(57)【要約】【課題】凹部の輻射熱シールドのフランジ部と筒部の熱的な接続が良好で簡便にスリットが形成されるＭＲＩ用磁場発生装置とその製造方法を得る。【解決手段】各傾斜磁場コイル７が配置される凹部３に対応する各真空断熱容器５内部の輻射熱シールド６のフランジ部９と筒部１０は、フランジ部９の外周に形成した歯車状突起１１を起立させてスリット１３を有するフランジ部９に連続した筒部１０を形成して構成した。さらに、各傾斜磁場コイル７が配置される凹部３に対応する各真空断熱容器５内部の輻射熱シールド６で、その筒部１０に形成されたスリットを覆うように、絶縁材料１４を介して低輻射材１６を取り付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の環状コイルを有するコイル集合体と、このコイル集合体を収容した低温容器と、この低温容器との間に輻射熱シールドを介在させて上記低温容器を収容する真空断熱容器とを有する磁極装置を、対向して上記コイル集合体の軸方向に所定の空間間隔をもって配設し、上記各真空断熱容器相互の対向部に、それぞれ傾斜磁場コイルの収納用凹部を形成するＭＲＩ用磁場発生装置の製造方法において、
上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドのフランジ部と筒部は、フランジ部の外周に形成した歯車状突起を起立させてスリットを有する上記フランジ部に連続した筒部を形成して構成したＭＲＩ用磁場発生装置の製造方法。
【請求項２】
上記各傾斜磁場コイルが配置される台形状凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドのフランジ部と筒部は、フランジ部の外周に歯車状突起を、その歯車状突起の先端部の幅を根元部の幅より広く形成し、上記歯車状突起を折り曲げ途中まで起立させて、スリットを有する上記フランジ部に連続し口側が拡大する筒部を形成して、台形状凹部を形成した請求項１記載のＭＲＩ用磁場発生装置の製造方法。
【請求項３】
上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドで、その上記筒部に形成されたスリットを覆うように、絶縁材料を介して低輻射材を取り付けるようにした請求項１又は請求項２記載のＭＲＩ用磁場発生装置の製造方法。
【請求項４】
上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドで、その上記筒部に形成されたスリットに絶縁材料を、表側から裏側へ、裏側から表側へ交互に貫通させ、さらにスリットを覆うように低輻射材を取り付けた請求項１又は請求項２記載のＭＲＩ用磁場発生装置の製造方法。
【請求項５】
上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドで、その上記フランジ部の端部と上記筒部を熱良導体で接続した請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のＭＲＩ用磁場発生装置の製造方法。
【請求項６】
複数の環状コイルを有するコイル集合体と、このコイル集合体を収容した低温容器と、この低温容器との間に輻射熱シールドを介在させて上記低温容器を収容する真空断熱容器とを有する磁極装置を、対向して上記コイル集合体の軸方向に所定の空間間隔をもって配設し、上記各真空断熱容器相互の対向部に、それぞれ傾斜磁場コイルの収納用凹部を形成するＭＲＩ用磁場発生装置において、
上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドのフランジ部と筒部は、フランジ部の外周に形成した歯車状突起を起立させてスリットを有する上記フランジ部に連続した筒部を形成して構成したＭＲＩ用磁場発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は核磁気共鳴断層撮像装置（以下、ＭＲＩと呼ぶ）に用いるＭＲＩ用磁場発生装置とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療用の核磁気共鳴断層撮像装置の静磁場発生源として使用される従来のＭＲＩ用磁場発生装置の構成としては、水平円筒ソレノイド形、及び、上下に２個の磁極装置を所定の空間間隔で対向配置し、大きな開口部と大きな磁場領域を利用する開放形がある。ＭＲＩ用磁場発生装置では、患者の開放感と検査技師の患者へのアクセス性のため、広い開口部を有する上下対向配置形の開放形ＭＲＩ用磁場発生装置が急速に普及している。この開放形ＭＲＩ用磁場発生装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
従来の上下対向配置形の開放形ＭＲＩ用磁場発生装置は、複数の環状コイルを有するコイル集合体と、このコイル集合体を収容した低温容器と、この低温容器との間に輻射熱シールドを介在させて低温容器を収容する真空断熱容器とを有する磁極装置を備えている。その磁極装置の一対をコイル集合体の軸方向に所定の空間間隔をもって配設している。さらに、各真空断熱容器相互の対向部に、傾斜磁場コイルの収納用凹部を形成している。そして、傾斜磁場コイルが配置されている凹部に対応する各真空断熱容器内部にも、凹部の輻射熱シールドが設けられており、その凹部の輻射熱シールドはフランジ部と筒部で形成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−９９２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＭＲＩ用磁場発生装置では、傾斜磁場コイルを運転した場合に、輻射熱シールドに生じる渦電流を低減させるために輻射熱シールドにスリットを設ける場合があり、また、上記凹部の輻射熱シールドでは、スペース的な問題から輻射熱シールドの板厚を薄くする必要があり、溶接が難しく、上記凹部の輻射熱シールドのフランジ部と筒部の熱的な接続がよくないという問題があった。また、スリットから侵入する輻射熱によりヘリウム容器への熱侵入が増加し、液体ヘリウム消費量が多くなるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、凹部の輻射熱シールドのフランジ部と筒部の熱的な接続が良好で簡便にスリットが形成されるＭＲＩ用磁場発生装置とその製造方法を得ることを目的とする。
また、輻射熱によりスリットから侵入するヘリウム容器への熱侵入を抑制し、液体ヘリウム消費量を少なくするＭＲＩ用磁場発生装置とその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係わるＭＲＩ用磁場発生装置の製造方法は、複数の環状コイルを有するコイル集合体と、このコイル集合体を収容した低温容器と、この低温容器との間に輻射熱シールドを介在させて上記低温容器を収容する真空断熱容器とを有する磁極装置を、対向して上記コイル集合体の軸方向に所定の空間間隔をもって配設し、上記各真空断熱容器相互の対向部に、それぞれ傾斜磁場コイルの収納用凹部を形成するＭＲＩ用磁場発生装置の製造方法において、上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドのフランジ部と筒部は、フランジ部の外周に形成した歯車状突起を起立させてスリットを有する上記フランジ部に連続した筒部を形成して構成したものである。
【０００８】
また、上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドで、その上記筒部に形成されたスリットを覆うように、絶縁材料を介して低輻射材を取り付けるようにしたものである。
【０００９】
また、この発明に係わるＭＲＩ用磁場発生装置は、複数の環状コイルを有するコイル集合体と、このコイル集合体を収容した低温容器と、この低温容器との間に輻射熱シールドを介在させて上記低温容器を収容する真空断熱容器とを有する磁極装置を、対向して上記コイル集合体の軸方向に所定の空間間隔をもって配設し、上記各真空断熱容器相互の対向部に、それぞれ傾斜磁場コイルの収納用凹部を形成するＭＲＩ用磁場発生装置において、
上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドのフランジ部と筒部は、フランジ部の外周に形成した歯車状突起を起立させてスリットを有する上記フランジ部に連続した筒部を形成して構成したものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のＭＲＩ用磁場発生装置とその製造方法によれば、上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドのフランジ部と筒部は、フランジ部の外周に形成した歯車状突起を起立させてスリットを有する上記フランジ部に連続した筒部を形成して構成したので、凹部の輻射熱シールドのフランジ部と筒部の熱的な接続が良好で簡便にスリットが形成されるＭＲＩ用磁場発生装置とその製造方法を得ることができる。
【００１１】
また、上記各傾斜磁場コイルが配置される凹部に対応する上記各真空断熱容器内部の上記輻射熱シールドで、その上記筒部に形成されたスリットを覆うように、絶縁材料を介して低輻射材を取り付けるようにしたので、輻射熱によりスリットから侵入するヘリウム容器への熱侵入を抑制し、液体ヘリウム消費量を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に用いる凹部の輻射熱シールドの製造手順を示す図である。図２はこの発明に係わる開放形ＭＲＩ用磁場発生装置の要部の構造を示す断面図である。図３は実施の形態１に用いる上下の輻射熱シールドの斜視図である。図２において、磁極装置１は、上下に同様なものが所定の空間間隔をおいて対向配置される。
【００１３】
低温容器２は断面が凹部を有する矩形でＺ軸を中心とする円環状である。コイル集合体４は断面矩形でＺ軸を中心とする円環状のサイドコイル４ａ，第２〜第４コイル４ｂ〜４ｄを有し、低温容器２内に液体ヘリウムと共に収容されて封入されている。コイル集合体４は液体ヘリウムにより超導電を示す温度に冷却されている。真空断熱容器５は、低温容器２と同様に、断面が凹部３を有する矩形でＺ軸を中心とする円環状であり、真空空間を隔てて低温容器２を収容している。低温容器２と真空断熱容器５間には、低温容器２と概略相似形の輻射熱シールド６が低温容器２を包囲しており、この場合は、２０[Ｋ]と８０[Ｋ]の輻射熱シールド６ａ，６ｂを設けている。磁極装置１は、コイル集合体４、低温容器２、輻射熱シールド６、及び、真空断熱容器５で構成されている。
【００１４】
磁極装置１はそのＺ軸、即ちコイル集合体の軸方向を鉛直方向にして２個が対をなすように凹部側が対向し所定の空間間隔をおいて配置されている。各真空断熱容器５相互の対向部に設けられた上記凹部３は、それぞれ傾斜磁場コイル７の収納用凹部３であり、断面矩形の円板状である。低温容器２と真空断熱容器５は、非磁性のステンレス鋼板を溶接して製作されている。磁極装置１の対によって、開放形ＭＲＩ用磁場発生装置が構成されている。
【００１５】
磁極装置１の対の中間に形成される撮像空間８内に均一磁界を発生させ、ここに被検体（患者）がおかれる。コイル集合体４の各コイル４ａ〜４ｄの位置及び起磁力の分担を適切に設定することにより、必要とする強さ及び均一度の磁場を発生させることができる。ＭＲＩでは磁極装置１の対の中間に位置情報を得るために傾斜磁場コイル７とＲＦコイル（高周波送信及び受信コイル）とを配設し、被検体の所望断面における特定原子核の分布情報を得て断層像を生成する。傾斜磁場コイル７とＲＦコイルの三者は合成樹脂で一体に固められ、かつ全体が円板状に整形されている。傾斜磁場コイル７とＲＦコイルは凹部に収納されるので、被検体配置のための所要空間の大きさから磁極装置１の間隔が設定される。なお、傾斜磁場コイル７とＲＦコイルは、凹部３内に完全に収納せず、一部が凹部３の外へ出ていても良い。
【００１６】
各傾斜磁場コイル７が配置される凹部３に対応する各真空断熱容器５内部の輻射熱シールド６ａ，６ｂには、フランジ部９ａ，９ｂと筒部１０ａ，１０ｂが形成されている。フランジ部９ａ，９ｂは凹部３に対応する輻射熱シールド６ａ，６ｂの中心側底面である。筒部１０ａ，１０ｂは、凹部３に対応する輻射熱シールド６ａ，６ｂのＺ軸側側面である。その筒部１０ａ，１０ｂには、輻射熱シールドに発生する渦電流を低減させるためにスリット１３（図３参照）が形成されている。
【００１７】
図１は凹部に対応する輻射熱シールド６の製造手順を示す図である。図１（ａ）で、アルミニウム製円環状板は、フランジ部９となる部分の外周に歯車状突起１１が形成されている。歯車状突起１１の根元部幅と先端部幅は同一に形成しており、歯車状突起１１間の切欠き１２は台形状である。歯車状突起１１を鎖線の位置で折り曲げ起立させると、図１（ｂ）に示すように、フランジ部９に連続しスリット１３を有する筒部１０が形成される。なお、図１（ｂ）で、鎖線は起立させる以前の歯車状突起１１を示す。このようにして、凹部３に対応する各真空断熱容器５内部の輻射熱シールド６ａ，６ｂにおけるフランジ部９ａ，９ｂと筒部１０ａ，１０ｂは簡便に形成される。
【００１８】
従来では、輻射熱シールド６ａ，６ｂにおけるフランジ部９ａ，９ｂと筒部１０ａ，１０ｂとの接続は通常、溶接にて行い、さらにスリットを形成している。しかし図１の製造方法によれば、凹部の輻射熱シールド６ａ，６ｂのフランジ部９ａ，９ｂと筒部１０ａ，１０ｂは、同一の材料から接続部分なしに形成されるため、フランジ部９ａ，９ｂと筒部１０ａ，１０ｂを別々に製作して後から接続するより、熱的な接続が良好であり、かつ折り曲げにより、スリット１３が形成されるため、簡便にスリットが形成される。スリットにより傾斜磁場コイル７の運転による輻射熱シールド６に発生する渦電流を低減し、性能が安定したＭＲＩ用磁場発生装置を安価に実現することができる。凹部の輻射熱シールド６ａ，６ｂと他部分の輻射熱シールド６ａ，６ｂは溶接で接続され、図３で示す完成した輻射熱シールド６となる。
【００１９】
なお、上部磁極装置１の低温容器２と下部磁極装置１の低温容器２は分離しているものを示したが，上部磁極装置１の低温容器２と下部磁極装置１の低温容器２を相互に連通させて連結し、上部輻射熱シールド６ａ，６ｂと下部輻射熱シールド６ａ，６ｂの１つ又は両方を連通させて連結させてもよい。
【００２０】
実施の形態２．
図４は実施の形態２に用いる凹部の輻射熱シールドの製造方法を示す図である。図５は実施の形態２に係わる開放形ＭＲＩ用磁場発生装置の要部の構造を示す断面図である。図６は実施の形態２に用いる上下の輻射熱シールドの斜視図である。なお、図中実施の形態１と同一符号は同一又は相当部分を示す。実施の形態２では、傾斜磁場コイル７の収納用凹部２３をすり鉢状態にして台形状凹部としている。これに合わせて、低温容器２、輻射熱シールド６ａ，６ｂ、及び、真空断熱容器５の凹部を台形状凹部となるように変形している。台形状凹部にすることにより、傾斜磁場コイル７との隙間を確保して取付作業性をよくしている。
【００２１】
図４は台形状凹部に対応する輻射熱シールド６の製造方法を示す図で、アルミニウム製円環状板は、フランジ部２９となる部分の外周に歯車状突起３１が形成されている。実施の形態１では輻射熱シールド６のフランジ部９となる部分の外周に形成された歯車状突起１１は、その幅が根元部と先端部で等幅であったが、実施の形態２では、台形状凹部２３の輻射熱シールド６のフランジ部２９の外周に形成される歯車状突起３１は、その先端部幅を根元部幅より広くしている。歯車状突起３１を鎖線で折り曲げて途中まで起立させ、台形状凹部２３に対応する輻射熱シールド６の筒部３０を形成する。このようにして、台形状凹部２３に対応する輻射熱シールド６の筒部３０を形成したときのスリット３３の幅が大きくならないようにして、スリット３３から低温容器２に侵入する輻射熱を低減している。
【００２２】
実施の形態２においても、台形状凹部の輻射熱シールド６ａ，６ｂのフランジ部２９ａ，２９ｂと口側が拡大した筒部３０ａ，３０ｂは、同一の材料から接続部分なしに形成されるため、フランジ部２９ａ，２９ｂと口側が拡大した筒部３０ａ，３０ｂを別々に製作して後から接続するより、熱的な接続が良好であり、かつ折り曲げにより、スリット３３が形成されるため、簡便にスリットが形成される。台形状凹部の輻射熱シールド６ａ，６ｂと他部分の輻射熱シールド６ａ，６ｂは溶接で接続され、図６で示す完成した輻射熱シールド６となる。
【００２３】
実施の形態３．
図７は実施の形態３に用いる凹部の輻射熱シールド６を示す模式図である。実施の形態１，２で形成されたスリット１３，３３を塞ぐように、ＰＥＴ（ポリエチレン  テレフタレート樹脂）やガラエポ（ガラス強化エポキシ樹脂）などの絶縁材料１４をリベット１５にて固定し、その表面には輻射熱侵入を低減させるため、中央部に渦電流抑制用のスリット１７を設けたアルミテープなどの低輻射材料１６を取り付ける。また、リベット固定により、凹部の輻射熱シールド６の筒部１０，３０の補強を兼用することができる。これにより、凹部の輻射熱シールド６の筒部１０，３０に形成するスリット１３，３３から低温容器２に侵入する輻射熱を低減することができる。
【００２４】
実施の形態４．
図８は実施の形態４に用いる凹部の輻射熱シールド６を示す模式図である。実施の形態１、２で形成されたスリット１３，３３にＰＥＴなどの絶縁材料１８を表側から裏側へ、裏側から表側へ交互に貫通させ、さらに、スリット１３，３３にアルミテープなどの低輻射材料１９を貼り付ける。これにより、凹部の輻射熱シールド６の筒部１０，３０に形成するスリット１３，３３から低温容器２に侵入する輻射熱を低減することができる。さらに、スリット１３，３３の巾を小さくしてもスリットに絶縁材料１８が存在するため、絶縁が損なわれることがない。
【００２５】
なお、実施の形態１〜４で、凹部の輻射熱シールド６のフランジ部９，２９の端部と筒部１０，３０をさらに熱良導体で接続して、熱伝導性を促進するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１に用いる凹部の輻射熱シールドの製造手順を示す図である。
【図２】この発明に係わる開放形ＭＲＩ用磁場発生装置の要部の構造を示す断面図である。
【図３】実施の形態１に用いる上下の輻射熱シールドの斜視図である。
【図４】実施の形態２に用いる凹部の輻射熱シールドの製造方法を示す図である。
【図５】実施の形態２に係わる開放形ＭＲＩ用磁場発生装置の要部の構造を示す断面図である。
【図６】実施の形態２に用いる上下の輻射熱シールドの斜視図である。
【図７】実施の形態３に用いる凹部の輻射熱シールドを示す模式図である。
【図８】実施の形態４に用いる凹部の輻射熱シールドを示す模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  磁極装置                            ２  低温容器
３  凹部                                ４  コイル集合体
５  真空断熱容器                        ６，６ａ，６ｂ  輻射熱シールド
７  傾斜磁場コイル                      ８  撮像空間
９，９ａ，９ｂ  フランジ部            １０，１０ａ，１０ｂ  筒部
１１  歯車状突起                        １２  切欠き
１３  スリット                          １４  絶縁材料
１５  リベット                          １６  低輻射材料
１７  スリット                          １８  絶縁材料
１９  低輻射材料                        ２３  台形状凹部
２９，２９ａ，２９ｂ  フランジ部        ３０，３０ａ，３０ｂ  筒部
３１  歯車状突起                        ３３  スリット
【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】
2006325653.tif 000008
【図７】
2006325653.tif 000009
【図８】
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