2018 Fiscal Year Final Research Report

Built-in type super-stable power supply for helium-free MRI magnet

Research Project

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Project/Area Number	17K20106
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Research Field	Biomedical engineering and related fields
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	Fukuyama Hidenao 京都大学, 充実した健康長寿社会を築く総合医療開発リーダー育成リーディング大学院, 特任教授 (90181297)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	浦山慎一京都大学, 充実した健康長寿社会を築く総合医療開発リーダー育成リーディング大学院, 特定助教 (10270729) 上野智弘京都大学, 医学研究科, 助教 (10379034) 鈴木崇士京都大学, 充実した健康長寿社会を築く総合医療開発リーダー育成リーディング大学院, 特定助教 (10572224) 松原明京都大学, 理学研究科, 准教授 (00229519)
Project Period (FY)	2017-06-30 – 2019-03-31
Keywords	MRI / 高温超伝導 / ヘリウムフリーMRI / 安定化電源
Outline of Final Research Achievements	Helium, one of the natural resources and 100% import in Japan, recently has a crisis of deficit and rapid price hike due to large unbalance of its demand and supply. Helium-free (HF) MRI, which does not use liquid Helium as a cryogen, is a vital target to realize in the near future, especially in Japan. Although a super-stable DC power supply is necessary for an HF-magnet, its cost is high; the efficiency is low; also, it increases risks of magnet troubles. Therefore, in this study, we investigated the possibility of an alternative power supply which is fixed in the HF-magnet under the severe environment such as low temperature, high vacuum, and high field. The results of our basic experiments showed that there is a enough number of elements and devices which work well in liquid nitrogen, so the possibility is sufficiently high although there are still problems to solve.
Free Research Field	神経内科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	天然ガスの副産物として20世紀初頭から生産・貯蓄されてきたヘリウムは、シェールガスの台頭と共に生産量は低下する一方で需要は大きく伸び、近年、世界的な急激な価格上昇と供給不足の問題が起きており、100%を輸入に頼る日本では特に大きな問題となっている。今や臨床上必須であるMRI装置が大量の液体ヘリウムを必要とすることを考えると、日本がその技術を誇る高温超伝導線材などを用いたヘリウムフリーMRIの開発、また、本研究で目指すマグネット内電源開発の意義は、学術的にも社会的にも非常に大きい。