MRIの磁気シールドルーム

磁気シールドルームの計算例を示します。 人体の断層撮影をするMRI(磁気イメージング装置)に見立てたコイルが部屋の中央部にあります。 線形計算ですのでこの計算は電流値に対して磁場値が完全に比例するスケーラビィリティがあります。 しかし、現実のMRIは電流値が大きく(起磁力が数テスラ)、遮へい材もパーマロイなどの高透磁率材を用い、非線形計算が必要です。

本例では、簡単にするため線形計算で透磁率や起磁力を規格化したものを使用しています。 現実のものを解析する場合は、弊社までご相談下さい。

解析モデル

部屋とコイル

  • 部屋 5m×7.5m×2.5m (開放部なし)  1cm 厚鉄板
  • 空心厚巻きコイル

物性データ

  • 電流値 1 AT
  • 鉄板の透磁率 1000
  • 強磁性体セル(QMn)のパラメータを 0.096, 0.1, 0.005 に変更

形状入力ファイル

「3次元プリプロセッサP」の主要入力ファイルとしてT108_SRoom_02.Pin を作成します。 

パッケージ付属のT108_SRoom_02.Pinファイルを参考にして下さい。 リストは省略します。 T108_SRoom_01.Pinファイルは、部屋の角の接合部のようすが良く分かるようにしたモデルです。 接合部を適切にモデル化しないと、現実のものと同じように磁気抵抗が生じ、遮蔽効果が悪くなります。

鉄板を厚くしてメッシュに分割する前の状態

解析結果

部屋の周りの磁場(等高線図)
部屋の周りの磁場と遮蔽材に生じる磁束密度(ベクトル図)
部屋の周りの磁場と遮蔽材に生じる磁束密度
部屋の周りの磁場と遮蔽材に生じる磁束密度(ベクトル図)

解析モデル(ドア開放)

T108_SRoom_02のモデルからドアとして鉄板を8枚 、窓として 4枚抜いたものです。

解析結果(ドア開放)

開放部から少し漏れ出す磁場(等高線図)
開放部から少し漏れ出す磁場(ベクトル図)
開放部から少し漏れ出す磁場(等高線図)
開放部から少し漏れ出す磁場(ベクトル図)

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