(57)【要約】【課題】出来るだけ少ない磁性体で、出来るだけ確実に磁界をシールドすることができるようにする。【解決手段】磁気シールド装置３の前面（ＭＲＩ２と操作領域１ｂとの間の面）に第１のシールド部材３ａを設けると共に、第１のシールド部材３ａの両端から、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方（好ましくは励磁コイルの中心の側方）まで延設される第２のシールド部材３ｂを設けるようにした。このようにすることによって、出来るだけ少ないシールド板で、実用上十分な磁気シールド性能が得ることができる。したがって、実用上十分な磁気シールド性能を有する磁気シールド装置を低コストで構成することができる。【選択図】図２
2009111030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界発生源から外部に漏洩する磁界をシールドする磁気シールド装置であって、
前記磁気シールド装置の前面に、磁性体を用いて構成された第１の磁気シールド部材と、
前記磁気シールド装置の側面に、磁性体を用いて構成された第２の磁気シールド部材とを有し、
前記第２の磁気シールド部材を構成する磁性体は、前記第１の磁気シールド部材を構成する磁性体の両端から、前記磁界発生源の側方まで延設されていることを特徴とする磁気シールド装置。
【請求項２】
前記第２の磁気シールド部材を構成する磁性体は、前記第１の磁気シールド部材を構成する磁性体の両端から、前記磁界発生源の中心の側方まで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド装置。
【請求項３】
前記第１の磁気シールド部材は、複数の磁性体の板を有し、それら複数の磁性体の板の少なくとも一部が間隔を有して配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気シールド装置。
【請求項４】
前記第２の磁気シールド部材は、複数の磁性体の板を有し、それら複数の磁性体の板の少なくとも一部が間隔を有して配設されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の磁気シールド装置。
【請求項５】
前記第２の磁気シールド部材は、複数の磁性体の板を有し、それら複数の磁性体の板が、高さ方向に積み重ねられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の磁気シールド装置。
【請求項６】
前記高さ方向に積み重ねられている複数の磁性体の板からなる磁性体群は、前記磁界発生源の中心と同じ高さに位置していることを特徴とする請求項５に記載の磁気シールド装置。
【請求項７】
前記第１の磁気シールド部材の両端に、棒状の磁性体を用いて構成された第３の磁気シールド部材を有し、
前記第２の磁気シールド部材を構成する磁性体は、前記第３の磁気シールド部材を構成する棒状の磁性体を介して、前記第１の磁気シールド部材を構成する磁性体の両端から、前記磁界発生源の側方まで延設されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の磁気シールド装置。
【請求項８】
前記第１の磁気シールドは、複数の磁性体の板を有し、
前記複数の磁性体の板の枚数は、磁気シールド装置の外部の所定の位置における磁束密度と、磁性体の板の枚数との関係を示す曲線において、前記磁束密度の変化がないと見なせるようになった点における磁束密度を１．０２倍した磁束密度に対応する枚数以上、前記磁束密度の変化がないと見なせるようになった点における枚数以下であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の磁気シールド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールド装置に関し、特に、磁界をシールドするために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等、例えば１［Ｔ］〜３［Ｔ］程度の強磁場を利用する電子機器は、人体や精密機器に悪影響を与える虞がある。そこで、従来から、そのような電子機器を磁気シールド装置の内部に設置し、電子機器から発生する磁界が磁気シールド装置の外部に漏洩することをシールド（低減）するようにしている。また、磁気シールド装置の近くに大電流が流れていたり、残留磁場のある磁性体があったりする場合には、そこから磁界が発生する。磁気シールド装置を用いれば、このような磁界が磁気シールド装置の内部に進入することを防止することもできる。
【０００３】
このような磁気シールド装置として、シールドルームの全面を磁性体の板で覆う密閉型の磁気シールド装置がある。この密閉型の磁気シールド装置は、通気性が悪く、内部温度が非常に高くなるという問題点を有する。そこで、特許文献１には、複数の磁性体の板を、シールドルームの全面に亘ってすだれ状に並べて構成された開放型の磁気シールド装置が開示されている。
【０００４】
しかしながら、前述した従来の技術では、シールドルームの各面全体に亘って磁性体を設けるようにしている。したがって、磁気シールド装置のコストが高くなる。また、不必要な部分まで磁性体で覆ってしまう場合がある。このような場合には、磁性体を無駄に使用してしまうことになり、効率良く磁界をシールドすることができない。
そこで、特許文献２のごとく、シールドルームの各面のうち、磁界を発生する電子機器とその磁界による影響を防ぎたい精密機器との間の面にだけ磁性体を設けることパネル式が考えられる。このようにすると、磁気シールド装置のコストを低下させることができる。しかしながら、このような構成では、必ずしも電子機器から発生する磁界を確実に防ぐことができない。
【０００５】
また、こうしたパネル式の構造としては、特許文献３のごとく、コの字に配置することが考えられるが、磁場発生装置であるＭＲＩ等の電子機器との位置関係が不明である。また、特許文献４では、パネル式と磁場発生装置である電子機器との位置関係が必ずしも適切な位置関係にあるとはいえず、電子機器から発生した磁場を効率よくシールドする構造になっていない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６４６８６号公報
【特許文献２】特開平３−２２８９４４号公報
【特許文献３】国際公開第２００４／０８４６０３号パンフレット
【特許文献４】特開平３−７７１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、磁気シールドルームの構造をできるだけ簡便にし、かつ、磁場を発生する電子機器と磁気シールドパネルとの構造、位置関係を適切にすることで、出来るだけ少ない磁性体で、出来るだけ確実に磁界をシールドすることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の磁気シールド装置は、磁界発生源から外部に漏洩する磁界をシールドする磁気シールド装置であって、前記磁気シールド装置の前面に、磁性体を用いて構成された第１の磁気シールド部材と、前記磁気シールド装置の側面に、磁性体を用いて構成された第２の磁気シールド部材とを有し、前記第２の磁気シールド部材を構成する磁性体は、前記第１の磁気シールド部材を構成する磁性体の両端から、前記磁界発生源の側方まで延設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、側面に設ける磁性体を、前面に設けられた磁性体の両端から、磁界発生源の側方まで延設するようにした。これにより、出来るだけ少ない磁性体で、出来るだけ確実に磁界をシールドすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態の磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。図２は、図１に示すシールドルームをＡ方向及びＢ方向から見た場合のシールドルームの概略構成の一例を示す図である。尚、図１及び図２では、説明の都合上、シールドルーム及び磁気シールド装置を簡略化して示している。また、本実施形態では、ＭＲＩによる診断を行うためのシールドルームを例に挙げて説明する。
【００１１】
図１、図２において、シールドルーム１には、ＭＲＩ２による測定を行う測定領域１ａと、ＭＲＩ２の操作等を行う操作領域１ｂとがある。測定領域１ａには、ＭＲＩ２が設置されている。ＭＲＩ２が動作すると、その中心部には、例えば１．５［Ｔ］程度の磁界が発生する。一方、操作領域１ｂには、ＭＲＩ２を操作するための装置等が設置されている。
【００１２】
また、測定領域１ａには、磁気シールド装置３が設置されている。この磁気シールド装置３は、その前面（ＭＲＩ２と操作領域１ｂ（点Ａ）との間の面）に設けられた第１のシールド部材３ａと、その側面に設けられた第２のシールド部材３ｂとを備えている。これら第１のシールド部材３ａと第２のシールド部材３ｂは、夫々、複数の磁性体の板（例えば電磁鋼鈑）を備えて構成される。
【００１３】
本実施形態において、第１及び第２のシールド部材３ａ、３ｂは、厚さが０．３５［ｍｍ］の磁性体の板を、その面がシールドルーム１の底面と平行になるようにして２０枚積み重ねたものを、概ね３００［ｍｍ］間隔で、高さ方向に９つ配設することにより構成される。尚、以下の説明では、磁性体の板を、必要に応じてシールド板と称する。また、積み重ねたシールド板を、必要に応じてシールド板群と称する。
【００１４】
図２に示すように、第２のシールド部材３ｂを構成する各シールド板群の一端は、夫々、第１のシールド部材３ａを構成するシールド板群の一端と他端に接続される。第２のシールド部材３ｂを構成する各シールド板群の他端は、ＭＲＩ２が備える励磁コイル（磁界発生源）の中心点Ｏの側方に達する位置まで延設されている。具体的に、図１、図２に示す例では、第２のシールド部材３ｂを構成するシールド板群の長手方向の長さは、４．５［ｍ］である。
以上のように本実施形態では、シールドルーム１の内外の磁界をシールド（遮蔽）するためのシールド板を、前面と側面にだけ設けるようにしている。しかも、本実施形態では、側面に設けたシールド板が、前面に設けたシールド板の両端から、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの中心点Ｏの側方まで延設されるようにし、シールド板を、シールドルーム１の測定領域１ａの側面全体に設けるようにしていない。
このように本実施形態では、第１のシールド部材３ａにより第１の磁気シールド部材が構成され、第２のシールド部材３ｂにより第２の磁気シールド部材が構成される。
【００１５】
本願発明者らは、電磁場解析を行うことにより、このようにしてシールド板を配設して磁気シールド装置３を構成しても、実用上十分な磁気シールド性能が得られることを、今回初めて見出した。
図３は、シールド板の配設位置と、図２に示す点Ａにおける磁束密度との関係を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。また、図４は、シールド板の配設位置と、図２に示す点Ｂにおける磁束密度との関係を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。
【００１６】
図２に示すように、点Ａは、磁気シールド装置３の前面（第１のシールド部材３ａ）から、操作領域１ｂの方向に１［ｍ］離れた位置の点であって、磁気シールド装置３の前面を介してＭＲＩ２が備える励磁コイルの中心点Ｏと正対する位置にある点である。この点Ａにおける磁束密度を評価したのは、ＭＲＩ２に対する操作を行うための装置等の精密機器や、ＭＲＩ２に対する操作を行うオペレータ等が受ける磁界を評価するためのである。
また、図２に示すように、点Ｂは、磁気シールド装置３の前面から、シールドルーム１の側方向に０．１［ｍ］離れた位置の点であって、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの中心点Ｏと同じ高さの点である。この点Ｂにおける磁束密度を評価したのは、シールドルーム１の脇にいる人（歩行者等）が受ける磁界を評価するためのである。
【００１７】
図３及び図４において、「なし」は、シールドルーム１にシールド板を全く設けていないことを示す。「前面のみ」は、第２のシールド部材３ｂを設けずに、図１、図２に示した第１のシールド部材３ａのみを設けたことを示す。「前面＋側面（Ｌ＝０．１５ｍ）」は、第１のシールド部材３ａを設けると共に、長手方向の長さが０．１５［ｍ］のシールド板群を第２のシールド部材として設けたことを示す。同様に、「前面＋側面（Ｌ＝０．５ｍ）、（Ｌ＝１．１ｍ）、（Ｌ＝２．１ｍ）、（Ｌ＝４．５ｍ）、（Ｌ＝６．５ｍ）」は、夫々、図１、図２に示した第１のシールド部材３ａを設けると共に、長手方向の長さが０．５［ｍ］、１．１［ｍ］、２．１［ｍ］、４．５［ｍ］、６．５［ｍ］のシールド板群を第２のシールド部材として設けたことを示す。尚、「前面＋側面（Ｌ＝４．５ｍ）」は、図１、図２に示した磁気シールド装置３であることを示す。また、「前面＋側面（Ｌ＝６．５ｍ）」は、シールドルーム１の測定領域１ａの前面及び側面全体に亘ってシールド板を設けていることを示す。
【００１８】
また、「前面＋側面（Ｌ＝６．５ｍ）＋後面１／４」は、図１、図２に示した第１のシールド部材３ａを設けると共に、長手方向の長さが６．５［ｍ］のシールド板群を第２のシールド部材として設け、更に、第２のシールド部材を構成するシールド板群の他端から後面の中央方向に向けて、長手方向の長さが、後面の幅の１／４（＝１．１２５［ｍ］）のシールド板群を延設させていることを示している。
更に、「４面」は、図１、図２に示した第１のシールド部材３ａを設けると共に、長手方向の長さが６．５［ｍ］のシールド板群を第２のシールド部材として設け、更に、第２のシールド部材を構成する各シールド板群の他端の間に、長手方向の長さが、後面の幅と同じシールド板群を設けたことを示している。すなわち、「４面」は、シールドルーム１の測定領域１ａの前面、側面、及び後面全体に亘ってシールド板を設けていることを示す。
【００１９】
図３に示すように、第２のシールド部材を設けても、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが、２．１［ｍ］になるまでは、図１、図２に示した第１のシールド部材３ａのみを設けた場合と、点Ａにおける磁束密度は、大きく変わらない。これに対して、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが４．５［ｍ］になると、点Ａにおける磁束密度は大きく減少する。そして、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さを４．５［ｍ］より長くしたり、後面にシールド板群を設けたりしても、点Ａにおける磁束密度は大きく変化しない。
【００２０】
図３に示す現象は、次の理由によって生じると考えられる。
まず、第２のシールド部材３ｂを設けても、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方に達しない長さであると、ＭＲＩ２が備える励磁コイル、第１のシールド部材３ａ、及び第２のシールド部材による閉磁路が形成されない。したがって、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方に達していない場合には、第１のシールド部材３ａのみを設けた場合と、点Ａにおける磁束密度はそれ程変わらない。そして、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方に達すると、ＭＲＩ２が備える励磁コイル、第１のシールド部材３ａ、及び第２のシールド部材による閉磁路が形成されるようになる。このため、点Ａにおける磁束密度は大きく減少する。そして、このようにして閉磁路が一旦形成されると、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さを長くしたり、後面にシールド板群を設けたりしても、点Ａにおける磁束密度はそれ程変わらないことになる。
【００２１】
以上のように、第１のシールド部材３ａを設けると共に、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方（好ましくは励磁コイルの中心の側方）に達する長さを有する第２のシールド部材を設けるようにすれば、その他にシールド板を設けなくても、ＭＲＩ２に対する操作を行うための装置等の精密機器や、ＭＲＩ２に対する操作を行うオペレータ等、操作領域１ｂ内にある人や物が、ＭＲＩ２が備える励磁コイルから発生する磁界によって悪影響を受けることを防止することができる。
【００２２】
また、図４に示すように、第１のシールド部材３ａを設けると、点Ｂにおける磁束密度は大きく増加する。また、第１のシールド部材３ａに加え、第２のシールド部材を設けると、点Ｂにおける磁束密度は、更に大きく増加する。そして、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが２．１［ｍ］になるまでは、点Ｂにおける磁束密度は大きく変化しない。これに対して、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが４．５［ｍ］になると、点Ｂにおける磁束密度は大きく減少する。そして、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さを４．５［ｍ］よりも長くしたり、後面にシールド板群を設けたりしても、点Ａにおける磁束密度は大きく変化しない。
【００２３】
図４に示す現象は、次の理由によって生じると考えられる。
まず、第１の磁気シールド部材３ａを設けると、ＭＲＩ２が備える励磁コイルから発生する磁界が第１の磁気シールド部材３ａに捕捉される。この場合、前述した閉磁路が形成されないため、捕捉された磁界がシールドルーム１の外部に漏洩する。これにより、点Ｂにおける磁束密度が増大する。また、第２のシールド部材を設けても、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方に達しない長さである場合、捕捉される磁界は増大するが、前述した閉磁路が形成されない。したがって、この場合の点Ｂにおける磁束密度は、第１の磁気シールド部材３ａのみを設けた場合よりも大きくなる傾向となる。そして、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方に達すると、前述したように閉磁路が形成される。このため、シールドルーム１の外部に漏洩する磁界が減少し、点Ｂにおける磁束密度は大きく減少する。そして、このようにして閉磁路が一旦形成されると、第２のシールド部材３ｂを構成するシールド板群の長手方向の長さを長くしたり、後面にシールド板群を設けたりしても、点Ｂにおける磁束密度はそれ程変わらないことになる。
【００２４】
以上のように、第１のシールド部材３ａを設けると共に、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方（好ましくは励磁コイルの中心の側方）に達する長さを有する第２のシールド部材を設けるようにすれば、その他にシールド板を設けなくても、シールドルーム１の脇にいる人（歩行者等）やシールドルーム１の脇にある物が、ＭＲＩ２が備える励磁コイルから発生する磁界によって悪影響を受けることを防止することができる。
【００２５】
図５は、シールド板における磁束密度を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。図６は、図５に示すグラフの一部分（原点付近の部分）を拡大して示す図である。図５及び図６では、図１、図２に示す第１のシールド部材３ａ及び第２のシールド部材３ｂを構成するシールド板群のうち、真ん中のシールド板群における磁束密度を示している。また、図５及び図６に示すα、β、γ、δは、夫々、図１に示す点α、β、γ、δに対応する。
【００２６】
図５及び図６に示すように、第２のシールド部材を設けても、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが、２．１［ｍ］になるまでは、シールド板における磁束密度は小さく、ＭＲＩ２が備える励磁コイルから発生された磁界が、シールド板にあまり捕捉されない。これに対して、第２のシールド部材を構成するシールド板群の長手方向の長さが４．５［ｍ］になると、前述した閉磁路が形成されるため、シールド板における磁束密度が大きくなり、ＭＲＩ２が備える励磁コイルから発生された磁界が、シールド板によく捕捉されるようになる。そして、第２のシールド部材３ｂを構成するシールド板群の長手方向の長さを４．５［ｍ］よりも長くしたり、後面にシールド板群を設けたりしても、シールド板における磁束密度は大きく変化しない。
以上のように、第１のシールド部材３ａを設けると共に、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方（好ましくは励磁コイルの中心の側方）に達する長さを有する第２のシールド部材３ｂを設けるようにすれば、その他にシールド板を設けなくても、ＭＲＩ２が備える励磁コイルから発生された磁界を、シールド板に、出来るだけ確実に捕捉させることができる。
【００２７】
図７は、シールド板の配設位置と、磁束密度の分布との関係を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。尚、図７の「磁気シールド装置より１ｍ外側のＹＺ面」とは、図２に示すように、操作領域１ｂ内の点Ａを含む面であって、磁気シールド装置３の前面と平行な面Ｓを指す。図７からも、図３〜図６を用いて説明したことと同じ結論を導き出すことができる。
【００２８】
以上のように本実施形態では、磁気シールド装置３の前面（ＭＲＩ２と操作領域１ｂとの間の面）に第１のシールド部材３ａを設けると共に、第１のシールド部材３ａの両端から、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方（好ましくは励磁コイルの中心の側方）まで延設される第２のシールド部材３ｂを設けるようにした。このようにすることによって、出来るだけ少ないシールド板で、実用上十分な磁気シールド性能が得ることができる。したがって、実用上十分な磁気シールド性能を有する磁気シールド装置を低コストで構成することができる。
【００２９】
尚、本実施形態では、厚さが０．３５［ｍｍ］のシールド板を２０枚重ねたものを、概ね３００［ｍｍ］間隔で、高さ方向に９つ配設するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はない。磁気シールド装置３の前面に磁性体が設けられ、且つその前面に設けられた磁性体の両端からＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方まで延設される磁性体が、磁気シールド装置３の側面に設けられるようにしていれば、必ずしも図１、図２に示したようにして磁気シールド装置３を構成する必要はない。
【００３０】
例えば、シールドルーム１の測定領域１ａの前面をシールド板で覆うと共に、その前面を覆うシールド板の両端からＭＲＩ２が備える励磁コイルの側方まで延設されるシールド板でシールドルーム１の測定領域１ａの側面の一部を覆うようにしてもよい。すなわち、図１、図２に示したように開放型の磁気シールド装置でなく、密閉型の磁気シールド装置（シールドルーム１の測定領域１ａの前面と側面の一部の領域とがシールド板で覆われた磁気シールド装置）であってもよい。更に、例えば、第１及び第２のシールド部材３ａ、３ｂと、シールドルーム１の測定領域１ａの上面及び底面を覆うシールド板とを有する磁気シールド装置としてもよい。すなわち、開放型と密閉型とのハイブリッド型の磁気シールド装置としてもよい。
【００３１】
また、本実施形態では、シールド板の面がシールドルーム１の底面（及び上面）と平行になるようにして、開放型の磁気シールド装置を構成するようにしたが、必ずしもこのようにする必要はなく、例えば、シールド板の面がシールドルーム１の側面と平行になるようにしてもよい。
その他、シールド板を積み重ねる枚数は２０枚に限定されない。更に、シールド板を積み重ねなくてもよい。すなわち、シールド板を、１枚ずつ間隔を空けて配設するようにしてもよい。
【００３２】
また、本実施形態では、磁界発生源が励磁コイルである場合を例に挙げて説明したが、磁界発生源は励磁コイルに限定されない。例えば、磁界発生源が永久磁石であってもよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態では、第１のシールド部材３ａ及び第２のシールド部材３ｂを用いて磁気シールド装置３を構成するようにした。これに対し、本実施形態では、第１のシールド部材３ａの両端に、直方体形状（棒状）の磁性体を用いて構成される第３のシールド部材を更に設けるようにしている。また、前述した第１の実施形態では、第２のシールド部材３ｂを構成するシールド板群を、第１のシールド部材３ａと同様に、３００［ｍｍ］間隔で、高さ方向に配設するようにした。これに対し、本実施形態では、第２のシールド部材３ｂを構成するシールド板群を高さ方向に積み重ねるようにしている（すなわち、シールド板を、間隔を空けずに高さ方向に積み重ねるようにしている）。以上のように本実施形態と前述した第１の実施形態とは、磁気シールド装置を構成するシールド部材の一部が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１の実施形態と同一の部分については、図１〜図７に付した符号と同一の符号を付すこと等によって、詳細な説明を省略する。
【００３４】
図８は、本実施形態の磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。図９は、図８に示すシールドルームをＡ方向及びＢ方向から見た場合のシールドルームの概略構成の一例を示す図である。尚、図８及び図９では、説明の都合上、シールドルーム及び磁気シールド装置を簡略化して示している。また、本実施形態でも、ＭＲＩによる診断を行うためのシールドルームを例に挙げて説明する。
【００３５】
図８、図９において、測定領域１ａには、磁気シールド装置７１が設置されている。この磁気シールド装置７１は、その前面（ＭＲＩ２と操作領域１ｂ（点Ａ）との間の面）に設けられた第１のシールド部材７１ａと、その側面に設けられた第２のシールド部材７１ｂと、第１のシールド部材７１ａの両端に設けられた第３のシールド部材７１ｃとを備えている。
【００３６】
図８、図９に示す第１のシールド部材７１ａは、図１、図２に示した第１のシールド部材３ａと長手方向の長さが異なるが、図１、図２に示した第１のシールド部材３ａと同様に、厚さが０．３５［ｍｍ］のシールド板を、その面がシールドルーム１の底面と平行になるようにして２０枚積み重ねたシールド板群を、概ね３００［ｍｍ］間隔で、高さ方向に９つ配設することにより構成される。
第３のシールド部材７１ｃは、直方体形状を有し、磁性体を用いて構成されている。第３のシールド部材７１ｃは、第１のシールド部材７１ａを構成するシールド板群の両端に接続されている。
【００３７】
第２のシールド部材７１ｂは、厚さが０．３５［ｍｍ］のシールド板を、その面がシールドルーム１の底面と平行になるようにして高さ方向に２０枚積み重ねたシールド板群を、高さ方向に９つ更に積み重ねることにより構成される。すなわち、第２のシールド部材７１ｂは、厚さが０．３５［ｍｍ］のシールド板を、その面がシールドルーム１の底面と平行になるようにして高さ方向に１８０（＝２０×９）枚積み重ねたシールド板群により構成される。
【００３８】
このような第２のシールド部材７１を構成するシールド板群の一端は、第３のシールド部材７１ｃに接続されている。その際、図８、図９に示すように、第２のシールド部材７１を構成するシールド板群の高さ方向における中心が、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの中心点Ｏと同じ高さになるようにしている。また、第１の実施形態と同様に、第２のシールド部材７１ｂを構成するシールド板群は、ＭＲＩ２が備える励磁コイル（磁場発生源）の中心点Ｏの側方まで延設されている。
【００３９】
以上のように本実施形態では、第１の実施形態と同様に、シールドルーム１の内外の磁界をシールド（遮蔽）するためのシールド板を、前面と側面にだけ設けるようにしている。そして、側面に設ける複数のシールド板を、間隔を有さないように積み重ねるようにしている。更に、側面の複数のシールド板が、棒状もしくは直方体形状の磁性体を介して、前面に設けたシールド板の両端から、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの中心点Ｏの側方まで延設されるようにしている。
このように本実施形態では、第１のシールド部材７１ａにより第１の磁気シールド部材が構成され、第２のシールド部材７１ｂにより第２の磁気シールド部材が構成され、第３のシールド部材７１ｃにより第３の磁気シールド部材が構成される。また、本実施形態では、第２のシールド部材７１を構成するシールド板群により、高さ方向に積み重ねられている複数の磁性体の板からなる磁性体群が構成される。
【００４０】
本願発明者らは、電磁場解析を行うことにより、このようにしてシールド板を配設して磁気シールド装置７１を構成しても、実用上十分な磁気シールド性能が得られることを、今回初めて見出した。
【００４１】
図１０は、シールド板の配設位置と、磁束密度の分布との関係を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。尚、図１０において、「前面のみ」は、第２のシールド部材７１ｂ及び第３のシールド部材７１ｃを設けずに、図８、図９に示した第１のシールド部材７１ａのみを設けたことを示す。「前面＋側面（床）」は、第１のシールド部材７１ａを設けると共に、シールドルーム１の床面に１８０枚のシールド板を積み重ねることにより構成されたシールド板群を第２のシールド部材として設けたことを示す。尚、「前面＋側面（床）」では、第３のシールド部材７１ｃを設けていない。
【００４２】
「前面＋前面両端柱＋側面（床）」は、第１のシールド部材７１ａを設けると共に、シールドルーム１の床面に１８０枚のシールド板を積み重ねることにより構成されたシールド板群を第２のシールド部材として設け、更に、第３のシールド部材７１ｃを設けたことを示す。「前面＋前面両端柱＋側面（中）」は、第１のシールド部材７１ａを設けると共に、高さ方向における中心が、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの中心点Ｏと同じ高さになるように１８０枚のシールド板を積み重ねることにより構成されたシールド板群を第２のシールド部材として設け、更に、第３のシールド部材７１ｃを設けたことを示す。すなわち、図８、図９に示した「前面＋前面両端柱＋側面（中）」は、図８、図９に示した磁気シールド装置７１であることを示す。
尚、これらの第２のシールド部材は、何れも、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの中心点Ｏの側方まで延設されたものである。
【００４３】
図１０に示すように、第１のシールド部材７１ａ、第２のシールド部材７１ｂ、及び第３のシールド部材７１ｃを設けるようにすれば、その他にシールド板を設けなくても、ＭＲＩ２に対する操作を行うための装置等の精密機器や、ＭＲＩ２に対する操作を行うオペレータ等が、ＭＲＩ２が備える励磁コイルから発生する磁界によって悪影響を受けることを防止することができることが分かる。
【００４４】
そして、図１０の「前面＋前面両端柱＋側面（中）」に示す結果から、第２のシールド部材７１ｂの高さ方向の位置を、ＭＲＩ２が備える励磁コイル（好ましくは励磁コイルの中心点Ｏ）と同じ高さにすると、操作領域１ｂにおける磁束密度はより低くなり、シールド板における磁束密度はより高くなることが分かる。ＭＲＩ２が備える励磁コイルにより発生した磁界による閉磁路が形成され易くなるからである。よって、第２のシールド部材７１ｂの高さ方向の位置を、ＭＲＩ２が備える励磁コイル（好ましくは励磁コイルの中心点Ｏ）と同じ位置にするのが好ましいといえる。
【００４５】
しかしながら、図１０の「前面＋側面（床）」、「前面＋前面両端柱＋側面（床）」に示す結果から、第２のシールド部材をシールドルーム１の床面に形成しても、シールド板にある程度の磁界を捕捉させることができ、操作領域１ｂにおける磁束密度を、実用上十分な範囲にまで低減できることが分かる。よって、第２のシールド部材の高さ方向の位置を、ＭＲＩ２が備える励磁コイルと同じ位置にしなくても、磁気シールド性能の低下を抑制できるといえる。
【００４６】
また、図１０の「前面＋側面（床）」、「前面＋前面両端柱＋側面（床）」に示す結果から、第３のシールド部材７１ｃを設けない場合よりも、第３のシールド部材７１ｃを設けた場合の方が、シールド板に捕捉される磁界を増大させることができ、操作領域１ｂにおける磁束密度を低減できることが分かる。よって、第３のシールド部材７１ｃを設けることによっても、磁気シールド性能の低下を抑制できるといえる。
【００４７】
以上のように本実施形態では、積み重ねられた複数のシールド板が、棒状もしくは直方体形状の磁性体を介して、前面に設けたシールド板の両端から、ＭＲＩ２が備える励磁コイル（好ましくは中心点Ｏ）の側方まで延設されるようにした。このようにすることによって、第１の実施形態で説明した効果に加え、シールドルーム１に磁気シールド装置７１を設定するための施工をより容易に行えるという効果が得られる。特に、積み重ねられた複数のシールド板の高さを、ＭＲＩ２が備える励磁コイルの高さに合わせるようにすれば、高い磁気シールド効果が得られる。したがって、実用上十分な磁気シールド性能を有する磁気シールド装置を、より低コストで構成することができる。
また、前面に設けたシールド板の両端に、直方体形状の磁性体を設けるようにしたので、磁気シールド性能をより向上させることができると共に、磁気シールド装置７１をシールドルーム１に設定するための施工をより容易に行うことができる。
【００４８】
尚、本実施形態では、複数のシールド板が積み重ねられて構成されたシールド板群を第２のシールド部材７１ｂとして側面に設けるようにしたが、ブロック状（例えば直方体形状や円柱形状等）の磁性体を第２のシールド部材として用いてもよい。また、１枚のシールド板で第２のシールド部材を構成するようにしてもよい。
また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、前面に設けられる第１のシールド部材７１ａを密閉型にしてもよい。更に、本実施形態においても、磁界発生源は、励磁コイルに限定されず、例えば、永久磁石であってもよい。
【００４９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。前述した第１及び第２の実施形態では、２０枚のシールド板が積み重ねられることにより構成されたシールド板群を用いて、第１のシールド部材３ａ、７１ａを構成するようにしている。本実施形態では、この積み重ねられるシールド板の枚数の範囲を規定する。このように、本実施形態と前述した第１及び第２の実施形態とでは、第１のシールド部材３ａ、７１ａにおけるシールド板の枚数の決定方法が異なるだけである。したがって、本実施形態の説明において、前述した第１及び第２の実施形態と同一の部分については、図１〜図１０に付した符号と同一の符号を付すこと等によって、詳細な説明を省略する。
【００５０】
図１１は、第１のシールド部材３ａ、７１ａが備える各シールド板群を構成するシールド板の枚数と、点Ａにおける磁束密度との関係を示す曲線の一例を示す図である。尚、点Ａは、図２及び図９に示したものである。また、図１１に示す曲線１００１は、図１、図８に示したシールドルーム１に、第２のシールド部材３ｂ、７１ｂ及び第３のシールド部材７１ｃを設けずに、第１のシールド部材３ａ、７１ａのみを設けたモデルを電磁場解析した結果から得たものである。
【００５１】
図１１に示す曲線１００１おいて、シールド板の枚数を増やしても磁束密度が減少しなくなり、シールド板の枚数に関わらず磁束密度が一定とみなせる領域が存在する。このような領域が存在するのは、第１のシールド部材３ａ、７１ａとＭＲＩ２との距離が大きく、第１のシールド部材３ａ、７１ａとＭＲＩ２との間の磁気抵抗が大きくなるため、第１のシールド部材３ａ、７１ａの特性を良くしても、全体の磁気抵抗に影響を与えないからであると考えられる。
【００５２】
このような曲線１００１において、磁束密度の変化がないとみなせるようになった点１００１ａにおけるシールド板の枚数は６５枚であり、磁束密度は０．２９３［ｍＴ］である。したがって、第１及び第２の実施形態で説明したようにして、第１のシールド部材３ａ、７１ａを設ける場合、各シールド板群を構成するシールド板の枚数を６５枚より多くしても、磁気シールド特性を向上させることができず、シールド板を無駄に使用してしまうことになる。
尚、本実施形態において、磁束密度の変化がないとみなせるようになった点１００１ａとは、曲線１００１の傾きが−０．０００５［ｍＴ／枚］以上０［ｍＴ／枚］以下の所定の値になった点をいう。
【００５３】
一方、図１１に示す曲線１００１おいて、磁束密度の変化がないとみなせるようになった点１００１ａにおける磁束密度よりも２［％］（≒０．２９９［ｍＴ］（＝０．２９３×１．０２））大きな磁束密度に対応するシールド板の枚数は、１５枚である。
点Ａにおける磁束密度が、点１００１ａにおける磁束密度よりも３［％］、好ましくは２［％］大きな磁束密度を越えると、シールド板の枚数の変化に対する磁束密度の変化が急峻になり、シールド板の枚数だけでなく、シールド板の特性のバラツキ等によっても、磁束密度が大きく変化し、実用上十分な磁気シールド特性が得られなくなる虞があると考えられる。したがって、第１及び第２の実施形態で説明したようにして、第１のシールド部材３ａ、７１ａを設ける場合、各シールド板群を構成するシールド板の枚数を１５枚より少なくすると、磁気シールド特性が著しく低下する虞があると考えられる。
【００５４】
以上のことから、本実施形態では、第１及び第２の実施形態で説明したようにして、第１のシールド部材３ａ、７１ａを設ける場合、各シールド板群を構成するシールド板の枚数が、１５枚以上６５枚以下となるようにしている。このように、本実施形態では、磁気シールド装置３、７１に要求される磁気シールド性能及びコスト等に応じて、第１のシールド部材３ａ、７１ａを構成するシールド板の枚数を調節することができ、ユーザのニーズにより合致した磁気シールド装置３、７１を構成することができる。
【００５５】
尚、本実施形態では、第１のシールド部材３ａ、７１ａが備える各シールド板群を構成するシールド板の枚数と、点Ａにおける磁束密度との関係を示す曲線１００１を電磁場解析の結果に基づいて作成し、各シールド板群を構成するシールド板の枚数の範囲を決定するようにした。しかしながら、第１のシールド部材３ａ、７１ａが備えるシールド板の総数と、点Ａにおける磁束密度との関係を示す曲線を作成し、第１のシールド部材３ａ、７１ａが備えるシールドの総数の範囲を決定するようにしてもよい。また、磁気シールド装置３、７１の外部の位置であって、磁界を低減させたい位置であれば、曲線１００１を作成するに際し、必ずしも点Ａを採用する必要はない。例えば、操作領域１ｂ内の所定の位置や、点Ｂを採用することもできる。
また、本実施形態においても、前述した第１及び第２の実施形態で説明した種々の変形例をとることができる。
【００５６】
尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態を示し、磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示し、図１に示すシールドルームをＡ方向及びＢ方向から見た場合のシールドルームの概略構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示し、シールド板の配設位置と、図２に示す点Ａにおける磁束密度との関係を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示し、シールド板の配設位置と、図２に示す点Ｂにおける磁束密度との関係を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示し、シールド板における磁束密度を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態を示し、図５に示したグラフの一部分を拡大して示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態を示し、シールド板の配設位置と、磁束密度の分布との関係を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示し、磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態を示し、図７に示すシールドルームをＡ方向及びＢ方向から見た場合のシールドルームの概略構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示し、シールド板の配設位置と、磁束密度の分布との関係を、電磁場解析により求めた結果の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態を示し、第１のシールド部材が備える各シールド板群を構成するシールド板の枚数と、点Ａにおける磁束密度との関係を示す曲線の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  シールドルーム
２  ＭＲＩ
３、７１  磁気シールド装置
３ａ、７１ａ  第１のシールド部材
３ｂ、７１ｂ  第２のシールド部材
７１ｃ  第３のシールド部材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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