(57)【要約】      （修正有）【課題】磁石に有効に印加される電圧を充分一定にして磁場変動の減衰を向上させ、高解像度ＮＭＲおよびＭＲＩ法の外乱を防止する。【解決手段】動作範囲を有すると共に動作中のオーム抵抗Ｒがゼロまたはそれ以上であり、磁石コイル装置Ｍの幾つかの部分を備えた電流路Ｐと接続点ＡＰ１，ＡＰ２を備えた超伝導磁石コイル装置と、電源ＰＳ’と、電気的ネットワークＤ１とを具備し、電流路Ｐの接続点ＡＰ１，ＡＰ２が電気的ネットワークＤ１の反電源側接続点ＡＤ１，ＡＤ２に電気的に接続され、電源ＰＳ’が電気的ネットワークＤ１の電源側接続点ＡＤ３，ＡＤ４に接続され、ネットワークＤ１が抵抗Ｒ１を備えた磁石構造は、ネットワークＤ１がインダクタンスＬ１を備え、接続点ＡＤ１，ＡＤ２が抵抗Ｒ１を介して互いに接続され、接続点ＡＤ３，ＡＤ４が抵抗Ｒ１とインダクタンスＬ１を介して互いに接続されることを特徴とする。【選択図】  図２
2006313914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作範囲を有すると共に動作中のオーム抵抗（Ｒ）がゼロまたはそれ以上であり、また、磁石コイル装置（Ｍ）の幾つかの部分を備えた電流路（Ｐ）を有し、更に、接続点（ＡＰ１，ＡＰ２）を備えた超伝導磁石コイル装置と、電源（ＰＳ，ＰＳ’）と、１つ以上の電気的ネットワーク（Ｄ１，Ｄ１’，Ｄ１”，Ｄ２）とを具備し、前記電流路（Ｐ）の接続点（ＡＰ１，ＡＰ２）が前記１つ以上の電気的ネットワーク（Ｄ１，Ｄ１’，Ｄ１”，Ｄ２）の反電源側接続点（ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ１’，ＡＤ２’）に電気的に接続され、前記電源（ＰＳ，ＰＳ’）が前記電気的ネットワーク（Ｄ１，Ｄ１’，Ｄ１”）の電源側接続点（ＡＤ３，ＡＤ４）に電気的に接続され、前記ネットワーク（Ｄ１，Ｄ１’，Ｄ１”）が１つ以上の抵抗（Ｒ１）を備え、前記ネットワーク（Ｄ１，Ｄ１’，Ｄ１”）が１つ以上のインダクタンス（Ｌ１）を備え、前記反電源側接続点（ＡＤ１，ＡＤ２）が少なくとも前記抵抗（Ｒ１）を介して互いに接続され、前記電源側接続点（ＡＤ３，ＡＤ４）が少なくとも前記抵抗（Ｒ１）と前記インダクタンス（Ｌ１）とを介して互いに接続されることを特徴とする磁石構造。
【請求項２】
第１ネットワーク（Ｄ１，Ｄ１’，Ｄ１”）の反電源側接続点（ＡＰ１，ＡＰ２）が第２ネットワーク（Ｄ２）の電源側接続点（ＡＤ３’，ＡＤ４’）に接続されるように、少なくとも２つのネットワーク（Ｄ１，Ｄ１’，Ｄ１”，Ｄ２）が前記電流路（Ｐ）の接続点（ＡＰ１，ＡＰ２）と前記電源（ＰＳ）との間に接続され、前記第２ネットワーク（Ｄ２）は１つ以上のインダクタンス（Ｌ２）を備え、前記第２ネットワーク（Ｄ２）の反電源側接続点（ＡＤ１’，ＡＤ２’）は１以上の抵抗（Ｒ２）を介して互いに接続され、電源側接続点ＡＤ３’，ＡＤ４’）は少なくとも前記抵抗（Ｒ２）および前記インダクタンス（Ｌ２）を介して互いに接続される請求項１に記載の磁石構造。
【請求項３】
前記ネットワーク（Ｄ１，Ｄ１’，Ｄ１”，Ｄ２）のうち少なくとも１つのネットワークが有するインダクタンス（Ｌ１，Ｌ２）のうちの少なくとも１つが超伝導コイルにより形成される請求項１または２に記載の磁石構造。
【請求項４】
前記電源（ＰＳ’）がフラックスポンプである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁石構造。
【請求項５】
前記ネットワーク（Ｄ１，Ｄ１’，Ｄ１”）の時定数（L１／R１）が、前記電源（ＰＳ，ＰＳ’）の電圧または電流（Ｉ１，Ｉ２）の最大変動振幅の持続時間と同一のオーダまたはそれよりも大きいオーダである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁石構造。
【請求項６】
超伝導スイッチ（Ｓ３）が、前記ネットワーク（Ｄ１’）の少なくとも前記抵抗（Ｒ１）と直列に接続される請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁石構造。
【請求項７】
前記ネットワーク（Ｄ１’）の少なくとも１つのスイッチ（Ｓ３）を開いて、前記超伝導磁石コイル装置（Ｍ）を充電する請求項６に記載の磁石構造。
【請求項８】
前記磁石システム（Ｍ）の抵抗（Ｒ）により生じる磁気ドリフトが大幅に補償されるよう、特に前記電源（ＰＳ，ＰＳ’）の電流（Ｉ１，Ｉ２）が前記電流路Ｐでの電流（Ｉ０）よりも大きくなるように、前記電源（ＰＳ，ＰＳ’）の励起電流（Ｉ１，Ｉ２）が調節される請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁石構造。
【請求項９】
パルス型または時間変化型である電源（ＰＳ，ＰＳ’）からの電圧の平均時間値が前記磁石システム（Ｍ）の抵抗（Ｒ）により生じるドリフトを大きく補償するように、前記電源電圧を調節する請求項６に記載の磁石構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導磁石コイル装置を備えた磁石構造に関し、この磁石構造は、動作範囲を有すると共に動作中のオーム抵抗がゼロまたはそれ以上であり、また、磁石コイル装置の少なくとも幾つかの部分を備えた１以上の電流路を有し、更に接続点を備えた超伝導磁石コイル装置と、電源と、１以上の電気的ネットワークとを具備している。ここで、電流路の接続点は、１つ以上の電気的ネットワークの反電源側接続点に電気的に接続され、そして、電源は、電気的ネットワークの電源側接続点に電気的に接続され、ネットワークは１以上の抵抗を備えている。
【背景技術】
【０００２】
この種の磁石構造は特許文献１に開示されている。
【０００３】
超伝導磁石コイル装置を備えた磁石構造は、非常に安定な磁場を必要とする磁気共鳴装置（ＮＭＲ）に特に使用される。
【０００４】
高解像度ＮＭＲ用の超伝導磁石システムは、通常は、「持続」モードすなわち回路が短絡された状態で動作し、磁石が一旦充電されるとアクティブ電源は不要になる。確実に磁気ドリフト（時間経過に伴う電流低減）を充分小さくするため、ワイヤおよびワイヤ接続点は、残留抵抗に関して極めて高度な要件に合致しなければならない。
【０００５】
超伝導ワイヤでは、超伝導状態と常伝導状態間の遷移は明確ではない。ワイヤが大電流を運ぶ場合、磁石コイル装置のオーム抵抗は０以上になる。高磁場磁石の場合とくに高温超伝導が使用される場合、そのように云える。この場合、所要の安定度をもった持続モードは不可能であるか経済性のないものになる。結果として、抵抗性損失を補償する手段が必要になる。
【０００６】
従来、磁石コイルの抵抗性損失を補償するため、磁石コイルにエネルギを結合する電源が用いられている。その様な電源は、磁石コイルの充電または放電にも使用される。
【０００７】
特許文献１は、超伝導磁石コイル装置を具備すると共に電源として従来の電流源を具備した磁石構造を開示している。この従来装置は、抵抗を有するネットワークを提供するものであって、電流源の安定性が不充分であることに起因する磁石における電流変動を減衰させるため、磁石と並列に接続される。この種の装置は、従来の電流源を有した連続電流供給を用いる場合にのみ、所望の減衰を達成する。しかしながら、電源として使用される従来の電流源は、クライオスタットに大電流を流入させ、クライオスタットへの熱入力を大きなものにする。この結果、磁石構造の安定動作がより困難になる。
【０００８】
クライオスタットへの熱入力は、電源としてフラックスポンプを用いることにより低減することができる。これにより、エネルギは、磁石コイル装置の磁石コイルに誘導的に結合される。しかしながら、従来のフラックスポンプは、長時間にわたり正確に磁場の安定化を図るのには好適ではない。フラックスポンプにより発生される充電電圧は、通常、時間経過に伴って一定でないからである。さらに、スイッチが開くときに電圧スパイクが発生することがあり、また、多くの方法では、発生電圧の遮断や周期的変動がある。これらの外乱や周期的な電圧変動は、結果として磁石システムの磁場変動を発生させ、高解像度ＮＭＲ測定と干渉しあるいはこれを阻止することがあるので、高解像度磁気共鳴法などの高感度分野では受容することができない。
【０００９】
超伝導磁石コイル装置と電源（フラックスポンプ）とを備える磁石構造は、特許文献２ならびに非特許文献１及び２に開示されている。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／００５７９４２号明細書
【特許文献２】米国特許第２１５０２９１号明細書
【非特許文献１】ティー・ピー・ベルナート（Ｔ．Ｐ．Ｂｅｒｎａｒｔ）外，「レビュー  オブ  サイエンティフィック  インストルーメンツ（Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．）」，第４６巻，第５号，１９７５年５月，ｐ．５８２−５８５
【非特許文献２】エル・ジェー・エム  ヴァン・デ・クルンデルト（Ｌ．Ｊ．Ｍ．ｖａｎ  ｄｅ  Ｋｌｕｎｄｅｒｔ）外，「クライオジェニクス（Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃｓ）」，１９８１年４月，ｐ．１９５−２０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、電源に起因して磁石に至る磁場変動の減衰に関して、超伝導磁石コイル装置と電源（例えばフラックスポンプ）とを有する先行技術の磁石構造を改良することにあり、発生電圧の変動にもかかわらず、磁石に有効に印加される電圧を充分一定にして例えば高解像度ＮＭＲおよびＭＲＩ法を実行可能なようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は本発明により達成され、ここでネットワークが１以上のインダクタンスを備え、反電源側接続点が１以上の抵抗を介して互いに接続され、電源側接続点が１以上の抵抗と前記インダクタンスとを介して互いに接続される。
【００１２】
上記構成は、電源電圧変化を平滑し、磁石に略一定の平均電圧値を印加して例えば高解像度ＮＭＲ測定を実行可能にする。変動するエネルギ供給が平滑され、エネルギは、超伝導コイルに中間貯留され、次いで、緩やかに、好適設計によれば実用上は連続的に磁石システムに放電される。電源を磁石システムに接続するネットワークは、これによりローパスフィルタとして動作する。
【００１３】
更に、電圧スパイクを高効率で減衰することができる。電源の精密な構造はそれにより比較的重要なものではなくなる。本発明の構成は、従って、全ての種類の電源の改良を図るものである。
【００１４】
本発明の磁石構造の好適な実施形態において、第１ネットワークの反電源側接続点が第２ネットワークの電源側接続点に接続されるように、少なくとも２つのネットワークが電流路の接続点と電源との間に接続される。ここで、第２ネットワークは１つ以上のインダクタンスを備え、第２ネットワークの反電源側接続点は１以上の抵抗を介して互いに接続され、電源側接続点は少なくとも抵抗およびインダクタンスを介して互いに接続される。原理的には、電源変動による測定の妨害がなくなるまで、好適数のネットワークを使用することによりフィルタリング効果を増大させることができる。
【００１５】
ネットワークのうち少なくとも１つのネットワークが有するインダクタンスのうちの少なくとも１つは、好ましくは超伝導コイルにより形成される。超伝導コイルは、電源により補償すべき更なる損失を生じない。更に、超伝導コイルにより時定数を大きくすることができ、これによりフィルタリング効果が向上する。
【００１６】
磁石構造の一実施形態において、電源はアクティブ電源（被駆動モード）である。この場合、本発明の構成は安定化効果を奏する。すなわち、電流源の変動を大幅に減衰させることができ、例えば高感度のＮＭＲ測定を妨害しなくなる。
【００１７】
好適実施形態では、電源はフラックスポンプである。本発明は、フラックスポンプを例えば高解像度ＮＭＲシステム用のアクティブ電源として使用することを初めて実現可能にするものである。略回避不能な電圧スパイクを、妨害を行わないような程度まで減衰させるからである。これにより、より強力でコンパクトな磁石システムの開発が可能になる。
【００１８】
ネットワークのうち少なくとも１つのネットワークが有するインダクタンスのうちの少なくとも１つが、有利な仕方で、磁石コイル装置から大幅に誘導的に減結合される。これは、コイルの対応の空間構成により達成可能であり、誘導性結合を介して磁石へ外乱が伝達することを防止する。
【００１９】
ネットワークのうちの１つ以上のインダクタンスの少なくとも１つが、更に有利な方法で、動作範囲におけるその漂遊磁場が最小化されるように配置される。これにより、コイルの漂遊磁場の変化によって高感度NMR測定が妨害されることを防止する。
【００２０】
本発明の磁石構造の特別な実施形態では、ネットワークのうち少なくとも１つのネットワークが有するインダクタンスの少なくとも１つは、漂遊磁場を最小にするシールド巻線を有したコイルを備える。シールド巻線は、漂遊磁場および構成全体の外部磁場外乱に対する感度を低減し、これによりコイル内の電流変動により生じる外乱を防止する。
【００２１】
２つ以上のネットワークが設けられる場合、インダクタンスのうち２つ以上のインダクタンスは、有利には、各々１つ以上のコイルを備える。これらのコイルは、動作範囲における全体的な磁場が最小になるように空間的に配置される。個々のコイルの漂遊磁場の相互補償により、磁石構造の外部外乱に対する感度が低くなるように全体的な漂遊磁場が最小化される。
【００２２】
ネットワークの時定数L／Rは、好ましくは、電源の電圧または電流の最大変動振幅の持続時間と同一のオーダまたはそれよりも大きいオーダである。これにより充分な平滑を達成することができ、また当該領域の外乱を充分に減衰させることができる。
【００２３】
本発明の磁石構造の有利な実施形態では、スイッチは、ネットワークの少なくとも抵抗と直列に接続される。スイッチを開くことにより、減衰は非作動化される。減衰を非作動化することは充電又は放電を行うために必要である。そうしなければ、ネットワークの抵抗を流れる電流が過大になるからである。フィルタリング要素をスイッチオフ可能にすることは、電圧源としてのフラックスポンプのパラメータの設定に非常に便利である。
【００２４】
本発明の磁石構造の特に有利な実施形態では、スイッチは、室温領域内で且つクライオスタットの外側に配置される。これにより、クライオスタットへの熱入力を増大させることなく、フィルタリング要素を非作動化させることができる。
【００２５】
好ましくは、スイッチは超伝導スイッチである。フィルタリング要素を非作動化させるために超伝導スイッチを使用することにより、スイッチを閉じるときフィルタリング要素における抵抗は極めて小さいもので良く、小型コイルによって大きいフィルタ時定数を達成することができる。
【００２６】
本発明の磁石構造の更に有利な実施形態では、超伝導電流リミッタが、ネットワークの少なくとも抵抗に直列に接続される。超伝導電流リミッタは、フィルタリング要素を非作動化するスイッチの代わりに用いられる。例えば磁石システムの充電中に電流が過大になると、フィルタリング要素は自動的に非作動化され、クライオスタット内に追加ワイヤを設ける必要はない。
【００２７】
本発明の構成は、超伝導磁石コイル装置が核磁気共鳴装置の一部である場合に特に有利である。その様な磁石構造におけるアクティブな磁場安定化を行う装置は、安定化電圧の安定性およびクライオスタットへの熱入力の最小化に関して特に厳格な要件に合致しなければならない。フィルタネットワークおよび超伝導磁石システムを具備したフラックスポンプの上記構成は、従来構成よりも良好にこれらの基準を満たす。
【００２８】
本発明の磁石構造の特に有利な実施形態では、超伝導磁石コイル装置は、１つ以上の高温超伝導コイルを備える。高温超伝導を使用する結果として潜在的にはドリフトが大きくなるが、この様なドリフトはフラックスポンプを用いた本発明の減衰構造によって補償することができ、これにより超伝導磁石コイル装置の磁場安定性を維持する。
【００２９】
本発明はまた、上記磁石構造を動作させる方法に関する。超伝導磁石コイル装置を充電するため、ネットワークの少なくとも超伝導スイッチが加熱され、過剰な横流が抵抗を通って流れることを防止し、また過剰な熱が発生することを防止する。
【００３０】
好ましくは、磁石システムの抵抗により生じる磁気ドリフトが大幅に補償されるように、特に電源電流が電流路Ｐでの電流よりも大きくなるように、電源の励起電流が調節される。
【００３１】
また、パルス型または時間変化型の電源電圧の平均時間値が磁石システムの抵抗により生じるドリフトを大きく補償するように、パルス型または時間変化型の電源電圧を調節することが有利である。
【００３２】
本発明の更なる利点は、詳細な説明および図面から抽出可能である。上記の特徴および下記の特徴は、個々にまたは任意の組み合わせで本発明の要点となる。図示および記載される実施形態は、網羅的なものではなく本発明を記載する例示的な性質のものとして理解すべきものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は本発明の構造を概略的に示し、この構造は、超伝導コイルＬｍを具備した超伝導磁石コイル装置Ｍと、電源ＰＳと、電圧スパイクを減衰させる本発明のネットワークＤ１とを備えている。磁石コイル装置Ｍは抵抗Ｒを有し、この抵抗は回路図において等価抵抗として示されている。磁石コイル装置Ｍは、電流路Ｐの接続点ＡＰ１、ＡＰ２およびネットワークＤ１を介して電源ＰＳに接続されている。電源ＰＳは、ネットワークＤ１を介して磁石コイル装置Ｍに電流Ｉ１を供給する。ネットワークＤ１は、ネットワークＤ１コネクタＡＤ３、ＡＤ４を介して電源ＰＳに接続されている。
【００３４】
ネットワークＤ１は、インダクタンスＬ１および抵抗Ｒ１を備えている。ネットワークＤ１の反電源ＰＳ側の接続点ＡＤ１、ＡＤ２は抵抗Ｒ１を介して互いに接続される一方、電源側接続点ＡＤ３、ＡＤ４は抵抗Ｒ１およびインダクタンスＬ１を介して互いに接続されている。本発明のネットワークＤ１の設計により、電源ＰＳによる変動エネルギ供給中、インダクタンスＬ１にエネルギを中間貯留することができる。そして、貯留エネルギは磁石システムに連続的に供給され、磁石コイル装置Ｍへのエネルギ供給を、時間的に、より一定なものにする。
【００３５】
図２は、電源ＰＳ’としてのフラックスポンプを具備した本発明の磁石構造を示し、電源ＰＳ’はスイッチＳ１、Ｓ２を備える。電流Ｉ２の周期的変動により、フラックスポンプは動作中にネットワークＤ１の接続点ＡＤ３、ＡＤ４間に周期変動電圧を発生する。さらに、スイッチＳ１、Ｓ２が付勢されると電圧スパイクが生じる。本発明のネットワークＤ１は、実質的には磁石コイル装置Ｍに時間平均電圧のみが印加されるように上記電圧を平滑する。本発明の構成を例えば高感度の原子核磁気共鳴実験に使用することができるよう、磁石システムＭに印加される電圧が充分に一定になるように、フラックスポンプの不連続電圧はネットワークＤ１による減衰によってフィルタ処理される。
【００３６】
図３は本発明の磁石コイル装置の一実施形態を示し、このシステムはネットワークＤ１に直列接続された更なるネットワークＤ２を備えている。第１ネットワークの反電源側接続点ＡＤ１、ＡＤ２は、第２ネットワークＤ２の電源側接続点ＡＤ３’、ＡＤ４’に接続されている。ここで、ネットワークＤ２の反電源側接続点ＡＤ１’、ＡＤ２’は第２ネットワークＤ２の抵抗Ｒ２を介して互いに接続され、また、電源側接続点ＡＤ３’、ＡＤ４’は抵抗Ｒ２とインダクタンスＬ２を介して互いに接続されている。この種の２つ以上のネットワークＤ１、Ｄ２の一連の接続点は、構成全体の減衰特性を増大させる。
【００３７】
図４はスイッチＳ３を備える本発明のネットワークＤ１’の一実施形態を示す。ネットワークＤ１’のフィルタ機能は、スイッチＳ３を開くことによりスイッチオフすることができる。これは、例えば磁石構造Ｍを充放電させるために必要であり、また電源ＰＳ’として使用されるフラックスポンプのパラメータの調整を簡易にする。
【００３８】
図５は、超伝導電流リミッタＣＬを備えた本発明のネットワークＤ１”の一実施形態を示す。電流リミッタＣＬを介する電流が或る閾値以上に立ち上がると、電流リミッタは高度に抵抗性を増し、フィルタリング要素が非作動化されて、磁石の充放電中のフィルタリング要素における大電流の発生を防止する。
【００３９】
以下、例を参照して本発明を説明する。
【００４０】
プロトン共鳴周波数ｆ０＝６００、磁石電流Ｉ０＝１３０ＡおよびインダクタンスＬ＝１５０ヘンリに対応する磁場強度のＮＭＲ磁石が用いられる。この磁石は僅かに抵抗性を有し、ｄ＝０．３０６Ｈｚ／秒のドリフトを発生させる。このドリフトを補償するには、Ｕｓ＝ｄ（ＬＩ０／ｆ０）＝１０μＶのサポート電圧が必要である。
【００４１】
この一定電圧を持続的に発生させる電源が理想的ではある。しかしながら、実際のフラックスポンプはサイクル動作し、通常は周期的な電圧を発生させる。本例では、フラックスポンプが６００秒の周期で動作するものとする。ここで、フラックスポンプは、上記時間の半分で２０μＶの電圧を発生させ、残りの時間をリジェネレーションに用いる。
【００４２】
本発明の減衰を備えない先行技術によれば、＋０．３０６Ｈｚ／秒でサポートフェーズ中に磁石が「ロード」され、リジェネレーションフェーズ中に−０．３０６Ｈｚ／秒でドリフトする。長時間平均では磁場は一定であるが、磁気周波数は１サイクル中に９２Ｈｚで変化することになる。これは、高解像度ＮＭＲ分光器では受容し得ない。
【００４３】
以下、本発明のネットワーク構成を用いた減衰により、フラックスポンプの１サイクル中の磁気周波数変動が０．１Ｈｚ未満の値に減少することを示す。これは高解像度ＮＭＲで受容可能である。
【００４４】
本例の基礎となる本発明の構成の実施形態は原理的には図３に対応するが、２つではなく４つのネットワークＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を有し、これらのネットワークは直列に接続されている。簡易化のため、４つのネットワークＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の４つのインダクタンスＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４および４つの抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は本例では同一である。
【００４５】
Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４＝Ｌ
Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒ
この回路は、周波数ドメインで最も簡単に解析することができる。周波数空間における電圧伝達関数の大きさは、複素形式およびτ＝Ｌ／Ｒで以下のとおりである。
【００４６】
【数１】
2006313914.tif 000003
【００４７】
フラックスポンプが発生する電圧Ｕｅ（ｔ）は周期持続時間Ｔに関して周期的なので、フーリエ級数として表すことができる。
【００４８】
【数２】
2006313914.tif 000004
【００４９】
ａ０／２＝１０μＶは、フラックスポンプが発生する電圧の平均時間値であり、これは、式（１）に従って定常状態では減衰なしに伝達される。最大のフーリエ成分は、周波数ω＝２π／Ｔのものであって、以下の振幅を有している。
【００５０】
Ｕｐ，ω  ＝  ２ａ０／π  ＝１２．７３  μＶ
フーリエ成分Ｕｐ，ω  は下記の磁気周波数で変動振幅を発生させる。
【００５１】
【数３】
2006313914.tif 000005
【００５２】
高解像度原子核磁気共鳴分野については、０．１Ｈｚの最大磁場変動を受容することができる。すなわち、
【００５３】
【数４】
2006313914.tif 000006
【００５４】
従って、Ｆ（ω）＜２．６７×１０−３
式（１）から、フィルタ時定数としてτ＜２３４０秒を得る。その様に長さの長い時定数は、たとえば１０ｍＨの超伝導コイルと４．３μΩの抵抗によって実現することができる。
【００５５】
本発明の磁石構造に係る本例は、電源としてのフラックスポンプの使用に関連する電気的ネットワークのフィルタリング効果に係る利点を示している。
【００５６】
フラックスポンプが発生する電圧は大きく変動するが、本発明の磁石構造は、磁石に加えられる有効電圧を一定値に維持することができる。電源ＰＳ、ＰＳ’の電流及び電圧変動の減衰が向上し、電流路（Ｐ）を流れる電流Ｉ０が充分に一定であって、例えば高解像度ＮＭＲおよびＭＲＩ法の外乱を防ぐことになる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】電源、電圧スパイク減衰用のネットワークおよび超伝導磁石コイル装置を備える本発明の磁石構造の回路図である。
【図２】電源としてのフラックスポンプを備える本発明の磁石構造の回路図である。
【図３】電源としてのフラックスポンプおよび本発明のネットワークを２つ備える本発明の磁石構造の回路図である。
【図４】スイッチを具備する本発明のネットワークの回路図である。
【図５】超伝導電流リミッタを具備する本発明のネットワークの回路図である。
【符号の説明】
【００５８】
ＡＤ１、ＡＤ２  第１ネットワークの反電源側接続点
ＡＤ１’、ＡＤ２’  第２ネットワークの反電源側接続点
ＡＤ３、ＡＤ４  第１ネットワークの電源側接続点
ＡＤ３’、ＡＤ４’  第２ネットワークの電源側接続点
Ｄ１、Ｄ１’、Ｄ１”  第１ネットワーク
Ｄ２  第２ネットワーク
Ｉ１、Ｉ２  電源電流
Ｉ０  電流路Ｐでの電流
Ｌ１  第１ネットワークのインダクタンス
Ｌ２  第２ネットワークのインダクタンス
Ｌｍ  超伝導コイル
Ｍ  磁石コイル装置
Ｐ  電流路
ＰＳ、ＰＳ’  電源
Ｒ  磁石コイル装置の抵抗
Ｒ１  第１ネットワークの抵抗
Ｒ２  第２ネットワークの抵抗
Ｓ１  フラックスポンプのスイッチ
Ｓ２、Ｓ３  ネットワークのスイッチ
ＣＬ  超伝導電流リミッタ
【図１】
2006313914.tif 000007
【図２】
2006313914.tif 000008
【図３】
2006313914.tif 000009
【図４】
2006313914.tif 000010
【図５】
2006313914.tif 000011
【外国語明細書】
2006313914000001.pdf
2006313914000002.pdf
2006313914000003.pdf
2006313914000004.pdf