(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心イメージング内腔を取り囲んでおり、超伝導温度に冷却された容器と、
該容器内に設けられており、前記イメージング内腔内に磁界を形成するように該イメージング内腔を取り囲んでいる少なくとも１つの超伝導主磁石コイルと、
前記イメージング内腔に隣接して配置されており、パルス状のイメージング磁界を発生する勾配コイルと、
超伝導温度に冷却された前記容器に隣接していると共に、前記主磁石コイルと前記勾配コイルとの間に挿入されている超伝導勾配遮蔽であって、該超伝導勾配遮蔽は、前記勾配コイルにより発生された時間と共に変化する磁界の影響から前記超伝導主磁石コイルを遮蔽している前記超伝導勾配遮蔽と、
前記超伝導勾配遮蔽を選択的に加熱して、前記少なくとも１つの主磁石コイルの超伝導動作とは独立に、前記勾配遮蔽の超伝導動作を選択的に停止させ、前記勾配遮蔽に誘導される電流を消去すると共に続いて前記勾配遮蔽の超伝導動作を再開する加熱手段とを備え、
前記加熱手段は、スイッチと、外部電源とを含んでおり、該スイッチは、前記主磁石コイルの超伝導動作とは独立に、前記勾配遮蔽の超伝導動作を選択的に停止・再開することを可能にし、
前記スイッチは、前記勾配遮蔽に隣接した電気ヒータに前記電源を選択的に接続し、
前記勾配遮蔽は、はんだ付けによって格子パターンとなる、Ｎｂ3Ｓｎ超伝導テープの重なり合う部分から形成されており、該重なり合う部分をはんだ付けするために用いられるはんだは、前記勾配遮蔽内の電流に所望の抵抗率を与えるように選択されており、
前記超伝導勾配遮蔽は、該超伝導勾配遮蔽と前記容器との間に配置されていると共に該超伝導勾配遮蔽と該容器とに熱的に接触して配置されている複数の熱伝導性部材を介して熱的に接続されており、
前記熱伝導性部材は、可撓性フィンガであり、
前記可撓性フィンガは、一端で前記超伝導勾配遮蔽に固定された平坦な部分を含んでいると共に、前記容器の内腔に接触している曲面状の弾性のある部分を更に含んでいる超伝導磁気共鳴イメージング装置の磁石アセンブリ。
【請求項２】
中心イメージング内腔を取り囲んでおり、超伝導温度に冷却された容器と、
該容器内に設けられており、前記イメージング内腔内に磁界を形成するように該イメージング内腔を取り囲んでいる少なくとも１つの超伝導主磁石コイルと、
前記イメージング内腔に隣接して配置されており、パルス状のイメージング磁界を発生する勾配コイルと、
超伝導温度に冷却された前記容器に隣接していると共に、前記主磁石コイルと前記勾配コイルとの間に挿入されている超伝導勾配遮蔽であって、該超伝導勾配遮蔽は、前記勾配コイルにより発生された時間と共に変化する磁界の影響から前記超伝導主磁石コイルを遮蔽している前記超伝導勾配遮蔽と、
前記超伝導勾配遮蔽を選択的に加熱して、前記少なくとも１つの主磁石コイルの超伝導動作とは独立に、前記勾配遮蔽の超伝導動作を選択的に停止させ、前記勾配遮蔽に誘導される電流を消去すると共に続いて前記勾配遮蔽の超伝導動作を再開する加熱手段とを備え、
前記超伝導勾配遮蔽は、Ｎｂ3Ｓｎの円筒であり、前記超伝導温度への冷却は、機械的低温冷却器により行われ、
前記円筒は、はんだ付けによって格子パターンとなる、Ｎｂ3Ｓｎテープの重なり合う部分から形成されており、
該重なり合う部分は、前記勾配遮蔽内の電流に所望の抵抗率を与えるように選択されているはんだによりはんだ付けされており、
前記超伝導勾配遮蔽は、該超伝導勾配遮蔽と前記容器との間に配置されていると共に該超伝導勾配遮蔽と該容器とに熱的に接触して配置されている複数の熱伝導性部材を介して熱的に接続されており、
前記熱伝導性部材は、可撓性フィンガであり、
前記可撓性フィンガは、一端で前記超伝導勾配遮蔽に固定された平坦な部分を含んでいると共に、前記容器の内腔に接触している曲面状の弾性のある部分を更に含んでいる超伝導磁気共鳴イメージング装置の磁石アセンブリ。
【請求項３】
前記重なり合う部分は、磁界相殺電流を発生する際に誘導性結合をもたらしている請求項２に記載の超伝導磁気共鳴イメージング装置の磁石アセンブリ。
【請求項４】
中心イメージング内腔を取り囲んでおり、超伝導温度に冷却された容器と、
該容器内に設けられており、前記イメージング内腔内に磁界を形成するように該イメージング内腔を取り囲んでいる少なくとも１つの超伝導主磁石コイルと、
前記イメージング内腔に隣接して配置されており、パルス状のイメージング磁界を発生する勾配コイルと、
超伝導温度に冷却された前記容器に隣接していると共に、前記主磁石コイルと前記勾配コイルとの間に挿入されている超伝導勾配遮蔽を備え、
該超伝導勾配遮蔽は、前記勾配コイルにより発生された時間と共に変化する磁界の影響から前記超伝導主磁石コイルを遮蔽しており、
前記超伝導勾配遮蔽は、該超伝導勾配遮蔽と前記容器との間に配置されていると共に該超伝導勾配遮蔽と該容器とに熱的に接触して配置されている複数の熱伝導性部材を介して熱的に接続されており、
前記熱伝導性部材は、可撓性フィンガであり、
前記可撓性フィンガは、一端で前記超伝導勾配遮蔽に固定された平坦な部分を含んでいると共に、前記容器の内腔に接触している曲面状の弾性のある部分を更に含んでいる超伝導磁気共鳴イメージング装置の磁石アセンブリ。
【請求項５】
前記可撓性フィンガは、前記超伝導勾配遮蔽が前記中心イメージング内腔内に配置されたときに前記超伝導勾配遮蔽と接触するように押し付けられる前記平坦な部分から離れた端の反対に曲がった部分を更に含んでいる請求項１乃至４のいずれかに記載の超伝導磁気共鳴イメージング装置の磁石アセンブリ。
【請求項６】
１０００個を超えるフィンガが設けられている請求項５に記載の超伝導磁気共鳴イメージング装置の磁石アセンブリ。
【請求項７】
前記フィンガは、前記超伝導勾配遮蔽の外側表面の周りに軸方向に伸びている列として設けられており、１６００個を超えるフィンガが設けられている請求項６記載の超伝導磁気共鳴イメージング装置の磁石アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
周知のように磁石コイルは、極めて低温の環境に配置することにより、例えば低温保持装置、又は液体ヘリウム等の冷凍剤が入っている圧力容器に封入することにより超伝導性にすることができる。極度の低温によって、磁石コイルの抵抗が無視できるレベルまで小さくなる。最初、ある期間の間、コイルに電源を接続してコイルに電流を入れると、電源を除いた後もコイルの抵抗が無視できるため、コイルに電流が流れ続ける。これにより、強い磁界が維持される。超伝導磁石は、例えば磁気共鳴イメージング（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ、以後ＭＲＩと略す。）の分野で広範な用途がある。
【０００２】
従来のＭＲＩ磁石では、超伝導主磁石コイルは、排気された容器内に入れられており、中心にイメージング内腔（ボア）を形成しているドーナツ形の容器内に封入されている。主磁石コイルは、イメージング内腔内に強い磁界を形成する。排気された容器内に、そしてイメージング内腔内にスリーブとして配置されているのは、勾配コイルである。勾配コイルは内腔内で時間と共に変化する付加的な磁界のパルシング又は励起を行うことにより、それに沿って患者のイメージングが行われる内腔内の特定の軸方向の平面を活性化又は選択する。軸に沿った連続画像により、イメージング（作像）を行っている患者の選択された部位又は器官のコンピュータ化された絵が得られる。しかしながら、勾配コイルによって発生される時間と共に変化する磁界によって、主磁石アセンブリ及びそれに付随する低温保持装置の種々の金属構造内に、並びに主磁石コイル内に渦電流が誘導されることがあり得る。勾配磁石系の目標は、イメージング内腔内の対象磁界の完全な忠実度である。主磁石構造内及びコイル内の渦電流の存在は、ＭＲＩでは最も望ましくない。渦電流は駆動される磁界に磁界を重ねるからである。渦電流磁界は時間的及び空間的な両方の依存性を有している。時間的な依存性に対する理想的な場合は、無限の時定数を有していることである。このような場合には、対象磁界は単に、駆動された（被駆動）磁界と渦電流による磁界との組み合わせである。しかしながら、通常の金属の抵抗率のため、勾配パルスの間に又は有限の時定数を有するパルス系列の間に渦電流磁界は減衰する。時定数が有限であり、被駆動磁界と同じ空間的な依存性を有している渦電流成分のプレエンファシス又はデエンファシスによって補償を行うことができる。しかしながら、被駆動磁界に対して線形関係にない渦電流成分が存在することがしばしばある。この渦電流成分は、時定数が有限の、高次の空間依存性を示し、この空間依存性は補償することができず、画像品質が損なわれることになる。
【０００３】
更に、主磁石構造内及びコイル内の渦電流が存在すると、電気抵抗が有限であるため、これらの構造に熱が発生する。これは、渦電流のいわゆる交流加熱効果である。ＭＲＩシステム内の勾配交流電力加熱は、実際の構造パラメータ及び勾配パルス強度に応じて、数ワットから５０ワット以上になり得る。このような勾配交流電力加熱は、伝導冷却形ＭＲＩ装置内での適切な冷却という重大な問題を引き起こし、ヘリウム冷却形ＭＲＩ装置の場合にはヘリウムが著しく蒸発することになる。
【０００４】
許容できない不良品質の画像の可能性を含むこのような問題のため、勾配コイルと主磁石構造との間に勾配遮蔽を設けることにより、勾配コイルによって発生される時間と共に変化する磁界から主磁石構造及びコイルを遮蔽する必要がある。このような構成には、例えば、勾配コイルと直列に挿入され、反対方向に巻かれた一対の遮蔽又は勾配バッキング・コイルが含まれていた。この一対の遮蔽又は勾配バッキング・コイルは反対方向の電流を通すことにより、勾配コイル磁界が主磁石構造及びコイルに影響を及ぼさないように勾配コイル磁界を相殺すると共に遮蔽する磁界を形成する。しかしながら、このような構成は、複雑であり、決して満足できるものではなかったし、電子増幅器を必要とする。更にこの構成は、比較的故障の多い装置であることがわかった。更に、主磁石内腔内にスリーブとしてバッキング・コイルを設けなければならないので、所望の患者内腔の大きさを得るために磁石全体の大きさが大きくなると共に、超伝導磁石がより重く、より高価となる。
【０００５】
他の構成としては例えば、主磁石ヘリウム容器と勾配コイルとの間に銅の円筒を挿入するものがあった。しかしながら、銅遮蔽は望ましくない電力損失を生じさせる。その原因の１つは、銅スリーブがさらされる磁界によって及び銅の磁界侵入によって銅内に誘導される寄生電流である。更に、銅遮蔽の時定数はあまり長くなく、一般に２、３秒よりも短い。
【０００６】
更に、超伝導磁石の設計ごとに、既存の勾配遮蔽を合わせなければならない。その結果、超伝導ＭＲＩ磁石内の勾配コイルと主磁石構造及びコイルとの間の遮蔽を行う改良された手段の開発にかなりの努力が向けられてきた。
【０００７】
【発明の目的】
本発明の１つの目的は、主超伝導磁石構造及びコイルと勾配コイルとの間で改良された遮蔽を有する磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。
本発明のもう１つの目的は、時間と共に変化する磁界の侵入を防止すると共に、交流加熱損失を最小限にする磁気共鳴イメージング装置内の改良された勾配コイル遮蔽を提供することにある。
【０００８】
本発明のもう１つの目的は、非常に長く、実質的に無限ですらある時定数を有していると共に、時定数の長さの制御を可能とする磁気共鳴イメージング装置内の勾配遮蔽を提供することにある。
本発明の更にもう１つの目的は、冷凍剤冷却形又は無冷凍剤伝導冷却形の磁気共鳴イメージング磁石での使用にも適していると共に、異なる構成の磁石にも容易に適用することのできる磁気共鳴イメージング（作像）装置の改良された勾配遮蔽を提供することにある。
【０００９】
【発明の概要】
本発明の一形式によれば、改良された超伝導ＭＲＩ磁石アセンブリが、イメージング内腔内に磁界を形成するために超伝導温度に冷却された容器内の超伝導磁石コイルと、引き続くイメージング・パルスを発生するために内腔内に配置されている勾配コイルとを含んでいる。円筒形の超伝導勾配遮蔽が、超伝導温度に冷却された磁石容器に隣接して配置されている。勾配遮蔽は主磁石コイルを取り囲んでいると共に、主磁石コイルと勾配コイルとの間に挿入されている。電力手段が、主磁石コイルを通って流れる初期電流を供給しており、これにより、初期電流が停止された後に、超伝導流が形成される。
【００１０】
超伝導勾配遮蔽を選択的にクエンチング（急冷）し、その後、超伝導動作を選択的に再開するための手段が設けられている。超伝導勾配遮蔽は、エポキシ樹脂を含浸していると共にステンレス鋼支持構造に挿入されているＮｂＴｉ又はＮｂ3 Ｓｎのシート又はコイルの円筒である。Ｎｂ3 Ｓｎの円筒は、超伝導性のＮｂ3 Ｓｎのテープの部分的に重なっている部分から作成することができる。重なりの間には隙間があり、重なりは所望の低感度及び時定数が得られるように選択されたはんだではんだ付けされている。ヒータ用外部電源と回路接続された一組のヒータによって、勾配遮蔽の超伝導動作の選択的クエンチングで、主磁石コイルが超伝導動作にとどまっている間、勾配遮蔽の温度をその超伝導温度よりも高くすることができる。超伝導勾配遮蔽は、勾配コイルを励起することにより形成される時間と共に変化する磁界の磁界侵入を除去すると共に、勾配コイルからの主磁石構造の磁気遮蔽を有効に行う。これにより、交流加熱が最小（通常、２、３ミリワットよりも低い）で、時定数が非常に長く（１０００秒よりも長く）て実質的に無限ですらある勾配コイル遮蔽が得られる。従って、この超伝導勾配遮蔽は、機械的冷却装置による冷却のような無冷凍剤伝導冷却されたＭＲＩ磁石での使用を含めて、一般的な用途に適している。
【００１１】
【実施例】
図１及び図２を参照して説明する。超伝導磁気共鳴イメージング（作像）磁石アセンブリ１０は、軸５の周りに中心イメージング内腔（ボア）１２を形成しているドーナツ形の真空容器２１内の同心の圧力容器１１を含んでいる。圧力容器１１内には、複合ドラム４が配置されている。複合ドラム４は、軸５に垂直な平面６に近付くにつれて軸方向の長さが短くなる三対の主磁石コイル１６、１７及び１８を有している。主磁石コイル１６、１７及び１８は、複合ドラム４上で軸方向に間隔をおいて配設されており、ドラム上の軸方向スロットに巻かれている。バッキング・コイルのような付加的なコイルが、外部磁界を小さくするのに寄与するように設けられている。
【００１２】
外部電力及び制御の接続は、リード線アセンブリ２６によってアクセス・ポート２８を介して成されている。リード線アセンブリ２６は、真空容器２１の外側のコネクタ２５と、プレート２７を通過している導管２０とを含んでおり、コネクタ２５と、導管２０とは、圧力容器１１内の磁石コイル１６、１７、１８及び１９を含んでいる構成要素に対する電気的接続を成している。液体ヘリウム冷却形のＭＲＩ磁石アセンブリの場合には、入口パイプ８を介して圧力容器１１に液体ヘリウムが供給される。無冷凍剤冷却の場合には、液体ヘリウムの代わりに、熱的に結合された機械的低温冷却器８によって機械的伝導冷却が行われる。
【００１３】
超伝導勾配遮蔽１４は、後で更に詳しく説明する円筒形部材である。この円筒形部材は、内腔内に配置されていると共に、主磁石コイル１６、１７及び１８と中心イメージング内腔１２との中間の圧力容器１１と熱的に接触している。中心イメージング内腔１２を取り囲んでいる真空容器２１の中心内腔に向かい合って、スリーブ１内に勾配コイル３が配置されている。勾配コイル３によって、イメージング（作像）内腔１２内の患者の軸５に沿って一連のイメージング「スナップ撮影スライス」のパルシング又は励起が行われる。
【００１４】
時には、補正コイル（図示していない）の付勢のために、及び勾配遮蔽内の残留電流を除去するために、磁石コイル１６、１７、１８及び１９の付勢の間、勾配遮蔽１４をその超伝導遷移温度よりも高い温度に加熱しなければならないことがある。
超伝導勾配遮蔽１４の細部が図２に示されている。図２に示すように超伝導勾配遮蔽１４は、ＮｂＴｉ又はＮｂ3 Ｓｎのような超伝導ニオブ合金材料のシートを心棒を中心として曲げることにより作成されている。端部４０と端部４１とは、例えばはんだ付けにより接続されて、円筒１４を形成している。これらの材料のいずれでも、液体ヘリウム冷却で超伝導性とすることができる。しかしながら、Ｎｂ3 Ｓｎは無冷凍剤伝導冷却で用いることができるので、液体ヘリウム冷却を必要としないＭＲＩ装置での使用に適しており、望ましい。即ち、ＮｂＴｉは約４°Ｋの超伝導温度で動作させることができるが、Ｎｂ3 Ｓｎは約１０°Ｋの温度までの、より高温で超伝導性とすることができる。この高温は機械的低温冷却器８によって得ることができるので、液体ヘリウムは不必要となる。
【００１５】
水平方向、即ち円周方向に伸びている参照番号３２のようなテープ部分に部分的に重なっている位置に配置された垂直方向、即ち軸方向に伸びているテープ部分３１の格子パターンに、図２に示されるようなＮｂ3 Ｓｎテープを部分的に重ねることにより、シート２９が形成されている。参照番号３４のような接合個所、即ち重なりの領域は、参照番号３３のようなはんだ接合によりはんだ付けされている。次に、心棒を中心としてシート２９を巻いて、円筒１４とする。このとき、端部４０及び４１を例えば、はんだ付け又は溶接により、適当に一緒に接合する。円筒１４にエポキシ樹脂を含浸して、ステンレス鋼円筒４２に挿入する。
【００１６】
電力がヒータ接続３５とヒータ接続３６との間の超伝導勾配遮蔽ヒータ又は抵抗ヒータ４３に接続されている。ヒータ４３は、円筒１４の上のカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）層相互の間に挟まれている膜ヒータであってもよい。リード線２３及び２４は、リード線結合アセンブリ２６を通過して外部電源３８及び３９に接続されている。リード線２４は、スイッチ３７を介して電源３８に接続されている。スイッチ３７は真空容器の外側に配置されている。超伝導勾配遮蔽１４はＮｂＴｉ線で作成することができる。ＮｂＴｉ線は、Ｎｂ3 Ｓｎテープに比べてこわれ難いので、部分３１及び３２を用いることなく軸方向に伸びている１つ又は複数の円筒形のコイルとして形成することができる。又は、ＮｂＴｉ線は、ＮｂＴｉの単一の連続シート２９の端部４０と端部４１とを接合することにより、円筒形にして作成することができる。しかしながら、上述のように、ＮｂＴｉを用いる場合には、液体ヘリウム冷却を用いなければならない。
【００１７】
超伝導勾配遮蔽１４と圧力容器１１との間の熱コンダクタンスをより正確に且つ有効に制御するために、複数のベリリウム銅の可撓性フィンガ５０が超伝導勾配遮蔽と圧力容器との間にこれらの超伝導勾配遮蔽と圧力容器とに接触して配置されている。図３に示されるようにフィンガ５０は、中心領域に開口５２を有している実質的に平坦な部分５１と、反対に曲がっている端部５４で終端している曲面延長部５３とを含んでいる。曲面延長部５３の曲率半径５６は、超伝導勾配遮蔽１４と圧力容器１１との隣接した表面相互の間の半径方向の隙間よりも少し大きくなるように選定されている。これにより、フィンガ５０の曲面延長部５３の中心部６０が、その曲率中心５５に向かって押し付けられる。そしてその結果として得られる弾力のあるばね作用により、超伝導勾配遮蔽と圧力容器との間の良好な熱コンダクタンスが得られる。リベット５８のような適当な締め具が、平坦部５１の開口５２と超伝導勾配遮蔽１４の対応する開口５９とを通過しており、熱コンダクタンスの付加的な領域５７では、端部５４の下端が超伝導勾配遮蔽に接触している。これにより、フィンガ５０の平坦部と超伝導勾配遮蔽との間に良好な熱コンダクタンスが得られる。
【００１８】
超伝導勾配遮蔽１４と圧力容器１１との間に、複数列のフィンガ５０が挿入されている。行当たり約１７５フィンガの軸方向の各行に３７個の円周状フィンガを用いている１つの構成では、超伝導磁石アセンブリに６０００個を超えるフィンガが用いられている。この超伝導磁石アセンブリでは、圧力容器１１の内径、即ち内腔直径は３６．１インチ、超伝導勾配遮蔽１４の外径は３５．９インチ、そしてフィンガ５０の長さは約９／１６インチ、幅は１／４インチ、半径５６は３／８インチである。
【００１９】
フィンガの熱コンダクタンス及び接触抵抗を制御することにより、超伝導勾配遮蔽１４と圧力容器１１との間で所望の熱特性が得られるようにフィンガ５０の大きさ、材料及び個数を変えることができる。超伝導動作とクエンチングされた非超伝導動作とを交互に繰り返すことができるようにするためには、熱コンダクタンスは低過ぎても、高過ぎても良くない。超伝導勾配遮蔽１４が圧力容器１１の内腔に挿入されると、フィンガ５０が押し付けられることにより、フィンガの曲面領域６０で圧力容器との良好な熱接触が得られると共に、曲面延長部５３の中心領域５７で超伝導勾配遮蔽との付加的な接触が得られる。
【００２０】
超伝導ＭＲＩ磁石アセンブリ１０の動作の間、主磁石コイル１６、１７及び１８、並びに主バッキング・コイル１９のような関連コイルは、通常の方法で超伝導状態とされる。この方法は、圧力容器１１内の温度を使用される材料に適した超伝導温度に下げた後に、それらのコイルに電流を通してから、外部電源からの電流を停止することにより行われる。超伝導勾配遮蔽１４によって、イメージングの間に勾配コイル３の励起又はパルシングにより生じる時間と共に変化する磁界が侵入することができないので、圧力容器１１内の主磁石コイル１６、１７及び１８のような磁石コイルによって形成される均一な磁界に対する悪影響が防止される。超伝導体の表面上の遮蔽（スクリーニング）電流によって、勾配コイル３の励起により生じる時間と共に変化するすべての磁界が超伝導勾配遮蔽に侵入することが防止される。例えば、はんだ付けされたテープ交差点３３で、遮蔽が比較的高い固有抵抗を有している場合には、誘導性結合作用により磁界相殺電流が形成され、導体を通る磁界の拡散により侵入が阻止される。
【００２１】
圧力容器１１内の主磁石コイル１６、１７及び１８のような磁石コイルの超伝導動作の間にスイッチ３７を閉じることによる勾配遮蔽１４に隣接する超伝導勾配遮蔽ヒータ４３への電力接続、並びにそれに続く勾配遮蔽の超伝導動作によって、例えば電流を誘導し得る２、３の患者のイメージングの結果として勾配遮蔽上に累積することがある電流を選択的に消去することができる。従って、超伝導勾配遮蔽１４は周期的にクエンチング（急冷）される。即ち、超伝導勾配遮蔽１４は超伝導動作を停止する。続いて、主磁石コイル１６、１７及び１８、又はバッキング・コイル１９のような関連する他のコイルの超伝導動作のクエンチングを行うことなく、超伝導勾配遮蔽１４は超伝導動作に戻される。又、主磁石コイル１６、１７及び１８の超伝導動作への傾斜（ランプ）上昇の間に、勾配遮蔽１４の超伝導動作は、通常行われない。この独立制御は、スイッチ３７の動作によって行われる。スイッチ３７の動作により、超伝導勾配遮蔽ヒータ４３を通って外部電流が再び流れる。これにより、超伝導勾配遮蔽１４の局所温度が上昇し、やがて超伝導動作のクエンチングが行われる。
【００２２】
重なり領域３４ではんだ付けされたＮｂ3 Ｓｎの場合には、超伝導勾配遮蔽１４の設計に当たって、はんだ付けされた接合部３３で所望の電気抵抗が得られるはんだを選択することにより、勾配遮蔽の時定数を制御することができる。時定数は勾配遮蔽のインダクタンスと抵抗との比に比例するからである。抵抗性のはんだ接合部３３は残留電流を減衰することにより、磁束の遮断を回避する役目も果たす。
【００２３】
本発明の超伝導勾配遮蔽１４は、複雑でなく、軽量であり、従来技術の活性勾配遮蔽で必要とされる増幅器又は均衡を取ることを必要とせず、そして前に指摘したように、時間と共に変化する磁界から電力損失及び熱を生じるような損失のある遮蔽ではない。超伝導勾配遮蔽１４に生じる影像電流は、勾配遮蔽の渦電流、及び勾配コイル３の励起によって生じる磁界を相殺する。この相殺は、勾配遮蔽の向かい合っている表面に反対の電流を形成することによって行われる。これにより、主磁石コイル１６、１７及び１８内への磁界の侵入が防止され、イメージング内腔１２内の対象磁界のイメージングの忠実度が改善される。
【００２４】
超伝導勾配遮蔽１４は、圧力容器１１内に配置することもできる。しかしながら、超伝導勾配遮蔽１４の超伝導動作のクエンチングにより、ヒータ４３の動作による熱が圧力容器１１内に印加されることになる。その結果、冷凍剤冷却の場合にはヘリウムの蒸発が増加し、無冷凍剤伝導冷却の場合には冷却の要求が増大して課される。どちらも望ましくない。全能力に近い状態で動作する無冷凍剤伝導冷却システムに対する要求を強めることは、特に望ましくない。フィンガ５０の代わりに、アルミニウムを被せたマイラ（ｍｙｌａｒ）の圧縮された層を用いることもできる。無冷凍剤伝導冷却形の超伝導磁石アセンブリでは、超伝導勾配遮蔽１４を熱遮蔽、例えば図１に示されるような温度が１０Ｋ以上の熱遮蔽６１に熱的に接続してもよい。
【００２５】
本発明をいくつかの実施例について説明してきたが、本発明の要旨及び範囲から逸脱することなく構成の細部、部品の配置及び組み合わせ、並びに使用される材料の形式に多数の変更を加え得ることが理解されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を含んでいる超伝導ＭＲＩ磁石の横断面図である。
【図２】図１の勾配遮蔽の細部を示す図である。
【図３】図１の熱伝導フィンガの細部を示す図である。
【符号の説明】
３  勾配コイル
８  機械的低温冷却器
１０  超伝導磁気共鳴イメージング磁石アセンブリ
１１  圧力容器
１２  中心イメージング内腔
１４  超伝導勾配遮蔽
１６、１７、１８  主磁石コイル
３１  テープ部分
３４  重なり領域
３７  スイッチ
３８、３９  外部電源
４２  ステンレス鋼円筒
４３  ヒータ
５０  フィンガ
５１  平坦部
５３  曲面延長部
５４  端部
６１  熱遮蔽
【図１】
0003771947.tif 000002
【図２】
0003771947.tif 000003
【図３】
0003771947.tif 000004