(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物組織内の磁気的または磁化可能な物質あるいは固体を加熱する磁場アプリケータの磁気コイル装置であって、
場形成間隙を介して離れた互いに対向する２つの磁極片を有する冷却可能な磁気ヨークを有し、
交番磁界を発生させるため、それぞれ磁極片が付設された２つの磁気コイルがディスク状コイルとして渦巻き状になったコイル巻線で形成され、それぞれ付設された磁極片の磁極端がコイルとの間にある周囲の磁気コイルと磁極片との間隙で環状に囲まれる磁気コイル装置において、
第１の磁極片（７）を環状に囲んで配置された第１の磁気コイルと、
前記第１の磁気コイルを囲んでいる第１のコイルケース（９）と、
第２の磁極片（８）を環状に囲んで配置された第２の磁気コイルと、
前記第２の磁気コイルを囲んでいる第２のコイルケース（１０）と、
前記第１及び第２の磁気コイル（２２）について、
コイルケース内側で、磁気コイルの半径方向外側を円筒形に風箱内壁（４８）で取り囲み、風箱内壁（４８）はコイルケース底部壁（３８）から離れて冷却空気入口間隙（４９）を形成し、
コイル巻線（３９）はコイルケース底部壁（３８）から持ち上げられて支持されることにより、冷却空気を磁気コイルの底部へ導き、
磁気コイルの半径方向内側を円筒形に空気案内壁（５５）で取り囲み、
前記第１及び第２のコイルケースについて、
コイルケース底部壁（３８）と、コイルケース側壁（４３，４４，４５，４６）と、コイルケース頂部壁（４７）とから構成され、
冷却空気ポンプへ接続した少なくとも一つの冷却空気流入開口（５１，５２，５３）を有し、
前記コイルケース各々の内部を循環した冷却空気を排出するために、少なくとも一つの冷却空気流出開口（６６）を有する
ことを特徴とする磁気コイル装置。
【請求項２】
磁気ヨーク（２）は直方体形状のフェライトモジュール（１６）から組み立てられ、その表面は焼結層とせずに平面平行に研磨され、その場合、直方体形状のフェライトモジュール（１６）は互いに接して列に並べられて、磁気ヨーク（２）内で磁束方向（１７）に沿って整合されたフェライトプレートで構成され、このフェライトプレートは磁束方向（１７）に対して横方向に絶縁された冷却間隙（１９）によって互いに分離されて冷却空気（２１）が導入可能であり、磁束方向（１７）に沿って狭い装置間隙で並べられ、絶縁された冷却間隙（１９）の側方領域にプラスチックセパレータ（２０）が挿入され、ヨーク部材としてフェライトモジュール（１６）となるようフェライトプレートが張り付けられ、
円型磁極片（７，８）は、加工され、上面がくさび形状のフェライトモジュール（２５）で組み立てられ、
絶縁された冷却間隙を形成するためくさび形状フェライトモジュール（２５）間にセパレータ（２７）が挿入され、隣接するフェライトモジュール（２５）に互いに張り付けて磁極片とし、
それぞれ管状の磁極片（７）を形成するため軸方向に管状の空所（２８）を設け、空所（２８）を通して冷却空気が導入できるように
構成されたことを特徴とする請求項１記載の磁気コイル装置。
【請求項３】
磁極片端面（２９）はそれぞれ磁極片プレート（３０）で覆われ、磁極片プレート（３０）は場形成間隙側のコイルケース底部壁（３８）の領域で、それぞれ付設された磁極片端面（２９）の周りに横に張り出し、
磁極片端面（２９）と磁極片プレート（３０）との間で絶縁された冷却間隙（３２）を形成するためセパレータ（３３）が挿入される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気コイル装置。
【請求項４】
磁極片プレート（３０）には磁極片端面（２９）の領域においてコイルケース底部壁（３８）の領域よりも材料強度が低くなる凹部（３１）が設けられて磁極片端面（２９）が入り込むとともに、磁極片端面（２９）の周りの角は丸められて、絶縁された冷却間隙（３２）が環状間隙（３４）のところで冷却空気出口として終わる
ことを特徴とする請求項３記載の磁気コイル装置。
【請求項５】
磁極片（７，８）は上面が円形に形成されて、互いに対向して平行に整列された磁極片円形面により場形成間隙（１２）を隔てた磁極片端面として対向載置され、
磁気コイル（２２）が円形に形成され、
コイルケース（９，１０）が直方体形状で、付設された磁極片端およびこの磁極片端を取り囲む磁気コイル（２２）を含み、かつ
１つのコイルケース側壁（４３）に、および／またはコイルケース頂部壁（４７）の少なくとも１つの角領域に少なくとも１つの冷却空気流入開口（５１，５２，５３）が配置される
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気コイル装置。
【請求項６】
磁気コイル（２２）にコイル巻線（３９）のため支持構造（４０）を備え、
磁気コイル（２２）の領域で橋状になった底部側のコイル支持体（４１）とその上方で横に配置され橋状になった頂部側のコイル支持体（４２）とが、付設されたコイル支持体対（４１，４２）として設けられて、半径方向放射形状にかつ互いに角度を変えて配置され、
付設された一対のコイル支持体（４１，４２）は、それぞれ半径方向に隔たり、軸方向に向いた絶縁棒（５９）で結合され、かつ
絶縁棒（５９）の間を通して収容仕切り（６０）が形成され、その中に渦巻き形状になったコイル巻線（３９）が収容保持され、
底部側のコイル支持体（４１）の橋高さによって半径方向外側に冷却空気入口間隙（４９）を形成するため、コイル巻線（３９）がコイルケース底部壁（３８）から持ち上げられ、この場合、絶縁棒（５９）で決まる中間間隙を通して冷却空気がさらに導かれ、そして覆われていないコイル巻線（３９）上の頂部側のコイル支持体（４２）間の領域（６６）が冷却空気流出開口を形成することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気コイル装置。
【請求項７】
絶縁棒（５９）がセラミックの丸棒で構成されることを特徴とする請求項６記載の磁気コイル装置。
【請求項８】
コイル支持体（４１，４２）がくさび形状に形成され、半径方向外側のコイル巻線（３９）の底部側のコイル巻線領域においては、半径方向内側にあるコイル巻線領域におけるよりもコイルケース底部壁（３８）からより大きく持ち上げられている
ことを特徴とする請求項６ないし７のいずれか１項に記載の磁気コイル装置。
【請求項９】
底部に平行な空気案内プレート（６１，６２）が冷却空気入口間隙（４９）から底部側のコイル支持体（４１）間の領域に達し、それぞれ底部に近い空気案内プレート（６２）はそれぞれその上に付設された空気案内プレート（６１）よりも長くかつ広く形成された
ことを特徴とする請求項８記載の磁気コイル装置。
【請求項１０】
空気案内プレート（６１，６２）は間隔柱（６３）および／またはディスタンスリングでコイルケース底部壁に結合されている
ことを特徴とする請求項９記載の磁気コイル装置。
【請求項１１】
コイル支持体は収容穴（６５）を備え、この中に絶縁棒（５９）が差込み保持され、
底部側のコイル支持体（４１）はコイルケース底部壁（３８）とねじで取り付けられるかおよび／または張り付けられ、
頂部側のコイル支持体（４２）は半径方向外側で頂部壁（４７）と取り外し可能にねじで取り付けられ、半径方向内側ではコイルケース底部壁（３８）上に取り付けられた支柱（６４）で取り外し可能にねじで取り付けられ、
ねじおよび／または張り付け結合によって、コイルケース底部壁（３８）、コイルケース側壁（４３，４４，４５，４６）およびコイルケース頂部壁（４７）間で強固なコイルケース構造が生まれ、結合部材で隣接する磁気ヨーク部分と結合できる
ことを特徴とする請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の磁気コイル装置。
【請求項１２】
幾何学的に同一の形状を有し、互いに間隔をもって平行に配置された、一対の垂直ヨーク部分（３，４）と、
一対の前記垂直ヨーク部分（３，４）の間で、前記垂直ヨーク部分に垂直に配置され、お互いに間隔をもって平行に配置された一対の横ヨーク部分（５，６）と、
各々の横ヨーク部分の中央に磁極片（７，８）と、前記磁極片（７，８）を取り囲んで磁気コイル（２２）が配置され、
各々の前記磁極片（７，８）はお互いに向かい合って反対の磁極を有し、
前記磁極片間の場形成間隙（１２）を調節するために、少なくとも一つの横ヨーク部分は、他の横ヨーク部分との間隔を調節可能とする
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の磁気コイル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念に記載された、生物組織内の磁気的または磁化可能な物質あるいは固体を加熱する磁場アプリケータの磁気コイル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
癌疾患は一般的に知られているように過度体温法で治療することができ、この場合、癌組織は不可逆的障害のために約４１℃から４６℃の温度で加熱される。
【０００３】
腫瘍を治療する公知の過度体温法（ＷＯ９７／４３００５）では、血管を通して腫瘍領域に達する磁化可能なマイクロカプセルが使用される。このマイクロカプセルは患者の外部で生じた交番磁界を伴う処理により割られ、そのときヒステリシス効果によってマイクロカプセル内の過度体温用の熱が発生する。場形成には１０ｋＨｚから５００ｋＨｚまでの範囲の周波数を有する線形交番磁界が使用される。マイクロカプセルは強磁化可能材料を含むものであり、そのため、場形成に必要な交番磁界の強さ、必要な装置構造、必要な冷却装置および電気エネルギー供給装置は制御可能にしなければならない。しかし具体的な装置構造は記載されていない。
【０００４】
さらに類似の公知の過度体温法（ＥＰ０９１３１６７Ａ２）では、場形成のため１０ｋＨｚ以上の範囲の周波数を有する回転する磁場が使用される。ここに使用される回転する交番磁界を発生させるために、磁場アプリケータが単にスケッチ的に概略的に記載されている。
【０００５】
この種の磁気コイル装置は（後日公開された）書類ＤＥ１９９３７４９２に開示されている。生物組織内の磁気的または磁化可能な物質あるいは固体を加熱するために記載された磁場アプリケータは、場形成間隙を介して離れて互いに対向する２つの磁極片を有する冷却可能な磁気ヨークを示す。交番磁界を加熱するため、それぞれ磁極片が付設された２つの磁気コイルを備えており、このコイルは渦巻き状のコイル巻線を有するディスク状コイルとして形成され、そしてそれぞれ、付設された磁極片の磁極端がコイルとの間にある周囲の磁気コイル／磁極片間隙で環状に囲まれている。具体的には、磁気ヨークと磁極片はフェライトモジュールで構成され、組み立てられる。
【０００６】
特に磁気液体を有する過度体温には、約５０から１００ｋＨzのとき、約１５から２０ｋＡ／ｍの交番磁界強度が必要となる。８から３０リットルの場形成容積では、過度体温装置に約１８ｋＷから８０ｋＷの操作性能が要求される。このエネルギーは高周波数で発生させなければならず、またそれから、冷却によって熱を再度取り除かれる。したがって過度体温としては患者の体内に磁気液体の数ワットのみが発生することになる。磁気ヨークと磁極片のフェライトモジュールの冷却のため、冷却間隙内に冷却空気流を起させる対策について記載されている。それに対して、磁気コイルの支持と同様に冷却についての従来技術は公開されている。しかし、磁気コイルの冷却には問題があり、性能の損失が大きく、単位容積当たりのフェライトモジュールの損失出力が大きい。したがって冷却装置および支持装置に対しては、磁気コイル領域内で所定の相対的に小さい取り付けスペースしか自由にならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は生物組織内の磁気的または磁化可能な物質あるいは固体を加熱する、この種の磁場アプリケータの磁気コイル装置を、コンパクトな配置および支持装置と結合して磁気コイルの効果的な冷却が可能となるように構成することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題は請求項１の特徴によって解決される。
請求項１によれば、付設された磁極片を環状に囲んだコイルケース内にそれぞれ磁気コイルが取り付けられる。コイルケースは冷却ポンプに接続する少なくとも１つの冷却空気流入開口と少なくとも１つの冷却空気流出開口とを備える。
【０００９】
それにより、磁気ヨーク冷却と磁気コイル冷却とが有利に連結され、冷却空気量、冷却空気圧力、冷却空気通過則および冷却空気に関する種々の要求に最適に適合される。さらにこの課題に追加して、磁気コイルを機械的に支持する別の機能において磁気コイル／冷却装置の一部としてコイルケースが使用できる。したがって、場形成間隙および患者の空間の領域において磁場アプリケータで制限されたスペース状況にとって適した、好ましいコンパクトな構造様式が生まれる。
【００１０】
請求項２に記載の特に好ましい具体的な実施形態において磁気ヨークと磁極片はフェライトモジュールで組み立てられる。その場合磁気ヨークは直方体形状のフェライトモジュールで組み立てられ、その表面は場合によっては燒結層とせずに、平面平行に研磨される。直方体形状のフェライトモジュールは互いに接して列に並べられて、磁気ヨーク内で磁束方向に沿って整合されたフェライトプレートで構成される。このフェライトプレートは磁束方向に対して横方向に絶縁／冷却間隙によって互いに分離され、磁気ヨーク冷却のため冷却空気が導入可能である。磁束方向に沿ってフェライトプレートは狭い装置間隙で互いに並べられる。絶縁／冷却間隙を形成するためにフェライトプレートの間にプラスチックのセパレータを挿入し、フェライトプレートとセパレータを張り付けて直方体形状のフェライトモジュールが形成される。
【００１１】
磁極片は上面が円形に形成され、くさび形状のフェライトモジュールからトルテのように一緒に置かれた類似の構造に構成される。このフェライトモジュールの間にセパレータを使用して絶縁／冷却間隙が磁極片冷却のために設けられる。
【００１２】
磁場アプリケータを操作するときにフェライトモジュールに発生する損失出力は非常に高いので、冷却空気の導入によってフェライトモジュール間に適切にあけられた絶縁／冷却間隔から排出される。しかし、磁気コイルの冷却を磁気ヨークおよび磁極片を冷却する装置に組み入れ可能にすることは、原則として構造的に難しく、費用がかかり、かつ効果的でないことが示される。磁気コイルの冷却を磁気ヨークおよび磁極片を冷却する装置に組み入れることを可能とする場合の問題は、磁気コイルは単位容積当りで比較するとより高い損失出力を発生するということである。本発明による冷却システムの装置および連結で、特に請求項２による具体的な実施形態における両冷却システムの装置、寸法および操作について相当な利点が生じる。さらに、簡単な構造によって組み立て、操作および整備の支出および操作費用が減少する。
【００１３】
請求項３によると、磁極片端面はそれぞれ磁極片プレートで覆われる。磁極片プレートは付設された磁極片端面の周りで横に張り出し、これで場形成間隙側のコイルケース底部壁を形成する。磁極片端面と磁極片プレートの間に絶縁／冷却間隙を形成するためセパレータが挿入される。このセパレータは好ましいくさび形状のフェライトモジュールの装置表面と同じように比較的小さいので、半径方向で磁極片端面と磁極片プレートの間に導かれる冷却空気流はセパレータでほとんど妨げられることはない。
【００１４】
請求項４による実施形態の構造では、磁極片端面の領域の磁極片プレートには隣接するコイルケース底部壁の領域よりも材料強度が低くなる凹部が設けられる。この凹部に磁極片端面が少し入り込み、その場合、磁極片端面の周りの角が丸められて、磁極片プレートと磁極片端面の間に冷却空気出口として周囲の環状間隙が作られる。この環状間隙で半径方向の冷却空気流を軸方向の出口方向に曲げて導くことが可能となる。磁極片プレートは絶縁材料でつくられる。そのために基本的にはガラスが使用される。しかし、とりわけ高価なガラスファイバー強化プラスチックが使用され、上記で言うところの凹部は切削加工によってつくられる。
【００１５】
請求項５による簡単な構造で製造可能なかつ機能的な実施形態では、磁極片は上面を円形に、そして磁気コイルに対応して環状に形成される。しかし付設されたコイルケースは外形寸法に関しては直方体形状に形成され、磁極片およびここにはめられた磁気コイルを取り囲む。コイルケースを直方体形状にすることで第一に製造が簡単になり、そして互いに曲線の壁部分を連結する必要がなくなる。それに加え、その場合、冷却空気流入開口は好ましい配置ができ、コイルケース側壁および／または特にコイルケース頂部壁の対向する２つの角領域に配置できる。少ない費用で冷却技術的に有利になる流入状況において、冷却ホースを接続するために必要な開口およびフランジ接続ができあがる。
【００１６】
請求項６による特に好適な構成では、磁気コイルには巻線用の支持構造を備える。そのため磁気コイルの領域では橋形状の底部側コイル支持体およびその上方にある橋状の頂部側コイル支持体を互いに付設されたコイル支持体対として設け、半径方向に放射状に、互いに角度を変えて配置される。付設されたコイル支持体対はそれぞれ半径方向に間隔をもちほぼ軸方向に向いた絶縁棒で結合されて、絶縁棒の間で収容仕切りが形成され、その中に渦巻き形状になったコイル巻線が収容保持される。半径方向外側に冷却空気入口間隙を形成するため、コイル巻線が底部側にあるコイル支持体の橋高さによってコイルケース底部壁から持ち上げられる。それで冷却空気は冷却空気入口間隙を通って、さらに絶縁棒で形成されたコイル巻線間の中間間隙を通ってさらに軸方向に導かれる。頂部の一部、特にコイル巻線上の、頂部側が覆われていないコイル支持体の間にある円形状の頂部の一部は冷却空気流出開口として使用される。
【００１７】
コイル支持体および絶縁棒の高さと長さは、一方では巻線が十分に支持および保持され、他方では巻線間の分離間隔で空気がゆっくりと流れる区間に関する規則を満たして、その間を冷却空気が十分に導入できるように、選択される。請求項７によって絶縁棒がセラミック丸棒で形成されると、特に有利な状況が生じる。コイル巻線は高周波素線で形成される。磁気コイルのコイルケースおよび支持構造は上方および下方の磁極片でそれぞれ同一に製造される。しかし、磁極プレートが上に位置する下方の磁極片の配置では、頂部側の各コイル支持体が、ここでは付設された磁気コイルの重量を支えることになる。
【００１８】
請求項８による構造的に有利な構成では、コイルケース底部壁、コイルケース側壁、コイルケース頂部壁および薄壁の風箱内壁とで、底部側に冷却空気入口環状間隙を有する風箱が周りに形成される。これに加え、磁気コイルは半径方向内側を空気案内壁で囲まれ、この空気案内壁と隣接する磁極片との間に磁極片冷却空気の出口となる環状間隙がつくられる。その場合、磁極片冷却空気と磁気コイル冷却空気とはこの空気案内壁の領域で分離されるが、後で連結されるのが好ましい。風箱は圧力室として冷却空気で充填され、その後、冷却空気は底部側の冷却空気環状間隙を介して、磁気コイルが最も加熱される下方のコイル巻線領域に有利に導かれて引続きコイル巻線間を通って排出される。
【００１９】
請求項９に記載の特徴により磁気コイル冷却のさらに重要な改良がなされる。請求項９によるとコイル支持体がくさび形状に形成されることが示され、半径方向外側のコイル巻線が底部側のコイル巻線領域では、半径方向内側にあるコイル巻線領域におけるよりも、コイルケース底部壁からより大きく持ち上げられている。したがって、冷却空気は底部側の冷却空気入口環状間隙を介して導かれてコイル巻線の段になった下方の角に激しく当たる。そこは、生じた磁場で銅内の渦電流により最大のコイル熱が発生するところである。特に底部側のコイル支持体をくさび状にしたことと、それによって中心に向かって横断面が制限されて狭くなることによって、冷却が最も必要なところである、コイル巻線の一番内側で好ましい最高の空気速度となる。冷却空気はそこから巻線の間を通って流れ、これ以上せき止められることなく、自由に磁気コイルの上方へ流出する。
【００２０】
冷却空気流を半径方向内側のコイル巻線領域まで送るために、冷却空気入口環状間隙から底部にほぼ平行な少なくとも１つの空気案内プレートが請求項１０によって配置される。目的に応じて、間隔をもって互いに上下に配置した２つの空気案内プレートをそれぞれ、２つの底部側コイル支持体間の領域に取り付ける。この場合、底部に近い方の空気案内プレートはより長く、より広く形成される。この空気案内プレートは請求項１１により、間隔柱および／またはディスタンスリングを使ってコイルケース底部壁に簡単に張り付けることができる。
【００２１】
請求項１２では、絶縁棒を支持するためコイル支持体が収容穴を備え、底部側のコイル支持体はコイルケース底部壁に、特に磁極片プレートにねじ締めおよび／または張り付けられることが記載されている。それに対して、頂部側のコイル支持体は半径方向の外側で頂部壁に取り外し可能にねじ締めされ、半径方向の内側では支柱を介してコイルケース底部壁に取り外し可能に結合されている。頂部側のコイル支持体を取り外し可能にすることはコイル巻線を簡単に組み立てるのに重要なことである。コイルケース底部壁、コイルケース側壁およびコイルケース頂部壁の間をねじ締めおよび／または張り付けによって結合することで強固なコイルケースができあがり、このコイルケースは例えばねじ棒のような別の結合部材で隣接する磁気ヨーク部分に結合できる。磁極片プレートは横方向をコイルケース側壁との結合で補強されているので、磁極片領域では場合によっては凹部は切削加工で形成されているにもかかわらず、好都合にも曲がりは極くわずかしかない。
【００２２】
発明による装置の特に好ましい組み合わせが請求項１３に記載の公知の磁気ヨーク形状と三角配置としてのＭ字形の技術とで生まれる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図を使って本発明を詳細に説明する。
図１には、過度体温のための磁場アプリケータが概略的に図示されており、その中で、磁気的または磁化可能な物質あるいは固体を挿入可能な、場を形成すべきボディに照射を行なうことができる。場を形成すべきボディとしては、特に人体内の腫瘍領域が適しており、その中へ例えばナノ粒子を有する液体を挿入することができ、その場合に腫瘍領域は好ましくは約４１℃を越える温度値まで加熱可能である。
【００２４】
磁場アプリケータ１は３脚配置としてＭ字状に形成された磁気ヨーク２を有しており、２つの互いに離れた平行な垂直ヨーク部分３，４とその間に配置された２つの横ヨーク部分５，６とを有している。
【００２５】
下方の横ヨーク部分６と、それに付設された、下方にコイルケース１０を備えた下方の磁極片８とからなるモジュールは固定位置に取り付けられている。それに対して２つの垂直ヨーク部分３，４、それに接続された上方の横ヨーク５およびそれに付設された、上方のコイルケース９を備えた磁極片７からなるゲート部は、ここでは単に概略的に図示されているセルフロックするスピンドル駆動装置１１によって、場形成間隙１２の場形成間隙幅を調節するために変位させることができる。
【００２６】
図１からさらに明らかなように、場形成間隔１２は隔壁１４，１５によって画成されており、その隔壁が挿入空間１３を囲い込んでいる。その場合に隔壁１４，１５は互いに垂直に変位可能とすることができる。
【００２７】
磁気ヨーク２の上面あるいは側面を示す図２および３から明らかなように、磁気ヨーク２は直方体形状のフェライトモジュール１６から組み立てられており、その表面は特に燒結層を有しておらず、それぞれ平面平行に研磨されている。この直方体形状のフェライトモジュール１６も、図４から明らかなように、互いに接して列に並べられた、磁気ヨーク内で磁束方向１７に沿って整合されたフェライトプレート１８で構成されている。
【００２８】
このフェライトプレート１８は磁束方向１７に対して横方向に、絶縁／冷却間隙１９によって互いに分離されている（図４）。この絶縁／冷却間隙１９の側方領域にプラスチックセパレータ２０が挿入されており、その場合にフェライトプレート１８はこのプラスチックセパレータ２０を介して、ヨーク部材として直方体形状のフェライトモジュール１６となるように張り付けられている。絶縁／冷却間隙１９を通して、磁気ヨーク２を冷却するために冷却空気を導入することができ、それが図４に矢印２１で概略的に図示されている。
【００２９】
図１のＡ部の拡大した詳細図を示す図５から特に明らかなように、交番磁界を発生させるため磁極片７に磁気コイル２２を付設し、これがディスク状コイルとして渦巻き状に巻かれるコイル巻線３９で形成され、磁極片７の磁極片端部がそれぞれ、その間にあり、周りを回る磁気コイル／磁極片間隙２４で環状に形成される。
【００３０】
下方の磁極片８の構造も下方のコイルケース１０で適切に理想的に構成され、その場合、この後に続く簡単な理由から詳細な構造は単に上方の磁極片７と上方のコイルケース９との結合および磁気コイル２２との結合で詳しく説明できる。
【００３１】
磁極片７，８は上面が円形に形成されて適切に加工され、図５の拡大上面図を示す図６、および図８から特に明らかなように、上面がくさび形状のフェライトモジュールから組み立てられており、上方のコイルケース９の上面図が上方の磁極片７とともに示される。
【００３２】
くさび形状フェライトモジュール２５の間に絶縁／冷却間隙２６を形成するため、図６に単に概略的に模範的にかかれた各セパレータ２７が挿入され、隣接するフェライトモジュール２５間で磁極片７になるよう互いに張り付けられる。磁極片７は管状の磁極片７を形成するため軸方向の管状空所２８を外から取り囲む。
【００３３】
特に図５で明らかなように、磁極片端面２９は磁極片プレート３０で覆われ、磁極片プレート３０は付設された磁極片端面２９の回りに横に張り出し、磁極片端面２９の領域で接続領域よりも低下した材料強度で凹部３１が設けられ、ここに磁極片端面２９が入り込む。磁極片端面２９と磁極片プレート３０の間に絶縁／冷却間隙３２を形成するためセパレータ３３が挿入され、図５および６で単なる一例で概略的に模範的に図示されるように挿入される。磁極片端面２９の周囲の角は凹部３１の配設される角と同様に丸められているので、絶縁／冷却間隙３２は環状間隙３４のところで冷却空気出口として終了する。
【００３４】
図５に矢印で示されるように矢印３５に相当する冷却空気は空所２８を介して磁極片７に導くことができ、その際、図５および６で明らかなように、冷却空気は、凹部側では絶縁／冷却間隙３２および矢印３６に相当する環状間隙３４を通って、また個々のフェライトモジュール２５間では矢印３７に相当する絶縁／冷却間隙２６を通って流すことができる。
【００３５】
特に図５と図８とを組み合わせることで明らかなように、上方のコイルケース９は四角形状に構成されて、付設された磁極片端面２９の周りに横に張り出した、磁極片プレート３０の領域が場形成間隙側のコイルケース底部壁を構成する。
【００３６】
特に図８で明らかなように、コイルケース底部壁３８のところでコイルケース側壁４３，４４，４５，４６が接続される。このコイルケース側壁４３，４４，４５，４６上に、図８と組み合わせて図５で特に明らかなように、コイルケース頂部壁４７が載っている。さらにコイルケース９には、磁気コイル２２の半径方向の外側を取り巻く薄壁の風箱の内部壁が含まれるが、この内部壁は冷却空気入口間隙４９によってコイルケース底部壁３８から離れている。コイルケース底部壁３８、コイルケース側壁４３，４４，４５、４６、コイルケース頂部壁４７および風箱内部壁で周囲を囲まれた風箱５０が形成され、この場合、模範的には頂部壁側の流入開口５１，５２を通して、また側壁側の流入開口５３を通して風箱５０に冷却空気が流入される。この冷却空気流入開口５１，５２，５３に図示されない冷却空気ポンプが接続され、矢印５４に相当する冷却空気を風箱５０に吹き込むことができる。
【００３７】
磁気コイル２２はさらに半径方向内側を空気案内壁５５で囲まれ、それによってこの案内壁と隣接する磁極片壁５６の間で矢印５８に相当する磁極片冷却空気を排出するための環状間隙５７が生成される。
【００３８】
磁気コイル２２はコイル巻線３９のための支持構造４０を備え、磁気コイル２２の領域で橋形状の底部側コイル支持体４１と上方に配置された橋形状の頂部側コイル支持体４２とが一対の配設されたコイル支持体として備わっている。特に図６および図８から明らかなように、底部側コイル支持体４１と頂部側コイル支持体４２からなる互いに配設された一対の支持体がそれぞれ半径方向に放射状に、また隣接するコイル支持体から角度を変えて隔てて配置されている。
【００３９】
図６において下方の平面領域に頂部側コイル支持体４２のない支持体対の１つが図示されている。図５から明らかなように、一対として互いに付設されたコイル支持体４１，４２はそれぞれ半径方向に離れ、ほぼ軸方向に向かう絶縁棒５９で結合されている。この絶縁棒５９は例えばセラミック丸棒で構成され、その場合、絶縁棒５９間に収容仕切り６０が構成され、この中に渦巻き状になったコイル巻線３９が収容保持される。
【００４０】
コイル支持体４１，４２は、特に図５から明らかなように、それぞれくさび形状に形成されているので、半径方向外側のコイル巻線の底部側コイル巻線領域は半径方向内側のコイル巻線領域よりもコイルケース底部壁３８から大きく持ち上げられている。
【００４１】
底部側コイル支持体４１間の領域における冷却空気入口間隙４９からほぼ底部に平行に空気案内プレート６１，６２が広がるが、それぞれ底部に近い方の空気案内プレート６２はそれぞれこの上方に付設された空気案内プレート６１よりも長く、そして幅広く形成されている。空気案内プレート６１，６２は間隔柱６３によってコイルケース底部壁３８と結合されている。
【００４２】
図５および図６から特に明らかなように、頂部側コイル支持体４２は半径方向外側で頂部壁４７と取り外し可能にねじで取り付けられ、半径方向内側はコイルケース底部壁３８に取り付け支柱６４を介し同様に取り外し可能にねじで取り付けられている。図７にコイルケース９全体の概略的な断面図を示すが、別の実施例が示されており、この場合、頂部側のコイル支持体は頂部壁４７の下方でねじで取り付けられている。さらに縁側にねじスタンド６８が配置され、別の構造の連結が可能になっている。そのほか、図５に拡大した詳細図で示されるように、構造がこれに対応する。
【００４３】
底部側のコイル支持体４１はコイルケース底部壁３８とねじ取り付けおよび／または張り付けされる。
特に図７で明らかなように、コイル支持体４１，４２はそれぞれ収容穴６５を備え、この中に絶縁棒５９が差込み保持されている。
【００４４】
特に図５で明らかなように、冷却空気はしたがって、例えば圧力室として機能する風箱５０を介して、磁気コイルで最大の加熱が発生する下方のコイル巻線領域の底部側で冷却空気入口間隙４９を介して供給される。半径方向外側のコイル巻線の底部側コイル巻線領域は、半径方向内側にあるコイル巻線領域よりもコイルケース底部壁３８から大きく離れていることから、生じた磁場による銅内の渦電流によってコイルに最大加熱が発生する個所であるコイル巻線３９の段状になった下方縁に、冷却空気入口間隙４９を介して供給される冷却空気が直接激しく当たることになる。くさび形状にしたことおよびこれによって引き起こされる中心方向に向かって断面が狭まることにより、この底部側領域の一番内側のコイル巻線に、すなわち最大の冷却需要が必要なところに、好ましい最高の空気速度が生じることになる。その際、冷却空気は巻線の間を通って流れ、頂部が覆われていないコイル巻線の領域６６（図８）の磁気コイル２２上方から自由に排出されるので、この領域６６は冷却空気の流出開口を形成する。特に、空気案内面６１，６２によって冷却空気の流れは半径方向内側のコイル巻線領域にまで送られ、そこで直接に冷却空気入口間隙からの部分空気流が分岐されて、半径方向内側のコイル巻線領域で上方に向かって流れることが可能となる。
【００４５】
空気案内プレート６１には、図６で明らかなように、さらに上方に向かう貫流開口６７が設けられる。それによって、空気案内板６１，６２との結合で多量の空気を外の巻線に送ることが達成される。
【００４６】
【発明の効果】
生物組織内の磁気的または磁化可能な物質あるいは固体を加熱する磁場アプリケータの磁気コイル装置を本発明によって構成することにより、磁気ヨーク冷却と磁気コイル冷却とが有利に連結され、コンパクトな配置および支持装置との結合により磁気コイルの効果的な冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁場アプリケータの概略的な断面図である。
【図２】図１に示す磁場アプリケータの概略的な上面図である。
【図３】図１に示す磁場アプリケータの概略的な側面図である。
【図４】直方体形状のフェライトモジュールの構造を拡大して示す概略的な斜視図である。
【図５】図１のＡ部の概略的な拡大図である。
【図６】図５に相当する概略的な拡大上面図である。
【図７】他の実施例における配置された磁極片およびコイルケース上部の概略的な断面図である。
【図８】磁極片および磁気コイルを配置したコイルケースの概略的な上面図である。
【符号の説明】
１        磁場アプリケータ
２        磁気ヨーク
３，４    垂直ヨーク
５，６    横ヨーク
７，８    磁極片
９，１０  コイルケース
１１      スピンドル駆動装置
１２      場形成間隙
１４，１５  隔壁
１６、２５  フェライトモジュール
１８      フェライトプレート
１９      間隙
２０、２７、３３  セパレータ
２１      冷却空気
２２      磁気コイル
２４      磁気コイル／磁極片間隙
２８      空所
２９      磁極片端面
３０      磁極片プレート
３１      凹部
３２      絶縁／冷却間隙
３４、５７  環状間隙
３８      コイルケース底部壁
３９      コイル巻線
４０      支持構造
４１，４２  コイル支持体
４３，４４，４５，４６  コイルケース側壁壁
４７      コイルケース頂部壁
４８      風箱内壁
４９      冷却空気入口間隙
５０      風箱
５１，５２，５３  冷却空気流入開口
５５      空気案内壁
５６      磁極片壁
５７，５８、６６  冷却空気流出開口
６０      収容仕切り
６１，６２  空気案内プレート、空気案内薄板
６３      間隔柱
６５      収容穴
６７      貫流開口
【図１】
0004297643.tif 000002
【図２】
0004297643.tif 000003
【図３】
0004297643.tif 000004
【図４】
0004297643.tif 000005
【図５】
0004297643.tif 000006
【図６】
0004297643.tif 000007
【図７】
0004297643.tif 000008
【図８】
0004297643.tif 000009