特許 5892246 磁気回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5892246

(24)【登録日】2016年3月4日

(45)【発行日】2016年3月23日

(54)【発明の名称】磁気回路

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20160310BHJP

   G01R 33/383 20060101ALI20160310BHJP

   G01N 24/10 20060101ALI20160310BHJP

   G01N 24/12 20060101ALI20160310BHJP

   G01R 33/48 20060101ALI20160310BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/05 331

   G01N24/06 510P

   G01N24/10 510Y

   G01N24/12 510L

   G01N24/08 510Y

   A61B5/05 400

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-523692(P2014-523692)

(86)(22)【出願日】2013年6月26日

(86)【国際出願番号】JP2013067505

(87)【国際公開番号】WO2014007122

(87)【国際公開日】20140109

【審査請求日】2015年1月30日

(31)【優先権主張番号】特願2012-148864(P2012-148864)

(32)【優先日】2012年7月2日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】日立金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】杉山 英二

(72)【発明者】

【氏名】青木 雅昭

【審査官】 右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭61-82607（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開2001-76925（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表2002-502648（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表2011-527222（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第2008/07771（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０１Ｒ ３３／３８３

Ｇ０１Ｒ ３３／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向配置される弧状の２つの磁石と、
該２つの磁石を介在させて該２つの磁石と同方向に対向配置される弧状の２つのヨークと、
前記２つの磁石間にて、該２つの磁石と同方向に配置される弧状の２つの磁極片と、
各磁極片の外周に設けられ、他方の磁極片に向けて突出する突出片と
を備えることを特徴とする磁気回路。

【請求項2】

前記２つの磁石は、大径の弧部、小径の弧部及び前記２つの弧部の端部を結ぶ連結部に沿って複数の小磁石を配置してなる
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気回路。

【請求項3】

前記突出片は、
前記磁極片の大径側に位置する大径側突出片と、
前記磁極片の小径側に位置する小径側突出片とを備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気回路。

【請求項4】

前記ヨークは、
前記磁石の外周に相似する相似弧に沿う複数の孔部を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の磁気回路。

【請求項5】

前記２つのヨークを連結する板状の補助ヨークを備える
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の磁気回路。

【請求項6】

前記補助ヨークは、
前記２つのヨークの大径側外周に沿って設けられており、長手方向の一端側が他端側より厚い
ことを特徴とする請求項５に記載の磁気回路。

【請求項7】

前記磁石に取り付けられる補助磁石を備える
ことを特徴とする請求項２又は４に記載の磁気回路。

【請求項8】

前記補助磁石は、前記連結部の内側であって前記一端側に固定されている
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気回路。

【請求項9】

前記磁石と、該磁石に対面する前記ヨークとの間に非磁性板を配置した
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の磁気回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は対象物に磁気共鳴を生じさせる磁気回路に関する。

【背景技術】

【0002】

生体では放射線、紫外線等の外的要因又は低酸素状態、炎症等の内的要因により活性酸素が生成される。従って体内における活性酸素等のフリーラジカルを正確に計測することは、抗酸化医薬品等の評価・創出等国民の健康福祉にとって重要である。

【0003】

特許文献１には、動物体内のフリーラジカルについての情報を取得するために必要な計測を行う計測装置が記載されている。該計測装置は、直線方向に移動するコイルに対し、ＥＳＲ（Electron Spin Resonance）励起用の第１の外部磁場発生装置及びＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging system）励起用の第２の外部磁場発生装置が磁場を印加する。ＥＳＲは、電子スピン共鳴により生じる信号を計測し、コイル内に収容された生体のフリーラジカルの情報を取得する。一方、ＭＲＩは、核磁気共鳴により生じる信号を計測し、生体の形態の情報を取得する。これにより計測装置は、ＥＳＲで得られたフリーラジカルの機能的な情報をＭＲＩで得られた情報により補完し、動物体内のフリーラジカルについての情報を取得する。また、特許文献１の計測装置はオーバーハウザー効果により生体内の電子スピンを遷移させ、核スピンにエネルギー遷移を生じさせて、生体内部の各部位における機能的画像及び形態的画像を表示する核・電子多重磁気共鳴計測装置としても用いられる。

【0004】

加えて、特許文献２には回転テーブルに載置された移動コイルに対しＥＳＲ測定用の第１磁場及びＭＲＩ測定用の第２磁場を印加する技術を開示している。

【0005】

計測装置がＥＳＲの測定を高感度に行うためには、均一の磁場をある程度長時間印加し、生体内における電子スピンを十分に励起することが望まれる。ただし、電子スピン励起後の緩和時間を考慮すると、ＥＳＲ励起後にＭＲＩ励起は短い時間間隔で行う方が望ましいため、回転テーブルの回転速度は下げることができない。従って、均一磁場空間を広くする必要があり、第１の外部磁場発生装置は、円板状の磁石を複数個並置して設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−２０４５５１号公報

【特許文献2】特開２０１０−２２７２４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献２に記載の電子スピンを励起する第１の外部磁場発生装置は円板状の磁石を用いるため、均一磁場空間は、第１の外部磁場発生装置夫々の中央付近の平面視円状の空間に限られる。従って第１の外部磁場発生装置が形成する均一磁場空間は、十分に電子スピンを励起するためにはなお狭く、そのため第１の外部磁場発生装置が磁場を印加する時間が不十分であるという問題があった。

【0008】

本発明は斯かる問題点に基づいてなされたものであり、磁場を対象物に対して十分な時間印加することができる磁気回路の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る磁気回路は、対向配置される弧状の２つの磁石と、該２つの磁石を介在させて該２つの磁石と同方向に対向配置される弧状の２つのヨークと、前記２つの磁石間にて、該２つの磁石と同方向に配置される弧状の２つの磁極片と、各磁極片の外周に設けられ、他方の磁極片に向けて突出する突出片とを備えることを特徴とする。

【0010】

本発明によれば、磁石が弧状であるので、磁場を対象物に対して十分な時間印加することができる。

【0011】

本発明に係る磁気回路は、前記２つの磁石は、大径の弧部、小径の弧部及び前記２つの弧部の端部を結ぶ連結部に沿って複数の小磁石を配置してなることを特徴とする。

【0012】

本発明によれば、磁石が大径の弧部、小径の弧部及び前記２つの弧部の端部を結ぶ連結部を含んで形成されているので、広い空間で磁場を均一にすることができる。

【0014】

本発明によれば、磁極片が弧状であるので、磁場を対象物に対して十分な時間印加することができる。

【0015】

本発明に係る磁気回路は、前記突出片は、前記磁極片の大径側に位置する大径側突出片と、前記磁極片の小径側に位置する小径側突出片とを備えることを特徴とする。

【0016】

本発明によれば、突出片が磁極片に設けられているので、広い空間で磁場を均一にすることができる。

【0017】

本発明に係る磁気回路は、前記ヨークは、前記磁石の外周に相似する相似弧に沿う複数の孔部を備えることを特徴とする。

【0018】

本発明によれば、孔部に適宜螺子を螺合させる等により、部分的に磁場強度を調整することができる。

【0019】

本発明に係る磁気回路は、前記２つのヨークを連結する板状の補助ヨークを備えることを特徴とする。

【0020】

本発明によれば、補助ヨークを設けることにより、磁束を有効に活用することができる。

【0021】

本発明に係る磁気回路は、前記補助ヨークは、前記２つのヨークの大径側外周に沿って設けられており、長手方向の一端側が他端側より厚いことを特徴とする。

【0022】

本発明によれば、補助ヨークにおける長手方向の一端側が他端側より厚くすることにより、一端側に別の磁気回路が設けられた場合に、該別の磁気回路から漏れる磁場の影響を抑えることができる。

【0023】

本発明に係る磁気回路は、前記磁石に取り付けられる補助磁石を備えることを特徴とする。

【0024】

本発明によれば、補助磁石を備えることにより、部分的に磁場強度を調整することができる。

【0025】

本発明に係る磁気回路は、前記補助磁石は、前記連結部の内側であって前記一端側に固定されていることを特徴とする。

【0026】

本発明によれば、一端側に別の磁気回路が設けられた場合に、補助磁石を前記連結弧部の内側であって前記一端側に固定することにより、該別の磁気回路から漏れる磁場の影響を抑えることができる。

【0027】

本発明に係る磁気回路は、前記磁石と、該磁石に対面する前記ヨークとの間に非磁性板を配置したことを特徴とする。

【0028】

本発明によれば、非磁性板により、磁気回路全体の磁場強度を調整することができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば磁気回路を構成する磁石が弧状をなすので、磁場を測定物に対して十分な時間印加することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】磁場印加装置を示す模式的平面図である。

【図2】磁場印加装置を示す模式的側面図である。

【図3】第１磁気回路について示す模式的斜視図である。

【図4】第１磁極の分解斜視図である。

【図5】第１ヨーク、バックヨーク及び支柱について示す模式的斜視図である。

【図6】第１磁石の模式的平面図である。

【図7】第１磁極片を示す模式的平面図である。

【図8】第２磁極の分解斜視図である。

【図9】第１磁気回路における磁場強度を示すグラフである。

【図10】バックヨークについて示した模式的斜視図である。

【図11】バックヨークの他の例について示した模式的斜視図である。

【図12】第１磁石に補助磁石を設けた例について示す模式的平面図である。

【図13】第１磁石に補助磁石を設けた他の例について示す模式的斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

第１の実施の形態
本発明における第１の実施の形態について説明する。図１及び図２は磁場印加装置を示す模式的平面図及び模式的側面図である。磁場印加装置は、コイル５と、モータ４１と、機台４２と、回転軸４３と、回転台４４と、第１磁気回路１０と、第２磁気回路３０とを含む。第１磁気回路１０は、第１磁極１と、第２磁極２と、第３ヨークであるバックヨーク３と、載置台４と、支柱６とを含む。第２磁気回路３０は、磁極３１、３２と、バックヨーク３３と、載置台３４とを含む。

【0032】

回転装置における機台４２は円筒形をなし、内部にモータ４１が埋設されている。機台４２からは、鉛直方向に延びた回転軸４３が突出している。回転軸４３の上端には円板状であり、回転軸４３に同軸をなして固定された回転台４４が設けられている。モータ４１が作動することにより回転軸４３が時計回りに回転する。制御部８はモータ４１と接続されており、モータ４１の作動及び停止を制御し、又回転軸４３の回転角度についての情報を取得する。

【0033】

回転台４４における上面の周縁には円筒形をなすコイル５が、横向きに固定されている。コイル５内は空洞であり、測定対象物であるマウス又はラット等の生体７が収容されている。なお生体７は一例であり、例えば構造又は機能を解析するため半導体装置等を測定対象物としてもよい。コイル５は、制御部８と接続されており、制御部８はコイル５に所定周波数の信号を送信する。生体７内で電子スピン共鳴が生じた際には、電子スピン共鳴信号が生じる。生体７内で核磁気共鳴が生じた際には、核磁気共鳴信号が生じる。コイル５は、斯かる電子スピン共鳴信号及び核磁気共鳴信号を検出し、制御部８に送信する。制御部８は電子スピン共鳴信号及び核磁気共鳴信号を画像化して表示部９に表示させる。表示部９は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又は有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイ等である。

【0034】

第１磁気回路１０は、例えばＥＳＲ又はＯＭＲＩ(Overhauser Magnetic Resonance Imaging system）等における電子スピン励起装置等として用いられる。第１磁気回路１０における第１磁極１は、回転台４４の外縁に沿って平面視弧状をなし、載置台４に載置されている。第２磁極２は第１磁極１と面対称な形状をなし、第１磁極１と間隙を置いて上下方向に対向配置されている。なお、以下では第１磁極１から第２磁極２に向かう方向を上方向とする。ただし斯かる方向は一例であり、特に限定されない。従って第１磁極１及び第２磁極２は弧状をなしていれば、平面視弧状でなくともよい。

【0035】

第１磁極１と第２磁極２とは、夫々が備える後述する第１ヨーク１１と第２ヨーク２１とが磁束を有効に活用するため設けられているバックヨーク３を介して連結されている。第２磁極２はバックヨーク３に沿って設けられた支柱６に支持されている。第１磁極１と第２磁極２とは、間隙内に磁場を発生させる。回転台４４は、一部が第１磁極１と第２磁極２との間隙を通るよう配置されている。回転軸４３を中心として回転台４４が回転することによりコイル５が間隙を通過する。

【0036】

回転台４４の外縁に沿って第１磁気回路１０から時計回り方向に隔離した位置には、第２磁気回路３０が設けられている。第２磁気回路３０は、ＭＲＩ又はＯＭＲＩ等における核スピン励起装置等として用いられる。第２磁気回路３０は、円板状の磁石を備える２つの磁極３１、３２が間隙を置いて対向配置されている。これにより第２磁気回路３０は、間隙内に磁場を発生させる。回転軸４３が回転することにより、コイル５は磁極３１と磁極３２との間隙を通過する。

【0037】

磁場印加装置の動作について説明する。生体７は、生体内のレドックス代謝に感受性が高いニトロキシルラジカルを誘導体化したプローブ剤が注入されている。制御部８は、動作の開始を指示する信号をモータ４１に送信する。モータ４１は制御部８から信号を受信し、回転軸４３を回転する。回転速度は例えば１秒で１回転である。なお、本実施の形態で示す数値は一例であり、これに限るものではない。

【0038】

制御部８は、回転軸４３の回転角度についての情報に基づき、コイル５が第１磁気回路１０における間隙に入る直前に、電子スピン共鳴を生じさせる所定周波数の信号をコイル５に送信する。コイル５が所定周波数の信号を受信して第１磁気回路１０を通過することにより、コイル５に磁場が印加され、生体７内では電子スピン共鳴が生じる。生体７内で電子スピン共鳴により生じる電子スピン共鳴信号をコイル５が検出する。制御部８はコイル５が検出した電子スピン共鳴信号を受信する。

【0039】

制御部８はコイル５が第１磁気回路１０の間隙を通過し終えた時点で、電子スピン共鳴を生じさせる所定周波数の信号の送信を停止する。また、制御部８は、コイル５が第２磁気回路３０における間隙に入る直前に核磁気共鳴を生じさせる所定周波数の信号をコイル５に送信する。

【0040】

コイル５が所定周波数の信号を受信して第２磁気回路３０における間隙を通過することにより、コイル５に磁場が印加され、生体７内では核磁気共鳴が生じる。コイル５は核磁気共鳴により生じる核磁気共鳴信号を検出する。制御部８はコイル５が検出した核磁気共鳴信号を受信する。コイル５が第２磁気回路３０の間隙を通過し終えた時点で、制御部８は核磁気共鳴を生じさせる所定周波数の信号の送信を停止する。制御部８は、動作の停止を指示する信号をモータ４１に送信する。モータ４１は制御部８から信号を受信し、回転軸４３の回転を停止する。

【0041】

制御部８は、受信した電子スピン共鳴信号より生体７のフリーラジカルを画像化する処理を行う。また、制御部８は、受信した核磁気共鳴信号より、生体７の外形を画像化する処理を行う。最後に制御部８は２つの画像を合成する処理を行い、合成した画像を表示部９に表示させる。

【0042】

第１磁気回路１０についてさらに説明する。図３は第１磁気回路１０について示す模式的斜視図であり、図４は第１磁極１の分解斜視図である。第１磁極１は、第１ヨーク１１と、第１非磁性板１２と、第１磁石１３と、第１樹脂板１４と、第１磁極片１５と、第１小径側突出片１６１と、第１大径側突出片１６２とを備える。

【0043】

第１磁極１の第１ヨーク１１には例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられており、該第１ヨーク１１の下面は、水平面をなす載置台４の上面と接触している。第１ヨーク１１は平面視弧状の板状をなすが、大径側の外縁は一部が複数の線分が互いに鈍角をなして連続した形状をなしている。第１ヨーク１１の形状は、第１磁石１３より大きければ特に制限はなく、例えば大径側の外縁が弧状であってもよい。

【0044】

図５は第１ヨーク１１、バックヨーク３及び支柱６について示す模式的斜視図である。第１ヨーク１１の側部における複数の線分は、複数の平板が長手方向に連結して構成されたバックヨーク３の小径側の下側面と夫々連結されている。バックヨーク３の小径側の上側面は、後述する第２ヨーク２１と連結されている。

【0045】

第１ヨーク１１における大径側の上面には、水平断面が凸形状をなし、上端が第２ヨーク２１を支える支柱６、６、…がバックヨーク３に沿って複数設けられている。第１ヨーク１１における小径側の上面は第１非磁性板１２の下面と接触している。

【0046】

第１非磁性板１２は外形が平面視弧状の板状をなし、例えばオーステナイト系ステンレス又はアルミニウム等の非磁性体が用いられている。

【0047】

第１非磁性板１２の上面は、外形が第１非磁性板１２と同様の平面視弧状をなす板状である第１磁石１３の下面と接触している。図６は第１磁石１３の模式的平面図である。第１磁石１３は、第１小径側弧部１３１と、第１大径側弧部１３２と、第１一端側連結弧部１３３と、第１他端側連結弧部１３４とを含む。

【0048】

第１小径側弧部１３１と第１大径側弧部１３２とは、例えば夫々１１０度の同心円の円弧である。第１一端側連結弧部１３３は、例えば半円弧状をなし、第１小径側弧部１３１及び第１大径側弧部１３２夫々の第２磁気回路側３０に近い端を連結する。第１他端側連結弧部１３４は、例えば半円弧状をなし、第１小径側弧部１３１及び第１大径側弧部１３２夫々の第２磁気回路側３０に遠い端を連結する。第１一端側連結弧部１３３及び第１他端側連結弧部１３４は、必ずしも円弧状でなくともよい。例えば直線状をなして第１小径側弧部１３１及び第１大径側弧部１３２を結んでもよく、Ｖ字形状であってもよい。

【0049】

第１磁石１３は、夫々複数のブロック状をなすフェライト又はネオジム等が用いられた第１小磁石１３ａ、１３ａ、…が配列されて形成されている。従って、第１磁石１３は平面視円弧環状をなし、内側面より内側には磁石が設けられていない。第１磁石１３は、斯かる構成により間隙内の磁場の強弱差を抑えることができる。

【0050】

第１磁石１３の上面は、第１非磁性板１２と同様の平面視弧状をなす板状であり、例えばフッ素樹脂又はフェノール樹脂等が用いられた第１樹脂板１４の下面と接触している。また、第１樹脂板１４の上面は、第１非磁性板１２と同様の平面視弧状をなす板状をなし、例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられた第１磁極片１５の下面と接触している。

【0051】

図７は第１磁極片１５の模式的平面図である。第１磁極片１５は第１中央部１５１と、第１一端側端部１５２と、第１他端側端部１５３とを含む。第１中央部は例えば１１０°の弧状をなす部分である、一方、第１一端側端部１５２は第２磁気回路側３０に近い端を含む半円状の部分であり、第１他端側端部１５３は、第２磁気回路側３０と遠い端を含む半円状の部分である。

【0052】

第１中央部１５１の小径側の外縁には第１小径側突出片１６１が固定されており、第１中央部１５１の大径側の外縁には第１大径側突出片１６２が夫々固定されている。例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられた第１小径側突出片１６１及び第１大径側突出片１６２は、上方に突出している。第１磁石１３の形状及びバックヨーク３の影響等により、小径側と大径側とでは磁場強度に差が生じる。小径側と大径側との磁場強度の差を小さくするため、第１小径側突出片１６１は第１大径側突出片１６２より突出量が多い。なお、第１小径側突出片１６１は第１磁極片１５における内周側の一部に設けられ、第１大径側突出片１６２は第１磁極片１５における大径側の一部に設けられていればよい。例えば第１小径側突出片１６１は第１中央部１５１の小径側の一部のみに設けられていてもよく、又一部が第１一端側端部１５２又は第１他端側端部１５３に設けられていてもよい。第１大径側突出片１６２も同様である。

【0053】

上記した通り、第１非磁性板１２、第１磁石１３、第１樹脂板１４及び第１磁極片１５は外形が略同形をなし、第１ヨーク１１と比較して上面及び下面の面積が小さい。なお、第１ヨーク１１は第１非磁性板１２、第１磁石１３、第１樹脂板１４及び第１磁極片１５より上面及び下面の面積が大きければ形状は問わない。

【0054】

第１ヨーク１１には第１小径側弧部１３１、第１大径側弧部１３２、第１一端側連結弧部１３３及び第１他端側連結弧部１３４により規定される第１磁石１３の配列と相似する位置に貫通した第１螺子孔１１ａ、１１ａ、…が設けられている。第１螺子孔１１ａ、１１ａ、…は例えば第１磁石１３の内側面より小さい相似弧に沿って設けられている。

【0055】

第１螺子孔１１ａに鉄、ニッケル等が用いられた強磁性体の螺子１７が螺合することにより、該第１螺子孔１１ａ付近の磁場強度が変化する。第１磁極１は、使用環境又は第１磁石１３の歪み等の影響により、部分的に設計時に予定した磁場強度とは異なる強度となる場合がある。この場合に、適宜一又は複数の第１螺子孔１１ａに螺子１７を第１ヨーク１１の下面側から螺合させることにより、磁場強度が部分的に調整される。

【0056】

螺子１７及び各第１螺子孔１１ａの形状については特に限定はない。また、第１螺子孔１１ａは螺子が切られていない孔であってもよく、この場合は螺子１７の代わりに強磁性体が用いられた棒状の物体を孔に挿入する。また、螺子孔の代わりに貫通していない穴が設けられていてもよい。第１螺子孔１１ａ、１１ａ、…がなす相似弧は第１磁石１３の内側面より大きくてもよい。

【0057】

図８は第２磁極２の分解斜視図である。第２磁極２は、第２ヨーク２１と、第２非磁性板２２と、第２磁石２３と、第２樹脂板２４と、第２磁極片２５と、第２小径側突出片２６１と、第２大径側突出片２６２とを備える。

【0058】

第１ヨーク１１と面対称の形状をなす例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられた第２ヨーク２１は、下面が支柱６、６、…に支持されている。第２ヨーク２１の側部における複数の線分は、複数の平板が長手方向に連結して構成されたバックヨーク３の小径側の上側面と夫々連結されている。

【0059】

第２ヨーク２１の下面は、第１非磁性板１２と面対称の形状をなし、例えばアルミニウム又はオーステナイト系ステンレス等の非磁性体が用いられた第２非磁性板２２の上面と接触している。

【0060】

第２非磁性板２２の下面は、第１磁石１３と面対称の形状をなす第２磁石２３の上面と接触している。第２磁石２３は、第２小径側弧部２３１と、第２大径側弧部２３２と、第２一端側連結弧部２３３と、第２他端側連結弧部２３４とを含む。第２小径側弧部２３１と第２大径側弧部２３２とは、例えば夫々１１０度の同心円の円弧である。第２一端側連結弧部２３３は、例えば半円弧状をなし、第２小径側弧部２３１及び第２大径側弧部２３２夫々の第２磁気回路３０に近い端を連結する。第２他端側連結弧部２３４は、例えば半円弧状をなし、第２小径側弧部２３１及び第２大径側弧部２３２夫々の第２磁気回路３０に遠い端を連結する。第２一端側連結弧部２３３及び第２他端側連結弧部２３４は必ずしも弧状である必要はなく、例えば直線状をなして第２小径側弧部２３１及び第２大径側弧部２３２を結んでもよく、Ｖ字形状であってもよい。第２磁石２３は、第１磁石１３と同様に、夫々複数のブロック状をなすフェライト又はネオジム等が用いられた小磁石が配列されて形成されている。

【0061】

第２磁石２３の下面は、第１樹脂板１４と面対称の形状をなす樹脂製の第２樹脂板２４の上面と接触している。また、第２樹脂板２４の下面は、第１磁極片１５と面対称の形状をなす例えばケイ素鋼板又は鉄等が用いられた第２磁極片２５の上面と接触している。

【0062】

第２中央部２５１の小径側の外縁には第２小径側突出片２６１が固定されており、第２中央部２５１の大径側の外縁には第２大径側突出片２６２が夫々固定されている。第２小径側突出片２６１及び第２大径側突出片２６２はケイ素鋼板又は鉄等が用いられており、第１磁極１が配置されている下方に突出している。第２小径側突出片２６１は第２大径側突出片２６２より突出量が多い。一方、第２一端側端部２５２及び第２他端側端部２５３には突出片は設けられていない。第１小径側突出片１６１は第２小径側突出片２６１と、第１大径側突出片１６２は第２大径側突出片２６２と間隙を置いて夫々対向している。なお、第２小径側突出片２６１は第２磁極片２５における内周側の一部に設けられ、第２大径側突出片２６２は第２磁極片２５における大径側の一部に設けられていればよい。例えば第２小径側突出片２６１は第２中央部２５１の小径側の一部のみに設けられていてもよく、又一部が第２一端側端部２５２又は第２他端側端部２５３に設けられていてもよい。第２大径側突出片２６２も同様である。

【0063】

上記した通り、第２非磁性板２２、第２磁石２３、第２樹脂板２４及び第２磁極片２５は外形が略同形をなし、第２ヨーク２１より上面及び下面の面積が小さい。なお、第２ヨーク２１は第２非磁性板２２、第２磁石２３、第２樹脂板２４及び第２磁極片２５より上面及び下面の面積が大きければ形状は問わない。

【0064】

第２ヨーク２１には第２小径側弧部２３１、第２大径側弧部２３２、第２一端側連結弧部２３３及び第２他端側連結弧部２３４により規定される第２磁石２３の配列と相似する位置に貫通した第２螺子孔２１ａ、２１ａ、…が設けられている。第２螺子孔２１ａ、２１ａ、…は例えば第２磁石２３の内側面より小さい相似弧に沿って設けられている。

【0065】

第１小径側突出片１６１、第１大径側突出片１６２、第２小径側突出片２６１及び第２大径側突出片２６２は、周縁付近の磁場強度を上昇させ均一な磁場空間を広くするために設けられているが、周縁全体に設けられると逆に磁場が不均一になる原因となる。図９は第１磁気回路１０における磁場強度を示すグラフである。横軸は回転軸４３の所定の位置からの回転角度（°）であり、縦軸は磁場強度（ｍＴ）を示している。破線は第１磁極片１５及び第２磁極片２５の周縁の全てに突出片が設けられている場合の磁場強度を示している。この場合、第１小径側突出片１６１と第１大径側突出片１６２とが第１磁極片１５の周縁で連結し、又第２小径側突出片２６１と第２大径側突出片２６２とが第２磁極片２５の周縁で連結している。一方、実線は本実施の形態の場合における磁場強度を示している。この場合、第１小径側突出片１６１及び第１大径側突出片１６２が第１中央部１５１にのみ設けられ、第２小径側突出片２６１及び第２大径側突出片２６２が第２中央部２５１にのみ設けられている。

【0066】

図９に示されるように、前者の場合は、磁場強度が非常に大きくなる箇所が１４５°付近と２８０°付近の２箇所存在する。これら２箇所は第１一端側連結弧部１３３と第２一端側連結弧部２３３との間付近の箇所、及び第１他端側連結弧部１３４と第２他端側連結弧部２３４との間付近の箇所に夫々対応する。一方後者の場合は、磁場強度が非常に大きくなる箇所はなく、均一磁場空間が広く保たれている。

【0067】

従って第１小径側突出片１６１及び第１大径側突出片１６２は第１中央部１５１の周縁にのみ設け、第２小径側突出片２６１及び第２大径側突出片２６２は第２中央部２５１の周縁にのみ設けることにより、均一磁場空間を広くすることができる。

【0068】

第１磁気回路１０の磁場強度を調整するために、第１非磁性板１２及び第２非磁性板２２の一方又は両方は、厚さが異なる非磁性板に置換可能である。

【0069】

本実施の形態によれば、第１磁気回路１０を構成する第１磁石１３及び第２磁石２３が平面視弧状をなすので、第１磁気回路１０が長時間磁場を印加することができる。

【0070】

第２の実施の形態
第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、バックヨーク３の厚さが位置によって異なる形態に関する。図１０はバックヨーク３について示した模式的斜視図である。本実施の形態に係るバックヨーク３は、第２磁気回路３０に近い側である一端側の厚さが、他端側より厚い。バックヨーク３を構成する平板３ａ〜３ｄは第２磁気回路３０に近い程厚さが増すように構成されている。即ちバックヨーク３を構成する各平板は、平板３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの順に厚みが増す。

【0071】

核磁気共鳴を生じさせるためには、電子スピン共鳴を生じさせるよりも強い磁場が必要である。従って第２磁気回路３０により生じる磁場は第１磁気回路１０により生じる磁場より強い。ただし、そのため第１磁気回路１０における第２磁気回路３０側の端付近では、第２磁気回路３０から漏れる磁場の影響により、第１磁気回路１０の形成した均一磁場空間が損なわれることがある。

【0072】

本実施の形態によれば、バックヨーク３における、一端側の端を厚くすることにより、第２磁気回路３０から漏れる磁場の影響を抑えることができる。なお、バックヨーク３は、一又は複数の曲板により構成してもよい。図１１はバックヨーク３の他の例を示す模式的斜視図である。斯かる例ではバックヨーク３が１枚の曲板により構成されており、第２磁気回路３０に近くなるほどバックヨーク３が厚くなるよう構成されている。

【0073】

第３の実施の形態
第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、さらに磁石を追加する形態に関する。図１２は第１磁石１３に第１補助磁石１３ｂを設けた例について示す模式的平面図である。図１２に示すように第１補助磁石１３ｂは第１一端側連結弧部１３３の内側に固定されている。これにより、第１補助磁石１３ｂは第１磁気回路１０における第２磁気回路３０側の端の磁場強度を上昇させ、所定空間における磁場の均一化を補助する役割を果たす。同様に第２磁石２３に第２一端側連結弧部２３３に固定される補助磁石を設けてもよい。また、図１３は第１磁石１３に第１補助磁石１３ｂを設けた他の例について示す模式的斜視図である。第１補助磁石１３ｂは第１一端側連結弧部１３３に固定される必要はなく、例えば一端側の第１非磁性板１２に載置される形で第１磁石１３に取り付けられていてもよい。

【0074】

本実施の形態によれば、第１補助磁石１３ｂが、第２磁気回路３０側の端における磁場強度を上昇させることができるので、上述した第２磁気回路３０による磁場の影響を抑えることができる。

【0075】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0076】

１ 第１磁極
２ 第２磁極
３ バックヨーク
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 平板
４ 載置台
５ コイル
６ 支柱
７ 生体
８ 制御部
９ 表示部
１０ 第１磁気回路
１１ 第１ヨーク
１１ａ 第１螺子孔
１２ 第１非磁性板
１３ 第１磁石
１３ａ 第１小磁石
１３ｂ 第１補助磁石
１３１ 第１小径側弧部
１３２ 第１大径側弧部
１３３ 第１一端側連結弧部
１３４ 第１他端側連結弧部
１４ 第１樹脂板
１５ 第１磁極片
１５１ 第１中央部
１５２ 第１一端側端部
１５３ 第１他端側端部
１６１ 第１小径側突出片
１６２ 第１大径側突出片
１７ 螺子
２１ 第２ヨーク
２１ａ 第２螺子孔
２２ 第２非磁性板
２３ 第２磁石
２３ａ 第２小磁石
２３１ 第２小径側弧部
２３２ 第２大径側弧部
２３３ 第２一端側連結弧部
２３４ 第２他端側連結弧部
２４ 第２樹脂板
２５ 第２磁極片
２５１ 第２中央部
２５２ 第２一端側端部
２５３ 第２他端側端部
２６１ 第２小径側突出片
２６２ 第２大径側突出片
２７ 螺子
３０ 第２磁気回路
３１、３２ 磁極
３３ バックヨーク
３４ 載置台
４１ モータ
４２ 機台
４３ 回転軸
４４ 回転台

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】