JP2003305021A - 磁界発生装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 輸送後における磁界強度の低下および磁界均
一性の悪化を抑制できる、磁界発生装置およびその製造
方法を提供する。 【解決手段】 磁界発生装置１０は一対の板状継鉄１
２ａ，１２ｂを含む。一対の板状継鉄１２ａ，１２ｂの
それぞれの対向面側には永久磁石群１４ａ，１４ｂが配
置され、永久磁石群１４ａ，１４ｂのそれぞれの対向面
側には磁極板１６ａ，１６ｂが固着される。永久磁石群
１４ａ，１４ｂは永久磁石１８を含む。磁極板１６ａ，
１６ｂは、環状突起２４と環状突起２４の外側面に設け
られた漏洩磁束防止用の永久磁石２８とを含む。永久磁
石１８，２８は、着磁率が８０％以上９９．９％以下の
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を含む。製造時には、組み立てられ
た磁界発生装置１０全体を４０℃以上７０℃以下で加温
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は磁界発生装置およ
びその製造方法に関し、より特定的にはＭＲＩ用磁界発
生装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＭＲＩ用の磁界発生装置は、出荷
前に予め磁界強度および磁界均一性が十分に調整された
上で、コンテナ等で設置場所まで輸送される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような工
夫にも拘わらず現地に到着した時点で磁界強度が低下し
あるいは磁界の均一性が基準値を超えて悪化し、磁界発
生装置を再調整しなければならない場合があった。特
に、漏洩磁束防止用磁石を用いて漏洩磁束を少なくする
とともに主磁石から発生した磁束を中心部分に集中させ
る磁界発生装置においてその傾向が顕著である。また、
コンテナ梱包されて輸出される場合や、撮像スピードを
向上させるために最近多く使用されている磁界強度の大
きい（中心磁界強度：０．２５Ｔ以上）装置においても
その傾向が顕著である。それゆえにこの発明の主たる目
的は、輸送後における磁界強度の低下および磁界均一性
の悪化を抑制できる、磁界発生装置およびその製造方法
を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の磁界発生装置は、空隙を形成し
て対向配置されかつＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を含む一対の第
１磁石、および一対の第１磁石を支持する継鉄を備え、
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の着磁率が８０％以上９９．９％以
下であることを特徴とする。この明細書において「着磁
率」とは常温（２５℃）における着磁率をいう。請求項
２に記載の磁界発生装置は、請求項１に記載の磁界発生
装置において、一対の第１磁石の対向面側に設けられる
磁極板をさらに備え、磁極板は、環状突起と環状突起の
外側面に設けられた漏洩磁束防止用の第２磁石とを含む
ことを特徴とする。

【０００５】請求項３に記載の磁界発生装置は、請求項
１または２に記載の磁界発生装置において、Ｒ−Ｆｅ−
Ｂ系磁石は、Ｃｏおよび／またはＤｙを実質的に含まな
いことを特徴とする。請求項４に記載の磁界発生装置
は、請求項１から３のいずれかに記載の磁界発生装置に
おいて、必要とされる磁界強度の均一度が１００ｐｐｍ
以内（均一磁界空間において空間内の各ポイントが中心
磁界強度（基準磁界強度）に対して±５０ｐｐｍの磁界
強度を有する）であることを特徴とする。

【０００６】請求項５に記載の磁界発生装置は、請求項
１から４のいずれかに記載の磁界発生装置において、コ
ンテナで輸送されることを特徴とする。請求項６に記載
の磁界発生装置は、請求項１から５のいずれかに記載の
磁界発生装置において、均一磁界空間において０．２５
Ｔ以上の磁界強度を有することを特徴とする。

【０００７】請求項７に記載の磁界発生装置の製造方法
は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を含む磁界発生装置を組み立て
る第１工程、および組み立てられた磁界発生装置全体を
４０℃以上７０℃以下で加温する第２工程を備える。請
求項８に記載の磁界発生装置の製造方法は、Ｒ−Ｆｅ−
Ｂ系磁石を含む磁石を板状継鉄に固定し磁極ユニットを
組み立てる第１工程、組み立てられた磁極ユニットを４
０℃以上７０℃以下で加温する第２工程、および加温さ
れた磁極ユニットを支持継鉄に固定する第３工程を備え
る。

【０００８】請求項９に記載の磁界発生装置の製造方法
は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を含む磁石を形成する第１工
程、磁石を４０℃以上７０℃以下で加温する第２工程、
加温された磁石を着磁する第３工程、および着磁された
磁石を板状継鉄に固定する第４工程を備える。請求項１
０に記載の磁界発生装置の製造方法は、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系
磁石を含む磁石を形成する第１工程、磁石を９９．９％
をこえる着磁率で着磁する第２工程、着磁された磁石を
８０％以上９９．９％以下の着磁率に減磁させる第３工
程、および減磁された磁石を板状継鉄に固定する第４工
程を備える。

【０００９】請求項１に記載の磁界発生装置では、Ｒ−
Ｆｅ−Ｂ系磁石（Ｒはイットリウム（Ｙ）を含む希土類
元素、Ｆｅは鉄、Ｂはホウ素）の最終的な着磁率を８０
％以上９９．９％以下に抑制することによって、固有保
磁力を損なわずに組み立てられた磁界発生装置の経時的
なあるいは温度上昇等の環境要因による減磁を抑制でき
る。したがって、磁界発生装置の輸送後における磁界強
度の低下および磁界均一度の悪化を抑制でき、磁界発生
装置は設置場所に到着した時点で高い磁界均一度を保つ
ことができる。

【００１０】なお、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の最終的な着磁
率が８０％未満であれば、当該磁石の磁気特性を十分に
生かすことができず、磁石使用量が多くなり効率が悪く
なる。一方、その最終的な着磁率が９９．９％を超えた
状態で当該磁石を使用すると、輸送時の温度変化等によ
って当該磁石の減磁が大きくなってしまう。

【００１１】一般に、漏洩磁束防止用の第２磁石を設け
ることによって、漏洩磁束を少なくすることはできるが
その反面、主磁石である第１磁石を減磁させ易くなる。
請求項２に記載の磁界発生装置では、第１磁石に含まれ
るＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の着磁率を予め抑えておくことに
よって、漏洩磁束防止用の第２磁石をさらに設けても第
１磁石は第２磁石の影響をさほど受けず、磁界発生装置
の磁界強度の変化および磁界均一度の悪化を抑制でき
る。また、漏洩磁束防止用の第２磁石を組み付けてから
磁界発生装置に加温処理を施せば、その後の磁界強度の
変化や磁界均一度の悪化を一層抑制できる。

【００１２】Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は、コバルト（Ｃｏ）
やディスプロシウム（Ｄｙ）を含まないと固有保磁力が
小さくなり熱減磁が発生しやすく逆磁界に対して弱くな
り、それぞれの場合磁界強度や磁界均一度が変化しやす
くなる。しかし、請求項３に記載の磁界発生装置では、
予めＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の最終的な着磁率を抑えておく
ことによって、高価な元素であるＣｏやＤｙを含まない
磁石を用いても磁界強度の変化および磁界均一度の悪化
を抑制できる。なお、請求項３において「実質的に含ま
ない」とは、重量比率で０．１ｗｔ％以下であることを
いう。

【００１３】請求項４に記載の磁界発生装置では、磁界
強度の変化や磁界均一度の悪化を抑制できるので、誤差
が１００ｐｐｍ以内という高精度の磁界強度が必要とさ
れる場合であっても、磁界強度の誤差を上述の範囲内に
抑えやすい。

【００１４】たとえば空調を行っていないコンテナで磁
界発生装置を輸送する場合には、コンテナ内の温度が７
０℃前後まで上昇する場合もあるため、磁界強度の変化
および磁界均一度の悪化を招き易い。請求項５に記載の
磁界発生装置では、このようなコンテナによって輸送さ
れる場合であっても磁界強度の変化および磁界均一度の
悪化を抑制できる。

【００１５】減磁は％単位で発生するので磁界強度が大
きいほど磁界強度の変化量は大きくなる。したがって、
均一磁界空間の磁界強度がたとえば０．２５Ｔ以上と大
きい場合には、磁界強度の変化量も大きくなる。請求項
６に記載の磁界発生装置では、このように磁界強度が大
きい場合であっても、磁界強度の変化を抑制できる。
「均一磁界空間」とは、磁界強度の差が１００ｐｐｍ以
内である磁界空間をいう。

【００１６】請求項７に記載の磁界発生装置の製造方法
では、着磁率が９９．９％をこえる磁石を使用して磁界
発生装置を組み立てた後に磁界発生装置全体を加温する
ことによって、磁界発生装置に含まれる磁石を予め減磁
し着磁率を抑えておく。これによって、たとえば温度上
昇等の環境要因の変化があっても磁界発生装置によって
発生する磁界が長時間にわたって安定し、磁界発生装置
の輸送後における磁界強度の低下および磁界均一度の悪
化を抑制でき、磁界発生装置は設置場所に到着した時点
で高い磁界精度を保つことができる。

【００１７】請求項８に記載の磁界発生装置の製造方法
では、磁極ユニットの組立後に磁極ユニット全体を加温
することによって、磁極ユニットに含まれる磁石を予め
減磁し着磁率を抑えておく。この磁極ユニットを用いて
組み立てられた磁界発生装置では、磁界が長時間にわた
って安定し、磁界発生装置の輸送後における磁界強度の
低下および磁界均一度の悪化を抑制できる。また、磁界
発生装置全体を加温する場合より加温スペースが狭くて
足りる。

【００１８】請求項９に記載の磁界発生装置の製造方法
では、磁石の段階で加温してから着磁することによって
磁石の着磁率を抑えておく。この磁石を用いて組み立て
られた磁界発生装置では、磁界が長時間にわたって安定
し、磁界発生装置の輸送後における磁界強度の低下およ
び磁界均一度の悪化を抑制できる。また、磁界発生装置
全体や磁極ユニットを加温する場合より、加温スペース
が狭くてもよく、小型の加温装置を用いることができ
る。

【００１９】請求項１０に記載の磁界発生装置の製造方
法では、磁石を９９．９％をこえる着磁率で着磁してか
ら減磁することによって磁石の着磁率を抑えておく。こ
の磁石を用いて組み立てられた磁界発生装置では、磁界
が長時間にわたって安定し、磁界発生装置の輸送後にお
ける磁界強度の低下および磁界均一度の悪化を抑制でき
る。また、磁石の状態で処理できるので作業効率がよ
い。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態について説明する。図１および図２を参照し
て、この発明の一実施形態のＭＲＩ用磁界発生装置１０
は、オープンタイプのＭＲＩ用磁界発生装置であり、空
隙を形成して対向配置される一対の磁極ユニット１１ａ
および１１ｂを含む。

【００２１】磁極ユニット１１ａおよび１１ｂは、それ
ぞれ板状継鉄１２ａおよび１２ｂを含む。一対の板状継
鉄１２ａおよび１２ｂのそれぞれの対向面側には永久磁
石群１４ａおよび１４ｂが配置され、永久磁石群１４ａ
および１４ｂのそれぞれの対向面側には磁極板１６ａお
よび１６ｂが固着される。

【００２２】永久磁石群１４ａおよび１４ｂは、図３か
らわかるように、直方体状の複数の永久磁石１８を含
む。永久磁石１８には、たとえばＮＥＯＭＡＸ−４７
（住友特殊金属株式会社製）等のＣｏおよび／またはＤ
ｙが実質的に含まれていない高磁束密度タイプのＲ−Ｆ
ｅ−Ｂ系磁石が用いられ、たとえば常温における着磁率
は８０％以上９９．９％以下に設定される。一例とし
て、永久磁石１８は、着磁率１００％のときの磁束密度
が０．３８２４Ｔの磁石であれば、磁束密度が０．３８
２０Ｔとなるよう着磁される。永久磁石１８は図示しな
い磁石単体を組み立てることによって得られる。

【００２３】磁極板１６ａは、永久磁石群１４ａ上に配
置されるたとえば鉄からなる円板状のベースプレート２
０を含む。ベースプレート２０上には、うず電流の発生
を防止するための珪素鋼板２２が形成される。珪素鋼板
２２は、ベースプレート２０上に接着剤で固定される。
ベースプレート２０の周縁部には、たとえば鉄からなり
周縁部の磁界強度を上げ、均一磁界を得るための環状突
起２４が形成される。環状突起２４は複数の環状突起片
２６を含み、各環状突起片２６を珪素鋼板２２の周縁部
に固定することによって環状突起２４が形成される。

【００２４】各環状突起２４の外側面には、漏洩磁束防
止用の永久磁石２８が設けられる。永久磁石２８には、
ＮＥＯＭＡＸ−３９ＳＨ（住友特殊金属株式会社製）等
の高保磁力タイプのＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が用いられ、た
とえば常温における着磁率は８０％以上９９．９％以下
に設定される。一例として、永久磁石２８は、着磁率１
００％のときの磁束密度が０．３８２４Ｔの磁石であれ
ば、磁束密度が０．３８２０Ｔとなるよう着磁される。
永久磁石２８は図示しない磁石単体を組み立てることに
よって得られる。

【００２５】永久磁石２８によって磁束を磁極板１６
ａ、１６ｂ間に誘導し漏れ磁束を少なくできる。永久磁
石２８の底部から磁束が漏洩しないように、永久磁石２
８の底部が永久磁石群１４ａに略当接（５ｍｍ以下に近
接）するまで、永久磁石２８の下部が延びていることが
望ましい。このように永久磁石２８と永久磁石群１４ａ
とが近接する場合には減磁が発生しやすい。磁極板１６
ｂについても同様である。

【００２６】図２に示すように、下側の磁極板１６ａに
おける永久磁石２８の磁化方向Ａ１は永久磁石群１４ａ
の各永久磁石１８の磁化方向Ｂ１とは異なり内向きとな
る。その永久磁石２８の磁化角度θ１は永久磁石群１４
ａの主面３０ａ（水平方向）に対して永久磁石２８の磁
化方向Ａ１がなす角度を示す。上側の磁極板１６ｂにお
ける永久磁石２８の磁化方向Ａ２は永久磁石群１４ｂの
各永久磁石１８の磁化方向Ｂ２とは異なり外向きとな
る。その永久磁石２８の磁化角度θ２は永久磁石群１４
ｂの主面３０ｂ（水平方向）に対して永久磁石２８の磁
化方向Ａ２がなす角度を示す。

【００２７】また、板状継鉄１２ａおよび１２ｂには、
それぞれ複数の貫通孔３２ａおよび３２ｂが形成され、
永久磁石群１４ａおよび１４ｂには、それぞれ貫通孔３
２ａおよび３２ｂに対応する位置に貫通孔３４ａおよび
３４ｂが形成される。さらに、磁極板１６ａおよび１６
ｂの各ベースプレート２０には、それぞれ貫通孔３４ａ
および３４ｂに対応する位置にねじ孔３６ａおよび３６
ｂが形成される。

【００２８】そして、磁極板固定用の固定ボルト３８ａ
が、貫通孔３２ａおよび３４ａに挿通され、すなわち板
状継鉄１２ａおよび永久磁石群１４ａを貫通して、ねじ
孔３６ａに螺入されることによって、磁極板１６ａが永
久磁石群１４ａの主面に固定される。同様に、磁極板固
定用の固定ボルト３８ｂが、貫通孔３２ｂおよび３４ｂ
に挿通され、すなわち板状継鉄１２ｂおよび永久磁石群
１４ｂを貫通して、ねじ孔３６ｂに螺入されることによ
って、磁極板１６ｂが永久磁石群１４ｂの主面に固定さ
れる。

【００２９】板状継鉄１２ａおよび１２ｂは一枚の板状
の支持継鉄４０によって磁気的に結合される。すなわ
ち、支持継鉄４０の下端面に板状継鉄１２ａの一端縁側
上面が、支持継鉄４０の上端面が板状継鉄１２ｂの一端
縁側下面にそれぞれ位置するように、支持継鉄４０が板
状継鉄１２ａおよび１２ｂに接続される。したがって、
板状継鉄１２ａおよび１２ｂと支持継鉄４０とは、その
接続部が略９０度の角度を有し側面視コ字状になるよう
に接続される。

【００３０】図１を参照して、板状継鉄１２ａと支持継
鉄４０との接続部内面側のうち永久磁石群１４ａから最
も遠い位置（この実施の形態では板状継鉄１２ａと支持
継鉄４０との接続部内面側の両端）に、それぞれ補強部
材４２が形成される。同様に、板状継鉄１２ｂと支持継
鉄４０との接続部内面側のうち永久磁石群１４ｂから最
も遠い位置（この実施の形態では板状継鉄１２ｂと支持
継鉄４０との接続部内面側の両端）に、それぞれ補強部
材４２が形成される。したがって、補強部材４２によっ
て、板状継鉄１２ａと支持継鉄４０とが、板状継鉄１２
ｂと支持継鉄４０とがそれぞれより強く固定される。

【００３１】また、板状継鉄１２ａの下面には、４つの
脚部４４が取り付けられる。このような磁界発生装置１
０では、均一磁界空間Ｆ（図２参照）においてたとえば
０．２５Ｔ以上の磁界強度が要求される。

【００３２】ついで、磁界発生装置１０の製造方法につ
いて説明する。なお、主磁石である永久磁石１８および
漏洩磁束防止用磁石である永久磁石２８は、たとえば図
４に示すような着磁装置５０を用いて着磁あるいは減磁
される。着磁装置５０は着磁コイル５２を含み、載置台
５４上に配置された永久磁石１８または２８が着磁コイ
ル５２内に挿入される。着磁コイル５２には切り替えス
イッチ５６を介して着磁電源５８が接続される。したが
って、着磁装置５０は、切り替えスイッチ５６の動作に
よって着磁と減磁とを切り替えることができる。

【００３３】また、永久磁石１８および２８は、たとえ
ば図５に示す加温装置６０を用いて加温される。加温装
置６０は、加温槽６２を含み、加温槽６２内の上部およ
び下部にはそれぞれヒータ６４が設けられる。ヒータ６
４は温度制御装置６６によって制御される。また、永久
磁石１８および２８は加温槽６２の入口から出口までコ
ンベア６８によって搬送される。永久磁石１８（２８）
は加温槽６２内で所定温度まで昇温される。

【００３４】（製造方法１）磁界発生装置１０全体を加
温する場合について説明する。まず、磁界発生装置１０
全体を組み立てる。このとき、永久磁石１８および２８
はたとえば図４に示す着磁装置５０を用いて９９．９％
をこえる着磁率で着磁されている。ここで、「着磁率が
９９．９％をこえる着磁」とは、磁化が略飽和した状態
をいい、通常、磁石の保磁力の３倍以上の磁界を印加し
たときにこの状態になる。

【００３５】そして、磁界発生装置１０を収容できる部
屋をヒータによって全体が均一の温度になるように暖
め、その部屋に磁界発生装置１０を収容して加温し減磁
する。磁界発生装置１０はたとえば４０℃以上７０℃以
下の所望の温度に加温される。この温度範囲であれば、
永久磁石１８や２８の常温における着磁率を８０％以上
９９．９％以下に設定でき、所望の着磁率に応じて温度
が設定される。その後、最終磁界調整を行う。

【００３６】この製造方法では、磁界発生装置１０全体
を組み立ててから加温処理して永久磁石１８，２８の着
磁率を８０％以上９９．９％以下に抑えることによっ
て、その後における経時的なあるいは温度上昇による減
磁を少なくでき、磁界発生装置１０の輸送後における磁
界強度の低下および磁界均一度の悪化を抑制できる。

【００３７】特に、漏洩磁束防止用の永久磁石２８は主
磁石である永久磁石１８を減磁させやすいが、この方法
によれば、永久磁石１８および２８を含む磁界発生装置
１０を加温して永久磁石１８および２８を減磁した後に
最終磁界調整するので、その後における磁界均一度の劣
化が少なく、漏洩磁束防止用の永久磁石２８による影響
をも抑制できる。

【００３８】したがって、磁界発生装置１０は搬送中に
高い温度になったとしても設置場所に到着した時点で高
い磁界均一度を保つことができる。なお、磁界発生装置
１０を加温するには、板状継鉄１２ａおよび１２ｂ等に
ヒータを埋め込んでおき、これによって磁界発生装置１
０を内部から昇温させてもよい。この場合には、磁界発
生装置１０全体をスポンジ等の断熱材で覆うことが好ま
しい。

【００３９】（製造方法２）磁極ユニット１１ａを加温
する場合について説明する。まず、磁極ユニット１１ａ
を組み立てる。このとき、永久磁石１８および２８はた
とえば図４に示す着磁装置５０を用いて９９．９％をこ
える着磁率で着磁されている。

【００４０】そして、磁極ユニット１１ａを収容できる
部屋をヒータによって全体が均一になるように暖め、そ
の部屋に磁極ユニット１１ａを入れて加温し減磁する。
磁極ユニット１１ａは、先の製造方法１と同様に所望の
着磁率（８０％以上９９．９％以下から選択）に応じ
て、たとえば４０℃以上７０℃以下の温度に加温され
る。磁極ユニット１１ｂについても同様に処理する。そ
の後、磁極ユニット１１ａ，１１ｂを支持継鉄４０に固
定して磁界発生装置１０を得た後、工場出荷前に最終的
に磁界均一度の調整を行う。

【００４１】この製造方法では、組み立てられた磁極ユ
ニット１１ａ，１１ｂを加温処理することによって、磁
極ユニット１１ａ，１１ｂを用いた磁界発生装置の輸送
後における磁界強度の低下および磁界均一度の悪化を抑
制できる。特に、漏洩磁束防止用の永久磁石２８は主磁
石である永久磁石１８に影響を与えやすいが、この方法
によれば、永久磁石１８および２８を含む磁極ユニット
を加温して永久磁石１８および２８を減磁した後に最終
磁界調整するので、その後における磁界均一度の劣化が
少なく、漏洩磁束防止用の永久磁石２８による影響をも
抑制できる。また、磁界発生装置１０全体を組み立てて
から加温する場合と比べて加温スペースが狭くてもよ
い。

【００４２】（製造方法３）永久磁石１８を組み立て、
昇温したあとで着磁する場合について説明する。この場
合、永久磁石１８を組み立てた後、板状継鉄１２ａ，１
２ｂに接着する前に以下の工程を行う。

【００４３】まず、永久磁石１８をたとえば図５に示す
加温装置６０の加温槽６２内に入れ、永久磁石１８全体
が均一にたとえば６０℃になるまで加温する。なお、永
久磁石１８は、たとえば４０℃以上７０℃以下の所望の
温度で加温され得る。加温された永久磁石１８を加温槽
６２から取りだし、たとえば図４に示す着磁装置５０で
永久磁石１８に対して瞬間的に高い磁界（３Ｔ以上）を
印加し永久磁石１８を８０％以上９９．９％以下の着磁
率で着磁する。高温時には低温時に比べて着磁率が低下
するので、永久磁石１８を高温にした状態で着磁するこ
とは、結果的に、永久磁石１８を着磁後に熱減磁する
（後述の製造方法５参照）のと同様になる。永久磁石２
８についても同様に処理される。

【００４４】その後、永久磁石１８および２８を板状継
鉄１２ａ，１２ｂに固定し、磁界発生装置１０を組み立
てる。この製造方法によって得られた永久磁石１８およ
び２８を用いた磁界発生装置１０では、輸送後における
磁界強度の低下および磁界均一度の悪化を抑制できる。
また、磁界発生装置１０全体や磁極ユニット１１ａ，１
１ｂを加温する場合より、加温スペースが狭くてもよ
く、小型の加温装置６０を用いることができる。なお、
永久磁石は一旦着磁すると磁力が働き吸引力や反発力が
作用するので、加温した永久磁石を板状継鉄１２ａ，１
２ｂに固定する分だけ順次着磁して使用することが、安
全面から好ましい。

【００４５】（製造方法４）永久磁石１８を組み立て、
着磁したあとで逆磁界を印加して減磁する場合について
説明する。この場合、永久磁石１８を組み立てた後、板
状継鉄１２ａ，１２ｂに接着する前に以下の工程を行
う。

【００４６】まず、永久磁石１８に対して瞬間的に高い
磁界（３Ｔ以上）を印加し９９．９％をこえる着磁率で
着磁した後、着磁された永久磁石１８に対して逆磁界
（０．０１Ｔ〜２Ｔ）を印加して減磁させ、着磁率を８
０％以上９９．９％以下に抑える。永久磁石１８の着磁
および減磁は、たとえば図４に示す着磁装置５０を用い
て行われる。永久磁石２８についても同様に処理され
る。

【００４７】その後、永久磁石１８および２８を板状継
鉄１２ａ，１２ｂに固定し、磁界発生装置１０を組み立
てる。この製造方法によって得られた永久磁石１８およ
び２８を用いた磁界発生装置１０では、輸送後における
磁界強度の低下および磁界均一度の悪化を抑制できる。
また、この方法によれば、加温による減磁ではないの
で、時間が短くて済み、作業効率がよい。

【００４８】（製造方法５）永久磁石１８を組み立て、
着磁したあとで熱減磁する場合について説明する。この
場合、永久磁石１８を組み立てた後、板状継鉄１２ａ，
１２ｂに接着する前に以下の工程を行う。

【００４９】まず、たとえば図４に示す着磁装置５０を
用いて永久磁石１８に対して瞬間的に高い磁界（３Ｔ以
上）を印加して９９．９％をこえる着磁率で着磁する。
着磁された永久磁石１８をヒータが設置された炉内（４
０℃〜７０℃）内に収容して熱減磁させ、着磁率を８０
％以上９９．９％以下に抑える。永久磁石２８について
も同様に処理される。

【００５０】永久磁石１８および２８を板状継鉄１２
ａ，１２ｂに固定し、磁界発生装置１０を組み立てる。
この製造方法によって得られた永久磁石１８および２８
を用いた磁界発生装置１０では、輸送後における磁界強
度の低下および磁界均一度の悪化を抑制できる。

【００５１】なお、上述の製造方法以外の方法として
は、永久磁石を本来の着磁方向とは逆方向にわずかに着
磁した後に本着磁し所望の着磁率を得るようにしてもよ
い。この場合には、逆方向の着磁率が大きいほどその後
の正方向の着磁磁界を大きくしなければならない。ま
た、減磁の方法としては、磁界発生装置１０全体あるい
は磁極ユニット１１ａ，１１ｂ全体に対して、逆磁界減
磁を施すようにしてもよい。

【００５２】因みに、図６を参照して、永久磁石に関す
る一実験例について説明する。ここでは、永久磁石とし
てＮＥＯＭＡＸ−４７を用い、永久磁石を加温処理（１
００％着磁した後５０℃で２４時間維持）した場合と加
温処理しない場合とについて、磁界強度の経時変化を比
較した。

【００５３】加温処理した永久磁石の着磁率は９９％、
加温処理しない永久磁石の着磁率は１００％に設定され
た。そして、実験中は、永久磁石には逆磁界なしで温度
が３２℃に保たれた。図６からわかるように、加温処理
した場合は加温処理しない場合より磁界強度の変化率を
大幅に小さくできる。

【００５４】つぎに、図７を参照して、他の実験例につ
いて説明する。ここでは、永久磁石としてＮＥＯＭＡＸ
−４７を用い、永久磁石を５５℃加温処理した場合と、
逆磁界減磁処理した場合と、加温処理および逆磁界減磁
処理のいずれも行わない場合とについて、温度上昇に対
する磁界強度の変化を比較した。

【００５５】「５５℃加温処理」は、永久磁石を１００
％着磁した後５５℃で２時間保ち着磁率を９９．９％と
した。「逆磁界減磁処理」は、永久磁石を１００％着磁
した後、表面磁界強度が５５℃加温処理の場合と同等に
なるように逆磁界を上げながら減磁した。

【００５６】図７からわかるように、５５℃加温処理し
た場合および逆磁界減磁処理した場合は、これらの処理
をしない場合より、温度上昇に対する磁界強度変化率が
大幅に小さくなる。さらに、５５℃加温処理した場合は
逆磁界減磁処理した場合より、温度上昇に対する磁界強
度変化率が小さくなる。これは、加温処理は永久磁石全
体に対して均一に作用するが、逆磁界減磁処理は逆磁界
による減磁を永久磁石に対して均一に作用させにくいか
らである。

【００５７】図６および図７の結果より、加温処理ある
いは逆磁界減磁処理した永久磁石を主磁石および／また
は漏洩磁束防止用磁石として用いれば、主磁石や漏洩磁
束防止用磁石の経時変化あるいは温度上昇による減磁を
抑制でき、磁界発生装置を組み立てた後の磁界強度の変
化や磁界均一度の低下を抑制できる。

【００５８】さらに、図８に磁界発生装置の磁束分布を
示す。図８（ａ）は、漏洩磁束防止用磁石を有する磁界
発生装置の磁束分布を示し、図８（ｂ）は、漏洩磁束防
止用磁石がない磁界発生装置の磁束分布を示す。なお、
図８（ａ）の場合の中心磁界強度は０．２６２Ｔ、図８
（ｂ）の場合の中心磁界強度は０．２１５Ｔであった。

【００５９】図８（ａ）と（ｂ）とを比較してわかるよ
うに、漏洩磁束防止用磁石を用いた場合には、磁束を磁
極板間に誘導する一方、漏洩磁束防止用磁石の外側の磁
束が疎になる。言い換えれば、漏洩磁束防止用磁石と永
久磁石群とは互いに反発しあって減磁しやすい状態にあ
るといえる。したがって、漏洩磁束防止用磁石を用いた
磁界発生装置では、温度が上昇することによって磁界強
度やその分布がより変化しやすくなる。したがって、漏
洩磁束防止用磁石を用いた磁界発生装置にこの発明を適
用すれば、磁界均一度の劣化を抑制でき効果的である。

【００６０】また、永久磁石１８や２８に用いられるＲ
−Ｆｅ−Ｂ系磁石は、フェライト磁石やＳｍ−Ｃｏ磁石
に比べて比較的低温で熱減磁が発生しやすいが、上述の
実施形態のようにＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の着磁率を予め抑
えておくことによって熱減磁を抑制できる。

【００６１】永久磁石１８に高い残留磁束密度が要求さ
れる場合には上述のようにＣｏを実質的に含まない三元
系Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が使用される。この場合には、Ｃ
ｏを含む永久磁石に比べて熱減磁が大きくなるので、上
述の実施形態を採用する効果が大きい。さらにＤｙを実
質的に含んでいない磁石を用いる場合にも、上述の実施
形態を採用する効果は大きい。

【００６２】また、磁界強度の変化や磁界均一度の悪化
を抑制できるので、空隙において、均一磁界空間Ｆすな
わち磁界強度の誤差が１００ｐｐｍ以内の磁界空間が必
要とされる場合であっても、磁界強度の誤差を上述の範
囲内に抑えやすい。さらに、たとえば空調が十分でない
コンテナによって磁界発生装置が輸送される場合であっ
ても、磁界強度の変化および磁界均一度の悪化を抑制で
きる。また、均一磁界空間Ｆの磁界強度がたとえば０．
２５Ｔ以上と大きく変化量が大きくなりやすい場合であ
っても、磁界強度の変化を抑制できる。

【００６３】

【発明の効果】この発明によれば、組み立てられた磁界
発生装置の経時的なあるいは温度上昇等の環境要因によ
る減磁を抑制できる。したがって、磁界発生装置の輸送
後における磁界強度の低下および磁界均一度の悪化を抑
制でき、磁界発生装置は設置場所に到着した時点で高い
磁界均一度を保つことができる。

【００６４】また、磁界発生装置の組立後に磁界発生装
置全体を加温しておけば、温度上昇等の環境要因の変化
があっても磁界発生装置によって発生する磁界が長時間
にわたって安定し、磁界発生装置の輸送後における磁界
強度の低下および磁界均一度の悪化を抑制できる。磁極
ユニットを組み立てた後に加温する場合も同様に、磁界
発生装置の輸送後における磁界強度の低下および磁界均
一度の悪化を抑制できる。

【００６５】さらに、磁石の段階で加温してから着磁す
る場合も同様に、磁界発生装置の輸送後における磁界強
度の低下および磁界均一度の悪化を抑制でき、また、加
温処理には小型の加温装置を用いることができる。ま
た、磁石を着磁してから減磁する場合も同様に、磁界発
生装置の輸送後における磁界強度の低下および磁界均一
度の悪化を抑制でき、さらに、磁石の状態で処理できる
ので作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】図１の実施形態の要部を示す図解図である。

【図３】この発明に用いられる永久磁石群の一例を示す
斜視図である。

【図４】この発明に用いられる着磁装置の一例を示す図
解図である。

【図５】この発明に用いられる加温装置の一例を示す図
解図である。

【図６】永久磁石の磁界強度の経時変化を示すグラフで
ある。

【図７】永久磁石の磁界強度の温度上昇による変化を示
すグラフである。

【図８】（ａ）は漏洩磁束防止用磁石を有する磁界発生
装置の磁束分布、（ｂ）は漏洩磁束防止用磁石のない磁
界発生装置の磁束分布を示す。

【符号の説明】

１０ 磁界発生装置 １１ａ，１１ｂ 磁極ユニット １２ａ，１２ｂ 板状継鉄 １４ａ，１４ｂ 永久磁石群 １６ａ，１６ｂ 磁極板 １８，２８ 永久磁石 ２４ 環状突起 ４０ 支持継鉄 ５０ 着磁装置 ６０ 加温装置 Ｆ 均一磁界空間

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空隙を形成して対向配置されかつＲ−Ｆ
   ｅ−Ｂ系磁石を含む一対の第１磁石、および前記一対の
   第１磁石を支持する継鉄を備え、 前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の着磁率が８０％以上９９．９
   ％以下である、磁界発生装置。
2. 【請求項２】 前記一対の第１磁石の対向面側に設けら
   れる磁極板をさらに備え、 前記磁極板は、環状突起と前記環状突起の外側面に設け
   られた漏洩磁束防止用の第２磁石とを含む、請求項１に
   記載の磁界発生装置。
3. 【請求項３】 前記Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は、Ｃｏおよび
   ／またはＤｙを実質的に含まない、請求項１または２に
   記載の磁界発生装置。
4. 【請求項４】 必要とされる磁界強度の均一度が１００
   ｐｐｍ以内である、請求項１から３のいずれかに記載の
   磁界発生装置。
5. 【請求項５】 コンテナで輸送される、請求項１から４
   のいずれかに記載の磁界発生装置。
6. 【請求項６】 均一磁界空間において０．２５Ｔ以上の
   磁界強度を有する、請求項１から５のいずれかに記載の
   磁界発生装置。
7. 【請求項７】 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を含む磁界発生装置
   を組み立てる第１工程、および組み立てられた前記磁界
   発生装置全体を４０℃以上７０℃以下で加温する第２工
   程を備える、磁界発生装置の製造方法。
8. 【請求項８】 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を含む磁石を板状継
   鉄に固定し磁極ユニットを組み立てる第１工程、 組み立てられた前記磁極ユニットを４０℃以上７０℃以
   下で加温する第２工程、および加温された前記磁極ユニ
   ットを支持継鉄に固定する第３工程を備える、磁界発生
   装置の製造方法。
9. 【請求項９】 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を含む磁石を形成す
   る第１工程、 前記磁石を４０℃以上７０℃以下で加温する第２工程、 加温された前記磁石を着磁する第３工程、および着磁さ
   れた前記磁石を板状継鉄に固定する第４工程を備える、
   磁界発生装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石を含む磁石を形成
    する第１工程、 前記磁石を９９．９％をこえる着磁率で着磁する第２工
    程、 着磁された前記磁石を８０％以上９９．９％以下の着磁
    率に減磁させる第３工程、および減磁された前記磁石を
    板状継鉄に固定する第４工程を備える、磁界発生装置の
    製造方法。