(57)【要約】【課題】使用位置に強い磁場を提供することが可能であり、更に、停電等により冷凍機が停止しても、長時間超電導状態を維持することができる磁場発生器を提供する。【解決手段】本発明の磁場発生器は、超電導磁場を発生する超電導バルク体と、固体窒素を収納するための冷媒槽と、高温超電導バルク体及び冷媒槽を収容する真空容器と、冷媒槽を冷却する冷却ヘッドを有する冷凍機と、を有する。超電導バルク体は真空容器の壁に沿って配置されている。冷凍機の冷却ヘッドと冷媒槽は互いに熱的に接触している。冷媒槽と超電導バルク体は互いに熱的に接触している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導磁場を発生する超電導体と、固体窒素を収納するための冷媒槽と、上記高温超電導体及び上記冷媒槽を収容する真空容器と、上記冷媒槽を冷却する冷却ヘッドを有する冷凍機と、を有し、
上記超電導体は上記真空容器の壁に沿って配置され、上記冷凍機の冷却ヘッドと上記冷媒槽は互いに熱的に接触し、上記冷媒槽と上記超電導体は互いに熱的に接触していることを特徴とする磁場発生器。
【請求項２】
請求項１記載の磁場発生器において、
上記超電導体及び上記冷媒槽は、断熱材によって囲まれていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項３】
請求項１記載の磁場発生器において、
上記超電導体は、熱伝導率が高い材料によって形成された熱伝導板によって囲まれていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項４】
請求項１記載の磁場発生器において、
上記真空容器にはベローズが形成され、該ベローズを伸縮させることによって、上記真空容器の壁と上記超電導体の間の距離を調整することができるように構成されていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項５】
請求項１記載の磁場発生器において、
上記冷凍機は取り外し可能に構成されていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項６】
請求項５記載の磁場発生器において、
上記真空容器に形成された孔と上記冷媒槽を接続する冷凍機ポートが設けられ、上記冷凍機の冷却ヘッドは、上記真空容器の孔から上記冷凍機ポートを通って上記冷媒槽まで延びていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項７】
請求項５記載の磁場発生器において、
上記冷凍機の冷却ヘッドの先端には冷却部材が設けられ、該冷却部材は上記冷媒槽に熱的に接触していることを特徴とする磁場発生器。
【請求項８】
請求項７記載の磁場発生器において、
上記冷凍機の冷却ヘッドの冷却部材にはテーパ面が形成され、上記冷媒槽にはテーパ面を有する孔が形成され、上記冷凍機の冷却ヘッドの冷却部材のテーパ面は上記冷媒槽の孔のテーパ面に熱的に接触していることを特徴とする磁場発生器。
【請求項９】
請求項７記載の磁場発生器において、
上記冷凍機の冷却ヘッドの冷却部材にはテーパ面が形成され、上記冷媒槽にはテーパ面を有する係合部が形成され、上記冷凍機の冷却ヘッドの冷却部材のテーパ面は上記冷媒槽の係合部のテーパ面に熱的に接触していることを特徴とする磁場発生器。
【請求項１０】
請求項６記載の磁場発生器において、
上記冷凍機ポートには窒素が充填されていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項１１】
請求項１記載の磁場発生器において、
上記超電導体は、イットリウム系酸化物超電導体、ビスマス系酸化物超電導体、タリウム系酸化物超電導体、及び、サマリウム及びガドリニウムを含む希土類を含む希土類系酸化物超電導体を含む比較的高温の臨界温度を有する酸化物超電導体、あるいはMgB2を含む超電導体によってバルク状又はコイル状に形成されていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項１２】
請求項２記載の磁場発生器において、
上記断熱材は、金属箔と樹脂製シートとの積層体によって構成されていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項１３】
請求項１記載の磁場発生器において、
上記超電導体は複数の超電導バルク体を含み、上記複数の超電導バルク体のうちの少なくとも一つが上記冷媒槽の内側に設置され、他の超電導バルク体が上記冷媒槽の外側に配置されていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項１４】
超電導磁場を発生する超電導バルク体と、固体窒素を収納するための冷媒槽と、上記超電導バルク体及び上記冷媒槽を収容する真空容器と、上記冷媒槽を冷却する冷却ヘッドを有する冷凍機と、を有する磁場発生器の着磁方法において、
上記超電導バルク体が磁場の中心に配置されるように着磁用磁場を発生させることと、
上記冷媒槽に液体窒素を注入することと、
上記冷凍機を運転することによって上記液体窒素を固体窒素に変化させることと、
上記超電導バルク体が臨界温度以下の温度になったとき、上記着磁用磁場を消磁させ、上記超電導バルク体に磁力を保持させることと、
を含む磁場発生器の着磁方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の磁場発生器の着磁方法において、
上記着磁用磁場は、超電導コイルに電流を流すことによって発生させることを特徴とする磁場発生器の着磁方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の磁場発生器の着磁方法において、
上記着磁用磁場の強度は、５〜15Ｔであることを特徴とする磁場発生器の着磁方法。
【請求項１７】
請求項１記載の磁場発生器において、
上記冷媒槽は、上記冷凍機の冷却ヘッドに熱的に接触している冷凍機取り付け用のフランジと、上記超電導体に熱的に接触している磁石側のフランジと、上記冷凍機取り付け用のフランジと上記磁石側のフランジを接続する円筒部材と、上記冷凍機取り付け用のフランジに熱的に接触し上記円筒部材内に収納されている冷凍機側の熱伝導棒と、上記磁石側のフランジに熱的に接触し上記円筒部材内に収納されている磁石側の熱伝導棒と、を有し、上記２つの熱伝導棒の一方の熱伝導棒は円筒状に形成され他方の熱伝導棒は上記一方の熱伝導棒に挿入される円柱状に形成されていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項１８】
請求項１７記載の磁場発生器において、上記２つのフランジ及び上記２つの熱伝導棒は高熱伝導材によって形成され、上記円筒部材は低熱伝導材によって形成されていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項１９】
請求項１７記載の磁場発生器において、上記２つの熱伝導棒のうちの円筒状に形成されている熱伝導棒の周囲にはフィンが設けられていることを特徴とする磁場発生器。
【請求項２０】
請求項１７記載の磁場発生器において、上記２つの熱伝導棒のうちの円筒状に形成されている熱伝導棒には孔が設けられていることを特徴とする磁場発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場を発生する磁場発生器に関し、特に、超電導磁石を用いた磁場発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ（magnetic Resonance Imaging）装置では超電導磁石が用いられる。超電導磁石は、液体ヘリウムによって極低温に保持される。液体ヘリウムは、冷凍機によって常に蒸発温度以下の温度に冷却されている。
【０００３】
ＭＲＩ装置は、停電になっても正常に機能するように構成されている。病院には、停電に備えてバックアップ電源が設けられている。更に、冷凍機が停止しても、液体ヘリウムの熱容量によって、超電導磁石の温度上昇は阻止される。従って、停電により冷凍機が停止しても、約２〜３日間以上は、超電導磁石は超電導状態を維持することができる。
【０００４】
特許文献１には、超電導コイル（超電導磁石）を用いたオープン型ＭＲＩ装置が記載されている。このＭＲＩ装置では、液体ヘリウム容器を熱シールドによって囲み、更に、それを真空容器によって囲むように構成されている。
【０００５】
近年、高温超電導材の開発が進んでおり、高温超電導の線材で電磁石コイルを製作することが可能となっている。高温超電導材は、NbTi等金属系超電導材よりも臨界温度が高いため、液体窒素による冷却、又は、冷凍機による直接冷却によって、超電導状態を保持することが可能である。更に、高温超電導材は、高価で取り扱いの困難な液体ヘリウムを使用する必要が無い利点がある。しかしながら、超電導磁石では、低温であるほど、高い臨界電流値を得ることができる。そのため、液体窒素の温度である77Ｋより低い温度を利用したい要望は多い。
【０００６】
特許文献２には、高温超電導コイル（超電導磁石）を用いた冷却構造物が記載されている。この冷却構造物では、冷凍機によって高温超電導コイル（超電導磁石）を直接冷却するとともに、冷凍機による寒冷を利用して固体窒素を生成させる。特許文献２に記載された例では、冷凍機が停止した場合には、固体窒素を利用して高温超電導コイルの温度上昇を抑制する。固体窒素は、他の金属等と比較して重量あたりの比熱が大きいため、装置全体を軽量とすることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開2005-116956号公報
【特許文献２】特開2002-208512号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
超電導磁石（超電導コイル）を使用するＭＲＩ装置では、患者の位置において、強い磁場を生成する必要がある。例えば、特許文献１に記載されたオープン型ＭＲＩ装置では、上下の超電導磁石の間の距離は小さいほうがよい。しかしながら、上下の超電導磁石の間には、患者が配置されるための十分な大きさの空間が必要である。従って、上下の超電導磁石の間の距離は所定の寸法より小さくすることができない。
【０００９】
さらに特許文献２で示した構造では、停電や故障により冷凍機が停止した場合に、冷凍機自体から逆流する侵入熱によって超電導磁石（超電導コイル）の温度が上昇する可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は、使用位置に強い磁場を提供することが可能であり、更に、停電等により冷凍機が停止しても、長時間超電導状態を維持することができる磁場発生器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の磁場発生器は、超電導磁場を発生する超電導バルク体と、固体窒素を収納するための冷媒槽と、高温超電導バルク体及び冷媒槽を収容する真空容器と、冷媒槽を冷却する冷却ヘッドを有する冷凍機と、を有する。
【００１２】
超電導バルク体は真空容器の壁に沿って配置されている。冷凍機の冷却ヘッドと冷媒槽は互いに熱的に接触している。冷媒槽と超電導バルク体は互いに熱的に接触している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の磁場発生器によると、使用位置に強い磁場を提供することが可能であり、更に、停電等により冷凍機が停止しても、長時間超電導状態を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１を参照して本発明による磁場発生器の第１の例を説明する。本例の磁場発生器は、磁気誘導式ＤＤＳ（ドラッグデリバリーシステム）用の磁場発生器である。磁気誘導式ＤＤＳでは、磁性微粒子に薬剤を付加したもの（磁性薬剤と称する）を患者の体内に注入する。磁気力を利用して、磁性薬剤を患部に誘導することにより、患部における薬剤濃度を高める。こうして、患者体内に注入する薬剤量を増加させることなしに患部における薬剤の濃度を高めることができる。
【００１５】
磁気誘導式ＤＤＳでは、患者体の磁性薬剤を誘導するための高磁場、又は、高磁気勾配を発生する磁場発生器が必要である。
【００１６】
本例の磁場発生器は、内部が真空に排気された真空容器１００と、超電導磁場を発生する超電導磁石である高温超電導バルク体１２０と、固体窒素１１１を収納する冷媒槽１１０と、冷媒槽１１０を冷却する冷凍機１３０とを有する。真空容器１００は、内部が高真空に保持されている密閉容器である。真空容器１００の内側には、断熱材１５１、１５２が設けられている。高温超電導バルク体１２０、及び、冷媒槽１１０は、断熱材１５１の内側に配置されている。
【００１７】
高温超電導バルク体１２０は、超電導磁石となるバルク体であればよく、典型的には、酸化物超電導体等の比較的高温の臨界温度を有する超電導体である。酸化物超電導体には、Ｙ1Ｂａ2Ｃｕ3Ｏ7-Y（０≦Ｙ＜１）等のイットリウム系酸化物超電導体、Ｂｉ2Ｓｒ2Ｃａ1Ｃｕ2Ｏ8-Y、Ｂｉ2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10-X、（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ1Ｃｕ2Ｏ8-X、（Ｂｉ，Ｐｂ）2Ｓｒ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10-X（０≦Ｘ＜１）等のビスマス系酸化物超電導体、Ｔｌ1Ｂａ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ9-X、Ｔｌ2Ｂａ2Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10-Z（０≦Ｚ＜１）等のタリウム系酸化物超電導体、ＲＥ（Ｓｍ，Ｇｄ）−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ等の希土類系酸化物超電導体などがある。本発明の効果は、上記超電導バルク体を用いたときに最も有効であるが、上記酸化物超電導体を含むコイルや、比較的臨界温度の高いMgB2を含むコイルを用いてもよい。
【００１８】
高温超電導バルク体１２０と冷媒槽１１０は熱的に接触している。冷媒槽１１０の下半分とバルク体１２０の周囲は、高温超電導バルク体１２０と冷媒槽１１０の間の接触面を除いて、熱伝導板１６０によって覆われている。尚、熱的に接触しているとは、両者間で熱伝導可能な状態をいい、両者が物理的に直接接触している必要はない。
【００１９】
図１の例では、高温超電導バルク体１２０は、真空容器１００の底面に沿って配置されている。しかしながら、本発明の磁界発生器では、高温超電導バルク体１２０は、真空容器１００の壁面に沿って配置されていればよく、冷媒槽１１０と高温超電導バルク体１２０の配置は、図１の例に限定されるものではない。
【００２０】
例えば、図１の例では、冷媒槽１１０は高温超電導バルク体１２０の上に配置されている。即ち、縦型である。しかしながら、真空容器１００内にて、冷媒槽１１０を高温超電導バルク体１２０の横に配置した横型であってもよい。
【００２１】
冷凍機１３０は真空容器１００の上に設けられている。真空容器１００の上面１００ｂには孔１００ｃが設けられている。冷凍機１３０は、下端に突出する冷却ヘッド１３１を有する。冷却ヘッド１３１は、真空容器１００の上面の孔１００ｃを貫通し、真空容器内に延びており、その下端面は、冷媒槽１１０の上面に熱的に接触している。
【００２２】
こうして、冷凍機１３０によって冷媒槽１１０が冷却され、冷媒槽１１０内の固体窒素１１１は所定の温度に保持される。冷媒槽１１０の底面と高温超電導バルク体１２０の上面は熱的に接触しているから、高温超電導バルク体１２０は、固体窒素１１１によって、常に、冷却されている。
【００２３】
冷凍機１３０は、ＧＭ冷凍機であってもよいが、パルス管冷凍機でもよい。パルス管冷凍機は、振動が少なくメンテナンス周期を比較的長くすることが可能である。また、スターリング冷凍機やスターリング型のパルス管冷凍機は、コンプレッサが一体となっているため、磁場発生器を小型化することが可能である。
【００２４】
冷媒槽１１０の底面には温度センサ１６２が設けられている。冷媒槽１１０には、窒素供給ライン１０４が接続されている。窒素供給ライン１０４は、真空容器１００の外側まで延びており、その外端に弁１０５が設けられている。
【００２５】
窒素供給ライン１０４の弁１０５は逆止弁である。冷媒槽１１０の内部から真空容器１００の外部へのガスを通すが、その逆の方向のガスを通さない。更に、弁１０５は安全弁である。温度が上昇して、冷媒槽１１０内の液体窒素が蒸発し、冷媒槽１１０内の圧力が大気圧以上になったとき、窒素は、弁１０５を経由して真空容器１００の外部に放出される。逆に、低温になって、冷媒槽１１０内の圧力が負圧になったとき、弁を経由して真空容器１００の外部から冷媒槽１１０内に空気が入り込むことはない。
【００２６】
冷媒槽１１０は、銅、アルミニウム等の熱伝導率が比較的高い材料によって構成される。熱伝導板１６０は、熱伝導率が高く、熱放射率が低い銅、アルミニウム等によって構成される。しかしながら熱伝導板１６０は、厚さ方向の熱伝導を抑制するために、厚さ方向の熱伝導率が低く、面方向の熱伝導率が高い異方性熱伝導率を有する材料によって構成されてよい。このような材料として、熱伝導率が低い紙又は樹脂シートからなる内側層と熱伝導率が高い金属板からなる外側層を張り合わせて構成される２層構造のものでもよい。更に、カーボンシートを用いてもよい。カーボンシートを用いる場合は、表面の放射率を低減するために表面にアルミテープを貼り付けるか、又は、アルミ蒸着樹脂シートで覆うことにより軽量化を達成することもできる。
【００２７】
断熱材１５１、１５２は、金属箔と樹脂製シートの積層体によって構成してよい。例えば、表面にアルミ蒸着を施したポリエステル等の樹脂と、ポリエステルやポリプロピレン等のネットや不織布からなるスペーサを、多数積層して積層構造を有するように構成してよい。断熱材１５１、１５２の断熱機能を高めるには、積層する層の数を増やせばよい。しかしながら、層の数を増やすと、厚さが大きくなる。
【００２８】
高温超電導バルク体１２０と真空容器１００の底面１００ａの間に配置された断熱材１５２の厚さが大きくなると、真空容器１００の底面１００ａとバルク体１２０の間の距離が大きくなる。この場合、バルク体１２０が発生する磁場を有効に利用することができなくなるが、これについては後に詳細に説明する。
【００２９】
真空容器１００は常温であるが、固体窒素１１１及び高温超電導バルク体１２０は極低温である。しかしながら、真空容器１００と冷媒槽１１０の間には、真空空間、及び、断熱材１５１、１５２が配置されている。真空容器１００を経由して外から浸入した熱は、真空空間、及び、断熱材１５１によって遮断され、冷媒槽１１０には到達しない。真空容器１００と高温超電導バルク体１２０の間には、真空空間、断熱材１５１、１５２及び、熱伝導板１６０が配置されている。真空容器１００を経由して外から浸入した熱は、真空空間、及び、断熱材１５１、１５２によって遮断され、高温超電導バルク体１２０には到達しない。しかしながら、僅かな熱が、真空空間、及び、断熱材１５１、１５２を経由して熱伝導板１６０に到達しても、熱は熱伝導板１６０から冷媒槽１１０に伝熱する。熱伝導板１６０は熱放射率が低いから、熱伝導板１６０から高温超電導バルク体１２０の放射熱は殆ど無視できる。こうして、高温超電導バルク体１２０への伝熱量及び放熱量は殆ど無視できる量である。
【００３０】
従って、真空容器１００を経由して外から浸入した熱は、冷媒槽１１０に到達することはあっても、高温超電導バルク体１２０には到達しない。
【００３１】
本例の磁場発生器の動作を説明する。窒素供給ライン１０４を介して、冷媒槽１１０に液体窒素を注入する。冷媒槽１１０は、約30Ｋまで冷却された冷凍機１３０の冷却ヘッド１３１と熱的に接触している。そのため、液体窒素は、冷却されて固体窒素１１１となる。液体窒素と同時に、窒素よりも液化点の低いヘリウム、ネオン、水素等を封入してもよい。
【００３２】
停電等により、冷凍機１３０が停止すると、固体窒素１１１の熱容量によりバルク体１２０の温度上昇を緩和することが可能である。例えば、真空容器１００の壁を介して外部から浸入した熱は、固体窒素１１１の温度上昇に利用されるため、バルク体１２０の温度は上昇しない。更に、停止した冷凍機１３０を経由して冷媒槽１１０に逆流する熱は、冷媒槽１１０内の固体窒素の温度の上昇に利用される。従って、バルク体１２０の温度は上昇しない。こうして本発明によると、磁場発生器の外部から浸入した熱は、先ず断熱材１５１、１５２によって遮断される。断熱材１５１、１５２を通過した僅かな熱は、冷媒槽１１０に到達する。冷媒槽１１０と固体窒素１１１の間の熱抵抗は小さいため、冷媒槽１１０に到達した熱は、固体窒素１１１によって吸収される。固体窒素は、36Ｋ付近に比熱が大きくなる相転移点を有する。従って、固体窒素を、相転移点より低い温度に下げることにより固体窒素１１１の熱容量をより有効に利用することができる。
【００３３】
磁気誘導式ＤＤＳによって治療を行う位置は、磁場発生器の底面１００ａの外側の空間である。バルク体１２０の発生する磁場の強度はバルク体１２０から遠ざかると急激に減衰する。従って、治療位置にて強度が大きい磁場を得るには、治療位置をバルク体１２０からできるだけ近くに配置するのがよい。本例の磁場発生器では、バルク体１２０は、冷媒槽１１０の外側に配置されている。従って、磁場発生器の底部では、真空容器１００の底面１００aとバルク体１２０の間の距離を極めて小さくすることが可能である。治療位置は、バルク体１２０に近接した位置にある。こうして本例では、磁場発生器によって生成される超電導磁場を磁気誘導式ＤＤＳにて有効に利用することができる。
【００３４】
本例の磁場発生器では、真空容器１００にベローズ１０１と位置調節用ネジ１０３からなる位置調整手段が設けられている。これについては以下に説明する。
【００３５】
図２を参照して本例の磁場発生器に設けられた位置調整手段を説明する。位置調節手段は、ベローズ１０１と位置調節用ネジ１０３を有する。ベローズ１０１は真空容器１００の上部と下部の間の適当な位置に設けられている。ベローズ１０１の上側には、孔を有する板１０２ａが設けられ、ベローズ１０１の下側には、ネジ穴が設けられた板１０２ｂが設けられている。これらの板１０２ａ、１０２ｂは、真空容器１００の外壁に装着されている。位置調節用ネジ１０３は、上側の板１０２ａの孔を貫通し、下側の板１０２ｂのネジ穴に係合するように挿入されている。位置調節用ネジ１０３を回すことによって、２つの板１０２ａ、１０２ｂの間の距離は変化し、ベローズ１０１が伸縮する。ベローズ１０１が伸縮すると、真空容器１００の上面１００ｂと底面１００ａの間の距離が変化する。
【００３６】
真空容器１００の上面１００ｂと冷媒槽１１０の上面の間の距離は、冷凍機１３０の冷却ヘッド１３１の長さに等しく常に一定である。更に、冷媒槽１１０及びバルク体１２０は変形しないと仮定して、冷媒槽１１０の高さ及びバルク体１２０の高さは一定である。従って、真空容器１００の上面１００ｂとバルク体１２０の底面の間の距離は、常に、一定である。
【００３７】
真空容器１００の上面１００ｂと底面１００ａの間の距離が変化すると、真空容器１００の上面１００ｂとバルク体１２０の底面の間の距離は変化しないから、バルク体１２０の底面と真空容器１００の底面１００ａの間の隙間が変化する。バルク体１２０の底面と真空容器の底面１００ａの間の隙間が変化すると、そこに挿入された断熱材１５２の厚さが変化する。
【００３８】
断熱材１５２は、上述のように、積層構造からなり、隣接する層の間に空間が形成される。この空間によって断熱機能が向上する。断熱材１５２が圧縮された薄くなると、層間の空間が無くなり、隣接する層が互いに接触する。それによって、断熱機能が低下する。
【００３９】
本例の磁場発生器では、磁気誘導式ＤＤＳによる治療を行わないとき、図２Ａに示すように、位置調整手段によって、バルク体１２０の底面と真空容器の底面１００ａの間の隙間を大きくする。それによって、断熱材１５２の断熱性能を十分に確保することができる。磁気誘導式ＤＤＳによる治療を行うとき、図２Ｂに示すように、位置調整手段によって、バルク体１２０の底面と真空容器の底面１００ａの間の隙間を小さくする。それによって、断熱材１５２の断熱性能が多少は減少するが、治療位置をバルク体１２０に近づけることができる。従って、磁気誘導式ＤＤＳによって治療を行う位置では、バルク体１２０の発生する磁場を有効に利用することができる。
【００４０】
尚、治療時に断熱材１５２の断熱性能は多少低下するが、固体窒素１１１の熱容量によってバルク体１２０の温度上昇は抑制される。治療終了時に、位置調整手段によってバルク体１２０と真空容器の底面１００ａの間の距離を大きくすることによって、再度、断熱材１５２の断熱性能を回復させることができる。
【００４１】
本実施例では、ベローズを利用した位置調整手段を示したが、他の構造による位置調整手段、例えば冷凍機フランジの締め付けネジの締め付け力を調節することにより、フランジのシールに使われるＯリングのたわみ量を調節して位置調整を実施してもよく、同様な効果が得られる。
【００４２】
図２の例では、磁場発生器の底部にて、真空容器の底面１００ａが大気に露出している。しかしながら、真空容器の底面１００ａに、緩衝材を兼ねた例えば曲面を有する断熱材を設けてもよい。それによって、真空容器の底面１００ａを患者の体に接触させるとき、体温による伝熱を防止することができる。
【００４３】
更に、図示していないが、冷媒槽１１０の内壁に、内側に突出する一つまたは複数のフィンを設けてもよい。それによって、固体窒素１１１と冷媒槽１１０の間の伝熱面積が大きくなり、固体窒素１１１と冷媒槽１１０の間の伝熱量を増加させることができる。
【００４４】
図３を参照して磁場発生器を着磁する方法を説明する。図３は図１の磁場発生器１０に着磁装置２０を組み合わせた状態を示す。磁場発生器１０のバルク体１２０は着磁をすることによって磁場発生が可能となる。着磁装置２０は、磁場発生器毎に設ける必要は無く、複数台の磁場発生器に対して１台の着磁装置があれば十分である。１台の着磁装置を順番で使用すれば、複数の着磁装置の着磁が可能である。通常、着磁装置は、病院又は地域に少なくとも１つ設置してあればよい。
【００４５】
着磁装置２０は、円筒形状の超電導コイル２２０と、超電導コイル２２０を収容する真空断熱容器２００と、超電導コイル２２０を冷却する冷凍機２３０とを有する。超電導コイル２２０は、NbTi、Nb3Sn、MgB2等の超電導材によって構成されており、熱シールド２２１によって覆われている。冷凍機２３０は、例えば２段のＧＭ冷凍機であってよい。超電導コイル２２０は冷凍機２３０によって、例えば、約４Ｋまで冷却されて、超電導状態となる。超電導コイル２２０は、パワーリード２２２を介して供給された電流によって、５〜15Ｔ程度の磁場を発生させる。
【００４６】
通常、冷凍機２３０を連続運転し、超電導コイル２２０を超電導状態に保持する。磁場発生器を着磁するとき、磁場発生器を常温の状態で着磁装置２０に装着する。磁場発生器内のバルク体１２０は、超電導コイル２２０の円柱状の孔内にて、軸線方向に沿って、略中心位置は配置される。パワーリード２２２を介して超電導コイル２２０に所定の電流を印加することにより超電導磁場を発生させる。この磁場によって、バルク体１２０は着磁する。
【００４７】
次に、窒素供給ライン１０４を介して、磁場発生器の冷媒槽１１０に液体窒素を注入する。それによって、冷媒槽１１０及びバルク体１２０の温度は、一気に液体窒素温度77Ｋまで冷却する。窒素供給ライン１０４の弁１０５を閉じ、冷凍機１３０の起動する。冷凍機１３０によって、冷媒槽１１０の温度はさらに低下する。
【００４８】
冷媒槽１１０の温度が低下すると、液体窒素は、冷媒槽１１０の壁と接して部分から固化する。液体窒素は固体窒素となり、バルク体１２０の臨界温度以下である30〜35Ｋ程度まで冷却される。
【００４９】
次に、超電導コイル２２０への通電を停止し、着磁用の磁場を切断する。超電導コイル２２０への通電を停止しても、バルク体１２０の超電導状態が保持されている限り、バルク体１２０に生じた渦電流は流れ続ける。この渦電流によってバルク体１２０を通過する磁束が生じる。この磁束をトラップすることにより、バルク体１２０の周囲に磁場が形成される。この磁場は、バルク体１２０の超電導状態が保持される限り発生し続ける。
【００５０】
次に、冷凍機２３０の周波数を変化させ、又は、冷凍機２３０の封入圧力を増加して、冷凍能力を上げる。それによって、バルク体１２０の温度は更に低下させると、バルク体がトラップした磁場を安定的に保持することが可能である。冷凍機の冷凍能力を上げる代わりに、バルク体の近傍に予め配置した加熱ヒータを切断してもよい。又は、冷凍機によってバルク体が十分に冷却される前に、超電導コイル２２０への通電を停止し、冷凍機によってバルク体を十分に冷却させてもよい。これらの動作は、バルク体の近傍に設置した温度センサ１６２からの信号に基づいて行うため、着磁作業を効率的に実行することができる。
【００５１】
図４を参照して本発明による磁場発生器の第２の例を説明する。ここでは、本例の磁場発生器が、図１の第１の例と異なる部分について説明する。図１の第１の例では、冷凍機１３０は冷媒槽１１０に固定されていたが、本例では、冷凍機１３０は、冷媒槽１１０に取り外し可能に装着されている。冷媒槽１１０の上面にはテーパ１１３を有する孔１１２が設けられている。同様に、真空容器１００の上面１００ｂには孔１００ｃが設けられている。冷媒槽１１０の上面の孔１１２と真空容器の上面の孔１００ｃを接続するように、円筒状の冷凍機ポート１４０が設けられている。
【００５２】
冷媒槽１１０には、窒素供給ライン１０４が接続されている。窒素供給ライン１０４は、真空容器１００の外側まで延びており、その外端に弁１０５が設けられている。ポート１４０には、窒素供給ライン１４４が接続されている。窒素供給ライン１４４は、真空容器１００の外側まで延びており、その外端に弁１４５が設けられている。窒素供給ライン１４４を介してポート１４０に窒素が供給される。従って、ポート１４０内は窒素によって充填される。
【００５３】
冷凍機１３０は真空容器１００の上に設けられている。冷凍機１３０の冷却ヘッド１３１は、真空容器１００の上面１００ｂの孔１００ｃを貫通し、ポート１４０内に延びている。冷却ヘッド１３１の下端には冷却部材１３２が装着されている。この冷却部材１３２にはテーパが形成されている。冷却ヘッド１３１の下端の冷却部材１３２のリング状のテーパ面は、冷媒槽１１０の上面の孔１１２の円錐状のテーパ面１１３に熱的に接触している。
【００５４】
冷却部材１３２と冷媒槽１１０は、高熱伝導率の材料によって形成される。しかしながら、両者はテーパ面に熱的に接触しているため、熱膨張率が同一の材料で形成されることが望ましい。冷却部材１３２と冷媒槽１１０は同一の材料によって形成してよい。さらに、ポート１４０は、熱伝導率が低い材料によって形成される。これは、外部から進入した熱がポート１４０を経由して冷媒槽１１０に伝わるのを防止するためである。熱伝導率が低い材料として、ステンレス鋼、FRP等がある。しかしながら、ポート１４０は冷凍機１３０の冷却ヘッド１３１を支持している。従って、ポート１４０は、冷却ヘッド１３１と同一の材料によって形成してよい。
【００５５】
従って、ポート１４０は、冷凍機１３０の冷却ヘッド１３１と同一の材料である、ステンレス鋼によって形成されてよい。さらに、ポート１４０はベローズ形状が望ましい。
【００５６】
本例の磁場発生器では、冷却ヘッド１３１の下端の冷却部材１３２と冷媒槽１１０の上面の孔１１２が熱的に接触している。両者の接触面は、細いリング状のテーパ面である。冷媒槽１１０の内部は、この接触面によって密閉されている。冷凍機１３０の冷却部材１３２が冷却すると、ポート１４０内の窒素が固化し、冷却部材１３２と冷媒槽１１０の孔１１２の接触部に浸入する。それによって、冷却ヘッド１３１の下端の冷却部材１３２と冷媒槽１１０の上面の孔１１２の間の熱的接触が良好となり、更に、冷媒槽１１０の密閉性が向上する。こうして、冷媒槽１１０は冷凍機１３０によって冷却可能となる。同時に、冷凍機１３０によってポート１４０内が冷却され、窒素が固化すると、負圧となる。ポート１４０内は、最終的には、真空容器の真空度と同程度の真空度となる。そのため、ポート１４０は断熱機能を提供し、真空容器の上面又は上面の孔を介して外部から熱が進入することを防止する。
【００５７】
本例の磁場発生器では、冷凍機１３０を取り外すことが容易なため、冷凍機１３０のメンテナンスが容易となる。更に、着磁時に液体窒素を冷媒槽１１０に注入するとき、冷凍機１３０を取り外せば、ポート１４０及び冷媒槽１１０の上面の孔１１２を介して、冷媒槽１１０へ液体窒素を注入することができる。従って、液体窒素の充填作業が簡単且つ短時間で完了する。
【００５８】
窒素供給ライン１４４に設けられた弁１４５は、安全弁として機能する。停電等が原因でポート１４０の内部の温度が上昇したとき、ポート１４０内の窒素を大気へ逃がすことができる。本例でも、第１の例と同様に、位置調整手段を設けてよい。
【００５９】
更に、本例の磁場発生装置では、冷凍機が着脱式であるため、磁気誘導式ＤＤＳによる治療を行うときに、冷凍機１３０を除去した状態で使用してもよい。冷凍機１３０を取り外し、冷媒槽１１０の上面の孔１１２と真空容器１００の上面１００ｂの孔１００ｃを蓋によって密閉する。冷凍機１３０を除去しても、冷媒槽１１０内の固体窒素の熱容量によってバルク体１２０の温度上昇は抑制される。こうして本例の磁場発生装置では、冷凍機１３０の付いていない小型の磁場発生器として治療を実施することが可能となる。冷媒槽１１０に、窒素よりも液化点の低いヘリウムやネオンや水素等を、窒素と同時に封入してもよい。それによって、冷媒槽１１０の内圧を正圧にした状態で、固体窒素を生成することも可能である。この場合は、冷媒槽１１０への大気の流入の危険性が低くなり、冷凍機１３０を取り外す作業が容易になる。
【００６０】
図５を参照して本発明による磁場発生器の第３の例を説明する。ここでは、本例の磁場発生器が、図４の第２の例と異なる部分について説明する。図４の第２の例では、冷媒槽１１０の上面に孔が設けられているが、本例では、冷媒槽１１０の上面に孔が設けられていない。冷媒槽１１０の上面に、係合部１１５が設けられている。係合部１１５は、円錐状のテーパ面を有する。
【００６１】
冷媒槽１１０の上面の係合部１１５と真空容器１００の上面１００ｂの孔１００ｃを接続するように、円筒状の冷凍機ポート１４０が設けられている。
【００６２】
冷凍機１３０は、真空容器１００の上に設けられている。冷凍機１３０の冷却ヘッド１３１は、真空容器１００の上面１００ｂの孔１００ｃを貫通し、ポート１４０内に延びている。冷却ヘッド１３１の下端には冷却部材１３２が装着されている。この冷却部材１３２にはテーパが形成されている。冷却ヘッド１３１の下端の冷却部材１３２のリング状のテーパ面は、冷媒槽１１０の上面の係合部１１５の円錐状のテーパ面に熱的に接触している。
【００６３】
本例の磁場発生器では、冷凍機ポート１４０内に、窒素を充填する必要はない。即ち、ポート１４０は、大気の空気が充填された状態でもよい。しかしながら、ポート１４０内に、少量の水を注入し、冷却ヘッド１３１の下端の冷却部材１３２のリング状のテーパ面と、冷媒槽１１０の上面の係合部１１５の円錐状のテーパ面の間に氷を形成してもよい。こうして熱伝導率が高い氷によって、両者の熱接触を形成してよい。
【００６４】
本例の磁場発生器は、図４の第２の例と同様に、冷凍機１３０は取り外し可能である。係合部１１５は、冷媒槽１１０とは別個の部品として製造し、冷媒槽１１０の上面に溶接等によって接続する。冷凍機ポート１４０も同様に、冷媒槽１１０及び真空容器１００とは別個の部品として製造し、冷媒槽１１０及び真空容器１００に溶接等で接続する。本例の磁場発生器では、冷媒槽１１０と冷凍機ポート１４０の構造が簡素化され、製造が簡単となる利点を有する。
【００６５】
図６を参照して、本発明による磁場発生器を用いたＭＲＩ（核磁気共鳴イメージング装置）装置を説明する。本例のＭＲＩ装置では、磁場発生器の高温超電導バルク体を超電導磁石として用いる。
【００６６】
本例のＭＲＩ装置は、外側壁１００Ａと内側壁１００Ｂを有する真空容器１００を有する。真空容器の外側壁１００Ａと内側壁１００Ｂの間の空間は真空に排気され、そこに、外側壁１１０Ａと内側壁１１０Ｂを有する固体窒素１１１を収納する冷媒槽１１０が設けられている。
【００６７】
真空容器１００の上側の外側壁には、冷媒槽１１０を冷却する冷凍機１３０が設けられている。冷凍機１３０の冷却ヘッド１３１は、真空容器１００の外側壁を貫通し、冷媒槽１１０の外側壁１１０Ａに接触している。真空容器１００の内側壁１００Ｂより半径方向内側の空間１００Ｃには患者が配置される。
【００６８】
真空容器１００の外側壁１００Ａより半径方向内側、及び、真空容器１００の内側壁１００Ｂより半径方向外側には、それぞれ、断熱材１５１Ａ、１５１Ｂが設けられている。真空容器１００の外側壁の断熱材１５１Ａの半径方向内側、及び、真空容器の内側壁の断熱材１５１Ｂの半径方向外側には、それぞれ、熱伝導板１６０Ａ、１６０Ｂが配置されている。断熱材１６０Ａ、１６０Ｂの間に、冷媒槽１１０が配置されている。
【００６９】
本例のＭＲＩ装置は、患者が配置される空間１００Ｃの上側の円板状の第１の高温超電導バルク体１２１ａ、空間１００Ｃの下側の円板状の第２の高温超電導バルク体１２１ｂ、それより更に半径方向外側に配置された第３及び第４の高温超電導バルク体１２２ａ、１２２ｂを有する。本例のＭＲＩ装置では、更に、真空容器の外壁に沿って上下に２つのリング状の高温超電導バルク体１２３ａ、１２３ｂが設けられている。これらの高温超電導バルク体の周囲には断熱材１５１Ａ、１５１Ｂが設けられている。リング状の高温超電導バルク体１２３ａ、１２３ｂは、磁場の均一度を調整し、且つ、磁場が漏洩することを防止するように機能する。
【００７０】
本例のＭＲＩ装置は、高温超電導バルク体は、垂直軸１００Ｄに対して軸対称に配置されており、患者が配置される空間１００Ｃの上側と下側に高温超電導バルク体が配置された、オープン型ＭＲＩ装置である。
【００７１】
高温超電導バルク体１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ、１２３ａ、１２３ｂの構造及び配置位置は、患者が配置される空間１００Ｃの中心位置における磁場強度、空間１００Ｃにおける磁場均一度、更に、ＭＲＩ装置の外側の漏洩磁場強度が、仕様値を満足するように、最適な値に設定される。
【００７２】
第１及び第２の高温超電導バルク体１２１ａ、１２１ｂ及び第３及び第４の高温超電導バルク体１２２ａ、１２２ｂは、冷媒槽１１０内の固体窒素１１１に熱的に接触している。第５及び第６の高温超電導バルク体１２３ａ、１２３ｂは、冷媒槽１１０の外壁に熱的に接触している。
【００７３】
冷媒槽１１０内の固体窒素１１１は冷凍機１３０によって冷却されている。高温超電導バルク体は、冷媒槽１１０の固体窒素１１１によって常に所定の温度に冷却されている。冷凍機１３０が停止しても、冷媒槽１１０の固体窒素１１１の熱容量によって、高温超電導バルク体の温度が上昇することはない。
【００７４】
第１及び第２の高温超電導バルク体１２１ａ、１２１ｂは、患者が配置される空間１００Ｃに近接して配置される。即ち、第１及び第２の高温超電導バルク体１２１ａ、１２１ｂは、冷媒槽１１０の内側壁と患者が配置される空間１００Ｃの間に配置されている。第１及び第２の高温超電導バルク体１２１ａ、１２１ｂは、患者に近接した配置することができる。
【００７５】
第５及び第６の高温超電導バルク体１２３ａ、１２３ｂは、冷媒槽１１０の外側に配置されているため、冷媒槽１１０の寸法を小さくすることができる。冷媒槽１１０の寸法を小さくすることができれば、磁場発生器の寸法を小さくすることが可能である。
【００７６】
本例のＭＲＩ装置において、高温超電導バルク体の代わりに超電導線によるコイルを使用すると、冷媒槽１１０の外側に、コイルを配置する必要がある。この場合、コイルの冷却安定性が不安定となる。更に、コイルとコイルの間で電流線を接続する必要があり、冷媒槽を電流線が貫通することになる。従って、コイルを用いる場合には、構造が複雑になるとともに冷媒槽から冷媒がリークする危険性がある。これに対して、本例のように高温超電導バルク体を使用すると、線材のように局所的なクエンチが致命的にならずに安定性が高いとともに、磁石間で線を結ぶ必要がないため、構造が非常に簡素となる。
【００７７】
本例のＭＲＩ装置では、高温超電導バルク体及び冷媒槽１１０の荷重は、支持体１７０によって支持されている。支持体１７０はＦＲＰ（繊維強化プラスチックス）等の低熱伝導率の材料によって形成される。それによって、支持体１７０を経由して熱伝導が生じることが防止される。
【００７８】
本例のＭＲＩ装置の真空容器には、図１の第１の例に示したように位置制御手段を用いてもよい。
【００７９】
図７及び図８を参照して本発明による磁場発生器の第４の例を説明する。本例の磁場発生器は、図１の第１の例と比較して冷媒槽１１０の構造が異なる。ここでは、本例の磁場発生器の冷媒槽１１０について説明する。図７は、本例の磁場発生器の断面構造を示し、図８は、本例の磁場発生器の冷媒槽１１０の構造を示す。図８に示すように、本例の冷媒槽１１０は、冷凍機取り付け用フランジ３０１、上側熱伝導棒３０３、円筒部材３０２、バルク磁石側フランジ３０４、及び、下側熱伝導棒３０５を有する。尚、冷凍機取り付け用フランジ３０１には、断熱材３０７が装着されている。下側熱伝導棒３０５の周囲には複数のフィン３０６を設けられている。上側熱伝導棒３０３は円柱状に形成され、下側熱伝導棒３０５は円筒状に形成されている。下側熱伝導棒３０５には多数の孔（図示せず）が設けられている。上側熱伝導棒３０３の外径は、下側熱伝導棒３０５の内径より僅かに小さい。
【００８０】
冷媒槽１１０を組み立てるとき、上側熱伝導棒３０３を下側熱伝導棒３０５に挿入し、円筒部材３０２によって、冷凍機取り付け用フランジ３０１とバルク磁石側フランジ３０４を接続する。上側熱伝導棒３０３の外面と下側熱伝導棒３０５の内面の間の間隙は0.5mm程度である。図７に示すように、上側伝導棒３０３と下側伝導棒３０５の長さは、冷凍機取り付け用フランジ３０１とバルク磁石側フランジ３０４の間の距離よりも若干短い。そのため、上側伝導棒３０３がバルク磁石側フランジ３０４の接触することはなく、下側伝導棒３０５が冷凍機取り付け用フランジ３０１に接触することはない。
【００８１】
ここでは、上側熱伝導棒３０３は円柱状に形成され、下側熱伝導棒３０５は円筒状に形成されている場合を説明した。しかしながら、上側熱伝導棒３０３を円筒状に形成し、下側熱伝導棒３０５を円柱状に形成してもよい。この場合、上側熱伝導棒３０３の周囲にフィンを設ける。更に、ここでは、１本の上側熱伝導棒３０３と１本の下側熱伝導棒３０５を設ける場合を説明したが、複数の上側熱伝導棒３０３及び下側熱伝導棒３０５を設けてもよい。
【００８２】
冷凍機取り付け用フランジ３０１及び上側熱伝導棒３０３は、アルミニウム、銅、ステンレス等の高熱伝導材料によって形成する。冷凍機取り付け用フランジ３０１と上側熱伝導棒３０３は、溶接や銀ロウにより接続してもよいが、一体物として製造してもよい。円筒部材３０２及び断熱材３０７は、FRP等の低熱伝導材料によって形成する。
【００８３】
バルク磁石側フランジ３０４、下側熱伝導棒３０５及びフィン３６は、アルミニウム、銅、ステンレス等の高熱伝導材料によって形成する。バルク磁石側フランジ３０４と下側熱伝導棒３０５は、溶接や銀ロウにより接続してもよいが、一体物として製造してもよい。フランジ３０１、３０４及び熱伝導棒３０３、３０５は全て同一の高熱伝導材によって形成してよい。
【００８４】
図７に示すように、液体窒素を冷媒槽１１０に注入すると、液体窒素は下側熱伝導棒３０５の孔を経由して下側熱伝導棒３０５の内側に進入し、上側熱伝導棒３０３の周囲を囲む。液体窒素によって冷媒槽１１０を構成する部材は熱収縮する。フランジ３０１、３０４及び熱伝導棒３０３、３０５は高熱伝導材からなり、これらの部材間における熱収縮差は無視することができる。例えば、フランジ３０１、３０４及び熱伝導棒３０３、３０５は同一の高熱伝導材によって形成してよい。従って、フランジ３０１、３０４及び熱伝導棒３０３、３０５が熱収縮を起こしても、上側熱伝導棒３０３と下側熱伝導棒３０５は接触することはない。また、冷凍機取り付け用フランジ３０１と下側熱伝導棒３０５は接触することはなく、バルク磁石側フランジ３０４と上側熱伝導棒３０３は接触することはない。一方、高熱伝導材からなるフランジ３０１、３０４及び熱伝導棒３０３、３０５と低熱伝導材からなる円筒部材３０２との間で熱収縮差が発生する。従って、フランジ３０１、３０４と円筒部材３０２の接触部において、熱収縮差に起因した熱応力が発生する可能性がある。しかしながら、円筒部材３０２は弾性変形可能な材料によって形成されている。そのため、円筒部材３２が弾性変形し、熱収縮差を吸収する。従ってフランジ３０１、３０４には熱応力が発生しない。こうして本例の冷媒槽１１０は、熱収縮差に起因する熱応力によって破壊されることはない。
【００８５】
次に、冷凍機１３０によって冷媒槽１１０を冷却する。冷凍機１３０の冷却ヘッド１３１と熱的に接触している冷凍機取り付け用フランジ３０１が冷却される。冷凍機取り付け用フランジ３０１が冷却されると、熱伝導によって上側熱伝導棒３０３が冷却される。冷媒槽１１０内部の液体窒素は最も冷却された面から固化する。従って、上側熱伝導棒３０３の表面から液体窒素の固化が開始する。冷凍機取り付け用フランジ３０１の表面に、FRP等の断熱材３０７が設けられている。そのため、冷凍機取り付け用フランジ３０１の表面に固体窒素が付着することが回避される。上側熱伝導棒３０３の表面に生成した固体窒素は成長し、やがて上側熱伝導棒３０３と下側熱伝導棒３０５の間の空間を充填する。こうして、上側熱伝導棒３０３と下側熱伝導棒３０５の間に固体窒素からなる熱パスが形成される。この熱パスを経由して、下側熱伝導棒３０５は冷却される。下側熱伝導棒３０５が冷却されると、熱伝導によってバルク磁石側フランジ３０４が冷却される。それにより、高温超電導バルク体１２０が冷却される。下側熱伝導棒３０５には、フィン３０６が設けられている。フィン３０６によって伝熱面が大きくなる。そのため、下側熱伝導棒３０５の周囲に固体窒素を有効に生成させることができる。
【００８６】
上述のように、下側熱伝導棒３０５には複数の孔（図示せず）が設けられている。そのため、上側熱伝導棒３０３と下側熱伝導棒３０５の間の空間にて窒素が部分的に固化しても、下側熱伝導棒３０５の孔を経由して、この空間に新たな液体窒素が流入する。
【００８７】
上述のように、本例の冷媒槽１１０の円筒部材３０２は、FRP等の低熱伝導材によって形成されている。そのため、外部から放射熱が浸入しても、円筒部材３０２の温度は冷媒槽１１０の内部温度と同程度の低温にはならない。例えば、窒素供給ライン１０４を円筒部材３０２に接続したときに、接続部の温度が低下して、固体窒素が生じ、窒素供給ライン１０４を閉塞させるという問題は生じない。また、冷凍機１３０の停止時には、冷凍機１３０から熱が逆流する。この場合、先ず上側熱伝導棒３０３の温度が上昇し、上側熱伝導棒３０３の表面の近傍の固体窒素が融解する。それにより、上側熱伝導棒３０３と下側熱伝導棒３０５の間の固体窒素による熱パスが遮断される。そのため、冷凍機１３０から逆流する熱が上側熱伝導棒３０３から下側熱伝導棒３０５に伝達することが困難となり、バルク磁石温度に与える影響を低減することが可能である。
【００８８】
以上、本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者に容易に理解されよう。
【００８９】
例えば、本発明による磁場発生器を、磁気誘導式ドラッグデリバリーシステムとオープン型ＭＲＩに使用する場合を説明した。しかしながら、本発明による磁場発生器は、これらの例に限定されるものではなく、例えば、円筒形磁石（水平方向磁場）型のＭＲＩ装置、ＭＲＩと同様な原理からなるＮＭＲ（核磁気共鳴）装置、磁気利用血液浄化装置等の他の超電導磁石応用医療機器に利用可能である。
【００９０】
更に、本発明による磁場発生器は、医療機器だけでなく、超電導磁石を用いた磁気分離や磁気誘導の原理を利用した、水等の浄化装置、有害物質除去装置、磁気クロマトグラフィー等に使用することが可能である。更に、本発明による磁場発生器は、リニアモータカーの超電導磁石に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、ＭＲＩ装置、核磁気共鳴画像診断装置や磁気誘導式ドラッグデリバリーシステム等の医療機器に用いられる超電導磁石に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明による磁気誘導式ＤＤＳ用の磁場発生器の構造を説明する図である。
【図２】本発明による磁気誘導式ＤＤＳ用の磁場発生器の機能を説明する図である。
【図３】本発明による磁気誘導式ＤＤＳ用の磁場発生器の着磁方法を説明する図である。
【図４】本発明による磁気誘導式ＤＤＳの用磁場発生器の第２の例の構造を説明する図である。
【図５】本発明による磁気誘導式ＤＤＳ用の磁場発生器の第３の例の構造を説明する図である。
【図６】本発明による磁場発生器を用いたＭＲＩ装置の構造を説明する図である。
【図７】本発明による磁気誘導式ＤＤＳ用の磁場発生器の第４の例の構造を説明する図である。
【図８】本発明による磁気誘導式ＤＤＳ用の磁場発生器の第４の例の冷媒槽の構造を説明する図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０…磁場発生器、２０…着磁装置、１００…真空容器、１００ａ…真空容器の底面、１００ｂ…真空容器の上面、１００ｃ…真空容器の孔、１０１…ベローズ、１０２ａ、１０２ｂ…板、１０３…位置調整用ネジ、１０４…窒素供給ライン、１０５…弁、１１０…冷媒槽、１１１…固体窒素、１１２…孔、１１３…テーパ、１２０、１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ、１２３ａ、１２３ｂ…超電導バルク体、１３０…冷凍機、１３１…冷却ヘッド、１４０…冷凍機ポート、１５１、１５２…断熱材、１６０…熱伝導板、１７０…支持体、２００…真空断熱容器、２２０…超電導コイル、２２１…熱シールド、２２２…パワーリード、２３０…冷凍機、３０１…冷凍機取り付け用フランジ、３０２…円筒部材、３０３…上側熱伝導棒、３０４…バルク磁石側フランジ、３０５…下側熱伝導棒、３０６…フィン、３０７…断熱材
【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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