JP2010192850A - 磁気シールド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】相対的に厚みが厚い磁性体群と相対的に厚みが薄い磁性体群を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下することを可及的に抑制できるようにする。
【解決手段】相対的に厚いシールド部材３１と相対的に薄いシールド部材３３とが接合している領域（磁気シールド装置のコーナ部）における厚みを、相対的に厚いシールド部材３１の厚みと同じにする。したがって、相対的に厚みが厚いシールド部材と相対的に厚みが薄いシールド部材とを相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下することを、重量やコストを大きく上昇させることなく可及的に抑制することができる
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気シールド装置に関し、特に、磁界をシールドするために用いて好適なものである。

ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等、例えば１［Ｔ］〜３［Ｔ］程度の強磁場を利用する電子機器は、人体や精密機器に悪影響を与える虞がある。そこで、従来から、そのような電子機器を磁気シールド装置の内部に設置し、電子機器から発生する磁界が磁気シールド装置の外部に漏洩することをシールド（低減）するようにしている。また、磁気シールド装置の近くに大電流が流れていたり、残留磁場のある磁性体があったりする場合には、そこから磁界が発生する。磁気シールド装置を用いれば、このような磁界が磁気シールド装置の内部に進入することを防止することもできる。

このような磁気シールド装置として、シールドルームの全面を磁性体の板で覆う密閉型の磁気シールド装置がある。密閉型の磁気シールド装置は、通気性が悪く、内部温度が高くなるという問題点を有する。また、密閉型の磁気シールド装置は、磁性体の板を大量に使用するため、高価なものになるという問題点を有する。また、密閉型の磁気シールド装置では、当該密閉型の磁気シールド装置が適用される部屋の全面が磁性体で覆われるために、部屋に窓を取り付けることが難しいという問題点も有する。更に、例えばＭＲＩが設置されたＭＲＩ室に密閉型の磁気シールド装置を採用すると、外部の様子を患者（被検査者）が見ることが難しいために、患者に心理的な不安を与えてしまう虞があるという問題点も有する。
そこで、特許文献１には、複数の磁性体の板を厚み方向に積層した短冊形の磁性体群を、当該磁性体の板の厚み方向で間隔を有するようにすだれ状に並べて構成された開放型の磁気シールド装置が開示されている。

特許第３６３３４７５号公報

ところで、磁界発生源（ＭＲＩ等の電子機器）の設置場所等により、磁気シールド装置における磁界は、場所によって異なる。そこで、磁界が大きい場所に設置される磁性体群の厚みを厚く、磁界が小さい場所に設置される磁性体群の厚みを薄くするようにして開放型の磁気シールド装置を構成すれば、磁気シールド装置をより安価に製造することができるので望ましい。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、磁性体群の厚みについて検討されていない。したがって、相対的に厚い磁性体群と相対的に薄い磁性体群を相互に8接合して磁気シールド装置を構成すると、同じ厚みの磁性体群を相互に接合して磁気シールド装置を構成した場合に比べ、磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下してしまう虞がある。よって、磁気シールド装置の磁気シールド性能を実用上十分なものにすることが困難になる虞があるという問題点があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、相対的に厚みが厚い磁性体群と相対的に厚みが薄い磁性体群を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下することを可及的に抑制できるようにすることを目的とする。

本発明の磁気シールド装置は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されたシールド枠体を複数有し、当該複数のシールド枠体が、前記磁性体板の厚み方向で間隔をおいて配置されている磁気シールド装置であって、前記シールド枠体は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されるシールド部材を複数有し、前記複数のシールド部材は、相対的に厚みが厚い一方の主シールド部材と、相対的に厚みが薄い他方の主シールド部材とを有し、前記一方の主シールド部材の長手方向における端部と、前記他方の主シールド部材の長手方向における端部とは、それらの板面方向が相互に平行になるように相互に接合され、前記一方の主シールド部材の長手方向における端面のうち、前記他方の主シールド部材と接合される端面には、凹凸が形成されており、前記他方の主シールド部材の厚みは一定であり、前記一方の主シールド部材と前記他方の主シールド部材とが接合されている領域の厚みは、前記一方の主シールド部材の厚みと同じであることを特徴とする。

本発明によれば、相対的に厚みが厚い一方の主シールド部材と、相対的に厚みが薄い他方の主シールド部材とが接合されている領域の厚みを、一方の主シールド部材の厚みと同じにした。したがって、相対的に厚みが厚い磁性体群と相対的に厚みが薄い磁性体群を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下することを可及的に抑制することができる。

本発明の第１の実施形態を示し、磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態を示し、第１のシールド枠体の一部分の構成の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態を示し、磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態を示し、第１のシールド枠体の一部分の構成の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態を示し、磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態を示し、第１のシールド枠体の一部分の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態を示し、相対的に厚いシールド部材と相対的に薄いシールド部材との接合部分における磁束密度の分布と、当該接合部分付近における漏れ磁場の分布を電磁場解析した結果の一例を示す図である。 本発明の実施形態を示し、相対的に厚いシールド部材と相対的に薄いシールド部材との接合部分よりも外側における磁束密度の一例を示す図である。 本発明の実施形態を示し、磁束密度の解析位置を示す図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示し、第１のシールド部材と第３のシールド部材との接合する方法の変形例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示し、第１のシールド部材と第３のシールド部材の構成の第１の変形例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示し、第１のシールド部材と第３のシールド部材の構成の第２の変形例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の変形例を示し、磁気シールド装置の変形例を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態の磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。尚、図１では、説明の都合上、シールドルーム及び磁気シールド装置を簡略化して示している。また、本実施形態では、ＭＲＩによる診断を行うためのシールドルームを例に挙げて説明する。

図１において、シールドルーム１には、ＭＲＩ２による測定を行う測定領域１ａと、ＭＲＩ２の操作等を行う操作領域１ｂとがある。測定領域１ａには、ＭＲＩ２が設置されている。ＭＲＩ２が動作すると、その中心部には、例えば１．５［Ｔ］程度の磁界が発生する。一方、操作領域１ｂには、ＭＲＩ２を操作するための装置等が設置されている。

また、測定領域１ａには、磁気シールド装置３が設置されている。磁気シールド装置３は、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅを有している。
第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅは、第１のシールド部材３１ａ〜３１ｅと、第２のシールド部材３２ａ〜３２ｅと、第３のシールド部材３３ａ〜３３ｅとを有する。
ここで、第２のシールド部材３２と、第３のシールド部材３３は同じものである。また、本実施形態では、これら第１〜第３のシールド部材３１〜３３が、全て同じ材料、同じ厚みの磁性体板（例えば電磁鋼板）を用いて形成されている場合を例に挙げて説明を行う。

図２は、第１のシールド枠体３０ａの一部分の構成の一例を示す図である。
図２において、第１のシールド枠体３０ａの一部分である第１のシールド部材３１ａは、矩形状磁性体群３１１、３１２、３１３を有している。
矩形状磁性体群３１１、３１２は、長手方向（横方向）の長さが１０００［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に２３枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。

一方、矩形状磁性体群３１３は、長手方向（横方向）の長さが８９８［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。

第１のシールド部材３１ａは、矩形状磁性体群３１１、３１２、３１３の幅方向における端面が面一となり、且つ、矩形状磁性体群３１１、３１２の長手方向の端面から矩形状磁性体群３１３の長手方向における端面までの長さが５１［ｍｍ］になるように、矩形状磁性体群３１１、３１２の間に矩形状磁性体群３１３が配置されることにより形成される。このように本実施形態では、第１のシールド部材３１ａは、その長手方向における端面のうち、第３のシールド部材３３ａと接合される端面の中央部に凹部を有する。また、図２には示していないが、第１のシールド部材３１ａは、その長手方向における端面のうち、第２のシールド部材３２ａと接合される端面の中央部にも凹部を有する。

第３のシールド部材３３ａは、長手方向（奥行方向）の長さが１０００［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。

第１のシールド枠体３０ａを形成する際には、第１のシールド部材３１ａの幅方向における一端面（Ｃ方向の一端面）と第３のシールド部材３３ａの長手方向における一端面（Ｌ方向の端面）とが面一になるようにすると共に、第１のシールド部材３１ａの長手方向における一端面と第３のシールド部材３３ａの幅方向における一端面とが面一になるように、第１のシールド枠体３０ａの長手方向の端面の凹んでいる領域に第３のシールド部材３３ａを配置する。

尚、本実施形態では、このようにすることで、第１のシールド部材３１ａの長手方向における端面の凹んでいる面と、第３のシールド部材３３ａの幅方向における端面とが１［ｍｍ］程度の間隔を有するようにしている（図２（ｂ）を参照）。ただし、必ずしもこの間隔を空ける必要はない。
また、本実施形態では、矩形状磁性体群を用いて第１、第３のシールド部材３１ａ、３３ａを形成しているので、第１のシールド部材３１ａの幅方向における端面と、第３のシールド部材３３ａの幅方向における端面とのなす角度αは９０［°］となる。

また、第１のシールド部材３１ａと、第２のシールド部材３２ａとの配置は、第１のシールド部材３１ａと、第３のシールド部材３３ａとの配置と同じである。したがって、それらの詳細な説明を省略する。
また、第１〜第３のシールド部材３１〜３３は、夫々、接着剤等を用いて複数枚の磁性体板が相互に接着されることにより、一体で形成される。更に、シールド部材３１〜３３同士の取り付けは、例えば、接着剤やボルトや磁石等を用いた種々の方法により実現することができる。
以上のように本実施形態では、例えば、第１〜第３のシールド部材３１〜３３が主シールド部材に対応する。

磁気シールド装置３は、以上のような第１のシールド枠体３０ａと、第１のシールド枠体３０ａと同じ構成を有する第２〜第５のシールド枠体３０ｂ〜３０ｅとを、例えば６００［ｍｍ］の間隔をおいて磁気シールド装置３の高さ方向に配置することにより構成される。特に、本実施形態では、第１のシールド部材３１が、測定領域１ａと操作領域１ｂとを区画する面（磁気シールド装置３の前面）に配置されるようにしている。このようにするのは、シールドルーム１では、磁気シールド装置３の側面から外部に漏れる磁界よりも、磁気シールド装置３の前面から外部に漏れる磁界の方が大きいからである。これとは逆に、磁気シールド装置３の側面から外部に漏れる磁界の方が、磁気シールド装置３の前面から外部に漏れる磁界よりも大きい場合には、磁気シールド装置３の両側面に第１のシールド部材３１を夫々配置するようにすればよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態では、第１のシールド部材３１の長手方向における端面の凹んでいる領域の厚みと、その凹んでいる領域に配置される第２のシールド部材３２及び第３のシールド部材３３の厚みとが同じ（＝０．３５［ｍｍ］×１９）である場合を例に挙げて説明した。このようにすると、第１のシールド部材３１の長手方向における端面の凹んでいる領域に、第２のシールド部材３２及び第３のシールド部材３３を配置（挿入）するのが困難になることがある。そこで、本実施形態では、第１のシールド部材の長手方向における端面の凹んでいる領域の厚みよりも、その凹んでいる領域に配置される第２のシールド部材及び第３のシールド部材の厚みを薄くする場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態と前述した第１の実施形態とは、第１のシールド部材と、第２、第３のシールド部材とを接合する構成の一部が主として異なる。よって、本実施形態の説明において、前述した第１の実施形態と同一の部分については、図１、図２に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図３は、本実施形態の磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。尚、図３でも、説明の都合上、シールドルーム及び磁気シールド装置を簡略化して示している。また、本実施形態でも、ＭＲＩによる診断を行うためのシールドルームを例に挙げて説明する。

図３において、測定領域１ａには、磁気シールド装置３００が設置されている。磁気シールド装置３００は、第１〜第５のシールド枠体１３０ａ〜１３０ｅを有している。
第１〜第５のシールド枠体１３０ａ〜１３０ｅは、第１のシールド部材１３１ａ〜１３１ｅと、第２のシールド部材１３２ａ〜１３２ｅと、第３のシールド部材１３３ａ〜１３３ｅと、第４のシールド部材１３４ａ〜１３４ｅと、第５のシールド部材１３５ａ〜１３５ｅと、第６のシールド部材１３６ａ〜１３６ｅと、第７のシールド部材１３７ａ〜１３７ｅとを有する。
ここで、第２のシールド部材１３２と、第３のシールド部材１３３は同じものであり、また、第４〜第７のシールド部材１３４〜１３７も同じものである。また、本実施形態でも、これら第１〜第７のシールド部材１３１〜１３７が、全て同じ材料、同じ厚みの磁性体板（例えば電磁鋼板）を用いて形成されている場合を例に挙げて説明を行う。

図４は、第１のシールド枠体１３０ａの一部分の構成の一例を示す図である。
図４において、第１のシールド部材１３１ａは、矩形状磁性体群４１１、４１２、４１３を有している。
矩形状磁性体群４１１、４１２は、長手方向（横方向）の長さが１０００［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１５枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図４（ａ）を参照）。

一方、矩形状磁性体群４１３は、長手方向（横方向）の長さが８９８［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図４（ａ）を参照）。

第１のシールド部材１３１ａは、矩形状磁性体群４１１、４１２、４１３の幅方向における端面が面一となり、且つ、矩形状磁性体群４１１、４１２の長手方向の端面から矩形状磁性体群４１３の長手方向における端面までの長さが５１［ｍｍ］になるように、矩形状磁性体群４１１、４１２の間に矩形状磁性体群４１３が配置されることにより形成される。このように本実施形態では、第１のシールド部材１３１ａは、その長手方向における端面のうち、第３のシールド部材１３３ａと接合される端面の中央部に凹部を有する。また、図４には示していないが、第１のシールド部材１３１ａは、その長手方向における端面のうち、第２のシールド部材１３２ａと接合される端面の中央部にも凹部を有する。

第３のシールド部材１３３ａは、長手方向（奥行方向）の長さが１０００［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図４（ａ）を参照）。

第６、第７のシールド部材１３６ａ、１３７ａは、幅方向（横方向）の長さが４９［ｍｍ］、長手方向（奥行方向）の長さが１５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に８枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図４（ａ）を参照）。

第１のシールド枠体１３０ａを形成する際には、第１のシールド部材１３１ａの幅方向における一端面（Ｃ方向の一端面）と、第３、第６、第７のシールド部材１３３ａ、１３６ａ、１３７ａの長手方向における一端面（Ｌ方向の端面）とが面一になるようにすると共に、第１のシールド部材１３１ａの長手方向における一端面と、第３、第６、第７のシールド部材１３３ａ、１３６ａ、１３７ａの幅方向における一端面とが面一になるように、第１のシールド枠体１３０ａの長手方向の端面の凹んでいる領域に第３、第６、第７のシールド部材１３３ａ、１３６ａ、１３７ａを配置する。

尚、本実施形態では、このようにすることで、第１のシールド部材１３１ａの長手方向における端面の凹んでいる面と、第３、第６、第７のシールド部材１３３ａ、１３６ａ、１３７ａの幅方向における端面とが１［ｍｍ］程度の間隔を有するようにしている（図４（ｂ）を参照）。ただし、必ずしもこの間隔を空ける必要はない。
また、本実施形態では、矩形状磁性体群を用いて第１、第３、第６、第７のシールド部材１３１ａ、１３３ａ、１３６ａ、１３７ａを形成しているので、第１のシールド部材１３１ａの幅方向における端面と、第３、第６、第７のシールド部材１３３ａ、１３６ａ、１３７ａの幅方向における端面とのなす角度αは９０［°］となる。

また、第１のシールド部材１３１ａと、第２のシールド部材１３２ａと、第４、第５のシールド部材１３４ａ、１３５ａの配置は、第１のシールド部材１３１ａと、第３のシールド部材１３３ａと、第６、第７のシールド部材１３６ａ、１３７ａの配置と同じである。したがって、それらの詳細な説明を省略する。
また、第１〜第７のシールド部材１３１〜１３７は、夫々、接着剤等を用いて複数枚の磁性体板が相互に接着されることにより、一体で形成される。更に、シールド部材１３１〜３７同士の取り付けは、例えば、接着剤やボルトや磁石等を用いた種々の方法により実現することができる。
以上のように本実施形態では、例えば、第１〜第３のシールド部材１３１〜１３３が主シールド部材に対応し、第４〜第７のシールド部材１３４〜１３７が補助シールド部材に対応する。

磁気シールド装置３００は、以上のような第１のシールド枠体１３０ａと、第１のシールド枠体１３０ａと同じ構成を有する第２〜第５のシールド枠体１３０ｂ〜１３０ｅとを、例えば６００［ｍｍ］の間隔をおいて磁気シールド装置３００の高さ方向に配置することにより構成される。本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、第１のシールド部材１３１が、測定領域１ａと操作領域１ｂとを区画する面（磁気シールド装置３００の前面）に配置されるようにしている。

尚、本実施形態では、第４〜第７のシールド部材１３４〜１３７の厚みが全て同じ（＝０．３５［ｍｍ］×８）である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、第４〜第７のシールド部材１３４〜１３７は、第１のシールド部材１３０と、第２、第３のシールド部材１３２、１３３との隙間を埋めるためのものであるので、それらの厚みは、その隙間に応じて適宜調整することができる。
また、本実施形態では、第１のシールド枠体１３０の長手方向における端面の凹んでいる領域に、第２、第３のシールド枠体１３２、１３３を挟むように２つのシールド部材（第４、第５のシールド部材、第６、第７のシールド部材）を配置するようにした場合を例に挙げて説明した。しかしながら、２つのシールド部材（第４、第５のシールド部材、第６、第７のシールド部材）の代わりに、１つのシールド部材を配置するようにしてもよい。また、２つのシールド部材（第４、第５のシールド部材、第６、第７のシールド部材）の代わりに、３つ以上のシールド部材を配置するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。前述した第１、第２の実施形態では、第１のシールド部材の長手方向における端面に凹んでいる領域を形成し、この凹んでいる領域に第２、第３のシールド部材を配置することにより、第１のシールド部材と、第２、第３のシールド部材との接合している領域の厚みが、第１のシールド部材の厚みと同じになるようにした場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、第１のシールド部材の長手方向における端面に、第２、第３のシールド部材の厚みと同じ厚みを有する突出部を形成し、この突出部の先端面と、第２、第３のシールド部材の長手方向における端面とを接合し、これら接合している領域の上下に、第４〜第７のシールド部材を配置して、第１のシールド部材と、第２、第３のシールド部材との接合している領域の厚みが、第１のシールド部材の厚みと同じになるようにした場合について説明する。このように本実施形態と前述した第１、第２の実施形態とは、第１のシールド部材と、第２、第３のシールド部材とを接合する構成の一部が主として異なる。よって、本実施形態の説明において、前述した第１、第２の実施形態と同一の部分については、図１〜図４に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図５は、本実施形態の磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。尚、図５でも、説明の都合上、シールドルーム及び磁気シールド装置を簡略化して示している。また、本実施形態でも、ＭＲＩによる診断を行うためのシールドルームを例に挙げて説明する。

図５において、測定領域１ａには、磁気シールド装置５００が設置されている。磁気シールド装置５００は、第１〜第５のシールド枠体２３０ａ〜２３０ｅを有している。
第１〜第５のシールド枠体２３０ａ〜２３０ｅは、第１のシールド部材２３１ａ〜２３１ｅと、第２のシールド部材２３２ａ〜２３２ｅと、第３のシールド部材２３３ａ〜２３３ｅと、第４のシールド部材２３４ａ〜２３４ｅと、第５のシールド部材２３５ａ〜２３５ｅと、第６のシールド部材２３６ａ〜２３６ｅと、第７のシールド部材２３７ａ〜２３７ｅとを有する。
ここで、第２のシールド部材２３２と、第３のシールド部材２３３は同じものであり、また、第４〜第７のシールド部材２３４〜２３７も同じものである。また、本実施形態では、これら第１〜第７のシールド部材２３１〜２３７が、全て同じ材料、同じ厚みの磁性体板（例えば電磁鋼板）を用いて形成されている場合を例に挙げて説明を行う。

図６は、第１のシールド枠体２３０ａの一部分の構成の一例を示す図である。
図６において、第１のシールド部材２３１ａは、矩形状磁性体群６１１、６１２と、等脚台形状磁性体群６１３とを有している。
矩形状磁性体群６１１、６１２は、長手方向（横方向）の長さが９９８［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に２３枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。

一方、等脚台形状磁性体群６１３は、上底の長さが１０００［ｍｍ］、下底の長さが１１００［ｍｍ］、幅（高さ）が５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の等脚台形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、等脚台形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。
第１のシールド部材２３１ａは、矩形状磁性体群６１１、６１２の幅方向の端面と、等脚台形状磁性体群６１３の上底及び下底に対応する部分の端面とが面一となり、且つ矩形状磁性体群６１１、６１２の幅方向の一端面と、等脚台形状磁性体群６１３の上底に対応する部分の端面との長手方向における位置が、等脚台形状磁性体群６１３の上底の左右１［ｍｍ］の部分を除いて同じとなるように、矩形状磁性体群６１１、６１２の間に等脚台形状磁性体群６１３が配置されることにより形成される。

第３のシールド部材２３３ａは、上底の長さが１０００［ｍｍ］、下底の長さが１０５０［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の直角台形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねることにより形成されるものである。ここで、直角台形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。また、直角台形状の磁性体板の斜辺の長さは、第１のシールド部材２３１ａを構成する等脚台形状磁性体群６１３の斜辺の長さと同じである。特に、本実施形態では、等脚台形状磁性体群６１３の下底の両端の角度を４５［°］、直角台形状の磁性体板の下底の９０［°］でない方の一端の角度を４５［°］にしている。

第６、第７のシールド部材２３６ａ、２３７ａは、横方向の長さが５０［ｍｍ］、奥行方向の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の正方形状の磁性体板（例えば電磁鋼板）を厚み方向に２３枚積み重ねて構成されるものである。ここで、正方形状の磁性体板の横方向は磁化容易軸方向Ｌであり、奥行方向は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。

第１のシールド枠体２３０ａを形成する際には、第１のシールド部材２３１ａの等脚台形状磁性体群６１３の斜辺の部分と、第３のシールド部材２３３ａの斜辺の部分とが相互に接触するように、それらを突き合せるようにする。また、第１のシールド部材２３１ａの矩形状磁性体群６１１の側面と、第６のシールド部材２３６ａの横方向（Ｌ方向）における一端面とが１［ｍｍ］程度の間隔を有するように、それらが相互に対向するようにする（図６（ｂ）を参照）。尚、ここでは、１［ｍｍ］程度の間隔を有するようにしたが、必ずしも間隔を空ける必要はない。

本実施形態では、このようにすることによって、厚みが２２．７５［ｍｍ］（＝０．３５［ｍｍ］×（２３＋１９＋２３））の磁性体板群（第１のシールド部材２３１）の長手方向における先端面と、厚みが６．６５［ｍｍ］（＝０．３５［ｍｍ］×１９）の磁性体板群（第３のシールド部材）の長手方向における先端面とが相互に接合されるようにしている。
尚、第１のシールド部材２３１ａと、第２のシールド部材２３２ａと、第４、第５のシールド部材２３４ａ、２３５ａの配置は、第１のシールド部材２３１ａと、第３のシールド部材２３３ａと、第６、第７のシールド部材２３６ａ、２３７ａの配置と同じである。したがって、それらの詳細な説明を省略する。
また、第１〜第７のシールド部材２３１〜２３７は、夫々、接着剤等を用いて複数枚の磁性体板が相互に接着されることにより、一体で形成される。更に、シールド部材２３１〜２３７同士の取り付けは、例えば、接着剤やボルトや磁石等を用いた種々の方法により実現することができる。
以上のように本実施形態では、例えば、第１〜第３のシールド部材２３１〜２３３が主シールド部材に対応する。

磁気シールド装置５００は、以上のような第１のシールド枠体２３０ａと、第１のシールド枠体２３０ａと同じ構成を有する第２〜第５のシールド枠体２３０ｂ〜２３０ｅとを、例えば６００［ｍｍ］の間隔をおいて磁気シールド装置５００の高さ方向に配置することにより構成される。本実施形態でも、第１、第２の実施形態と同様に、第１のシールド部材２３１が、測定領域１ａと操作領域１ｂとを区画する面（磁気シールド装置５００の前面）に配置されるようにしている。

（第１〜第３の実施形態の解析結果）
本願発明者らは、第１〜第３の実施形態の磁気シールド装置３、３００、５００における、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１と相対的に薄いシールド部材３２、３３、１３２、１３３、２３２、２３３との接合部分における磁束密度の分布と、当該接合部分付近における漏れ磁場の分布を、電磁場解析を行って調査した。
図７は、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１と相対的に薄いシールド部材３３、１３３、２３３との接合部分における磁束密度の分布と、当該接合部分付近における漏れ磁場の分布を電磁場解析した結果の一例を示す図である。

また、図８は、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１と相対的に薄いシールド部材３２、３３、１３２、１３３、２３２、２３３との接合部分よりも外側における磁束密度の一例を示す図である。具体的に図８（ａ）は、図９に示す位置９０１における磁束密度を示すグラフであり、図８（ｂ）は、図９に示す位置９０２における磁束密度を示すグラフである。尚、図８に示す位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ'、Ｂ'、Ｃ'は、図９に示す位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ'、Ｂ'、Ｃ'を示す。

図７に示す結果から、本願発明者らは、第１〜第３の実施形態の磁気シールド装置３、３００、５００では、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１と相対的に薄いシールド部材３３、１３３、２３３との接合部分における磁束密度が、実用上十分な小さな値となっていることを確認した。また、図７、図８に示す結果から、本願発明者らは、磁気シールド装置３、３００、５００からの漏れ磁場が、実用上十分な小さな値となっていることを確認した。さらに、本願発明者らは、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１と相対的に薄いシールド部材３３、１３３、２３３とが接合している領域（図示した例ではコーナ部）における厚みを、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１の厚みと同じにした場合の方が、当該領域における厚みを、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１の厚みより薄くした場合よりも、前述した磁束密度及び漏れ磁場が小さな値になることを確認した。また、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１と相対的に薄いシールド部材３３、１３３、２３３とが接合している領域（図示した例ではコーナ部）における厚みを、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１の厚みより厚くしても、前述した磁束密度及び漏れ磁場がそれ程変わらないことを確認した。

以上のように前述した第１〜第３の本実施形態では、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１と相対的に薄いシールド部材３３、１３３、２３３とが接合している領域（図示した例ではコーナ部）における厚みを、相対的に厚いシールド部材３１、１３１、２３１の厚みと同じにした。したがって、相対的に厚みが厚いシールド部材３１、１３１、２３１（磁性体群）と相対的に厚みが薄いシールド部材３３、１３３、２３３（磁性体群）とを相互に接合して形成された磁気シールド装置３、３００、５００の磁気シールド性能が低下することを、重量やコストを大きく上昇させることなく可及的に抑制することができる。

また、第２の実施形態では、第１のシールド部材１３１の長手方向における端面の凹んでいる領域の厚みよりも、その凹んでいる領域に配置される第２のシールド部材１３２及び第３のシールド部材１３３の厚みを薄くし、それら第１のシールド部材１３０と、第２、第３のシールド部材１３２、１３３との隙間を第４〜第７のシールド部材１３４〜１３７で埋めるようにした。したがって、第１のシールド部材１３１の長手方向における端面の凹んでいる領域に、第２、第３のシールド部材１３２、１３３が入れづらくなることを可及的に抑制することができる。

（第１の変形例）
前述した第１、第２の実施形態では、第１のシールド部材３１、１３１の長手方向における端面のうち、第２のシールド部材３２、第３のシールド部材３３と接合される端面の中央部に凹部を形成するようにした。また、第３の実施形態では、第１のシールド部材２３１の長手方向における端面のうち、第２のシールド部材２３２、第３のシールド部材２３３と接合される端面の中央部を突出させるようにした。しかしながら、凹部を形成する領域、突出させる領域は中央部に限定されない。

図１０は、第１のシールド部材と第３のシールド部材との接合する方法の変形例を示す図である。尚、図１０は、第１の実施形態の変形例を示すものである。
図１０に示すように、第１のシールド部材１０３１の長手方向における端面のうち、第３のシールド部材１０３３と接合される端面の上部を、第３のシールド部材１０３３の厚みと同じ厚みで凹ませてもよい。もちろん、第１のシールド部材１０３１の長手方向における端面のうち、第２のシールド部材と接合される端面の上部を、第２のシールド部材の厚みと同じ厚みで凹ませてもよいし、第１のシールド部材の長手方向における端面のうち、第２、第３のシールド部材と接合される端面の下部や中央部以外の央部を、第２、第３のシールド部材の厚みと同じ厚みで凹ませてもよい。以上のことは、第２、第３の実施形態についても同じである。

（第２の変形例）
前述した第１、第２の実施形態では、第１のシールド部材３１、１３１の幅方向における端面と、第２のシールド部材３２、１３２及び第３のシールド部材３３、１３３の幅方向における端面とのなす角度αを９０［°］にした。また、第３の実施形態では、第１のシールド部材２３１と、第２のシールド部材２３２及び第２のシールド部材２３３とのなす角度を９０［°］にした。しかしながら、これらの角度は９０［°］に限定されない。
図１１は、第１のシールド部材と第３のシールド部材の構成の第１の変形例を示す図であり、図１２は、第２の変形例を示す図である。

図１１に示すように、第１のシールド部材１１３１の幅方向における端面と、第３のシールド部材１１３３の幅方向における端面とのなす角度αを１５０［°］にしてもよい。尚、図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）のＡ方向から見た図である。また、図１２に示すように、第１のシールド部材１２３１の幅方向における端面と、第３のシールド部材１２３３の幅方向における端面とのなす角度を０［°］にしてもよい。もちろん、第１のシールド部材１１３１、１２３１の幅方向における端面と、第２のシールド部材の幅方向における端面とのなす角度を１５０［°］、０［°］にしてもよいし、これらの角度を１５０［°］、０［°］以外の角度にしてもよい。すなわち、磁気シールド装置を配置する領域に応じて、これらの角度として種々の角度を選択することができる。以上のことは、第２、第３の実施形態についても同じである。

（第３の変形例）
前述した第１〜第３の実施形態では、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅ、１３０ａ〜１３０ｅ、２３０ａ〜２３０ｅを構成する磁性体板の板面が磁気シールド装置３、３００、５００の底面と平行になる状態で、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅ、１３０ａ〜１３０ｅ、２３０ａ〜２３０ｅが磁気シールド装置３、３００、５００の高さ方向に配置されるようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。図１３は、磁気シールド装置の変形例を示す図である。具体的に図１３は、第１の実施形態である図１と対応する図であり、シールドルームの概略構成の変形例を示す斜視図である。図１３に示すように、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅを構成する磁性体板の板面が磁気シールド装置３の底面と垂直になる状態で、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅが磁気シールド装置１３００の幅（横）方向に配置されるようにしてもよい。以上のことは、第２、第３の実施形態についても同じである。

（第４の変形例）
前述した第１〜第３の実施形態では、磁気シールド装置３、３００、５００を構成する第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅ、１３０ａ〜１３０ｅ、２３０ａ〜２３０ｅが同じものである場合を示したが、各シールド枠体３０、１３０、２３０は同じでなくてもよい、シールド枠体３０、１３０、２３０のうち、少なくとも１つが前述した構成を有していればよい。
この他、前述した各変形例を組み合わせることもできる。

尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ シールドルーム
２ ＭＲＩ
３、３００、５００、１３００ 磁気シールド装置
３０ａ〜３０ｅ、１３０ａ〜１３０ｅ、２３０ａ〜２３０ｅ シールド枠体
３１〜３５、１３１〜１３５、２３１〜２３５ シールド部材

Claims (6)

1. 厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されたシールド枠体を複数有し、当該複数のシールド枠体が、前記磁性体板の厚み方向で間隔をおいて配置されている磁気シールド装置であって、
   前記シールド枠体は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されるシールド部材を複数有し、
   前記複数のシールド部材は、相対的に厚みが厚い一方の主シールド部材と、相対的に厚みが薄い他方の主シールド部材とを有し、
   前記一方の主シールド部材の長手方向における端部と、前記他方の主シールド部材の長手方向における端部とは、それらの板面方向が相互に平行になるように相互に接合され、
   前記一方の主シールド部材の長手方向における端面のうち、前記他方の主シールド部材と接合される端面には、凹凸が形成されており、
   前記他方の主シールド部材の厚みは一定であり、
   前記一方の主シールド部材と前記他方の主シールド部材とが接合されている領域の厚みは、前記一方の主シールド部材の厚みと同じであることを特徴とする磁気シールド装置。
2. 前記他方の主シールド部材の長手方向における端部のうち、前記一方の主シールド部材と接合される端部は、前記一方の主シールド部材の端面の凹んでいる領域に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド装置。
3. 前記一方の主シールド部材の長手方向における端面のうち、前記他方の主シールド部材と接合される端面は、前記他方の主シールド部材の厚みと同じ厚みだけ凹んでいることを特徴とする請求項２に記載の磁気シールド装置。
4. 前記複数のシールド部材は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成され、前記一方の主シールド部材の長手方向における端面の凹んでいる領域の厚みよりも厚みが薄い１つ又は複数の補助シールド部材を更に有し、
   前記他方の主シールド部材の長手方向における両端部又は一端部の厚みは、前記一方の主シールド部材の長手方向における端面の凹んでいる領域の厚みよりも薄く、
   前記他方の主シールド部材の長手方向における端部と、前記１つ又は複数の補助シールド部材とが、前記凹んでいる領域に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気シールド装置。
5. 前記一方の主シールド部材の長手方向における端面のうち、前記他方の主シールド部材と接合される端面の央部が凹んでいることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の磁気シールド装置。
6. 前記一方の主シールド部材の幅方向の端面と、前記他方の主シールド部材の幅方向の端面とのなす角度が９０［°］である部分を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の磁気シールド装置。

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