JP2013251527A - Superconducting magnetic shield device and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a superconducting shield device which allows for facilitation of assembling, enhancement of yield, and cost reduction even with a high temperature superconducting material.SOLUTION: The superconducting shield device includes an axial direction magnetic shield 12A composed of a high temperature superconducting material formed into ring-shape in the circumferential direction, a lateral direction magnetic shield 13A disposed orthogonally or obliquely to the axial direction of the axial direction magnetic shield 12A and connected electrically therewith, and a support 11A for supporting the axial direction magnetic shield 12A and lateral direction magnetic shield 13A. The axial direction magnetic shield 12A is constituted by laminating a plurality of tape-like superconducting materials 15A for axial direction in the axial direction, and the lateral direction magnetic shield 13A is constituted by juxtaposing a plurality of tape-like superconducting materials 16 for lateral direction in the circumferential direction.

Description

本発明は、高温超電導体を用いて磁気シールドを行う超電導磁気シールド装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a superconducting magnetic shield device that performs magnetic shielding using a high-temperature superconductor and a method for manufacturing the same.

例えば、脳磁計や心磁計のような微弱磁場を計測する微弱磁場計測装置は、地磁気等の外部磁場が印加された場合、これを外乱として計測してしまう。このため、外乱が微弱磁場計測装置に悪影響を及ぼさないように微弱磁場計測装置を外乱となる外部磁場から遮蔽する磁気シールド装置でシールドし、これにより微弱磁場を計測することが行われている。   For example, a weak magnetic field measurement device that measures a weak magnetic field, such as a magnetoencephalograph or a magnetocardiograph, measures an external magnetic field such as geomagnetism as a disturbance. For this reason, the weak magnetic field measurement device is shielded by a magnetic shield device that shields the external magnetic field that becomes a disturbance so that the disturbance does not adversely affect the weak magnetic field measurement device, thereby measuring the weak magnetic field.

従来、この磁気シールド装置としては、微弱磁場計測装置を設置する部屋の内壁全体を磁気シールド材で構成し、この磁気シールドルームにより外部磁場の影響を防止するものがあった（特許文献１参照）。しかしながら、磁気シールドルームは部屋全体を磁気シールドする構成であるため、大掛かりな設備となってしまう。   Conventionally, as this magnetic shield device, there is one in which the entire inner wall of a room in which a weak magnetic field measuring device is installed is made of a magnetic shield material, and this magnetic shield room prevents the influence of an external magnetic field (see Patent Document 1). . However, since the magnetic shield room is configured to magnetically shield the entire room, it becomes a large-scale facility.

そこで、内部に人体全体或いは頭部を装着可能とした筒状の超電導磁気シールド装置が提案されている（特許文献２参照）。この超電導磁気シールド装置は筒状基材にマイスナー効果を有する超電導体を配設した構成を有し、地磁気等が印加された際に超電導体が有する完全反磁性により対象空間の磁場を遮蔽する。これにより、地磁気等の外部磁場に影響されることなく、微弱磁場を計測することが可能となる。   In view of this, a cylindrical superconducting magnetic shield device has been proposed in which the entire human body or head can be mounted inside (see Patent Document 2). This superconducting magnetic shield device has a configuration in which a superconductor having a Meissner effect is disposed on a cylindrical base material, and shields the magnetic field in the target space by the complete diamagnetism of the superconductor when geomagnetism or the like is applied. This makes it possible to measure a weak magnetic field without being affected by an external magnetic field such as geomagnetism.

特開２００２−２９１７１３号公報JP 2002-291713 A 特開平１０−３１３１３５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-313135

ところで、超電導磁気シールドを構成する超電導材としては、低温超電導材と高温超電導材が存在する。超電導磁気シールドの材料として低温超電導材を用いた場合、低温超電導材は成型が容易であるため大径の円筒形状を有した超電導磁気シールドを比較的容易に製造することかできる。しかしながら、低温超電導材料を用いた場合には冷却温度を９Ｋ以下に保つ必要があり、冷却装置が大掛かりになってしまう。   By the way, as a superconducting material constituting the superconducting magnetic shield, there are a low-temperature superconducting material and a high-temperature superconducting material. When a low-temperature superconducting material is used as the material of the superconducting magnetic shield, the superconducting magnetic shield having a large-diameter cylindrical shape can be manufactured relatively easily because the low-temperature superconducting material is easy to mold. However, when a low-temperature superconducting material is used, it is necessary to keep the cooling temperature at 9K or less, and the cooling device becomes large.

これに対し、超電導磁気シールドの材料として高温超電導材を用いた場合、冷却温度は８０Ｋ以下と冷却は容易になるが、高温超電導材料は製造が面倒となる。具体的には、円筒状基材に溶射により高温超電導材料を被膜形成することが行われる。しかしながら、この作業は面倒で作製に長い時間を要し製品コストが高くなるという問題点がある。   On the other hand, when a high-temperature superconducting material is used as the material for the superconducting magnetic shield, the cooling temperature is 80 K or less and cooling is easy, but the production of the high-temperature superconducting material is troublesome. Specifically, a high temperature superconducting material is formed on a cylindrical substrate by thermal spraying. However, this work is troublesome and requires a long time for production, and there is a problem that the product cost becomes high.

一方、超電導磁気シールド装置は、筒状に形成された超電導磁気シールドの内部に人が入るため、これに対応した大きさが必要となる。これに対し、従来の高温超電導材料を用いた超電導磁気シールドは、一体物とされていたため部分補修ができなかった。   On the other hand, the superconducting magnetic shield device requires a size corresponding to this because a person enters the superconducting magnetic shield formed in a cylindrical shape. On the other hand, the conventional superconducting magnetic shield using the high-temperature superconducting material cannot be partially repaired because it is an integral body.

よって、超電導磁気シールドの一部に不良箇所が発生すると、大きな形状を有する超電導磁気シールドの全てが使用不可能となり、全体を改めて作製し直す必要が生ずる。このため、従来の超電導磁気シールド装置は歩留まりが低く、製造に関するリスクが高いという問題点があった。   Therefore, if a defective portion is generated in a part of the superconducting magnetic shield, all of the superconducting magnetic shields having a large shape become unusable, and it becomes necessary to remanufacture the whole. For this reason, the conventional superconducting magnetic shield device has a problem that the yield is low and the risk relating to manufacturing is high.

更に、高温超電導材料は歪に対して脆弱であり、歪により容易にクラックが発生するため、超電導磁気シールド装置の組み立て作業においてその取扱に注意を要するという問題点もあった。   Further, the high-temperature superconducting material is vulnerable to strain, and cracks are easily generated by the strain. Therefore, there has been a problem that handling of the superconducting magnetic shield device requires attention in assembling work.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、高温超電導材料を用いても組み立ての容易化、歩留まりの向上、及び低コスト化を図りうる超電導磁気シールド装置及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a superconducting magnetic shield device capable of facilitating assembly, improving yield, and reducing costs even when a high-temperature superconducting material is used, and a method for manufacturing the same. With the goal.

上記の課題は、第１の観点からは、
周方向にリング状に形成された軸方向用超電導材からなる軸方向磁気シールドと、
前記軸方向磁気シールドの軸方向に対して直交或いは傾いて配設され、前記軸方向磁気シールドと接続される横方向用超電導材からなる横方向磁気シールドと、
前記軸方向磁気シールド及び前記横方向磁気シールドを支持する支持体と、
を有する超電導磁気シールド装置により解決することができる。 From the first point of view, the above problem is
An axial magnetic shield made of a superconducting material for the axial direction formed in a ring shape in the circumferential direction;
A transverse magnetic shield made of a superconducting material for transverse direction, which is arranged perpendicularly or inclined with respect to the axial direction of the axial magnetic shield and connected to the axial magnetic shield;
A support for supporting the axial magnetic shield and the transverse magnetic shield;
This can be solved by a superconducting magnetic shield device having

開示の発明によれば、軸方向磁気シールドと横方向磁気シールドとにより超電導磁気シールド装置が構成されているため、超電導磁気シールド装置の組み立ての容易化、歩留まりの向上、及び低コスト化を図ることができ、また軸方向磁場及び横方向磁場が印加されてもこれを確実にシールドすることができる。   According to the disclosed invention, since the superconducting magnetic shield device is configured by the axial magnetic shield and the lateral magnetic shield, the assembly of the superconducting magnetic shield device is facilitated, the yield is improved, and the cost is reduced. In addition, even when an axial magnetic field and a transverse magnetic field are applied, this can be reliably shielded.

図１は、本発明の第１実施形態である超電導磁気シールド装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a superconducting magnetic shield device according to a first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１実施形態である超電導磁気シールド装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the superconducting magnetic shield device according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１実施形態である超電導磁気シールド装置の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the superconducting magnetic shield device according to the first embodiment of the present invention. 図４は、軸方向用テープ状超電導材を拡大して示す斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the tape-shaped superconducting material for the axial direction. 図５は、軸方向用テープ状超電導材と横方向用テープ状超電導材との接合位置を拡大して示す断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the joining position between the axial tape-shaped superconducting material and the lateral tape-shaped superconducting material. 図６は、軸方向磁場が印加された時に軸方向用テープ状超電導材に発生する渦電流を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an eddy current generated in the axial tape-shaped superconductor when an axial magnetic field is applied. 図７は、横方向磁場が印加された時に軸方向用テープ状超電導材と横方向用テープ状超電導材との間に発生する渦電流を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an eddy current generated between the tape-shaped superconducting material for axial direction and the tape-shaped superconducting material for lateral direction when a transverse magnetic field is applied. 図８は、本発明の第１実施形態である超電導磁気シールド装置の横方向磁場に対するシールド率を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a shield rate against a transverse magnetic field of the superconducting magnetic shield device according to the first embodiment of the present invention. 図９は、本発明の第１実施形態である超電導磁気シールド装置の軸方向磁場に対するシールド率を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a shield rate with respect to an axial magnetic field of the superconducting magnetic shield device according to the first embodiment of the present invention. 図１０は、軸方向のシールド率と、軸方向用テープ状超電導材の接続抵抗と、軸方向用テープ状超電導材の間隙との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between the axial shielding rate, the connection resistance of the axial tape-shaped superconducting material, and the gap between the axial tape-shaped superconducting materials. 図１１は、本発明の第２実施形態である超電導磁気シールド装置の分解図である。FIG. 11 is an exploded view of the superconducting magnetic shield device according to the second embodiment of the present invention. 図１２は、本発明の第３実施形態である超電導磁気シールド装置の分解斜視図である。FIG. 12 is an exploded perspective view of the superconducting magnetic shield device according to the third embodiment of the present invention. 図１３は、本発明の第４実施形態である超電導磁気シールド装置の平面図である。FIG. 13 is a plan view of a superconducting magnetic shield device according to a fourth embodiment of the present invention. 図１４は、第４実施形態である超電導磁気シールド装置に用いる横方向用テープ状超電導材を拡大して示す図である。FIG. 14 is an enlarged view showing a lateral tape-shaped superconducting material used in the superconducting magnetic shield device according to the fourth embodiment. 図１５は、本発明の第５実施形態である超電導磁気シールド装置の平面図である。FIG. 15 is a plan view of a superconducting magnetic shield device according to a fifth embodiment of the present invention. 図１６は、本発明の第５実施形態である超電導磁気シールド装置の斜視図である。FIG. 16 is a perspective view of a superconducting magnetic shield device according to a fifth embodiment of the present invention. 図１７は、本発明の第６実施形態である超電導磁気シールド装置の平面図である。FIG. 17 is a plan view of a superconducting magnetic shield device according to a sixth embodiment of the present invention. 図１８は、本発明の第６実施形態である超電導磁気シールド装置の一部を切り欠いた斜視図である。FIG. 18 is a perspective view in which a part of a superconducting magnetic shield device according to a sixth embodiment of the present invention is cut away. 図１９は、本発明の第６実施形態である超電導磁気シールド装置の軸方向のシールド率と軸方向用テープ状超電導材の接続抵抗との関係を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the axial shielding rate of the superconducting magnetic shield device according to the sixth embodiment of the present invention and the connection resistance of the tape-shaped superconducting material for the axial direction. 図２０は、本発明の第７実施形態である超電導磁気シールド装置の製造方法を説明するための図である（その１）。FIG. 20 is a view for explaining the method of manufacturing the superconducting magnetic shield apparatus according to the seventh embodiment of the present invention (No. 1). 図２１は、本発明の第７実施形態である超電導磁気シールド装置の製造方法を説明するための図である（その２）。FIG. 21 is a drawing for explaining the method of manufacturing the superconducting magnetic shield apparatus according to the seventh embodiment of the present invention (No. 2). 図２２は、本発明の第７実施形態である超電導磁気シールド装置の製造方法を説明するための図である（その３）。FIG. 22 is a diagram for explaining the method of manufacturing the superconducting magnetic shield device according to the seventh embodiment of the present invention (No. 3). 図２０は、本発明の第７実施形態である超電導磁気シールド装置の斜視図である。FIG. 20 is a perspective view of a superconducting magnetic shield device according to a seventh embodiment of the present invention.

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１乃至図３は、本発明の第１実施形態である超電導磁気シールド装置１０Ａを示している。図１は超電導磁気シールド装置１０Ａの斜視図、図２は平面図、図３は分解斜視図である。この超電導磁気シールド装置１０Ａは、例えば脳磁計や心磁計のような微弱磁場を計測する微弱磁場計測装置に適用される。   1 to 3 show a superconducting magnetic shield device 10A according to a first embodiment of the present invention. 1 is a perspective view of a superconducting magnetic shield device 10A, FIG. 2 is a plan view, and FIG. 3 is an exploded perspective view. The superconducting magnetic shield device 10A is applied to a weak magnetic field measurement device that measures a weak magnetic field such as a magnetoencephalograph or a magnetocardiograph.

超電導磁気シールド装置１０Ａは、支持体１１Ａ、軸方向磁気シールド１２Ａ、及び横方向磁気シールド１３Ａ等を有している。本実施形態では、最内周に支持体１１Ａが配設され、その外周に軸方向磁気シールド１２Ａが配設され、更にその外周に横方向磁気シールド１３Ａが配設された構成とされている。よって、超電導磁気シールド装置１０Ａは、支持体１１Ａ、軸方向磁気シールド１２Ａ、及び横方向磁気シールド１３Ａが三重に重なった構成とされている。   The superconducting magnetic shield device 10A includes a support 11A, an axial magnetic shield 12A, a lateral magnetic shield 13A, and the like. In the present embodiment, the support 11A is disposed on the innermost periphery, the axial magnetic shield 12A is disposed on the outer periphery thereof, and the lateral magnetic shield 13A is disposed on the outer periphery thereof. Therefore, the superconducting magnetic shield device 10A has a structure in which the support 11A, the axial magnetic shield 12A, and the lateral magnetic shield 13A are overlapped in triplicate.

また、超電導磁気シールド装置１０Ａは、全体として円筒形状を有している。よって、その中央部分には空間部１４が形成されており、超電導磁気シールド装置１０Ａを脳磁計に適用した場合には、この空間部１４の内部に脳磁計が配設され、また被測定体となる人の頭部が挿入される。以下、超電導磁気シールド装置１０Ａを構成する各構成要素について説明する。   The superconducting magnetic shield device 10A has a cylindrical shape as a whole. Therefore, the space part 14 is formed in the central part, and when the superconducting magnetic shield device 10A is applied to a magnetoencephalograph, the magnetoencephalometer is disposed inside the space part 14 and The person's head is inserted. Hereinafter, each component constituting the superconducting magnetic shield device 10A will be described.

先ず、支持体１１Ａについて説明する。支持体１１Ａは円筒形状を有しており、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａを支持するものである。   First, the support 11A will be described. The support 11A has a cylindrical shape and supports the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A.

この支持体１１Ａは、特にその材質を限定されるものではないが、本実施形態では非磁性で成形性の良好な樹脂或いは金属を用いている。具他的には、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等を用いることができる。また、この支持体１１Ａの内周には、後述する各磁気シールド１２，１３Ａを冷却する冷媒が流れる冷却管（図示を省略）が配設されている。   The material of the support 11A is not particularly limited, but in this embodiment, a resin or metal that is nonmagnetic and has good moldability is used. Specifically, FRP (glass fiber reinforced plastic) or the like can be used. In addition, a cooling pipe (not shown) through which a coolant for cooling each magnetic shield 12, 13A described later flows is provided on the inner periphery of the support 11A.

軸方向磁気シールド１２Ａは、軸方向磁場に対するシールドを行うものである。なお、本明細書において、円筒の軸方向（図中矢印Ｚ１，Ｚ２で示す方向）の磁場を軸方向磁場と呼び、円筒の軸方向に直交する方向の磁場を横方向磁場と呼ぶものとする。また、軸方向磁場に対する磁気シールドを軸方向磁気シールドといい、横方向磁場に対する磁気シールドを横方向磁気シールドというものとする。   The axial magnetic shield 12A shields against an axial magnetic field. In this specification, the magnetic field in the axial direction of the cylinder (directions indicated by arrows Z1 and Z2 in the figure) is called the axial magnetic field, and the magnetic field in the direction orthogonal to the axial direction of the cylinder is called the transverse magnetic field. . A magnetic shield against an axial magnetic field is called an axial magnetic shield, and a magnetic shield against a transverse magnetic field is called a transverse magnetic shield.

なお、軸方向又は横方向以外の方向から印される磁場は、軸方向磁場と横方向磁場に分解することができる。このため、以下の説明においては軸方向磁場と横方向磁場についてのみ説明するものとする。   Note that a magnetic field applied from a direction other than the axial direction or the lateral direction can be decomposed into an axial magnetic field and a lateral magnetic field. For this reason, in the following description, only an axial magnetic field and a transverse magnetic field will be described.

次に、軸方向磁気シールド１２Ａについて説明する。軸方向磁気シールド１２Ａは、軸方向用テープ状超電導材１５Ａ（請求項に記載の軸方向用超電導材）を支持体１１Ａの軸方向に複数積層した（積み重ねた）構成を有している。軸方向用テープ状超電導材１５Ａは、図４に拡大して示すように、テープ状超電導材２１を曲げてリング状にすると共に、その両端部をはんだ１８で接合した構成とされている。   Next, the axial magnetic shield 12A will be described. The axial magnetic shield 12A has a configuration in which a plurality of axial tape-like superconducting materials 15A (axial superconducting materials described in claims) are laminated (stacked) in the axial direction of the support 11A. As shown in an enlarged view in FIG. 4, the axial tape-shaped superconducting material 15 </ b> A has a configuration in which the tape-shaped superconducting material 21 is bent into a ring shape and both ends thereof are joined with solder 18.

ここで、テープ状超電導材２１は、超電導材の外周を金属で覆うか、又は金属の基板の上に高温超電導材を成膜した構成とされている。また、超電導材としては、臨界温度が高い高温超電導材を用いている。このテープ状超電導材２１としては、例えば住友電気工業株式会社製のDI-BSCCO（製品名）を用いることができる。   Here, the tape-shaped superconducting material 21 has a configuration in which the outer periphery of the superconducting material is covered with a metal, or a high-temperature superconducting material is formed on a metal substrate. Further, as the superconducting material, a high temperature superconducting material having a high critical temperature is used. As this tape-shaped superconducting material 21, for example, DI-BSCCO (product name) manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd. can be used.

このように構成されたテープ状超電導材２１は、超電導材単体の場合に比べて機械的強度が高く、歪に対しても強い。このため、図４に示すようにテープ状超電導材２１をループ状に成形しても、その歪により高温超電導材が損傷するようなことはなく歩留まりの向上を図ることができる。また、テープ状超電導材２１及び軸方向用テープ状超電導材１５Ａの取扱が容易であることにより、軸方向磁気シールド１２Ａの組み立て作業を容易に行うことができる。   The tape-shaped superconducting material 21 configured as described above has a higher mechanical strength and is more resistant to strain than a superconducting material alone. For this reason, even if the tape-shaped superconducting material 21 is formed in a loop shape as shown in FIG. 4, the high-temperature superconducting material is not damaged by the distortion, and the yield can be improved. Further, since the tape-shaped superconducting material 21 and the axial tape-shaped superconducting material 15A are easy to handle, the assembly work of the axial magnetic shield 12A can be easily performed.

上記の構成とされた軸方向用テープ状超電導材１５Ａは、支持体１１Ａの外周に接着剤等を用いて固定される。これにより、軸方向磁気シールド１２Ａは、支持体１１Ａに支持された構成となる。   The axial tape-shaped superconducting material 15A configured as described above is fixed to the outer periphery of the support 11A using an adhesive or the like. Thus, the axial magnetic shield 12A is supported by the support 11A.

次に、横方向磁気シールド１３Ａについて説明する。横方向磁気シールド１３Ａは、横方向用テープ状超電導材１６（請求項に記載の横方向用超電導材）を支持体１１Ａの周方向に複数並設した（平行に並べた）構成を有している。この横方向用テープ状超電導材１６は、上記したテープ状超電導材２１と同様に、高温超電導材の外周を金属で覆うか、又は金属の基板の上に高温超電導材を成膜した構成とされている。   Next, the lateral magnetic shield 13A will be described. The transverse magnetic shield 13A has a configuration in which a plurality of transverse tape-like superconducting materials 16 (the transverse superconducting materials described in the claims) are arranged in parallel in the circumferential direction of the support 11A (arranged in parallel). Yes. Similar to the tape-shaped superconducting material 21 described above, the lateral tape-shaped superconducting material 16 has a configuration in which the outer periphery of the high-temperature superconducting material is covered with a metal or a high-temperature superconducting material is formed on a metal substrate. ing.

横方向磁気シールド１３Ａは、軸方向磁気シールド１２Ａと異なり直線状とされている。よって、軸方向磁気シールド１２Ａと横方向磁気シールド１３Ａは、図１及び図７に示すように、互いに直交する方向に延在した構成となっている。   Unlike the axial magnetic shield 12A, the lateral magnetic shield 13A is linear. Therefore, the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A are configured to extend in directions orthogonal to each other, as shown in FIGS.

また本実施形態では、各々の横方向用テープ状超電導材１６の長手方向が軸方向と平行なるよう構成されている。更に横方向用テープ状超電導材１６は、筒状とされた軸方向磁気シールド１２Ａの外周位置を囲うように配設される。   Moreover, in this embodiment, it is comprised so that the longitudinal direction of each tape-shaped superconducting material 16 for each horizontal direction may become parallel to an axial direction. Further, the lateral tape-shaped superconducting material 16 is disposed so as to surround the outer peripheral position of the cylindrical axial magnetic shield 12A.

各横方向用テープ状超電導材１６は、図５に拡大して示すように、各軸方向磁気シールド１２Ａを構成する軸方向用テープ状超電導材１５Ａにはんだ１９を用いて接合されることにより電気的に接続されている。即ち、軸方向用テープ状超電導材１５Ａと横方向用テープ状超電導材１６は、はんだ１９により電気的に接続される。   As shown in an enlarged view in FIG. 5, each lateral tape-shaped superconducting material 16 is electrically connected to the axial tape-shaped superconducting material 15A constituting each axial magnetic shield 12A by using a solder 19. Connected. That is, the axial tape-like superconducting material 15 </ b> A and the lateral tape-like superconducting material 16 are electrically connected by the solder 19.

次に、上記構成とされた超電導磁気シールド装置１０Ａにおいて、外部から磁場が印加された時の動作について説明する。   Next, the operation when a magnetic field is applied from the outside in the superconducting magnetic shield device 10A having the above configuration will be described.

超電導磁気シールド装置１０Ａに対して軸方向磁場（ＢＡ）が印加された場合（図６参照）は、軸方向磁気シールド１２Ａが機能する。即ち、軸方向磁場（ＢＡ）が印加された場合は、軸方向磁気シールド１２Ａを構成する各軸方向用テープ状超電導材１５Ａに周方向に渦電流Ａが発生し、これにより軸方向磁場（ＢＡ）が空間部１４内に影響することを防止できる。 When an axial magnetic field (B A ) is applied to the superconducting magnetic shield device 10A (see FIG. 6), the axial magnetic shield 12A functions. In other words, when an axial magnetic field (B A ) is applied, an eddy current A is generated in the circumferential direction in each of the axial tape-like superconducting materials 15A constituting the axial magnetic shield 12A, thereby causing an axial magnetic field (B A ). B A ) can be prevented from affecting the space portion 14.

これに対し、超電導磁気シールド装置１０Ａに対して横方向磁場（ＢＳ）が印加された場合（図７参照）は、横方向磁気シールド１３Ａが機能する。即ち、横方向磁場（ＢＳ）が印加された場合は、軸方向用テープ状超電導材１５Ａ及び横方向用テープ状超電導材１６内に、横方向磁場（ＢＳ）の印加位置を中心として円方向に流れる渦電流Ａが発生する。 On the other hand, when a transverse magnetic field (B S ) is applied to the superconducting magnetic shield device 10A (see FIG. 7), the transverse magnetic shield 13A functions. That is, when the horizontal direction magnetic field (B S) is applied, axially tape-like superconducting material 15A and lateral tape-like superconducting material 16, a circle around the application position of the transverse field (B S) An eddy current A flowing in the direction is generated.

前記のように、軸方向用テープ状超電導材１５Ａと横方向用テープ状超電導材１６ははんだ１９により接合することにより電気的に接続している（図５参照）。よって、横方向磁場（ＢＳ）で発生する渦電流Ａは各テープ状超電導材１５，１６の内部或いは各テープ状超電導材１５，１６を跨いで流れ、これにより横方向磁場（ＢＳ）が空間部１４内に影響することを防止できる。 As described above, the tape-like superconducting material 15A for the axial direction and the tape-like superconducting material 16 for the lateral direction are electrically connected by joining with the solder 19 (see FIG. 5). Therefore, the eddy current A generated by the horizontal direction magnetic field (B S) flows across the internal or the tape-shaped superconducting materials 15, 16 of each tape-like superconducting material 15 and 16, thereby the horizontal direction magnetic field (B S) is It is possible to prevent the space 14 from being affected.

図８は、超電導磁気シールド装置１０Ａの横方向磁場（ＢＳ）に対するシールド率を示している。また図９は、超電導磁気シールド装置１０Ａの軸方向磁場（ＢＡ）に対するシールド率を示している。図８及び図９に示す特性は、いずれもシミュレーションにより求めたものである。 FIG. 8 shows the shield rate against the transverse magnetic field (B S ) of the superconducting magnetic shield device 10A. FIG. 9 shows the shielding rate against the axial magnetic field (B A ) of the superconducting magnetic shield device 10A. The characteristics shown in FIGS. 8 and 9 are all obtained by simulation.

各図において、横軸は周数であり、縦軸はシールド率である。ここで、シールド率とは、超電導磁気シールド装置１０Ａの空間部１４内の磁場の強さ（ＢＩＮ）に対する外部の磁場ＢＯＵＴの強さの比をいう（シールド率＝ＢＯＵＴ／ＢＩＮ）。 In each figure, the horizontal axis is the frequency, and the vertical axis is the shield rate. Here, the shield rate refers to the ratio of the strength of the external magnetic field B OUT to the strength (B IN ) of the magnetic field in the space 14 of the superconducting magnetic shield device 10A (shield rate = B OUT / B IN ). .

なお図８、図９、及び後述する図１０において、横軸に周波数を取っているのは次の理由による。即ち、本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ａは、軸方向用テープ状超電導材１５Ａの両端部を接合するのにはんだ１８を用い（図４参照）、また各テープ状超電導材１５，１６を接合するのにもはんだ１９を用いている。即ち、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａは完全な超電導体ではなく、はんだ１８，１９の抵抗成分を含んだものである。   In FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10 described later, the horizontal axis indicates the frequency for the following reason. That is, in the superconducting magnetic shield device 10A according to the present embodiment, the solder 18 is used to join both ends of the tape-like superconducting material 15A for the axial direction (see FIG. 4), and each of the tape-like superconducting materials 15 and 16 is attached. Solder 19 is also used for joining. That is, the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A are not perfect superconductors but include the resistance components of the solders 18 and 19.

このため、印加される磁場が直流的な磁場である場合には、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａはこれを有効にシールドすることができない。しかしながら、印加される磁場が交流的な磁場である場合には、シールドを行うことができる。そこで、図８〜図１０は、横軸として印加される磁場の周波数を取っている。   For this reason, when the applied magnetic field is a DC magnetic field, the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A cannot effectively shield them. However, when the applied magnetic field is an alternating magnetic field, shielding can be performed. 8 to 10 show the frequency of the applied magnetic field as the horizontal axis.

一般に、脳磁計や心磁計のような微弱磁場を計測する場合、軸方向磁場及び縦方向磁場のいずれの磁場であっても、磁場の周波数は１Hz以上を計測する。そこで、図８で横方向の外部磁場（ＢＳ）が１Hzにおけるシールド率を見ると、横方向磁気シールド１３Ａのシールド率は約7000と高い値となっていることが判る。また、図９で軸方向の外部磁場（ＢＡ）が１Hzにおけるシールド率を見ると、軸方向磁気シールド１２Ａのシールド率は約12500と高い値となっていることが判る。 In general, when measuring a weak magnetic field such as a magnetoencephalograph or a magnetocardiograph, the frequency of the magnetic field is 1 Hz or more regardless of whether the magnetic field is an axial magnetic field or a longitudinal magnetic field. Therefore, when the shield rate at 1 Hz of the lateral external magnetic field (B S ) in FIG. 8 is seen, it can be seen that the shield rate of the transverse magnetic shield 13A is as high as about 7000. Further, in FIG. 9, when the shield rate at the axial external magnetic field (B A ) at 1 Hz is seen, it can be seen that the shield rate of the axial magnetic shield 12A is as high as about 12,500.

よって、図８及び図９に示す結果より、本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ａによれば、外部からの軸方向磁場（ＢＡ）及び横方向磁場（ＢＳ）の双方に対して有効なシールドを行うことができることが証明された。 Therefore, from the results shown in FIGS. 8 and 9, the superconducting magnetic shield device 10 </ b> A according to this embodiment is effective for both the axial magnetic field (B A ) and the lateral magnetic field (B S ) from the outside. Prove that you can make a good shield.

一方、前記のように軸方向磁気シールド１２Ａは軸方向用テープ状超電導材１５Ａを軸方向に積層したものであり、横方向磁気シールド１３Ａは横方向用テープ状超電導材１６を周方向に並設したものである。即ち、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａは一体成形されたものではなく、軸方向用テープ状超電導材１５Ａ及び横方向用テープ状超電導材１６を複数集合させ、これを接合した構成とされている。   On the other hand, as described above, the axial magnetic shield 12A is obtained by laminating the axial tape-like superconducting material 15A in the axial direction, and the lateral magnetic shield 13A is provided with the lateral tape-like superconducting material 16 arranged in the circumferential direction. It is a thing. That is, the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A are not integrally molded, and a plurality of axial tape-like superconducting materials 15A and lateral tape-like superconducting materials 16 are assembled and joined together. Has been.

更に、個々のテープ状超電導材１５，１６は、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａの作製時において良否検査が可能である。   Further, the individual tape-like superconducting materials 15 and 16 can be inspected at the time of manufacturing the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A.

よって本実施形態では、良品であるテープ状超電導材１５，１６を選定した上で、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａを作製することが可能となる。これにより本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ａによれば、高温超電導材を用いても歩留まりを高めることができる。   Therefore, in this embodiment, it is possible to manufacture the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A after selecting the good tape-shaped superconducting materials 15 and 16. Thereby, according to the superconducting magnetic shield device 10A according to the present embodiment, the yield can be increased even when the high-temperature superconducting material is used.

ところで、本実施形態のように軸方向用テープ状超電導材１５Ａを積層した構成の軸方向磁気シールド１２Ａでは、隣接する軸方向用テープ状超電導材１５Ａ間に必然的に間隙ΔＷ１（図５，図７に矢印で示す）が発生する。同様に、横方向磁気シールド１３Ａを横方向用テープ状超電導材１６を並設した構成とすると、隣接する横方向用テープ状超電導材１６間に必然的に間隙ΔＷ２（図２，図７に矢印で示す）が発生する。   By the way, in the axial magnetic shield 12A having the configuration in which the axial tape-like superconducting material 15A is laminated as in the present embodiment, the gap ΔW1 inevitably between the adjacent axial tape-like superconducting materials 15A (FIG. 5, FIG. 5). 7 is indicated by an arrow). Similarly, when the lateral magnetic shield 13A is configured by arranging the lateral tape-shaped superconducting material 16 side by side, the gap ΔW2 inevitably between the adjacent lateral tape-shaped superconducting materials 16 (arrows in FIGS. 2 and 7). Occurs).

図１０（Ａ）は、軸方向磁気シールド１２Ａにおいて、隣接する軸方向用テープ状超電導材１５Ａの距離ΔＷ１と、軸方向用テープ状超電導材１５Ａの接続抵抗と、軸方向磁気シールド１２Ａのシールド率との関係を示している。   FIG. 10A shows the distance ΔW1 between adjacent axial tape-like superconducting materials 15A, the connection resistance of the axial tape-like superconducting material 15A, and the shielding rate of the axial magnetic shield 12A in the axial magnetic shield 12A. Shows the relationship.

図１０（Ａ）において、矢印ＡはΔＷ１＝1mmの時のシールド率と接続抵抗との関係を示し、矢印ＢはΔＷ１＝2mmの時のシールド率と接続抵抗との関係を示し、矢印ＣはΔＷ１＝3mmの時のシールド率と接続抵抗との関係を示し、更に矢印ＤはΔＷ１＝4mmの時のシールド率と接続抵抗との関係を示している。
また図１０（Ｂ）は、横方向磁気シールド１３Ａにおいて、隣接する横方向用テープ状超電導材１６の距離ΔＷ２と、横方向用テープ状超電導材１６の接続抵抗と、横方向磁気シールド１３Ａのシールド率との関係を示している。 In FIG. 10A, arrow A indicates the relationship between the shield rate and connection resistance when ΔW1 = 1 mm, arrow B indicates the relationship between the shield rate and connection resistance when ΔW1 = 2 mm, and arrow C indicates The relationship between the shield rate and the connection resistance when ΔW1 = 3 mm is shown, and the arrow D shows the relationship between the shield rate and the connection resistance when ΔW1 = 4 mm.
FIG. 10B shows the distance ΔW2 between the adjacent lateral tape-shaped superconducting materials 16, the connection resistance of the lateral tape-shaped superconducting material 16, and the shield of the lateral magnetic shield 13A. The relationship with the rate is shown.

図１０（Ｂ）において、矢印ＡはΔＷ２＝1mmの時のシールド率と接続抵抗との関係を示し、矢印ＢはΔＷ２＝2mmの時のシールド率と接続抵抗との関係を示し、矢印ＣはΔＷ２＝3mmの時のシールド率と接続抵抗との関係を示し、更に矢印ＤはΔＷ２＝4mmの時のシールド率と接続抵抗との関係を示している。   In FIG. 10B, arrow A indicates the relationship between the shield rate and connection resistance when ΔW2 = 1 mm, arrow B indicates the relationship between the shield rate and connection resistance when ΔW2 = 2 mm, and arrow C indicates The relationship between the shield rate and connection resistance when ΔW2 = 3 mm is shown, and the arrow D shows the relationship between the shield rate and connection resistance when ΔW2 = 4 mm.

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）の結果より、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａのいずれにおいても、同様の特性が得られた。即ち、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａのいずれにおいても、隣接する軸方向用テープ状超電導材１５Ａ，１６間の間隙ΔＷ１，ΔＷ２が小さくなるに従いシールド率が良好になることが判った。また、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａのいずれにおいても、接続抵抗が小さいほど、シールド率が良好になることが判った。   From the results of FIGS. 10A and 10B, similar characteristics were obtained in both the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A. That is, in both the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A, it has been found that the shielding ratio becomes better as the gaps ΔW1 and ΔW2 between the adjacent axial tape-like superconducting materials 15A and 16 become smaller. . Further, it has been found that in both the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A, the shield ratio is improved as the connection resistance is decreased.

本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ａでは、軸方向磁気シールド１２Ａを構成する各軸方向用テープ状超電導材１５Ａの両端部の接続抵抗（即ち、はんだ１８の接続抵抗）を軸方向磁気シールド１２Ａのシールド率が１０００以上となるよう設定した。即ち、軸方向用テープ状超電導材１５Ａのはんだ１８による接続抵抗を約0.1Ωに設定した。また、軸方向に積層された軸方向用テープ状超電導材１５Ａの間隙を2mm以下とした。   In the superconducting magnetic shield device 10A according to the present embodiment, the connection resistance (that is, the connection resistance of the solder 18) at both ends of each axial tape-shaped superconducting material 15A constituting the axial magnetic shield 12A is used as the axial magnetic shield 12A. The shield rate was set to be 1000 or more. That is, the connection resistance of the axial tape-like superconducting material 15A by the solder 18 was set to about 0.1Ω. The gap between the axial tape-like superconducting materials 15A laminated in the axial direction was set to 2 mm or less.

このように各値を設定することにより、超電導磁気シールド装置１０Ａを脳磁計や心磁計のような微弱磁場を計測する微弱磁場計測装置に適用しても、外部磁場を確実にシールドでき、これらの計測を正確に行うことが可能となる。   By setting each value in this way, even if the superconducting magnetic shield device 10A is applied to a weak magnetic field measuring device that measures a weak magnetic field such as a magnetoencephalograph or a magnetocardiograph, an external magnetic field can be reliably shielded. Measurement can be performed accurately.

同様に、軸方向磁気シールド１２Ａと横方向磁気シールド１３Ａとの電気的接続については、軸方向用テープ状超電導材１５Ａと横方向用テープ状超電導材１６との接続抵抗を横方向磁気シールド１３Ａのシールド率が１０００以上となるよう設定した。即ち、はんだ１９による接続抵抗を約0.1Ωに設定した。また、周方向に並設された横方向用テープ状超電導材１６の間隙を2mm以下とした。   Similarly, regarding the electrical connection between the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A, the connection resistance between the axial tape-shaped superconducting material 15A and the lateral tape-shaped superconducting material 16 is set to be equal to that of the lateral magnetic shield 13A. The shield rate was set to be 1000 or more. That is, the connection resistance by the solder 19 was set to about 0.1Ω. Further, the gap between the transverse tape-like superconducting materials 16 arranged in parallel in the circumferential direction was set to 2 mm or less.

このように各値を設定することによっても、超電導磁気シールド装置１０Ａを脳磁計や心磁計のような微弱磁場を計測する微弱磁場計測装置に適用しても、外部磁場を確実にシールドでき、これらの計測を正確に行うことが可能となる。   By setting each value in this way, even if the superconducting magnetic shield device 10A is applied to a weak magnetic field measuring device that measures a weak magnetic field such as a magnetoencephalograph or a magnetocardiograph, the external magnetic field can be reliably shielded. Can be accurately measured.

次に、本発明の第２乃至第７実施形態について説明する。   Next, second to seventh embodiments of the present invention will be described.

図１１乃至図２３は、第２乃至第７実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｂ〜１０Ｆを示している。なお、図１１乃至図２３において、図１乃至図７に示した第１実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ａの構成と対応する構成については同一符号を付してその説明を省略する。   11 to 23 show superconducting magnetic shield devices 10B to 10F according to the second to seventh embodiments. 11 to 23, the components corresponding to those of the superconducting magnetic shield device 10A according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図１１は、第２実施形態である超電導磁気シールド装置１０Ｂを示している。   FIG. 11 shows a superconducting magnetic shield device 10B according to the second embodiment.

前記した第１実施形態である超電導磁気シールド装置１０Ａは、横方向用テープ状超電導材１６が軸方向（矢印Ｚ１，Ｚ２方向）と平行となるよう構成した。これに対して本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｂは、横方向用テープ状超電導材１６の延在方向（図中、矢印Ｄ１，Ｄ２方向）を軸方向磁気シールド１２Ａの軸方向（Ｚ１，Ｚ２方向）に対して傾いて配設したことを特徴とするものである。   The superconducting magnetic shield device 10A according to the first embodiment described above is configured such that the tape-shaped superconducting material 16 for the horizontal direction is parallel to the axial direction (arrow Z1, Z2 direction). On the other hand, in the superconducting magnetic shield device 10B according to the present embodiment, the extending direction of the tape-shaped superconducting material 16 for the horizontal direction (the directions of arrows D1 and D2 in the drawing) is set in the axial direction (Z1, It is characterized in that it is inclined with respect to (Z2 direction).

本実施形態では、横方向用テープ状超電導材１６を軸方向に対して角度θ傾けた例を示している。このように、軸方向に対する横方向用テープ状超電導材１６の延出方向は平行（θ＝０°）に限定されるものではなく、任意の角度に適宜変更が可能なものである。この構成とした場合でも、前記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, an example in which the tape-shaped superconducting material 16 for the horizontal direction is inclined by an angle θ with respect to the axial direction is shown. Thus, the extending direction of the tape-shaped superconducting material 16 for the lateral direction with respect to the axial direction is not limited to being parallel (θ = 0 °), and can be appropriately changed to an arbitrary angle. Even in this configuration, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.

図１２は、第３実施形態である超電導磁気シールド装置１０Ｃを示している。   FIG. 12 shows a superconducting magnetic shield device 10C according to the third embodiment.

前記した第１実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ａは、支持体１１Ａを最内周位置に配置した構成を示した。これに対して本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｃは、支持体１１Ｂを最外周位置に配設したことを特徴とするものである。   The superconducting magnetic shield device 10A according to the first embodiment described above has a configuration in which the support 11A is arranged at the innermost peripheral position. On the other hand, the superconducting magnetic shield device 10C according to the present embodiment is characterized in that the support 11B is disposed at the outermost peripheral position.

即ち、本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｃでは、最内周に軸方向磁気シールド１２Ａが位置し、その外側に横方向磁気シールド１３Ａが位置し、最外周に支持体１１Ｂが位置した構成とされている。このように、支持体１１Ｂが最外周位置に配設されても、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａはこの支持体１１Ｂにより支持される。   That is, in the superconducting magnetic shield device 10C according to the present embodiment, the axial magnetic shield 12A is positioned on the innermost periphery, the lateral magnetic shield 13A is positioned on the outer side, and the support 11B is positioned on the outermost periphery. Has been. Thus, even if the support body 11B is disposed at the outermost peripheral position, the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A are supported by the support body 11B.

また、支持体１１Ｂの外周面には、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａの高温超電導材を冷却する冷媒が流れる冷却管１７が配設されている。この冷却管１７は、支持体１１Ｂの外周に螺旋状に配設されている。   A cooling pipe 17 through which a coolant for cooling the high-temperature superconducting material of the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A flows is provided on the outer peripheral surface of the support 11B. The cooling pipe 17 is helically disposed on the outer periphery of the support 11B.

本実施形態のように支持体１１Ｂが最外周に配設され、軸方向磁気シールド１２Ａ及び横方向磁気シールド１３Ａがその内部に位置することにより、各磁気シールド１２，１３は支持体１１Ｂにより保護されるため、不要な外力が印加されても磁気シールド１２，１３が損傷することを防止することができる。   As in the present embodiment, the support 11B is disposed on the outermost periphery, and the magnetic shields 12 and 13 are protected by the support 11B because the axial magnetic shield 12A and the lateral magnetic shield 13A are located inside the support 11B. Therefore, even if an unnecessary external force is applied, it is possible to prevent the magnetic shields 12 and 13 from being damaged.

図１３は、第４実施形態である超電導磁気シールド装置１０Ｄを示す平面図である。   FIG. 13 is a plan view showing a superconducting magnetic shield device 10D according to the fourth embodiment.

前記した第１実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ａは、横方向磁気シールド１３Ａを構成する複数の横方向用テープ状超電導材１６は、細長い板状の形状とされており、折り曲げられてはいなかった。これに対して本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｄでは、横方向磁気シールド１３Ｃを構成する横方向用テープ状超電導材２０の上方の所定範囲（Ｚ１方向側の所定範囲）を内側に折曲した構成としたことを特徴とするものである。   In the superconducting magnetic shield device 10A according to the first embodiment described above, the plurality of transverse tape-like superconducting materials 16 constituting the transverse magnetic shield 13A are formed in an elongated plate shape and are not bent. It was. In contrast, in the superconducting magnetic shield device 10D according to the present embodiment, a predetermined range (predetermined range on the Z1 direction side) above the lateral tape-shaped superconducting material 20 constituting the lateral magnetic shield 13C is bent inward. It is characterized by having made the structure.

図１４は、本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｄを構成する一つの横方向用テープ状超電導材２０を拡大して示している。同図に示すように、横方向用テープ状超電導材２０は、その上部を折曲されることにより本体部２０Ａと、折り曲げられた折曲部２０Ｂとを有した構成とされており、全体して略Ｌ字形状を有している。   FIG. 14 is an enlarged view of one lateral tape-shaped superconducting material 20 constituting the superconducting magnetic shield device 10D according to the present embodiment. As shown in the figure, the tape-shaped superconducting material 20 for the lateral direction is configured to have a main body portion 20A and a bent portion 20B which is bent by bending the upper portion thereof. And has a substantially L-shape.

このように、横方向磁気シールド１３Ｃを構成する横方向用テープ状超電導材２０に折曲部２０Ｂを形成することにより、超電導磁気シールド装置１０Ｄの上側の開口部の一部は折曲部２０Ｂにより塞がれた構成となる。円筒状の超電導磁気シールドにおいて、開口部の一部を超電導材で覆うことによりシールド効果は大きく増大する。よって、本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｄによれば、更にシールド効果を高めることができる。   In this way, by forming the bent portion 20B in the lateral tape-shaped superconducting material 20 constituting the transverse magnetic shield 13C, a part of the upper opening of the superconducting magnetic shield device 10D is formed by the bent portion 20B. The configuration is closed. In a cylindrical superconducting magnetic shield, the shielding effect is greatly increased by covering part of the opening with a superconducting material. Therefore, according to the superconducting magnetic shield device 10D according to the present embodiment, the shielding effect can be further enhanced.

図１５及び図１６は、第５実施形態である超電導磁気シールド装置１０Ｅを示している。   15 and 16 show a superconducting magnetic shield device 10E according to the fifth embodiment.

前記した第１実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ａは、支持体１１Ａの外周に沿って複数の軸方向用テープ状超電導材１５Ａを軸方向に並設されるよう積み重ねて配設していた。これに対して本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｅは、支持体１１Ａの外周に横方向磁気シールド１３Ａを構成する横方向用テープ状超電導材１６を複数配設した後、この横方向用テープ状超電導材１６上に１本の軸方向用テープ状超電導材１５Ｂを螺旋状に巻回した構成としている。   In the superconducting magnetic shield device 10A according to the first embodiment described above, a plurality of axial tape-like superconducting materials 15A are stacked and arranged along the outer periphery of the support 11A so as to be juxtaposed in the axial direction. On the other hand, in the superconducting magnetic shield device 10E according to the present embodiment, a plurality of lateral tape-like superconducting materials 16 constituting the lateral magnetic shield 13A are disposed on the outer periphery of the support 11A, and then the lateral tape. One tape-shaped superconducting material 15 </ b> B for axial direction is wound spirally around the superconducting material 16.

図１乃至図３に示した超電導磁気シールド装置１０Ａの場合、個々の軸方向用テープ状超電導材１５Ａを支持体１１Ａに装着する方法としては、次の方法が考えられる。   In the case of the superconducting magnetic shield device 10A shown in FIGS. 1 to 3, the following method is conceivable as a method for mounting the individual tape-like superconducting material 15A for the axial direction on the support 11A.

先ず、テープ状超電導材２１をリング状に形成し、これを支持体１１Ａに所定範囲にわたり接着固定する。続いて、テープ状超電導材２１の両端部を付き合わせ、この端部同士をはんだ１８で接合する（図４参照）。   First, the tape-shaped superconducting material 21 is formed in a ring shape, and this is bonded and fixed to the support 11A over a predetermined range. Subsequently, both end portions of the tape-shaped superconducting material 21 are attached to each other, and the end portions are joined with the solder 18 (see FIG. 4).

これに対して本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｅは、軸方向磁気シールド１２Ａを一本の軸方向用テープ状超電導材１５Ｂにより構成している。また、軸方向磁気シールド１２Ａの長さは、横方向用テープ状超電導材１６が配設された支持体１１Ａを複数回にわたり螺旋状に巻回できる長さに設定されている。よって、単に１本の軸方向用テープ状超電導材１５Ｂを横方向用テープ状超電導材１６が配設された支持体１１Ａに巻回することにより、軸方向磁気シールド１２Ｂを支持体１１Ａに装着することができる。   On the other hand, in the superconducting magnetic shield device 10E according to the present embodiment, the axial magnetic shield 12A is constituted by a single axial tape-like superconducting material 15B. Further, the length of the axial magnetic shield 12A is set to a length that allows the support 11A on which the transverse tape-shaped superconducting material 16 is disposed to be spirally wound a plurality of times. Therefore, the axial magnetic shield 12B is mounted on the support 11A by simply winding one axial tape-like superconducting material 15B around the support 11A on which the lateral tape-like superconducting material 16 is disposed. be able to.

この際、軸方向磁気シールド１２Ｂの内側面には、予めペースト状のはんだを塗布しておく。そして、この状態で軸方向磁気シールド１２Ｂが巻回された支持体１１Ａを加熱炉で加熱しはんだを溶融することにより、一括的に軸方向磁気シールド１２Ｂを横方向用テープ状超電導材１６に電気的及び機械的に接合することができる。   At this time, paste-like solder is applied in advance to the inner surface of the axial magnetic shield 12B. Then, in this state, the support 11A around which the axial magnetic shield 12B is wound is heated in a heating furnace to melt the solder, whereby the axial magnetic shield 12B is collectively connected to the tape-shaped superconducting material 16 for the horizontal direction. Can be mechanically and mechanically joined.

よって、本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｅによれば、部品点数の削減を図れると共に、組み立て作業の簡単化を図ることができる。   Therefore, according to the superconducting magnetic shield device 10E according to the present embodiment, the number of parts can be reduced and the assembling work can be simplified.

なお、上記の説明では軸方向磁気シールド１２Ｂのみを１本の軸方向用テープ状超電導材１５Ｂにより形成し、これを支持体１１Ａに螺旋状に巻回した例を示したが、横方向磁気シールドを１本の横方向用テープ状超電導材で構成し、これを支持体１１Ａに乱戦状に巻回する構成する構成としてもよい。   In the above description, only the axial magnetic shield 12B is formed of the single axial tape-like superconducting material 15B and spirally wound around the support 11A. It is good also as a structure which comprises this with the tape-shaped superconducting material for one horizontal direction, and winds this around the support body 11A in a mess.

更に、軸方向磁気シールド及び横方向磁気シールドの双方を１本のテープ状超電導材で構成し、いずれも支持体１１Ａに対して螺旋状に巻回する構成とすることも可能である。この構成することにより、更に超電導磁気シールド装置の組み立て作業の簡単化を図ることができる。   Further, both the axial magnetic shield and the lateral magnetic shield may be formed of a single tape-shaped superconducting material, and both may be wound spirally around the support 11A. With this configuration, it is possible to further simplify the assembly work of the superconducting magnetic shield device.

図１７及び図１８は、第６実施形態である超電導磁気シールド装置１０Ｆを示している。   17 and 18 show a superconducting magnetic shield device 10F according to the sixth embodiment.

なお、図１７は超電導磁気シールド装置１０Ｆの平面図であり、図１８は超電導磁気シールド装置１０Ｆの一部を切り欠くことにより、軸方向磁気シールド１２Ａの断面を示す図である。また図１８においては、支持体１１Ａの図示は省略している。   FIG. 17 is a plan view of the superconducting magnetic shield device 10F, and FIG. 18 is a view showing a cross section of the axial magnetic shield 12A by cutting out a part of the superconducting magnetic shield device 10F. In FIG. 18, the support 11A is not shown.

前記したように、脳磁計や心磁計のような微弱磁場を計測する微弱磁場計測装置に超電導磁気シールド装置を適用する場合、軸方向磁気シールド１２Ａを構成する軸方向用テープ状超電導材１５Ａの間隙、及び横方向磁気シールド１３Ａを構成する横方向用テープ状超電導材１６の間隙を2mm以下に設定することが望ましい。しかしながら、更に高精度の磁気シールドを行う必要が生じる場合が考えられる。   As described above, when the superconducting magnetic shield device is applied to a weak magnetic field measuring device that measures a weak magnetic field such as a magnetoencephalograph or a magnetocardiograph, the gap between the axial tape-shaped superconducting material 15A constituting the axial magnetic shield 12A. It is desirable that the gap between the transverse tape-like superconducting materials 16 constituting the transverse magnetic shield 13A is set to 2 mm or less. However, there may be a case where it is necessary to perform a magnetic shield with higher accuracy.

本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｆは、これに対応するために軸方向磁気シールド１２Ａを構成する軸方向用テープ状超電導材１５Ａの間に形成される間隙３４を閉塞用磁気シールド３０で塞ぐ構成としたものである。   The superconducting magnetic shield device 10F according to the present embodiment closes the gap 34 formed between the axial tape-shaped superconducting materials 15A constituting the axial magnetic shield 12A with the closing magnetic shield 30 in order to cope with this. It is a configuration.

閉塞用磁気シールド３０は、本実施形態では軸方向磁気シールド１２Ａの内側に配設されている。しかしながら、閉塞用磁気シールド３０を軸方向磁気シールド１２Ａの外側（横方向磁気シールド１３Ａと対向する側）に配設することも可能である。   In the present embodiment, the blocking magnetic shield 30 is disposed inside the axial magnetic shield 12A. However, it is also possible to dispose the closing magnetic shield 30 outside the axial magnetic shield 12A (on the side facing the lateral magnetic shield 13A).

閉塞用磁気シールド３０は、複数の閉塞用テープ状超電導材３２（請求項に記載の第１の閉塞用超電導材に相当する）により構成されている。この閉塞用テープ状超電導材３２は、軸方向磁気シールド１２Ａを構成する軸方向用テープ状超電導材１５Ａと同一構成とされている。即ち、閉塞用テープ状超電導材３２は、図４に示したように、テープ状超電導材２１を曲げてリング状にすると共に、その両端部をはんだ１８で接合した構成とされている。   The closing magnetic shield 30 is composed of a plurality of closing tape-like superconducting materials 32 (corresponding to the first closing superconducting material described in the claims). The closing tape-shaped superconducting material 32 has the same configuration as the axial tape-shaped superconducting material 15A constituting the axial magnetic shield 12A. That is, as shown in FIG. 4, the closing tape-shaped superconducting material 32 has a configuration in which the tape-shaped superconducting material 21 is bent into a ring shape, and both ends thereof are joined by the solder 18.

閉塞用磁気シールド３０を構成する各閉塞用テープ状超電導材３２は、隣接する軸方向用テープ状超電導材１５Ａの間隙３４の大きさよりも大きな幅（Ｚ１，Ｚ２方向の長さ）を有している。また、各閉塞用テープ状超電導材３２は、軸方向用テープ状超電導材１５Ａにはんだ付けされた構成とされている。   Each of the closing tape-like superconducting materials 32 constituting the closing magnetic shield 30 has a width (length in the Z1, Z2 direction) larger than the size of the gap 34 between the adjacent axial tape-like superconducting materials 15A. Yes. Each closing tape-shaped superconducting material 32 is soldered to the axial tape-shaped superconducting material 15A.

このように間隙３４を閉塞用磁気シールド３０で塞ぐことにより、前記の超電導磁気シールド装置１０Ａに比べ、更に外部磁場が空間部１４内に進入することを防止することができる。   By closing the gap 34 with the closing magnetic shield 30 in this way, it is possible to further prevent the external magnetic field from entering the space portion 14 as compared with the superconducting magnetic shield device 10A.

図１９は、本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｆの効果を示す図である。   FIG. 19 is a diagram showing the effect of the superconducting magnetic shield device 10F according to the present embodiment.

同図において、矢印Ｆで示すのは図１０に矢印Ａで示した特性と同じである。即ち、軸方向用テープ状超電導材１５Ａの間隙ΔＷ１を1mmとした時の接続抵抗とシールド率との関係を示している。前記したように、軸方向用テープ状超電導材１５Ａの間隙ΔＷ１を1mmとすることにより、高いシールド効果が得られることが分かる。   In the figure, the characteristics indicated by the arrow F are the same as the characteristics indicated by the arrow A in FIG. That is, the relationship between the connection resistance and the shield rate when the gap ΔW1 of the tape-like superconducting material 15A for the axial direction is 1 mm is shown. As described above, it can be understood that a high shielding effect can be obtained by setting the gap ΔW1 of the axial tape-like superconducting material 15A to 1 mm.

これに対して図中矢印Ｅで示すのは、間隙３４を閉塞用磁気シールド３０で塞いだ本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｆの特性を示している。超電導磁気シールド装置１０Ｆの特性は、軸方向用テープ状超電導材１５Ａの間隙ΔＷ１を1mmとした時の特性に比べてシールド率が約１０程度向上していることが分かる。   On the other hand, an arrow E in the figure indicates the characteristic of the superconducting magnetic shield device 10F according to the present embodiment in which the gap 34 is closed by the closing magnetic shield 30. It can be seen that the characteristic of the superconducting magnetic shield device 10F is improved by about 10 compared to the characteristic when the gap ΔW1 of the axial tape-like superconducting material 15A is 1 mm.

よって、軸方向用テープ状超電導材１５Ａ間に形成される間隙３４を塞ぐ閉塞用磁気シールド３０を設けることにより、高いシールド効果が得られることが実証された。   Therefore, it was demonstrated that a high shielding effect can be obtained by providing the closing magnetic shield 30 that closes the gap 34 formed between the tape-like superconducting materials 15A for the axial direction.

なお、本実施形態のように高いシールド効果を得る方法として、軸方向磁気シールド１２Ａを形成する際に、隣接する軸方向用テープ状超電導材１５Ａの間隙ΔＷがなくなるよう（ΔＷ＝０となるよう）、軸方向用テープ状超電導材１５Ａを支持体１１Ａに配設することも考えられる。   As a method for obtaining a high shielding effect as in this embodiment, when forming the axial magnetic shield 12A, the gap ΔW between the adjacent axial tape-like superconducting materials 15A is eliminated (ΔW = 0). It is also conceivable to arrange the tape-shaped superconducting material 15A for the axial direction on the support 11A.

しかしながら、多数の軸方向用テープ状超電導材１５Ａをリング状に成形しつつ、かつ隣接する間隙ΔＷがなくなるよう支持体１１Ａに配設する作業は困難で手間の掛かる作業となる。これに対し、閉塞用テープ状超電導材３２により間隙３４を塞ぐ作業は容易であり、かつ閉塞用テープ状超電導材３２が間隙３４を塞ぐことができれば、閉塞用テープ状超電導材３２が上下方向（Ｚ１，Ｚ２方向）に若干ずれたとしても高いシールド性は維持される。   However, it is difficult and time consuming to arrange a large number of axial tape-like superconducting materials 15A in a ring shape and dispose them on the support 11A so as to eliminate the adjacent gap ΔW. On the other hand, the operation of closing the gap 34 with the closing tape-shaped superconducting material 32 is easy, and if the closing tape-shaped superconducting material 32 can close the gap 34, the closing tape-shaped superconducting material 32 is moved vertically ( Even if it slightly deviates in the Z1 and Z2 directions, high shielding properties are maintained.

よって、本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｆによれば、組み立て作業の容易化を図りつつ、高いシールド性を実現することができる。   Therefore, according to the superconducting magnetic shield device 10F according to the present embodiment, it is possible to realize high shielding performance while facilitating assembly work.

なお上記した実施形態では、軸方向磁気シールド１２Ａに形成される間隙３４を覆う閉塞用磁気シールド３０を設ける構成を示したが、横方向磁気シールド１３Ａを構成する横方向用テープ状超電導材１６間に形成される間隙（図７に矢印ΔＷ２で示す）を塞ぐように閉塞用テープ状超電導材（請求項に記載の第２の閉塞用超電導材に相当する）を配設する構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which the blocking magnetic shield 30 covering the gap 34 formed in the axial magnetic shield 12A is provided. However, the horizontal tape-shaped superconducting material 16 between the horizontal magnetic shields 13A is provided. A closing tape-shaped superconducting material (corresponding to the second closing superconducting material described in the claims) may be disposed so as to close the gap formed by the step (shown by an arrow ΔW2 in FIG. 7).

このように、閉塞用テープ状超電導材は、軸方向用テープ状超電導材１５Ａ間に形成される間隙３４をのみ塞ぐように設けても、また横方向用テープ状超電導材１６間に形成される間隙（ΔＷ２）のみを塞ぐように設けても、更に間隙３４及び間隙（ΔＷ２）の双方を塞ぐように設けた構成としてもよい。   As described above, the closing tape-like superconducting material is formed so as to close only the gap 34 formed between the axial tape-like superconducting materials 15A, or is formed between the lateral tape-like superconducting materials 16. A configuration may be provided in which only the gap (ΔW2) is closed, or a configuration in which both the gap 34 and the gap (ΔW2) are further closed.

図２０乃至図２３は、第７実施形態である超電導磁気シールド装置１０Ｇ及びその製造方法を示している。   20 to 23 show a superconducting magnetic shield device 10G according to a seventh embodiment and a method for manufacturing the same.

前記した第１実施形態では、支持体１１Ａに軸方向用テープ状超電導材１５Ａを配設することにより軸方向磁気シールド１２Ａを形成し、その後に軸方向磁気シールド１２Ａの上部に横方向用テープ状超電導材１６をはんだ付けすることにより横方向磁気シールド１３Ａを接合し、これにより超電導磁気シールド装置１０Ａを製造していた。   In the first embodiment described above, the axial magnetic shield 12A is formed by disposing the axial tape-like superconducting material 15A on the support 11A, and then the lateral tape-like tape is formed on the axial magnetic shield 12A. The superconducting material 16 is soldered to join the transverse magnetic shield 13A, thereby producing the superconducting magnetic shield device 10A.

これに対して本実施形態に係る超電導磁気シールド装置１０Ｆは、軸方向用テープ状超電導材１５Ａと横方向用テープ状超電導材１６を格子状にはんだ付けした構成の格子状磁気シールド４０を予め製造しておき、これを支持体１１Ａに配設することにより超電導磁気シールド装置１０Ｆを製造することを特徴としている。以下、具体的な超電導磁気シールド装置１０Ｆの製造方法について説明する。   On the other hand, the superconducting magnetic shield device 10F according to this embodiment manufactures in advance a lattice-shaped magnetic shield 40 having a configuration in which the tape-shaped superconducting material 15A for the axial direction and the tape-shaped superconducting material 16 for the lateral direction are soldered in a lattice shape. In addition, the superconducting magnetic shield device 10F is manufactured by disposing this on the support 11A. Hereinafter, a specific method for manufacturing the superconducting magnetic shield device 10F will be described.

超電導磁気シールド装置１０Ｆを製造するには、先ずテープ状超電導材２１を図２０に矢印Ｘ１，Ｘ２方向に列設する。続いて、この列設されたテープ状超電導材２１上に、テープ状超電導材２１を図２０に矢印Ｙ１，Ｙ２方向に列設する。   In order to manufacture the superconducting magnetic shield device 10F, first, the tape-shaped superconducting material 21 is arranged in the direction of arrows X1 and X2 in FIG. Subsequently, the tape-shaped superconducting material 21 is arranged in the directions of arrows Y1 and Y2 in FIG. 20 on the tape-shaped superconducting material 21 arranged in this manner.

このＸ１，Ｘ２方向に列設に列設されたテープ状超電導材２１は横方向用テープ状超電導材１６を構成し、Ｙ１，Ｙ２方向に列設に列設されたテープ状超電導材２１は軸方向用テープ状超電導材１５Ａを構成する。また、軸方向用テープ状超電導材１５Ａとなるテープ状超電導材２１上に軸方向用テープ状超電導材１５Ａとなるテープ状超電導材２１を重ねる際、各テープ状超電導材２１が交差する部位には高融点はんだ（請求項に記載の第１の導電性接合材に相当する）を配設しておく。   The tape-shaped superconducting materials 21 arranged in a row in the X1 and X2 directions constitute a tape-shaped superconducting material 16 for the horizontal direction, and the tape-shaped superconducting materials 21 arranged in a row in the Y1 and Y2 directions are shafts. A directional tape-shaped superconducting material 15A is formed. Further, when the tape-shaped superconducting material 21 to be the axial tape-shaped superconducting material 15A is stacked on the tape-shaped superconducting material 21 to be the axial-direction tape-shaped superconducting material 15A, the portions where the tape-shaped superconducting materials 21 intersect are overlapped. A high melting point solder (corresponding to the first conductive bonding material described in the claims) is disposed.

格子状に配列されたテープ状超電導材２１は加熱炉において加熱処理が行われる。これにより高融点はんだは溶融し、各テープ状超電導材２１の各交差部分においてははんだ付けが行われる。これにより、軸方向用テープ状超電導材１５Ａと横方向用テープ状超電導材１６は接合され、シート状の格子状磁気シールド４０が製造される（電磁シールド形成工程）。   The tape-shaped superconducting materials 21 arranged in a grid are subjected to heat treatment in a heating furnace. Thereby, the high melting point solder is melted, and soldering is performed at each crossing portion of each tape-shaped superconducting material 21. Thereby, the tape-shaped superconducting material 15A for the axial direction and the tape-shaped superconducting material 16 for the lateral direction are joined, and the sheet-like lattice-shaped magnetic shield 40 is manufactured (electromagnetic shield forming step).

このように電磁シールド形成工程では、単にテープ状超電導材２１をＸ１，Ｘ２方向及びＹ１，Ｙ２方向に列設させると共に、多数の交差部におけるはんだ付けを一括的に行うことができる。よって、格子状磁気シールド４０の製造を容易に行うことができる。   Thus, in the electromagnetic shield forming step, the tape-shaped superconducting materials 21 are simply arranged in the X1, X2 direction and the Y1, Y2 directions, and soldering at a large number of intersections can be performed collectively. Therefore, the lattice-shaped magnetic shield 40 can be easily manufactured.

また電磁シールド形成工程においてテープ状超電導材２１を格子状に列設する際、本実施形態では基台等の平面上で列設処理を行うことができる。よって、支持体１１Ａに軸方向用テープ状超電導材１５Ａ及び横方向用テープ状超電導材１６を配設する方法に比べ、各テープ状超電導材２１を近接させる処理を容易に行うことができる。   Further, when the tape-shaped superconducting materials 21 are arranged in a grid pattern in the electromagnetic shield forming step, in this embodiment, the arranging process can be performed on a plane such as a base. Therefore, compared with the method of disposing the tape-shaped superconducting material 15A for the axial direction and the tape-shaped superconducting material 16 for the lateral direction on the support 11A, the process of bringing the tape-shaped superconducting materials 21 closer can be easily performed.

なお、各図においては図示の便宜上、隣接する軸方向用テープ状超電導材１５Ａ間の間隙、及び隣接する横方向用テープ状超電導材１６間の間隙を広く図示しているが、各間隙の実際の寸法は2mm程度とされている。   In each figure, for convenience of illustration, a gap between adjacent axial tape-like superconductors 15A and a gap between adjacent tape-like superconductors 16 for horizontal direction are widely illustrated. The dimension of is about 2mm.

次に、電磁シールド形成工程で製造された格子状磁気シールド４０は、図２１に示されるように、予め製造されていた支持体１１Ａに巻き付けることにより装着される（装着工程）。この際、格子状磁気シールド４０と支持体１１Ａは、接着剤等を用いて固定される。   Next, as shown in FIG. 21, the lattice-shaped magnetic shield 40 manufactured in the electromagnetic shield forming process is mounted by being wound around the support 11A manufactured in advance (mounting process). At this time, the lattice-shaped magnetic shield 40 and the support 11A are fixed using an adhesive or the like.

テープ状超電導材２１は曲げることが可能なテープ状の部材であり、これを格子状にはんだ付けした格子状磁気シールド４０も可撓性を有している。また、格子状磁気シールド４０は軸方向用テープ状超電導材１５Ａと横方向用テープ状超電導材１６が一体化した構成であるため、軸方向用テープ状超電導材１５Ａと横方向用テープ状超電導材１６を一括的に支持体１１Ａに巻き付けることができる。   The tape-shaped superconducting material 21 is a bendable tape-shaped member, and the lattice-shaped magnetic shield 40 obtained by soldering the tape-shaped superconducting material 21 in a lattice shape is also flexible. Further, since the lattice-shaped magnetic shield 40 has a configuration in which the axial tape-shaped superconducting material 15A and the lateral tape-shaped superconducting material 16 are integrated, the axial tape-shaped superconducting material 15A and the lateral tape-shaped superconducting material 16 are integrated. 16 can be collectively wound around the support 11A.

よって本実施形態では、格子状磁気シールド４０を支持体１１Ａに装着する処理を容易に行うことがきる。   Therefore, in this embodiment, the process of mounting the lattice-shaped magnetic shield 40 on the support 11A can be easily performed.

図２２は、格子状磁気シールド４０が支持体１１Ａに巻き付けられることにより、軸方向用テープ状超電導材１５Ａの両端部（図中、矢印Ｐで示す）が突き合わされた状態を示している。軸方向用テープ状超電導材１５Ａは、軸方向磁場を有効にシールドするために電気的に接合する必要がある（図４参照）。   FIG. 22 shows a state in which both end portions (indicated by arrows P in the drawing) of the axial tape-like superconducting material 15A are brought into contact with each other by winding the lattice-shaped magnetic shield 40 around the support 11A. The axial tape-like superconducting material 15A needs to be electrically joined to effectively shield the axial magnetic field (see FIG. 4).

この各軸方向用テープ状超電導材１５Ａの端部Ｐを電気的に接合するため、このつき合わせ部分にはんだ４５（請求項に記載の第２の導電性接合材に相当する）を配設する。このはんだ４５は、電磁シールド形成工程において格子状に配置されたテープ状超電導材２１を接合するのに用いた高融点はんだに比べ、融点が低い低融点はんだを用いている。   In order to electrically join the end portions P of the axial tape-like superconducting materials 15A, solder 45 (corresponding to the second conductive joining material described in the claims) is disposed at the mating portion. . The solder 45 is a low melting point solder having a lower melting point than that of the high melting point solder used to join the tape-shaped superconducting material 21 arranged in a grid pattern in the electromagnetic shield forming step.

次に、加熱処理を行うことにより、はんだ４５を溶融して各軸方向用テープ状超電導材１５Ａの突き合わせ部分を電気的に接合する（接合工程）。上記の処理を行うことにより、図２３に示す超電導磁気シールド装置１０Ｇが製造される。   Next, by performing heat treatment, the solder 45 is melted to electrically join the butted portions of the tape-shaped superconducting materials 15A for each axial direction (joining step). By performing the above processing, the superconducting magnetic shield device 10G shown in FIG. 23 is manufactured.

本実施形態に係る製造方法では、上記のように電磁シールド形成工程において格子状磁気シールド４０を容易に製造することができる。このため、超電導磁気シールド装置１０Ｇの組み立て作業を容易に行うことが可能となる。   In the manufacturing method according to the present embodiment, the lattice-shaped magnetic shield 40 can be easily manufactured in the electromagnetic shield forming step as described above. For this reason, it is possible to easily assemble the superconducting magnetic shield device 10G.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be modified and changed.

１０Ａ〜１０Ｇ 超電導磁気シールド装置
１１Ａ，１１Ｂ 支持体
１２Ａ，１２Ｂ 軸方向磁気シールド
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ 横方向磁気シールド
１４ 空間部
１５Ａ，１５Ｂ 軸方向用テープ状超電導材
１６，２０ 横方向用テープ状超電導材
２０Ａ 本体部
２０Ｂ 折曲部
１７ 冷却管
１８，１９ はんだ
３０ 閉塞用磁気シールド
３２ 閉塞用テープ状超電導材
３４ 間隙
４０ 格子状磁気シールド 10A to 10G Superconducting magnetic shield devices 11A, 11B Supports 12A, 12B Axial magnetic shields 13A, 13B, 13C Horizontal magnetic shields 14 Space portions 15A, 15B Axial tape-like superconducting material 16, 20 Lateral tape-like superconducting Material 20A Body portion 20B Bending portion 17 Cooling pipes 18, 19 Solder 30 Blocking magnetic shield 32 Blocking tape-shaped superconducting material 34 Gap 40 Grid-shaped magnetic shield

Claims (10)

周方向に配設された軸方向用超電導材からなる軸方向磁気シールドと、
前記軸方向磁気シールドの軸方向に対して直交或いは傾いて配設され、前記軸方向磁気シールドと電気的に接続される横方向用超電導材からなる横方向磁気シールドと、
前記軸方向磁気シールド及び前記横方向磁気シールドを支持する支持体と、
を有する超電導磁気シールド装置。 An axial magnetic shield made of an axial superconducting material disposed in the circumferential direction;
A transverse magnetic shield made of a superconducting material for transverse direction, which is disposed orthogonally or inclined with respect to the axial direction of the axial magnetic shield and electrically connected to the axial magnetic shield;
A support for supporting the axial magnetic shield and the transverse magnetic shield;
A superconducting magnetic shield device. 前記軸方向用超電導材及び前記横方向用超電導材は、高温超電導材であることを特徴とする請求項１記載の超電導磁気シールド装置。   2. The superconducting magnetic shield device according to claim 1, wherein the axial superconducting material and the lateral superconducting material are high-temperature superconducting materials. 前記軸方向用超電導材及び前記横方向用超電導材は、テープ状超電導材であることを特徴とする請求項１又は２記載の超電導磁気シールド装置。   The superconducting magnetic shield device according to claim 1 or 2, wherein the axial superconducting material and the lateral superconducting material are tape-shaped superconducting materials. 前記軸方向磁気シールドは、前記軸方向用超電導材を前記軸方向に複数積層した構成であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の超電導磁気シールド装置。   4. The superconducting magnetic shield device according to claim 1, wherein the axial magnetic shield has a configuration in which a plurality of axial superconducting materials are stacked in the axial direction. 5. 前記横方向磁気シールドは、前記横方向用超電導材を前記周方向に複数並設した構成であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の超電導磁気シールド装置。   5. The superconducting magnetic shield device according to claim 1, wherein the transverse magnetic shield has a configuration in which a plurality of transverse superconducting materials are arranged in the circumferential direction. 6. 前記支持体を、接合された前記軸方向磁気シールドと前記横方向磁気シールドとの最外周位置又は最内周位置に配設したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の超電導磁気シールド装置。   The said support body is arrange | positioned in the outermost periphery position or innermost periphery position of the said axial direction magnetic shield and the said horizontal direction magnetic shield which were joined, The Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Superconducting magnetic shield device. 前記軸方向磁気シールド又は前記横方向磁気シールドの少なくとも一方は、１本の前記軸方向用超電導材又は１本の前記横方向用超電導材を螺旋状に巻回した構成であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の超電導磁気シールド装置。   At least one of the axial direction magnetic shield and the lateral direction magnetic shield has a configuration in which one axial direction superconducting material or one lateral direction superconducting material is wound spirally. The superconducting magnetic shield device according to any one of claims 1 to 3. 前記軸方向磁気シールドを構成する複数の前記軸方向用超電導材の間に形成される間隙を塞ぐ第１の閉塞用超電導材を設けたことを特徴とする請求項４記載の超電導磁気シールド装置。   5. The superconducting magnetic shield device according to claim 4, further comprising a first closing superconducting material that closes a gap formed between the plurality of axial superconducting materials constituting the axial magnetic shield. 前記横方向磁気シールドを構成する複数の前記軸方向用超電導材の間に形成される間隙を塞ぐ第２の閉塞用超電導材を設けたことを特徴とする請求項５記載の超電導磁気シールド装置。   6. The superconducting magnetic shield device according to claim 5, further comprising a second closing superconducting material that closes a gap formed between the plurality of axial superconducting materials constituting the transverse magnetic shield. 周方向に延在するよう形成されたテープ状の軸方向用超電導材と、軸方向に対して直交或いは傾いて配設されると共に前記軸方向用超電導材と電気的に接続されるテープ状の横方向用超電導材と、前記軸方向用超電導材及び前記横方向用超電導材を支持する支持体とを有する超電導磁気シールド装置の製造方法であって、
複数の前記軸方向用超電導材と複数の前記横方向用超電導材を格子状に配置すると共に、前記軸方向用超電導材と前記横方向用超電導材の交差する部位を第１の導電性接合材で接合し電磁シールドを形成する電磁シールド形成工程と、
前記電磁シールドを前記支持体に巻き付ける装着工程と、
前記軸方向用超電導材の端部を前記第１の導電性接合材よりも接合温度が低い第２の導電性接合材で接合する接合工程と
を有することを特徴とする超電導磁気シールド装置の製造方法。 A tape-shaped axial superconducting material formed so as to extend in the circumferential direction, and a tape-shaped superconducting material which is disposed orthogonally or inclined to the axial direction and electrically connected to the axial superconducting material A method for manufacturing a superconducting magnetic shield device, comprising: a superconducting material for lateral direction; and a support for supporting the superconducting material for axial direction and the superconducting material for lateral direction,
A plurality of the superconducting materials for the axial direction and a plurality of the superconducting materials for the lateral direction are arranged in a lattice shape, and a portion where the superconducting material for the axial direction and the superconducting material for the lateral direction intersect is a first conductive bonding material. Forming an electromagnetic shield by joining with,
A mounting step of winding the electromagnetic shield around the support;
A superconducting magnetic shield device comprising: a joining step of joining an end of the axial superconducting material with a second conductive joining material having a joining temperature lower than that of the first conductive joining material. Method.
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