JP2019522347A - 平行双極子線(pdl)トラップ、システム、およびpdlトラップを動作させる方法 - Google Patents
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Abstract
Description
と与えられており、式中Mは磁石の体積磁化であり、μ0は真空での透磁率である。例えば、図1を参照されたい。
と与えられており、式中s2=(x−acosφ)2+(y−asinφ)2およびu1,2=z±L/2。例えば、図2を参照されたい。
から解かれることができ、式中長い磁石(L≫a)の場合:
ただし
、χはロッドの磁化率であり、ρはロッドの質量密度であり、g0は重力加速度である。
と書かれることができ、式中mL=Mπa2は単位長あたりの磁気双極子であり、そして
。
と与えられる。
R>(l2−g2)/2g−a、
と表現されることができ、式中l(アルファベットのエルの小文字)は反磁性ロッドの長さであり、gは磁石間のギャップである。この点に関して、直線または弧状あるいはその両方のPDLトラップの様々なセグメントが組み合わされて、例えば図25に図示されるような、より大きいトラップ・システムまたは「双極子線トラック」を構築することができる。このシステムでは、反磁性物体は依然として双極子線磁石間に捕捉されるが、トラック線に沿って自由に移動する。
Claims (22)
- 可変ギャップgだけ互いから離隔した一対の双極子線磁石と、
前記双極子線磁石上に浮上する反磁性物体とを備える、
平行双極子線(PDL)トラップ。 - 前記反磁性物体が反磁性ロッドを備える、請求項1に記載のPDLトラップ。
- 前記反磁性ロッドがグラファイト・ロッドを備える、請求項2に記載のPDLトラップ。
- 前記反磁性物体が装飾用形状を有する細長い反磁性物体である、請求項1ないし3のいずれかに記載のPDLトラップ。
- 前記双極子線磁石が少なくとも1つのスペーサによって互いから離隔される、請求項1ないし4のいずれかに記載のPDLトラップ。
- 前記PDLトラップが、前記双極子線磁石が別々の取付台に固定される固定または可変ギャップ固定具をさらに備える、請求項1ないし4のいずれかに記載のPDLトラップ。
- 前記固定具が、前記取付台を接続するねじをさらに備え、かつ前記ねじが、前記取付台の互いに対する位置決めを調節して前記双極子線磁石間の前記ギャップgを変化させるために使用されることができる、請求項6に記載のPDLトラップ。
- 前記固定具が、前記取付台の前記位置決めを係止するための少なくとも1つの他のねじをさらに備える、請求項7に記載のPDLトラップ。
- 前記双極子線磁石上の光源、および前記双極子線磁石下の少なくとも1つの光検出器をさらに備え、前記少なくとも1つの光検出器が、前記双極子線磁石を離隔する前記ギャップgを介して前記光源の見通し線にある、
請求項1ないし8のいずれかに記載のPDLトラップ。 - 前記光源が、白熱電球、発光ダイオード、レーザ、およびその組合せから成る群から選択され、かつ前記光検出器が、半導体光検出器、光依存抵抗器、およびその組合せから成る群から選択される、請求項9に記載のPDLトラップ。
- 前記双極子線磁石の縦軸が直線である、請求項1ないし10のいずれかに記載のPDLトラップ。
- 前記双極子線磁石の縦軸が湾曲した、請求項1ないし10のいずれかに記載のPDLトラップ。
- 双極子線トラック・システムを形成するために組み合わされる複数のPDLトラップを備え、前記PDLトラップの各々が請求項1ないし12のいずれかのPDLトラップを備え、かつ前記PDLトラップの少なくとも1つの前記双極子線磁石の縦軸が湾曲した、
システム。 - PDLトラップを動作させる方法であって、
一対の双極子線磁石および前記双極子線磁石上に浮上する反磁性物体を有する前記PDLトラップを設けるステップと、
前記双極子線磁石間にギャップgを空けるステップとを含む、方法。 - 前記双極子線磁石間に少なくとも1つのスペーサを挿入して前記双極子線磁石間に前記ギャップgを空けるステップをさらに含む、
請求項14に記載の方法。 - 前記PDLトラップが、前記双極子線磁石が別々の取付台に固定される可変ギャップ固定具をさらに備え、前記方法が、
前記取付台の互いに対する位置決めを調節して前記双極子線磁石間に前記ギャップgを空けるステップをさらに含む、請求項14または15に記載の方法。 - 前記可変ギャップ固定具が、前記取付台を接続するねじをさらに備え、前記方法が、
前記ねじを回して前記取付台の互いに対する前記位置決めを調節するステップをさらに含む、請求項14ないし16のいずれかに記載の方法。 - 少なくとも1つの他のねじを使用して前記ギャップgを適所に係止するステップをさらに含む、
請求項17に記載の方法。 - 前記ギャップgを変化させて前記反磁性物体が前記双極子線磁石上に浮上する高さを変更するステップをさらに含む、
請求項14ないし18のいずれかに記載の方法。 - 前記反磁性物体が反磁性ロッドを備える、請求項14ないし19のいずれかに記載の方法。
- 前記反磁性物体が装飾用形状を有する細長い反磁性物体である、請求項14ないし20のいずれかに記載の方法。
- 前記PDLトラップが、前記双極子線磁石上の光源、および前記双極子線磁石下の少なくとも1つの光検出器をさらに備え、かつ前記少なくとも1つの光検出器が、前記双極子線磁石を離隔する前記ギャップgを介して前記光源の見通し線にあり、前記方法が、
前記光源および前記光検出器を使用して前記PDLトラップにおいて前記反磁性物体の位置を判定するステップをさらに含む、請求項14ないし21のいずれかに記載の方法。
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---|---|---|---|---|
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US10234286B2 (en) * | 2016-06-30 | 2019-03-19 | International Business Machines Corporation | Precision inclinometer with parallel dipole line trap system |
US10352797B2 (en) * | 2017-10-10 | 2019-07-16 | International Business Machines Corporation | Tunable shock sensor with parallel dipole line trap system |
US10564175B2 (en) * | 2017-11-29 | 2020-02-18 | International Business Machines Corporation | Accelerometer using dimagnetic levitation |
US10128013B1 (en) * | 2017-11-30 | 2018-11-13 | International Business Machines Corporation | Electromagnetic trap cooling system with parallel dipole line trap |
US10800268B2 (en) | 2018-01-17 | 2020-10-13 | International Business Machines Corporation | Magnetic levitation transport with dipole line track system |
US10557897B2 (en) | 2018-01-19 | 2020-02-11 | International Business Machines Corporation | Non-contact conductivity and magnetic susceptibility measurement with parallel dipole line trap system |
US11735343B2 (en) * | 2019-03-05 | 2023-08-22 | International Business Machines Corporation | Control electronics for a parallel dipole line trap |
US11442184B2 (en) | 2020-03-06 | 2022-09-13 | International Business Machines Corporation | Infrasonic detection using a parallel dipole line trap |
US11835333B2 (en) | 2021-12-17 | 2023-12-05 | International Business Machines Corporation | Rotational oscillation sensor with a multiple dipole line trap system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63249403A (ja) * | 1987-04-02 | 1988-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気浮上装置 |
US5168183A (en) * | 1991-03-27 | 1992-12-01 | The University Of British Columbia | Levitation system with permanent magnets and coils |
JP2005537466A (ja) * | 2002-09-02 | 2005-12-08 | エコール ポリテクニーク フェデラル ドゥ ローザンヌ(エーペーエフエル) | 反磁性浮上システム |
JP2010068603A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 反磁性物質の磁気駆動装置、方法およびシステム |
US20150037128A1 (en) * | 2013-08-04 | 2015-02-05 | Gerald Küstler | Monolithic magnets with magnetic field domains for diamagnetic levitation |
JP2015092815A (ja) * | 2011-06-30 | 2015-05-14 | スカイトラン | 輸送システム用駆動システム |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3196566A (en) * | 1963-06-21 | 1965-07-27 | John V Littlefield | Display apparatus |
FR1372560A (fr) | 1963-07-31 | 1964-09-18 | Rech S Magnetiques Soc Et | Asservissement magnétique |
US3597022A (en) * | 1969-07-22 | 1971-08-03 | Robert D Waldron | Diamagnetic levitation and/or stabilizing devices |
EP0161782B1 (en) * | 1984-04-11 | 1988-11-09 | Sumitomo Special Metal Co., Ltd. | Magnetic field generating device for nmr-ct |
IT1213212B (it) * | 1984-09-04 | 1989-12-14 | Bertin Enrico | Stiloforo a equilibrio magnetico. |
US5165347A (en) * | 1991-04-26 | 1992-11-24 | Wagner Thomas V | Vehicle levitation and guidance system |
US5243314A (en) * | 1991-10-14 | 1993-09-07 | Kanetec Kabushiki Kaisha | Magnetic holding device |
US5506459A (en) * | 1995-09-15 | 1996-04-09 | Ritts; Gary | Magnetically balanced spinning apparatus |
US5638340A (en) * | 1996-04-15 | 1997-06-10 | Schiefele; Walter P. | Clock having magnetically-levitated pendulum |
US5726512A (en) * | 1996-10-04 | 1998-03-10 | The University Of Houston System | Vibration-free levitated platform |
US5974977A (en) * | 1997-09-29 | 1999-11-02 | Johnson Research & Development Company, Inc. | Magnetic propulsion toy system |
JP2000259252A (ja) * | 1999-03-09 | 2000-09-22 | Ebara Corp | 磁気浮上装置の制御装置 |
US20030173833A1 (en) * | 2000-04-21 | 2003-09-18 | Hazelton Andrew J. | Wafer stage with magnetic bearings |
US6633217B2 (en) * | 2001-06-29 | 2003-10-14 | The Regents Of The University Of California | Inductrack magnet configuration |
US6761610B2 (en) * | 2002-03-12 | 2004-07-13 | Oneworld Enterprises Limited | Ashtray with levitating cigarette lighter and other objects |
US20080266037A1 (en) * | 2004-06-17 | 2008-10-30 | Mark Williams | Magnetic Levitation Lithography Apparatus and Method |
WO2007101271A2 (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-07 | Kazadi Sanza T | Permanent magnetic male and female levitation supports |
FR2900763A1 (fr) | 2006-05-02 | 2007-11-09 | Commissariat Energie Atomique | Structure a aimants permanents pour le piegeage et/ou le guidage de particules diamagnetiques |
US7625820B1 (en) * | 2006-06-21 | 2009-12-01 | Novellus Systems, Inc. | Method of selective coverage of high aspect ratio structures with a conformal film |
US8169114B2 (en) | 2010-05-05 | 2012-05-01 | Martin Simon | Large gap horizontal field magnetic levitator |
US20140028305A1 (en) | 2012-07-27 | 2014-01-30 | International Business Machines Corporation | Hall measurement system with rotary magnet |
US9389273B2 (en) * | 2012-11-13 | 2016-07-12 | International Business Machines Corporation | Solar cell characteristics determination |
US9093377B2 (en) * | 2013-03-13 | 2015-07-28 | International Business Machines Corporation | Magnetic trap for cylindrical diamagnetic materials |
US9263669B2 (en) * | 2013-03-13 | 2016-02-16 | International Business Machines Corporation | Magnetic trap for cylindrical diamagnetic materials |
US9000774B2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-04-07 | International Business Machines Corporation | Non-contact conductivity measurement |
US10031058B2 (en) | 2015-08-14 | 2018-07-24 | International Business Machines Corporation | Parallel dipole line trap viscometer and pressure gauge |
-
2016
- 2016-04-18 US US15/131,566 patent/US9978493B2/en active Active
-
2017
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2018
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63249403A (ja) * | 1987-04-02 | 1988-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気浮上装置 |
US5168183A (en) * | 1991-03-27 | 1992-12-01 | The University Of British Columbia | Levitation system with permanent magnets and coils |
JP2005537466A (ja) * | 2002-09-02 | 2005-12-08 | エコール ポリテクニーク フェデラル ドゥ ローザンヌ(エーペーエフエル) | 反磁性浮上システム |
JP2010068603A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | 反磁性物質の磁気駆動装置、方法およびシステム |
JP2015092815A (ja) * | 2011-06-30 | 2015-05-14 | スカイトラン | 輸送システム用駆動システム |
US20150037128A1 (en) * | 2013-08-04 | 2015-02-05 | Gerald Küstler | Monolithic magnets with magnetic field domains for diamagnetic levitation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB201817913D0 (en) | 2018-12-19 |
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