ＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法

【課題】クエンチを起す可能性を低減してＭＲＩ用超電導マグネットの安定性を向上させる。
【解決手段】使用場所の磁場雰囲気を考慮してＭＲＩ用超電導マグネットをシミングする工程（Ｓ１１０）と、使用場所の磁場雰囲気を具現化した環境下で、シミングしたＭＲＩ用超電導マグネットにおいて定格磁場を発生させる工程（Ｓ１２０）と、定格磁場を発生させる工程（Ｓ１２０）の後に、ＭＲＩ用超電導マグネットを使用場所に設置する工程（Ｓ１３０）とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＲＩ(magnetic resonance imaging)用超電導マグネットの調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ用超電導マグネットにおいては、撮像空間内の静磁場の均一度がｐｐｍ（百万分の一）オーダーとなるように、設計段階から撮像空間内の静磁場が最適化される。
【０００３】
実際に製作されたＭＲＩ用超電導マグネットにおいては、各構成部品の寸法誤差および組立誤差などの製作誤差により静磁場の均一度が、数百から数千ｐｐｍの低い状態となっている。そこで、静磁場の不均一を補正する技術としてシミングが行なわれる。
【０００４】
シミングが可能なＭＲＩ装置を開示した先行文献として特許文献１がある。特許文献１に記載されたＭＲＩ装置においては、鉄片（鉄シム）を所望の位置に配置することにより、静磁場の不均一性を補正している。
【０００５】
シミングにより静磁場の均一性が高められたＭＲＩ装置は、病院などの使用場所に搬送されて設置される。ＭＲＩ装置が設置される使用場所の磁場雰囲気はそれぞれ異なるため、使用場所の磁場雰囲気の影響により静磁場の均一性が損なわれることがある。そこで、使用場所の磁場雰囲気の影響を低減する静磁場発生装置を開示した先行文献として特許文献２がある。
【０００６】
特許文献２に記載された静磁場発生装置においては、磁場の均一度を補償するための磁性板をＭＲＩ装置が設置される床とＭＲＩ装置との間に敷設している。静磁場に与える影響は、床下に埋設された鉄筋および鉄骨などの磁性材によるものが大きい。特許文献２に記載されたＭＲＩ装置では、工場出荷段階から上記の磁性板をＭＲＩ装置の必須構成要素とすることにより、使用場所の床下環境による静磁場への影響を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２２０９２３号公報
【特許文献２】特開平２−８３９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
使用場所におけるＭＲＩ装置の静磁場の均一度を向上するために、磁場均一性の補償用の磁性板およびシミング用の鉄片などの磁性体が配置されることにより、ＭＲＩ用超電導マグネットにはそれらの磁性板および磁性体との相互作用によって発生する電磁力が働く。
【０００９】
ＭＲＩ用超電導マグネットは、超電導状態を維持することにより強く安定した静磁場を発生することができるが、上記の電磁力の影響により超電導マグネットに許容量以上のじょう乱が生じた場合には、超電導状態が破壊される現象であるクエンチが起きる。
【００１０】
ＭＲＩ用超電導マグネットは、一度クエンチを起した条件では、再度クエンチを起こす可能性が低くなる、いわゆるトレーニング現象を示す。逆に言うと、初めての条件下でＭＲＩ用超電導マグネットを稼動させると、クエンチを起す可能性が高くなる。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、クエンチを起す可能性を低減してＭＲＩ用超電導マグネットの安定性を向上させることができる、ＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に基づくＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法は、ＭＲＩ用超電導マグネットを使用場所に設置する前に調整する方法である。ＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法は、使用場所の磁場雰囲気を考慮してＭＲＩ用超電導マグネットをシミングする工程と、使用場所の磁場雰囲気を具現化した環境下で、シミングしたＭＲＩ用超電導マグネットにおいて定格磁場を発生させる工程と、定格磁場を発生させる工程の後に、ＭＲＩ用超電導マグネットを使用場所に設置する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、クエンチを起す可能性を低減してＭＲＩ用超電導マグネットの安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＭＲＩ装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るＭＲＩ用超電導マグネットの構造を示す断面図である。
【図３】同実施形態のＭＲＩ用超電導マグネットが使用場所に設置された状態を示す側面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た図である。
【図５】同実施形態のＭＲＩ用超電導マグネットにおけるシミング部を示す斜視図である。
【図６】同実施形態のシムトレイおよび鉄片を示す分解斜視図である。
【図７】ＭＲＩ用超電導マグネットの下方に床シールドが配置された状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。
【図８】図７のＭＲＩ用超電導マグネットにおいてシミングを行なった状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。
【図９】ＭＲＩ用超電導マグネットの斜め下方に床シールド、側方に側壁シールドが配置された状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。
【図１０】図９のＭＲＩ用超電導マグネットにおいてシミングを行なった状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。
【図１１】ＭＲＩ用超電導マグネットの斜め下方に大きさの異なる床シールド、側方に大きさの異なる側壁シールドが配置された状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。
【図１２】図１１のＭＲＩ用超電導マグネットにおいてシミングを行なった状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。
【図１３】同実施形態のＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法を示すフロー図である。
【図１４】ＭＲＩ用超電導マグネットを製造する工場の磁場雰囲気を使用場所の磁場雰囲気と同等にした状態を示す側面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線矢印方向から見た図である。
【図１６】本発明の実施形態２のＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態１に係るＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
（実施形態１）
図１は、ＭＲＩ装置の外観を示す斜視図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１は、静磁場発生部１０と寝台３０とを含む。静磁場発生部１０は、後述するＭＲＩ用超電導マグネットを含み、ボア２０内部に静磁場を発生する。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態１に係るＭＲＩ用超電導マグネットの構造を示す断面図である。図２に示すように、本発明の実施形態１に係るＭＲＩ用超電導マグネット１００においては、最も外側に、中空円筒状の真空槽１１０が配置されている。真空槽１１０の円筒中心部の空間が、ボア２０に対応したボア部１６０となる。真空槽１１０の内部は、真空になるように図示しない減圧装置により減圧されている。真空槽１１０は、下部に配置された脚部１７０によりボア部１６０の中心軸が水平方向になるように支えられている。
【００１７】
真空槽１１０の内部には、真空槽１１０と略相似形の中空円筒状の熱シールド１２０が配置されている。熱シールド１２０の内部には、熱シールド１２０と略相似形の中空円筒状のヘリウム槽１３０が配置されている。熱シールド１２０は、ヘリウム槽１３０と真空槽１１０との間を断熱する機能を有している。
【００１８】
ヘリウム槽１３０の内部には、超電導コイル１４０が円周上に配置されている。ヘリウム槽１３０の内部には、液体ヘリウム１５０が充填されている。超電導コイル１４０は、液体ヘリウム１５０中に浸漬されて冷却されている。
【００１９】
ＭＲＩ用超電導マグネット１００が稼動すると、ボア部１６０の図中の点線で示す範囲内の静磁場領域１８０において、矢印方向の静磁場１９０が発生する。この静磁場１９０が、強く、均一で、安定していることが望まれる。
【００２０】
図３は、本実施形態のＭＲＩ用超電導マグネットが使用場所に設置された状態を示す側面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た図である。
【００２１】
図３，４に示すように、本実施形態のＭＲＩ用超電導マグネット１００は、使用場所である部屋３００内に設置される。本実施形態においては、部屋３００は、ＭＲＩ用超電導マグネット１００が発生する強い磁場が部屋３００の外部に漏れる磁場を低減するために、磁気シールドで覆われている。
【００２２】
磁気シールドは、床部に配置された床シールド３１０、図３の右側の側壁部に配置された第１側壁シールド３２０、図３の左側の側壁部に配置された第２側壁シールド３３０、図４の右側の側壁部に配置された第３側壁シールド３５０、図４の左側の側壁部に配置された第４側壁シールド３６０、および、天井部に天井シールド３４０を含む。本実施形態においては、磁気シールドを鉄板で形成したが、磁気シールドは磁性体で形成されていればよく、特に材料は限定されない。
【００２３】
床シールド３１０は、ＭＲＩ用超電導マグネット１００からの距離が近いため、および、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の重量を支えるために、第１側壁シールド３２０、第２側壁シールド３３０、第３側壁シールド３５０、第４側壁シールド３６０および天井シールド３４０に比較して厚く形成されている。
【００２４】
図２においては簡略に示していたが、図４に示すように、静磁場１９０は、ボア部１６０の中心軸上に発生する中心磁場１９１、および、ボア部１６０の径方向の端部側に発生する端部磁場１９２を含む。端部磁場１９２は、静磁場領域１８０においては、直線状に発生するが、ボア部１６０の中心軸方向の端部においては曲線状に発生する。
【００２５】
図５は、本実施形態のＭＲＩ用超電導マグネットにおけるシミング部を示す斜視図である。図６は、本実施形態のシムトレイおよび鉄片を示す分解斜視図である。
【００２６】
図２においては図示していないが、図３，５に示すように、ＭＲＩ用超電導マグネット１００は、真空槽１１０の内周側の側壁に沿うように形成されたシミング部２００を有する。シミング部２００には、シミング部２００の周方向に互いに間隔を置いて、ボア部１６０の中心軸方向に延在する複数の開口部２１０が設けられている。
【００２７】
図４，５，６に示すように、開口部２１０には、シムトレイ２３０が挿入される。図６に示すように、シムトレイ２３０は、矩形状の薄板からなる複数の鉄片２５０を収容する凹部２４０が形成された本体部２３１と蓋部２３２とを含む。
【００２８】
各開口部２１０に挿入される複数のシムトレイ２３０のそれぞれにおいて、複数の凹部２４０のそれぞれに収容される鉄片２５０の枚数を調節することにより、静磁場領域１８０の静磁場１９０の均一性を向上することができる。このように鉄片２５０を配置することにより、静磁場領域１８０における静磁場１９０の均一性の向上を図ることがシミングである。
【００２９】
ここで、ＭＲＩ用超電導マグネット１００で定格磁場を発生させた際に、ＭＲＩ用超電導マグネット１００に作用する電磁力について説明する。なお、図７から１２においては、ＭＲＩ用超電導マグネット１００が設置される部屋について、磁気シールドのみを図示している。なお、定格磁場とは、ＭＲＩ用超電導マグネット１００を用いて撮像する際に必要な強さの磁場である。
【００３０】
図７は、ＭＲＩ用超電導マグネットの下方に床シールドが配置された状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。図７に示すように、床シールド３１０を下方に配置した状態でＭＲＩ用超電導マグネット１００に定格磁場を発生させると、床シールド３１０にはＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４００が働く。
【００３１】
その結果、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４００に対する反力として電磁力５００が作用する。吸引力４００と電磁力５００とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。
【００３２】
図８は、図７のＭＲＩ用超電導マグネットにおいてシミングを行なった状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。図８に示すように、電磁力５００による静磁場１９０への影響を緩和するために、ボア部１６０の上方の位置において鉄片２５０を収容したシムトレイ２３０Ａを開口部２１０に挿入した状態でＭＲＩ用超電導マグネット１００に定格磁場を発生させると、鉄片２５０にはＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４１０が働く。
【００３３】
その結果、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４１０に対する反力として電磁力５１０が作用する。吸引力４１０と電磁力５１０とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。よって、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、電磁力５００と電磁力５１０とが作用することになる。
【００３４】
図９は、ＭＲＩ用超電導マグネットの斜め下方に床シールド、側方に側壁シールドが配置された状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。
【００３５】
図９に示すように、２つの床シールド３１１をボア部１６０の中心軸の下方の位置で隙間を開けて互いに間隔を置いて配置する。さらに、互いに対向するように側壁シールド３２１および側壁シールド３３１を配置する。側壁シールド３２１と側壁シールド３３１とは、ともに同じ大きさで同じ厚さである。
【００３６】
床シールド３１１と側壁シールド３２１，３３１とを配置した状態でＭＲＩ用超電導マグネット１００に定格磁場を発生させると、図中の右側の床シールド３１１および側壁シールド３２１には、ＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４２０が働く。特に、吸引力４２０は、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の近くに位置する床シールド３１１に対して、斜め左上方の方向に働く。
【００３７】
同様に、図中の左側の床シールド３１１および側壁シールド３３１には、ＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４３０が働く。特に、吸引力４３０は、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の近くに位置する床シールド３１１に対して、斜め右上方の方向に働く。
【００３８】
その結果、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４２０に対する反力として電磁力５２０が作用する。吸引力４２０と電磁力５２０とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。また、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４３０に対する反力として電磁力５３０が作用する。吸引力４３０と電磁力５３０とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。よって、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、電磁力５２０と電磁力５３０とが作用することになる。
【００３９】
図１０は、図９のＭＲＩ用超電導マグネットにおいてシミングを行なった状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。図１０に示すように、電磁力５３０による静磁場１９０への影響を緩和するために、ボア部１６０の斜め右上方の位置において鉄片２５０を収容したシムトレイ２３０Ｂを開口部２１０に挿入した状態でＭＲＩ用超電導マグネット１００に定格磁場を発生させると、鉄片２５０にはＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４４０が働く。
【００４０】
同様に、電磁力５２０による静磁場１９０への影響を緩和するために、ボア部１６０の斜め左上方の位置において鉄片２５０を収容したシムトレイ２３０Ｃを開口部２１０に挿入した状態でＭＲＩ用超電導マグネット１００に定格磁場を発生させると、鉄片２５０にはＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４５０が働く。
【００４１】
その結果、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４４０に対する反力として電磁力５４０が作用する。吸引力４４０と電磁力５４０とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。同様に、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４５０に対する反力として電磁力５５０が作用する。吸引力４５０と電磁力５５０とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。よって、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、電磁力５２０と電磁力５３０と電磁力５４０と電磁力５５０とが作用することになる。
【００４２】
図１１は、ＭＲＩ用超電導マグネットの斜め下方に大きさの異なる床シールド、側方に大きさの異なる側壁シールドが配置された状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。
【００４３】
図１１に示すように、床シールド３１２と床シールド３１３とをボア部１６０の中心軸の下方の位置で隙間を開けて互いに間隔を置いて配置する。床シールド３１２と床シールド３１３とは同じ厚さであるが、床シールド３１２の方が床シールド３１３よりも大きい。
【００４４】
さらに、互いに対向するように側壁シールド３２２および側壁シールド３３２を配置する。側壁シールド３２２と側壁シールド３３２とは同じ厚さであるが、側壁シールド３２２の方が側壁シールド３３２よりも大きい。このように、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の周囲において非対称に磁気シールドが配置されることがある。なお、図１１に示す磁気シールドは一例であって、磁気シールドの厚さおよび配置には様々な態様がある。
【００４５】
床シールド３１２，３１３と側壁シールド３２２，３３２とを配置した状態でＭＲＩ用超電導マグネット１００に定格磁場を発生させると、床シールド３１２および側壁シールド３２２には、ＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４６０が働く。特に、吸引力４６０は、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の近くに位置する床シールド３１２に対して、斜め左上方の方向に働く。
【００４６】
同様に、床シールド３１３および側壁シールド３３２には、ＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４７０が働く。特に、吸引力４７０は、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の近くに位置する床シールド３１３に対して、斜め右上方の方向に働く。
【００４７】
その結果、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４６０に対する反力として電磁力５６０が作用する。吸引力４６０と電磁力５６０とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。また、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４７０に対する反力として電磁力５７０が作用する。吸引力４７０と電磁力５７０とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。よって、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、電磁力５６０と電磁力５７０とが作用することになる。
【００４８】
図１２は、図１１のＭＲＩ用超電導マグネットにおいてシミングを行なった状態で定格磁場を発生させた際の電磁力を模式的に示す図である。図１２に示すように、電磁力５７０による静磁場１９０への影響を緩和するために、ボア部１６０の斜め右上方の位置において鉄片２５０を収容したシムトレイ２３０Ｄを開口部２１０に挿入した状態でＭＲＩ用超電導マグネット１００に定格磁場を発生させると、鉄片２５０にはＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４８０が働く。
【００４９】
同様に、電磁力５６０による静磁場１９０への影響を緩和するために、ボア部１６０の斜め左上方の位置において鉄片２５０を収容したシムトレイ２３０Ｅを開口部２１０に挿入した状態でＭＲＩ用超電導マグネット１００に定格磁場を発生させると、鉄片２５０にはＭＲＩ用超電導マグネット１００に引き付けられる吸引力４９０が働く。
【００５０】
その結果、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４８０に対する反力として電磁力５８０が作用する。吸引力４８０と電磁力５８０とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。同様に、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、吸引力４９０に対する反力として電磁力５９０が作用する。吸引力４９０と電磁力５９０とは、互いに逆向きで同じ大きさの力である。よって、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部において、電磁力５６０と電磁力５７０と電磁力５８０と電磁力５９０とが作用することになる。
【００５１】
上記のように、ＭＲＩ用超電導マグネット１００には、使用場所の磁場雰囲気ならびにシミングによって配置される鉄片２５０などの影響により、様々な強さの電磁力が様々な位置に作用する。この電磁力が許容量を越えてＭＲＩ用超電導マグネット１００に作用した場合、クエンチが起こる可能性が高くなり、特に、許容量を超えた電磁力が初めて作用した場合に、クエンチが起こる可能性が高くなる。そこで、本実施形態のＭＲＩ用超電導マグネット１００においては、使用場所に設置する前に以下の調整がされることにより、クエンチが起こる可能性が低減される。
【００５２】
以下、本実施形態のＭＲＩ用超電導マグネット１００の調整方法について説明する。図１３は、本実施形態のＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法を示すフロー図である。
【００５３】
本実施形態においては、シミングを使用場所に設置する前に行なう。具体的には、ＭＲＩ用超電導マグネット１００を製造する工場内においてシミングを行なう。シミングは、使用場所にＭＲＩ用超電導マグネット１００を設置した状態における静磁場領域１８０の静磁場１９０が均一になるように行なうものである。そのため、工場内でシミングを行なうためには、ＭＲＩ用超電導マグネット１００が設置される使用場所の磁場雰囲気を考慮してシミングを行なう必要がある。
【００５４】
そのため、まず、ＭＲＩ用超電導マグネット１００は部屋３００内に設置されるため、部屋３００内で磁場を測定することにより、部屋３００内の磁場雰囲気を把握する（Ｓ１００）。具体的には、ＭＲＩ超電導マグネット１００のシミングする前に予め、ＭＲＩ超電導マグネット１００の設置予定場所である部屋３００における、床シールド３１０、第１側壁シールド３２０、第２側壁シールド３３０、第３側壁シールド３５０、第４側壁シールド３６０および天井シールド３４０による磁場の総和を測定する。ただし、この磁場の総和の測定に替えて、標準的な磁気シールドの条件下で磁場解析を行なった結果および蓄積された過去の統計データなどに基づいて、部屋３００内の磁場雰囲気を把握するようにしてもよい。
【００５５】
使用場所の磁場の測定の後、磁場解析のプログラムに、部屋３００内の磁場の測定結果と、工場で組立てられたＭＲＩ用超電導マグネットの製作誤差とを入力することにより、静磁場領域１８０における静磁場１９０をシミュレーション解析する。
【００５６】
シミュレーション解析の結果に基づいて、静磁場領域１８０における静磁場１９０の均一性を高めることができるように鉄片２５０の配置を決定して、ＭＲＩ用超電導マグネット１００のシミングを行なう。言い換えると、使用場所の磁場雰囲気を考慮してＭＲＩ用超電導マグネットをシミングする（Ｓ１１０）。
【００５７】
次に、シミングしたＭＲＩ用超電導マグネット１００を使用場所である部屋３００における磁場雰囲気と略同一の磁場雰囲気中に置いた状態で、定格磁場を発生させる。言い換えると、使用場所の磁場雰囲気を具現化した環境下で、シミングしたＭＲＩ用超電導マグネット１００で定格磁場を発生させる（Ｓ１２０）。
【００５８】
図１４は、ＭＲＩ用超電導マグネットを製造する工場の磁場雰囲気を使用場所の磁場雰囲気と同等にした状態を示す側面図である。図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線矢印方向から見た図である。
【００５９】
図１４，１５に示すように、ＭＲＩ用超電導マグネット１００が製造される工場６００の周囲を磁性体からなる磁気シールドで覆うことにより、工場６００内の磁場雰囲気を使用場所である部屋３００の磁場雰囲気と同等にする。
【００６０】
具体的には、床部に配置された床シールド６１０、図１４の右側の側壁部に配置された第１側壁シールド６２０、図１４の左側の側壁部に配置された第２側壁シールド６３０、図１５の右側の側壁部に配置された第３側壁シールド６５０、図１５の左側の側壁部に配置された第４側壁シールド６６０、および、天井部に天井シールド６４０を含む磁気シールドで、工場６００を覆う。本実施形態においては、これらの磁気シールドを鉄板で形成したが、磁気シールドは磁性体で形成されていればよく、特に材料は限定されない。
【００６１】
工場６００に配置された磁気シールドは、部屋３００に配置された磁気シールドにより形成される磁場雰囲気と同等の磁場雰囲気を工場６００内に形成することができるように構成されている。
【００６２】
なお、本実施形態においては、工場６００を磁気シールドで覆うことにより所望の磁場雰囲気を形成したが、磁場雰囲気の形成方法はこれに限られず、他の方法により所望の磁場雰囲気を形成してもよい。
【００６３】
部屋３００の磁場雰囲気と同等の磁場雰囲気である工場６００内において、ＭＲＩ用超電導マグネット１００に定格磁場を発生させると、上述の通り、ＭＲＩ用超電導マグネット１００に電磁力が作用する。この電磁力は、使用場所である部屋３００内の磁場雰囲気中で定格磁場を発生しているＭＲＩ用超電導マグネット１００に作用する電磁力と同等の電磁力である。
【００６４】
ＭＲＩ用超電導マグネット１００の内部には外部の磁性体の有無にかかわらず、軸方向および径方向に一定の電磁力が生じており、それ自体ではクエンチを発生しない場合でも、上記の電磁力の重畳によって新たなじょう乱が生じてクエンチを発生する可能性がある。
【００６５】
たとえば、電磁力が、超電導コイル１４０の構成要素であるコイル、コイル間に含浸されたエポキシ樹脂および層間フィルムなどに作用した場合、超電導コイル１４０の内部で微小なクラックが発生することがある。その場合、超電導コイル１４０内で発熱が起きることによりクエンチが発生することがある。
【００６６】
クエンチが起きた場合、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の作動を停止して超電導コイル１４０の冷却を確認した後、新たな液体ヘリウムを補充する。その後、再度、ＭＲＩ用超電導マグネット１００で定格磁場を発生させる。このときも、ＭＲＩ用超電導マグネット１００には、最初に定格磁場を発生させた際と同様の電磁力が作用するが、超電導コイル１４０の内部では新たなクラックが生じにくい。そのため、液体ヘリウム１５０による冷却条件がほとんど変化せず、クエンチが起きる可能性が低減していると考えられる。この定格磁場を発生させる工程と液体ヘリウムを補充する工程とは、ＭＲＩ用超電導マグネット１００にクエンチが起きなくなるようになるまで繰り返してもよい。
【００６７】
なお、工場６００内における定格磁場の発生によって必ずしもＭＲＩ用超電導マグネット１００がクエンチを起さなくてもよい。工場６００において定格磁場を発生するまでＭＲＩ用超電導マグネット１００がクエンチを起さないようにされていれば、その後、使用場所に設置されてＭＲＩ用超電導マグネット１００が使用される際にクエンチが起きる可能性が低減されている。
【００６８】
最後に、ＭＲＩ用超電導マグネット１００を使用場所である部屋３００内に設置する（Ｓ１３０）。このように、使用場所に設置する前にＭＲＩ用超電導マグネット１００を調整することにより、ＭＲＩ用超電導マグネット１００が使用場所でクエンチする可能性を低減して、ＭＲＩ用超電導マグネット１００の安定性を向上させることができる。
【００６９】
なお、シミングを行なう作業として、鉄片２５０をシムトレイ２３０に収容する代わりに、ＭＲＩ用超電導マグネット１００に磁性体を簡易的に配置するようにしてもよい。
【００７０】
以下、本発明の実施形態２に係るＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法について図面を参照して説明する。
（実施形態２）
本発明の実施形態２に係るＭＲＩ用超電導マグネット１００の調整方法は、シミングする工程のみ実施形態１に係るＭＲＩ用超電導マグネット１００の調整方法と異なるため、他の工程については説明を繰り返さない。
【００７１】
図１６は、本発明の実施形態２のＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法を示すフロー図である。図１６に示すように、本実施形態においては、使用場所である部屋３００の磁場雰囲気を具現化した環境下で、ＭＲＩ用超電導マグネット１００のシミングを行なう（Ｓ２１０）。
【００７２】
具体的には、図１４，１５に示すように、使用場所である部屋３００内の磁場雰囲気と同等の磁場雰囲気である工場６００内において、ＭＲＩ用超電導マグネット１００のシミングを行なう。このようにした場合、静磁場領域１８０における静磁場１９０の磁場を実際に測定しつつシミングを行なうことができるため、より静磁場１９０の均一性の向上を図ることができる。
【００７３】
なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１ＭＲＩ装置、１０静磁場発生部、２０ボア、３０寝台、１００ＭＲＩ用超電導マグネット、１１０真空槽、１２０熱シールド、１３０ヘリウム槽、１４０超電導コイル、１５０液体ヘリウム、１６０ボア部、１７０脚部、１８０静磁場領域、１９０静磁場、１９１中心磁場、１９２端部磁場、２００シミング部、２１０開口部、２３０，２３０Ａ，２３０Ｂ，２３０Ｃ，２３０Ｄ，２３０Ｅシムトレイ、２３１本体部、２３２蓋部、２４０凹部、２５０鉄片、３００部屋、３１０，３１１，３１２，３１３，６１０床シールド、３２０，６２０第１側壁シールド、３２１，３２２，３３１，３３２側壁シールド、３３０，６３０第２側壁シールド、３４０，６４０天井シールド、３５０，６５０第３側壁シールド、３６０，６６０第４側壁シールド、４００，４１０，４２０，４３０，４４０，４５０，４６０，４７０，４８０，４９０吸引力、５００，５１０，５２０，５３０，５４０，５５０，５６０，５７０，５８０，５９０電磁力、６００工場。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＲＩ用超電導マグネットを使用場所に設置する前に調整する方法であって、
前記使用場所の前記磁場雰囲気を考慮して前記ＭＲＩ用超電導マグネットをシミングする工程と、
前記使用場所の前記磁場雰囲気を具現化した環境下で、シミングした前記ＭＲＩ用超電導マグネットにおいて定格磁場を発生させる工程と、
前記定格磁場を発生させる前記工程の後に、前記ＭＲＩ用超電導マグネットを前記使用場所に設置する工程と
を備える、ＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法。
【請求項２】
前記ＭＲＩ用超電導マグネットをシミングする前記工程において、前記使用場所の前記磁場雰囲気を具現化した環境下で、前記ＭＲＩ用超電導マグネットをシミングする、請求項１に記載のＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法。
【請求項３】
前記使用場所の前記磁場雰囲気を具現化するために、前記ＭＲＩ用超電導マグネットの周囲に磁性体を配置し、
前記磁性体は、前記使用場所の前記磁場雰囲気中で前記定格磁場を発生している前記ＭＲＩ用超電導マグネットに作用する電磁力と同等の電磁力を、前記定格磁場を発生している前記ＭＲＩ用超電導マグネットに作用する、請求項１または２に記載のＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法。
【請求項４】
前記定格磁場を発生させる前記工程において、前記ＭＲＩ用超電導マグネットにクエンチが起きなくなるようになるまで、繰り返し前記定格磁場を発生させる、請求項１から３のいずれかに記載のＭＲＩ用超電導マグネットの調整方法。

【図１】