JP2013077698A - 磁気シールド - Google Patents
磁気シールド Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013077698A JP2013077698A JP2011216718A JP2011216718A JP2013077698A JP 2013077698 A JP2013077698 A JP 2013077698A JP 2011216718 A JP2011216718 A JP 2011216718A JP 2011216718 A JP2011216718 A JP 2011216718A JP 2013077698 A JP2013077698 A JP 2013077698A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shield
- magnetic
- region
- factor
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
【解決手段】磁気シールド9は、両端に開口部を備える筒状の第1シールド1と、第1シールド1の軸方向において磁場の遮蔽率が最も高い部位を除いた領域の外周を覆う筒状の第2シールド2とを具備する。磁場の遮蔽率が最も高い部位から第2シールド2が配置された領域までにおける第1シールド1および第2シールド2による磁場の遮蔽率の勾配が、第1シールド1のみによる磁場の遮蔽率の勾配よりも緩やかになるように、第1シールド1および第2シールド2の長さや厚みおよび配置は決められている。
【選択図】図1
Description
この構成によれば、第2シールドを具備しない場合に比べて、磁気シールドの磁場の遮蔽率が軸方向に均一と見なせる領域を広くすることができる。
この構成によれば、一方の開口部に近い側にのみ第2シールドを配置した場合に比べて、磁気シールドの磁場の遮蔽率が軸方向に均一と見なせる領域を広くすることができる。
この構成によれば、第2シールドの径方向の厚みが均一である場合に比べて、磁気シールドの軸方向における遮蔽率が均一と見なせる領域を広くすることができる。
この構成によれば、第1シールドとの間に空気層を設けない場合に比べて、第2シールドを配置した領域の遮蔽率を向上させることができる。
この構成によれば、第2領域を有しない場合に比べて、磁気シールドの磁場の遮蔽率が軸方向に均一と見なせる領域を広くすることができる。
(1)構成
図1は、本発明の実施形態に係る磁気シールド9の構成を示す図である。図2は、磁気シールド9を、その軸を含む平面で切断した断面図である。ここで、磁気シールド9の各構成が配置される空間をxyz右手系座標空間として表す。また、以下の図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表している。空間においてx軸に沿う方向をx軸方向という。また、x軸方向のうち、x成分が増加する方向を+x方向といい、x成分が減少する方向を−x方向という。同様に、y、z成分についても、y軸方向、+y方向、−y方向、z軸方向、+z方向、−z方向を定義する。
第1シールド1のy軸方向の長さは2L(Lの2倍)である。第2シールド2のy軸方向の長さL2はLよりも短い(L2<L)。
シールドによる磁場の遮蔽率とは、そのシールドの内部空間において、外部空間の磁場がどの程度遮蔽されたかを表す割合であり、外部空間の磁場の強さに対する内部空間の磁場の強さの割合で表される。シールドファクターは、上記の遮蔽率や、この遮蔽率を対数で表したものなどである。遮蔽率が高くなるほど、シールドファクターは高くなるため、シールドファクターが最大となる点において、遮蔽率は最大となる。
μ:磁性体材料の透磁率[H/m]
μ0:真空透磁率=4π×10-7[H/m]
μr=μ/μ0:磁性体材料の比透磁率
t:円筒の磁性体材料厚み[m]
D:円筒の内直径[m]
N:反磁場係数
図3は、磁気シールド9のシールドファクターを説明するための概念図である。図3において、横軸は原点Oから+y方向の距離を表しており、縦軸は、横軸で表された距離の点における磁場のシールドファクターを表している。図3では、原点Oを中心として+y方向と−y方向とは面対称であるため、原点Oよりも−y方向におけるシールドファクターを省略する。
図4は、磁気シールド9に係るシミュレーションを説明するための図である。図4(a)には、磁場発生コイル等の条件が示されている。このシミュレーションにおいて想定する磁場発生コイルは、2m×2mの正方形ヘルムホルツコイルであり、巻数は12巻きである。磁場発生コイルに流す電流は1A/DCであり、想定される中心磁束密度は約6μTである。また、第1シールド1の軸方向の中央である原点Oから第2シールド2までの距離L1[m]は、L1=0.02である。
ここで、このシミュレーションにおいて、磁気シールド9のうち均一領域とは、シールドファクターの最大値との差が0.1dB以内のシールドファクターを有する部位からなる領域であると定義する。
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
上述した実施形態において、第2シールド2は、第1シールド1の外周を外側から密着して囲うように配置されていたが、第1シールド1の内周を内側から密着して囲うように配置されていてもよい。図5は、この変形例における磁気シールド9Aの一例を示した図である。この変形例において、磁気シールド9Aは、上述した第2シールド2に代えて第2シールド3a,3b(以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「第2シールド3」と記す)を備える。第2シールド3は、上述した実施形態において第2シールド2が第1シールド1の外周を囲うように配置されていたのに対し、内周を囲うように配置されている。したがって、第2シールド3の外径は、第1シールド1の内径Dと等しく、第2シールド3の内径D3は、第2シールド3の外径から第2シールド3の厚みの2倍を引いた値となる。この構成であっても、第2シールド3が配置された領域で磁気シールド9Aのシールドファクターは増加するので、磁気シールド9Aは、第1シールド1のみに比べて均一領域が広くなる。
上述した実施形態において、第2シールド2の厚みは一様にt2であったが、軸方向の位置に応じて変化してもよい。図6は、この変形例における磁気シールド9Bの一例を示した図である。この変形例において、磁気シールド9Bは、上述した第2シールド2に代えて第2シールド4a,4b(以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「第2シールド4」と記す)を備える。第2シールド4は、原点Oから離れ軸方向に沿って両端に近づくほど径方向の厚みが厚くなるように形成されている。第1シールド1のみによるシールドファクターは、原点Oから離れるに従って低下するところ第2シールド4の径方向の厚みが増加するほどシールドファクターが増加するので、この構成によれば、第2シールドが一様の厚みを有している場合に比べて均一領域が広くなる。
上述した実施形態において、第2シールド2は、原点Oを中心として両端側にそれぞれ1つずつ配置されていたが、原点Oから開口部までの間に2つ以上が配置されていてもよい。図7は、この変形例における磁気シールド9Cの一例を示す図である。この変形例において、磁気シールド9Cは、上述した第2シールド2に加えて第2シールド5a,5b(以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「第2シールド5」と記す)を備える。第2シールド5は、第2シールド2の外周のうち原点Oから遠い部分を覆うように配置されている。この構成によれば、原点Oから軸方向に沿って両端に近づくほど、磁気シールド9Cの厚みが増加する。その結果、第2シールド5により、開口部に近づくにつれて著しくなるシールドファクターの低下が補われるので、磁気シールド9Cは、第2シールド2を備え第2シールド5を備えていない場合に比べて均一領域が広くなる。
また、磁気シールド9の軸方向において第2シールド2と異なる位置に、他の第2シールドを配置してもよい。図8は、この変形例における磁気シールド9Dの一例を示す図である。この変形例において、磁気シールド9Dは、上述した第2シールド2に加えて第2シールド6a,6b(以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「第2シールド6」と記す)を備える。第2シールド6は、第2シールド2の端部のうち、原点Oから遠い側に接するように、かつ、第1シールド1の外周を覆うように配置されている。第2シールド6の厚みt6は、第2シールド2の厚みt2よりも厚い。すなわち、原点Oの近傍では、第1シールド1のみが存在し、原点OからL1だけ離れると第1シールド1に加えて第2シールド2が存在し、さらにその地点からL2だけ離れると(つまり、原点OからL1+L2だけ離れると)第1シールド1に加えて第2シールド2よりも厚みのある第2シールド6が存在している。言い換えると、原点Oから軸方向に沿って両端に近づくにつれて、磁気シールド9Dの径方向の厚みが段階的に増加するので、磁気シールド9Dは、第2シールド2を備え第2シールド6を備えていない場合に比べて均一領域が広くなる。
上述した実施形態において、第2シールド2は、第1シールド1の外周を密着して囲うように配置されていたが、第1シールド1から離れた位置で第1シールド1を囲うように配置されていてもよい。図9は、この変形例における磁気シールド9Eの一例を示す図である。この変形例において、磁気シールド9Eは、上述した第2シールド2に代えて第2シールド7a,7b(以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「第2シールド7」と記す)を備える。第2シールド7は、第1シールド1の外周との間に空気層Sを有するように、第1シールド1から離れた位置に配置されている。例えば、第2シールド7は、第1シールド1を支持する支持部材によって上述した空気層Sが設けられるように支持されていてもよい。この構成によれば、第2シールド7が配置された領域では、第2シールド7に加えて空気層によっても磁場が遮蔽されるので、遮蔽効率が増加する。
上述した実施形態において、第1シールド1と第2シールド2とは別体であったが、一体であってもよい。図10は、この変形例における磁気シールド9Fの一例を示す図である。この変形例において、磁気シールド9Fは、一体に形成されたシールドであり、原点OからL1だけ離れた位置からさらにL2だけ離れた位置までの領域に突起部Pを有している。突起部Pは、磁気シールド9Fの他の領域よりも径方向にtpだけ外周が突起している。そのため、突起部Pの設けられた領域において、その径方向の厚みは原点Oから±L1までの領域よりも厚くなっており、シールドファクターが増加するので、磁気シールド9Fは、第1シールド1のみを備える場合に比べて均一領域が広くなる。
上述した実施形態において、磁気シールド9は、1つの第1シールド1と2つの第2シールド2a,2bを有していたが、第2シールドはいずれか一方だけでもよい。この構成によっても、第2シールドを設けない場合に比べて、磁気シールド9は、原点Oから軸方向に沿って、第2シールドが設けられた端部に向けて均一領域が広がる。なお、上述した実施形態の通り、第1シールド1の軸方向において磁場の遮蔽率が最も高い部位である原点Oから、第1シールド1の両端の各開口部に向けて、それぞれ第2シールド2a,2bを設けると、これらをいずれか一方のみ設ける場合よりも均一領域が広がる。
上述した実施形態において、第1シールド1の軸方向における磁場のシールドファクターの分布が最も高い点(ピーク)がある部位は、第1シールド1のy軸上の中央に定められた原点Oに対応する部位であったが、原点O以外の点に対応する部位であってもよい。例えば、第1シールド1の材質が軸方向に均一でないために、この軸方向における磁場のシールドファクターのピークが原点Oと一致していなくてもよい。この場合、第2シールド2は、第1シールドの開口部と、第1シールド1の軸方向における磁場のシールドファクターのピークがある部位とによりy軸方向に挟まれた領域に配置されていればよい。要するに、第2シールド2は、第1シールド1のうちピークのある部位を覆っておらず、その部位から開口部に近づいた領域を覆えばよい。
上述した実施形態において、第1シールド1および第2シールド2は、いずれもy軸を中心軸とする円筒状の部材であったが、四角筒など筒状であれば円筒でなくてもよい。すなわち、第1シールド1および第2シールド2は、軸に直交する平面で切断した断面が円形である必要はなく、多角形や楕円形などであってもよい。
Claims (5)
- 両端に開口部を備える筒状の第1シールドと、
前記第1シールドの軸方向において磁場の遮蔽率が最も高い部位を除いた領域の外周または内周を覆う筒状の第2シールドと
を具備し、
前記部位から前記領域までにおける前記第1シールドおよび前記第2シールドによる磁場の遮蔽率の勾配は、当該部位から当該領域までにおける前記第1シールドのみによる磁場の遮蔽率の勾配よりも緩やかである
ことを特徴とする磁気シールド。 - 前記第2シールドは、前記部位よりも前記各開口部に近い各領域にそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気シールド。 - 前記第2シールドは、前記軸方向に沿って前記部位から離れるほど径方向の厚みが厚くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気シールド。 - 前記第1シールドと前記第2シールドとの間に空気層を有することを特徴とする請求項1に記載の磁気シールド。
- 両端に開口部を備える筒状の磁気シールドであって、
軸方向の中央部を含む第1領域と、
前記第1領域よりも前記各開口部のいずれか一方に近く、かつ、当該第1領域よりも径方向の厚みが厚い第2領域と
を有することを特徴とする磁気シールド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011216718A JP2013077698A (ja) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 磁気シールド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011216718A JP2013077698A (ja) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 磁気シールド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013077698A true JP2013077698A (ja) | 2013-04-25 |
Family
ID=48480956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011216718A Withdrawn JP2013077698A (ja) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 磁気シールド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013077698A (ja) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54123808A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-26 | Mitsubishi Electric Corp | Magnetic shield unit |
JPS581437A (ja) * | 1981-06-13 | 1983-01-06 | ブル−カ−・アナリユ−テイツシエ・メステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | Nmr断層写真法のための電磁石装置 |
JPS6098343A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-06-01 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 核磁気共鳴トモグラフィ装置 |
JPH04218998A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-08-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 磁気シールド構造 |
JPH0661682A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-03-04 | Hitachi Chem Co Ltd | 超電導磁気シールド体 |
JPH0745991A (ja) * | 1993-08-03 | 1995-02-14 | Dowa Mining Co Ltd | 超電導磁気シールド構造物 |
JPH08236983A (ja) * | 1994-12-16 | 1996-09-13 | Nippon Steel Corp | 超電導磁気シールド方法 |
JP2001135973A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-18 | Kyushu Univ | 磁気シールド装置 |
JP2006340937A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 磁場計測装置 |
-
2011
- 2011-09-30 JP JP2011216718A patent/JP2013077698A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54123808A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-26 | Mitsubishi Electric Corp | Magnetic shield unit |
JPS581437A (ja) * | 1981-06-13 | 1983-01-06 | ブル−カ−・アナリユ−テイツシエ・メステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | Nmr断層写真法のための電磁石装置 |
JPS6098343A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-06-01 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 核磁気共鳴トモグラフィ装置 |
JPH04218998A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-08-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 磁気シールド構造 |
JPH0661682A (ja) * | 1992-08-07 | 1994-03-04 | Hitachi Chem Co Ltd | 超電導磁気シールド体 |
JPH0745991A (ja) * | 1993-08-03 | 1995-02-14 | Dowa Mining Co Ltd | 超電導磁気シールド構造物 |
JPH08236983A (ja) * | 1994-12-16 | 1996-09-13 | Nippon Steel Corp | 超電導磁気シールド方法 |
JP2001135973A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-18 | Kyushu Univ | 磁気シールド装置 |
JP2006340937A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 磁場計測装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | Calculation of magnetic field noise from high-permeability magnetic shields and conducting objects with simple geometry | |
US10444086B2 (en) | System and method of magnetic shielding for sensors | |
US10410778B2 (en) | Magnetic circuit component | |
US9429488B2 (en) | System and method of magnetic shielding for sensors | |
WO2011065455A1 (ja) | 傾斜磁場コイル、核磁気共鳴撮像装置およびコイルパターンの設計方法 | |
JP2008288328A (ja) | 磁気シールド装置 | |
JP5295799B2 (ja) | 傾斜磁場コイル、磁気共鳴イメージング装置、及び傾斜磁場コイルの製造方法 | |
JP4789254B2 (ja) | 水平静磁場方式の楕円筒状ガントリおよびそれに適合するアクティブシールド型傾斜磁場コイル装置を有する磁気共鳴イメージング装置 | |
JP2013077698A (ja) | 磁気シールド | |
JP2014086647A (ja) | 導体回路付き開放型磁気シールド構造 | |
JP2014157939A (ja) | 超電導磁気シールド装置 | |
KR102136670B1 (ko) | 자심 | |
US6765381B2 (en) | Extended maxwell pair gradient coils | |
JP7107693B2 (ja) | 無線電力伝送装置 | |
JP5901561B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
JP2017147412A (ja) | 低漏洩シェイキング式開放型磁気シールド構造 | |
Sasada et al. | A new method of magnetic shielding: Combination of flux repulsion and backing up magnetic pathways | |
JP6160071B2 (ja) | インダクタ | |
WO2015098588A1 (ja) | 超電導マグネット装置 | |
JP2018026466A (ja) | 変圧器のシールド構造 | |
US9423478B2 (en) | Magnetic shield for MR magnet | |
JPH0352203A (ja) | 超電導磁石 | |
JP5592193B2 (ja) | 外乱磁場の複合型磁気シールド構築方法 | |
JP2013171909A (ja) | 磁気シールド装置 | |
JP5842659B2 (ja) | 磁気シールド装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140912 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150107 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150428 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150625 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160303 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160609 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20160617 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160621 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20160817 |