JP2006170951A - 磁気測定装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】試料の表面での磁気測定が可能な磁気測定装置およびその方法を提供する。
【解決手段】磁気測定装置は、磁石４００を挟み込む磁性材料からなる第１挟持部１１０および第２挟持部１２０と、磁性材料からなり第１挟持部１１０と第２挟持部１２０とを連結する連結部１３０と、第１挟持部１１０に設けられる測定子１４０と、を有する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、磁気測定装置およびその方法に関する。

従来、試料表面における磁気測定技術として、測定子を試料表面に沿って移動しつつ磁気測定する方法が知られている。たとえば、特許文献１には、測定子として磁性探針を有し、磁性探針を試料表面に沿って移動する表面磁気検出装置が記載されている。
特開２００１−３５４１７７号公報

しかしながら、試料として磁石を用い、磁石を評価するための磁気測定技術としては、磁石全体での磁力が主に測定の対象であり、磁石の表面における磁力分布（たとえば、磁束密度分布、磁界の強さの分布）の測定方法は明確に定まっているわけではない。

有限の大きさを持つ磁石では、一様に着磁した磁石であっても、磁石の角部の効果によって、中央部の磁力が弱く、中央部から角部（端縁部）に近づくにつれて磁力が極大値を持つといった分布を持つ。したがって、上記公報に記載の表面磁気検出装置のように、そのまま測定子を磁石表面に沿って移動して磁気測定しても、正確に磁石表面における着磁の一様性などの特性を評価することが難しい。また、上記の磁石の角部の効果により、測定子の位置ずれに応じて測定値が大きく変化してしまい、磁石の特性を評価することが困難となる場合もある。

本発明は、以上の問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、磁石など磁気を帯びた試料の角部の効果を低減した状態で、試料の表面での磁気測定が可能な磁気測定装置およびその方法を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

本発明の磁気測定装置は、磁気を帯びた試料を挟み込み、磁性材料からなる第１および第２挟持部と、磁性材料からなり、前記第１挟持部と前記第２挟持部とを連結する連結部と、前記第１および第２挟持部のうち、少なくとも前記第１挟持部に設けられる磁気測定部と、を有することを特徴とする。

本発明の磁気測定方法は、磁性材料からなる連結部によって連結され磁性材料からなる第１および第２挟持部の間に、磁気を帯びた試料を挟み込む段階と、前記第１挟持部に設けられる磁気測定部により、磁気測定する段階と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、磁石など磁気を帯びた試料を第１および第２挟持部で挟み込み、連結部で第１挟持部と前記第２挟持部とを連結することによって磁気閉回路を構成し、試料の表面近傍での磁束を整流化した上で磁気測定するので、試料の角部の効果を低減した状態で、試料の表面での磁気測定が可能となる。したがって、一様に着磁されている磁石について磁気測定する場合には、磁石の中央部および角部とも一様な測定値が得られるので、正確に磁石表面における着磁の一様性などの特性を評価することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の磁気測定装置の概要を示す斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。本実施形態の磁気測定装置１は、試料である磁石の表面での磁気測定を実行する装置である。特に、本実施の形態の磁気測定装置では、磁石の表面近傍での磁束を整流化した上で磁気測定する。なお、ここで、「磁束の整流化」とは、磁束あるいは磁力線の方向を一方向に揃えることを意味する。

図１および図２に示されるとおり、磁気測定装置１は、装置本体１００と、装置本体１００に信号線３００を通じて接続される演算部２００とを備える。

装置本体１００は、試料である磁石４００を挟み込む第１挟持部１１０および第２挟持部１２０と、第１挟持部１１０と第２挟持部１２０とを連結する連結部１３０と、第１挟持部１１０に設けられた測定子（磁気測定部）１４０と、を有する。

第１挟持部１１０、第２挟持部１２０、および連結部１３０は、それぞれ磁性材料からなり、好ましくは、強磁性体材料からなる。たとえば、第１挟持部１１０、第２挟持部１２０、および連結部１３０は、鉄、コバルト、およびニッケルからなる群が選ばれた１又は複数の元素を含有する単独金属または合金で形成される。

なお、磁石４００の装着時には、第１挟持部１１０、磁石４００、および第２挟持部１２０は、この並び順で積層され、積層の軸方向に整列される。ここで、磁石４００は、磁石４００の一方の極（たとえば、Ｓ極）に対応する面が第１挟持部１１０に向かい、前記磁石４００の他方の極（たとえば、Ｎ極）に対応する面が第２挟持部１２０に向かうように、第１挟持部１１０と第２挟持部１２０の間に装着される。

第１挟持部１１０および第２挟持部１２０の形状は、磁石４００の形状に応じて適宜に決定される。特に、第１挟持部１１０および第２挟持部１２０において、磁石４００に向かう面（以下、「磁石側端面」と称する）は、磁石４００をはみ出すことなく包含可能な大きさであることが望ましい。特に、第２挟持部１２０の磁石側端面は、磁石４００と同じ形状および大きさとすることが望ましい。

本実施の形態では、磁石４００の断面形状が矩形をしており、第１挟持部１１０および第２挟持部１２０の磁石側端面も、矩形をしている。しかしながら、本実施の形態と異なり、磁石４００の断面形状が円状であれば、第１挟持部１１０および第２挟持部１２０の磁石側端面も、円状とすることが望ましい。

第１挟持部１１０には、測定子１４０を装着するための凹部１１１が形成されている。凹部１１１は、第１挟持部１１０の磁石側端面、すなわち、磁石４００に向かう面に形成される。凹部１１１は、測定子１４０の装着位置から第１挟持部の端縁に向かって延びた溝部であることが望ましい。凹部１１１の幅および深さは、測定子１４０が磁石側端面を超えて突出しないように測定子１４０の大きさに応じて設計される。

次に、連結部１３０について説明する。本実施の形態においては、連結部１３０は、コの字型に成形されたブロック形状をしている。連結部１３０の一端は、第１挟持部１１０に接続され、連結部１３０の他端は、第２挟持部１２０に接続される。具体的には、連結部１３０は、一端が第１挟持部１１０に接続されて、第１挟持部１１０の面方向に沿って伸延し、反対方向に屈曲されて、他端が第２挟持部１２０に接続される。この結果、磁石４００、第２挟持部１２０、連結部１３０、および第１挟持部１１０の順に磁気的に連結され、再び磁石４００に戻る磁気閉回路（磁束の閉回路）が形成される。

次に、測定子１４０について説明する。図３は、第１挟持部１１０を示す斜視図であり、第１挟持部１１０の凹部１１１に測定子１４０が装着された状態を示している。測定子１４０は、磁気センサーであり、たとえば、ホール素子である。測定子１４０は、図３に示されるとおり、凹部１１１内に設けられる。そして、測定子１４０は、凹部１１１内に接着材１０９で固定される。測定子１４０は、信号線３００を介して演算部２００へ接続されている。なお、測定子１４０は、凹部１１１の出来るだけ表面近くに埋め込み、接着材１０９で固定することが望ましい。

次に、演算部２００について説明する。演算部２００は、測定子１４０で検出された電圧信号を適宜に増幅し、変換することによって、磁界の強さＨ（単位：Ａ／ｍ）や磁束密度Ｂ（単位 Ｔ：テスラ、またはＧ：ガウス）などの測定値を算出する。算出された測定値は、適宜に記録されるとともに、表示される。演算部２００は、いわゆる磁束密度計（ガウスメータおよびテスラメータと呼ばれる）または磁力計と同様の構成を有するので、詳しい説明を省略する。

以上のように構成される本実施の形態の磁気測定装置１は、以下のような作用を有する。

図４は、本実施の形態の磁気測定装置１の装置本体１００に磁石４００を装着したときの磁力線を模式的に示す図であり、図５は、磁気測定装置１に装着する前の磁石４００における磁力線を模式的に示す図である。なお、磁力線は、磁界の力線である。具体的には、磁力線は、磁界Ｈの方向にある流線であり、磁束密度Ｂに対して同様に定義される磁束線に対応する。永久磁石の場合、磁石外では、磁力線および磁束線は、共にＮ極からＳ極へ向かうが、磁石内では、磁束線は、Ｓ極からＮ極へ向かって循環するのに対し、磁力線は、図４および図５に示されるとおり、Ｎ極からＳ極へ向かう。

図５に示されるとおり、磁石４００単独では、磁石４００の角部の効果により、磁力線の向きが揃っておらず、対応する磁束の向きも揃っていない。

一方、図４に示されるとおり、磁気測定装置１に磁石４００を装着することによって、磁石４００近傍における磁力線の向きが揃い、対応する磁束が整流化される。すなわち、磁石４００を第１挟持部１１０および第２挟持部１２０によって挟み込む構成によって、磁束が挟持部側に導かれる。図４に示される場合では、磁束は、磁石４００の表面に対して直交する方向に整流される。

そして、第１挟持部１１０の磁石側端面に測定子１４０が設けられているため、整流された磁束が測定子１４０を通過することとなる。このように、試料の磁石４００を第１挟持部１１０および第２挟持部１２０で挟み込み、連結部１３０で第１挟持部１１０と第２挟持部１２０とを連結することによって磁気閉回路を構成し、磁石表面近傍での磁束を整流化した上で磁気測定するので、磁石４００の角部の効果を低減した状態で、磁石表面での磁気測定が可能となる。したがって、一様に着磁されている磁石４００を測定する場合には、磁石４００の中央部および角部とも一様な測定値が得られるので、正確に磁石表面における着磁の一様性などの特性を評価することが可能となる。

以下に、本実施の形態の磁気測定装置１によって測定される磁石表面近傍の磁束密度を示す。また、比較のため、図６に示される比較例の磁気測定装置によって測定される磁石表面の磁束密度も示す。なお、図６に示される比較例では、測定子１４０´を磁石４００の表面に沿って移動しつつ磁気測定がなされる。

図７は、一様に着磁された磁石４００について、比較例の磁気測定装置によって測定される磁石表面の磁束密度を示している。縦軸は、磁束密度であり、横軸は、磁石表面に沿う測定子１４０の位置（センサー位置）を示している。一方、図８は、一様に着磁された磁石４００について、本実施の形態の磁気測定装置１によって測定される磁石表面の磁束密度を示している。縦軸および横軸は、図７の場合と同様である。

図７に示されるように、比較例の場合には、磁石４００の中央部の磁束密度が低く、中央部から角部（端縁部：図中に矢印で表示）に近づくにつれて、磁束密度が高くなり、極大値を持つ磁束密度分布が測定される。したがって、比較例の磁気測定装置では、磁石表面における着磁の一様性などの特性を正確に評価することが難しくなる。

一方、図８に示されるように、本実施の形態の磁気測定装置１によれば、磁石の中央部および角部とも一様な測定値が得られる。したがって、磁石表面における着磁の一様性などの特性を正確に評価することが可能となる。すなわち、本実施の形態の磁気測定装置１は、磁石の着磁状態の試験などに好適に適用することができる。また、本実施の形態の磁気測定装置１によれば、測定子１４０が固定されているので、比較例のように測定子を移動する構成と比べて、測定条件が安定し、測定の信頼性が増す。

以上のように、本実施の形態の磁気測定装置１によれば、以下の効果を奏する。

試料の磁石４００を第１および第２挟持部１２０，１２０で挟み込み、連結部１３０で第１挟持部１１０と第２挟持部１２０とを連結することによって磁気閉回路を構成し、磁石４００の表面近傍での磁束を整流化した上で磁気測定するので、磁石４００の角部の効果を低減した状態で、磁石４００の表面近傍での磁気測定が可能となる。したがって、たとえば、一様に着磁されている磁石４００について磁気測定する場合には、磁石４００の中央部および角部とも一様な測定値が得られるので、正確に磁石表面における着磁の一様性などの特性を評価することが可能となる。

また、第１挟持部１１０が、磁石４００に向かう面に凹部１１１を有し、測定子１４０が凹部１１１内に設けられるので、測定子１４０を第１挟持部１１０の表面近傍に埋め込むことができる。したがって、磁石４００の表面近傍での磁気測定が可能となり、測定の信頼性が増す。特に、測定子１４０を接着材１０９で固定するので、測定子１４０の位置ずれを防止でき、測定条件が安定する。

さらに、第１挟持部１１０および第２挟持部１２０と、連結部１３０とが、強磁性体材料からなるので、磁束の整流性が向上し、測定精度が高まる。また、装置を小型化できる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態の磁気測定装置について説明する。本実施の形態の磁気測定装置は、複数の測定子を有する。なお、複数の測定子を有すること、および複数の測定子が設けられる複数の凹部が第１挟持部に形成されていることを除いて、本実施の形態の磁気測定装置は、第１の実施の形態の磁気測定装置と同様である。したがって、第１の実施の形態と同様の構成については、繰り返しの説明を省略する。また、説明の簡便のため、第１の実施の形態と同様の部材には、同じ符号を用いて説明する。

図９は、本実施の形態の磁気測定装置１における第１挟持部１１０を示す斜視図である。図９に示されるように、第１挟持部１１０には、複数の凹部１１１a〜１１１ｉが形成されている。各凹部１１１ａ〜１１１ｉは、図９に示されるように、測定子が装着される穴部と、この穴部から第１挟持部１１０の端縁に向かって延びた溝部とを有していることが望ましい。図９に示される例では、合計９個の凹部が行列状に配列されているが、凹部１１１ａ〜１１１ｉの数および配列は、磁石４００の表面上における測定を希望する位置に応じて適宜に決定することができる。

各凹部１１１ａ〜１１１ｉ内には、それぞれ測定子１４０ａ〜１４０ｉが設けられる。なお、各測定子１４０ａ〜１４０ｉは、上述した第１の実施の形態における測定子１４０と同様である。各測定子１４０ａ〜１４０ｉは、各凹部１１１ａ〜１１１ｉ内に接着材（図中では省略）で固定される。各測定子１４０ａ〜１４０ｉには、それぞれ信号線３００ａ〜３００ｉの一端が接続される。各信号線３００ａ〜３００ｉは、各凹部１１１ａ〜１１１ｉの溝部に案内されて、最終的に、演算部２００に接続される。

以上のように、構成される第１挟持部１１０を用いて磁石表面の磁気測定が実行される。この結果、一度の測定によって、磁石表面の複数点において測定が可能である。たとえば、一度の測定によって、磁石表面の磁束密度の面内分布や磁界の強さの面内分布が得られる。

本実施の形態の磁気測定装置１によれば、上記第１の実施の形態における効果に加えて、以下の効果を奏する。

何らの移動機構を用いることなく、一度に磁石表面の複数点において測定が可能となり、磁石表面の磁束密度や磁界の強さの面内分布が得られる。しかも、第１の実施の形態と同様に、第１挟持部１１０および第２挟持部１２０を用いた磁気閉回路の効果によって、磁石４００の近傍の磁束を導き、整流した状態で磁束密度や磁界の強さの面内分布が測定できるので、たとえば磁石表面における着磁の一様性などを正確に評価することができる。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態の磁気測定装置について説明する。本実施の形態の磁気測定装置においては、連結部は、第１挟持部と第２挟持部とを複数箇所で連結する複数の連結部材を含む。具体的には、２個の連結部材が設けられる。また、本実施の形態の磁気測定装置は、試料である磁石を測定子に対して並進移動する移動治具が設けられている。

図１０は、本実施の形態の磁気測定装置の概要を示す斜視図であり、図１１は、図１０の磁気測定装置の分解斜視図である。また、図１２は、図１０のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。なお、演算部２００については、第１の実施の形態の場合と同様であるので表示を省略した。また、説明の簡便のため、第１の実施の形態と同様の部材には、同じ符号を用いて説明する。

本実施の磁気測定装置１の装置本体１００は、試料である磁石４００を挟み込む第１挟持部１１０および第２挟持部１２０を有する。

第１挟持部１１０は、磁石４００側に設けられる第１磁石側挟持部材１１２と、第１磁石側挟持部材１１２の磁石側端面の反対側の面に連結されたベース部材１１３とから構成されている。

第１磁石側挟持部材１１２には、測定子１４０を装着するための凹部１１１が形成されている。凹部１１１は、第１磁石側挟持部材１１２の磁石側端面、すなわち、磁石４００に向かう面に形成される。凹部１１１は、測定子１４０の装着位置から第１挟持部の端縁に向かって延びた溝部であることが望ましい。凹部１１１の幅および深さは、測定子１４０が磁石側端面を超えて突出しないように測定子１４０の大きさに応じて設計される。

一方、第２挟持部１２０は、図１１および図１２に示されるとおり、磁石４００側に設けられる第２磁石側挟持部１２２と、第２磁石側挟持部材１２２の磁石側端面の反対側の面に磁気的に結合する上板１２３とから構成されている。第２磁石側挟持部材１２２と上板１２３とは、物理的には分離されており、第２磁石側挟持部材１２２は、上板１２３に摺動可能に接触することが望ましい。

なお、第２挟持部の磁石側端面、すなわち、第２磁石側挟持部材１２２の磁石側端面は、磁石４００をはみ出すことなく包含可能な大きさであることが望ましく、さらに、磁束の整流化の観点からは、磁石４００と同じ形状および大きさとすることが望ましい。第１磁石側挟持部１１２は、後述するように、磁石４００の並進移動に対応して、第２磁石側挟持部１２２よりも大きく形成されているので、本実施の形態では、第１磁石側挟持部１１２と第２磁石側挟持部１２２とは、大きさが異なる。

次に、連結部１３０について説明する。本実施の形態の連結部１３０は、第１挟持部１１０と第２挟持部１２０とを複数箇所で連結する複数の連結部１３１ａ，１３１ｂを含む。具体的には、連結部１３０は、２個の第１連結部材１３１ａと第２連結部材１３１ｂを含む。第１連結部材１３１ａは、上板１２３の一側からベース部材１１３に伸延し、上板１２３とベース部材１１３とを磁気的に連結する。同様に第２連結部材１３１ｂは、上板１２３の他側からベース部材１１３に伸延し、上板１２３とベース部材１１３とを磁気的に連結する。複数の連結部材１３１ａ，１３１ｂは、対称な位置に設けられることが望ましい。

上板１２３は、第１連結部材１３１ａおよび第２連結部材１３１ｂに着脱自在に取り付けることができる。なお、上板１２３を第１連結部材１３１ａおよび第２連結部材１３１ｂ取り付けた状態で、図１２に示されるとおり、上板１２３と第２磁石側挟持部材１２２とが隣接するように、取り付け位置が設定されていることが望ましい。

次に、磁石４００を測定子１４０に対して並進移動する移動機構について説明する。

本実施の形態では、図１０〜図１２に示されるとおり、磁石４００を測定子１４０に対して並進移動する移動治具１５０が設けられている。移動治具１５０は、磁石４００を測定子１４０に対して並進移動する移動機構である。

移動治具１５０は、好ましくは、磁石４００および第２磁石側挟持部材１２２を側方（図１２の左右方向）から把持するものである。そして、図示していないスライダーなど駆動機構を移動治具１５０に接続することによって、磁石４００を並進移動することができる。この場合には、磁石と第１磁石側挟持部材１１２との間に移動治具を設ける必要がなくなり、磁石４００と測定子１４０との間の距離を短くし、測定精度を高めることが可能となる。ここで、移動治具１５０は、磁界へ与える影響を少なくする見地から、アルミニウム、銅、および樹脂などの非磁性体材料で作製されていることが望ましい。

以上のように構成される本実施の形態の磁気測定装置１は、以下のような作用を有する。

第１連結部材１３１ａおよび第２連結部材１３１ｂは、第１挟持部１１０と第２挟持部１２０とを複数箇所で連結する。この結果、磁石４００、第２磁石側挟持部１２２、上板１２３、第１連結部材１３１ａ、ベース部材１１３、および第１磁石側挟持部１１２の順に磁気的に連結され、再び磁石４００に戻る第１磁気閉回路と、第２磁石側挟持部１２２、上板１２３、第２連結部材１３１ｂ、ベース部材１１３、および第１磁石側挟持部１１２の順に磁気的に連結され、再び磁石４００に戻る第２磁気閉回路と、が形成される。したがって、１つの連結部材を用いて第１挟持部１１０と第２挟持部１２０とを連結する場合と比べて、全体として、磁路、すなわち、磁束の通る面積が増加する。

また、磁石４００を測定子１４０に対して並進移動する移動治具１５０が設けられているので、磁石４００を測定子１４０に対して移動させ、磁気測定することによって、磁石表面の複数点において測定が可能である。たとえば、磁石表面の磁束密度の面内分布が得られる。

以上のように、本実施の形態の磁気測定装置１によれば、上記第１の実施の形態における効果に加えて、以下の効果を奏する。

装置本体１００中における磁束が通る面積を大きくできるので、磁束の整流性が向上し、測定精度が増す。また、装置本体１００を小型化することができる。

また、磁石４００を第１挟持部１１０上で並進移動することができるので、一台の装置および一個の測定子により複数点の測定が可能となる。したがって、信号線３００などの配線を簡略化することができる。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態の磁気測定装置について説明する。本実施の形態の磁気測定装置においては、連結部は、４個の連結部材を含み、磁石を取り囲むように第２挟持部の端縁全域に設けられる。

図１３は、本実施の形態の磁気測定装置の概要を示す斜視図であり、図１４は、図１３の磁気測定装置の分解斜視図である。なお、連結部材が端縁全体に設けられている点を除いて、本実施の形態の磁気測定装置は、第３の実施の形態の磁気測定装置と同様である。したがって、第３の実施の形態と同様の構成については、繰り返しの説明を省略する。また、説明の簡便のため、第３の実施の形態と同様の部材には、同じ符号を用いて説明する。

本実施の形態の連結部１３０は、第１挟持部１１０と第２挟持部１２０とを複数箇所で連結する複数の連結部１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄ（第１〜第４連結部材）を含む。各連結部材１３１ａ〜１３１ｄは、磁石４００を取り囲むように、第２挟持部１２０の上板１２３の端縁全体に沿って設けられる。すなわち、上板１２３の４辺に沿って夫々において各連結部材１３１ａ〜１３１ｄが配置される。各連結部材１３１ａ〜１３１ｄは、第２挟持部１２０の上板１２３の端縁から第１挟持部のベース部材１１３に伸延し、上板１２３とベース部材１１３とを磁気的に連結する。

なお、磁石４００の搬入搬出のためには、上板１２３と第１〜第４連結部材１３１ａ〜１３１ｄとは着脱自在に取り付けられることが望ましい。なお、上板１２３を第１〜第４連結部材１３１ａ〜１３１ｄに取り付けた状態で、上板１２３と第２磁石側挟持部材１２２とが隣接するように、取り付け位置が設定されていることが望ましい。この点は、第３の実施の形態と同様である。

以上のように、連結部１３０が、磁石４００を取り囲むように第２挟持部１２０の端縁全域に設けられ、第１挟持部１１０へ伸延して、第１挟持部１１０と第２挟持部１２０とを連結することによって、磁路、すなわち、磁束の通る面積をさらに大きくすることができる。したがって、より安定して測定が可能となる。

以上のように、本実施の形態の磁気測定装置１によれば、上記第１の実施の形態における効果に加えて、以下の効果を奏する。

第２挟持部の端縁全域に連結部１３０を設けるので、装置本体１００中における磁束が通る面積を最大化できる。また、磁石４００を第１挟持部１１０上で並進移動することができるので、一台の装置により複数点の測定が可能となる。

以上のように、第１〜第４の実施の形態を例示して、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、これらの場合に限られず、当業者によって、種々の省略、追加、変形が可能であることはもちろんである。

たとえば、上記の例では、試料として磁石４００を用いる場合を説明した。本発明は、磁石４００、特に、一様に着磁された磁石４００の評価に好適に用いられるが、本発明は、この場合に限られず、磁気を帯び試料についての磁気測定に応用することができる。この場合も、磁性材料からなる連結部によって連結され磁性材料からなる第１および第２挟持部の間に、磁気を帯びた試料を挟み込む段階と、第１挟持部に設けられる磁気測定部により、磁気測定する段階と、を通じて、磁気測定するされる。

また、上記の例では、磁気測定部である測定子１４０として、半導体の電流磁気効果を利用したホール素子を採用し、磁束密度や磁界の強さを測定する場合を説明した。測定子１４０の小型化の見地からは、ホール素子を採用することが望ましいが、本発明は、この場合に限られず、種々の磁気測定に適用することができる。

磁気測定には、磁界によってコイルまたは探針に作用する力を利用して磁界の強さを測定する磁力計、電磁誘導を利用したサーチコイル、磁化特性の非直線性を利用した磁気変調（たとえば、フラックスゲート磁力計）など種々の測定方法があるが、第１挟持部と第２挟持部によって試料を挟み込むことによって磁束を導いて磁束の整流化を実行した上で、挟持部に設けられた測定子によって磁気測定することができる限り、いかなる磁気測定に対しても本発明を適用することができる。たとえば、測定子として探針、サーチコイル、またはフラックスゲート用磁界検出部を採用し、磁界の強さまたは磁束密度を測定する場合にも適用しうる。

また、上記の例では、第１挟持部１１０と第２挟持部１２０のうち、第１挟持部１１０に測定子を設ける場合を説明したが、本発明はこの場合に限られない。第２挟持部１２０にも測定子を設けてもよい。

さらに、上記の例では、第１挟持部１１０に凹部を形成し、凹部内に測定子１４０を設ける場合を説明したが、本発明はこの場合に限れない。たとえば、測定子を非磁性体の樹脂を用いてモールド成形したシート状成形物を１挟持部１１０の表面に取り付ける方法によっても、第１挟持部１１０に測定子１４０を設けることができる。

また、上記の例では、試料である磁石４００および第２磁石側挟持部材１２２を移動する場合が示されたが、本発明はこの場合に限られない。試料を測定子１４０に対して相対的に並進移動する移動機構を採用することができ、たとえば、測定子１４０が設けられた第１挟持部１１０、より具体的には、第１磁石側挟持部材１１２を移動する構成を採用することもできる。

本発明の第１の実施の形態における磁気測定装置の概要を示す斜視図である。 図１の磁気測定装置の断面図である。 図１の磁気測定装置の第１挟持部の斜視図である。 図１の磁気測定装置に磁石４００を装着したときの磁力線を模式的に示す図である。 磁気測定装置１に装着する前の磁石４００における磁力線を模式的に示す図である。 比較例の磁気測定装置を示す図である。 一様に着磁された磁石について、図６の比較例の磁気測定装置によって測定される磁石表面の磁束密度を示す図である。 一様に着磁された磁石について、図１の磁気測定装置によって測定される磁石表面の磁束密度を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における磁気測定装置に用いられる第１挟持部の斜視図である。 本発明の第３の実施の形態における磁気測定装置の概要を示す斜視図である。 図１０の磁気測定装置の分解斜視図である。 図１０の磁気測定装置の断面図である。 本発明の第４の実施の形態における磁気測定装置の概要を示す斜視図である。 図１３の磁気測定装置の分解斜視図である。

符号の説明

１ 磁気測定装置、
１００ 装置本体、
１１０ 第１挟持部、
１０９ 接着材、
１１１、１１１ａ〜１１１ｉ 凹部、
１２０ 第２挟持部、
１３０ 連結部、
１３１ａ〜１３１ｄ 連結部材、
１４０，１４０ａ〜１４０ｉ 測定子（磁気測定部）、
１５０ 移動治具（移動機構）、
２００ 演算部、
３００ 信号線、
４００ 磁石（試料）。

Claims (13)

1. 磁気を帯びた試料を挟み込み、磁性材料からなる第１および第２挟持部と、
   磁性材料からなり、前記第１挟持部と前記第２挟持部とを連結する連結部と、
   前記第１および第２挟持部のうち、少なくとも前記第１挟持部に設けられる磁気測定部と、を有することを特徴とする磁気測定装置。
2. 前記第１挟持部は、前記試料に向かう面に凹部を有し、
   前記磁気測定部は、前記凹部内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気測定装置。
3. 前記磁気測定部は、前記凹部内に接着材で固定されることを特徴とする請求項２に記載の磁気測定装置。
4. 前記第１および第２挟持部と前記連結部とは、強磁性体材料からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気測定装置。
5. 前記連結部は、前記第１挟持部と前記第２挟持部とを複数箇所で連結する複数の連結部材を含むことを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の磁気測定装置。
6. 前記連結部は、前記試料を取り囲むように前記第２挟持部の端縁全域に設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気測定装置。
7. 前記第１挟持部には、複数個の磁気測定部が配列されることを特徴とする請求項１に記載の磁気測定装置。
8. 前記試料を前記磁気測定部に対して相対的に並進移動する移動機構を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気測定装置。
9. 前記移動機構は、前記試料を並進移動する移動治具であり、前記移動治具は、非磁性体材料で作製されていることを特徴とする請求項８に記載の磁気測定装置。
10. 前記第２挟持部の前記試料に向かう面は、当該試料と同じ形状およびサイズであることを特徴とする請求項１に記載の磁気測定装置。
11. 前記試料は、磁石であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の磁気測定装置。
12. 前記磁石の一方の極に対応する面が前記第１挟持部に向かい、前記磁石の他方の極に対応する面が前記第２挟持部に向かうように、前記磁石が挟持されることを特徴とする請求項１１に記載の磁気測定装置。
13. 磁性材料からなる連結部によって連結され磁性材料からなる第１および第２挟持部の間に、磁気を帯びた試料を挟み込む段階と、
    前記第１および第２挟持部のうち、少なくとも前記第１挟持部に設けられる磁気測定部により、磁気測定する段階と、を有することを特徴とする磁気測定方法。

Images