正方磁石は磁極片の内部の角に位置する。
【００８７】
本発明において、角磁石は、磁石の磁束線と磁極片の端部との間の角度α・長さＡ・幅Ｂ・厚さＣのパラメータによって定義されることを特徴とする。
【００８８】
本発明の他の実施例において、磁場を調整するのに適した時計回りまたは反時計回りの回転手段を収容するために、角磁石の長手方向軸に沿って開口した孔を有する円筒状角磁石の側断面図を図１５に概略的に示している。
【００８９】
内部に正方磁石を備えた円筒状ビニール封筒を有する円筒状角磁石の側断面図を図１６に概略的に示している。
【００９０】
磁極片の内部に位置する２つの円筒状角磁石を備えた三次元永久磁石集合の斜視図を図１７に概略的に示している。
【００９１】
本発明の一形態において、角磁石は、ＡがＢと等しければ立方体であり、ＡがＢと等しくなければ平行６面体である。磁石集合の総寸法を変更することなく、均一性および空隙における磁場均一部の形状を最適化するために、Ａ・Ｂ・αのパラメータを修正することが可能である。ＡおよびＢは製造後に調整されるが、磁束角度は集合後に調整される。角磁石の厚みＣは、磁極片の厚みＧ以上または以下であっても、等しくてもよい。
【００９２】
本発明において、永久磁石集合の空隙における均一磁束密度を実現する一形態は、側磁石が磁極片の中心点から等距離にある場合に対称構成を形成するが、本形態は周知の技術である。多量の空隙を利用して空隙における均一磁場領域を形成することによって、特定応用の要求に応じることが可能であるため、非対称集合性能が対称磁石集合と同等あるいはより優れていることは、周知の技術ではない。Ａ・Ｂ・αのような内部側磁石のパラメータを修正する性能は、対称性の欠如を修正する。
【００９３】
本発明の他の目的は、自己固定ケージを得るための方法を提供することにある。方法は、内部に均質で安定した一様な磁場を形成するために、少なくとも３つの柔軟接続多層壁からなる外郭構造よりなることを特徴とする。
【００９４】
さらに、前記方法は、自己固定ケージとその内部に空孔キャビティ収納を構築し、均質で安定した一様な磁場の形成を可能にする角磁石を重畳し、前記空孔キャビティにおいて検査する少なくとも１つの対称目的物を配置することを特徴とする。
【００９５】
空孔キャビティの大きさは、好ましくは分析すべき対象物の大きさに適応する。
【００９６】
本発明の他の重要な目的は、磁場の均一性を最適化する調整αを備えることからなる方法を提供することにある。
【００９７】
また、本発明の他の目的は、さらに、１以上の円筒状角磁石を回転させて磁場の微調整を提供し、磁束線を方向付け、磁石材料の製造過程で生ずる不純物によって引き起こされる磁場を修正することからなる方法を提供することにある。
【００９８】
本発明による上記に記載の磁気共鳴装置には、特に、同時または既定の手順で検出乃至分析すべき複数の対象目的物を搬送移動させる少なくとも２つの隣接する給送ストリームよりなる選択的高性能給送システムを備えている。更に詳しくは、本発明の他の実施例において、特に、前記少なくとも２つの給送システムを一つの二次元平面で相対的に配列させて層状給送システムを構成している。あるいは、前記少なくとも２つの給送システムを三次元の複数平面に配列させて層状給送システムを構成してもよい。前記給送ストリームを平行配列、直交配列、あるいは、これらを組み合わせた配列に構成することが可能である。
【００９９】
図１８は、本発明の一実施例における磁気共鳴装置１０００の層状給送システムを概略的に示している。ここでは非限定的例として、磁気共鳴装置において、ライン１０３、１０４が装置の主軸Ｚに向き、ライン２０３、２０４が同時に主軸Ｘに向くように２つの隣接給送システム１００、２００が夫々直交する配列になっている。ライン２０３、２０４およびライン１０４、１０３を複数ｎ列の平行なラインの例として図示している。ここで、「ｎ」は１以上の任意の整数であり、この実施例において、非限定例であるが、両ラインＸ、Ｚの「ｎ」は２である。一実施例で「ｎ」は２〜６であり、別の実施例では「ｎ」が４〜１０、他の実施例では「ｎ」が８より相当多く設定している。
【０１００】
下層２００は２つの給送ライン２０３、２０４よりなり、目的物（ここでは例として卵）を２組の回転搬送ベルトによって送給するようになっている。この搬送ベルトは平行になっており、ベルト２０３上の目的物が開口２０１、２１１を経て磁気共鳴装置１０００の部分２００の中に送り込まれると共に、ベルト２０４上の目的物は開口２０２、２１２を経て磁気共鳴装置１０００の部分２００の中に送り込まれる。このように、ベルト２０３、２０４の給送方法を平行、対向にすることができ、「ｎ」が２より大きい場合は、様々な組み合わせにすることができる。これに関して、搬送ベルト等を直線上、曲線状、ジグザグ状、Ｕ字状あるいはこれらの組み合わせ形状に非限定的に選択できることは当然である。二次元ルートを図示しているが、ベルトの三次元進入ルートも本発明に含まれる。例えば、Ｕベルト２０３を開口２０１を経てキャビティ２００に進入させ、キャビティ２０２から抜けるようにしてもよく、その逆でもよい。
【０１０１】
同様に、搬送ベルト１０３、１０４を直線平行にして、目的物、たとえば、オレンジを開口１０１、１０２を経て装置１０００のキャビティ部１００全体に送り込み、開口１１２、１１３を経て送り出すようになっている。
【０１０２】
更に本発明では、磁気共鳴装置１０００を２以上の層状にして、２以上の検出部１００、２００を形成する重層構成にできる。本発明の他の実施例では、磁気共鳴装置が複数ｍ個の検出部よりなり、ここで「ｍ」は２以上の任意の整数である。一実施例で「ｍ」は２〜６であり、別の実施例では「ｍ」が４〜１０、他の実施例では「ｍ」が８より相当多く設定している。
【０１０３】
本発明において、各搬送ベルトなどで検出される目的物は隣接ベルトで検出される目的物と同じであるが、磁気共鳴装置１０００によって固体、液体、気体などの目的物を同時に検出することができる。ここでの「同時」とは、同一の検出操作乃至検出工程での高速処理を行う際の連続検出操作を意味する。送給要素だけでなく検出操作もこれらを制御調整するための処理の対象である。
【０１０４】
図１９Ａ〜１９Ｅは、磁気共鳴装置１０００の内部のキャビティを模式的に示した概略上面図である。この装置は、特に、１つの給送システムまたは２以上の隣接給送システムまたはこれらの重層構成（例えば、両システム１００、２００）からなる。説明を簡単にするために、３本の平行給送ラインを有するシステムを図示している。
【０１０５】
図１９Ａは、同時もしくは規定の順序で検出すべき９つの目的物を有する矩形状の装置を示している。給送ラインは矩形の長手方向の主軸に対して平行である。
【０１０６】
図１９Ｂは、同時もしくは規定の順序で検出すべき６つの目的物を有し、流線ストリームが幅方向に平行な同様の矩形状の装置を示している。
【０１０７】
図１９Ｃは、同時もしくは規定の順序で検出すべき８つの目的物を有し、流線ストリームが１つの主対角線に平行な同様の矩形状の装置を示している。この場合、長手方向の主システムで大半の目的物を検出し（図１９Ａ）、次に、試料が均一磁場に入る前に試料が適正な姿勢を取るために要する間、試料を非均一磁場の領域に送給する。
【０１０８】
図１９Ｄは、同時もしくは規定の順序で検出すべき６つの目的物を有し、３本の流線ストリームが主軸ＸまたはＹに平行な対称立方体装置を示している。
【０１０９】
図１９Ｅは、同時もしくは規定の順序で検出すべき７つの目的物、つまり、約１５％多い目的物を有し、３本の流線ストリームが装置の対角線に平行な同様の対称立方体装置を示している。
【０１１０】
本発明の他の実施例において、自己固定ケージにおいて、以下の構成要素からなるマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。
【０１１１】
すなわち、強力な永久磁石による閉磁気回路を有するケージと、シム調整能動コイル、シム調整受動素子のいずれかもしくは組み合わせによる配列アレイで構成された選択的シム調整機構と、磁場強度が略々均一な囲包キャビティと、複数試料を均一磁場の領域に送り込む搬送ベルトやパイプ等の搬送手段とを備えている。この装置によって、均一磁場の領域内の複数試料を磁気共鳴測定することができる。
【０１１２】
本発明の他の実施例において、自己固定ケージにおいて、２つの磁極片と側壁磁石列によって磁石構成と試料空孔キャビティ内に磁束を封じ込める閉磁気回路を形成したマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。
【０１１３】
本発明の更なる実施例において、自己固定ケージにおいて、複数の試料イメージングユニットを更に加えたマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。各試料イメージングユニットは、試料を均一磁場範囲に導く搬送ベルトと、搬送ベルト回りに配される傾斜磁場コイルと、磁気共鳴測定プローブとからなる。更に、ＣＰＵ等の手段によって、試料イメージングユニットの傾斜磁場コイルを連続して高速に作動させて均一磁場に置かれた複数の異なった試料を磁気共鳴測定することができる。
【０１１４】
本発明の更なる実施例において、自己固定ケージにおいて、試料イメージングユニットを互いに平行に配置して、複数のストリームに沿って複数試料を同時に均一磁場領域に送り込めるマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。
【０１１５】
本発明の他の実施例において、自己固定ケージにおいて、磁気回路の磁極片を囲包キャビティ側部に水平に配向させて試料を均一磁場領域に送り込む際に少なくとも一つの搬送ベルトが均一磁場領域の外側に位置するようにしたマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。
【０１１６】
本発明の更なる実施例において、自己固定ケージにおいて、磁気回路の磁極片を囲包キャビティ側部に水平に配向させて試料を均一磁場領域に送り込む際に少なくとも一つの搬送ベルトが均一磁場領域の下側に位置するようにしたマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。
【０１１７】
本発明の他の実施例において、自己固定ケージにおいて、磁気回路の磁極片を囲包キャビティ側部に水平に配向させて試料を均一磁場領域に送り込む際に少なくとも一つの搬送ベルトが均一磁場領域の上側に位置するようにしたマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。
【０１１８】
本発明の更なる実施例において、自己固定ケージにおいて、複数の流体イメージングユニットよりなる液体試料測定のためのマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。各流体イメージングユニットは、流体試料を均一磁場範囲に導くパイプと、パイプ回りに配される傾斜磁場コイルと、磁気共鳴測定プローブとからなる。更に、ＣＰＵ等の手段によって、試料イメージングユニットの傾斜磁場コイルを連続して高速に作動させて均一磁場に置かれた複数の異なった液体試料を磁気共鳴測定することができる。
【０１１９】
本発明の他の実施例において、自己固定ケージにおいて、少なくとも２つの流体イメージングユニットを直角に配置して両ユニットの傾斜磁場コイルを互いに干渉させないで同時に作動可能にしたマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。
【０１２０】
本発明の更なる実施例において、自己固定ケージにおいて、少なくとも２つの流体イメージングユニットを近接して直角に配置して各ユニットの傾斜磁場コイルを短い切替時間でほぼ同時に作動させることを可能にしたマルチストリーム磁気共鳴装置を提供する。
【０１２１】
図２０には、均一磁場３の領域外にある搬送ベルト２の側部に磁極片１ａ、１ｂを位置させた本発明の一実施例を概略的に示している。
【０１２２】
図２１は、平行なパイプよりなる２つの直交層４、５を均一磁場３に通した本発明の別の実施例を概略的に示している。この配置によって、例えば、同時に作動させる直交状のパイプ対４ａ、５ａによる傾斜磁場コイルを構成できる。
【０１２３】
図２２は、単一流体イメージングユニットにおけるパイプ６と、傾斜磁場コイル７と、流体流れ方向８を概略的に示している。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】三次元磁気共鳴装置１００の軸平面についての規準部分上断面図を概略的に示しており、４つのケージ壁１・４つの側磁石２・１つの磁極片３を有する正方平行６面体の形状を形成し、前記ケージ壁と側磁石は、自己固定ケージが得られるように多層方法で本質的に相互連結していることを特徴とする。
【図２】三次元磁気共鳴装置の全体斜視図を概略的に示しており、２つのケージ壁１・８つの側磁石２・２つの磁極片３・２つの主磁石４・８つの正方角磁石５・磁極片の内部に位置する４つの円筒状角磁石を有し、それら全てを突き合わせ方向にある２つの等しいグループとして配置する。
【図３】三次元永久磁石集合の斜視図を概略的に示しており、４つの側磁石２・１つの磁極片３・１つの主磁石４・４つの正方角磁石５を有する。
【図４】三次元永久磁石集合の軸平面についての部分側断面図を概略的に示しており、２つのケージ壁１・４つの側磁石２・突き合わせ方向にある２つの磁極片３・４つの角磁石５を有し、磁極片間の磁束線６および角磁石の厚さＣと磁極片の厚さＧを示している。
【図５】ケージ壁の移動を可能にする角磁石とケージ壁との間の裕度距離Ｉを決め、ケージ磁場の漏れを防ぐ突出端結合の部分側断面図を概略的に示している。
【図６】長さＥ・幅Ｄを特徴とする４つの側磁石、および長さＰによって定義される磁極片を概略的に示している。
【図７】磁極片の内部に位置する４つの正方角磁石５を有する図６の永久磁石集合を概略的に示しており、この場合、側磁石は直角の角に適合する。
【図８】側磁石間の磁極片の外部に位置する４つの正方角磁石を有する図６の永久磁石集合を概略的に示している。
【図９】８つの正方角磁石、すなわち、側磁石間の磁極片の外部の４つの正方角磁石・磁極片の内部の角の４つの正方角磁石を有する図６の永久磁石集合を概略的に示している。
【図１０】磁極片３の内部に４つの円筒状角磁石を有する図６の永久磁石集合を概略的に示している。
【図１１】側磁石間の磁極片の外部に位置する４つの円筒状角磁石を有する図６の永久磁石集合を概略的に示している。
【図１２】側磁石間の磁極片の外部の角に位置する４つの正方角磁石、および磁極片の内部の角に位置する４つの円筒状磁石を有する図６の永久磁石集合を概略的に示している。
【図１３】磁極片の外部と内部の角に位置する８つの円筒状角磁石を有する図６の永久磁石集合を概略的に示している。
【図１４】側磁石間の磁極片の外部の角に位置する４つの円筒状角磁石を有する図６の永久磁石集合を概略的に示しており、４つの正方磁石は磁極片の内部の角に位置する。
【図１５】本発明の一実施例において、磁場を調整するのに適した時計回りまたは反時計回りの回転手段を収容するために、角磁石の長手方向軸に沿って開口した孔を有する円筒状角磁石の側断面図を概略的に示している。
【図１６】内部に正方磁石を備えた円筒状ビニール封筒を有する円筒状角磁石の側断面図を概略的に示している。
【図１７】磁極片の内部に位置する２つの円筒状角磁石を備えた三次元永久磁石集合の斜視図を概略的に示している。
【図１８】本発明の一実施例による磁気共鳴装置１０００の層状給送システムを概略的に示している。
【図１９Ａ】磁気共鳴装置１０００の内部の空孔キャビティの概略規準上面図である。
【図１９Ｂ】磁気共鳴装置１０００の内部の空孔キャビティの概略規準上面図である。
【図１９Ｃ】磁気共鳴装置１０００の内部の空孔キャビティの概略規準上面図である。
【図１９Ｄ】磁気共鳴装置１０００の内部の空孔キャビティの概略規準上面図である。
【図１９Ｅ】磁気共鳴装置１０００の内部の空孔キャビティの概略規準上面図である。
【図２０】均一磁場範囲外に配された搬送ベルトの側部に位置する磁極片を備えた本発明による一実施例を概略的に示している。
【図２１】均一磁場範囲を通る２つの直交層構造の平行パイプを備えた本発明による他の実施例を概略的に示している。
【図２２】単一流体イメージングユニットのパイプ、傾斜磁場コイルと流体の流れ方向を概略的に示している。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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