磁场发生器及具备该磁场发生器的核磁共振装置

摘要

本发明的目的在于提供一种由开磁路构成的磁场发生器及具备该磁场发生器的核磁共振装置，该磁场发生器能够以更简洁的结构产生均匀的磁场。本发明的磁场发生器为开磁路式磁场发生器，具备磁化方向朝向基准方向且在该基准方向上以特定间隔依次配置的第1永久磁铁和第2永久磁铁，以及在第1永久磁铁和第2永久磁铁之间，沿基准方向彼此相接或以特定间隔依次配置的第3永久磁铁和第4永久磁铁；第3永久磁铁的磁化方向是具有与基准方向平行的第1分量和与第1方向正交并朝向区域侧的第2分量的方向，第4永久磁铁的磁化方向是具有第1分量和取向与第2分量的取向相反但大小与第2分量相同的反转第2分量的方向。

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁场发生器及具备该磁场发生器的核磁共振装置，尤其是对多个磁场发生机构不采用相向配置的方式，而采用横向配置，具有开磁路的磁场发生器。

背景技术

先前，核磁共振装置使用对置式磁场发生器，将作为被试者的人类夹在中间，使永久磁铁的N极和永久磁铁的S极相互相向地配置，形成均匀且稳定的磁通密度区域进行所需的检查。

为此，磁场发生器需要设置较大的间隙，以确保能够在相向的永久磁铁之间插入被试者，因此要求永久磁铁能够产生更大的磁力，采用更大型的永久磁铁，造成了磁场发生器的大型化、高成本化。

这种核磁共振装置对于被试者身体内部的观察极为有效，但对于如眼睛、耳朵、鼻子、牙齿等比较靠近身体表面的部位的观察，其所具备的能力过剩。

因此，提议不采用N极和S极相向而构成闭磁路的对置式磁场发生器，而采用横向排列、配置N极和S极，构成开磁路的磁场发生器(例如，参考专利文献1。)。

该磁场发生器是将两个呈矩形体状的永久磁铁的一磁极侧分别连接到呈矩形体状的磁轭，制成U字形，形成所谓的U形磁铁，在该U形磁铁的前端产生N极和S极，形成开磁路。

进而，在U形磁铁的N极端部和S极端部之间配置辅助磁铁，利用该辅助磁铁与U形磁铁的相互作用，可以产生均匀的磁通密度区域。

此外，作为其它磁场发生器，还提议不使用U形磁铁，而是将分别为特定长度、且磁化方向分别朝向特定方向的多个磁铁横向配置，从而产生均匀的磁通密度区域(例如，参考非专利文献1。)。

专利文献1：日本专利特开2003-250777号公报

非专利文献1：冈本吉史等.关于开磁路式MRI装置磁路的最佳设计方法的基础研究.电气学会磁学研究会资料MAG-04-156，2004

发明内容

然而，日本专利特开2003-250777号公报中，由U形磁铁和辅助磁铁的开磁路所构成的磁场发生器，其磁通密度相同区域的形成范围小，难以获得期望大小的区域。

此外，用磁化方向各不相同且长度也各不相同的多个磁铁构成开磁路的磁场发生器，由于所需的磁铁种类极其多，因此存在容易受到磁铁本身性能不一的影响，各磁场发生器所产生的均匀磁通密度区域的不均增大，用于抑制不均的调整作业极其困难等问题。

鉴于这种情况，本发明者等为了提供能够以更简洁的结构产生均匀的磁场且由开磁路构成的磁场发生器而进行研究开发，从而完成本发明。

本发明的磁场发生器是由收纳在箱体内的多个永久磁铁，在离开箱体表面的特定位置处产生大小均匀的磁通密度区域的开磁路式磁场发生器，具备：磁化方向朝向上述区域中磁通密度方向的反方向即基准方向，且在该基准方向上以特定间隔依次配置的第1永久磁铁和第2永久磁铁，以及在第1永久磁铁和第2永久磁铁之间沿基准方向彼此相接或以特定间隔依次配置的第3永久磁铁和第4永久磁铁；第3永久磁铁的磁化方向是具有与基准方向平行的第1分量和与第1方向正交并朝向区域侧的第2分量的方向，第4永久磁铁的磁化方向是具有第1分量和取向与第2分量的取向相反但大小与第2分量相同的反转第2分量的方向。

此外，本发明的磁场发生器还具有以下特征。即，

(1)第3永久磁铁和第4永久磁铁是如下的永久磁铁，即具有不存在磁性材料的非磁性材料区域，在调整非磁性区域的大小后，利用特定强度的外部磁场将磁性材料充磁为饱和残留磁通密度，从而调整表观残留磁通密度。

(2)非磁性区域大小的调整是对形成于永久磁铁上的穿孔或狭缝的大小、数量、深度中的至少任一项进行的调整。

(3)非磁性区域大小的调整是在将与第3永久磁铁及第4永久磁铁的体积相比较呈充分小的块状的多个永久磁铁与非磁性材料混合，一体化为特定形状而形成的永久磁铁中，对块状永久磁铁与非磁性材料的调配比进行的调整。

(4)非磁性区域大小的调整是在多个永久磁铁块体和形状与该永久磁铁块体相同的多个非磁性体块体接合成一体而形成的永久磁铁中，对永久磁铁块体和非磁性体块体的含有比率进行的调整。

(5)第1永久磁铁和第2永久磁铁是由呈筒状的一个筒状永久磁铁一体地形成，在该筒状永久磁铁的空洞状中央部分，分别配置有两个第3永久磁铁和两个第4永久磁铁，且两个第3永久磁铁及两个第4永久磁铁对于穿过筒状永久磁铁的中心而与基准方向平行的对称面呈镜面对称，并且在第3永久磁铁的对称面侧分别设置有第1内侧永久磁铁，且在该第1内侧永久磁铁的夹着所述第3永久磁铁的相反侧分别设置有第1外侧永久磁铁，在第4永久磁铁的对称面侧分别设置有第2内侧永久磁铁，且在该第2内侧永久磁铁的夹着所述第4永久磁铁的相反侧分别设置有第2外侧永久磁铁，第1内侧永久磁铁的磁化方向为第2分量的取向，第1外侧永久磁铁的磁化方向为第2分量的反取向，第2内侧永久磁铁的磁化方向为第2分量的反取向，第2外侧永久磁铁的磁化方向为第2分量的取向。

(6)在第1永久磁铁和第3永久磁铁之间设置有第5永久磁铁，该第5永久磁铁的磁化方向是与基准方向平行或反向平行的第3分量和与基准方向正交并朝向区域侧的第4分量的合成方向，并且在第2永久磁铁和第4永久磁铁之间设置有第6永久磁铁，该第6永久磁铁的磁化方向是第3分量和取向与第4分量的取向相反但大小与第4分量相同的反转第4分量的合成方向。

(7)在第1永久磁铁和第3永久磁铁之间设置有磁化方向与第2分量平行的第5永久磁铁，并且在第2永久磁铁和第4永久磁铁之间设置有磁化方向与反转第2分量平行的第6永久磁铁。

(8)第1永久磁铁和第2永久磁铁由呈筒状的一个筒状永久磁铁一体地形成，在该筒状永久磁铁的空洞状中央部分配置有第3永久磁铁和第4永久磁铁。

(9)第1永久磁铁由对于与基准方向平行的对称面呈镜面对称的两个永久磁铁构成，并且这两个永久磁铁分别具有方向与对称面正交且朝向对称面的磁化分量；第2永久磁铁由对于对称面呈镜面对称的两个永久磁铁构成，并且这两个永久磁铁分别具有方向与对称面正交且朝向对称面的反方向的磁化分量。

(10)第3永久磁铁由对于与基准方向平行的对称面呈镜面对称的两个永久磁铁构成，并且这两个永久磁铁分别具有方向与对称面正交且朝向对称面的磁化分量；第4永久磁铁由对于对称面呈镜面对称的两个永久磁铁构成，并且这两个永久磁铁分别具有方向与对称面正交且朝向对称面的反方向的磁化分量。

此外，本发明的核磁共振装置特征在于，具备上述磁场发生器。

根据本发明的磁场发生器，可以提供由收纳在箱体内的多个永久磁铁，在离开箱体表面的特定位置处产生大小均匀的磁通密度区域的磁场发生器，且该磁场发生器由开磁路构成，具备：磁化方向朝向区域中磁通密度方向的反方向即基准方向，且在该基准方向上以特定间隔依次配置的第1永久磁铁和第2永久磁铁，以及在第1永久磁铁和第2永久磁铁之间沿基准方向彼此相接或以特定间隔依次配置的第3永久磁铁和第4永久磁铁；第3永久磁铁的磁化方向是具有与基准方向平行的第1分量和与第1方向正交并朝向区域侧的第2分量的方向，第4永久磁铁的磁化方向是具有第1分量和取向与第2分量的取向相反但大小与第2分量相同的反转第2分量的方向，从而可以由四个永久磁铁产生均匀的磁场。

并且，第3永久磁铁和第4永久磁铁为如下的永久磁铁，即具有不存在磁性材料的非磁性材料区域，在调整非磁性区域的大小后，利用特定强度的外部磁场将磁性材料充磁为饱和残留磁通密度，从而调整表观残留磁通密度的永久磁铁，因此可以将第3永久磁铁及第4永久磁铁高精度地调整为所期望的残留磁通密度，提高第3永久磁铁及第4永久磁铁的磁场调整精度，使均匀的磁场区域尺寸更大。

再者，在第1永久磁铁和第3永久磁铁之间设置有第5永久磁铁，并且第2永久磁铁和第4永久磁铁之间设置有第6永久磁铁时，可以进一步增大均匀的磁场区域。

此外，本发明的核磁共振装置使用具备至少四个永久磁铁的磁场发生器，因此可以实现磁场发生器的小型、轻量、低成本，可以提供价格低且设置作业及维护容易的核磁共振装置。

附图说明

图1是第1实施方式的磁场发生器的纵剖面模式图。

图2是由第1实施方式的磁场发生器所产生的磁场的磁通密度分布图。

图3是表示沿图2中X＝0时Z轴的磁通密度状态的曲线图。

图4是表示沿图2中X轴的磁通密度状态的曲线图。

图5是表示沿X＝0时Z轴的磁通密度状态的曲线图。

图6是作为图5计算基础的各永久磁铁的配设状态的说明图。

图7是表示第4永久磁铁的磁化大小对目标区域均匀度的依赖性的曲线图。

图8是第1实施方式的变形例的磁场发生器的纵剖面模式图。

图9是图8中Y1-Y1端面图。

图10是图8中Y2-Y2端面图。

图11是第2实施方式的磁场发生器的纵剖面模式图。

图12是由第2实施方式的磁场发生器所产生的磁场的磁通密度分布图。

图13是表示沿图12中X＝0时Z轴的磁通密度状态的曲线图。

图14是表示沿图12中X轴的磁通密度状态的曲线图。

图15是第2实施方式的磁场发生器中第1～6永久磁铁的配设状态的说明图。

图16是第1～6永久磁铁的配设状态的变形例说明图。

图17是第1～6永久磁铁的配设状态的变形例说明图。

图18是第1～6永久磁铁的配设状态的变形例说明图。

图19是变形例的第3永久磁铁及第4永久磁铁的磁化状态的说明图。

图20是第1～6永久磁铁的配设状态的变形例说明图。

图21是第1～6永久磁铁的配设状态的变形例说明图。

图22是第1～6永久磁铁的配设状态的变形例说明图。

图23是设有接收线圈及发送线圈的核磁共振装置用磁场发生器的纵剖面模式图。

标号说明

A1  磁场发生器

A2  磁场发生器

10  箱体

10a 主面

11  第1永久磁铁

12  第2永久磁铁

13  第3永久磁铁

14  第4永久磁铁

15  第5永久磁铁

16  第6永久磁铁

具体实施方式

本发明的磁场发生器及使用该磁场发生器的核磁共振装置使用由开磁路构成的磁场发生器，尤其是该磁场发生器由至少四个永久磁铁构成，从而实现了超小型、轻量。

以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。图1是第1实施方式的磁场发生器A1的纵剖面模式图。磁场发生器A1在一侧面具有呈平坦状的主面10a的箱体10内，沿一方向以特定间隔配置有第1永久磁铁11和第2永久磁铁12，并在第1永久磁铁11和第2永久磁铁12之间配置有第3永久磁铁13和第4永久磁铁14。尤其是，第3永久磁铁13配置在第1永久磁铁11附近，第4永久磁铁14配置在第2永久磁铁12附近，以第1永久磁铁11、第3永久磁铁13、第4永久磁铁14、第2永久磁铁12的顺序排列，以该第1～4永久磁铁11～14的排列方向为基准方向。

如图1所示，利用该第1～4永久磁铁11～14，磁场发生器A1能够在离开主面10a特定距离的位置处，形成大小均匀的磁通密度区域。将该磁通密度大小均匀的区域称为目标区域T。该目标区域T的磁通密度方向与主面10a平行，方向与基准方向相反。

在本实施方式中，第1～4永久磁铁11～14分别为特定大小的矩形体，一侧端面分别抵接于主面10a的背面而配置。

虽然图中未显示，但在箱体10内部的特定位置处设置有板状加强肋以增强箱体10，调整该加强肋的配置，利用加强肋将第1～4永久磁铁11～14保持在特定位置上。

如后所述，第1永久磁铁11和第2永久磁铁12的磁化大小相同。另外，第3永久磁铁13和第4永久磁铁14的磁化大小也相同。

此外，如图1中各箭头所示，第1永久磁铁11及第2永久磁铁12的磁化方向与基准方向平行。

如图1中箭头所示，第3永久磁铁13的磁化方向是与基准方向成特定角度α的方向，尤其是，第3永久磁铁13的磁化方向朝向主面10a侧。

进而，如图1中箭头所示，第4永久磁铁14的磁化方向是与基准方向成特定角度α的方向，尤其是，第4永久磁铁14的磁化方向朝向主面10a侧的相反侧。

也就是说，将第3永久磁铁13的磁化大小及第4永久磁铁14的磁化大小设定为m，第3永久磁铁13及第4永久磁铁14在基准方向上分别具有大小为mcosα的第1分量，在与基准方向正交的方向上，第3永久磁铁13具有大小为msinα、朝向主面10a侧的第2分量，第4永久磁铁14具有大小为msinα、朝向主面10a侧的相反侧的反转第2分量。即，第3永久磁铁13和第4永久磁铁14在与基准方向正交的方向上分别具有方向相反但大小相同的磁化分量。

角度α的大小是在兼顾第3永久磁铁13和第4永久磁铁14的磁化大小的前提下而选用的合适值，设定第3永久磁铁13和第4永久磁铁14的磁化大小以确保角度α小于45°，从而可以增大由磁场发生器A1产生的磁通密度均匀区域的尺寸。另外，在磁通密度均匀的区域中，磁通密度的取向与基准方向相反。

如此构成的磁场发生器A1可以在与主面10a相隔特定距离处产生磁通密度均匀的区域。尤其是，在作为第1永久磁铁11及第2永久磁铁12的大小而将图1所示剖面设定为10cm×20cm，作为第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的大小而将图1所示剖面设定为5cm×10cm，在第1永久磁铁11和第3永久磁铁13之间以及第4永久磁铁14和第2永久磁铁12之间设置约5cm的间隔，将第1永久磁铁11及第2永久磁铁12的残留磁通密度设定为1.38T，将第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的残留磁通密度设定为1.05T，将角度α的大小设定为16.5°的模型示例中，通过数值解析可以确认，能够产生如图2的磁通密度分布图所示的磁场。

图3表示图2中X＝0时Z轴方向的磁通密度大小。图4表示图2中Z＝5.75cm、6.0cm、6.25cm时X＝0起X轴方向上的磁通密度大小。由图3及图4可知，在距离第1～4永久磁铁11～14的一端缘即主面10a背面约6cm左右处，可以形成磁通密度均匀的目标区域T。

在此，第3永久磁铁13和第4永久磁铁14相互抵接、配置，但并一定要抵接，也可以相隔特定间隔而配置。间隔可以设定为3cm左右，可以通过调整第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的磁化大小及方向来调整第3永久磁铁13和第4永久磁铁14之间所设间隔。

第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的磁化大小会极大地影响磁通密度均匀区域的尺寸，因此优选尽可能高精度、特定的磁化大小。

图5是表示验证结果的曲线图，验证第4永久磁铁14或第3永久磁铁13对磁通密度均匀化的影响。在此，如图6所示，将X磁轴方向长度为10cm、Z轴方向长度为20cm的第2永久磁铁12p的一端缘配置在距离X-Z坐标原点10cm的X轴上，使X磁轴方向长度为6cm、Z轴方向长度为10cm的第4永久磁铁14p的一侧缘位于Z轴上，将其一端缘配置在距离X轴1.5cm处，将第4永久磁铁14p的磁化大小与作为基准的第2永久磁铁12p的磁化大小进行对比，得出Z＝0的Z轴上磁通密度大小的计算结果“1.000”、“0.983”、“0.966”、“0.949”、“0.932”、“0.915”、“0.898”、“0.881”、“0.864”、“0.847”、“0.830”。

另外，第2永久磁铁12p的磁化方向是与基准方向平行的方向，第4永久磁铁14p的磁化方向是上述角度α为13°的方向。

由图5所示可知，第4永久磁铁14p的磁化大小会影响磁通密度均匀区域的尺寸。此外，图7是针对第4永久磁铁14p的相对残留磁通密度大小，比较其均匀度的曲线图，可发现存在最佳值。在本实施方式中，可知第4永久磁铁14p的磁化大小优选为第2永久磁铁12p的磁化大小的0.915左右。另外，均匀度是用目标区域中心处的数值除假设的区域中磁通密度最大值与最小值之差，再乘以1×106所得的数值。

如此，第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的磁化大小会极大地影响目标区域T中磁通密度的均匀化，因此，第3永久磁铁13及第4永久磁铁14可以设置不存在磁性材料的非磁性材料区域，并于调整该非磁性区域的大小后，利用特定强度的外部磁场将磁性材料充磁为饱和残留磁通密度，以此来调整表观残留磁通密度。

非磁性区域大小的调整方法是在呈特定形状的充磁前的磁性体上形成穿孔或狭缝，在确保外形形状固定的情况下形成作为非磁性区域的空隙，并将磁性体上所形成的穿孔或狭缝的大小、数量、深度中的至少任一项进行适当调整，即可高精度地调整非磁性区域的大小。

穿孔或狭缝可以通过如下方法形成：使用线放电加工机对强磁性体进行熔融加工，或者使用金刚石刀具形成切削槽。

或者，将第3永久磁铁13和第4永久磁铁14制成如下的永久磁铁，即将与第3永久磁铁13和第4永久磁铁14的体积相比较呈充分小的块状的多个粒状磁性体与非磁性材料混合，将该混合物一体化为特定形状，利用特定强度的外部磁场将磁性材料充磁为饱和残留磁通密度，通过调整非磁性材料与粒状磁性材料的调配比，即可调整非磁性区域的大小。

此处所使用的非磁性材料可以使用非磁性树脂材料，或者也可以使用二氧化硅等陶瓷材料，和粒状磁性体一起烧结，形成一体。

这种情况下，粒状磁性材料尺寸优选与第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的体积相比较足够小的尺寸，优选至少小于第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的体积的十分之一。更优选百分之一以下。另外，粒状磁性材料的形状无需为矩形，可以为其它合适的形状。

再者，使用非磁性树脂材料作为非磁性材料时，将特定量的粒状磁性材料和特定量的树脂材料混合，填充到结合第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的外形形状而形成的成形容器中，使树脂固化，之后，利用特定强度的外部磁场将磁性材料充磁为饱和残留磁通密度，形成特定形状的第3永久磁铁13及第4永久磁铁14。如此，在利用特定强度的外部磁场对磁性材料充磁前使树脂固化，从而可以分别形成作为永久磁铁的磁性材料均匀分散的第3永久磁铁13及第4永久磁铁14。

或者，在调整非磁性区域的大小时，也可以不使用粒状磁性材料和树脂材料，而使用特定大小的呈矩形体状的多个永久磁铁块体以及形状与该永久磁铁块体相同的多个非磁性体块体，用粘结剂等将非磁性体块体和永久磁铁块体接合成一体，形成第3永久磁铁13及第4永久磁铁14。

这种情况下，通过调整永久磁铁块体和非磁性体块体的含有比率，即可轻松调整非磁性区域的大小。

另外，将永久磁铁块体和非磁性体块体接合成一体，形成第3永久磁铁13及第4永久磁铁14时，可以事先用特定强度的外部磁场将永久磁铁块体充磁为饱和残留磁通密度，也可以先和非磁性体块体接合，一体化为特定形状后再用特定强度的外部磁场充磁为饱和残留磁通密度。此外，为了方便加工，此处的永久磁铁块体及非磁性体块体呈矩形体状，但并不限定于矩形体状，也可以为其它合适的形状。

如此，在第3永久磁铁13及第4永久磁铁14中设置不存在磁性材料的非磁性材料区域，调整该非磁性区域的大小，即可轻松调整第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的表观残留磁通密度，超高精度地形成具备期望的残留磁通密度的第3永久磁铁13及第4永久磁铁14。因此，容易产生磁通密度均匀、稳定的目标区域T，并且容易调整目标区域T的尺寸。

并且，由于第3永久磁铁13及第4永久磁铁14分别按饱和残留磁通密度进行磁化，因此可以防止其残留磁通密度因第1永久磁铁11及第2永久磁铁12等其它永久磁铁而发生变动。

图8是第1实施方式的变形例的磁场发生器A1′的平面图，图9是图8的Y1-Y1端面图，图10是图8的Y2-Y2端面图。

如图8所示，变形例的磁场发生器A1′使用呈一体的筒状的一个筒状永久磁铁30，代替上述第1永久磁铁11和第2永久磁铁12这两个永久磁铁。该筒状永久磁铁30在空洞状的中央部分配置有两个第3永久磁铁33、33和两个第4永久磁铁34、34。

筒状永久磁铁30沿基准方向磁化，第3永久磁铁33的磁化方向是与基准方向成特定角度α的方向，尤其是朝向主面10a侧；第4永久磁铁34的磁化方向是与基准方向成特定角度α的方向，尤其是朝向主面10a侧的相反侧。

两个第3永久磁铁33、33分别对于穿过筒状永久磁铁30的中心而与基准方向平行的对称面MP呈镜面对称地配置，并且两个第4永久磁铁34、34也分别对于穿过筒状永久磁铁30的中心而与基准方向平行的对称面MP呈镜面对称地配置。

再者，在第3永久磁铁33的对称面MP侧分别设置有第1内侧永久磁铁35-1，且分别设置有第1外侧永久磁铁36-1，其位于该第1内侧永久磁铁35-1的相对侧，与该第1内侧永久磁铁35-1之间夹有第3永久磁铁33。

同样，在第4永久磁铁34的对称面MP侧分别设置有第2内侧永久磁铁35-2，且分别设置有第2外侧永久磁铁36-2，其位于该第2内侧永久磁铁35-2的相对侧，与该第2内侧永久磁铁35-2之间夹有第4永久磁铁34。

第1内侧永久磁铁35-1、第1外侧永久磁铁36-1、第2内侧永久磁铁35-2及第2外侧永久磁铁36-2的磁化方向如图9及图10中箭头所示，第1内侧永久磁铁35-1及第2外侧永久磁铁36-2的磁化方向为第2分量的取向，第1外侧永久磁铁36-1及第2内侧永久磁铁35-2的磁化方向为第2分量的反取向。

如此构成的磁场发生器A1′可以提高目标区域T的深度方向上的均匀性，提高立体物体的检测精度。

更具体而言，筒状永久磁铁30是外周呈边长40cm的四边形，并且其内侧设置有边长20cm的四边形开口的四角筒状，深度方向的尺寸为20cm。

第3永久磁铁33及第4永久磁铁34的大小分别为纵5cm×横5cm×深10cm，第1内侧永久磁铁35-1及第2内侧永久磁铁35-2的大小分别为纵0.8cm×横0.8cm×深0.8cm，第1外侧永久磁铁36-1及第2外侧永久磁铁36-2的大小分别为纵2cm×横4.8cm×深2.2cm。

使两个第1内侧永久磁铁35-1邻接配置，也可以形成为一体。同样，使两个第2内侧永久磁铁35-2也邻接配置，也可以形成为一体。邻接的第1内侧永久磁铁35-1和第2内侧永久磁铁35-2之间设置有约4mm的间隔。

此外，如图9及图10所示，使配置在筒状永久磁铁30的中央部分的第3永久磁铁33、第4永久磁铁34、第1内侧永久磁铁35-1、第2内侧永久磁铁35-2、第1外侧永久磁铁36-1、第2外侧永久磁铁36-2中面向箱体10的主面10a侧的端面较筒状永久磁铁30中面向箱体10的主面10a侧的端面后退而配置。在本实施例中，后退约3mm。

筒状永久磁铁30的残留磁通密度为1.38T，第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的残留磁通密度为1.30T，第1内侧永久磁铁35-1及第2内侧永久磁铁35-2的残留磁通密度为0.07T，第1外侧永久磁铁36-1及第2外侧永久磁铁36-2的残留磁通密度为0.33T，角度α为14.8°。

本实施方式中，第3永久磁铁13、第4永久磁铁14、第1内侧永久磁铁35-1、第2内侧永久磁铁35-2、第1外侧永久磁铁36-1、第2外侧永久磁铁36-2的残留磁通密度如上所述，可以通过调整非磁性区域的大小而调整为所需的表观残留磁通密度。

下表所示为，将图8所示的筒状永久磁铁30中面向箱体10的主面10a侧的端面设为X-Y平面，以该X-Y平面上筒状永久磁铁30的中心为原点，在对称面MP上假设X轴、与该X轴正交的Y轴，将从X-Y平面到目标区域的方向假设为Z轴，以X＝0cm、Y＝0cm、Z＝5.5cm为中心，X轴方向的范围Δx、Y轴方向的范围Δy、Z轴方向的范围Δz取各值而假设的区域中磁通密度的均匀度(ppm)。

[表1]

  Δx[cm]  Δy[cm]  Δz[cm]  均匀度  (ppm)  1.0  1.0  0.1  28  1.0  1.0  0.2  40  1.0  1.0  0.3  58  1.0  1.0  0.4  83  1.0  1.0  0.5  110

  1.0  1.0  0.6  140  1.0  1.0  0.7  171  1.0  1.0  0.8  206  1.0  1.0  0.9  245  1.0  1.0  1.0  288  2.0  2.0  0.1  177  2.0  2.0  0.2  195  2.0  2.0  0.3  221  2.0  2.0  0.4  244  2.0  2.0  0.5  275  2.0  2.0  0.6  332  2.0  2.0  0.7  400  2.0  2.0  0.8  470  2.0  2.0  0.9  537  2.0  2.0  1.0  613

由表1可知，可以获得供眼睛、耳朵、鼻子、牙齿等比较微小的构造检测充分利用的均匀度。

图11是第2实施方式的磁场发生器A2的纵剖面图。该磁场发生器A2与第1实施方式的磁场发生器A1基本相同，但在第1实施方式的磁场发生器A1的第1永久磁铁11和第3永久磁铁13之间设置有第5永久磁铁15，在第4永久磁铁14和第2永久磁铁12之间设置有第6永久磁铁16。因此，对于和第1实施方式的磁场发生器A1相同的构成部分，使用同一标号，省略重复说明。

第5永久磁铁15和第6永久磁铁16的磁化大小相同。第5永久磁铁15的磁化方向如图11中箭头所示，是与第3永久磁铁13的第2分量平行的方向，第6永久磁铁16的磁化方向如图11中箭头所示，是与第4永久磁铁14的反转第2分量平行的方向。

如此，通过在第1永久磁铁11和第3永久磁铁13之间设置第5永久磁铁15，在第4永久磁铁14和第2永久磁铁12之间设置第6永久磁铁16，可以提高磁场发生器A2所产生的目标区域T的磁通密度均匀性，并且可以进一步增大目标区域T的尺寸。

另外，第5永久磁铁15及第6永久磁铁16的磁化大小也会极大地影响磁通密度均匀区域的尺寸，因此优选尽可能高精度、特定的磁化大小，并于充磁前事先调整非磁性区域的大小，确保充磁后成为期望的表观残留磁通密度。

此外，在本实施方式中，第5永久磁铁15与第3永久磁铁13抵接、配置，但第5永久磁铁15无需一定与第3永久磁铁13抵接、配置，也可以调整第5永久磁铁15的磁化大小、磁化方向，在第1永久磁铁11和第3永久磁铁13之间的合适位置上配置第5永久磁铁15。

同样，第6永久磁铁16与第4永久磁铁14抵接、配置，但第6永久磁铁16无需一定与第4永久磁铁14抵接、配置，也可以调整第6永久磁铁16的磁化大小、磁化方向，在第4永久磁铁14和第2永久磁铁12之间的合适位置上配置第6永久磁铁16。

尤其是，使第5永久磁铁15及第6永久磁铁16的磁化中，与基准方向平行的方向的分量为负值，即第5永久磁铁15及第6永久磁铁16具有与基准方向平行但方向相反的分量，即可提高目标区域T的磁通密度均匀性，并且可以进一步增大目标区域T的尺寸。

或者，使第5永久磁铁15及第6永久磁铁16的磁化中，与基准方向平行的方向的分量为正值，即第5永久磁铁15及第6永久磁铁16具有方向与基准方向平行的分量，即可进一步增大目标区域T的尺寸。

另外，如图11所示，在第5永久磁铁15的磁化方向是与第3永久磁铁13的第2分量平行的方向、第6永久磁铁16的磁化方向是与第4永久磁铁14的反转第2分量平行的方向的磁场发生器A2中，通过数值解析可以确认，能够产生如图12的磁通密度分布图所示的磁场。在此，第1永久磁铁11及第2永久磁铁12的大小即图11所示的剖面为10cm×20cm，第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的大小即图11所示的剖面为5cm×10cm，第5永久磁铁15及第6永久磁铁16的大小即图8所示的剖面为2cm×2cm，第1永久磁铁11和第5永久磁铁15之间以及第6永久磁铁16和第2永久磁铁12之间设置有约3cm的间隔，第1永久磁铁11及第2永久磁铁12的残留磁通密度为1.38T，第3永久磁铁13及第4永久磁铁14的残留磁通密度为1.05T，角度α的大小为16.5°，第5永久磁铁15及第6永久磁铁16的残留磁通密度为0.06T。

图13表示图12中X＝0时Z轴方向的磁通密度大小。图14表示图12中Z＝5.75cm、6.0cm、6.25cm时X＝0起X轴方向上的磁通密度大小。由图13及图14可知，在距离第1～第4永久磁铁11～14的一端缘即主面10a的背面约6cm左右处，可以形成磁通密度均匀的目标区域T。

尤其是，在-1.0cm＜X＜1.0cm、5.75cm＜Z＜6.25cm的目标区域T中，均匀度达92ppm。也就是说，例如为了使用核磁共振装置对眼睛、耳朵或牙齿等部位进行观察，所需的区域中，可以产生均匀度为100ppm的区域，可以将该磁场发生器A2及第1实施方式的磁场发生器A1用作核磁共振装置的磁化发生器。

在此，如图15所示，磁化发生器中，第1～6永久磁铁11～16可以为图1及图11中剖面方向上呈长条形的永久磁铁，如图16所示，也可以分别将特定长度的第1～6永久磁铁11～16沿图15中的纵向配置成行。

如此，通过使用分别连成一行、近似长条形的第1～6永久磁铁11～16，可以消除纵向上磁场的不均，在纵向上也产生均匀的磁场。

此外，如图15及图16所示，磁化发生器不仅可以使用正视时分别形成为矩形体形状的第1～6永久磁铁11～16，也可以如图17所示，使用朝向主面10a整形为圆形的第1～6永久磁铁11′～16′。

也就是说，如图17所示，沿基准方向以第1永久磁铁11′、第5永久磁铁15′、第3永久磁铁13′、第4永久磁铁14′、第6永久磁铁16′、第2永久磁铁12′的顺序排列的第1～6永久磁铁11′～16′也可以使侧面呈特定的弯曲形状，以使主面10a侧的侧面整体为圆形。

再者，如图18所示，磁化发生器也可以由呈一体的圆筒形状的圆筒状永久磁铁17″构成第1永久磁铁11和第2永久磁铁12，在该圆筒状永久磁铁17″的空洞状中央部分分别配置横剖面为半圆形的半圆筒体形状第3永久磁铁13″和第4永久磁铁14″，沿第3永久磁铁13″的外周面配置半圆弧形第5永久磁铁15″，并沿第4永久磁铁14″的外周面配置半圆弧形第6永久磁铁16″。

这种情况下，优选一体的圆筒状永久磁铁17″沿基准方向磁化，第3永久磁铁13″及第4永久磁铁14″的磁化方向分别与基准方向所成角α的角度为10.8°，第5永久磁铁15″的磁化方向朝向目标区域T侧，第6永久磁铁16″的磁化方向与第5永久磁铁15″的磁化方向相反。

此外，作为变形例，如图19所示，磁化发生器使用四角筒状永久磁铁27代替圆筒状永久磁铁17″。

再者，也可以在四角筒状永久磁铁27的空洞状中央部分分别配置呈矩形体形状的第3永久磁铁23和第4永久磁铁24，将沿第3永久磁铁23的外周面弯曲成U字形的第5永久磁铁25配置在第3永久磁铁23的外周面，并将沿第4永久磁铁24的外周面弯曲成U字形的第6永久磁铁26配置在第4永久磁铁24的外周面。

尤其是，第3永久磁铁23由对于与基准方向平行的对称面呈镜面对称的两个永久磁铁23-1、23-2构成，第4永久磁铁24由对于与基准方向平行的对称面呈镜面对称的两个永久磁铁24-1、24-2构成。另外，本实施方式中，构成第3永久磁铁23的两个永久磁铁23-1、23-2的抵接面以及构成第4永久磁铁24的两个永久磁铁24-1、24-2的抵接面为对称面。构成第3永久磁铁23的两个永久磁铁23-1、23-2无需一定在抵接面上抵接，也可以具有特定间隔，同样，构成第4永久磁铁24的两个永久磁铁24-1、24-2也无需一定在抵接面上抵接，也可以具有特定间隔。

如第3永久磁铁23及第4永久磁铁24的正视图即图20所示，构成第3永久磁铁23的两个永久磁铁23-1、23-2具有与基准方向平行的第1分量M1的磁化分量，并具有方向与对称面正交且朝向对称面的第1正交分量C1的磁化分量。

如第3永久磁铁23及第4永久磁铁24的正视图即图20所示，构成第4永久磁铁24的两个永久磁铁24-1、24-2具有与基准方向平行的第1分量M1的磁化分量，并具有方向与对称面正交且朝向对称面反方向的第2正交分量C2的磁化分量。

如此，通过由两个永久磁铁23-1、23-2构成第3永久磁铁23，并由两个永久磁铁24-1、24-2构成第4永久磁铁24，可以提高目标区域的均匀度。

在此，优选四角筒状永久磁铁27沿基准方向磁化，第3永久磁铁23及第4永久磁铁24的磁化方向分别与基准方向所成角α的角度分别为10.8°，第5永久磁铁25的磁化方向为朝向目标区域侧的方向，第6永久磁铁26的磁化方向优选第5永久磁铁25的磁化方向的反方向，如图21所示，优选穿过四角筒状永久磁铁27中心的剖面上各永久磁铁23、24、25、26、27的磁化方向与图5所示各永久磁铁11、12、13、14、15、16的磁化方向相同。

再者，如图22所示，也可以不使用四角筒状永久磁铁27，由对于与基准方向平行的对称面呈镜面对称的两个永久磁铁21-1、21-2构成第1永久磁铁21，由对于对称面呈镜面对称的两个永久磁铁22-1、22-2构成第2永久磁铁22，进而，构成第1永久磁铁21的两个永久磁铁21-1、21-2分别具有方向与对称面正交且朝向对称面的磁化分量，构成第2永久磁铁22的两个永久磁铁22-1、22-2分别具有方向与对称面正交且朝向对称面反方向的磁化分量。

如此，由两个永久磁铁21-1、21-2构成第1永久磁铁21，由两个永久磁铁22-1、22-2构成第2永久磁铁22，即可实现永久磁铁的小型化，降低制造成本。

在上述磁场发生器A2中，第3～6永久磁铁13～16无需一定抵接于主面10a的背面，也可以与主面10a的背面相隔特定间隔。尤其是在将磁场发生器A2用作核磁共振装置时，通过在离开主面10a背面的第3～6永久磁铁13～16和主面10a之间配设核磁共振装置的接收线圈或发送线圈，可以实现核磁共振装置的紧凑化。

也就是说，图23所示的核磁共振装置用磁场发生器A3在箱体10的主面10a背面和第3～6永久磁铁13～16之间配设有接收线圈18，并在箱体10内配设有发送线圈19，从而成为更紧凑的核磁共振装置，磁场发生器A3安装在图中未显示的支架上。

磁场发生器A3可以使用六个或四个永久磁铁产生均匀磁通密度的目标区域T，因此可以成为比较轻的磁化发生器，可以安装在比较简单的支架上进行使用，因此可以实现价格低、使用性能良好的核磁共振装置。

并且，由该磁化发生器A3所产生的磁场的磁通密度方向与主面10a平行，因此还可以提高核磁共振装置的信号检测灵敏度。

根据本发明的磁场发生器及具备该磁场发生器的核磁共振装置，可以提供磁路为开磁路，并能够形成更均匀、稳定的磁通密度区域的磁场发生器，将该磁场发生器运用于核磁共振装置中，从而可以提供具备所需的高信号检测精度，能够高精度地进行检查的核磁共振装置。

尤其是，由于可以紧凑地构成磁场发生器，因此能够实现低成本化，提高可搬运性，不仅可以用于观察眼睛、耳朵、鼻子、牙齿等比较靠近身体表面的部位，还可以用于混凝土构造物等构造物的无损检测或地下检查，尤其是可以检测塑料制地雷，可以对先前的金属探测器无法检测的物体进行检测。