JPH11248810A - 核磁気共鳴装置 - Google Patents
核磁気共鳴装置Info
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- JPH11248810A JPH11248810A JP10061895A JP6189598A JPH11248810A JP H11248810 A JPH11248810 A JP H11248810A JP 10061895 A JP10061895 A JP 10061895A JP 6189598 A JP6189598 A JP 6189598A JP H11248810 A JPH11248810 A JP H11248810A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
- G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/06—Several compression cycles arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
- F25B9/145—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle pulse-tube cycle
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 静磁場を作る磁石を改良し、小型で解析能力
の高い核磁気共鳴装置を提供する。 【解決手段】 高温超伝導体を用いた超伝導バルク１７
を真空断熱容器１６内で冷却し且つ着磁コイル１９で着
磁させ、被測定物体１１を分析する。超伝導永久磁石と
して働く高温超伝導体はその主成分がＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ
−Ｏで表せる酸化物超伝導体であり、いわゆる溶融法で
合成される成形体で超伝導バルクと呼ばれる。ＲＥはイ
ットリウム（元素記号Ｙ）、サマリウム（Ｓｍ）、ラン
タン（Ｌａ）、ネオジム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅ
ｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、イ
ッテルビウム（Ｙｂ）を表し、そのうち少なくとも１種
または２種以上を合わせてなるものである。
の高い核磁気共鳴装置を提供する。 【解決手段】 高温超伝導体を用いた超伝導バルク１７
を真空断熱容器１６内で冷却し且つ着磁コイル１９で着
磁させ、被測定物体１１を分析する。超伝導永久磁石と
して働く高温超伝導体はその主成分がＲＥ−Ｂａ−Ｃｕ
−Ｏで表せる酸化物超伝導体であり、いわゆる溶融法で
合成される成形体で超伝導バルクと呼ばれる。ＲＥはイ
ットリウム（元素記号Ｙ）、サマリウム（Ｓｍ）、ラン
タン（Ｌａ）、ネオジム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅ
ｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、イ
ッテルビウム（Ｙｂ）を表し、そのうち少なくとも１種
または２種以上を合わせてなるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴（Nucl
ear Magnetic Resonance：ＮＭＲ）信号を用い、特に医
療分野、工業用素材や農作物等の成分及び構造分析に利
用できる核磁気共鳴装置に関する。
ear Magnetic Resonance：ＮＭＲ）信号を用い、特に医
療分野、工業用素材や農作物等の成分及び構造分析に利
用できる核磁気共鳴装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】核磁気共鳴（Nuclear Magnetic Resonan
ce）装置は、各原子の化学シフト量や、スピン−スピン
結合定数などのあらゆる有機化合物の構造解析上有用な
データを得ることができ、且つ強磁界を使うほど詳細で
情報量の多い分析が可能なことから、超伝導材料を用い
た磁石がＮＭＲのため利用される。ＮＭＲ装置は、基本
的には静磁場を作る磁石、別の高周波磁場パルスを発生
し、ＮＭＲ信号を検出するコイル、ＮＭＲ信号を受ける
受信器、システムコントローラ等から構成され、磁石と
しては、超伝導磁石が磁場の強度及び安定性と均一性の
点から優位である。ＮＭＲ現象を利用して、網胸や組
織、器官の中で起きている化学反応をそのままの状態で
追跡し、例えば脳透視断層図を得る磁気共鳴イメージン
グ装置は、このＮＭＲの医療への応用の代表例である。
ce）装置は、各原子の化学シフト量や、スピン−スピン
結合定数などのあらゆる有機化合物の構造解析上有用な
データを得ることができ、且つ強磁界を使うほど詳細で
情報量の多い分析が可能なことから、超伝導材料を用い
た磁石がＮＭＲのため利用される。ＮＭＲ装置は、基本
的には静磁場を作る磁石、別の高周波磁場パルスを発生
し、ＮＭＲ信号を検出するコイル、ＮＭＲ信号を受ける
受信器、システムコントローラ等から構成され、磁石と
しては、超伝導磁石が磁場の強度及び安定性と均一性の
点から優位である。ＮＭＲ現象を利用して、網胸や組
織、器官の中で起きている化学反応をそのままの状態で
追跡し、例えば脳透視断層図を得る磁気共鳴イメージン
グ装置は、このＮＭＲの医療への応用の代表例である。
【０００３】磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonan
ce Imaging）装置として知られるＭＲＩ装置は、静磁場
発生手段である磁石、空間情報を信号に与えるための傾
斜磁場、高周波電磁波照射系、ＮＭＲ信号検出系、人体
等の検査対象を取り巻き、実際に高周波電磁波照射、信
号検出を行うプローブコイル、これらを制御し且つ得ら
れた信号を処理するコントローラから少なくともなり、
静磁場存在下に置かれた検査対象に高周波電磁波を照射
することにより得られるＮＭＲ（Nuclear Magnetic Res
onance）信号により、信号を発生している核種の空間分
布を映像化するものである。このＭＲＩ装置は、放射線
を使用しないことから安全であり、十分な解像力が得ら
れるので、実用価値がきわめて高い。
ce Imaging）装置として知られるＭＲＩ装置は、静磁場
発生手段である磁石、空間情報を信号に与えるための傾
斜磁場、高周波電磁波照射系、ＮＭＲ信号検出系、人体
等の検査対象を取り巻き、実際に高周波電磁波照射、信
号検出を行うプローブコイル、これらを制御し且つ得ら
れた信号を処理するコントローラから少なくともなり、
静磁場存在下に置かれた検査対象に高周波電磁波を照射
することにより得られるＮＭＲ（Nuclear Magnetic Res
onance）信号により、信号を発生している核種の空間分
布を映像化するものである。このＭＲＩ装置は、放射線
を使用しないことから安全であり、十分な解像力が得ら
れるので、実用価値がきわめて高い。
【０００４】従来の核磁気共鳴を用いた分析機器や医療
用ＭＲＩ装置ではその多くが、その主磁場の形成に、ニ
オブ・チタンなどの金属系超伝導線材による超伝導コイ
ルを使った超伝導磁石を用いている。このコイルは液体
ヘリウムを使って極低温に冷却して利用するため、高価
な液体ヘリウムが多量に必要で、運転コストが高いとい
う問題があった。ニオブ・チタンなどの金属系超伝導線
材は、実際、複雑な製造工程と熱処理で生産されてい
る。このために超伝導コイルは銅線で作られた通常の電
磁石のコイルよりも遙かに高価であり、装置本体は極め
て高価である。しかも超伝導磁石の運転に不可欠な寒剤
（液体ヘリウム及び液体窒素）の利用は特殊な技術を要
するため、技術的に複雑且つ煩雑であり、決して簡便な
技術とは言い難かった。これらのことは、高性能なＮＭ
ＲやＭＲＩ装置の普及を制限している大きな問題点であ
った。
用ＭＲＩ装置ではその多くが、その主磁場の形成に、ニ
オブ・チタンなどの金属系超伝導線材による超伝導コイ
ルを使った超伝導磁石を用いている。このコイルは液体
ヘリウムを使って極低温に冷却して利用するため、高価
な液体ヘリウムが多量に必要で、運転コストが高いとい
う問題があった。ニオブ・チタンなどの金属系超伝導線
材は、実際、複雑な製造工程と熱処理で生産されてい
る。このために超伝導コイルは銅線で作られた通常の電
磁石のコイルよりも遙かに高価であり、装置本体は極め
て高価である。しかも超伝導磁石の運転に不可欠な寒剤
（液体ヘリウム及び液体窒素）の利用は特殊な技術を要
するため、技術的に複雑且つ煩雑であり、決して簡便な
技術とは言い難かった。これらのことは、高性能なＮＭ
ＲやＭＲＩ装置の普及を制限している大きな問題点であ
った。
【０００５】主磁場発生源として、従来のヘリウム冷却
型の超伝導マグネットに代わって、直冷式超伝導マグネ
ットを用い、小型で簡易的なＮＭＲ装置の例が、特開平
９−１３５８２３号公報に提案される。この提案は、従
来の大型ＮＭＲ装置に比較して簡便な医療装置としての
ＮＭＲ装置を構成するものである。この方式は従来のヘ
リウム冷却の超伝導マグネットに比較して簡便である
が、主磁場の形成は超伝導線材による超伝導コイルが用
いられている。この超伝導線材は極めて高価であること
から装置全体の価格は高価となっている。また、冷凍機
を用いて真空容器内部の超伝導コイルを冷却するため
に、コイル部分が大型になり、装置として小型で簡便で
ある利点を生かし切れない。しかも超伝導コイルの熱容
量が大きいために、冷凍機で所定の温度に冷却するのに
必要な時間が長く、冷却をはじめてから測定開始までの
時間が長いという問題があった。
型の超伝導マグネットに代わって、直冷式超伝導マグネ
ットを用い、小型で簡易的なＮＭＲ装置の例が、特開平
９−１３５８２３号公報に提案される。この提案は、従
来の大型ＮＭＲ装置に比較して簡便な医療装置としての
ＮＭＲ装置を構成するものである。この方式は従来のヘ
リウム冷却の超伝導マグネットに比較して簡便である
が、主磁場の形成は超伝導線材による超伝導コイルが用
いられている。この超伝導線材は極めて高価であること
から装置全体の価格は高価となっている。また、冷凍機
を用いて真空容器内部の超伝導コイルを冷却するため
に、コイル部分が大型になり、装置として小型で簡便で
ある利点を生かし切れない。しかも超伝導コイルの熱容
量が大きいために、冷凍機で所定の温度に冷却するのに
必要な時間が長く、冷却をはじめてから測定開始までの
時間が長いという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した従
来技術の問題点を解決することを解決すべき課題とす
る。
来技術の問題点を解決することを解決すべき課題とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
解決のため、超伝導コイルや従来の永久磁石、電磁石を
用いる代わりに、高温超伝導体を用いた超伝導永久磁石
を用いて主磁場の形成を行うことを特徴とするＮＭＲ
（ＭＲＩ）分析装置であって、真空断熱容器内で冷却さ
れた高温超伝導体が磁場を印加され、超伝導電流が内部
を流れることで磁場を捕捉して磁場供給部材となり、そ
の磁場を主磁場とし、この磁場内に置かれた被試験物体
のＮＭＲ信号を隣接した検出コイルで検出する構成の核
磁気共鳴装置を提供するものである。
解決のため、超伝導コイルや従来の永久磁石、電磁石を
用いる代わりに、高温超伝導体を用いた超伝導永久磁石
を用いて主磁場の形成を行うことを特徴とするＮＭＲ
（ＭＲＩ）分析装置であって、真空断熱容器内で冷却さ
れた高温超伝導体が磁場を印加され、超伝導電流が内部
を流れることで磁場を捕捉して磁場供給部材となり、そ
の磁場を主磁場とし、この磁場内に置かれた被試験物体
のＮＭＲ信号を隣接した検出コイルで検出する構成の核
磁気共鳴装置を提供するものである。
【０００８】超伝導永久磁石として働く高温超伝導体は
その主成分がＲＥ―Ｂａ―Ｃｕ―Ｏで表せる酸化物超伝
導体であり、いわゆる溶融法で合成される成形体で超伝
導バルクと呼ばれる。ＲＥはイットリウム（元素記号
Ｙ）、サマリウム（Ｓｍ）、ランタン（Ｌａ）、ネオジ
ム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇ
ｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）を
表し、そのうち少なくとも１種または２種以上を合わせ
てなるものである。
その主成分がＲＥ―Ｂａ―Ｃｕ―Ｏで表せる酸化物超伝
導体であり、いわゆる溶融法で合成される成形体で超伝
導バルクと呼ばれる。ＲＥはイットリウム（元素記号
Ｙ）、サマリウム（Ｓｍ）、ランタン（Ｌａ）、ネオジ
ム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇ
ｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）を
表し、そのうち少なくとも１種または２種以上を合わせ
てなるものである。
【０００９】絶対温度で９０Ｋ（ケルビン）以上の超伝
導遷移温度Ｔｃをもつイットリウム系、ネオジム系、サ
マリウム系などの高温超伝導体を合成する際、原料を一
旦融点よりも高く過熱して溶融し、再び凝固させるいわ
ゆる溶融法で合成すると、粗大な結晶が成長した成形体
が得られる。これを超伝導バルクと呼ぶ。その超伝導と
なる母相には絶縁相が微細に分散した組織が得られ、こ
の分散相の存在に起因するピン止め点が磁束を捕捉し
て、超伝導バルクは擬似的な永久磁石として働く。溶融
法で合成した超伝導バルクは絶対温度９０度（Ｋ）乃至
９６Ｋの超伝導遷移温度をもち、超伝導相からなる１ｍ
ｍ以上１００ｍｍ以下の大型結晶と、その内部にあって
同素体の絶縁相を５０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以
下）の粒度で分散した組織を含むことを特徴とする。Ｒ
Ｅ―Ｂａ―Ｃｕ―Ｏで表される超伝導相におけるＲｅ：
Ｂａ：Ｃｕのモル比は、相互の置換はあるが、概ね１：
２：３であり、絶縁相は概ね２：１：１である。超伝導
バルク内でのこれらのモル比は１０：１乃至１：１が望
ましい。絶縁相が９％以下（即ち１０：１以下）では溶
融時の試料の変形が大きく、熱処理前の形状を保ちにく
くなるため、成形性に劣る。また、絶縁相が５０％以上
（１：１以上）では絶縁相が主となるため、超伝導特性
が劣るからである。超伝導バルクの合成時には、その絶
縁相を微細に分散することを目的として、０．１％乃至
１０％の白金（元素記号Ｐｔ）が添加されることがあ
る。このことで５０μｍ（望ましくは１０μｍ）以下の
絶縁相が得られる。また、超伝導バルクの合成には５０
％以下の銀（Ａｇ）が添加されることもある。銀は超伝
導相の性能を大きく損なうことなく組織中に分散し、試
料中の亀裂の伝播を抑制して機械的強度を向上したり、
融点を降下して結晶成長を速くしたり、種結晶との温度
差を与えてその溶融を抑制して結晶方位に寄与する。超
伝導体は、その結晶方位によって超伝導特性に異方性が
あり、結晶軸のｃ軸に垂直な方向の臨界電流密度が他の
結晶方位に比べて高い。このため結晶軸のｃ軸を一方向
に配向すると優秀な磁場の捕捉ができる。従って超伝導
バルクをその着磁する方向にｃ軸を配向することで優れ
た捕捉磁場性能が得られる。
導遷移温度Ｔｃをもつイットリウム系、ネオジム系、サ
マリウム系などの高温超伝導体を合成する際、原料を一
旦融点よりも高く過熱して溶融し、再び凝固させるいわ
ゆる溶融法で合成すると、粗大な結晶が成長した成形体
が得られる。これを超伝導バルクと呼ぶ。その超伝導と
なる母相には絶縁相が微細に分散した組織が得られ、こ
の分散相の存在に起因するピン止め点が磁束を捕捉し
て、超伝導バルクは擬似的な永久磁石として働く。溶融
法で合成した超伝導バルクは絶対温度９０度（Ｋ）乃至
９６Ｋの超伝導遷移温度をもち、超伝導相からなる１ｍ
ｍ以上１００ｍｍ以下の大型結晶と、その内部にあって
同素体の絶縁相を５０μｍ以下（望ましくは１０μｍ以
下）の粒度で分散した組織を含むことを特徴とする。Ｒ
Ｅ―Ｂａ―Ｃｕ―Ｏで表される超伝導相におけるＲｅ：
Ｂａ：Ｃｕのモル比は、相互の置換はあるが、概ね１：
２：３であり、絶縁相は概ね２：１：１である。超伝導
バルク内でのこれらのモル比は１０：１乃至１：１が望
ましい。絶縁相が９％以下（即ち１０：１以下）では溶
融時の試料の変形が大きく、熱処理前の形状を保ちにく
くなるため、成形性に劣る。また、絶縁相が５０％以上
（１：１以上）では絶縁相が主となるため、超伝導特性
が劣るからである。超伝導バルクの合成時には、その絶
縁相を微細に分散することを目的として、０．１％乃至
１０％の白金（元素記号Ｐｔ）が添加されることがあ
る。このことで５０μｍ（望ましくは１０μｍ）以下の
絶縁相が得られる。また、超伝導バルクの合成には５０
％以下の銀（Ａｇ）が添加されることもある。銀は超伝
導相の性能を大きく損なうことなく組織中に分散し、試
料中の亀裂の伝播を抑制して機械的強度を向上したり、
融点を降下して結晶成長を速くしたり、種結晶との温度
差を与えてその溶融を抑制して結晶方位に寄与する。超
伝導体は、その結晶方位によって超伝導特性に異方性が
あり、結晶軸のｃ軸に垂直な方向の臨界電流密度が他の
結晶方位に比べて高い。このため結晶軸のｃ軸を一方向
に配向すると優秀な磁場の捕捉ができる。従って超伝導
バルクをその着磁する方向にｃ軸を配向することで優れ
た捕捉磁場性能が得られる。
【００１０】超伝導バルクは液体窒素中または冷凍機の
冷却部分で超伝導遷移温度以下に冷却される。冷凍機は
小型冷凍機が主に使われる。これらはパルス管冷凍機、
ＧＭサイクル冷凍機、ソルベーサイクル冷凍機、スター
リング冷凍機のうち１種が用いられ、寒剤（液体ヘリウ
ム及び液体窒素）の煩わしい作業なく、超伝導バルクを
冷却する。この後超伝導バルクにはパルス磁場によって
着磁がされ、超伝導永久磁石として機能するようにな
る。この着磁は静磁場を印加しながら、超伝導遷移温度
以下に冷却することによっても行われる。このように着
磁された超伝導バルクは真空容器内部から磁場を発生し
ており、この磁場中に被測定物体を設置して磁場を与え
る。この被測定物体の周りには近接してコイルが設置さ
れ、発振検波器を通じてＮＭＲ信号が検出される構成で
ある。
冷却部分で超伝導遷移温度以下に冷却される。冷凍機は
小型冷凍機が主に使われる。これらはパルス管冷凍機、
ＧＭサイクル冷凍機、ソルベーサイクル冷凍機、スター
リング冷凍機のうち１種が用いられ、寒剤（液体ヘリウ
ム及び液体窒素）の煩わしい作業なく、超伝導バルクを
冷却する。この後超伝導バルクにはパルス磁場によって
着磁がされ、超伝導永久磁石として機能するようにな
る。この着磁は静磁場を印加しながら、超伝導遷移温度
以下に冷却することによっても行われる。このように着
磁された超伝導バルクは真空容器内部から磁場を発生し
ており、この磁場中に被測定物体を設置して磁場を与え
る。この被測定物体の周りには近接してコイルが設置さ
れ、発振検波器を通じてＮＭＲ信号が検出される構成で
ある。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１を参照する。被測定物体１１
はその周りに巻かれた検出コイル１２の内部にあり、周
波数掃印をするロビンソン型発振検波器１３とロックイ
ンアンプ１４を通じてレコーダ１５に繋がっており、主
磁場内部のＮＭＲ信号を検出して、レコーダに記録す
る。レコーダはパソコンにつながり、入力信号は同時に
データ処理されてＮＭＲの分析結果として表示される、
あるいはＭＲＩとしてマッピングされた情報となる。被
測定物体１１は、真空断熱容器１６内の超伝導バルク１
７と対向し、該超伝導バルク１７は冷凍機の冷却部１８
に固定され且つ着磁コイル１９により極低温超伝導条件
下で着磁される。
はその周りに巻かれた検出コイル１２の内部にあり、周
波数掃印をするロビンソン型発振検波器１３とロックイ
ンアンプ１４を通じてレコーダ１５に繋がっており、主
磁場内部のＮＭＲ信号を検出して、レコーダに記録す
る。レコーダはパソコンにつながり、入力信号は同時に
データ処理されてＮＭＲの分析結果として表示される、
あるいはＭＲＩとしてマッピングされた情報となる。被
測定物体１１は、真空断熱容器１６内の超伝導バルク１
７と対向し、該超伝導バルク１７は冷凍機の冷却部１８
に固定され且つ着磁コイル１９により極低温超伝導条件
下で着磁される。
【００１２】本発明では、ＮＭＲ装置は以下のように作
用する。真空容器内の超伝導バルクを冷却して、その際
または冷却後に着磁を行って超伝導バルクを永久磁石に
する。この超伝導バルクの発生する磁場は臨界電流密度
に依存し、これは従来の永久磁石とは異なった原理であ
る。発生する最大の磁場はその冷却する温度によるが、
液体窒素温度（７７Ｋ）で約１テスラ（Ｔ）、３０Ｋで
約５Ｔに達し、従来の永久磁石を遙かに超え、３０Ｋで
は従来の大型電磁石の達成できる磁場（２．５Ｔ）をも
遙かに超える。これは従来の超伝導磁石に匹敵する。Ｎ
ＭＲやＭＲＩの感度や空間分解能は磁場の強さに依存す
るため、本発明の核磁気共鳴装置は永久磁石や電磁石で
は得られない、超伝導磁石に匹敵する性能が出せる。高
価な液体ヘリウムを用いず、冷凍機を使うため操作が簡
単で特殊な技術を要することもない。従って装置の運転
コストが安く、冷媒に関する特殊な技術を必要としない
簡便で普及しやすい、医療現場や生産現場で使える装置
である。また安価な液体窒素を使用する場合も、ヘリウ
ムのような煩雑な操作はなく、安価であるためやはり簡
便で普及型の装置である。
用する。真空容器内の超伝導バルクを冷却して、その際
または冷却後に着磁を行って超伝導バルクを永久磁石に
する。この超伝導バルクの発生する磁場は臨界電流密度
に依存し、これは従来の永久磁石とは異なった原理であ
る。発生する最大の磁場はその冷却する温度によるが、
液体窒素温度（７７Ｋ）で約１テスラ（Ｔ）、３０Ｋで
約５Ｔに達し、従来の永久磁石を遙かに超え、３０Ｋで
は従来の大型電磁石の達成できる磁場（２．５Ｔ）をも
遙かに超える。これは従来の超伝導磁石に匹敵する。Ｎ
ＭＲやＭＲＩの感度や空間分解能は磁場の強さに依存す
るため、本発明の核磁気共鳴装置は永久磁石や電磁石で
は得られない、超伝導磁石に匹敵する性能が出せる。高
価な液体ヘリウムを用いず、冷凍機を使うため操作が簡
単で特殊な技術を要することもない。従って装置の運転
コストが安く、冷媒に関する特殊な技術を必要としない
簡便で普及しやすい、医療現場や生産現場で使える装置
である。また安価な液体窒素を使用する場合も、ヘリウ
ムのような煩雑な操作はなく、安価であるためやはり簡
便で普及型の装置である。
【００１３】超伝導バルクは超伝導線材のように複雑で
長い工程を経ず、巻線などの工程もなく、焼結法で比較
的安価に製造できる。このため超伝導コイルより遙かに
安価に構成できる。また線材を用いたコイルに特有のク
エンチ現象が原理的に起きない。このためコイルで見積
もる安全率を全く気にせず、磁場の発生が設計できる。
このことからも超伝導コイルに比べて安価にできる。超
伝導バルクは永久磁石と同じ振る舞いをするから、磁場
発生用のコイルがなく、磁極だけの形状で磁場が発生で
きる。従ってシステムを極めてコンパクト軽量に構成で
きる効果がある。しかも冷却に必要な熱容量は、コイル
と異なり、磁極部分だけで決まるから、熱容量が極めて
小さいことも大きな特長である。この結果、冷凍出力の
小さな小型冷凍機を使っても、液体窒素を使っても、極
めて短時間に所定の温度まで冷却できる。この時間は通
常１〜２時間であり、直冷式超伝導コイルの冷却に必要
な時間（数十時間）に比べて遙かに速い。このことは電
力の節約や操作性に優れることを示すし、使用中の熱擾
乱によって起こる安定性にも優れることを意味する。ま
た冷凍機を小型化できることに繋がるから、装置全体の
小型化、省エネルギーに貢献する。
長い工程を経ず、巻線などの工程もなく、焼結法で比較
的安価に製造できる。このため超伝導コイルより遙かに
安価に構成できる。また線材を用いたコイルに特有のク
エンチ現象が原理的に起きない。このためコイルで見積
もる安全率を全く気にせず、磁場の発生が設計できる。
このことからも超伝導コイルに比べて安価にできる。超
伝導バルクは永久磁石と同じ振る舞いをするから、磁場
発生用のコイルがなく、磁極だけの形状で磁場が発生で
きる。従ってシステムを極めてコンパクト軽量に構成で
きる効果がある。しかも冷却に必要な熱容量は、コイル
と異なり、磁極部分だけで決まるから、熱容量が極めて
小さいことも大きな特長である。この結果、冷凍出力の
小さな小型冷凍機を使っても、液体窒素を使っても、極
めて短時間に所定の温度まで冷却できる。この時間は通
常１〜２時間であり、直冷式超伝導コイルの冷却に必要
な時間（数十時間）に比べて遙かに速い。このことは電
力の節約や操作性に優れることを示すし、使用中の熱擾
乱によって起こる安定性にも優れることを意味する。ま
た冷凍機を小型化できることに繋がるから、装置全体の
小型化、省エネルギーに貢献する。
【００１４】定常電流を流す銅コイルや超伝導電流を流
す超伝導コイルはなく、簡便な着磁コイルだけで着磁で
きるため、大型のコイルが必要ない。このため電磁石、
超伝導磁石に比べて重量が遙かに軽くできる。しかも磁
路を形成する鉄心が不要である。電磁石の場合はコイル
の他に鉄心も必要なため、これに比べてはるかに軽量化
できる。超伝導バルクは永久磁石よりも遙かに強力な磁
場が発生できるため、永久磁石に比べても遙かに超伝導
バルクが少なくて済むため、軽くできる。
す超伝導コイルはなく、簡便な着磁コイルだけで着磁で
きるため、大型のコイルが必要ない。このため電磁石、
超伝導磁石に比べて重量が遙かに軽くできる。しかも磁
路を形成する鉄心が不要である。電磁石の場合はコイル
の他に鉄心も必要なため、これに比べてはるかに軽量化
できる。超伝導バルクは永久磁石よりも遙かに強力な磁
場が発生できるため、永久磁石に比べても遙かに超伝導
バルクが少なくて済むため、軽くできる。
【００１５】冷却水の必要性が減少する。小型冷凍機の
多くは冷却水は必要ないし、大型冷凍機に必要として
も、冷凍機の圧縮機の冷却に少量使うだけですむ。コイ
ルに定常電流を流さないことは、運転に大電力が必要な
く、水、電力といったコストがかからないという利点が
ある。
多くは冷却水は必要ないし、大型冷凍機に必要として
も、冷凍機の圧縮機の冷却に少量使うだけですむ。コイ
ルに定常電流を流さないことは、運転に大電力が必要な
く、水、電力といったコストがかからないという利点が
ある。
【００１６】ＮＭＲやＭＲＩの本体が軽量化できること
は、その設置条件が緩和されることである。従来１０ト
ン以上もあるＭＲＩ装置では、床面強度が必要なために
設置場所が制限された。また強力な磁場発生の範囲が広
いために磁気遮蔽の防壁が大きく、重いという問題もあ
った。これらの制限は小型軽量な本発明では不要とな
り、安価で手軽、省スペースな分析装置の設置が可能と
なった。
は、その設置条件が緩和されることである。従来１０ト
ン以上もあるＭＲＩ装置では、床面強度が必要なために
設置場所が制限された。また強力な磁場発生の範囲が広
いために磁気遮蔽の防壁が大きく、重いという問題もあ
った。これらの制限は小型軽量な本発明では不要とな
り、安価で手軽、省スペースな分析装置の設置が可能と
なった。
【００１７】冷凍機を停止して超伝導バルクの温度が上
昇すると、超伝導状態から常伝導に戻って磁石としての
機能が消える。このため例えば災害等で非常時に磁場を
停止したいとき、速やかな停止ができる。また、数テス
ラの強磁場を常時発生させておくことは危険でもある。
磁場を停止できる永久磁石としての機能は、装置の保管
や不使用時のスタンバイなど、必要な時だけに磁場を発
生できることから、操作上の安全性が保てることでもあ
る。
昇すると、超伝導状態から常伝導に戻って磁石としての
機能が消える。このため例えば災害等で非常時に磁場を
停止したいとき、速やかな停止ができる。また、数テス
ラの強磁場を常時発生させておくことは危険でもある。
磁場を停止できる永久磁石としての機能は、装置の保管
や不使用時のスタンバイなど、必要な時だけに磁場を発
生できることから、操作上の安全性が保てることでもあ
る。
【００１８】ＭＲＩの主磁場としてそのまま使うことが
できるのが本発明の大きな特長のひとつである。超伝導
バルクから放射される、いわば片側の磁場だけでも使う
ことができるため、検出コイルを含めた測定系全体を自
由に設計できる。従って必要に応じて、対象となる被測
定物体の形態などによって、最も適したコイル形状が設
計できる。これは本発明が適用できる用途の広さを示
す。本発明によれば、広い空間に均一な磁場を必要とし
た従来のＭＲＩ装置などと異なり、狭い空間で、局所的
なＭＲＩとしての新しい分析装置が構成できる。この超
伝導マイクロイメージング装置によれば、小型動物や、
身体を含む動物に指や手、足などの部分的な構造や病体
の解析、工業材料に対してもその内部構造の分析などが
できる。
できるのが本発明の大きな特長のひとつである。超伝導
バルクから放射される、いわば片側の磁場だけでも使う
ことができるため、検出コイルを含めた測定系全体を自
由に設計できる。従って必要に応じて、対象となる被測
定物体の形態などによって、最も適したコイル形状が設
計できる。これは本発明が適用できる用途の広さを示
す。本発明によれば、広い空間に均一な磁場を必要とし
た従来のＭＲＩ装置などと異なり、狭い空間で、局所的
なＭＲＩとしての新しい分析装置が構成できる。この超
伝導マイクロイメージング装置によれば、小型動物や、
身体を含む動物に指や手、足などの部分的な構造や病体
の解析、工業材料に対してもその内部構造の分析などが
できる。
【００１９】〔実施例１〕図２に本発明の実施例を示
す。円柱形状に合成した超伝導バルク２１を真空断熱容
器２２の内部に設置し、これを冷凍機の冷却部２３（コ
ールドヘッド）に接触させて固定する。本例では、冷凍
機は小型のＧＭサイクル冷凍機を用いてシステムを構成
した。このシステム本体の重量は５０ｋｇ程度であり、
従来の超伝導磁石や電磁石の数百ｋｇに比べて遙かに軽
い。真空ポンプ２４で容器２２を減圧して断熱状態に
し、冷凍機２５とその圧縮機２６を作動させて超伝導バ
ルクの温度を下げて超伝導状態にする。これに真空容器
２２の外部から磁場を印加して着磁する。容器２２の外
側に小型の着磁コイル２８を設置し、コンデンサからの
放電電流を着磁コイル２８に導いてパルス磁場で着磁し
た。着磁のもう一つの方法は、最大１０Ｔの従来のヘリ
ウム冷却の超伝導マグネットを用い、その静磁場中で超
伝導バルクを冷却することでも着磁できた。このように
着磁した超伝導バルクが捕捉し、発生する磁場はその超
伝導バルク表面で最大５テスラに達してバルクが磁石と
して極めて強力な磁場を発生できることを示した。一例
としてＹ系とＳｍ系超伝導バルクについて、静磁場とパ
ルス磁場で着磁した場合について示す。Ｙ系バルクはφ
３５×１５、Ｓｍ系バルクはφ３２×１５の円柱形状で
ある。Ｙ系バルクの静磁場による捕捉磁場は、７７Ｋで
０．６Ｔであった。温度の低下とともに捕捉磁場は、Ｊ
ｃの増加を反映して飛躍的に向上し、１５Ｋでの性能は
５Ｔを超える。一方パルス着磁では、３０Ｋで２．１
Ｔ、１５Ｋでは２．５Ｔを超える。Ｓｍ系超伝導バルク
ではＹ系より小型であるにもかかわらず、７７Ｋで１Ｔ
の磁場性能をもつ。
す。円柱形状に合成した超伝導バルク２１を真空断熱容
器２２の内部に設置し、これを冷凍機の冷却部２３（コ
ールドヘッド）に接触させて固定する。本例では、冷凍
機は小型のＧＭサイクル冷凍機を用いてシステムを構成
した。このシステム本体の重量は５０ｋｇ程度であり、
従来の超伝導磁石や電磁石の数百ｋｇに比べて遙かに軽
い。真空ポンプ２４で容器２２を減圧して断熱状態に
し、冷凍機２５とその圧縮機２６を作動させて超伝導バ
ルクの温度を下げて超伝導状態にする。これに真空容器
２２の外部から磁場を印加して着磁する。容器２２の外
側に小型の着磁コイル２８を設置し、コンデンサからの
放電電流を着磁コイル２８に導いてパルス磁場で着磁し
た。着磁のもう一つの方法は、最大１０Ｔの従来のヘリ
ウム冷却の超伝導マグネットを用い、その静磁場中で超
伝導バルクを冷却することでも着磁できた。このように
着磁した超伝導バルクが捕捉し、発生する磁場はその超
伝導バルク表面で最大５テスラに達してバルクが磁石と
して極めて強力な磁場を発生できることを示した。一例
としてＹ系とＳｍ系超伝導バルクについて、静磁場とパ
ルス磁場で着磁した場合について示す。Ｙ系バルクはφ
３５×１５、Ｓｍ系バルクはφ３２×１５の円柱形状で
ある。Ｙ系バルクの静磁場による捕捉磁場は、７７Ｋで
０．６Ｔであった。温度の低下とともに捕捉磁場は、Ｊ
ｃの増加を反映して飛躍的に向上し、１５Ｋでの性能は
５Ｔを超える。一方パルス着磁では、３０Ｋで２．１
Ｔ、１５Ｋでは２．５Ｔを超える。Ｓｍ系超伝導バルク
ではＹ系より小型であるにもかかわらず、７７Ｋで１Ｔ
の磁場性能をもつ。
【００２０】永久磁石として磁場を発生できる超伝導バ
ルクは、上述したＹ系、Ｓｍ系のほか、希土類系である
Ｌａ（ランタン）系、Ｎｄ（ネオジム）系、Ｅｕ（ユー
ロピウム）系、Ｇｄ（ガドリニウム）系、Ｅｒ（エルビ
ウム）系、Ｙｂ（イッテルビウム）系を用いてもよい。
ルクは、上述したＹ系、Ｓｍ系のほか、希土類系である
Ｌａ（ランタン）系、Ｎｄ（ネオジム）系、Ｅｕ（ユー
ロピウム）系、Ｇｄ（ガドリニウム）系、Ｅｒ（エルビ
ウム）系、Ｙｂ（イッテルビウム）系を用いてもよい。
【００２１】図２中では超伝導バルク２１の発生する磁
場中に被測定物体２９が置かれ、その周りにソレノイド
コイル３０が巻かれている。被測定物体中に鉛直に印加
される主磁場に対して直交する方向の高周波磁場を印加
し、その方向の磁化の変化を検出してＮＭＲ信号を測定
することがその役割である。ここでは超伝導体から発生
する磁場は従来の永久磁石で得られる磁場の１０倍もあ
り、極めて性能のよいＮＭＲ信号が検出できる。
場中に被測定物体２９が置かれ、その周りにソレノイド
コイル３０が巻かれている。被測定物体中に鉛直に印加
される主磁場に対して直交する方向の高周波磁場を印加
し、その方向の磁化の変化を検出してＮＭＲ信号を測定
することがその役割である。ここでは超伝導体から発生
する磁場は従来の永久磁石で得られる磁場の１０倍もあ
り、極めて性能のよいＮＭＲ信号が検出できる。
【００２２】超伝導バルクの発生する磁場は中央部分が
最大で周辺部ほど低くなる直線的な磁場勾配があるた
め、これを傾斜磁場としてそのまま利用して、各部分で
の位置を割り出し、ＭＲＩとしても応用できる。被測定
物体としては人体の一部、指や手足が適用できるが、馬
などの身体の一部でもよい。ＭＲＩとして水素やリン等
の分布状態から、スポーツ医療や整形外科的な欠陥や病
床の診断ができる。生理学の動物実験として小動物の組
織の変化も非破壊のまま詳細に観察できる。例えば工業
材料としての有機物や有機膜、無機物内の水分検出や化
学元素の分散状態が非破壊のまま検査できる。特に管や
棒状の有機材料、農作物の内部にある欠陥や構造が簡便
に評価できる。これは、従来の高価な超伝導磁石を使っ
ていたのでは採算が全く合わなかった一般工業の分野
に、極めて安価でコンパクトな本発明を適用することで
広がる効果である。
最大で周辺部ほど低くなる直線的な磁場勾配があるた
め、これを傾斜磁場としてそのまま利用して、各部分で
の位置を割り出し、ＭＲＩとしても応用できる。被測定
物体としては人体の一部、指や手足が適用できるが、馬
などの身体の一部でもよい。ＭＲＩとして水素やリン等
の分布状態から、スポーツ医療や整形外科的な欠陥や病
床の診断ができる。生理学の動物実験として小動物の組
織の変化も非破壊のまま詳細に観察できる。例えば工業
材料としての有機物や有機膜、無機物内の水分検出や化
学元素の分散状態が非破壊のまま検査できる。特に管や
棒状の有機材料、農作物の内部にある欠陥や構造が簡便
に評価できる。これは、従来の高価な超伝導磁石を使っ
ていたのでは採算が全く合わなかった一般工業の分野
に、極めて安価でコンパクトな本発明を適用することで
広がる効果である。
【００２３】〔実施例２〕図３にパルス管冷凍機で超伝
導バルク２１を冷却する場合の実施例を示す。超伝導バ
ルク２１はパルス管冷凍機の冷却部３１に固定される。
真空ポンプ（記載していない）で容器を減圧したのち、
冷凍機の圧縮機２６を作動して冷却を開始する。圧縮機
２６は連結管２７でバルブ部３２と冷却部３１が繋が
る。冷却が完了すると着磁コイル３３で超伝導バルクを
着磁する。パルス管冷凍機ではバルブ部分が独立になる
ため、冷却部分の振動が抑制でき、磁極である超伝導バ
ルクが振動しにくい利点がある。このため高精度の位置
検出が可能となり、ＭＲＩとしての性能は向上する。ま
た冷凍能力が優れるため、３０Ｋよりも低温への冷却も
可能である。このため超伝導バルクの発生する磁場性能
を向上して、システムの性能を向上できる。
導バルク２１を冷却する場合の実施例を示す。超伝導バ
ルク２１はパルス管冷凍機の冷却部３１に固定される。
真空ポンプ（記載していない）で容器を減圧したのち、
冷凍機の圧縮機２６を作動して冷却を開始する。圧縮機
２６は連結管２７でバルブ部３２と冷却部３１が繋が
る。冷却が完了すると着磁コイル３３で超伝導バルクを
着磁する。パルス管冷凍機ではバルブ部分が独立になる
ため、冷却部分の振動が抑制でき、磁極である超伝導バ
ルクが振動しにくい利点がある。このため高精度の位置
検出が可能となり、ＭＲＩとしての性能は向上する。ま
た冷凍能力が優れるため、３０Ｋよりも低温への冷却も
可能である。このため超伝導バルクの発生する磁場性能
を向上して、システムの性能を向上できる。
【００２４】〔実施例３〕図４にＮＭＲ信号の検出方式
をヘルムホルツ型コイル４２によって行う場合の例を示
す。ＧＭサイクル冷凍機を用いて冷却した超伝導バルク
２１の上方に被測定物体４３を置いて、その近傍にヘル
ムホルツコイル４２をその軸を主磁場方向に直交して配
置する。コイルにはバリコンを組み合わせて１０〜３０
ＭＨｚで共振させる。基本同調回路にバリキャップをか
ませ、その両端の電圧を変化させることにより、周波数
掃引を可能とし、試料の位置情報を得る。更に磁場変調
コイル４４を周囲に配し、低周波で変調をかける。この
低周波は３５Ｈｚ、８０Ｈｚ、４００Ｈｚのいずれかを
使う。この配置では、例えば人体では口蓋や歯科診断も
主磁場中に持ち込むことができるし、長尺なシート状の
有機材料や無機材料のマクロ組織がＭＲＩとして検査で
きるし、実施例１、２と同様、ＮＭＲ分析機として有機
溶液やタンパクの分子構造が測定できる。
をヘルムホルツ型コイル４２によって行う場合の例を示
す。ＧＭサイクル冷凍機を用いて冷却した超伝導バルク
２１の上方に被測定物体４３を置いて、その近傍にヘル
ムホルツコイル４２をその軸を主磁場方向に直交して配
置する。コイルにはバリコンを組み合わせて１０〜３０
ＭＨｚで共振させる。基本同調回路にバリキャップをか
ませ、その両端の電圧を変化させることにより、周波数
掃引を可能とし、試料の位置情報を得る。更に磁場変調
コイル４４を周囲に配し、低周波で変調をかける。この
低周波は３５Ｈｚ、８０Ｈｚ、４００Ｈｚのいずれかを
使う。この配置では、例えば人体では口蓋や歯科診断も
主磁場中に持ち込むことができるし、長尺なシート状の
有機材料や無機材料のマクロ組織がＭＲＩとして検査で
きるし、実施例１、２と同様、ＮＭＲ分析機として有機
溶液やタンパクの分子構造が測定できる。
【００２５】〔実施例４〕図５に複数の超伝導バルクか
ら発生する磁場を組み合わせた例を示す。冷凍機は同軸
型のパルス管冷凍機を用い、その冷却部５１に超伝導バ
ルク２１が固定される。極低温まで冷却されたのちに着
磁コイル５２で着磁されて永久磁石として磁場を被測定
物体１１に印加し、ソレノイドコイル１２で主磁場に垂
直方向のＮＭＲ信号を収集する。磁極が対向しているた
め、磁場の重畳によって、より強磁場での高感度な検出
が可能である。しかも被測定物体の中央を中心として磁
場は対称に分布しており、従ってＮＭＲとしてのより精
巧な材料分析、構造解析が可能となる。ＭＲＩとしての
性能も向上する。空間に放射される磁場の分布を調節す
るために、鉄製のヨーク５３を用いることも可能であ
り、これを第５図に付記する。２テスラ以下での応用
で、空間磁場の均一性が必要な場合にヨーク間には均一
性に優れる磁場を発生することもできる。これにより、
分析用のＮＭＲ装置も可能となる。なお、これらパルス
管冷凍機の本体は１台で５ｋｇ以下の重量しかなく、こ
れで数テスラの磁場の発生を可能にしており、従来の強
磁場発生装置（ヘリウム冷却超伝導マグネットや電磁
石）に比較して遙かに小型軽量でコンパクトな、しかも
性能のよい装置である。
ら発生する磁場を組み合わせた例を示す。冷凍機は同軸
型のパルス管冷凍機を用い、その冷却部５１に超伝導バ
ルク２１が固定される。極低温まで冷却されたのちに着
磁コイル５２で着磁されて永久磁石として磁場を被測定
物体１１に印加し、ソレノイドコイル１２で主磁場に垂
直方向のＮＭＲ信号を収集する。磁極が対向しているた
め、磁場の重畳によって、より強磁場での高感度な検出
が可能である。しかも被測定物体の中央を中心として磁
場は対称に分布しており、従ってＮＭＲとしてのより精
巧な材料分析、構造解析が可能となる。ＭＲＩとしての
性能も向上する。空間に放射される磁場の分布を調節す
るために、鉄製のヨーク５３を用いることも可能であ
り、これを第５図に付記する。２テスラ以下での応用
で、空間磁場の均一性が必要な場合にヨーク間には均一
性に優れる磁場を発生することもできる。これにより、
分析用のＮＭＲ装置も可能となる。なお、これらパルス
管冷凍機の本体は１台で５ｋｇ以下の重量しかなく、こ
れで数テスラの磁場の発生を可能にしており、従来の強
磁場発生装置（ヘリウム冷却超伝導マグネットや電磁
石）に比較して遙かに小型軽量でコンパクトな、しかも
性能のよい装置である。
【図１】本発明の核磁気共鳴装置の基本原理を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す断面図である。
１１、２９、４３ 被測定物体 １２、３０、４２ 検出コイル １６、２２ 真空断熱容器 １７、２１ 超伝導バルク １８、２３、３１、５１ 冷却部 １９、２８、３３、５２ 着磁コイル
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 佳孝 愛知県刈谷市八軒町５丁目50番地 株式会 社イムラ材料開発研究所内 (72)発明者 柳 陽介 愛知県刈谷市八軒町５丁目50番地 株式会 社イムラ材料開発研究所内 (72)発明者 吉川 雅章 愛知県刈谷市八軒町５丁目50番地 株式会 社イムラ材料開発研究所内 (72)発明者 藪野 良平 愛知県刈谷市八軒町５丁目50番地 株式会 社イムラ材料開発研究所内
Claims (11)
- 【請求項１】 真空断熱容器内で冷却され且つ磁場を印
加された高温超伝導体が、超伝導電流が内部を流れるこ
とで磁場を捕捉して磁場供給部材となり、その磁場を主
磁場とし、この磁場内に置かれた被測定物体のＮＭＲ信
号を被測定物体に隣接した検出コイルと既存のスペクト
ロメータで検出する構成の核磁気共鳴装置。 - 【請求項２】 高温超伝導体は、その主成分がＲＥ―Ｂ
ａ―Ｃｕ―Ｏで表せる酸化物超伝導体であり、ＲＥはイ
ットリウム（元素記号Ｙ）、サマリウム（Ｓｍ）、ラン
タン（Ｌａ）、ネオジム（Ｎｄ）、ユーロピウム（Ｅ
ｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、エルビウム（Ｅｒ）、イ
ッテルビウム（Ｙｂ）のうち少なくとも１種または２種
以上を合わせてなるものであって、絶対温度９０度
（Ｋ）乃至９６Ｋの超伝導遷移温度をもつ超伝導相とそ
の内部にあって同素体の絶縁相を５０μｍ以下の粒度で
分散した組織を含むことを特徴とする請求項１の核磁気
共鳴装置。 - 【請求項３】 高温超伝導体が主として超伝導相からな
る１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の結晶が単一または複数集
まって構成される成形体であることを特徴とする請求項
２の核磁気共鳴装置。 - 【請求項４】 上記超伝導体の着磁方向に対して結晶の
ｃ軸方向が配向したことを特徴とする請求項３の核磁気
共鳴装置。 - 【請求項５】 超伝導体の冷却について、液体窒素中ま
たはパルス管冷凍機、ＧＭサイクル冷凍機、ソルベーサ
イクル冷凍機、スターリングサイクル冷凍機のうちの一
種の小型冷凍機の冷却部分で超伝導遷移温度以下に冷却
されることを特徴とする請求項４の核磁気共鳴装置。 - 【請求項６】 超伝導体への磁場の印加をパルス磁場に
よって行うことを特徴とする請求項５の核磁気共鳴装
置。 - 【請求項７】 超伝導体への磁場の印加を静磁場で行う
ことを特徴とする請求項５の核磁気共鳴装置。 - 【請求項８】 冷凍機の冷却部に支持され且つ真空断熱
容器内に配された高温超伝導体からなる磁石と、該磁石
を囲む着磁コイルと、該磁石と対向して配される被測定
物体用空間、該空間の周りに配された検出コイルとを有
し、検出コイルに接続される発振検波器を通じてＮＭＲ
信号を検出する核磁気共鳴装置。 - 【請求項９】 高温超伝導体の主成分がＲＥ―Ｂａ―Ｃ
ｕ―Ｏからなる酸化物超伝導体であり、ＲＥが、Ｙ、Ｓ
ｍ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｅｒ、Ｙｂのうち少なく
とも１種または２種以上からなる請求項８の核磁気共鳴
装置。 - 【請求項１０】 着磁コイルと磁石との間に鉄製のヨー
クを配した請求項８の核磁気共鳴装置。 - 【請求項１１】 着磁コイルを真空断熱容器内に配する
請求項８の核磁気共鳴装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061895A JPH11248810A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 核磁気共鳴装置 |
| GB9904099A GB2336682B (en) | 1998-02-27 | 1999-02-24 | Nuclear magnetic resonance spectrometer |
| US09/257,192 US6169402B1 (en) | 1998-02-27 | 1999-02-25 | Nuclear magnetic resonance spectrometer |
| DE19908433A DE19908433C2 (de) | 1998-02-27 | 1999-02-26 | Kernmagnetisches Resonanz-(NMR-)Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer kernmagnetischen Resonanz-(NMR-)Vorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10061895A JPH11248810A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 核磁気共鳴装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248810A true JPH11248810A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=13184347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10061895A Pending JPH11248810A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 核磁気共鳴装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6169402B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11248810A (ja) |
| DE (1) | DE19908433C2 (ja) |
| GB (1) | GB2336682B (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002006021A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Inst Of Physical & Chemical Res | 核磁気共鳴装置 |
| JP2002008917A (ja) * | 2000-06-26 | 2002-01-11 | Inst Of Physical & Chemical Res | 超伝導体磁場応用装置の制御方法とこの方法を用いた核磁気共鳴装置と超伝導磁石装置 |
| JP2004512116A (ja) * | 2000-10-26 | 2004-04-22 | サウス バンク ユニバーシティー エンタープライジズ リミテッド | Ｍｉｒスキャナーに於ける受信コイルの冷却 |
| US6888352B2 (en) | 2001-10-24 | 2005-05-03 | Hitachi, Ltd. | Nuclear magnetic resonance spectrometer using split magnets |
| CN100452467C (zh) * | 2001-05-11 | 2009-01-14 | 艾迪森股份公司 | MgB2高密度超导体块状体的制备方法,最终产品及应用 |
| JP2015167576A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-28 | 国立大学法人 新潟大学 | 磁場発生装置及び磁場発生方法 |
| JP2021089911A (ja) * | 2019-12-02 | 2021-06-10 | 学校法人 芝浦工業大学 | 磁場発生装置、核磁気共鳴装置および磁場発生方法 |
| CN114791177A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-07-26 | 冯三英 | Mri用低温制冷机 |
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