JP2014054129A - Magnetic driving apparatus and magnetic driving method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁界中に浮上している反磁性体を駆動対象として運動制御するための磁気駆動装置および磁気駆動方法に関する。 The present invention relates to a magnetic drive device and a magnetic drive method for controlling movement of a diamagnetic body levitated in a magnetic field as a drive target.
負の磁化率を有する反磁性体は、磁場空間において反発力を生じるため、このような反磁性体をある特定の磁場空間内に置くことにより磁気浮上が可能となることが知られている。このようにして浮上させた反磁性体は接触面を有していないため、摩擦が少なく、僅かな力で効率よく運動させることが可能であるため、物質輸送やアクチュエータ等への応用が検討されている。 A diamagnetic material having a negative magnetic susceptibility generates a repulsive force in a magnetic field space, and it is known that magnetic levitation can be achieved by placing such a diamagnetic material in a specific magnetic field space. Since the diamagnetic material levitated in this way does not have a contact surface, there is little friction and it can be moved efficiently with a slight force. ing.
例えば、特許文献1には、磁場のポテンシャル壁を形成するように配置された複数の永久磁石からなる磁石配列上に感温磁性体配列を載置し、この感温磁性体配列を選択的に加熱させて磁場を変化させることにより駆動対象物である反磁性物質を磁気浮上させたり駆動するようにした反磁性物質の磁気駆動装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a temperature-sensitive magnetic material array is placed on a magnet array composed of a plurality of permanent magnets arranged so as to form a potential wall of a magnetic field, and this temperature-sensitive magnetic material array is selectively used. A magnetic drive device for a diamagnetic material is disclosed in which a diamagnetic material, which is an object to be driven, is magnetically levitated or driven by heating and changing a magnetic field.
しかし、上記で示した特許文献1に記載された磁気駆動装置では、磁石配列上に載置された感温磁性体配列を選択的に加熱して駆動対象物である反磁性物質を駆動する必要があるため、どの感温磁性体をどの程度加熱すれば反磁性物質がどのように駆動されるかを把握することが難しいという問題がある。 However, in the magnetic drive device described in Patent Document 1 shown above, it is necessary to selectively heat the temperature-sensitive magnetic material array placed on the magnet array to drive the diamagnetic material that is the object to be driven. Therefore, there is a problem that it is difficult to know how and how much the thermosensitive magnetic material is heated to drive the diamagnetic substance.
また、この特許文献1に記載された磁気駆動装置では、磁場のポテンシャル壁の中だけで反磁性物質を駆動させることが可能であるため、反磁性物質を希望する位置まで自由に移動させたりするようなことはできない。 Further, in the magnetic drive device described in Patent Document 1, it is possible to drive the diamagnetic material only within the potential wall of the magnetic field, so that the diamagnetic material can be freely moved to a desired position. I can't do that.
そこで、本発明の目的は、磁気浮上した反磁性体の運動制御をより容易に行うことが可能な磁気駆動装置および磁気駆動方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic drive device and a magnetic drive method that can more easily perform motion control of a magnetically levitated diamagnetic material.
[磁気駆動装置]
本発明は、駆動対象となる反磁性体と、
前記反磁性体を浮上させるための磁界を発生させる磁界発生装置と、
前記反磁性体の一部に光を照射するための光照射手段とを備えた磁気駆動装置である。
[Magnetic drive]
The present invention includes a diamagnetic material to be driven,
A magnetic field generator for generating a magnetic field for levitating the diamagnetic material;
It is a magnetic drive apparatus provided with the light irradiation means for irradiating light to a part of said diamagnetic body.
本発明では、光照射手段により反磁性体の一部に光を照射し、光熱変換によって反磁性体の一部を加熱して磁化率を部分的に変化させることにより、駆動対象である反磁性体の運動制御を行うことができる。そのため、本発明によれば、駆動対象である反磁性体に直接光を照射して、反磁性体の光誘導や回転運動等の動作を実現することができるため、磁気浮上した反磁性体の運動制御を容易に行うことが可能となる。 In the present invention, a part of the diamagnetic material is irradiated with light by the light irradiation means, and a part of the diamagnetic material is heated by photothermal conversion to partially change the magnetic susceptibility, thereby driving the diamagnet that is the driving object. The body movement can be controlled. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize operations such as light induction and rotational motion of the diamagnetic material by directly irradiating light to the diamagnetic material to be driven. Motion control can be easily performed.
また、本発明では、前記磁界発生装置が、前記反磁性体の全長よりも短い周期で磁気ポテンシャルの谷が構成されるような磁界を発生させるようにしても良い。 In the present invention, the magnetic field generator may generate a magnetic field in which valleys of magnetic potential are formed with a period shorter than the total length of the diamagnetic material.
さらに、本発明では、前記磁界発生装置が、前記反磁性体の全長よりも一辺が短い永久磁石が隣接する他の永久磁石とは異なる磁極どうしが密着するように複数の永久磁石が格子状に交互に配列された磁石配列とするようにしても良い。 Furthermore, in the present invention, the magnetic field generator has a plurality of permanent magnets arranged in a lattice pattern so that the permanent magnets whose one side is shorter than the entire length of the diamagnetic material are in close contact with other adjacent permanent magnets. You may make it make it the magnet arrangement | sequence arranged alternately.
本発明によれば、駆動対象である反磁性体の全長よりも短い周期で磁気ポテンシャルの谷が構成されているため、反磁性体は容易に移動することが可能であり、光照射手段により反磁性体の一部に光を照射することにより反磁性体を光が照射された方向に誘導する光誘導を行うことが可能となる。 According to the present invention, since the valley of the magnetic potential is formed with a period shorter than the entire length of the diamagnetic material to be driven, the diamagnetic material can easily move and is reflected by the light irradiation means. By irradiating a part of the magnetic body with light, light induction for guiding the diamagnetic body in the direction of light irradiation can be performed.
また、本発明では、前記反磁性体の形状が円板状となっており、
前記磁界発生装置が、前記反磁性体の周囲を覆うような磁気ポテンシャルの壁が構成されるような磁界を発生させるようにしても良い。
Further, in the present invention, the shape of the diamagnetic material is a disk shape,
The magnetic field generator may generate a magnetic field that forms a wall of a magnetic potential that covers the periphery of the diamagnetic material.
さらに、本発明では、前記磁界発生装置が、前記反磁性体の直径よりも短い直径の円柱状の第1の永久磁石と、当該第1の永久磁石の周囲を覆うような形状を有し、前記反磁性体に面した側において前記第1の永久磁石の磁極とは異なる磁極を有する第2の永久磁石とから構成されるようにしても良い。 Furthermore, in the present invention, the magnetic field generator has a cylindrical first permanent magnet having a diameter shorter than the diameter of the diamagnetic body, and a shape covering the periphery of the first permanent magnet, You may make it comprise from the 2nd permanent magnet which has a magnetic pole different from the magnetic pole of the said 1st permanent magnet in the side facing the said diamagnetic body.
本発明によれば、駆動対象である反磁性体の周囲を覆うような磁気ポテンシャルの壁が構成されるため、反磁性体は容易に移動することができず、光照射手段により反磁性体の一部に光を照射することにより反磁性体を回転運動させることが可能となる。 According to the present invention, since the wall of the magnetic potential that covers the periphery of the diamagnetic material to be driven is configured, the diamagnetic material cannot be easily moved, and the irradiating means does not move the diamagnetic material. It is possible to rotate the diamagnetic material by irradiating a part thereof with light.
[磁気駆動方法]
また、本発明は、磁界発生装置により磁界を発生させて駆動対象となる反磁性体を磁気浮上させ、
磁気浮上した前記反磁性体の一部に光を照射することにより、前記反磁性体の運動制御を行う磁気駆動方法である。
[Magnetic drive method]
In addition, the present invention magnetically levitates a diamagnetic material to be driven by generating a magnetic field with a magnetic field generator,
In this magnetic driving method, the movement of the diamagnetic material is controlled by irradiating a part of the magnetically levitated diamagnetic material with light.
本発明によれば、駆動対象である反磁性体に光を直接照射して運動制御を行うことができるため、磁気浮上した反磁性体の運動制御をより容易に行うことが可能な磁気駆動装置および磁気駆動方法を提供することができる。 According to the present invention, since the motion control can be performed by directly irradiating the diamagnetic material to be driven with light, the magnetic drive device capable of performing the motion control of the magnetically levitated diamagnetic material more easily. And a magnetic driving method can be provided.
[背景]
まず、本発明の理解を助けるために、反磁性体の磁気浮上について説明する。
[background]
First, in order to help understanding of the present invention, magnetic levitation of a diamagnetic material will be described.
図1は、磁石配列20により発生された磁界により反磁性体10が磁気浮上されている様子を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which the
磁石配列20は、複数の永久磁石が、隣接する他の永久磁石とは異なる磁極どうしが密着するように格子状に交互に配列された構成となっている。つまり、磁石配列20では、図1に示されるように、N極とS極が交互に配列されている。
The
そして、反磁性体10は、負の磁化率を有する材料により構成された物体であり、ここでは厚さが25μmで直径が10mmのグラファイトにより構成されている。
The
図1に示されるように、負の磁化率を有する反磁性体10は、磁場空間において反発力を生じるため、このような反磁性体10をある特定の磁場空間内に置くことにより磁気浮上が可能となる。
As shown in FIG. 1, the
次に、図1に示すように反磁性体10が磁石配列20により生成された磁界により浮上する様子を横から見た図を図2に示す。図2に示されるように、反磁性体10は、磁石配列20により生成された磁界による反発力Fmagと重力mgとが釣り合う(Fmag=mgとなる)位置で浮上する。
Next, FIG. 2 shows a side view of how the
ここで、mは反磁性体10の質量(kg)であり、gは重力加速度(m/s2)である。
Here, m is the mass (kg) of the
また、反発力Fmagは、下記の式により算出される。
ここで、dB/dzは、磁束密度Bの垂直方向の勾配を示している。 Here, dB / dz indicates the gradient of the magnetic flux density B in the vertical direction.
つまり、上記の式を参照すれば分かるように、反発力Fmagの大きさは、磁化率χに比例しているため磁化率χの絶対値が大きいほど反発力Fmagの大きさも大きくなっている。 That is, as can be seen by referring to the above formula, the magnitude of the repulsive force Fmag is proportional to the magnetic susceptibility χ, so the larger the absolute value of the magnetic susceptibility χ, the larger the magnitude of the repulsive force Fmag.
ここで、反磁性体の磁化率は、温度により変化することが知られている。反磁性体であるグラファイトの磁化率と温度との関係を図3に示す。また、図2に示した反磁性体10の浮上距離と温度との関係を図4に示す。
Here, it is known that the magnetic susceptibility of the diamagnetic material changes with temperature. FIG. 3 shows the relationship between the magnetic susceptibility and temperature of graphite, which is a diamagnetic material. FIG. 4 shows the relationship between the flying distance of the
磁化率は温度の増加に伴って大きくなるが、反磁性体の磁化率は負の値をとるため、図3を参照すると分かるように、反磁性体の磁化率の絶対値は温度が高くなるほど小さくなっている。 Although the magnetic susceptibility increases as the temperature increases, the magnetic susceptibility of the diamagnetic material takes a negative value. As can be seen from FIG. 3, the absolute value of the magnetic susceptibility of the diamagnetic material increases as the temperature increases. It is getting smaller.
つまり、温度が高くなるほど図2に示した反発力Fmagの大きさは小さくなる。そのため、図4に示すように、反磁性体10の浮上距離は反磁性体10の温度が高くなるほど短くなる。
That is, as the temperature increases, the magnitude of the repulsive force Fmag shown in FIG. 2 decreases. Therefore, as shown in FIG. 4, the flying distance of the
このようにある磁界上に浮上している反磁性体の浮上距離は、温度により制御することが可能であることが分かる。図4を参照すると、反磁性体10の浮上距離は光照射により約10%程度変化していることが分かる。
It can be seen that the levitation distance of the diamagnetic material levitating above a certain magnetic field can be controlled by temperature. Referring to FIG. 4, it can be seen that the flying distance of the
[実施形態]
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[Embodiment]
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図5は本発明の第1の実施形態の磁気駆動装置の構成を示す図である。
[First embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the magnetic drive device according to the first embodiment of the present invention.
本実施形態の磁気駆動装置は、図5に示されるように、駆動対象となる反磁性体10と、反磁性体10を浮上させるための磁界を発生させる磁界発生装置である磁石配列20と、反磁性体10の一部にレーザ光を照射するための光照射手段であるレーザ光照射装置30とから構成されている。
As shown in FIG. 5, the magnetic drive device of the present embodiment includes a
本実施形態における反磁性体10は、図1に示したものと同様の材料であり、厚さが25μmで直径が10mmのグラファイトにより構成されている。なお、本実施形態では、反磁性体10は円板形状である場合を用いて説明するが、反磁性体10の形状は円板形状である必要はなく正方形や長方形の板状であっても良いし、他の形状であっても良い。
The
磁石配列20は、縦および横の幅が、反磁性体10の直径(全長)である10mmよりも短い3×3mmで、高さが10mmの複数の永久磁石により構成されている。そして、これらの複数の永久磁石は、隣接する他の永久磁石とは異なる磁極どうしが密着するように格子状に交互に配列されている。つまり、複数の永久磁石は、N極、S極がそれぞれ交互になるように格子状に配列されている。
The
このような構成となっていることにより、磁石配列20は、反磁性体10の全長よりも短い周期で磁気ポテンシャルの谷が構成されるような磁界を発生させている。
With such a configuration, the
また、レーザ照射装置30は、照射光波長405nm、照射光強度300mWのレーザ光を照射することができる装置である。本実施形態では、レーザ照射装置30により反磁性体10にレーザ光を照射させ、光熱変換により反磁性体10の温度を変化させる。
The
次に、磁石配列20の磁極の配列を上から見た場合の図を図6に示す。図6では、磁極の配列が見え易いように反磁性体10を透明にして示している。
Next, FIG. 6 shows a view of the magnetic pole array of the
図6を参照すると、磁石配列20では、隣接する永久磁石どうしで、同じ磁極が並ばないようにS極とN極とが交互に配列されているのが分かる。
Referring to FIG. 6, it can be seen that in the
次に、本実施形態の磁気駆動装置を横から見た場合の、磁石配列20により生成される磁界の様子を図7に示す。本実施形態では、反磁性体10の直径が10mmであり、磁石配列20を構成している各永久磁石の横および縦の幅が3mmであるため、磁石配列20により生成される磁界では、図7に示されるように、反磁性体10の全長よりも短い周期で磁気ポテンシャルの谷が構成されているのが分かる。
Next, FIG. 7 shows the state of the magnetic field generated by the
そのため、本実施形態の磁気駆動装置では、水平方向に微小な力が加わるだけで反磁性体10を容易に移動させることが可能となっている。
Therefore, in the magnetic drive device of the present embodiment, the
そして、本実施形態の磁気駆動装置では、このように磁気浮上している反磁性体10の運動制御を行う場合、図8に示すように、レーザ光照射装置30により反磁性体10の一部にレーザ光を照射する。
In the magnetic drive device of the present embodiment, when the motion control of the
レーザ光照射装置30により反磁性体10の一部にレーザ光を照射した場合の横から見た様子を図9に示す。
FIG. 9 shows a state seen from the side when the laser beam is irradiated to a part of the
図9を参照すると、反磁性体10では、一部にレーザ光が照射されることにより、その部分の温度が上昇して磁化率の絶対値が小さくなり、レーザ光が照射された部分だけ浮上距離が短くなっている。そのため、反磁性体10が磁界から受ける反発力Fmagの向きが垂直方向に対して傾いている。そのため、図9に示すように、反発力Fmagを垂直方向と水平方向とに分解すると分かるように、反磁性体10にはレーザ光が照射された側に移動するような力が働くことになる。その結果、本実施形態の磁気駆動装置のように、レーザ光を反磁性体10の一部に照射することにより、反磁性体10がレーザ光が照射された側に移動する。そして、レーザ光の照射位置がそのままであれば、レーザ光の照射位置が中心となるまで反磁性体10が移動すると、反磁性体10は移動を停止する。
Referring to FIG. 9, in the
そして、レーザ光照射装置30を操作して、レーザ光の照射位置を移動し続けた場合、図10に示すように、反磁性体10は照射位置の移動に追従して移動し続ける。つまり、本実施形態の磁気駆動装置によれば、磁気浮上した反磁性体10を光が照射された方向に誘導する光誘導を行うことが可能となる。
When the laser
さらに、本実施形態の磁気駆動装置の別の構成を図11を参照して説明する。図11に示した構成の本実施形態の磁気駆動装置は、図5に示した構成に対して、磁石配列20が磁石配列20aに置き換えられた構成となっている。
Furthermore, another configuration of the magnetic drive device of this embodiment will be described with reference to FIG. The magnetic drive device of the present embodiment having the configuration shown in FIG. 11 has a configuration in which the
この磁石配列20aは、細長い直方体形状の3つの永久磁石が異なる磁極どうしが隣接するように配列されたものである。この図11に示された構成では、反磁性体10は、磁石配列20a上を自由に動くことはできず、磁気ポテンシャルの反発力により、2つの他の永久磁石に挟まれた中心の永久磁石の長手方向のみを往復運動することができるようになっている。
In this
そのため、図11に示したような構成では、レーザ光照射装置30により反磁性体10の一部にレーザ光を照射することにより、レール上を滑るように反磁性体10を光誘導することができる。
For this reason, in the configuration as shown in FIG. 11, by irradiating a part of the
図11では、反磁性体10を磁石配列20aの奥側に動かしている場合が示されているが、反磁性体の反対側にレーザ光を照射することにより、反磁性体10は磁石配列20aの手前側に移動するようになる。
In FIG. 11, the case where the
このように本実施形態の磁気駆動装置によれば、レーザ光を反磁性体10の一部に照射するだけで、磁気浮上した反磁性体10の光誘導を行うことが可能であるため、磁気浮上した反磁性体10の運動制御を容易に行うことができる。
As described above, according to the magnetic drive device of the present embodiment, it is possible to perform the light induction of the magnetically levitated
また、本発明の磁気駆動装置では、磁気浮上した反磁性体をレーザ光の照射位置により誘導することが可能であるため、物体の位置制御を行うマニュピュレーションやアクチュエータ等に応用可能であり、また磁気浮上した反磁性体を駆動対象とした各種玩具にも応用可能である。また、浮上した反磁性体に運搬対象物を載せることにより、本発明を物質輸送に適用することも可能である。さらに、本発明は、光の照射の有無により反磁性体が移動することを利用した各種センシングにも応用可能である。 In the magnetic drive device of the present invention, the magnetically levitated diamagnetic material can be guided by the irradiation position of the laser beam, so that it can be applied to a manipulation or an actuator for controlling the position of an object, It can also be applied to various toys that are driven by magnetically levitated diamagnetic materials. In addition, the present invention can be applied to material transport by placing an object to be transported on a levitated diamagnetic material. Furthermore, the present invention can also be applied to various types of sensing using the movement of a diamagnetic material depending on the presence or absence of light irradiation.
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態の磁気駆動装置について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a magnetic drive device according to a second embodiment of the present invention will be described.
図12は本発明の第2の実施形態の磁気駆動装置の構成を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the magnetic drive device according to the second embodiment of the present invention.
本実施形態の磁気駆動装置は、図12に示されるように、駆動対象となる反磁性体10と、反磁性体10を浮上させるための磁界を発生させる磁界発生装置である円柱状磁石40と、反磁性体10の一部にレーザ光を照射するための光照射手段であるレーザ光照射装置30とから構成されている。
As shown in FIG. 12, the magnetic drive device of the present embodiment includes a
本実施形態の磁気駆動装置は、磁気浮上させた円板状の反磁性体10を回転運動させるものである。なお、本実施形態における反磁性体10と、レーザ光照射装置30は、図5に示した第1の実施形態の磁気駆動装置におけるものと同じものである。つまり、本実施形態における反磁性体10も、形状が円板状であり、厚さが25μmで直径が10mmのグラファイトにより構成されている。
The magnetic drive device of this embodiment rotates a disk-shaped
そして、本実施形態における円柱状磁石40は、図13に示されるような構成となっている。円柱状磁石40は、反磁性体10の直径である10mmよりも少し短い直径8mmの円柱状の第1の永久磁石と、この第1の永久磁石の周囲を覆うような形状を有し、反磁性体10に面した側において第1の永久磁石の磁極(N極)とは異なる磁極(S極)を有する第2の永久磁石とから構成される。図13に示した例では、円柱状磁石40の中心部に埋め込まれた第1の磁石は、反磁性体10に面する側がN極となっており、この第1の磁石の周囲を覆っている第2の磁石は反磁性体10に面する側がS極となっている。
And the
このような構成となっていることにより、円柱状磁石40は、反磁性体10が上側に置かれた場合、図14に示すように、この反磁性体10の周囲を覆うような磁気ポテンシャルの壁が構成されるような磁界を発生させる。
With such a configuration, the
図14は、円柱状磁石40により形成された磁界中に反磁性体10を置いた場合の断面図である。ただし、この図14において示した磁気ポテンシャルの形状は概念的なものであり、実際の形状とは異なっている。
FIG. 14 is a cross-sectional view when the
そして、図14に示した反磁性体10の一部にレーザ光照射装置30によりレーザ光を照射した場合の断面図を図15に示す。
FIG. 15 is a cross-sectional view when a portion of the
図15を参照すると、反磁性体10では、一部にレーザ光が照射されることにより、その部分の温度が上昇して磁化率の絶対値が小さくなり、レーザ光が照射された部分だけ浮上距離が短くなっている。そのため、反磁性体10が磁界から受ける反発力Fmagの向きが垂直方向に対して傾いている。そのため、図15に示すように、反発力Fmagを垂直方向と水平方向とに分解すると分かるように、反磁性体10にはレーザ光が照射された側に移動するような力が働くことになる。
Referring to FIG. 15, in the
しかし、本実施形態における磁気駆動装置では、反磁性体10の周囲には磁気ポテンシャルの壁が設けられているため、反磁性体10は移動することができず、反磁性体10が水平方向に移動しようとする力はこの磁気ポテンシャルの壁により向きを変えられて反磁性体10を回転させることとなる。
However, in the magnetic drive device according to the present embodiment, since the wall of the magnetic potential is provided around the
その結果、本実施形態の磁気駆動装置では、図16に示すように、レーザ光を反磁性体10の一部に照射することにより、反磁性体10は円柱状磁石40上において回転運動するようになる。
As a result, in the magnetic drive device of this embodiment, as shown in FIG. 16, the
このように本実施形態の磁気駆動装置によれば、レーザ光を反磁性体10の一部に照射するだけで、磁気浮上した反磁性体10を回転運動させることが可能であるため、磁気浮上した反磁性体10の運動制御を容易に行うことができる。
As described above, according to the magnetic drive device of the present embodiment, the magnetically levitated
なお、本実施形態では磁気浮上させた反磁性体10の一部にレーザ光を照射させてこの反磁性体10を回転運動させるものであったが、レーザ光の変わりに太陽光を用いることにより、太陽光発電に応用することも可能である。
In this embodiment, a part of the
つまり、磁気浮上された反磁性体の一部に太陽光が照射されるような構成とすることにより、太陽光の光エネルギーを反磁性体の回転運動に変換して、この回転運動により発電を行うようにすれば太陽光発電を実現することが可能である。 In other words, by adopting a configuration in which sunlight is irradiated to a part of the magnetically levitated diamagnetic material, the light energy of sunlight is converted into the rotational motion of the diamagnetic material, and power is generated by this rotational motion. If this is done, solar power generation can be realized.
具体的には、例えば、磁気浮上した反磁性体を遊星歯車機構における遊星歯車とすることにより光エネルギーを回転運動に変換し、この回転運動により発電機を回転させるような構成とすれば太陽光発電を実現することも考えられる。ただし、このような構成を実現するためには、当然ながら反磁性体の形状をかなり大きなものとする必要がある。 Specifically, for example, solar energy can be obtained by converting light energy into rotational motion by using a magnetically levitated diamagnetic material as a planetary gear in a planetary gear mechanism and rotating the generator by this rotational motion. It is possible to realize power generation. However, in order to realize such a configuration, it is naturally necessary to make the shape of the diamagnetic material considerably large.
[変形例]
上記第1および第2の実施形態では、反磁性体10としてグラファイトを用いた場合について説明した。グラファイトは、黒色であるため光熱変換の際の変換効率が高い。そのため、光照射を開始してから希望する温度となるまでの時間が短い。また、グラファイトは、熱伝導率も高いため、光照射をやめると元の温度に戻るのも素早い。このような理由によって、本発明のように、光熱変換を利用して反磁性体の運動制御を行う場合、グラファイトは適した材料である。
[Modification]
In the first and second embodiments, the case where graphite is used as the
ただし、本発明は反磁性体としてグラファイトを用いる場合に限定されるものではなく、ビスマス等の負の磁化率を有する他の材料を反磁性体として用いる場合でも同様に適用することができるものである。 However, the present invention is not limited to the case where graphite is used as the diamagnetic material, and can be similarly applied to the case where another material having a negative magnetic susceptibility such as bismuth is used as the diamagnetic material. is there.
また、反磁性体としては、グラファイトやビスマス以外にも、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン等様々な材料が知られており、これらの材料を反磁性体として利用することも可能である。 In addition to graphite and bismuth, various materials such as polycarbonate, polystyrene, and polyethylene are known as diamagnetic materials, and these materials can be used as diamagnetic materials.
また、上記第1および第2の実施形態では、レーザ光照射装置30により反磁性体10の一部にレーザ光を照射する場合を用いて説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、発光ダイオード等の他の光源からの光を反磁性体10の一部に照射させて反磁性体10の運動制御を行うようにしてもよい。また、当然ながら、上述したように太陽光を反磁性体10の一部に照射することによっても本発明を実現することが可能である。
Moreover, although the said 1st and 2nd embodiment demonstrated using the case where a laser beam was irradiated to a part of
10 反磁性体
20、20a 磁石配列
30 レーザ光照射装置
40 円柱状磁石
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記反磁性体を浮上させるための磁界を発生させる磁界発生装置と、
前記反磁性体の一部に光を照射するための光照射手段と、
を備えた磁気駆動装置。 A diamagnetic material to be driven, and
A magnetic field generator for generating a magnetic field for levitating the diamagnetic material;
A light irradiation means for irradiating a part of the diamagnetic material;
A magnetic drive device comprising:
前記磁界発生装置は、前記反磁性体の周囲を覆うような磁気ポテンシャルの壁が構成されるような磁界を発生させる請求項1記載の磁気駆動装置。 The shape of the diamagnetic material is a disk shape,
The magnetic drive unit according to claim 1, wherein the magnetic field generator generates a magnetic field that forms a wall of a magnetic potential that covers the periphery of the diamagnetic material.
磁気浮上した前記反磁性体の一部に光を照射することにより、前記反磁性体の運動制御を行う磁気駆動方法。 A magnetic field is generated by a magnetic field generator to levitate a diamagnetic material to be driven,
A magnetic drive method for controlling the movement of the diamagnetic material by irradiating a part of the diamagnetic material with magnetic levitation to light.
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