JP2003167038A - Active magnetic shield device and active magnetic shield method - Google Patents

Active magnetic shield device and active magnetic shield method

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JP2003167038A
JP2003167038A JP2001365524A JP2001365524A JP2003167038A JP 2003167038 A JP2003167038 A JP 2003167038A JP 2001365524 A JP2001365524 A JP 2001365524A JP 2001365524 A JP2001365524 A JP 2001365524A JP 2003167038 A JP2003167038 A JP 2003167038A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active magnetic shield device for effectively damping external magnetic variation by disposing a sensor group having an object for measuring a magnetic gradient and a sensor group having an object for measuring magnetic variation of the magnetic shield space interior in a magnetic shield area to calculate the proper current value of current flowing through an electromagnetic coil from the mutual measured values. <P>SOLUTION: This active magnetic shield device is provided with magnetic sensor groups 121 to 123 for measuring the magnetic variation amount, electromagnetic coil groups 131 to 133 disposed corresponding to the respective magnetic sensors to thereby independently apply magnetic field to the magnetic sensor disposition portions, and controller groups 141 to 143 for controlling the respective magnetic sensors and the electromagnetic coils disposed corresponding thereto in relation to each other. According to the magnetic variation amount obtained from the measurement of the respective magnetic sensors, magnetic field is applied in the direction of canceling the magnetic variation to the respective magnetic sensor disposition portions independently, thereby forming the space surrounded with the electromagnetic coil groups as a magnetic shield space. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気シールドが必
要とされる所定領域に対し、外界からの磁気変動を減衰
し、アクティブに磁気シールドを行なうための、アクテ
ィブ磁気シールド装置とアクティブ磁気シールド方法に
関し、特に、外界の磁気変動による影響を受けやすい電
子ビームを用いた顕微鏡および電子ビーム露光装置を設
置する環境に対して、外界の磁気変動の影響をアクティ
ブに低減する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active magnetic shield device and an active magnetic shield method for attenuating a magnetic fluctuation from the outside to a predetermined region where a magnetic shield is required and actively performing magnetic shield. More particularly, the present invention relates to a technique for actively reducing the influence of magnetic fluctuations in the external environment with respect to the environment in which a microscope using an electron beam and an electron beam exposure apparatus that are easily affected by magnetic fluctuations in the external environment are installed.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ビームを用いた顕微鏡や電子ビーム
露光装置等の電子ビーム制御は外界の磁気変動による影
響を受けやすく、特にフォトマスク作製のための電子ビ
ーム露光装置の場合、近年の半導体装置の高密度化に伴
ないフォトマスクにおける絵柄の微細化が一段と進む
中、ビーム位置制御に対する影響は深刻な問題であるこ
とが知られている。最近では、厳しい位置制御が要求さ
れる電子ビーム描画装置においては、磁気変動量を0.
3mG〜1mG以下に抑制することが要求されており、
装置を設置する環境に十分配慮する必要があった。この
ような装置を設置する設置室としては、一般的には、そ
の壁面をパーマロイに代表される強磁性体で構成し、そ
の外界からの影響による磁気変動を減衰するいわゆるシ
ールドルームを採用している。このような方法により、
外界からの影響による磁気変動を減衰する方式を、通
常、パッシブ磁気シールド方式と言っている。しかしな
がら、パッシブ磁気シールド方式では、近年の装置要求
に対応するためにはパーマロイの層数を増やしたり厚み
を増す必要があり、価格が加速度的に跳ね上がっている
のが現状で、装置の設置コスト低減の足枷となっている
のが現状である。また、0. 1〜1. 0Hz近傍の低周
波数領域では遮蔽性能が落ちることが確認されており、
車両等の通行による磁気変動を効率よく抑えることが困
難であることが知られている。
2. Description of the Related Art Electron beam control of a microscope or an electron beam exposure apparatus using an electron beam is easily affected by magnetic fluctuations in the external environment. Particularly, in the case of an electron beam exposure apparatus for making a photomask, recent semiconductor devices have been used. It is known that the influence on the beam position control is a serious problem, while the miniaturization of the pattern in the photomask is further advanced with the increase in the density of the photomask. Recently, in an electron beam drawing apparatus that requires strict position control, the magnetic fluctuation amount is reduced to 0.
It is required to be suppressed to 3 mG to 1 mG or less,
It was necessary to give due consideration to the environment in which the equipment was installed. As a setting room for installing such a device, in general, a so-called shield room is used in which the wall surface is made of a ferromagnetic material typified by Permalloy, and the magnetic fluctuation due to the influence from the outside is attenuated. There is. By this method,
The method of attenuating the magnetic fluctuation due to the influence from the outside world is usually called the passive magnetic shield method. However, in the passive magnetic shield method, it is necessary to increase the number of layers of Permalloy or to increase the thickness in order to meet the recent demands for the device, and the price is accelerating so far, and the installation cost of the device is reduced. The current situation is that it is a shackle. In addition, it has been confirmed that the shielding performance deteriorates in the low frequency range near 0.1 to 1.0 Hz,
It is known that it is difficult to efficiently suppress magnetic fluctuations caused by the passage of vehicles and the like.

【0003】このような中、近年シールドルームの新形
態として、磁気シールドしたい空間を取り囲む形態(通
常直方体形状の6面)に電磁コイルをはり、その外界か
らの影響による磁気変動を内部あるいは外部の磁気セン
サーで検出し、これを相殺するように電磁コイルに流れ
る電流を制御するアクティブにシールドする技術が開発
されている。このような、外界からの影響による磁気変
動をアクティブに減衰する方式をアクティブ磁気シール
ド方式と言っている。アクティブ磁気シールド方式の形
態としては、シールド空間の1個所に磁気変動を検出す
るための磁気センサーを配置し、その測定値に従って電
磁コイルに流す電流量を調節する通称1センサー方式
と、6面全てにセンサーを配置し,X、Y、Z各軸の磁
場勾配を測定し、これを相殺する方向に電磁コイルに電
流を流す通称6センサー方式が知られている。1センサ
ー方式は、確実にその部位の磁気変動を抑えることが可
能であるが、その他の部位に関しては何ら情報が得られ
ない。このため1センサー方式を採用する場合は、予め
周囲に配置される機器による磁場磁場変動の影響、なら
びに周囲を走る車両、鉄道の影響を前もってデータ取り
し、シミユレーションの技法を用いてシールド内の任意
点の磁気変動を抑えるように制御するのが一般的であ
る。したがって、周辺装置のレイアウト変更などによっ
て環境が変化した場合は、あらためてシミユレーション
をやりなおす必要があり、長期的な意味合いではアクテ
ィブと呼ぶことはできない。これに対し、6センサー方
式はシールド空間内の磁気勾配を測定することが可能で
あるため周囲の環境変化に対しては即応できるが、磁気
勾配を単純に直線勾配として近似して制御を行うことに
なるので、近傍の磁気変動および5Hzを超える周波数
帯域の磁気変動を抑えることが困難であるという欠点を
持っている。したがって、実際には離れたところを走る
車両や鉄道の影響を抑えることはできるが、近くを通る
台車やイスの動き、扉の開閉の影響を効果的に抑えるこ
とが困難である。以上のように何れの方式を採用したと
しても、未だ既存のシールドルームに取って代わるだけ
の性能を有したものはなく、特に長期的に、しかも近傍
から来る磁気変動を広い周波数帯で効率よく抑制するこ
とは困難な状況である。
Under these circumstances, in recent years, as a new form of a shielded room, an electromagnetic coil is placed in a form surrounding a space to be magnetically shielded (usually a six-sided rectangular parallelepiped), and the magnetic fluctuation due to the influence from the outside is applied to the inside or the outside. A technique has been developed in which a magnetic sensor detects the magnetic field and controls the current flowing in the electromagnetic coil so as to cancel the magnetic field. Such a method of actively attenuating the magnetic fluctuation due to the influence from the outside is called an active magnetic shield method. As a form of the active magnetic shield system, a magnetic sensor for detecting magnetic fluctuations is arranged at one place in the shield space, and the so-called one sensor system that adjusts the amount of current flowing to the electromagnetic coil according to the measured value, all six sides There is known a so-called 6-sensor system in which a sensor is arranged in the X-axis, the magnetic field gradients in the X, Y, and Z axes are measured, and a current is supplied to an electromagnetic coil in a direction to cancel the gradient. The one-sensor system can surely suppress the magnetic fluctuation of the part, but no information can be obtained for other parts. For this reason, when adopting the 1-sensor method, the data of the influence of the magnetic field and magnetic field fluctuation due to the devices placed in the surroundings in advance and the influence of the vehicles and railways running in the surroundings are collected in advance, and the inside of the shield is shielded using the simulation technique. It is general to control so as to suppress the magnetic fluctuation at any point. Therefore, when the environment changes due to the layout change of the peripheral device, it is necessary to perform the simulation again and cannot be called active in the long-term meaning. On the other hand, the 6-sensor method can measure the magnetic gradient in the shielded space, so it can respond quickly to changes in the surrounding environment, but control should be performed by simply approximating the magnetic gradient as a linear gradient. Therefore, it is difficult to suppress magnetic fluctuations in the vicinity and magnetic fluctuations in a frequency band exceeding 5 Hz. Therefore, in actuality, it is possible to suppress the influence of vehicles and railways running far away, but it is difficult to effectively suppress the influence of movements of trolleys and chairs that pass nearby and opening and closing of doors. No matter which method is adopted as described above, none of them has the performance to replace the existing shielded room, and it is particularly effective in the long term and efficiently for the magnetic fluctuations coming from the vicinity in a wide frequency band. It is a difficult situation to control.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
アクティブ磁気シールド方式の、1センサー方式と6セ
ンサー方式には、それぞれ欠点があり、その対応が求め
られていた。本発明は、これに対応するもので、1セン
サー方式と6センサー方式の利点を併せ持つ磁気シール
ド装置を提供しようとするものである。具体的には、磁
気シールド領域に磁気変動量を測定する目的を有したセ
ンサー群と、磁気シールド空間内部の磁気変動を測定す
る目的を有したセンサー群とを配置し、お互いの測定値
から電磁コイルに流す適正な電流値を算出し、効果的に
外来磁気変動を減衰するアクティブ磁気シールド装置を
提供しようとするものである。
As described above, the conventional active magnetic shield system, that is, the one-sensor system and the six-sensor system, have their respective drawbacks, and their corresponding measures have been demanded. The present invention addresses this and aims to provide a magnetic shield device having the advantages of both the one-sensor system and the six-sensor system. Specifically, a sensor group having the purpose of measuring the amount of magnetic fluctuation in the magnetic shield area and a sensor group having the purpose of measuring the magnetic fluctuation inside the magnetic shield space are arranged, and the electromagnetic values are measured from each other. The present invention intends to provide an active magnetic shield device that calculates an appropriate current value to be passed through a coil and effectively attenuates external magnetic fluctuations.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のアクティブ磁気
シールド装置は、磁気シールドが必要とされる所定領域
に対し、外界からの磁気変動を減衰し、アクティブに磁
気シールドを行なうための磁気シールド装置であって、
磁気変動量を測定するための磁気センサー群と、その各
磁気センサー毎に対応して設けられ、それぞれ、独立
に、磁気センサー配設箇所に磁界をかけるための電磁コ
イル群と、各磁気センサーとこれに対応して設けられた
電磁コイル毎に、これらを関連つけて制御するコントロ
ーラ群とを備え、前記各磁気センサーによる測定で得ら
れた磁気変動量をもとに、それぞれ、独立に、各磁気セ
ンサー配設箇所に磁気変動を相殺する方向に磁界をかけ
て、電磁コイル群で囲まれた空間を磁気シールド空間と
して形成して、該磁気シールド空間内に前記所定領域を
配するもので、少なくとも、前記磁気シールド空間の所
定方向の前記所定領域を挟む2箇所と、その磁気シール
ド空間内の前記2箇所の間の位置に、それぞれ、前記所
定方向に沿う磁気変動量を測定するように磁気センサー
を設け、且つ、各磁気センサー位置において測定された
前記所定方向に沿う磁気変動量を相殺するように、各磁
気センサー位置において前記所定方向に沿い磁界をかけ
る電磁コイルを配置していることを特徴とするものであ
る。そして、上記において、所定方向を、X軸方向、Y
軸方向、Z軸方向の3方向としていることを特徴とする
ものである。そしてまた、上記において、コントローラ
は、磁気センサーからの信号をA/D変換するA/D変
換部と、A/D変換部からのデータ値をもとに所定の演
算を行なう演算処理部と、演算処理部により得られたデ
ータ値をD/A変換し、更に電流増幅する、D/A変換
部と、電流アンプとを備え、各磁気センサー配設位置で
の磁気変動量を相殺するように、各電磁コイルに所定の
電流を流すものであることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An active magnetic shield device according to the present invention is a magnetic shield device for attenuating a magnetic fluctuation from the outside to a predetermined region where a magnetic shield is required and for actively performing magnetic shield. And
A magnetic sensor group for measuring the amount of magnetic fluctuation, and an electromagnetic coil group for respectively applying a magnetic field to the magnetic sensor installation location, which is provided corresponding to each magnetic sensor, and each magnetic sensor, respectively. A controller group for associating and controlling each of the electromagnetic coils provided corresponding to this is provided, and based on the amount of magnetic fluctuation obtained by the measurement by each of the magnetic sensors, each independently, A magnetic field is applied to a location where a magnetic sensor is disposed in a direction that cancels magnetic fluctuations, a space surrounded by a group of electromagnetic coils is formed as a magnetic shield space, and the predetermined region is arranged in the magnetic shield space. At least two magnetic fields that sandwich the predetermined region in the predetermined direction of the magnetic shield space and a position between the two positions in the magnetic shield space are arranged along the predetermined direction. An electromagnetic coil that is provided with a magnetic sensor for measuring an amount and applies a magnetic field along each of the predetermined directions at each magnetic sensor position so as to cancel the amount of magnetic fluctuation along each of the predetermined directions measured at each magnetic sensor position. It is characterized by arranging. In the above, the predetermined direction is the X-axis direction, Y
It is characterized in that there are three directions, an axial direction and a Z-axis direction. Further, in the above, the controller includes an A / D conversion unit for A / D converting the signal from the magnetic sensor, an arithmetic processing unit for performing a predetermined arithmetic operation based on the data value from the A / D conversion unit, The data value obtained by the arithmetic processing unit is D / A-converted and further current-amplified, and a D / A conversion unit and a current amplifier are provided to cancel the magnetic fluctuation amount at each magnetic sensor installation position. It is characterized in that a predetermined current is passed through each electromagnetic coil.

【0006】本発明のアクティブ磁気シールド方法は、
磁気シールドが必要とされる所定領域に対し、外界から
の磁気変動を減衰し、アクティブに磁気シールドを行な
うためのアクティブ磁気シールド方法であって、少なく
とも、前記所定領域をその内に配する空間の所定方向の
相対する両端部と、その磁気シールド空間内の前記両端
部の間の位置に、それぞれ、前記所定方向に沿う磁気変
動量を測定するように磁気センサーを設け、且つ、各磁
気センサー位置において測定された前記所定方向に沿う
磁気変動量を相殺するように、各磁気センサー位置毎に
前記所定方向に沿い磁界をかける電磁コイルを配置し、
それぞれ、独立に、各磁気センサー位置の磁気変動量を
0にするように、対応する電磁コイルに流す電流量を制
御するものであることを特徴とするものである。そし
て、上記において、所定方向を、X軸方向、Y軸方向、
Z軸方向の3方向としていることを特徴とするものであ
る。
The active magnetic shield method of the present invention is
An active magnetic shield method for attenuating magnetic fluctuations from the outside to a predetermined region where a magnetic shield is required, and for actively performing magnetic shielding, at least in a space in which the predetermined region is arranged. A magnetic sensor is provided at each position between the opposite ends in the predetermined direction and the both ends in the magnetic shield space so as to measure the amount of magnetic fluctuation along the predetermined direction, and each magnetic sensor position. In order to offset the amount of magnetic fluctuation along the predetermined direction measured in, arranged an electromagnetic coil for applying a magnetic field along the predetermined direction for each magnetic sensor position,
Each of them independently controls the amount of current flowing through the corresponding electromagnetic coil so that the magnetic fluctuation amount at each magnetic sensor position becomes zero. Then, in the above, the predetermined direction is the X-axis direction, the Y-axis direction,
It is characterized in that there are three directions in the Z-axis direction.

【0007】[0007]

【作用】本発明のアクティブ磁気シールド装置は、この
ような構成にすることにより、1センサー方式と6セン
サー方式の利点を共に持った磁気シールド装置の提供を
可能としている。即ち、本発明の磁気シールド装置は、
レイアウト変更などの周辺環境の変更にも対応でき、且
つ、広い周波数帯域で近傍の磁気変動にも対応できるも
のとしている。具体的には、磁気変動量を測定するため
の磁気センサー群と、その各磁気センサー毎に対応して
設けられ、それぞれ、独立に、磁気センサー配設箇所に
磁界をかけるための電磁コイル群と、各磁気センサーと
これに対応して設けられた電磁コイル毎に、これらを関
連つけて制御するコントローラ群とを備え、前記各磁気
センサーによる測定で得られた磁気変動量をもとに、そ
れぞれ、独立に、各磁気センサー配設箇所に磁気変動を
相殺する方向に磁界をかけて、電磁コイル群で囲まれた
空間を磁気シールド空間として形成して、該磁気シール
ド空間内に前記所定領域を配するもので、少なくとも、
前記磁気シールド空間の所定方向の前記所定領域を挟む
2箇所と、その磁気シールド空間内の前記2箇所の間の
位置に、それぞれ、前記所定方向に沿う磁気変動量を測
定するように磁気センサーを設け、且つ、各磁気センサ
ー位置において測定された前記所定方向に沿う磁気変動
量を相殺するように、各磁気センサー位置において前記
所定方向に沿い磁界をかける電磁コイルを配置している
ことにより、これを達成している。前記所定領域の所定
方向を、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の3方向とする
ことにより、1方向だけの場合に比べ、より精度の高い
磁界の制御を可能としている。
The active magnetic shield device of the present invention has such a structure that it is possible to provide a magnetic shield device having both the advantages of the one-sensor system and the six-sensor system. That is, the magnetic shield device of the present invention is
It is supposed to be able to cope with changes in the surrounding environment such as layout changes, and also to cope with magnetic fluctuations in the vicinity in a wide frequency band. Specifically, a group of magnetic sensors for measuring the amount of magnetic fluctuation, and a group of electromagnetic coils provided corresponding to each of the magnetic sensors, respectively, for independently applying a magnetic field to the magnetic sensor installation location, , Each magnetic sensor and a controller group for associating and controlling each magnetic coil provided corresponding to each magnetic sensor, based on the amount of magnetic fluctuation obtained by the measurement by each magnetic sensor, respectively. Independently, a magnetic field is applied to each magnetic sensor installation location in a direction that cancels magnetic fluctuations, and a space surrounded by a group of electromagnetic coils is formed as a magnetic shield space, and the predetermined area is formed in the magnetic shield space. At least,
Magnetic sensors are provided at two positions sandwiching the predetermined region in the predetermined direction of the magnetic shield space and at positions between the two positions in the magnetic shield space so as to measure the amount of magnetic fluctuation along the predetermined direction. By providing an electromagnetic coil for applying a magnetic field along the predetermined direction at each magnetic sensor position so as to cancel the magnetic fluctuation amount along the predetermined direction measured at each magnetic sensor position, Has been achieved. By setting the predetermined direction of the predetermined region to three directions of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, it is possible to control the magnetic field with higher accuracy than in the case of only one direction.

【0008】本発明のアクティブ磁気シールド方法は、
このような構成にすることにより、1センサー方式と6
センサー方式の利点を共に持った磁気シールド方法の提
供を可能として、レイアウト変更などの周辺環境の変更
にも対応でき、且つ、広い周波数帯域で近傍の磁気変動
にも対応できるものとしている。
The active magnetic shield method of the present invention comprises:
With this configuration, one sensor system and six
It is possible to provide a magnetic shield method that has the advantages of the sensor system, and it is possible to deal with changes in the surrounding environment such as layout changes, and also to deal with magnetic fluctuations in the vicinity in a wide frequency band.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のアクティブ磁気シールド
装置の実施の形態例を、図に基づいて説明する。図1
(a)は本発明のアクティブ磁気シールド装置の実施の
形態の第1の例の概略図で、図1(b)は各コントロー
ラの構成を示した図で、図2はX軸、Y軸、Z軸の各方
向に対し、磁気センサーを配した、本発明のアクティブ
磁気シールド装置の実施の形態の第2の例の概略図であ
る。図1〜図2中、110は磁気シールド空間、121
〜123磁気センサーは、121a〜123aは配線、
131〜133は電磁コイル、131a〜133aは配
線、141〜143はコントローラ、210は磁気シー
ルド空間、221〜223は電磁コイル、225〜22
8は磁気センサーである。尚、図1中、A1、B1、A
c、Bc、A2、B2は配線上の各位置を意味する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment example of an active magnetic shield device of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1
1A is a schematic diagram of a first example of an embodiment of an active magnetic shield device of the present invention, FIG. 1B is a diagram showing a configuration of each controller, FIG. 2 is an X-axis, a Y-axis, It is the schematic of the 2nd example of embodiment of the active magnetic shield apparatus of this invention which has arrange | positioned the magnetic sensor with respect to each direction of Z-axis. 1 and 2, 110 is a magnetic shield space, 121
~ 123 magnetic sensor, 121a ~ 123a wiring,
131 to 133 are electromagnetic coils, 131a to 133a are wirings, 141 to 143 are controllers, 210 is a magnetic shield space, 221 to 223 are electromagnetic coils, 225 to 22
8 is a magnetic sensor. Incidentally, in FIG. 1, A1, B1, A
c, Bc, A2, and B2 mean respective positions on the wiring.

【0010】本例のアクティブ磁気シールド装置の実施
の形態の第1の例を、図1に基づいて説明する。第1の
例のアクティブ磁気シールド装置は、磁気シールドが必
要とされる所定領域に対し、外界からの磁気変動を減衰
し、アクティブに磁気シールドを行なうための磁気シー
ルド装置で、X軸方向の磁気シールドが必要とされる所
定領域を挟む2箇所と、その2箇所の間の位置に、それ
ぞれ、前記所定方向に沿う磁気変動量を測定するように
磁気センサー121、122、123を設け、且つ、各
磁気センサー位置において測定された前記所定方向に沿
う磁気変動量を相殺するように、各磁気センサー位置に
おいて前記所定方向に沿い磁界をかける電磁コイル13
1、132、133を配置し、これらの磁気センサー、
電磁コイルを関連つけて制御するコントローラ141、
142、143とを備えている。そして、それぞれ、独
立に、各磁気センサー位置での磁気変動量を0にするよ
うに、対応する電磁コイルに流す電流量を制御するもの
である。第1の例のアクティブ磁気シールド装置は、X
軸方向のみに磁気変動量の勾配を持つ場合に特に有効な
装置であり、ここでは、このような環境下で用いるもの
とする。
A first example of the embodiment of the active magnetic shield apparatus of this example will be described with reference to FIG. The active magnetic shield device of the first example is a magnetic shield device for attenuating a magnetic fluctuation from the outside to a predetermined region where a magnetic shield is required and actively magnetically shielding the magnetic field in the X-axis direction. Magnetic sensors 121, 122, 123 are provided at two positions sandwiching a predetermined region where a shield is required and at positions between the two positions so as to measure the amount of magnetic fluctuation along the predetermined direction, and An electromagnetic coil 13 that applies a magnetic field along the predetermined direction at each magnetic sensor position so as to cancel the amount of magnetic fluctuation along the predetermined direction measured at each magnetic sensor position.
1, 132, 133 are arranged, these magnetic sensors,
A controller 141 for controlling the electromagnetic coil in association with the electromagnetic coil,
142 and 143. Then, the amount of current flowing through the corresponding electromagnetic coil is independently controlled so that the amount of magnetic fluctuation at each magnetic sensor position becomes zero. The active magnetic shield device of the first example is X
This device is particularly effective when it has a gradient of the magnetic fluctuation amount only in the axial direction. Here, it is assumed that the device is used in such an environment.

【0011】磁気センサー121〜123としては、磁
気変動量を検出する、半導体磁気センサー、光ファイバ
ー磁気センサー、SQUID(Superconduc
ting Quantum Innterferenc
e Device:超伝導量子干渉素子)磁力計(磁束
計とも言う)が挙げられ、環境特性や目的に対応して用
いる。本例では、一次微分型のSQUID磁力計等が用
いられる。尚、数Hz〜1KHz以上レベルの磁界の変
化に追随できる磁気変動量を検出する広帯域磁気センサ
ーとしては、例えば、マグバン社製のものが知られてい
る。電磁コイル131〜133は、磁気シールド空間1
10を、配線131a、132a、133aで、それぞ
れ、箱型に取り巻いたものである。
As the magnetic sensors 121 to 123, a semiconductor magnetic sensor, an optical fiber magnetic sensor, and a SQUID (Superconduc) for detecting a magnetic fluctuation amount.
toning Quantum Interferenc
e Device: superconducting quantum interference device) A magnetometer (also referred to as a magnetometer) is used, and it is used according to environmental characteristics and purposes. In this example, a first-order differential type SQUID magnetometer or the like is used. As a broadband magnetic sensor for detecting the amount of magnetic fluctuation that can follow a change in magnetic field at a level of several Hz to 1 KHz or more, for example, one manufactured by Magban Co. is known. The electromagnetic coils 131 to 133 have the magnetic shield space 1
The wiring 10 is surrounded by the wirings 131a, 132a and 133a in a box shape.

【0012】コントローラ141〜143は、各磁気セ
ンサー121〜123、各電磁コイル131〜133と
接続し、これらを関連つけて制御するもので、それぞ
れ、独立に、各磁気センサー位置での磁気変動量を0に
するように、対応する電磁コイルに流す電流量を制御す
る。本例では、磁気センサー121、122、123に
より測定された磁気変動量にしたがい、それぞれ、磁気
センサー131、132、133により、独立に、磁気
変動が0になるように制御される。図1(b)に示すよ
うに、各コントローラは、電源、演算処理部(プロセッ
サ)、A/D変換器、D/A変換器、電流アンプから構
成されており、それぞれ、磁気センサーからの入力をA
/D変換器によりA/D変換し、得られたA/D変換部
からのデータ値をもとに演算処理部により所定の演算を
行ない、演算処理部により得られたデータ値をD/A変
換部によりD/A変換し、アナログ化して電流を得て、
更に、これを電流アンプにより増幅して、所定の電流を
得て、これを、対応する電磁コイルに流し、磁気変動量
を相殺する。
The controllers 141 to 143 are connected to the magnetic sensors 121 to 123 and the electromagnetic coils 131 to 133 and control them by associating them with each other, and independently, the magnetic fluctuation amount at each magnetic sensor position. The amount of current flowing through the corresponding electromagnetic coil is controlled so that each of the values becomes zero. In this example, according to the amount of magnetic fluctuation measured by the magnetic sensors 121, 122, 123, the magnetic sensors 131, 132, 133 are independently controlled so that the magnetic fluctuation becomes zero. As shown in FIG. 1B, each controller includes a power supply, an arithmetic processing unit (processor), an A / D converter, a D / A converter, and a current amplifier, and each input from a magnetic sensor. A
A / D conversion is performed by the A / D converter, and a predetermined calculation is performed by the calculation processing unit based on the obtained data value from the A / D conversion unit, and the data value obtained by the calculation processing unit is D / A. D / A conversion is performed by the conversion unit and analogized to obtain current,
Further, this is amplified by a current amplifier to obtain a predetermined current, which is passed through a corresponding electromagnetic coil to cancel the magnetic fluctuation amount.

【0013】本例のアクティブ磁気シールド装置の磁気
変動を減衰する動作の1例を、図1に基づいて説明して
おく。尚、これを以って、本発明のアクティブ磁気シー
ルド方法の実施の形態例の説明に代える。図1におい
て、例えば左側(P0側)から右(P1側)に伝わる磁
気変動は、距離減衰されながらもB1、B2を介して、
それぞれ、コントローラ141、143にそれぞれ伝わ
るものとする。先ず、コントローラ141、143は、
それぞれ、各磁気センサー121、123の測定値を、
独立に、それぞれ、A/D変換器1、A/D変換器3に
取り込み、それぞれ、各磁気センサー位置の磁気変動を
相殺する方向に、各磁気センサー位置に配設した電磁コ
イル131、133の電流量を制御する。即ち、各磁気
センサー121、123の位置の磁気変動が常に0にな
るように、リアルタイムに、それぞれ、対応する電磁コ
イル131、133に流れる電流量を制御するわけであ
る。次いで、この状態において、磁気シールド空間11
0の磁気シールドが必要とされる所定領域に配設した磁
気センサー122によって、磁気シールドが必要とされ
る所定領域の磁気変動量をモニターする。この磁気セン
サー122位置に配置された電磁コイル132に流れる
電流値を、コントローラ142によって、電磁コイル1
31、133とは独立に制御することで、磁気シールド
空間110内の磁気シールドが必要とされる所定領域に
おける電磁勾配形状を任意にすることができる。通常、
この磁気センサー122位置に配置された電磁コイル1
32に流れる電流値を、コントローラ142によって、
電磁コイル131、133とは独立に制御し、磁気セン
サー122位置の磁気センサーの測定値(磁気変動量の
値)が0になるように独立制御する。このようにして、
実質的に、磁気センサー121、122、123間のセ
ンサー間の磁気変動量の勾配を0にすることができる。
An example of the operation of attenuating the magnetic fluctuation of the active magnetic shield device of this example will be described with reference to FIG. It should be noted that, instead of this, the description of the embodiment of the active magnetic shield method of the present invention will be omitted. In FIG. 1, for example, the magnetic fluctuation transmitted from the left side (P0 side) to the right side (P1 side) is attenuated by distance, and is transmitted via B1 and B2.
It is assumed that they are respectively transmitted to the controllers 141 and 143. First, the controllers 141 and 143
The measured values of the magnetic sensors 121 and 123 are
Independently, the electromagnetic coils 131 and 133 of the electromagnetic coils 131 and 133, which are respectively taken into the A / D converter 1 and the A / D converter 3, are arranged at the respective magnetic sensor positions in a direction of canceling the magnetic fluctuations at the respective magnetic sensor positions. Control the amount of current. That is, the amounts of currents flowing through the corresponding electromagnetic coils 131 and 133 are controlled in real time so that the magnetic fluctuations at the positions of the magnetic sensors 121 and 123 are always zero. Next, in this state, the magnetic shield space 11
A magnetic sensor 122 arranged in a predetermined area where a magnetic shield of 0 is required monitors the amount of magnetic fluctuation in a predetermined area where a magnetic shield is required. The controller 142 determines the value of the current flowing through the electromagnetic coil 132 arranged at the position of the magnetic sensor 122 by the controller 142.
By controlling independently of 31, 31, 133, the electromagnetic gradient shape in the predetermined region in the magnetic shield space 110 where the magnetic shield is required can be made arbitrary. Normal,
The electromagnetic coil 1 arranged at the position of the magnetic sensor 122
The value of the current flowing through 32 is controlled by the controller 142.
It is controlled independently of the electromagnetic coils 131 and 133, and is independently controlled so that the measured value (value of the magnetic fluctuation amount) of the magnetic sensor at the position of the magnetic sensor 122 becomes zero. In this way
Substantially, the gradient of the magnetic fluctuation amount between the magnetic sensors 121, 122 and 123 can be made zero.

【0014】仮に、磁気変動を抑制したい箇所に物理的
に磁気センサー122を配置できない場合は、代替箇所
に磁気センサー122と電磁コイル132とを設置し、
その位置における磁気センサーの測定値(磁気変動量の
値)をもとに、所望の箇所の磁気変動が0になるよう
に、代替え場所の電磁コイルに流れる電流値を制御すれ
ば良い。磁気シールド空間内の磁気変動量の勾配形状を
ある程度予測し、シミユレーションすることが必要であ
るが、この場合、磁気シールド空間の所定方向の前記所
定領域を挟む2箇所における、所定方向に沿う磁気変動
量が0になるように制御された上でのシミユレーション
であるので、従来の3軸1センサー方式のアクティプ磁
気シールドにおけるそれと比較して、極めて単純な関数
系に帰着できる。この場合、少なくとも、シールド内部
の磁気変動量が1次勾配ないしは2次勾配で近似できる
とすると、代替箇所の磁気変動量が0になるように、こ
の箇所の電磁コイルに流れる電流量を制御してやれば、
実際に磁気変動を抑制したい箇所においても磁気変動量
が0に近づくことが想到できる。
If the magnetic sensor 122 cannot be physically arranged at a place where magnetic fluctuation is desired to be suppressed, the magnetic sensor 122 and the electromagnetic coil 132 are installed at an alternative place,
Based on the measured value of the magnetic sensor at that position (the value of the amount of magnetic fluctuation), the value of the current flowing through the electromagnetic coil at the alternative location may be controlled so that the magnetic fluctuation at the desired location becomes zero. It is necessary to predict the gradient shape of the amount of magnetic fluctuation in the magnetic shield space to some extent and simulate it. In this case, the magnetic shield space extends along the predetermined direction at two locations sandwiching the predetermined region in the predetermined direction. Since the simulation is performed after the magnetic fluctuation amount is controlled to be 0, it can be reduced to an extremely simple function system as compared with that in the conventional active magnetic shield of the 3-axis 1-sensor system. In this case, at least assuming that the magnetic fluctuation amount inside the shield can be approximated by a first-order gradient or a second-order gradient, the amount of current flowing through the electromagnetic coil at this place should be controlled so that the magnetic fluctuation amount at the alternative place becomes zero. If
It can be conceived that the magnetic fluctuation amount approaches 0 even at a portion where the magnetic fluctuation is actually desired to be suppressed.

【0015】本例の場合、特に、磁気シールド空間の所
定方向の前記所定領域を挟む2箇所における、即ち、磁
気センサー122、123位置の磁気変動を常に0にな
るように制御した上で、磁気シールド空間110内部の
前記2箇所の間の位置に、それぞれ、前記所定方向に沿
う磁気変動量を測定するように磁気センサー122を設
け、この磁気センサー122の測定値(磁気変動量の
値)をもとに、この磁気センサー122位置での磁気変
動をモニター制御しているため、例え磁気シールド空間
110の周辺環境の変化によりX軸方向の磁気変動量が
変化したとしても何ら影響を受けること無く、真の意味
でアクティブな磁気シールド装置として活用できる。さ
らに、各制御系が独立しており、しかも単純であるた
め、制御系の演算スピードを可能な限り速くすることが
できるため、広範囲な周波数帯域において、性能を維持
することが可能である。
In the case of the present example, in particular, the magnetic fluctuations at two positions sandwiching the predetermined region in the predetermined direction of the magnetic shield space, that is, at the positions of the magnetic sensors 122 and 123 are controlled to be always zero, and then the magnetic field is controlled. A magnetic sensor 122 is provided at a position between the two locations inside the shielded space 110 so as to measure the amount of magnetic fluctuation along the predetermined direction, and the measured value of this magnetic sensor 122 (the value of the amount of magnetic fluctuation) is set. Originally, since the magnetic fluctuation at the position of the magnetic sensor 122 is monitored and controlled, even if the magnetic fluctuation amount in the X-axis direction changes due to the change of the surrounding environment of the magnetic shield space 110, there is no influence. , Can be used as a true active magnetic shield device. Furthermore, since each control system is independent and simple, the calculation speed of the control system can be made as high as possible, so that the performance can be maintained in a wide frequency band.

【0016】本例では、磁気シールド空間内部の磁気セ
ンサー(122に相当)および電磁コイル(132に相
当)を一個所だけに配置しているが、これに限定される
こと無く、複数箇所に配置しても構わない。複数箇所配
置することで、さらに複雑な磁気勾配曲線も近似できる
ようになり、極めて自由度の高い磁気シールド装置を提
供できる。
In this example, the magnetic sensor (corresponding to 122) and the electromagnetic coil (corresponding to 132) inside the magnetic shield space are arranged at only one place, but the present invention is not limited to this, and is arranged at a plurality of places. It doesn't matter. By arranging at a plurality of positions, it becomes possible to approximate a more complicated magnetic gradient curve, and it is possible to provide a magnetic shield device having an extremely high degree of freedom.

【0017】次いで、本発明のアクティブ磁気シールド
装置の実施の形態の第2の例を、図2に基づいて簡単に
説明する。第2の例は、図2に示すように、直方体の
(部屋形状の)磁気シールド空間の外面(以下、シール
ド面とも言う)をX、Y、Z、各々の方向に直交するよ
うに配設し、各磁気センサー、各電磁コイルを配設し、
それぞれの方向、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向につい
て、図1に示す実施の形態例と同様に各磁気センサー、
各電磁コイルを、それぞれ、対応するコントローラによ
り関連つけて制御するものである。第2の例のアクティ
ブ磁気シールド装置は、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向
と、ほぼ全ての方向に磁気変動を持つ場合に、有効に対
応できる装置であり、通常、このような環境下で用い
る。本例は、各軸方向には、それぞれ、各軸と直交する
電磁シールド空間110の相対するシールド面位置に、
それぞれ、その軸方向の磁気変動を測定する磁気センサ
ーを配し、且つそれらの相対するシールド面に配置され
た1対の磁気センサー間にもその軸方向の磁気変動を測
定する磁気センサー1つを配するものである。尚、図2
では、見易くするため、便宜上、磁気センサー225、
226、227と1対となる磁気センサーは図示してい
ない。磁気センサー225とこれと対をなす磁気センサ
ー(図示していない)はZ軸方向の磁気変動を測定する
磁気センサで、磁気センサー226とこれと対をなす磁
気センサー(図示していない)はY軸方向の磁気変動を
測定する磁気センサで、磁気センサー227とこれと対
をなす磁気センサー(図示していない)はX軸方向の磁
気変動を測定する磁気センサで、磁気センサー228
は、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の3軸方向の磁気変
動を測定する磁気センサである。第1の例では、X軸方
向の1方向のみに沿い、各磁気センサー、各電磁コイル
を配設したものであるが、第2の例では、X軸方向、Y
軸方向、Z軸方向に沿い各磁気センサー、各電磁コイル
を配設しており、第2の例の場合、一般に、第1の例の
場合よりも、より精度が高いアクティブ磁気シールド装
置を得ることができる。第2の例の場合も、単に配置軸
が増えただけであって、その制御は、第1の例の制御方
法と基本的に何ら変わることはない。第2の例の場合
も、各軸方向の各磁気センサー、各電磁コイルの制御系
が独立でしかも単純であるため、制御系の演算スピード
を可能な限り速くすることができるため、広範囲な周波
数帯域において、性能を維持することが可能である。
Next, a second example of the embodiment of the active magnetic shield apparatus of the present invention will be briefly described with reference to FIG. In the second example, as shown in FIG. 2, an outer surface (hereinafter, also referred to as a shield surface) of a rectangular (room-shaped) magnetic shield space is arranged so as to be orthogonal to X, Y, and Z directions. Then, arrange each magnetic sensor and each electromagnetic coil,
Regarding each direction, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, each magnetic sensor, as in the embodiment shown in FIG.
Each electromagnetic coil is associated with and controlled by a corresponding controller. The active magnetic shield device of the second example is a device that can effectively cope with magnetic fluctuations in almost all directions such as the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. Used below. In the present example, in each axial direction, at the shield surface positions facing each other of the electromagnetic shield space 110 orthogonal to each axis,
A magnetic sensor that measures magnetic fluctuations in the axial direction is arranged, and a magnetic sensor that measures magnetic fluctuations in the axial direction is also provided between a pair of magnetic sensors arranged on their opposing shield surfaces. It is to be placed. Incidentally, FIG.
Then, in order to make it easy to see, for convenience, the magnetic sensor 225,
A magnetic sensor paired with 226 and 227 is not shown. The magnetic sensor 225 and a pair of magnetic sensors (not shown) are magnetic sensors for measuring magnetic fluctuations in the Z-axis direction, and the magnetic sensor 226 and a pair of magnetic sensors (not shown) are Y. A magnetic sensor for measuring magnetic fluctuations in the axial direction. A magnetic sensor 227 and a magnetic sensor (not shown) paired with the magnetic sensor 227 are magnetic sensors for measuring magnetic fluctuations in the X-axis direction.
Is a magnetic sensor that measures magnetic fluctuations in the three axial directions of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. In the first example, each magnetic sensor and each electromagnetic coil are arranged along only one direction of the X-axis direction, but in the second example, the X-axis direction and the Y-axis direction are arranged.
Each magnetic sensor and each electromagnetic coil are arranged along the axial direction and the Z-axis direction, and in the case of the second example, generally, an active magnetic shield device having higher accuracy than in the case of the first example is obtained. be able to. Also in the case of the second example, the number of arrangement axes is simply increased, and the control thereof is basically the same as that of the control method of the first example. In the case of the second example as well, since the control system for each magnetic sensor and each electromagnetic coil in each axial direction is independent and simple, the calculation speed of the control system can be made as high as possible, so that a wide range of frequencies can be used. Performance can be maintained in the band.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は、上記のように、1センサー方
式と6センサー方式のアクティブシールド(アクティブ
方式)の利点を共に持った磁気シールド装置の提供の提
供を可能とした。これにより、シールド領域内の任意の
点の磁気変動を効率的良く抑制することが可能となっ
た。
As described above, the present invention makes it possible to provide a magnetic shield device which has the advantages of both the one-sensor type active shield and the six-sensor type active shield (active type). This makes it possible to efficiently suppress magnetic fluctuations at arbitrary points in the shield region.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1(a)は本発明のアクティブ磁気シールド
装置の実施の形態の第1の例の概略図で、図1(b)は
各コントローラの構成を示した図である。
FIG. 1A is a schematic diagram of a first example of an embodiment of an active magnetic shield device of the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing a configuration of each controller.

【図2】本発明のアクティブ磁気シールド装置の実施の
形態の第2の例の概略図である。
FIG. 2 is a schematic view of a second example of the embodiment of the active magnetic shield device of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110 磁気シールド空間 121〜123 磁気センサー 121a〜123a 配線 131〜133 電磁コイル 131a〜133a 配線 141〜143 コントローラ 210 磁気シールド空間 221〜223 電磁コイル 225〜228 磁気センサー 110 Magnetically shielded space 121-123 Magnetic sensor 121a to 123a wiring 131-133 electromagnetic coil 131a to 133a wiring 141-143 controller 210 Magnetically shielded space 221 to 223 electromagnetic coil 225-228 Magnetic sensor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気シールドが必要とされる所定領域に
対し、外界からの磁気変動を減衰し、アクティブに磁気
シールドを行なうための磁気シールド装置であって、磁
気変動量を測定するための磁気センサー群と、その各磁
気センサー毎に対応して設けられ、それぞれ、独立に、
磁気センサー配設箇所に磁界をかけるための電磁コイル
群と、各磁気センサーとこれに対応して設けられた電磁
コイル毎に、これらを関連つけて制御するコントローラ
群とを備え、前記各磁気センサーによる測定で得られた
磁気変動量をもとに、それぞれ、独立に、各磁気センサ
ー配設箇所に磁気変動を相殺する方向に磁界をかけて、
電磁コイル群で囲まれた空間を磁気シールド空間として
形成して、該磁気シールド空間内に前記所定領域を配す
るもので、少なくとも、前記磁気シールド空間の所定方
向の前記所定領域を挟む2箇所と、その磁気シールド空
間内の前記2箇所の間の位置に、それぞれ、前記所定方
向に沿う磁気変動量を測定するように磁気センサーを設
け、且つ、各磁気センサー位置において測定された前記
所定方向に沿う磁気変動量を相殺するように、各磁気セ
ンサー位置において前記所定方向に沿い磁界をかける電
磁コイルを配置していることを特徴とするアクティブ磁
気シールド装置。
1. A magnetic shield device for attenuating a magnetic fluctuation from the outside to a predetermined region where a magnetic shield is required and for actively performing magnetic shield, the magnetic shield device for measuring a magnetic fluctuation amount. It is provided corresponding to each sensor group and each magnetic sensor, each independently,
Each of the magnetic sensors includes an electromagnetic coil group for applying a magnetic field to a location where the magnetic sensor is provided, and a controller group for associating and controlling each magnetic sensor and each electromagnetic coil provided corresponding thereto. Based on the amount of magnetic fluctuation obtained by the measurement, the magnetic field is applied to each magnetic sensor installation location in a direction that cancels the magnetic fluctuation.
A space surrounded by a group of electromagnetic coils is formed as a magnetic shield space, and the predetermined region is arranged in the magnetic shield space, and at least two places sandwiching the predetermined region in a predetermined direction of the magnetic shield space. , A magnetic sensor is provided at a position between the two locations in the magnetic shield space so as to measure the amount of magnetic fluctuation along the predetermined direction, and the magnetic sensor is provided at the predetermined direction measured at each magnetic sensor position. An active magnetic shield device characterized in that an electromagnetic coil for applying a magnetic field along the predetermined direction is arranged at each magnetic sensor position so as to cancel the magnetic variation along the magnetic sensor.
【請求項2】 請求項1において、所定方向を、X軸方
向、Y軸方向、Z軸方向の3方向としていることを特徴
とするアクティブ磁気シールド装置。
2. The active magnetic shield device according to claim 1, wherein the predetermined directions are three directions of an X axis direction, a Y axis direction, and a Z axis direction.
【請求項3】 請求項1ないし2において、コントロー
ラは、磁気センサーからの信号をA/D変換するA/D
変換部と、A/D変換部からのデータ値をもとに所定の
演算を行なう演算処理部と、演算処理部により得られた
データ値をD/A変換し、更に電流増幅する、D/A変
換部と、電流アンプとを備え、各磁気センサー配設位置
での磁気変動量を相殺するように、各電磁コイルに所定
の電流を流すものであることを特徴とするアクティブ磁
気シールド装置。
3. The A / D according to claim 1, wherein the controller A / D converts a signal from the magnetic sensor.
A conversion unit, an arithmetic processing unit that performs a predetermined arithmetic operation based on the data value from the A / D conversion unit, and a data value obtained by the arithmetic processing unit is D / A converted and further current-amplified. An active magnetic shield device comprising an A converter and a current amplifier, wherein a predetermined current is passed through each electromagnetic coil so as to cancel out the amount of magnetic fluctuation at each magnetic sensor installation position.
【請求項4】 磁気シールドが必要とされる所定領域に
対し、外界からの磁気変動を減衰し、アクティブに磁気
シールドを行なうためのアクティブ磁気シールド方法で
あって、少なくとも、前記所定領域をその内に配する空
間の所定方向の相対する両端部と、その磁気シールド空
間内の前記両端部の間の位置に、それぞれ、前記所定方
向に沿う磁気変動量を測定するように磁気センサーを設
け、且つ、各磁気センサー位置において測定された前記
所定方向に沿う磁気変動量を相殺するように、各磁気セ
ンサー位置毎に前記所定方向に沿い磁界をかける電磁コ
イルを配置し、それぞれ、独立に、各磁気センサー位置
の磁気変動量を0にするように、対応する電磁コイルに
流す電流量を制御するものであることを特徴とするアク
ティブ磁気シールド方法。
4. An active magnetic shield method for actively magnetically attenuating a magnetic fluctuation from the outside to a predetermined region where a magnetic shield is required, wherein at least the predetermined region is Magnetic sensors are provided at both ends of the space to be arranged in the predetermined direction facing each other and at positions between the both ends in the magnetic shield space so as to measure the amount of magnetic fluctuation along the predetermined direction, and , An electromagnetic coil for applying a magnetic field along the predetermined direction is arranged for each magnetic sensor position so as to offset the magnetic fluctuation amount measured along the predetermined direction at each magnetic sensor position. An active magnetic shield characterized by controlling the amount of current flowing through the corresponding electromagnetic coil so that the magnetic fluctuation amount at the sensor position becomes zero. Method.
【請求項5】 請求項4において、所定方向を、X軸方
向、Y軸方向、Z軸方向の3方向としていることを特徴
とするアクティブ磁気シールド方法。
5. The active magnetic shield method according to claim 4, wherein the predetermined directions are three directions of an X axis direction, a Y axis direction, and a Z axis direction.
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