JP2017513008A - 磁場を決定するためのデバイスおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
‐通常は磁気カメラモジュールとして具体化される、磁場分布を測定するための手段と、
‐磁気システムの最適な予想磁場分布を決定するための手段と、を備える、配置構成が、説明されている。
‐第1の方向に沿った磁場の3つの成分のうちの第1の値を含む分布データを、所定表面上に画定された所定の二次元領域に対して決定することであって、所定表面が、第2および第3の方向によって画定されており、第1、第2、および第3の方向が、軸の直交のセットを構成し、分布データが、好ましくは、たとえば磁場カメラを用いることによって、所定領域内の二次元グリッドの点上で決定されることと、
‐第2および第3の方向におけるそれぞれの磁場の第2および第3の成分の値を含む分布データを、所定表面内、好ましくは二次元グリッドの点上に画定された所定領域に対して決定することと、を含み、
磁場分布の第1、第2、および第3の成分間の固有の物理的関係を利用することに基づいて、第2および第3の成分の分布を決定する方法が、開示される。
‐所定領域の外側境界に対応する第1の成分の第1の分布データの値を延長領域上に外挿または設定し、
‐所定領域から外方に移動するとき延長領域にわたって値1から値0まで変化する窓関数を延長領域の外挿値に対して適用する、
ことによって決定することを含む。
‐所定領域の少なくとも一部、少なくとも外側または周囲部またはそのすべてに対する磁場の第1の成分の値のスプライン表現、多項式表現、または有理表現を生成し、
‐スプライン表現、多項式表現、または有理表現を、延長領域内の磁場の第1の成分の外挿値に外挿し、
‐任意選択により、所定領域から外方に移動するとき、延長領域にわたって値1から値0まで変化する窓関数を延長領域の外挿値に適用する、
ことによって決定することを含む。
‐第1の方向に沿った磁場の3つの成分のうちの第1の分布を、所定表面上に画定された所定領域に対して決定するための手段であって、所定表面が、第2および第3の方向によって画定され、第1、第2、および第3の方向が、軸の直交セットを構成する手段と、
‐第2および第3の方向それぞれの磁場の第2および第3の成分の分布を、所定表面上に画定された所定領域に対して決定するための手段と、を含み、
第2および第3の成分の値を含む分布データを決定するための手段が、磁気ベクトル場の第1、第2、および第3の成分間の固有の物理的関係に基づいて第1の成分の分布データを操作するように適合される、デバイスが開示される。
‐第1の方向に沿った磁場の3つの成分のうちの第1の値を含む分布データを、所定表面内に画定された所定領域に対して決定するためのステップであって、所定表面が、第2および第3の方向によって画定され、第1、第2、および第3の方向は、軸の直交のセットを構成する、ステップと、
‐第2および第3の方向それぞれの磁場の第2および第3の成分の値を含む分布データを、所定表面内に画定された所定領域に対して決定するステップと、を含み、
第2および第3の成分の値を含む分布データを決定することは、磁場分布の第1、第2、第3の成分間の固有の物理的関係を利用することに基づく。
式1
式中、
は、磁場ベクトルである。式1をデカルト座標で表すと、以下を生み出す:
式2
式中、zは、面外方向であり、xおよびyは、面内座標である。
次に、磁場成分Bx、By、Bzのフーリエ変換
が、以下の通りに決定される:
式3
式中、iは、虚数単位であり、kxおよびkyは、xy平面内の波数または空間周波数を示し、
はそれぞれ、Bx、By、Bzのフーリエ変換を示す。式3内の2番目の公式は、逆フーリエ変換である。
式8
式10
a.互いに固定され相対位置に配置された、少なくとも2つの独立した磁場カメラモジュールの配置構成であって、各々の磁場カメラモジュールが、露出される磁場分布を、それぞれの検出表面を用いて測定するように適合される、配置構成と、
b.主要表面と配置構成の間に所定の相対移動をもたらすための手段であって、それによって磁石の磁場分布を主要表面に沿って走査する手段とを備える、デバイスとして説明され得る。
‐磁石を提供することと、
‐互いに固定された相対位置に配置された、少なくとも2つの独立した磁場カメラモジュールの配置構成を提供することであって、各々の磁場カメラモジュールが、露出される磁場分布を、それぞれの検出表面を用いることによって測定するように適合され、
‐主要表面と配置構成の間に所定の相対運動をもたらし、それによって磁石の磁場分布を主要表面に沿って走査することとを含む。
Claims (15)
- 所定領域内の磁気ベクトル場を決定するための方法であって、
-第1の方向に沿った磁場の3つの成分のうちの第1の値を含む分布データを、所定表面上に画定された所定領域に対して決定することであって、前記所定表面が、第2および第3の方向によって画定され、前記第1、第2、および第3の方向が、軸の直交セットを構成することと、
-前記第2および前記第3の方向それぞれの前記磁場の前記第2および前記第3の成分の値を含む分布データを、前記所定表面内に画定された前記所定領域に対して決定することと、
を含み、
前記第2および前記第3の成分の値を含む分布データを決定することが、前記磁場分布の前記第1、第2、および第3の成分間の固有の物理的関係を利用することに基づく、方法。 - -前記第1の成分の追加の分布データを生成することであって、前記追加の分布データが、延長領域内の前記磁場の前記第1の成分の予想値を含み、前記延長領域が、前記所定領域に隣接することと、
-前記第2および前記第3の方向それぞれの前記磁場の前記第2および前記第3の成分の値を含む分布データを、分布データの延長されたセットに対して決定することであって、分布データの前記延長されたセットが、前記分布データおよび前記追加の分布データを含むことと、をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 第1の方向に沿った磁場の第1の成分の値を含む分布データを、所定表面上に画定された所定領域に対して決定することが、磁場カメラを用いることによって前記第1の成分の測定値を測定することを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 第1の方向に沿った磁場の第1の成分の値を含む分布データを、所定表面上に画定された所定領域に対して決定することが、所定のモデルおよび/または所定の入力パラメータに基づいて前記第1の成分の前記測定値をモデル化することをさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の成分の前記分布データが、前記所定領域の外縁の場所に対応する前記磁場の前記第1の成分に対して非ゼロ値を含む、請求項2から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記追加の分布データ内に含まれる前記第1の成分の前記値を、前記所定領域内の前記第1の成分をシミュレーションまたはモデル化し、前記シミュレーションの結果を前記延長領域に外挿することによって決定することを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記追加の分布データ内に含まれる前記第1の成分の前記値が、ゼロに設定される、請求項2から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記追加の分布データ内に含まれる前記第1の成分の前記値が、前記所定領域の外側境界から、前記所定領域から外方に前記延長領域の外縁に向かって移動するとき、前記延長領域内でゼロへと単調に低下するように設定される、請求項2から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記追加の分布データ内に含まれる前記第1の成分の前記値を、
-前記所定領域の前記外側境界に対応する前記第1の成分の前記第1の分布データの値を、前記延長領域上に外挿または設定し、
-前記所定領域から外方に移動するとき前記延長領域にわたって値1から値0まで変化する窓関数を前記延長領域の前記外挿値上に適用する、
ことによって決定することを含む、請求項8に記載の方法。 - 前記所定領域の前記外側境界から開始して、前記所定領域から外方に移動するとき、前記延長領域にわたって指数関数的に低下する前記第1の成分の値を生成することによって、前記追加の分布データ内に含まれる前記第1の成分の前記値を決定することであって、それにより、前記第1の成分の前記値は、前記延長領域の前記外側境界において、ゼロに向かって減衰されることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記追加の分布データ内に含まれる前記第1の成分の前記値を、
-前記所定領域の少なくとも一部に対する前記磁場の前記第1の成分の前記値のスプライン表現、多項式表現、または有理表現を生成し、
-前記スプライン表現、多項式表現、または有理表現を、前記延長領域内の前記磁場の前記第1の成分の外挿値に外挿することによって、
決定することを含む、請求項8に記載の方法。 - 前記延長領域の前記外挿値上に窓関数を適用することをさらに含み、前記窓関数が、前記所定領域から外方に移動するとき、前記延長領域にわたって値1から値0まで変化する、請求項11に記載の方法。
- 前記第2および第3の成分の分布データを決定することが、フーリエ変換を実行することと、その後、前記磁場成分間の固有の物理的関係に基づいて算出を実行することと、その後、逆フーリエ変換を行うこととを含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記フーリエ変換、前記磁場成分間の固有の物理的関係に基づく前記算出、および前記逆フーリエ変換をブロックごとに、それによって「重畳加算」または「重畳保留」法を用いて実行することを含む、請求項13に記載の方法。
- 所定領域内の磁気ベクトル場を決定するためのデバイスであって、
-第1の方向に沿った磁場の3つの成分のうちの第1の分布データを、所定表面内に画定された所定領域に対して決定するための手段であって、前記所定表面が、第2および第3の方向によって画定され、前記第1、第2、および第3の方向が、軸の直交セットを構成する手段と、
-前記第2および前記第3の方向それぞれの前記磁場の第2および前記第3の成分の前記値の分布データを、前記所定表面内に画定された前記所定領域に対して決定するための手段と、
を含み、
前記第2および前記第3の成分の値を含む分布データを決定するための手段が、前記磁気ベクトル場の前記第1、第2、および第3の成分間の固有の物理的関係に基づいて前記第1の成分の分布データを操作するように適合される、デバイス。
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