(57)【要約】永久磁石は、永久磁石材料で形成された円柱を備える。該円柱は、径方向の同軸上に並んだ磁気コア部と磁気被覆部とを備える。磁気コア部は、磁気被覆部の内側に取り付けられている。磁気コア部の磁化方向は、軸方向であり、磁気被覆部の磁化方向は、一方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化している。磁石を利用したＭＲＩで用いる磁気装置と永久磁石および磁気装置の製造方法とを提供する。永久磁石を用いることで、ＭＲＩで用いる磁気装置により生じる動作範囲の磁化強度は０．５−０．６Ｔよりも大きくなる。
2008545492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石物質で形成された円柱を備える永久磁石であって、
前記円柱は、径方向に磁気コア部と磁気被覆部とを備え、
前記磁気コア部と前記磁気被覆部とは、同軸上に配してあり、
前記磁気コア部は、前記磁気被覆部の内部に密接して取り付けてあり、
前記磁気コア部の磁化方向は、前記円柱の軸方向であり、
前記磁気被覆部の磁化方向は、一方の端部が前記磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部が前記磁気コア部の磁化方向に直角な方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化していること
を特徴とする永久磁石。
【請求項２】
前記磁気コア部の形状が、円柱形、円筒形、多角柱形、または中空多角柱形から選択された一つであることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【請求項３】
前記磁気コア部の高さに対する直径の比率が、１〜５であることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【請求項４】
前記磁気コア部の半径に対する前記磁気被覆部の肉厚の比率が、１０％〜８０％であることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【請求項５】
前記磁気被覆部の高さに対する肉厚の比率が、０．０５〜２であることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【請求項６】
前記磁気被覆部は、軸方向に複数の磁気層を備えることを特徴とする請求項１に記載の永久磁石。
【請求項７】
前記磁気被覆部が備えるそれぞれの前記磁気層は、周辺に複数の磁気片を備えることを特徴とする請求項６に記載の永久磁石。
【請求項８】
磁気ヨークと上部永久磁石と下部永久磁石と上側柱部と下側柱部とを備え、ＭＲＩに使用する磁気装置であって、
前記上部永久磁石および前記下部永久磁石はそれぞれ、永久磁石物質により形成された円柱を備え、
該円柱は、径方向に磁気コア部と磁気被覆部とを備え、
前記磁気コア部と前記被覆部とは同軸上に配してあり、
前記磁気被覆部は前記磁気コア部の内側に密接して取り付けてあり、
前記磁気コア部の磁化方向は、前記円柱の軸方向であり、
前記磁気被覆部の磁化方向は、一方の端部が前記磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部が前記磁気コア部の磁化方向に直角な方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化し、
前記上部永久磁石における磁気コア部の磁化方向は、軸方向に下向きであり、
前記磁気被覆部の上側端部の磁化方向は、軸方向に下向きであり、
前記磁気被覆部の下側端部の磁化方向は、径方向に内向きであり、
前記下部永久磁石における磁気コア部の磁化方向は、軸方向に下向きであり、
前記磁気被覆部の上側端部の磁化方向は、径方向に外向きであり、
前記磁気被覆部の下側端部の磁化方向は、軸方向に下向きであること
を特徴とする磁気装置。
【請求項９】
前記磁気被覆部は、軸方向に複数の磁気層を備えることを特徴とする請求項８に記載の磁気装置。
【請求項１０】
前記磁気被覆部が備えるそれぞれの前記磁気層は、周辺に複数の磁気片を備えることを特徴とする請求項９に記載の磁気装置。
【請求項１１】
前記上側柱部は、径方向に柱コア部と柱被覆部とを備え、
前記柱コア部と前記柱被覆部とは同軸上に配してあり、
前記柱コア部は前記柱被覆部の内側に密接に取り付けてあり、
前記柱被覆部の磁化方向は、径方向に内向きであり、
前記下側柱部は、径方向に柱コア部と柱被覆部とを備え、
前記柱コア部と前記柱被覆部とは同軸上に配してあり、
前記柱コア部は前記柱被覆部の内側に取り付けてあり、
前記柱被覆部の磁化方向は、径方向に外向きであること
を特徴とする請求項８に記載の磁気装置。
【請求項１２】
前記柱被覆部は、周辺に複数の磁気片を備えることを特徴とする請求項１１に記載の磁気装置。
【請求項１３】
軸方向に沿う磁化方向を有する磁気コア部を形成するステップと、
磁気被覆部を形成するステップと、
磁気被覆部の磁化方向を、一方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化するように、前記磁気コア部を前記磁気被覆部の内部に密接して取り付けるステップと
を備えることを特徴とする永久磁石の製造方法。
【請求項１４】
前記磁気被覆部は、軸方向に複数の磁気層を備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記磁気被覆部が備える前記磁気層はそれぞれ、周辺に複数の磁気片を備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
上部永久磁石および下部永久磁石をそれぞれ、磁気ヨークの上側端部および下側端部に取り付けるステップと、上側柱部および下側柱部をそれぞれ、上部永久磁石および下部永久磁石の向かいあう端部に取り付けるステップとを含むＭＲＩに使用する磁気装置の製造方法において、
上部永久磁石および下部永久磁石はそれぞれ、永久磁石物質で形成された円柱を備え、
該円柱は、径方向に磁気コア部と磁気被覆部とを備え、
前記磁気コア部と前記被覆部とは同軸上に配してあり、
前記磁気コア部は前記磁気被覆部の内側に密接して取り付けてあり、
前記磁気コア部の磁化方向は、前記円柱の軸方向であり、
前記磁気被覆部の磁化方向は、一方の端部の磁化方向が前記磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が前記磁気コア部の磁化方向に直角な方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化し、
前記上部永久磁石における磁気コア部の磁化方向は、軸方向に下向きであり、
磁気被覆部の上側端部の磁化方向は、軸方向に下向きであり、
下側端部の磁化方向は、径方向に内向きであり、
前記下部永久磁石における磁気コア部の磁化方向は、軸方向に下向きであり、
磁気被覆部の上側端部の磁化方向は、径方向に外向きであり、
下側端部の磁化方向は、軸方向に下向きであること
を特徴とする磁気装置の製造方法。
【請求項１７】
前記磁気被覆部は、軸方向に複数の磁気層を備えることを特徴とする請求項１６に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記磁気被覆部が備える前記磁気層はそれぞれ、周辺に複数の磁気片を備えることを特徴とする請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記上側柱部は、径方向に柱コア部と柱被覆部とを備え、
前記柱コア部と前記柱被覆部とは同軸上に配してあり、
前記柱コア部は前記柱被覆部の内側に密接に取り付けてあり、
前記柱被覆部の磁化方向は、径方向に内向きであり、
前記下側柱部は、径方向に柱コア部と柱被覆部とを備え、
前記柱コア部と前記柱被覆部とは同軸上に配してあり、
前記柱コア部は前記柱被覆部の内側に取り付けてあり、
前記柱被覆部の磁化方向は、径方向に外向きであること
を特徴とする請求項１６に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記柱部は、周辺に複数の磁気片を備えることを特徴とする請求項１９に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石と、ＭＲＩで使用するための前記永久磁石を備えた磁気装置と、前記永久磁石およびＭＲＩで使用するための磁気装置の製造方法に関する。
本願は３５U.S.C.§１１９に基づき、中国特許出願２００５１００７５１８５．３号、２００５１００７７３９２．２号および２００６１００５７２９１．３号から優先権主張し、それぞれの開示内容は引例により全体としてここに組み込まれている。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴映像（ＭＲＩ）装置は、１９８０年代から実用的な医学画像診断装置として用いられており、現在では、早期ガンおよびその他の病気を発見および診断するために利用される最も進歩した画像診断装置の一つとなっている。
【０００３】
ＭＲＩの操作原理を以下に説明する。特別に配列された磁場内に、人体を置く。人体中の水素原子核は、ラジオ周波数磁場パルスにより励起される。そのとき、その励起により水素原子が共鳴し、エネルギを吸収する。ラジオ周波数パルスの照射を止めた後、ある特定周波数のラジオ信号が水素原子から放出される。同時に、吸収されたエネルギが放出される。これらの信号が人体の外部の受信器により記録され、コンピュータにより処理され、画像が得られる。
【０００４】
ＭＲＩの主要構成は、磁場を発生する磁気装置である。明瞭で現実に近い画像を獲得して、患者の病気を正確に診断するために、ＭＲＩの磁気装置は、均一的に分布して、十分な強度の磁場を動作範囲に発生させることが求められている。
【０００５】
ＭＲＩは、機能と画像の質に基づいて、高磁場タイプ（動作範囲の磁化強度が３Ｔよりも大きい）、中磁場タイプ（動作範囲の磁化強度が１＋０．５Ｔ）および低磁場タイプ（動作範囲の磁化強度が０．４Ｔ未満）に分類される。動作範囲の磁化強度が強ければ強いほど、ノイズに対して信号の比率が大きくなる。結果として、より多くの情報を含む明瞭な画像が得られる。高磁場タイプ及び中磁場タイプのＭＲＩは、低磁場タイプのＭＲＩと比べて、かなり進歩している。
【０００６】
現在、ＭＲＩの磁気装置にしばしば利用される磁石は、超伝導磁石と永久磁石とを含んでいる。超伝導磁石は高磁場を発生させることができる。しかしながら、超伝導磁石は複雑な構造であり、製造費用が高価である。前記の理由により、超伝導磁石を利用したＭＲＩはとても高価であり、稼動及び整備の費用が高価である。永久磁石を利用したＭＲＩはこれらの欠点がないが、超伝導磁石を利用したＭＲＩの性能に近づけるためには、動作範囲の磁場の強度を高めなければならない。
【０００７】
図１は、永久磁石を利用した従来のＭＲＩで使用するための磁気装置に関する略図であり、図２ａ乃至図２ｄは図１で使用した永久磁石の概略を示す図である。
【０００８】
図１に示すように、永久磁石を利用した既存のＭＲＩで使用するための磁気装置は、磁気ヨーク１、上部永久磁石２、下部永久磁石３、上側柱部４および下側柱部５を含んでいる。上部永久磁石２および下部永久磁石３はそれぞれ、磁気ヨーク１の上側の端部および下側の端部に対向して取り付けてある。上側柱部４および下側柱部５はそれぞれ、上部永久磁石２の端部の表面および下部永久磁石３の端部の表面に配してある。上側柱部４と下側柱部５との間には、空隙が存在する。図１の上部永久磁石２（または下部永久磁石３）に記載された矢印は、磁石の磁化方向を示してあり、空隙６に記載された矢印は、動作範囲に生じた磁場の向きを示してある。
【０００９】
図２ａ乃至図２ｄで示すように、従来のＭＲＩで使用するための磁気装置では、永久磁石２が同じ磁化方向を持つ永久磁石物質により構成されており、たとえば、円柱、円筒、多角柱、および中空多角柱のように、一体化した円柱形状を備える。それぞれの磁石に記載された矢印が示すように、永久磁石物質の磁化方向は、その円柱形状の軸に対して平行である。
【００１０】
図１に記載のＭＲＩで使用するための磁気装置は、Ｃ字型に開口した構造を有する。さらに、従来技術として、４本柱構造および２本柱構造などのような、ＭＲＩで使用するための磁気装置のその他の構造がいくつか知られている。これらの磁気装置は、非特許文献１に詳細に記載されている。
【００１１】
ＭＲＩで使用するための磁気装置の動作範囲の磁化強度は、従来技術では、わずか０．４Ｔのみか、それ未満の値であった。したがって、このＭＲＩは低磁場タイプに属する。一般的に、中磁場タイプ及び高磁場タイプのＭＲＩは、超伝導磁石を必要とした。それゆえ、永久磁石を利用したＭＲＩは、安価で、好機があり、構造は比較的単純である。しかしながら、永久磁石が生じる磁化強度は低い。もし動作範囲に、より大きな磁化強度が必要な場合は、極めて多い量の永久磁石物質が使用される。結果として、永久磁石および永久磁石を利用したＭＲＩは、極めて重たいものとなる。たとえば、動作範囲に１＋０．５Ｔの磁化強度（中磁場タイプＭＲＩに対して標準的な強度）が必要な場合、６−１２トンの永久磁石が必要である。それゆえ、従来技術では、永久磁石を用いた中磁場タイプＭＲＩは存在しなかった。旧来の永久磁石を用いたＭＲＩは磁化強度が低いため、ノイズに対する信号の比率が小さく、高速のパルス系列を実行することができない。したがって、超伝導磁石を用いたＭＲＩと比べて、画像の鮮明度が低く、得られる情報の質が低く、得られる情報の量が少ない。
【００１２】
さらに、永久磁石とMRIで使用するための磁気装置とは、多くの特許文献で開示されている。たとえば、特許文献１は、MRIで使用するための磁場発生装置を開示している。特許文献２は、磁気共鳴映像システムに用いる磁気装置を開示している。特許文献３は、遮断磁気柱を用いないC字型に開口した磁気共鳴永久磁石を開示している。特許文献４は、完全に開口した磁気共鳴映像装置を開示している。特許文献５は、磁気共鳴映像システムに用いる永久磁石装置を開示している。特許文献６は、２本柱構造を有し、C字型に開口した永久磁石磁気共鳴磁石を開示している。特許文献７は、磁気共鳴映像装置を形成するために磁場を発生させる磁石部分を組み立てる方法を開示している。特許文献８は、十分に開口した磁気共鳴映像装置に利用するものであり、薄型シート状磁場を有する主要な磁気本体を開示している。
【非特許文献１】エム・ティー・ブラーディンガーブロック（M. T. Vlaardingerbroek）、ジェイ・エイ・デンボア（J. A. den Boer）著、「マグネチック  リソナンス  イメイジング（MAGNETIC RESONANCE IMAGING）」、第２版、「アイイーイーイー  トランザクションズ  オブ  アプライド  スーパーコンダクティビティ（IEEE TRANSACTIONS OF APPLIED SUPERCONDUCTIVITY）」、２００４年６月、１４巻、２号、１章、１．３．１節
【特許文献１】中国特許出願公開第１１１６３１１号明細書
【特許文献２】中国特許出願公開第２４０４１３号明細書
【特許文献３】中国特許出願公開第２４３０６９８号明細書
【特許文献４】中国特許出願公開第１３７１０００号明細書
【特許文献５】中国特許出願公開第１４００４７３号明細書
【特許文献６】中国特許出願公開第２５４２２２５号明細書
【特許文献７】中国特許出願公開第１４９１６１３号明細書
【特許文献８】中国特許出願公開第１５８８５８２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図１で示されたＭＲＩのように、上記の文献で開示された永久磁石およびＭＲＩ装置は、動作範囲の磁化強度がとても低いため（わずか０．４Ｔ又はそれ未満）、中磁場タイプまたは高磁場タイプのＭＲＩには利用することができないという欠点を含んでいる。それゆえ、開口程度と永久磁石物質の消費量と磁石の主要な大きさ及び総重量とを全て変えないで、動作範囲に高い磁化強度を有するＭＲＩ用の永久磁石を実現するために、どのようにして永久磁石の磁化強度を高めるのか、従来技術では知られていない。
【００１４】
本発明の第１の目的は、動作範囲に強い磁場を発生させることができる永久磁石を提供することである。
【００１５】
本発明の第２の目的は、動作範囲に強い磁場を発生させることができる永久磁石を備え、ＭＲＩで使用するための磁気装置を提供することである。
【００１６】
本発明の第３の目的は、永久磁石の製造方法を提供することである。
【００１７】
本発明の第４の目的は、永久磁石を用いたＭＲＩで使用するための磁気装置の形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１発明は、永久磁石物質により形成される円柱を含み、前記円柱は径方向に沿って磁気コア部と磁気被覆部とを備え、前記磁気コア部と前記磁気被覆部とは同軸上に配され、前記磁気コア部は前記磁気被覆部の内部に取り付けられ、前記磁気コア部の磁化方向は軸方向であり、前記磁気被覆部の磁化方向は、一方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化している永久磁石を提供する。
【００１９】
本発明の第２発明は、磁気ヨークと、上部永久磁石と、下部永久磁石と、上側柱部と、下側柱部とを備え、上部永久磁石は永久磁石物質で形成された円柱を含み、円柱は径方向に磁気コア部と磁気被覆部とを有し、前記磁気コア部と前記磁気被覆部とは同軸上に配してあり、前記磁気コア部は前記磁気被覆部の内部に取り付けられ、前記磁気被覆部の磁化方向は、一方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化し、磁化被覆部の上側端部の磁化方向は、軸方向であり、下側端部の磁化方向は、径方向に内向きであり、下部永久磁石は、永久磁石物質により形成された円柱を含み、前記円柱は径方向に磁気コア部と磁化被覆部とを備え、前記磁気コア部と前記磁気被覆部とは同軸上に配され、前記磁気コア部は前記磁気被覆部の内部に取り付けられ、前記磁気被覆部の磁化方向は、一方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化し、磁化被覆部の上側端部の磁化方向は、径方向に沿い外向きであり、下側端部の磁化方向は軸方向である永久磁石を用いた、ＭＲＩで使用するための磁気装置を提供する。
【００２０】
本発明の第３発明は、軸方向を向いた磁化方向を備える磁気コア部を形成するステップと、磁気被覆部を構成するステップと、磁気被覆部の磁化方向が、一方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化するように、前記磁気コア部を前記磁気被覆部の内部に密接して取り付けるステップとを含む永久磁石を製造する方法を提供する。
【００２１】
本発明の第４発明は、磁気装置は磁気ヨークと、上部永久磁石と、下部永久磁石と、上側柱部と、下側柱部とを備え、軸方向で下方を向いた磁化方向を備える磁気コア部を形成するステップと、磁気被覆部を形成するステップと、前記磁気被覆部の磁化方向が、一方の端部の磁化方向が前記磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が前記磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化し、前記磁気被覆部の上側端部の磁化方向が軸方向に沿い下向きであり、前記磁気被覆部の下側端部の磁化方向が径方向に沿い内向きになるように、前記磁気コア部を前記磁気被覆部の内部に密接して取り付けるステップとを含む前記上部永久磁石を形成する方法と、軸方向で下方に向いた磁化方向を備える磁気コア部を形成するステップと、磁気被覆部を形成するステップと、前記磁気被覆部の磁化方向が、一方の端部の磁化方向が前記磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が前記磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化し、前記磁気被覆部の上側端部の磁化方向が径方向で外向きであり、前記磁気被覆部の下側端部の磁化方向が軸方向に沿い下向きになるように、前記磁気コア部を前記磁気被覆部の内部に密接して取り付けるステップとを含む前記下部永久磁石を形成する方法とを備える、永久磁石を用いたＭＲＩで使用するための磁気装置の形成方法を提供する。
【００２２】
前記上側柱部は、径方向に柱コア部と柱被覆部とを有し、前記柱コア部と柱被覆部とは、同軸上に配してあり、柱コア部は柱被覆部の内部に密接して取り付けられ、柱被覆部の磁化方向は径方向に内向きである。前記下側柱部は、径方向に柱コア部と柱被覆部とを有し、前記柱コア部と柱被覆部とは、同軸上に配してあり、柱コア部は柱被覆部の内部に取り付けられ、柱被覆部の磁化方向は径方向に外向きである。
【発明の効果】
【００２３】
上記の本発明の技術的解決法により、従来技術で用いられる永久磁石と実質的に同じ大きさ及び形の永久磁石を用いた場合でさえ、本発明に係る永久磁石は、従来技術より強い磁場を実現することができる。永久磁石の潜在能力は、本発明中で十分に利用されている。本発明の永久磁石により生じる動作範囲での磁化強度は、０．５−０．６Ｔよりも大きくなり、永久磁石を中磁場タイプのＭＲＩに利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の本質および具体的な実施の形態を、図を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００２５】
本発明の第１の目的は、図３ａ乃至図３ｌに示すように、永久磁石物質で形成された円柱を含み、該円柱は径方向に沿い磁気コア部２１と磁気被覆部２２とを備え、磁気コア部２１と磁気被覆部２２とが同軸上に配されている永久磁石を提供することである。磁気コア部２１は磁気被覆部２２の内部に取り付けられている。磁気コア部２１の磁化方向は軸方向である。磁気被覆部２２の磁化方向は、一方の端部の磁化方向が磁気コア部２１の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部２１の磁化方向に直交する方向に、前記円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化している。
【００２６】
図３ｅ乃至図３ｌはそれぞれ、永久磁石の磁気コア部２１と磁気被覆部２２との磁化方向の複数の配置形式を示す図であり、点線の矢印は磁気コア部２１の磁化方向を示してあり、実線の矢印は磁気被覆部２２の磁化方向を示してある。
【００２７】
図３ｅ乃至図３ｈ中の磁気コア部２１の磁化方向は、磁気被覆部２２の一方の端部の磁化方向と同一方向である。図に示すように、磁気コア部２１の磁化方向は軸方向に下向きである。磁気被覆部２２の一方の端部の磁化方向もまた、軸方向に下向きであるが、磁気被覆部２２の他方の端部の磁化方向は、径方向である。磁気被覆部２２の磁化方向は、段階的に漸次、一方の端部から他方の端部に向かうに従い、軸方向に下向きから径方向へと変化している。
【００２８】
図３ｇ乃至図３ｈ中の磁気コア部２１の磁化方向は、磁気被覆部２２の一方の端部の磁化方向に対して逆方向を向いている。図に示すように、磁気コア部２１の磁化方向は軸方向に下向きであるが、磁気被覆部２２の一方の端部の磁化方向は、軸方向に上向きである。磁気被覆部２２の他方の端部の磁化方向は、径方向を向いている。磁気被覆部２２の磁化方向は、段階的に漸次、一方の端部から他方の端部に向かうに従い、軸方向に上向きから径方向へと変化している。
【００２９】
図３ｅ乃至図３ｌに示すように、磁気コア部２１の磁化方向と磁気被覆部２２の磁化方向との間の配列形式には、多数の異なる配列形式が存在する。
【００３０】
図３ｅに示すように、磁気コア部２１の磁化方向は軸方向に下向きであり、Ｚは磁気コア部の軸を示す。磁気被覆部２２の上側端部の磁化方向は、軸方向に下向きであり、磁気被覆部２２の下側端部の磁化方向は、径方向に外向きである。磁気被覆部２２の磁化方向は、上側端部から下側端部に向かい、段階的に漸次変化している。換言すれば、磁気被覆部の上側端部の磁化方向は、軸方向に下向きであり、磁気被覆部の上側端部より少し下側の部分の磁化方向は、僅かに外側を向いている。すなわち、下側にいけばいくほど磁化方向は外側を向き、最終的に、その部分が下側端部に達したとき、磁化方向は完全に径方向に外向きとなる。磁化被覆部２２の磁化方向は、段階的に漸次、上側端部から下側端部に向かうに従い、軸方向に下向きから径方向に外向きへと変化する。すなわち徐々に変化する。
【００３１】
図３ｆに示すように、永久磁石は実質的に図３ｅに示されている永久磁石と同じであるが、磁気被覆部２２の下側端部の磁化方向が径方向に内向きである点が異なる。つまり、磁気被覆部２２の磁化方向が、上側端部から下側端部に向かうに従い、軸方向に下向きから径方向に内向きへと、徐々に変化する点が異なる。
【００３２】
図３ｇに示すように、永久磁石は実質的に図３ｅに示されている永久磁石と同じであるが、磁気被覆部２２の上側端部の磁化方向が径方向に外向きである点が異なる。つまり、磁気被覆部２２の磁化方向が、上側端部から下側端部に向かうに従い、径方向に外向きから軸方向に下向きへと、徐々に変化する点が異なる。
【００３３】
図３ｈに示すように、永久磁石は実質的に図３ｅに示されている永久磁石と同じであるが、磁気被覆部２２の上側端部の磁化方向が径方向に内向きである点が異なる。つまり、磁気被覆部２２の磁化方向が、上側端部から下側端部に向かうに従い、径方向に内向きから軸方向に下向きへと、徐々に変化する点が異なる。
【００３４】
図３ｉ乃至図３ｌに示すように、永久磁石は実質的に図３ｅ乃至図３ｈに示す永久磁石と同じであるが、磁化被覆部２２の一方の端部における軸方向に沿う磁化方向が、磁気コア部２１における軸方向に沿う磁化方向とは逆向きである点が異なる。つまり、磁気コア部２１の磁化方向が軸方向に下向きである場合は、磁気被覆部２２の一方の端部における軸方向に沿う磁化方向は、軸方向に上向きになる。
【００３５】
本発明に関して、磁気コア部２１および磁気被覆部２２の形状に関する特別な制限はない。磁気コア部２１は、例えば、円柱、円筒、多角柱、等辺多角柱、中空多角柱、等辺中空多角柱、楕円形の円柱、および変則的な断面を有するその他の円柱といった、通常の形状または変則的な形状であってもよい。磁気被覆部２２は、例えば、円柱型の覆い、多角形の覆い、等辺多角形の覆い、楕円形の円柱型の覆い、および変則的な断面を有するその他の円柱型の覆いなどの、通常の形状または変則的な形状であってもよい。図３ａ乃至図３ｄは、本発明に係る永久磁石の形状の実例をいくつか示している。
【００３６】
図３ａに示すように、磁気コア部２１は円柱に形成されており、磁気被覆部２２は、樽型に形成されている。磁気コア部２１は、磁気被覆部２２の内部に取り付けられる。明確にするために、図面中には、磁気コア部２１と磁気被覆部２２との間に隙間があるように描かれているが、実際の製品では、磁気コア部２１は、磁気被覆部２２の内部に密接して取り付けられている。
【００３７】
図３ｂに示す永久磁石について、図３ａに示す永久磁石との唯一の違いは、磁気コア部２１が円筒に形成されている点であり、換言すれば、磁気コア部２１の中央に、直通穴部２１０が形成されている。
【００３８】
図３ｃに示すように、磁気コア部２１は、多角柱に形成されており、磁気被覆部２２も多角柱の覆いの形状に形成されている。磁気コア部２１は、磁気被覆部２２の内部に密接して取り付けられる。
【００３９】
図３ｄに示す永久磁石について、図３ｃに示す永久磁石との唯一の違いは、磁気コア部２１の中央に直通穴部２１０が形成されており、直通穴部２１０は軸方向に貫通している点である。
【００４０】
図３ｃおよび図３ｄに示すように、前記多角柱および／または前記多角柱の覆いは、等辺多角柱および／または等辺多角中の覆いであってもよい。
【００４１】
さらに、磁気コア部２１の外側の角柱表面と磁気被覆部２２の外側の角柱表面との形状は同じ形状であってもよいし（図３ａ乃至図３ｄ参照）、異なる形状であってもよい（図示せず）。例えば、磁気コア部２１は円柱であり、磁気被覆部２２の内側の角柱表面は円柱型であるが、外側の角柱表面の形状が多角柱であってもよいし、楕円などであってもよい。当業者は、必要に応じてそれぞれいかなる角柱形状を有するものであっても、磁気コア部と磁気被覆部とを結合することが可能である。
【００４２】
本発明において、磁気コア部２１と磁気被覆部２２とは同じ永久磁石物質から作られてもよいし、異なる永久磁石物質から作られてもよい。永久磁石物質は、例えば、ネオジム鉄ホウ素焼結永久磁石、希土類ボンド永久磁石、希土類コバルト物質、フェライト永久磁石などといった、知られているすべての永久磁石物質から選択することができる。
【００４３】
永久磁石の性能を最適化するために、磁気コア部と磁気被覆部との寸法は、以下の要件を満たすことが望ましい。例えば、磁気コア部の高さに対する直径の比率が、１〜５であり、好ましくは、３．４〜４であり、磁気被覆部の厚さが１０％〜８０％であり、好ましくは、５０％〜５５％であり、磁気被覆部の高さに対する厚さの比が０．０５〜２であり、好ましくは１．５〜１．７であることが望ましい。
【００４４】
磁気被覆部２２は、図４ａ乃至図４ｄに示されるように、本発明の好ましい実施の形態に従い、軸方向に複数の磁気層２２１を含んでいてもよい。この構造を用いると、磁気被覆部２２の上側端部から磁気被覆部２２の下側端部に向かうに従い、軸方向に沿った磁化方向から径方向に沿った磁化方向へと徐々に変化させること、すなわち磁気被覆部２２の磁化方向を段階的に変化させることが極めて容易になる。さらに、段階的に変化させるための一段階の大きさは、それぞれ異なる厚さ（厚さが零の層を含む）を有す磁気層で、異なる磁石物質を利用した磁気層を選択することにより制御することができる。
【００４５】
図面に示すように、すべての磁気層２２１は環状の覆いの形状に形成されている。換言すれば磁気層２２１は、磁気コア部２１の軸に対して垂直であり、見かけ上、一連の薄切り平面から構成される。磁気被覆部２２の異なる磁気層２２１は、同じ寸法であってもよいし、異なる寸法であってもよい。言い換えれば、異なる磁気層２２１の高さは同じであってもよいし、異なってもよい。ある磁気層の厚さは、ある状況下では零であってもよい。
【００４６】
本発明に係る磁気被覆部２２の磁気層２２１は、寸法、数、材料に関する特別な制限がない。例えば、それぞれの磁気層の高さは、磁気被覆部の高さの０％〜３０％であり、好ましくは１０％〜２０％であり、磁気層の数は１〜１０であり、好ましくは５〜６であり、それぞれの磁気層の材料は、同じ材料またはお互いに異なる材料であってもよく、ネオジム鉄ホウ素焼結永久磁石、希土類ボンド永久磁石、希土類コバルト物質、フェライト永久磁石などから選択してもよい。
【００４７】
図４ｅは、本発明に係る永久磁石の概略断面図であり、点線の矢印は磁気コア部２１の磁化方向を示し、実線の矢印はそれぞれの磁気層２２１の磁化方向を示している。
【００４８】
図４ｅに示すように、それぞれの磁気層２２１は個々の磁化方向を有し、最上部の磁気層から最下部の磁気層に向かい、磁化方向が段階的に漸次変化する。それゆえ、異なる磁化方向を有する数々の磁気層２２１を連続して積み重ねることにより、磁気被覆部２２において上側端部の磁化方向から下側端部の磁化方向への段階的な変化を実現することが便利になる。
【００４９】
磁気被覆部２２のそれぞれの磁気層２２１は、図５ａ乃至図５ｄに示す本発明の他の好ましい実施例に従い、周辺に複数の磁気片を備えてもよい。この構造は、磁気被覆部２２の上側端部の軸方向に沿う磁化方向から磁気被覆部２２の下側端部の径方向に沿う磁化方向への段階的な変化を実現すること、すなわち磁化方向の段階的な変化を実現することをさらに便利にする。
【００５０】
図面に示すように、それぞれの磁気片２２２は、磁気コア部２１の軸を通過する一連の薄切り平面によって分離されている。それぞれの磁気層２２１の磁気片２２２は、同じ寸法であってもよいし、異なる寸法であってもよいし、すべての磁気層２２１のすべての磁気片２２２が同じ寸法であってもよいし、異なる寸法であってもよい。
【００５１】
本発明に係る磁気片２２２は、寸法、数および材料に関する特別な制限がない。例えば、それぞれの磁気層の磁気片の数は、１６〜６４であり、好ましくは１６〜３２であり、それぞれの磁気層の磁気片は、軸方向に位置を合わせて配置されてもよいし、位置を合わせずに配置されてもよく、それぞれの磁気片の材料は同じであってもよく、それぞれ異なってもよい。
【００５２】
図５ｅは、磁気被覆部２２内にある磁気片の縦方向の列を示す概略図であり、Ｚは永久磁石の軸を示し、点線の矢印は磁気コア部の磁化方向を示し、実線の矢印は磁気片２２２の磁化方向を示す。それぞれの磁気片２２２は、それぞれ独自の磁化方向を有する。それぞれの磁気片を一緒にして連続して積み重ねることにより、磁気コア部の磁化方向と関連して磁気片の列が有する磁化方向の段階的な変化を実現することは、大変便利であり、したがって、磁気コア部２１の磁化方向に関連して磁気被覆部２２が有する磁化方向の段階的な変化を実現することは、極めて便利である。
【００５３】
本発明の第２の目的は、図６に示すように、ＭＲＩで使用するための磁気装置を提供することである。磁気装置は、磁気ヨーク１、上部永久磁石２、下部永久磁石３、上側柱部４および下側柱部５とを備える。
【００５４】
上部永久磁石２は、永久磁石物質で形成された円柱を備える。円柱は、径方向に磁気コア部２１と磁気被覆部２２とを有し、磁気コア部２１と磁気被覆部２２とは同軸上に配してある。磁気コア部２１は、磁気被覆部２２の内部に密接して取り付けられている。磁気コア部２１の磁化方向は、軸方向に下向きであり、磁気被覆部２２の磁化方向は、一方の端部の磁化方向が磁気コア部２１の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部２１の磁化方向に垂直な方向に、円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化する。磁気被覆部２２の上側端部が有する磁化方向は、軸方向に下向きであり、磁気被覆部の下側端部が有する磁化方向は、径方向に内向きである。
【００５５】
下部永久磁石３は、永久磁石物質で形成された円柱を備える。円柱は、径方向に磁気コア部３１と磁気被覆部３２とを有し、磁気コア部３１と磁気被覆部３２とは同軸上に配してある。磁気コア部３１は、磁気被覆部３２の内部に密接して取り付けられている。磁気コア部３１の磁化方向は、軸方向に下向きであり、磁気被覆部３２の磁化方向は、一方の端部の磁化方向が磁気コア部３１の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁化コア部３１の磁化方向に垂直な方向に、円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化する。磁気被覆部３２の上側端部が有する磁化方向は、径方向に外向きであり、磁気被覆部の下側端部が有する磁化方向は、軸方向に下向きである。
【００５６】
図６に示すＭＲＩで使用するための磁気装置は、本発明にかかるＭＲＩで使用するための磁気装置の実施例の一つである。前記装置は、図１に示された磁気装置を基にして改良されたものである。改良点は、本発明にかかる永久磁石にある。
【００５７】
さらに、図１で示されたＭＲＩで使用するための磁気装置の構造は、従来技術でしばしば用いられる構造の一種を示したものに過ぎず、それゆえ、本発明は図６で示された特別な構造に制限されるものではなく、本発明の背景技術で引用した各文献に開示されているような、従来技術における他のいかなる適当な構造をも採用することが可能であることに留意すべきである。
【００５８】
本発明に係るＭＲＩで使用するための磁気装置は、図６に示されたある構造の例を参照して、詳細に説明する。
【００５９】
ＭＲＩで使用するための磁気装置において、磁気ヨーク１は磁極の磁束の経路として機能し、磁石全体の枠としても機能する。
【００６０】
磁気ヨーク１は当業者に知られている。例えば、磁気ヨーク１の材料は、炭素鋼またはエンジニアリング純鉄であってもよいし、その構造はＣ字型の形状または従来技術で知られているその他の形状であってもよい。単一の構造であってもよいし、組み立てられた構造であってもよい。例えば、ヨーク板などといった、いくつかの補助的な部材を備えていてもよい。
【００６１】
上部永久磁石２および下部永久磁石３は、本発明の第１の目的に係る永久磁石であってもよい。
【００６２】
図１および図２ａ乃至図２ｄに戻ると、旧来のＭＲＩで使用するための磁気装置では、上部永久磁石２と下部永久磁石３との磁化方向が、軸方向に対して平行であるため、上部永久磁石２および下部永久磁石３により生じる磁束の一部のみが、空隙６を通過し、磁束のその残りの部分は、空隙６を迂回して、それによって磁石の周囲表面から逃れる。それゆえ、動作範囲にあたる空隙６の磁化強度は、一般的に０．４Ｔより高くならない。
【００６３】
したがって、本発明に従い、空隙６における磁化強度を増加するために、上述したような改良を永久磁石で使用するための構造に行ない、改良した永久磁石を磁気装置に使用している。結果として、空隙６における磁化強度を０．５〜０．６Ｔにすることが可能となる。原理は、本発明に係る永久磁石において、磁気コア部により生じる磁束の漏出を、磁気被覆部の磁化方向により効果的に抑制し、動作範囲の磁化強度、つまり空隙６における磁化強度をこのように効果的に増加させるということである。
【００６４】
上側柱部４および下側柱部５は、従来技術で知られているいかなる種類の柱部であってもよく、その材料および構造もまた従来技術で知られている。一般的に、上側柱部は、空隙に面するシャツ縁部と造形面とを含み、下側柱部もまた空隙に面するシャツ縁部と造形面とを含む。上側柱部４および下側柱部５の材料は、炭素鋼、エンジニアリング純鉄およびこれらの物質とシリコン鋼板とを組み合わせた材料またはこれらの物質と鉄をベースにしたナノメートルの結晶とを組み合わせた材料から選択してもよい。
【００６５】
図７ａおよび図７ｂに示すように、本発明の好ましい実施例に関して、本発明に係るＭＲＩで使用するための磁気装置において、上側柱部４は、同軸上に配してある柱コア部４１と柱被覆部４２とを径方向に備える。柱コア部４１は、柱被覆部４２の内部に取り付けられている。柱被覆部４２の磁化方向は、径方向に内側を向いている。換言すれば、柱被覆部４２の磁化方向は、上部永久磁石２が有する一番下の磁気層２２２の磁化方向と一致する。下側柱部５は、同軸上に配してある柱コア部５１と柱被覆部５２とを径方向に備える。柱コア部５１は、柱被覆部５２の内部に取り付けられている。柱被覆部５２の磁化方向は、径方向に外側を向いている。換言すれば、柱被覆部５２の磁化方向は、下部永久磁石３が有する一番上の磁気層３２２の磁化方向と一致する。
【００６６】
柱コア部の材料は、炭素鋼、エンジニアリング純鉄およびこれらの物質とシリコン鋼板とを組み合わせた材料またはこれらの物質と鉄をベースにしたナノメートルの結晶とを組み合わせた材料などでから洗濯してもよい。柱被覆部に用いる材料の選択範囲は、磁気被覆部に用いる材料の選択範囲と同じであってもよい。
【００６７】
本発明に係る柱部を利用することにより、柱部にある柱被覆部が磁気コア部２１により生じる磁束の漏出を効果的に抑制することができるため、動作範囲の磁化強度、つまり、空隙６における磁化強度は、効果的に増加する。
【００６８】
図８に示すように、好ましくは、柱被覆部は周辺に複数の磁気片４２０を備える。それぞれの磁気片４２０の寸法、数および材料などは、磁気層２２が有する磁気片２２１の寸法、数および材料などと同様であり、それぞれ上記の永久磁石の柱被覆部と結合している。上側部分の磁気片は、下側部分の磁気片と対応していてもよい。
【００６９】
上側柱部４および下側柱部５は次のように機能する。柱コア部は、永久磁石円柱における局部的な磁気性能の偏りを平均化することができる。したがって、動作範囲の磁化強度は、柱コア部のシャツ型縁部によって、実質的に平均化される。柱部４、５の形状は、一般的に、スカート状縁部を有する円板である。
【００７０】
本発明の第３の目的に従い、永久磁石の製造方法を提供する。方法は、磁化方向が軸方向である磁気コア部２１を形成するステップと、磁気被覆部２２を形成するステップと、磁気被覆部の磁化方向が、一方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化するように、磁気コア部２１を磁気被覆部２２の内部に密接して取り付けるステップとを含む。
【００７１】
磁気コア部２１は市販のものを利用することができ、または永久磁石材料から作ることができる。例えば、磁気コア部２１は、所望の形状を形成するように永久磁石物質を結合および接着を施した後、永久磁石材料を軽切削または輪郭切削するステップにより製造することができる。
【００７２】
磁気片２２２はそれぞれ、磁気被覆部での位置に依存し、ある特定の磁化方向を有している。磁気片の製造方法は一般的に２種類存在する。１つ目の方法は、磁石材料工場に磁石材料を注文するときに、未加工の磁気片の磁化方向を簡単に指定して、切削、輪郭の切削および接着により、所望の磁気片を形成するステップを含む。もう一つの方法は、同じある一つの仕様を付して未加工の磁気片を磁石材料工場に注文し、切削、結合、輪郭の切削、全体の切削および接着により、多種の仕様を有する所望の磁気片を形成するステップを含む。
【００７３】
磁気コア部は、小さなブロックを接着するステップと、それぞれの磁気片を対応する指定された位置に各層毎に挿入するステップと、磁気コア部および磁気被覆部を結合するステップとにより形成される。挿入するステップの間、小さな磁気ブロックおよび磁気片の供給は、手動によりまたは空圧により、機械的剛性を十分に有するロボットアームが行なう。
【００７４】
本発明の第４の目的に従い、ＭＲＩで使用するための磁気装置の製造方法を提供する。磁気装置は、磁気ヨーク１、上部永久磁石２、下部永久磁石３、上側柱部４および下側柱部５を備える。
【００７５】
上部永久磁石２の形成方法は、磁化方向が軸方向に下向きである磁気コア部２１を形成するステップと、磁気被覆部２２を形成するステップと、磁気被覆部の磁化方向が、一方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化するように、磁気コア部２１を磁気被覆部２２の内部に密接して取り付けるステップとを含む。磁気被覆部の上側端部の磁化方向は、軸方向に下向きであり、下側端部の磁化方向は径方向に内向きである。
【００７６】
さらに、下部永久磁石３の形成方法は、磁化方向が軸方向に下向きである磁気コア部３１を形成するステップと、磁気被覆部３２を形成するステップと、磁気被覆部の磁化方向が、一方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に平行な方向から、他方の端部の磁化方向が磁気コア部の磁化方向に直交する方向に、円柱の軸方向に沿い段階的に漸次変化するように、磁気コア部３１を磁気被覆部３２の内部に密接して取り付けるステップとを含む。磁気被覆部の上側端部の磁化方向は、径方向に外向きであり、下側端部の磁化方向は軸方向に下向きである。
【００７７】
上部永久磁石および下部永久磁石の製造方法は、本発明の第３の目的における永久磁石の製造方法であってもよい（詳細な説明について、永久磁石の製造方法を参照）。
【００７８】
上側柱部および下側柱部は、周辺に柱コア部および柱被覆部を含む。柱コア部の製造方法は一般的に、柱被覆部を構成する磁気片をロボットアームにより所望の位置へ供給するステップと、それらの磁気片を固定するステップとを含む。柱被覆部の製造方法は一般的に、数値制御工作機械により実行される。
【００７９】
柱被覆部は、周辺に複数の磁気片を含む構成でもよい。これらの磁気片の製造方法は、上記永久磁石における磁気片の製造方法と同じであってもよい。
【００８０】
磁気装置の部材間の接続関係および接続方法は、従来技術で知られているため、ここでは詳細に述べない。
【００８１】
本発明の利点は、実施形態および比較例により、以下で更に説明される。
【００８２】
（実施例）
ステップ１では、ネオジム鉄ホウ素焼結物質を利用し、磁化方向が軸方向に下向きである円柱型磁気コア部を製造する。磁気コア部は、高さが２５ｃｍであり、直径が８０ｃｍである。
【００８３】
ステップ２では、ネオジム鉄ホウ素焼結物質を利用し、グループ毎に同じ磁気片を製造する。グループの数は５個であり、それぞれのグループは８個の磁気片を有している。それぞれの磁気片の高さは５ｃｍであり、肉厚は２０ｃｍである。すべての磁気片の磁化方向は以下のように指定する。グループ１の磁気片の磁化方向は、軸方向に下向きであり、グループ２の磁気片の磁化方向は、磁気片の軸方向に対して２５度内側に傾いており、グループ３の磁気片の磁化方向は、磁気片の軸方向に対して５０度内側に傾いており、グループ４の磁気片の磁化方向は、磁気片の軸方向に対して７５度内側に傾いており、グループ５の磁気片の磁化方向は、磁気片の磁化方向に対して９０度内側に、言い換えれば径方向に内向きに傾いている。
【００８４】
ステップ３では、それぞれのグループが有する８個の磁気片を、ロボットアームにより、周囲の所望の位置に供給して、磁気層を形成する輪に接続して、そして磁気片から構成される５個の磁気層を、磁化方向がゆっくりと軸方向に下向きから径方向に内向きに変化する一連の磁化方向に従い、磁気コア部の上部から下部へ取り付けて、第１の永久磁石を形成する。
【００８５】
ステップ４では、ネオジム鉄ホウ素焼結物質を利用し、磁化方向が軸方向に下向きである円柱型磁気コア部を製造する。磁気コア部は、高さが２５ｃｍであり、直径が８０ｃｍである。
【００８６】
ステップ５では、ネオジム鉄ホウ素焼結物質を利用し、グループ毎に同じ磁気片を製造する。グループの数は５個であり、それぞれのグループは８個の磁気片を有している。それぞれの磁気片の高さは５ｃｍであり、肉厚は２０ｃｍである。すべての磁気片の磁化方向は以下のように指定する。グループ１の磁気片の磁化方向は、軸方向に下向きであり、グループ２の磁気片の磁化方向は、磁気片の軸方向に対して２５度外側に傾いており、グループ３の磁気片の磁化方向は、磁気片の軸方向に対して５０度外側に傾いており、グループ４の磁気片の磁化方向は、磁気片の軸方向に対して７５度外側に傾いており、グループ５の磁気片の磁化方向は、磁気片の磁化方向に対して９０度外側に、言い換えれば径方向に外向きに傾いている。
【００８７】
ステップ６では、それぞれのグループが有する８個の磁気片を、ロボットアームにより、周囲の所望の位置に供給して、磁気層を形成する輪に接続して、そして磁気片から構成される５個の磁気層を、磁化方向がゆっくりと径方向に外向きから軸方向に下向きに変化する一連の磁化方向に従い、磁気コア部の上部から下部へ取り付けて、第２の永久磁石を形成する。
【００８８】
ステップ７では、エンジニアリング純鉄を利用し、磁化方向が軸方向に下向きである円柱型柱コア部を製造する。柱コア部は、高さが１０ｃｍであり、直径が８０ｃｍである。
【００８９】
ステップ８では、ネオジム鉄ホウ素焼結物質を利用し、磁化方向が径方向に内向きである８個の同じ磁気片を製造する。磁気片は、高さが１０ｃｍであり、径方向の長さが２０ｃｍである。
【００９０】
ステップ９では、上記のように製造した８個の磁気片を、ロボットアームにより、周辺を取り巻く柱被覆部を構成するように所望の位置に供給して、そしてステップ１で製造した柱コア部を磁気被覆部の内側に取り付けて、第１の柱部を形成する。
【００９１】
ステップ１０では、エンジニアリング純鉄を利用し、磁化方向が軸方向に下向きである円柱型柱コア部を製造する。柱コア部は、高さが１０ｃｍであり、直径が８０ｃｍである。
【００９２】
ステップ１１では、ネオジム鉄ホウ素焼結物質を利用し、磁化方向が径方向に外向きである８個の同じ磁気片を製造する。磁気片は、高さが１０ｃｍであり、径方向の長さが２０ｃｍである。
【００９３】
ステップ１２では、上記のように製造した８個の磁気片を、ロボットアームにより、周辺を取り巻く柱被覆部を構成するように所望の位置に供給して、そしてステップ１で製造した柱コア部を磁気被覆部の内側に取り付けて、第２の柱部を形成する。
【００９４】
ステップ１３では、第１柱部および第２柱部をそれぞれ、第１永久磁石および第２永久磁石の向かいあう端面に取り付けて、空隙における磁化強度の試験を行ない、結果として０．５Ｔの磁化強度を得る。
【００９５】
（比較例）
ＭＲＩで使用するための磁気装置において、一列型（材料はネオジム鉄ホウ素焼結であり、高さが２５ｃｍであり、直径が１２０ｃｍ）である旧来の永久磁石および旧来の一つの円板柱部（材料はエンジニアリング純鉄であり、高さが１０ｃｍであり、直径が１２０ｃｍ）が使用されている。比較例において柱部は、上部永久磁石および下部永久磁石の向かいあう端面にそれぞれ取り付けられている。空隙における磁化強度の試験が行われるとき、結果として得られる磁化強度は０．３７Ｔである。
【００９６】
したがって、上記のデータで示したように、本発明に係る構造を利用することにより、磁気漏出が十分に抑制されるため、永久磁石物質の最も高い磁気効率が得られる。旧来の永久磁石と比較すると、磁石の開口度と磁石物質の総重量と磁石の総重量および全体の寸法とを実質的に変更しないときでさえ、本発明における動作範囲の磁化強度は非常に増強される。
【００９７】
本発明は、特定の実施例に対して説明されているが、内容は制限されない。なぜなら、本発明の精神および範囲から離れることなく、さまざまな実施例、変更および修正を行なってもよいということは明白であり、そのような均等な実施例がこの発明の範囲に含まれると理解されるからである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】従来技術による永久磁石を備え、ＭＲＩで使用するための磁気装置の略図である。
【図２ａ】図１で利用される永久磁石の概略を示す図である。
【図２ｂ】図１で利用される永久磁石の概略を示す図である。
【図２ｃ】図１で利用される永久磁石の概略を示す図である。
【図２ｄ】図１で利用される永久磁石の概略を示す図である。
【図３ａ】本発明に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図３ｂ】本発明に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図３ｃ】本発明に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図３ｄ】本発明に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図３ｅ】磁化方向を示してある本発明の永久磁石の概略断面図である。
【図３ｈ】磁化方向を示してある本発明の永久磁石の概略断面図である。
【図３ｉ】磁化方向を示してある本発明の永久磁石の概略断面図である。
【図３ｊ】磁化方向を示してある本発明の永久磁石の概略断面図である。
【図３ｋ】磁化方向を示してある本発明の永久磁石の概略断面図である。
【図３ｌ】磁化方向を示してある本発明の永久磁石の概略断面図である。
【図４ａ】本発明の第１の実施の形態に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図４ｂ】本発明の第１の実施の形態に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図４ｃ】本発明の第１の実施の形態に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図４ｄ】本発明の第１の実施の形態に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図４ｅ】本発明の第１の実施の形態に係る永久磁石が有する一連の磁気片を示す概略断面図であり、磁化方向が示してある。
【図５ａ】本発明の第２の実施の形態に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図５ｂ】本発明の第２の実施の形態に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図５ｃ】本発明の第２の実施の形態に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図５ｄ】本発明の第２の実施の形態に係る永久磁石の概略を示す図である。
【図５ｅ】本発明の第２の実施の形態に係る永久磁石が有する一連の磁気片を示す部分概略図であり、磁化方向が示してある。
【図６】本発明に係るＭＲＩで使用するための磁気装置の概略図であり、本発明に係る永久磁石を使用している。
【図７ａ】図６で使用される柱部の実施の形態を示す概略図である。
【図７ｂ】図６で使用される柱部の実施の形態を示す概略図である。
【図８】図６で使用される柱部について、別の実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  磁気ヨーク
２  上部永久磁石
３  下部永久磁石
４  上側柱部
５  下側柱部
６  空隙
２１、３１  磁気コア部
２２、３２  磁気被覆部
２１０、３１０  直通穴部
２２１、３２１  磁気層
２２２、３２２  磁気片
４１、５１  柱コア部
４２、５２  柱被覆部
４２０、５２０  磁気片
【図１】
2008545492.tif 000003
【図２ａ】
2008545492.tif 000004
【図２ｂ】
2008545492.tif 000005
【図２ｃ】
2008545492.tif 000006
【図２ｄ】
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【図３ａ】
2008545492.tif 000008
【図３ｂ】
2008545492.tif 000009
【図３ｃ】
2008545492.tif 000010
【図３ｄ】
2008545492.tif 000011
【図３ｅ】
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【図３ｆ】
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【図３ｇ】
2008545492.tif 000014
【図３ｈ】
2008545492.tif 000015
【図３ｉ】
2008545492.tif 000016
【図３ｊ】
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【図３ｋ】
2008545492.tif 000018
【図３ｌ】
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【図４ａ】
2008545492.tif 000020
【図４ｂ】
2008545492.tif 000021
【図４ｃ】
2008545492.tif 000022
【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年12月7日(2007.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図３ｉ乃至図３ｌ中の磁気コア部２１の磁化方向は、磁気被覆部２２の一方の端部の磁化方向に対して逆方向を向いている。図に示すように、磁気コア部２１の磁化方向は軸方向に下向きであるが、磁気被覆部２２の一方の端部の磁化方向は、軸方向に上向きである。磁気被覆部２２の他方の端部の磁化方向は、径方向を向いている。磁気被覆部２２の磁化方向は、段階的に漸次、一方の端部から他方の端部に向かうに従い、軸方向に上向きから径方向へと変化している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
図８に示すように、好ましくは、柱被覆部は周辺に複数の磁気片４２０を備える。それぞれの磁気片４２０の寸法、数および材料などは、磁気層２２が有する磁気片２２２の寸法、数および材料などと同様であり、それぞれ上記の永久磁石の柱被覆部と結合している。上側部分の磁気片は、下側部分の磁気片と対応していてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
ステップ９では、上記のように製造した８個の磁気片を、ロボットアームにより、周辺を取り巻く柱被覆部を構成するように所望の位置に供給して、そしてステップ７で製造した柱コア部を柱被覆部の内側に取り付けて、第１の柱部を形成する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
ステップ１２では、上記のように製造した８個の磁気片を、ロボットアームにより、周辺を取り巻く柱被覆部を構成するように所望の位置に供給して、そしてステップ７で製造した柱コア部を柱被覆部の内側に取り付けて、第２の柱部を形成する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７ａ】
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【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７ｂ】
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【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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【国際調査報告】
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