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Patent Searching and Data


Title:
MAGNETIC SHIELD BODY AND MAGNETIC SHIELD ROOM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/066422
Kind Code:
A1
Abstract:
A first magnetic shield body (10) includes a plurality of cylindrical body units (11) and a frame (12) which supports the cylindrical body units (11) arranged at an interval from one another. Each of the cylindrical body units is formed by a plurality of magnetically permeable cylindrical bodies (13-15) having an identical longitudinal cross section shape and arranged at an interval from one another in such a manner that the side surfaces of the cylindrical bodies (13-15) mutually form the same plane. For example, a mutual interval between the cylindrical bodies (13-15) constituting a (first) cylindrical body unit (11) is arranged at a position adjacent to an interval between the cylindrical bodies (13-15) constituting the another (second) cylindrical body unit (11) arranged adjacent to the (first) cylindrical unit (11).

Inventors:
YAMAZAKI KEITA (JP)
HIROSATO SHIGETAKA (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/003265
Publication Date:
May 28, 2009
Filing Date:
November 11, 2008
Export Citation:
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Assignee:
TAKENAKA CORP (JP)
YAMAZAKI KEITA (JP)
HIROSATO SHIGETAKA (JP)
International Classes:
H05K9/00; E04B1/92; G12B17/02
Foreign References:
JP2004014908A2004-01-15
JPH0613781A1994-01-21
JPH01161897A1989-06-26
JPH08162794A1996-06-21
JPH0399487U1991-10-17
JP2000353896A2000-12-19
JPH0613781A1994-01-21
JP2006350064A2006-12-28
Other References:
See also references of EP 2217049A4
Attorney, Agent or Firm:
SAITO, Tatsuya (Akasaka Abitasion Building 6F1-3-5 Akasaka, Minato-k, Tokyo 52, JP)
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Claims:
 透磁性を有するものであって相互に同一の縦断面形状の複数の筒体を、当該複数の筒体の各々の中心軸が相互に一致すると共に、当該複数の筒体の各々の側面が相互に同一面を形成するように、相互に間隔を空けて配置して構成された筒体ユニットと、
 複数の前記筒体ユニットを、当該複数の筒体ユニットの筒体の側面が相互に間隔を空けて対向するように支持する支持手段と、
 を備えたことを特徴とする磁気シールド体。
 前記筒体ユニットを構成する前記複数の筒体の相互の間隙と、当該筒体ユニットに隣接配置された他の前記筒体ユニットを構成する前記複数の筒体の相互の間隙とを、相互に隣接する位置に配置したこと、
 を特徴とする請求項1に記載の磁気シールド体。
 前記筒体ユニットは、3体以上の前記筒体を相互に間隔を空けて配置して構成されたこと、
 を特徴とする請求項1又は2に記載の磁気シールド体。
 磁界発生源を外部から区画する壁の少なくとも一部に、前記請求項1から3のいずれか一項に記載の前記磁気シールド体を配置したこと、
 を特徴とする磁気シールドルーム。
 第1の磁気シールド体及び第2の磁気シールド体を備え、
 前記第1の磁気シールド体は、前記請求項1から3のいずれか一項に記載の前記磁気シールド体であり、
 前記第2の磁気シールド体は、透磁性を有する1体の筒体から構成された筒体ユニットと、複数の当該筒体ユニットを、当該複数の筒体ユニットの側面が相互に間隔を空けて対向するように支持する支持手段とを備え、
 前記壁の一部分であって、前記磁界発生源から発生された磁力線の主方向が当該壁の壁面方向に対して直交する部分には、前記第1の磁気シールド体を、前記壁面方向と当該第1の磁気シールド体の筒体ユニットの中心軸とが相互に直交するように配置し、
 前記壁の他の一部分であって、前記磁界発生源から発生された磁力線の主方向が当該壁の壁面方向に対して直交しない部分の少なくとも一部には、前記第2の磁気シールド体を、前記壁面方向と当該第2の磁気シールド体の筒体ユニットの中心軸とが相互に直交するように配置したこと、
 を特徴とする請求項4に記載の磁気シールドルーム。
Description:
磁気シールド体及び磁気シール ルーム

 この発明は、磁界を遮蔽する磁気シール 体及び磁気シールドルームに関する。

 従来、磁界を遮蔽するため、磁界発生源 覆うことによって、当該磁界発生源にて形 された磁界が外部に漏洩することを防止す 磁気シールドルームが提案されている。こ 磁気シールドルームは、例えば、医療施設 用いられるMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置を 置するための部屋(以下「MRI室」)として実 化されている。この磁気シールドルームは 概略的には、壁、天井、及び床の全部又は 部に磁性材料を埋設することで構成されて り、これら壁、天井、及び床に到達した磁 を磁性材料を介して迂回させることで、磁 が外部に漏洩することを防止している。

 このような磁気シールドルームは、磁界 生源を壁、天井、及び床によって囲繞して るので、この磁気シールドルームの内部空 が密閉され、入室者に圧迫感を与えること なる。この点を解消するため、開放型の磁 シールド体を用いて磁気シールドルームを 成することも提案されている(例えば特許文 献1)。この開放型の磁気シールド体は、複数 筒体を枠体にて支持することで構成されて る。この構造によれば、磁気シールドルー の内部と外部とが、筒体の内部空間を介し 視覚的に開放されるので、入室者に対する 迫感を低減することができる。

 しかしながら、特許文献1の磁気シールド 体は、複数の筒体を相互に線状に接触させて いたので、この接触部分に対して応力集中を 生じさせる等の問題があった。この点を解消 するため、本願発明者等は、複数の筒体を相 互に間隔を空けて非接触状に配置して構成さ れた磁気シールド体を提案した(特許文献2。 だし本願出願時において未公開)。この構造 によれば、筒体への応力負荷を低減すること ができると共に、磁気シールド体の組立てや 解体が容易である。

特開平6-13781号公報

特願2006-350064号明細書

 しかしながら、特許文献2に記載の磁気シ ールド体は、筒体の配置位置によっては、磁 界の遮蔽効果が低減する可能性があった。図 38は従来のMRI室100の平面図である。このMRI室1 00の壁101には磁気シールド体102が配置されて り、この磁気シールド体102は複数の筒体ユ ット103を相互に間隔を空けて配置すること よって構成されている。図中の矢印は、MRI 置104から発せられた磁界の磁力線の主方向 示す。

 ここで、各筒体ユニット103の軸方向の磁 抵抗と、複数の筒体ユニット103の隣接方向( 各筒体の軸方向に直交する方向)の磁気抵抗 を比較すると、筒体ユニット103が磁性材料 よって軸方向に連続して形成されているた に軸方向の磁気抵抗が小さいこと、及び、 数の筒体ユニット103の相互間には空気層が 在しているために隣接方向の磁気抵抗が大 いことから、磁界の磁束が壁101の壁面方向 直交する領域A1においては、磁束が隣接方向 ではなく筒体ユニット103の長軸方向(以下「 方向」)に誘導される割合が多く、磁束が筒 ユニット103の外端部からMRI室100の外部に放 されてしまうため、磁界の遮蔽効果が低減 てしまう。

 本発明は、筒体を用いて構成された開放 の磁気シールド体及び磁気シールドルーム おいて、磁界の遮蔽効果を一層向上させる とを目的とする。

 上述した課題を解決し、目的を達成する め、請求項1に係る本発明は、透磁性を有す るものであって相互に同一の縦断面形状の複 数の筒体を、当該複数の筒体の各々の中心軸 が相互に一致すると共に、当該複数の筒体の 各々の側面が相互に同一面を形成するように 、相互に間隔を空けて配置して構成された筒 体ユニットと、複数の前記筒体ユニットを、 当該複数の筒体ユニットの筒体の側面が相互 に間隔を空けて対向するように支持する支持 手段とを備えたことを特徴とする。

 請求項2に係る本発明は、請求項1に係る 発明において、前記筒体ユニットを構成す 前記複数の筒体の相互の間隙と、当該筒体 ニットに隣接配置された他の前記筒体ユニ トを構成する前記複数の筒体の相互の間隙 を、相互に隣接する位置に配置したことを 徴とする。

 請求項3に係る本発明は、請求項1又は2に る本発明において、前記筒体ユニットは、3 体以上の前記筒体を相互に間隔を空けて配置 して構成されたことを特徴とする。

 請求項4に係る本発明は、磁界発生源を外 部から区画する壁の少なくとも一部に、前記 請求項1から3のいずれか一項に記載の前記磁 シールド体を配置したことを特徴とする。

 請求項5に係る本発明は、請求項4に係る 発明において、第1の磁気シールド体及び第2 の磁気シールド体を備え、前記第1の磁気シ ルド体は、前記請求項1から3のいずれか一項 に記載の前記磁気シールド体であり、前記第 2の磁気シールド体は、透磁性を有する1体の 体から構成された筒体ユニットと、複数の 該筒体ユニットを、当該複数の筒体ユニッ の側面が相互に間隔を空けて対向するよう 支持する支持手段とを備え、前記壁の一部 であって、前記磁界発生源から発生された 力線の主方向が当該壁の壁面方向に対して 交する部分には、前記第1の磁気シールド体 を、前記壁面方向と当該第1の磁気シールド の筒体ユニットの中心軸とが相互に直交す ように配置し、前記壁の他の一部分であっ 、前記磁界発生源から発生された磁力線の 方向が当該壁の壁面方向に対して直交しな 部分の少なくとも一部には、前記第2の磁気 ールド体を、前記壁面方向と当該第2の磁気 シールド体の筒体ユニットの中心軸とが相互 に直交するように配置したことを特徴とする 。

 請求項1に係る発明によれば、複数の筒体 の軸方向に沿った磁気抵抗を高めることで、 この軸方向に沿った主方向を持つ磁力線が、 複数の筒体ユニットの隣接方向に迂回するこ とを促進でき、軸方向への磁界漏洩を低減又 は防止することができる。

 請求項2に係る発明によれば、相互に隣接 する複数の筒体ユニットの相互間での磁束伝 播を促進でき、筒体ユニットの軸方向に沿っ た磁束の誘導を低減できるので、筒体ユニッ トの軸方向の端面から外部に磁束が吐き出さ れることを低減又は防止することができる。

 請求項3に係る発明によれば、筒体ユニッ トを3分割以上に分割することで、筒体の相 間に介在する中間層の数を増やし、複数の 体の軸方向に沿った磁気抵抗を一層高める とができるため、軸方向への磁界漏洩を一 低減又は防止することができる。

 請求項4に係る発明によれば、請求項1か 3のいずれか一項に記載の磁気シールド体を いて磁気シールドルームを構成することで 外部への磁界漏洩の少ない磁気シールドル ムを構築することができる。

 請求項5に係る本発明によれば、第1の磁 シールド体と第2の磁気シールド体とを、磁 線の主方向に応じた最適な位置に組み合わ て配置することで、磁気シールドルームか 外部への磁界漏洩を一層低減することがで る。

本発明の実施の形態に係る磁気シール ルームの要部平面図である。 第1の磁気シールド体の要部斜視図であ る。 筒体ユニットの斜視図である。 筒体ユニットの変形例を示す斜視図で る。 第1の磁気シールド体の分解斜視図であ る。 図5とは異なる方法にて製造された第1 磁気シールド体の分解斜視図である。 軸方向間隔と隣接方向間隔とを説明す ための図であり、図2の複数の筒体ユニット の要部斜視図である。 第2の磁気シールド体の要部斜視図であ る。 実施例1に係る磁気シールドルームの平 面図である。 直交領域の磁気シールド体における磁 束の方向を示す図である。 無筒体モデルを示す図である。 非分割モデルを示す図である。 2分割モデルを示す図である。 3分割モデルを示す図である。 1/4対称モデルを示す図であり、(a)は無 筒体モデルの1/4対称モデル、(b)は非分割モデ ルの1/4対称モデル、(c)は2分割モデルの1/4対 モデル、(d)は3分割モデルの1/4対称モデルで る。 無筒体モデルの解析結果を示す図であ り、(a)は測定線の位置を示す図、(b)は(a)の測 定線上における磁界強度を示す図である。 非分割モデルの解析結果を示す図であ り、(a)は測定線の位置を示す図、(b)は(a)の測 定線上における磁界強度を示す図である。 2分割モデルの解析結果を示す図であ 、(a)は測定線の位置を示す図、(b)は(a)の測 線上における磁界強度を示す図である。 3分割モデルの解析結果を示す図であ 、(a)は測定線の位置を示す図、(b)は(a)の測 線上における磁界強度を示す図である。 実施例2に係る各モデルに共通の図で って、MRI模型側から筒体ユニットを見た正 図である。 非分割モデルの側面図である。 2分割モデルの側面図である。 3分割モデルの側面図である。 非分割モデルの解析結果を示す図であ る。 2分割モデルの解析結果を示す図であ 。 3分割モデルの解析結果を示す図であ 。 実施例3に係るモデルを示す図であり (a)は非分割モデルを示す図、(b)は15mmピッチ3 分割モデルを示す図、(c)は30mmピッチ3分割モ ルを示す図、(d)は30mmピッチ2分割互い違い デルを示す図である。 図27(a)に示す測定線2の線上における磁 界強度を示す図である。 図27(a)に示す測定線3の線上における磁 界強度を示す図である。 図27(a)に示す測定線4の線上における磁 界強度を示す図である。 実施例4に係るモデルを示す図であり (a)は非分割モデルを示す図、(b)~(f)は各筒体 ニットを3分割してその相互間隔を3mm、6mm、 15mm、30mm、40mmとしたモデルを順次示す図であ る。 測定線2を示す図である。 図32の測定線2の線上における磁界強度 を示す図である。 測定線3を示す図である。 図34の測定線3の線上における磁界強度 を示す図である。 測定線4を示す図である。 図36の測定線4の線上における磁界強度 を示す図である。 従来の磁気シールドルームの要部平面 図である。

符号の説明

 1 磁気シールドルーム
 2、101 壁
 3 床
 4、104 MRI装置
 5 珪素鋼板
 6 MRI模型
 6a コイル
 10 第1の磁気シールド体
 11、21、41、103 筒体ユニット
 12、22 枠体
 12a 枠材
 12b 空間部
 13~15 筒体
 16 中間層
 20 第2の磁気シールド体
 30 電磁シールドガラス
 100 MRI室
 102 磁気シールド体
 A1 直交領域
 A2 平行領域
 A3 非直交平行領域

 以下に添付図面を参照して、本発明の実 の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕本実 施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕 実施の形態の具体的内容について説明し、 III〕最後に、本実施の形態に対する変形例 ついて説明する。ただし、本実施の形態に って本発明が限定されるものではない。

〔I〕本実施の形態の基本的概念
 まず本実施の形態の基本的概念について説 する。本実施の形態に係る磁気シールド体 、磁界発生源の周囲に配置されることで、 の磁界発生源にて発生された磁界の全部又 一部が当該磁気シールド体を介して外部に 洩することを防止するものである。磁界発 源は任意であり、MRI装置、永久磁石、電磁 イルを含む。磁気シールドルームは、その 、天井、又は床に磁気シールド体を配置す ことによって構成されるが、これら壁等の 面に磁気シールド体を配置する構造以外に これら壁等の一部のみに磁気シールド体を 置する構造を含む。

 このような構成において、本実施の形態 基本的特徴の一つは、磁気シールド体を構 する筒体ユニットを、透磁性を有する複数 筒体を相互に間隔を空けて配置して構成し 点にある。換言すれば、上述した特許文献2 の筒体を複数に分割したものが、本実施の形 態の筒体ユニットに相当する。このように、 1体の筒体ユニットを相互に間隔を空けた複 の筒体にて構成することで、これら筒体の 互間に空気層の如き透磁率の小さい層を介 させて、筒体ユニットの軸方向における磁 抵抗を高め、この軸方向への磁界漏洩を低 又は防止している。

〔II〕本実施の形態の具体的内容
 次に、本実施の形態に係る磁気シールド体 び磁気シールドルームの具体的内容につい 説明する。

(構成)
 図1は本実施の形態に係る磁気シールドルー ムの要部平面図である。この磁気シールドル ーム1は、MRI室であり、壁2、床3、及び天井( 1では不図示)を備えて構成されていて、床3 上面には磁界発生源であるMRI装置4が配置さ ている。磁気シールドルーム1の壁2は、MRI 置4の四周を囲繞するように構成されており その少なくとも一部には第1の磁気シールド 体10と第2の磁気シールド体20とが配置されて り、これら第1の磁気シールド体10及び第2の 磁気シールド体20の内側及び外側には電磁シ ルドガラス30が付設されている。第1の磁気 ールド体10は特許請求の範囲における磁気 ールド体に対応し、第2の磁気シールド体20 特許請求の範囲における第2の磁気シールド に対応する。なお、以下では壁2に配置され た第1の磁気シールド体10及び第2の磁気シー ド体20について説明するが、以下説明するも のと同様の構造を、床3や天井に適用するこ ができる。

(構成-第1の磁気シールド体)
 最初に、第1の磁気シールド体10について説 する。この第1の磁気シールド体10は、図2の 要部斜視図に示すように、複数の筒体ユニッ ト11と、枠体12とを備えて構成されている。

(構成-第1の磁気シールド体-筒体ユニット)
 各筒体ユニット11は、図3の斜視図に示すよ に、複数(ここでは3体)の筒体13~15を備えて 成されている。各筒体13~15の軸方向の各端部 は開口とされており、これら各端部の開口が 相互に内部空間にて連通されている。各筒体 13~15の縦断面形状(当該筒体13~15の軸方向に直 する断面における断面形状。以下同じ)は相 互に同一であり、ここでは同じ大きさの四角 形とされており、各筒体13~15は全体として角 として構成されている。ただし、相互に同 である限りにおいて各筒体13~15の断面形状 任意であり、例えば、断面形状を三角形、 角形、又は台形等としてもよく、あるいは 断面形状を丸形や楕円形とすることで筒体13 ~15を円筒としてもよい。ただし、上述した特 許文献2のように、相互に隣接する筒体の側 を平面とすることで、これら隣接する筒体 相互間の磁気抵抗の軽減を図る場合には、 実施の形態の各筒体13~15についてもその側面 を平面とすることが好ましい。

 各筒体13~15は、磁性材料にて構成されて り、磁束を当該筒体13~15の内部で迂回させる ことができる程度の透磁性を有する。この磁 性材料の具体的種類は任意であるが、例えば 珪素鋼板、パーマロイ、電磁鋼板、あるいは 、アモルファス板を用いることができる。よ り具体的には、1枚の広幅の珪素鋼板を曲げ 工及び溶接したり、4枚の珪素鋼板を相互に 接あるいは付き合わせにて接合することで 筒体13~15を製造することができる。この場 、各筒体13~15を個別的に製造してもよく、あ るいは、筒体ユニット11に対応する長さの長 体を製造してから、当該長筒体を所定長さ 切断することで各筒体13~15を製造してもよ 。なお、各筒体13~15には錆び止め等のための 塗装を行なってもよい。

 このように構成された複数の筒体13~15は これら複数の筒体13~15の各々の中心軸(縦断 形状における重心の通過軸)が相互に一致す ように、かつ、当該複数の筒体の各々の側 が相互に同一面を形成するように配置され いる。すなわち、一方の筒体13の端部を当 筒体13の軸方向に沿って延長した位置に、他 の筒体14、15の端部が位置するように、これ 複数の筒体13~15が隣接配置されている。

 また、これら複数の筒体13~15は相互に間 (以下「軸方向間隔」)を空けて配置されてお り、この筒体13~15の相互間には中間層16が形 されている。この中間層16は磁気抵抗の高い 材料で充填されることが好ましく、例えば中 間層16を単なる空気層として形成してもよい 、特定の非磁性材料から形成された磁気遮 層を中間層16として筒体13~15の相互間に配置 してもよい。この磁気遮断層を配置する場合 の具体的構成は、例えば非磁性材料からなる 短尺状の筒体であって、筒体13~15と同一の縦 面形状の筒体を形成し、この筒体を筒体13~1 5の相互間に配置すればよい。このように筒 13~15を相互に間隔を空けて配置することで、 これら筒体13~15の相互間の磁気抵抗(以下、軸 方向磁気抵抗)を高めることができる。ある は、筒体13~15の相互間には、筒体13~15の相互 隔を所定間隔に保持するためのスペーサを 置してもよい。

 この中間層16の形成角度、形状、あるい 長さは任意である。図3の例では、軸方向に して直交する方向に沿った断面(特許請求の 範囲における縦断面に対応する)にて筒体13~15 を分割することにより、中間層16を形成して るが、図4に示すように、当該直交する方向 に対して所定角度αを有する断面にて筒体13~1 5を分割することで、中間層16を形成してもよ い。また、平面断面による分割以外に、非平 面断面(例えば曲面や凹凸面)による分割を行 こともできる。

 また、筒体13~15の数(筒体ユニット11の分 数)は任意である。図3の例では、筒体ユニッ ト11を3分割とすることで、3体の筒体13~15を配 置しているが、2分割でもよく、あるいは、4 割以上であってもよい。ただし、後述する 施例で示すように、2分割よりも3分割以上 することで、軸方向磁気抵抗を高めること でき、軸方向の磁界遮蔽効果を高めること できる。また、分割数の異なる筒体ユニッ 11を1つの第1の磁気シールド体10の内部に混 させてもよい。

(構成-第1の磁気シールド体-枠体)
 図2において、枠体12は、筒体ユニット11を 持するもので、特許請求の範囲における支 手段に対応する。この枠体12は、図5の斜視 に示すように、複数の平板状の枠材12aを水 方向及び垂直方向に配置して相互に井桁状 組み合わせて構成されたもので、各枠材12a 相互間には、筒体ユニット11の外形に略対応 する筒状の空間部12bが形成されている。そし て、各空間部12bに筒体ユニット11を挿入する とで、複数の筒体ユニット11が、各々の軸 向が平行になる向きであって、各筒体ユニ ト11の各筒体13~15の側面が相互に平行になる きで、かつ、相互に間隔(以下「隣接方向間 隔」)を空けて非接触状に配置される。なお このように隣接方向間隔を空けて配置され ことで筒体ユニット11の相互間に形成される 磁気抵抗を「隣接方向磁気抵抗」と称する。

 枠材12aの材料は、筒体13~15よりも十分に 気抵抗が大きく、かつ、筒体ユニット11を支 持するための所望の強度を有する限りにおい て任意であり、例えば、木材や樹脂を用いる ことができる。特に、枠材12aの材料として導 電性材料を用いることで、電磁波遮断効果を 得ることができる。

 なお、第1の磁気シールド体10の製造方法 しては、図5に示す製造方法以外にも、図6 示す製造方法を採用することもできる。す わち、図5の方法では、枠体12を、第1の磁気 ールド体10の全体の奥行きに対応する奥行 を有する1体の枠体として形成し、この枠体1 2に対して、筒体13~15を一括して挿入している 。これに対して、図6の方法では、枠体12を、 筒体13~15の奥行きに対応する奥行きを有する 割された複数の枠体として形成し、各枠体1 2に対して筒体13~15をそれぞれ個別的に挿入し ている。この図6の方法においても、筒体13~15 を挿入した状態の複数の枠体12を相互に間隔 隔てて配置することで、第1の磁気シールド 体10を構築することができ、図5の方法で製造 した第1の磁気シールド体10と同様の効果を得 ることができる。

(構成-磁気抵抗に関連する構造の詳細)
 ここで、本実施の形態においては、隣接方 磁気抵抗<軸方向磁気抵抗となるように、 これら磁気抵抗に関連する各部の構造の詳細 が決定されている。この磁気抵抗に関連する 各部の構造としては、例えば、軸方向間隔、 隣接方向間隔、筒体13~15の相互間に介在させ 中間層16を形成する物質、あるいは、枠材12 aの厚みや材料を挙げることができる。例え 、軸方向磁気抵抗に関しては、軸方向間隔 大きくする程及び中間層16を形成する物質の 磁気抵抗を大きくする程、大きくすることが できる。あるいは、隣接方向磁気抵抗に関し ては、隣接方向間隔を小さくする程及び枠材 16aを形成する物質の磁気抵抗を小さくする程 、小さくすることができる。特に、中間層16 物質や枠材12aの材料の影響を無視できる場 には、図7の要部斜視図(枠体12を省略して示 す)に示す軸方向間隔を隣接方向間隔より大 くすることで、隣接方向磁気抵抗<軸方向 気抵抗とすることができる。このように軸 向磁気抵抗を隣接方向磁気抵抗より大きく ることで、後述するように、軸方向に沿っ 主方向を持つ磁力線が隣接方向に迂回する とを促進できる。

 また、図7に示すように、筒体ユニット11 おける複数の筒体13~15と、当該筒体ユニッ 11に隣接配置された他の筒体ユニット11にお る複数の筒体13~15とを、相互に隣接するよ に位置させることが好ましい。この配置構 は、複数の筒体ユニット11の各々を相互に同 一の形状及び寸法で構成し、各筒体ユニット 11の端面が同一平面に位置するように、これ 複数の筒体ユニット11を所定間隔で並設す ことで構成することができる。この配置構 によれば、各筒体ユニット11における磁気抵 抗の最小箇所(すなわち、筒体13~15の側壁部分 )が相互に隣接することになるので、相互に 接する複数の筒体ユニット11の相互間での磁 束伝播を促進でき、筒体ユニット11の軸方向 沿った磁束の誘導を低減できるので、筒体 ニット11の軸方向の端面から外部に磁束が き出されることを低減又は防止することが きる。

(構成-第2の磁気シールド体)
 次に、第2の磁気シールド体20について説明 る。この第2の磁気シールド体20は、図8の要 部斜視図に示すように、複数の筒体ユニット 21を枠体22にて支持して構成されている。こ 第2の磁気シールド体20は、上述した特許文 2の発明に係る磁気シールド体と同様に構成 ることができ、筒体ユニット21は、磁性材 を用いて第1の磁気シールド体10の筒体ユニ ト11と同様の外形状に形成されており、筒体 ユニット11を構成する複数の筒体13~15を相互 分離することなく、1体の連続状の筒体から 成されている。枠体22は、第1の磁気シール 体10の枠体12と同様に構成されており、この 枠体22によって支持されることにより、複数 筒体ユニット21が、各々の軸方向が平行に る向きであって、各筒体ユニット21の側面が 相互に平行になる向きで、かつ、相互に間隔 を空けて非接触状に配置されている。なお、 第1の磁気シールド体10と第2の磁気シールド 20とは、相互に分離させてもよく、あるいは 、壁2の一部や、透磁性や導電性を有する材 からなる中空体を介在させて連結してもよ 。

(構成-電磁シールドガラス)
 図1において、電磁シールドガラス30は、電 波を低減又は遮断するための電磁波遮断手 であり、第1の磁気シールド体10及び第2の磁 気シールド体20に対する、屋内側の全面及び 外の全面に設けられている。この電磁シー ドガラス30は、例えば、メッシュ状の金属 を単板ガラスで挟持することによって構成 れている。このように電磁シールドガラス30 を設けることにより、磁気に加えて電磁波に ついても屋外への漏洩を低減又は防止できる 。ただし、電磁シールドガラス30は、第1の磁 気シールド体10及び第2の磁気シールド体20の 側又は外側のいずれか一方にのみ設けても く、例えば、枠体12である程度の電磁波を 断できる場合には、第1の磁気シールド体10 び第2の磁気シールド体20の外側にのみ設け もよい。また、電磁波遮断効果が不要な場 には、電磁シールドガラス30を省略してもよ い。

(実施例1)
 次に、上記のように構成された磁気シール ルーム1の作用効果を、実施例を挙げて説明 する。図9は磁気シールドルーム1の平面図で り、MRI装置4から発生した磁界の磁力線の主 方向を示す図である。この磁界は、MRI装置4 中心として外側に向かい、最終的に壁2に到 する。この時、壁2に対するMRI装置4の位置 び方向により、磁力線の主方向と壁2の壁面 向との相互間に形成される角度は異なる。 の角度に応じて、壁2は、当該壁2に対して 磁力線の主方向が直交する領域(以下、直交 域)A1、磁力線の主方向が平行になる領域(以 下、平行領域)A2、及び、磁力線の主方向が直 交や平行以外の角度になる領域(以下、非直 平行領域)A3に大別される。このうち、直交 域A1及び非直交平行領域A3の壁2には第1の磁 シールド体10が配置され、平行領域A2の壁2に は第2の磁気シールド体20が配置されている。

 平行領域A2では、特許文献2と同様に、筒 ユニット21の磁気抵抗は空気の磁気抵抗よ 小さいことから、筒体ユニット21に到達した 磁界の磁束が当該筒体ユニット21に吸収され この吸収された磁束は、当該筒体ユニット2 1に隣接する他の筒体に伝播する。そして、 の隣接方向への伝播を繰り返すことで、磁 を第2の磁気シールド体20の内部で誘導させ 外部に対する磁界漏洩を防止することがで る。

 一方、直交領域A1及び非直交平行領域A3で は、筒体ユニット11に吸収された磁束は、平 領域A2の場合と同様に、筒体ユニット11の相 互間での伝播を繰り返すことで、磁束を第1 磁気シールド体10の内部で誘導させ、外部に 対する磁界漏洩を防止することができる。直 交領域A1の第1の磁気シールド体10における磁 の方向を図10に示す。磁束は、軸方向に沿 て筒体13~15の内部を順次伝播するが、この軸 方向における磁気抵抗が大きいために隣接方 向への伝播が促進され、当該軸方向に沿った 伝播が抑制されるので、外部に対する磁界漏 洩を防止することができる。

 さらに、本実施の形態に係る構造の解析 果について説明する。ここでは、図11~14に すモデルについて、1/4対称モデルを作成し MRI模型が発生する磁界の低減効果を有限要 法による三次元磁界解析により求めた。図11 は筒体ユニットを設けないモデル(以下「無 体モデル」)、図12は第2の磁気シールド体20 用いたように各筒体ユニットを分割してい いモデル(以下「非分割モデル」)、図13は2分 割の筒体ユニット41を配置したモデル(以下「 2分割モデル」)、図14は3分割の筒体ユニット1 1を配置したモデル(以下「3分割モデル」)で る。

 図11~14のいずれのモデルも、縦1700mm×横165 0mm(以下の説明では、水平面に沿った方向の とつを縦方向又はx方向、水平面に沿った方 であってx方向に直交する方向を横方向又は y方向、これらx方向及びy方向に直交する方向 を高さ方向又はz方向と称する)の平面方形状 磁気シールドルーム1のモデルであり、開口 又は筒体ユニット11、21、41が配置された面以 外の5面に珪素鋼板5を配置した。珪素鋼板5の 厚みは、全てのモデルで1.5mmである。この磁 シールドルーム1の平面中央位置に配置され たMRI模型6は、縦357mm×横26mmのコイル6aを4個、 相互に140mm又は128mmだけ隔てて配置して構成 れており、各コイル6aの起磁力は32(AT)である 。このMRI模型6の平面中心位置から開口又は 体ユニット11、21、41の室内側端面までの距 は525mmである。なお、開口の周面には、縦100 mm×横300mmの珪素鋼板製の周り縁を設けている 。

 筒体ユニット11、21、41は、いずれのモデ においても、縦145mm×高さ147mmの角筒状とし 1mmの珪素鋼板にて形成し、隣接方向間隔を3 mmとした。図13の2分割モデルの筒体ユニット4 1は、MRI模型6に近接する側の筒体の長さを175m m、MRI模型6から離れた側の筒体の長さを90mm、 これら筒体の相互の間隔を15mmとしている。 14の3分割モデルの筒体ユニット11は、各筒体 の長さを90mm、筒体の相互の間隔を15mmとして る。

 図11~14の各々に対応する1/4対称モデルを 15(a)~(d)にそれぞれ示す。また、これら図15(a) ~(d)の各々に対応する解析結果を図16~19にそれ ぞれ示す。これら図16~19において、(a)は測定 の位置を示す図、(b)は(a)の測定線上におけ 磁界強度を示す図であり、横軸は磁束密度( 単位はテスラ)、縦軸は測定線の原点からの さ(mm)である。図16~19の(b)には、図12の非分割 モデルにおいてy方向の比透磁率を0としたモ ル(以下「0比透磁率モデル」)の解析結果も せて示す。

 まず図16~18を参照すると、非分割モデル 比べて外部への磁場漏洩を、2分割モデルで 約2/3以下、3分割モデルでは約1/2以下に低減 できることが判る。また、図18と図19を参照 ると、3分割モデルは、2分割モデルに比べて 外部への磁場漏洩を低減でき、0比透磁率モ ルではさらに磁場漏洩を低減できることが る。

 図19を参照すると、開口端面の内側(筒体 ニット11、21、41の内部)においては、磁場漏 洩が、0比透磁率モデル>3分割モデル>2分 モデル>非分割モデルと、順次小さくなる 。このことから、非分割モデルでは、筒体ユ ニット21を構成する磁性材料の内部に磁束が められることによって、筒体ユニット21の 部空間における磁場が小さくなるのに対し 、2分割モデルや3分割モデルでは、磁性材料 の内部に磁束が集められることはなく、磁束 が隣接する筒体ユニット11、41に向けて移動 ていることが判る。

 一方、図19において、開口端面の外側(筒 ユニット11、21、41の外部)においては、磁場 漏洩が、非分割モデル>2分割モデル>3分 モデル>0比透磁率モデルと、順次小さくな る。このことから、非分割モデルでは、筒体 ユニット21を構成する磁性材料の内部に磁束 集めれた後、軸方向(y方向)に誘導されて開 端面から磁気シールドルーム1の外部に吐き 出される磁束の量が大きいのに対して、他の モデルでは、磁性材料の内部に磁束が集めら れることはなく、磁束が隣接する筒体ユニッ ト11、41に向けて誘導された結果、開口端面 ら磁気シールドルーム1の外部に吐き出され 磁束の量が小さいことが判る。

(実施例2)
 次に、実施例2について説明する。ただし、 特記する場合を除いて、実施条件は上述の実 施例1と同様である。ここでは、非分割モデ 、2分割モデル、及び3分割モデルの3種類の1/ 8対称モデルを作成し、MRI模型が発生する磁 の低減効果を有限要素法による三次元磁界 析により求めた。図20は各モデルに共通の図 であってMRI模型側からx方向に沿って筒体ユ ットを見た正面図、図21は非分割モデルの側 面図、図22は2分割モデルの側面図、図23は3分 割モデルの側面図である。ここでは、モデル の寸法を、縦750mm×横864mm×高さ450とした。MRI 型6は、縦180mm×横26mm×高さ180のコイル6aを2 、140mmの間隔を空けた状態で配置した。MRI模 型6から、筒体ユニット11、21、41の室内側端 までの距離は、非分割モデル(筒体ユニット2 1)で340mm、2分割モデル(筒体ユニット41)で325mm 3分割モデル(筒体ユニット11)で310mmである。 なお、図20に示すように、開口の周面には、 750mm×高さ50mmと縦100mm×高さ450mmの珪素鋼板 の周り縁を設けている。

 筒体ユニット11、21、41は、いずれのモデ においても、xy方向に平行な面の厚みを1mm yz方向に平行な面の厚みを1mmとした。図21の 分割モデルでは、筒体ユニット21の寸法を 縦142mm×横270mm×高さ142とした。図22の2分割モ デルでは、MRI模型6に近接する側の筒体の寸 を、縦142mm×横195mm×高さ142、MRI模型6から離 た側の筒体の寸法を、縦142mm×横90mm×高さ142 し、これらを相互に15mmの間隔を隔てて配置 した。図23の3分割モデルでは、縦142mm×横90mm 高さ142の3体の筒体を、相互に15mmの間隔を隔 てて配置した。

 図24は図21の非分割モデルの解析結果、図 25は図22の2分割モデルの解析結果、図26は図23 の3分割モデルの解析結果であり、いずれもxy 方向に平行な平面であって、底面(z=0)からの さ3.25mmの平面における材料中及び空気中の 次元磁界解析結果を示す。これら図24~26に いては、磁束の大きさ及び方向を三角形に 示している。図24と、図25及び図26とを対比 ると、非分割モデルよりも、2分割モデルや3 分割モデルの方が、筒体ユニット11、21、41に 吸収された後、より多くの磁界が隣接方向(x 向)に沿って迂回されており、筒体ユニット 11、21、41の軸方向(y方向)に沿って外部に至る 磁界の量が低減されていることが判る。特に 、図25と図26とを対比すると、2分割モデルよ も、3分割モデルの方が、より多くの磁界が 隣接方向に沿って迂回されており、筒体ユニ ット11、21、41の外側端部まで至る磁界の量が 低減されていることが判る。

 従って、磁界の外部への遮蔽効果は、筒 ユニット11、21、41を分割することで高める とができ、さらに、筒体ユニット11、21、41 2分割とするよりも3分割とする方が高いこ が判る。同様の理由により、例えば筒体ユ ット11、21、41の全長が同じ場合であっても その分割数を増やす程、外部の筒体に至る 伴って磁束が階段状に小さくなり、磁界の 部への遮蔽効果を高めることができる。

(実施例3)
 次に、実施例3について説明する。ただし、 特記する場合を除いて、実施条件は上述の実 施例1と同様である。ここでは、図27(a)に示す モデルを作成し、MRI模型が発生する磁界の低 減効果を模型実験により求めた。無筒体モデ ル、図27(a)に示す非分割モデル、図27(b)に示 ように各筒体ユニットを3分割してその相互 隔を15mmとしたモデル(以下「15mmピッチ3分割 モデル」)、図27(c)に示すように各筒体ユニッ トを3分割してその相互間隔を30mmとしたモデ (以下「30mmピッチ3分割モデル」)、図27(d)に すように各筒体ユニットを2分割してその相 互間隔を30mmとしたモデルであって、隣接す 筒体ユニットの相互間において分割位置を い違いとしたモデル(以下「30mmピッチ2分割 い違いモデル」)について解析を行った。

 図28は、図27(a)に示す測定線2(モデルのz軸 方向の中央近傍位置を原点とし、z軸に沿っ 上方(プラス側)及び下方(マイナス側)に延び 線)の線上における磁界強度を示す図、図29 、図27(a)に示す測定線3(測定線2と同じ原点 ら、x軸に沿って延びる線)の線上における磁 界強度を示す図、図30は、図27(a)に示す測定 4(測定線2と同じ原点から、y軸に沿って延び 線)の線上における磁界強度を示す図である 。これら図28~30において、横軸は測定線の原 からの距離(mm)、縦軸は磁束密度(単位はmG) ある。これら図28~30から判るように、無筒体 モデルに比べて他の全てのモデルの磁束密度 が高いので、筒体ユニットの有効性が判る。 また、非分割モデルと30mmピッチ2分割互い違 モデルとでは、磁束低減効果がほぼ同じで ると共に、15mmピッチ3分割モデルや30mmピッ 3分割モデルに比べて磁束低減効果が低いこ とから、筒体ユニットを分割した場合であっ ても、互い違いに配置したのでは磁束低減効 果をあまり高めることができないことが判る 。これは、互い違いに配置した場合には、筒 体ユニットの隣接方向への磁束伝播がスムー ズに行われないためであると考えられる。従 って、15mmピッチ3分割モデルや30mmピッチ3分 モデルのように、筒体ユニットを構成する 数の筒体の相互の間隙と、当該筒体ユニッ に隣接配置された他の筒体ユニットを構成 る複数の筒体の相互の間隙とを、相互に隣 する位置に配置することで、筒体ユニット 隣接方向への磁束伝播をスムーズに行わせ ことが好ましい。

(実施例4)
 最後に、実施例4について説明する。ただし 、特記する場合を除いて、実施条件は上述の 実施例1と同様である。ここでは、図31(a)に示 すモデルを作成し、MRI模型が発生する磁界の 低減効果を模型実験により求めた。各コイル 6aの起磁力は1820(AT)、このMRI模型6の平面中心 置から開口又は筒体ユニットの室内側端面 での距離は400mmである。無筒体モデル、図31 (a)に示す非分割モデル、図31(b)~(f)に示すよう に各筒体ユニットを3分割してその相互間隔 3mm、6mm、15mm、30mm、40mmとしたモデル(それぞ 、以下「3mmピッチ3分割モデル」、「6mmピッ チ3分割モデル」、「15mmピッチ3分割モデル」 、「30mmピッチ3分割モデル」、「40mmピッチ3 割モデル」と称する)について解析を行った

 図32に示す測定線2の線上における磁界強 を図33に示す。同様に、図34に示す測定線3 線上における磁界強度を図35に示し、図36に す測定線4の線上における磁界強度を図37に す。これら図32、34、36は、xz平面の正面図 あり、図33、35、37において、横軸は測定線 原点からの距離(mm)、縦軸は磁束密度(単位は mG)である。これら図33、35、37から判るように 、相互間隔を、3mm、6mm、15mm、30mmとした順に 束遮蔽効果は増大するが、30mmと40mmとでは 束遮蔽効果はあまり変わらない。このこと ら、この実施例4の条件下においては、筒体 相互間隔を30mm程度とした場合に、最大の磁 束遮蔽効果を最小の相互間隔で得ることがで きる。また、マグネット中心軸上の点(位置0) の点において、無筒体モデルの磁束遮蔽効果 を1とすると、非分割モデルの磁束遮蔽効果 1.7に増大し、30mmピッチ3分割モデルの磁束遮 蔽効果は2.45に増大する。

〔III〕各実施の形態に対する変形例
 以上、本発明の各実施の形態について説明 たが、本発明の具体的な構成及び手段は、 許請求の範囲に記載した各発明の技術的思 の範囲内において、任意に改変及び改良す ことができる。以下、このような変形例に いて説明する。

(解決しようとする課題や発明の効果につい )
 また、発明が解決しようとする課題や発明 効果は、前記した内容に限定されるもので なく、本発明によって、前記に記載されて ない課題を解決したり、前記に記載されて ない効果を奏することもでき、また、記載 れている課題の一部のみを解決したり、記 されている効果の一部のみを奏することが る。

(形状や数値について)
 上記実施の形態で示した形状や数値は例示 あり、例えば実施例の各寸法値は任意に変 することができる。

 この発明は、磁界発生源から発生される 界を遮蔽するためのものであり、筒体を用 て構成された開放型の磁気シールド体及び 気シールドルームに好適である。