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1、10申请公布号CN104135922A43申请公布日20141105CN104135922A21申请号201280071042322申请日20120301A61B5/05520060171申请人三菱电机株式会社地址日本东京72发明人田边肇74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人干欣颖54发明名称超导磁体的调整方法57摘要本发明包括测定规定空间180的磁场的步骤S100；以及在超导磁体100内配置强磁性体的多个垫片250来进行匀场的步骤S110。在进行匀场的步骤S110中，将多个垫片250配置以下位置即，在基于测定磁场的步骤S100的测定结果使磁场均匀的位置，且使因磁场而作用于。
2、多个垫片250的电磁力410，420，500为规定值的位置。85PCT国际申请进入国家阶段日2014090186PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0551732012030187PCT国际申请的公布数据WO2013/128607JA2013090651INTCL权利要求书1页说明书6页附图9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图9页10申请公布号CN104135922ACN104135922A1/1页21一种超导磁体的调整方法，该超导磁体的调整方法对由超导磁体100在规定空间180内产生的磁场的均匀性进行调整，其特征在于，包括对所述规定空间1。
3、80中的磁场进行测定的步骤S100；以及在超导磁体100内配置强磁性体的多个垫片250来进行匀场的步骤S110，在所述进行匀场的步骤S110中，将多个所述垫片250配置于以下位置即，在基于测定所述磁场的步骤S100的测定结果使磁场均匀的位置，且使因磁场而作用于多个所述垫片250的电磁力410，420，500为规定值的位置。2如权利要求1所述的超导磁体的调整方法，其特征在于，在所述进行匀场的步骤S110中，将多个所述垫片250配置于以下位置即，多个所述垫片250产生的所述电磁力中的、作用于所述超导磁体100的轴向上的电磁力410，420为规定值。3如权利要求1所述的超导磁体的调整方法，其特征在于。
4、，在所述进行匀场的步骤S110中，将多个所述垫片250配置以下位置即，多个所述垫片产生的所述电磁力中的、作用于所述超导磁体100的径向上的电磁力500为规定值。4如权利要求1至3的任一项所述的超导磁体的调整方法，其特征在于，在所述进行匀场的步骤S110中，作为所述垫片使用铁制的垫片250。权利要求书CN104135922A1/6页3超导磁体的调整方法技术领域0001本发明涉及超导磁体的调整方法。背景技术0002作为揭示了在MRIMAGNETICRESONANCEIMAGING核磁共振成像装置中对高精度的磁场调整进行辅助的方法的背景文献，具有日本专利特开2011110065号公报专利文献1。00。
5、03在专利文献1所记载的磁场调整方法中，具有向磁场产生装置提供目标磁场分布的区域，降低该区域的磁场分布的误差磁场分量，使其接近目标的磁场分布。作为调整单元，具有如下方面配置有电流环路、被动地发生磁化的铁片等磁性体、或不依赖于外部磁场的永磁体。0004具体而言，在规定个数的点进行磁场测量，计算出与目标磁场之差即误差磁场，求出能近似地对该误差进行校正的磁场调整机构面上的电位分布。将该电位分布换算成磁矩，进行配置与该磁矩相当的环路电流或者磁性体片的磁场调整操作。现有技术文献专利文献0005专利文献1日本专利特开2011110065号公报发明内容发明所要解决的技术问题0006为了进行磁场调整而进行匀场。
6、SHIMMING，然而，用于进行匀场而作用于垫片SHIM的电磁力会导致有反作用力作用于超导磁体。若不考虑该电磁力及反作用力来进行匀场，则不能使超导磁体的磁场的均匀性稳定。0007本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种能使磁场的均匀性稳定的超导磁体的调整方法。解决技术问题的技术方案0008基于本发明的超导磁体的调整方法是对由超导磁体在规定空间内产生的磁场的均匀性进行调整的方法。超导磁体的调整方法包括对规定空间中的磁场进行测定的步骤；以及在超导磁体内配置强磁性体的多个垫片来进行匀场的步骤。在进行匀场的步骤中，将多个垫片配置于以下位置，即，在基于测定磁场的步骤的测定结果使磁场均匀的位置。
7、，且使因磁场而作用于多个所述垫片的电磁力为规定值的位置。发明效果0009根据本发明能使磁场的均匀性稳定。附图说明0010图1是表示MRI装置的外观的立体图。说明书CN104135922A2/6页4图2是表示本发明的实施方式1所涉及的超导磁体的结构的剖视图。图3是表示将相同实施方式的超导磁体设置于使用场所的状态的侧视图。图4是从图3的IVIV线箭头方向观察到的图。图5是表示相同实施方式的超导磁体中的匀场部的立体图。图6是表示相同实施方式的垫片盘和铁片的分解立体图。图7是表示相同实施方式所涉及的超导磁体的调整方法的流程图。图8是表示在相同实施方式所涉及的超导磁体中配置有多个铁片的状态的剖视图。图9。
8、是从箭头IX方向观察图8的超导磁体的侧视图。图10是表示作用于仅考虑磁场均匀性而配置的比较方式的铁片的电磁力、以及作用于考虑磁场均匀性和电磁力而配置的本实施方式的铁片的电磁力的图。图11是示意性表示电磁力作用于相同实施方式中的多个铁片的状态的局部剖视图。图12是示意性表示电磁力作用于本发明的实施方式2中的多个铁片的状态的局部剖视图。图13是示意性表示电磁力作用于相同实施方式的变形例中的多个铁片的状态的局部剖视图。图14是示意性表示电磁力作用于本发明的实施方式3中的多个铁片的状态的局部剖视图。具体实施方式0011下面，参照附图，对本发明的实施方式1所涉及的超导磁体的调整方法进行说明。在以下的实施。
9、方式的说明中，对图中的相同或相当部分标注相同的标号，且不对其进行重复说明。0012另外，在以下的实施方式中，对MRI用超导磁体进行说明，但超导磁体并不限于此，也可以是用于其它用途的超导磁体。此外，对圆筒形的超导磁体进行了说明，但并不一定限定于圆筒形的超导磁体，开放型的超导磁体也能应用于本发明。0013实施方式1图1是表示MRI装置的外观的立体图。如图1所示，MRI装置1包括静磁场产生部10和睡台30。静磁场产生部10包括后述的超导磁体，在孔20内部产生静磁场。0014图2是表示本发明的实施方式1所涉及的超导磁体的结构的剖视图。如图2所示，在本发明的实施方式1所涉及的超导磁体100中，在最外侧，。
10、配置有中空圆筒状的真空槽110。真空槽110的圆筒中心部的空间是与孔20相对应的孔部160。真空槽110的内部由未图示的减压装置减压成了真空。利用配置于下部的脚部170对真空槽110进行支撑，使孔部160的中心轴呈水平方向。0015真空槽110的内部配置有形状与真空槽110大体相似的中空圆筒状的热屏蔽体120。在热屏蔽体120的内部，配置有形状与热屏蔽体120大体相似的中空圆筒状的氦槽130。热屏蔽体120具有对氦槽130与真空槽110之间进行隔热的功能。0016在氦槽130的内部，在圆周上配置有超导线圈140。在氦槽130的内部，填充有液态氦150。将超导线圈140浸渍于液态氦150中以对其。
11、进行冷却。0017若超导磁体100工作，则在孔部160的、以图中的虚线表示的范围内的静磁场区域说明书CN104135922A3/6页5180中，会产生箭头方向的静磁场190。希望该静磁场190又强又均匀并且稳定。0018图3是表示将本实施方式的超导磁体设置于使用场所的状态的侧视图。图4是从图3的IVIV线箭头方向观察到的图。0019如图3、4所示，将本实施方式的超导磁体100配置于作为使用场所的房间300内。在本实施方式中，为了使超导磁体100所产生的较强的磁场中泄漏至房间300外部的磁场减少，用磁屏蔽体对房间300进行覆盖。0020磁屏蔽体包括配置于地板部的地板屏蔽体310、配置于图3的右侧。
12、的侧壁部的第一侧壁屏蔽体320、配置于图3的左侧的侧壁部的第二侧壁屏蔽体330、配置于图4的右侧的侧壁部的第三侧壁屏蔽体350、配置于图4的左侧的侧壁部的第四侧壁屏蔽体360、以及配置于顶部的顶部屏蔽体340。在本实施方式中，以铁板形成了磁屏蔽体，但只要以磁性体形成磁屏蔽体即可，对材料没有特别限制。0021由于地板屏蔽体310离超导磁体100的距离较近，并且为了支撑超导磁体100的重量，因此，地板屏蔽体310形成地比第一侧壁屏蔽体320、第二侧壁屏蔽体330、第三侧壁屏蔽体350、第四侧壁屏蔽体360、以及顶部屏蔽体340要厚。0022虽然在图2中进行了简要表示，但如图4所示，静磁场190包括。
13、产生于孔部160的中心轴上的中心磁场191、以及产生于孔部160的径向的端部侧的端部磁场192。端部磁场192在静磁场区域180中呈直线状地产生，但在孔部160的中心轴方向的端部上呈曲线状地产生。0023图5是表示本实施方式的超导磁体中的匀场部的立体图。图6是表示本实施方式的垫片盘和铁片的分解立体图。0024虽然在图2中未图示，但如图3、图5所示，超导磁体100具有沿真空槽110的内周侧的侧壁形成的匀场部200。在匀场部200中，设置有多个开口部210，所述多个开口部210沿匀场部200的周向相互隔开设置，且沿孔部160的中心轴方向延伸。0025如图4、图5、图6所示，将垫片盘230插入至开口。
14、部210中。如图6所示，垫片盘230包括形成有收纳多片铁片250的凹部240的主体部231、以及盖部232，所述铁片250由矩形薄板形成。本实施方式中，作为垫片使用铁片250，但垫片并不限于此，是强磁性体的板或者块即可。0026在插入各开口部210的多个垫片盘230的各个垫片盘中，通过调节分别收纳于多个凹部240的铁片250的片数，能提高静磁场区域180的静磁场190的均匀性。通过这样配置铁片250，从而力图提高静磁场区域180中的静磁场190的均匀性，这即是所谓的匀场。0027图7是表示本实施方式所涉及的超导磁体的调整方法的流程图。如图7所示，在本实施方式所涉及的超导磁体的调整方法中，首先测。
15、定静磁场区域180中的磁场S100。接着，在超导磁体100内配置铁片250来进行匀场S110。0028图8是表示在本实施方式所涉及的超导磁体中配置有多个铁片的状态的剖视图。图9是从箭头IX方向观察图8的超导磁体的侧视图。另外，图8中，仅图示出多个铁片中配置在匀场部200的最上部的铁片。此外，匀场部200中仅图示出铁片250。0029如图8、9所示，利用超导磁体100所产生的静磁场，电磁力作用于多个铁片250的各个。一般而言，如图8所示，超导线圈140中位于端部的超导线圈141、145最大，接着其相邻的超导线圈142、144较大，位于中央部的超导线圈143最小。因此，各超导线圈的周围说明书CN1。
16、04135922A4/6页6产生的磁力大小不同。0030多个铁片250的各个铁皮所产生的电磁力因多个铁片250的配置而导致方向及数值呈非线性变化，且彼此不同。如图8、图9所示，电磁力400以及电磁力500作用于多个铁片250的各个铁皮，该电磁力400作用于超导磁体100的轴向Z方向，该电磁力500作用于超导磁体100的径向R方向。另外，作用于径向R方向的电磁力500由图9所示的水平方向X方向和垂直方向Y方向的分量构成。0031在现有的超导磁体的调整方法中，基于由专用软件所进行的模拟的计算结果来决定使静磁场区域180的磁场均匀的铁片250的位置。具体而言，假设地计算并求出在将铁片250配置在多个。
17、可配置多个铁皮250的位置中的某一个位置时能否使磁场最均匀。0032在进行上述模拟的情况下，能使磁场最均匀的铁片250的配置模式通常存在多个。本实施方式中，从这些多个模式中选择使作用于多个铁片250的电磁力为规定值的配置。0033图10是表示作用于仅考虑了磁场均匀性而配置的比较方式的铁片的电磁力、以及作用于考虑了磁场均匀性和电磁力而配置的本实施方式的铁片的电磁力的图。0034图10中，将图中向左作用的电磁力以负值表示，向右作用的电磁力以正值表示。另外，图10中，仅图示出多个铁片中配置在匀场部200的最上部的铁片。0035如图10所示，例如在超导磁体100的轴向Z方向上将多个铁片250配置成15。
18、列。在该情况下，第8列的位置成为Z方向的中心位置。在比较方式以及本实施方式的任一个铁片配置中，均能使静磁场区域180的磁场变得均匀。0036本实施方式中，将铁片250配置于能使在超导磁体100的轴向上作用于多个铁片250的电磁力最大程度降低的位置。即、在本实施方式所涉及的超导磁体100的调整方法中，在进行匀场的步骤S110中，将多个铁片250配置于以下位置即，在基于测定磁场的步骤S100的测定结果使静磁场区域180的磁场均匀的位置，且能最大程度降低利用磁场作用于多个铁片250的电磁力的位置。0037如图10所示，对于作用于多个铁片250的电磁力的合计的绝对值，相对于比较方式中的26068N，本。
19、实施方式中为490N。0038图11是示意性表示电磁力作用于本实施方式中的多个铁片的状态的局部剖视图。图11中，仅图示匀场部200的最上部。图11中，未图示出热屏蔽体120。0039如图11所示，若对多个铁片250作用电磁力410，则其反作用力610作用于超导线圈140。另外，将电磁力410及其反作用力610分别设为图10所示的合计值。作用于超导线圈140的反作用力610由对氦槽130进行支承的支承构件131来负担。0040支承构件131是连结氦槽130和真空槽110的构件。作为支承构件131使用热传导率较低、且高强度的材料，例如使用GFRPGLASSBERREINFORCEDPLASTICS。
20、玻璃纤维增强塑料。支承构件131仅与氦槽130的角部附近相接触，以使其与氦槽130的接触面积较少。0041在像上述比较方式那样有较大的电磁力410作用于铁片250的情况下，产生的反作用力610也变大，支承构件131可能会随时间的经过而产生变形。在该情况下，由于氦槽130的位置产生偏移，而导致氦槽130与真空槽110之间的隔热空间变窄因而氦槽130内的温度上升，或者真空槽110中可能会产生凝结。在该情况下，超导线圈140的冷却变得不稳说明书CN104135922A5/6页7定，可能导致静磁场区域180的磁场均匀性下降。0042如本实施方式那样，通过降低作用于铁片250的电磁力来减小反作用力610。
21、，从而抑制支承构件131的变形，因而即使随着时间经过也能使超导线圈140的冷却稳定。其结果是，能使静磁场区域180的磁场的均匀性稳定。0043此外，作用于多个铁片250的电磁力410由防震橡胶260来负担，该防震橡胶260对收纳有多个铁片250的垫片盘230进行定位。本实施方式中，在超导磁体100的轴向的两端部设有防震橡胶260。即，防震橡胶260位于匀场部200的两端，起到盖部的作用。0044在如上述的比较方式那样有较大的电磁力作用于铁片250的情况下，防震橡胶260会负担高载荷，因此防震橡胶260可能会随时间的经过而产生变形。在该情况下，由于垫片盘230的位置发生偏移，其中的多个铁片250。
22、的位置也发生变化，静磁场区域180的磁场均匀性可能会降低。0045如本实施方式那样，通过降低作用于铁片250的电磁力来抑制防震橡胶260的变形，即使随着时间经过也能使多个铁片250的位置稳定。其结果是，能使静磁场区域180的磁场的均匀性稳定。0046另外，本实施方式中，为了降低作用于超导磁体100的轴向Z方向的电磁力，配置有多个铁片250，但也可以为了降低作用于径向R方向的电磁力而配置多个铁片250。0047下面，对本发明的实施方式2所涉及的超导磁体的调整方法进行说明。另外，本实施方式所涉及的超导磁体的调整方法中，仅作用于多个铁片250的电磁力的规定值与实施方式1不同，因此对于其它的结构不进行。
23、重复说明。0048实施方式2图12是示意性表示本发明的实施方式2中的电磁力作用于多个铁片的状态的局部剖视图。图12中，仅图示匀场部200的最上部。图12中，未图示出热屏蔽体120。0049如图12所示，本实施方式中，作用于多个铁片250的电磁力的方向与实施方式1相比，其在超导磁体100的轴向上相反。另外，图12中，图示出铁片250位于与图11相同的位置，但实际上铁片250配置在不同的位置。0050在组装超导磁体100时，由于零部件的尺寸误差以及组装误差的叠加，例如氦槽130和真空槽110之间的距离L可能会变得比设定值短。在该情况下，如上所述，氦槽130与真空槽110之间的隔热空间变窄且氦槽13。
24、0内的温度上升，或者真空槽110中可能会产生凝结。0051因此，本实施方式中，对多个铁片250进行配置，使得作用于多个铁片250的电磁力420而发生的反作用力620会由氦槽130来负担。其结果是，能使氦槽130和真空槽110之间的距离L变长。另外，将电磁力420及其反作用力620分别设为图10所示的合计值。0052由此，能改善组装超导磁体100时的氦槽130的位置偏移。这并不限于氦槽130的位置偏移，也能适用于其它的结构零部件。0053然而，若为了使反作用力620增大而使电磁力420变得过大，则防震橡胶260会产生变形，因此需要考虑这一点来设定电磁力420的规定值。0054图13是示意性表示本。
25、实施方式的变形例中的电磁力作用于多个铁片的状态的局部剖视图。图13中，仅图示匀场部201的最上部。图13中，未图示出热屏蔽体120。0055如图13所示，在本实施方式的变形例中，匀场部201在超导磁体100的轴向的一说明书CN104135922A6/6页8端具有闭塞端。在超导磁体100的轴向的匀场部201的另一端配置有防震橡胶261。0056通过使收纳有多个铁片250的垫片盘230与匀场部201的闭塞端相接触，能在超导磁铁100的轴向上对多个铁片250进行定位。0057因此，在本实施方式的变形例中，使电磁力420朝向上述闭塞端侧以规定值作用于多个铁片250，从而使垫片盘230与匀场部201的闭。
26、塞端相接触。0058由此，能提高多个铁片250的位置精度，并能防止将负荷施加于防震橡胶261。其结果是，能使静磁场区域180的磁场的均匀性稳定。0059另外，电磁力420及反作用力620的方向并不限于上述，例如也可以调整电磁力420及反作用力620的方向，使得载荷由具有耐压缩应力的构件、或者受到规定应力而形状稳定的构件等来负担。0060下面，对本发明的实施方式3所涉及的超导磁体的调整方法进行说明。另外，本实施方式所涉及的超导磁体的调整方法中，仅将作用于超导磁体100的径向的电磁力设为规定值这一点与实施方式2不同，因此对于其它的结构不进行重复说明。0061实施方式3图14是示意性表示本发明的实施。
27、方式3中的电磁力作用于多个铁片的状态的局部剖视图。图14中，举例表示多个超导线圈140中的一个、以及多个铁片250中的一个。0062在没有安装铁片250的状态下，超导线圈140中扩张力700紧箍力HOOPFORCE作用于超导磁体100的径向外侧。在因扩张力700的影响而导致超导磁体100中产生允许量以上的干扰的情况下，会产生超导状态被破坏的现象，即失超。0063本实施方式中，如图14所示，对多个铁片250进行配置，以使得在超导磁体100的径向上因作用于多个铁片250的电磁力500而产生的反作用力750由超导线圈140来负担。另外，将电磁力500及其反作用力750分别设为图10所示的合计值。00。
28、64反作用力750的方向与扩张力700相反，因此反作用力750与扩张力700相互重叠并抵消。于是，扩张力700变小，难以产生失超，即使随着时间经过也能使超导线圈140的冷却稳定。其结果是，能使静磁场区域180的磁场的均匀性稳定。0065另外，本次所揭示的上述实施方式的所有内容均为举例表示，而不是限制性的解释根据。因此，并不能仅通过上述实施方式来解释本发明的技术范围，应当基于权利要求书的记载来确定。此外，还包括与权利要求范围均等的意义及范围内的所有变更。标号说明00661MRI装置、10静磁场产生部、20孔、30睡台、100超导磁体、110真空槽、120热屏蔽体、130氦槽、131支承构件、14。
29、0，141，142，143，144，145超导线圈、150液体氦、160孔部、170脚部、180静磁场区域、190静磁场、191中心磁场、192端部磁场、200，201匀场部、210开口部、230垫片盘、231主体部、232盖部、240凹部、250铁片、260，261防震橡胶、300房间、310地板屏蔽体、320第一侧壁屏蔽体、330第二侧壁屏蔽体、340顶部屏蔽体、350第三侧壁屏蔽体、360第四侧壁屏蔽体、400，410，420，500电磁力、610，620，750反作用力、700扩张力。说明书CN104135922A1/9页9图1图2说明书附图CN104135922A2/9页10图3说明书附图CN104135922A103/9页11图4说明书附图CN104135922A114/9页12图5图6图7说明书附图CN104135922A125/9页13图8说明书附图CN104135922A136/9页14图9说明书附图CN104135922A147/9页15图10说明书附图CN104135922A158/9页16图11图12说明书附图CN104135922A169/9页17图13图14说明书附图CN104135922A17。