JP2646687B2 - 超電導磁気シールド体 - Google Patents
超電導磁気シールド体Info
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- JP2646687B2 JP2646687B2 JP63203999A JP20399988A JP2646687B2 JP 2646687 B2 JP2646687 B2 JP 2646687B2 JP 63203999 A JP63203999 A JP 63203999A JP 20399988 A JP20399988 A JP 20399988A JP 2646687 B2 JP2646687 B2 JP 2646687B2
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- basic structural
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- superconducting
- shield
- shielding
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、電磁石等の磁界発生源からの磁界をシール
ドし、もしくは、所望の装置を外部磁界からシールドす
るための構造体に関し、更に詳しくは、超電導体を用い
た磁気シールド体に関する。
ドし、もしくは、所望の装置を外部磁界からシールドす
るための構造体に関し、更に詳しくは、超電導体を用い
た磁気シールド体に関する。
＜従来の技術＞ 例えば電磁石等を使用した機器において、その電磁石
等が作る磁界を外部に対してシールドするには、従来、
強磁性体を用いるか、あるいは超電導体を用いてその電
磁石等を覆うのが一般的である。
等が作る磁界を外部に対してシールドするには、従来、
強磁性体を用いるか、あるいは超電導体を用いてその電
磁石等を覆うのが一般的である。
強磁性体を用いる場合、強磁界をシールドするために
は多量の材料を必要とし、装置の大型化および大重量化
の点で問題がある。
は多量の材料を必要とし、装置の大型化および大重量化
の点で問題がある。
一方、超電導体を使用する場合には、シールドすべき
磁界は、レンツの法則に沿う方向に流れるシールド電流
（超電導反磁性遮蔽電流）によって生ずる磁界により有
効にキャンセルされ、大型化等の問題はない。
磁界は、レンツの法則に沿う方向に流れるシールド電流
（超電導反磁性遮蔽電流）によって生ずる磁界により有
効にキャンセルされ、大型化等の問題はない。
ところで、超電導体を用いる磁気シールド法として
は、従来、超電導体製の板材や膜体をそのまま使用する
方法と、第５図（ａ）に示すように、超電導体製の線材
Ｓ……Ｓによって網目状の構造体を形成して使用する方
法が知られている。
は、従来、超電導体製の板材や膜体をそのまま使用する
方法と、第５図（ａ）に示すように、超電導体製の線材
Ｓ……Ｓによって網目状の構造体を形成して使用する方
法が知られている。
＜発明が解決しようとする課題＞ 超電導体の板材や膜体をそのままシールド材として用
いる場合には、材料中の磁束の移動に起因する熱の発生
によるシールド効果の不安定現象、いわゆるフラックス
ジャンプが生じやすく、数百ガウス以上の強い磁束密度
のシールドに問題があった。
いる場合には、材料中の磁束の移動に起因する熱の発生
によるシールド効果の不安定現象、いわゆるフラックス
ジャンプが生じやすく、数百ガウス以上の強い磁束密度
のシールドに問題があった。
これに対し超電導線材による網目構造体をシールド材
として用いる場合、フラックスジャンプに関して上述の
方法に比して安定であり、かつ、網目の大きさ、数の最
適化や、網目層数を増加する等により、強い磁束密度を
シールドするのに適したものとなり得る。しかし、この
ような網目構造体では、シールド効果の本質が各網目に
流れる超電導反磁性遮蔽電流にあるため、網目を構成す
る超電導線材間の相互の超電導接続、つまり網目の節点
における電気的接続を完全に行なう必要がある。このよ
うな接続は、第５図（ａ）のｂ部拡大図を同図（ｂ）に
示すように、例えば線材S,Sを縒り合わせたうえで溶接
を施す等、極めて煩雑な作業を必要とする。
として用いる場合、フラックスジャンプに関して上述の
方法に比して安定であり、かつ、網目の大きさ、数の最
適化や、網目層数を増加する等により、強い磁束密度を
シールドするのに適したものとなり得る。しかし、この
ような網目構造体では、シールド効果の本質が各網目に
流れる超電導反磁性遮蔽電流にあるため、網目を構成す
る超電導線材間の相互の超電導接続、つまり網目の節点
における電気的接続を完全に行なう必要がある。このよ
うな接続は、第５図（ａ）のｂ部拡大図を同図（ｂ）に
示すように、例えば線材S,Sを縒り合わせたうえで溶接
を施す等、極めて煩雑な作業を必要とする。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、より
簡単な構造のもとに網目構造を使用した場合と同等のシ
ールド効果を得ることのできる、超電導磁気シールド体
の提供を目的としている。
簡単な構造のもとに網目構造を使用した場合と同等のシ
ールド効果を得ることのできる、超電導磁気シールド体
の提供を目的としている。
＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するための構成を、実施例に対応す
る第１図を参照しつつ説明すると、本発明の超電導磁気
シールド体は、超電導体を中空閉ループ状に形成してな
る基本構造要素群１‥１と、その各基本構造要素１‥１
を支持する平板状の支持体２とを有し、各基本構造要素
１‥１は、それぞれのループ面を支持体２に沿わせた状
態でその支持体２により相互に一体化されていることに
よって特徴づけられる。
る第１図を参照しつつ説明すると、本発明の超電導磁気
シールド体は、超電導体を中空閉ループ状に形成してな
る基本構造要素群１‥１と、その各基本構造要素１‥１
を支持する平板状の支持体２とを有し、各基本構造要素
１‥１は、それぞれのループ面を支持体２に沿わせた状
態でその支持体２により相互に一体化されていることに
よって特徴づけられる。
＜作用＞ 超電導体の中空閉ループ（基本構造要素１）を貫通し
ようとする磁界は、従来の超電導網目構造体と同様に、
この中空閉ループを流れる超電導反磁性遮蔽電流が作る
磁界によりキャンセルされる。ここで、各中空閉ループ
（基本構造要素１……１）には、それぞれ独立的に上述
した遮蔽電流が流れるから、電気的に相互接続する必要
はない。
ようとする磁界は、従来の超電導網目構造体と同様に、
この中空閉ループを流れる超電導反磁性遮蔽電流が作る
磁界によりキャンセルされる。ここで、各中空閉ループ
（基本構造要素１……１）には、それぞれ独立的に上述
した遮蔽電流が流れるから、電気的に相互接続する必要
はない。
また、各基本構造要素１‥１はそれぞれのループ面、
つまり電磁遮蔽面を平板状の支持体２に沿わせた状態で
相互に一体化されているため、その施工に際しては支持
体２をシールドすべき磁界を遮るように配置すればよ
い。
つまり電磁遮蔽面を平板状の支持体２に沿わせた状態で
相互に一体化されているため、その施工に際しては支持
体２をシールドすべき磁界を遮るように配置すればよ
い。
＜実施例＞ 第１図は本発明の一実施例の部分切欠斜視図である。
プラスチックシート等の可撓性の支持体２の内部に、
例えば超電導線材を閉ループ状に形成してなる基本構造
要素１……１がそれぞれ支持体２の表面にほぼ沿う姿勢
で埋め込まれている。
例えば超電導線材を閉ループ状に形成してなる基本構造
要素１……１がそれぞれ支持体２の表面にほぼ沿う姿勢
で埋め込まれている。
このような本発明実施例を、シールドすべき磁界を遮
るよう配置することにより、各基本構造要素１……１を
貫通しようとする磁界はそれぞれの基本構造要素１……
１を流れる超電導反磁性遮蔽電流が作るシールド磁界に
よってキャンセルされる。
るよう配置することにより、各基本構造要素１……１を
貫通しようとする磁界はそれぞれの基本構造要素１……
１を流れる超電導反磁性遮蔽電流が作るシールド磁界に
よってキャンセルされる。
ここで、基本構造要素1,1間を通る磁界はシールドさ
れないが、基本構造要素１……１がシールドすべき磁界
方向に空間的に重なり合うように、上述の実施例を必要
に応じて複数枚積層配置することにより、ほぼ完全なシ
ールド効果が得られる。
れないが、基本構造要素１……１がシールドすべき磁界
方向に空間的に重なり合うように、上述の実施例を必要
に応じて複数枚積層配置することにより、ほぼ完全なシ
ールド効果が得られる。
第２図は本発明でいう基本構造要素１の説明図で、
（ａ）は超電導線材11を中空リング状に形成したもの、
（ｂ）は超電導材料製の薄膜もしくは厚膜12,あるいは
板材を中空リング状に形成したもの、（ｃ）は超電導線
材11もしくは膜体等による閉ループ内に、１箇所もしく
は複数箇所の超電導体または極めて低い抵抗を持つ常電
導体による接続部13を有するものを示し、これらのいず
れをも基本構造要素１として用いることができる。な
お、ループの形状としては、図示のような円形のほか、
楕円形，正方形，長方形，あるいは多角形等であっても
よい。
（ａ）は超電導線材11を中空リング状に形成したもの、
（ｂ）は超電導材料製の薄膜もしくは厚膜12,あるいは
板材を中空リング状に形成したもの、（ｃ）は超電導線
材11もしくは膜体等による閉ループ内に、１箇所もしく
は複数箇所の超電導体または極めて低い抵抗を持つ常電
導体による接続部13を有するものを示し、これらのいず
れをも基本構造要素１として用いることができる。な
お、ループの形状としては、図示のような円形のほか、
楕円形，正方形，長方形，あるいは多角形等であっても
よい。
支持体２としては、基本構造要素１……１を機械的に
相互に固定できるものであれば絶縁体、導電体等、その
材質を問わず、また、その形態としては、前述したプラ
スチックシート等のようなフレキシブルなシート状のも
ののほか、リジッドな基板等を採用することができ、更
にはこれらを組み合わせたものでもよい。
相互に固定できるものであれば絶縁体、導電体等、その
材質を問わず、また、その形態としては、前述したプラ
スチックシート等のようなフレキシブルなシート状のも
ののほか、リジッドな基板等を採用することができ、更
にはこれらを組み合わせたものでもよい。
また、基本構造要素１の支持体２への支持ないし固着
方法としては、埋め込みのほか、接合、接着、直接的ま
たは間接的な締結等の、任意の機械的固着法を採用する
ことができる。
方法としては、埋め込みのほか、接合、接着、直接的ま
たは間接的な締結等の、任意の機械的固着法を採用する
ことができる。
更に、基本構造要素１としてセラミックス系超電導体
材料からなる膜体を使用する場合には、第３図に示すよ
うに、セラミックス系超電導材料の成長用基板を支持体
２として採用し、この支持体２上に基本構造要素１……
１となる膜体を直接成長形成することもできる。そし
て、必要に応じてその上方に適当な保護膜等を形成して
もよい。
材料からなる膜体を使用する場合には、第３図に示すよ
うに、セラミックス系超電導材料の成長用基板を支持体
２として採用し、この支持体２上に基本構造要素１……
１となる膜体を直接成長形成することもできる。そし
て、必要に応じてその上方に適当な保護膜等を形成して
もよい。
支持体２に対する基本構造要素１……１の配列法とし
ては、例えば第１図に示したような規則的なものでも、
あるいはランダムに配列したものでもよく、更には、基
本構造要素１どうしが互いに重なり合うことを妨げな
い。この重なりにより、基本構造要素１が相互に電気的
に接続されても、接続されなくてもいずれでもよい。第
４図は、一枚の基板上もしくはシート状の支持体２に、
基本構造要素１……１を間隙なく互いに直接もしくは間
接的に重なり合わせて埋め込んだもので、前述した積層
によらず、一枚でほぼ完全なシールド効果が得られる。
ては、例えば第１図に示したような規則的なものでも、
あるいはランダムに配列したものでもよく、更には、基
本構造要素１どうしが互いに重なり合うことを妨げな
い。この重なりにより、基本構造要素１が相互に電気的
に接続されても、接続されなくてもいずれでもよい。第
４図は、一枚の基板上もしくはシート状の支持体２に、
基本構造要素１……１を間隙なく互いに直接もしくは間
接的に重なり合わせて埋め込んだもので、前述した積層
によらず、一枚でほぼ完全なシールド効果が得られる。
なお、本発明は、上述した基本構造要素１の形態や寸
法と、支持体２の形態、材質、更には固定方法や配列方
法の組み合わせで多くの変形が可能であり、また、寸法
（直径等）の異なる基本構造要素１を適当に組み合せる
こともできる。
法と、支持体２の形態、材質、更には固定方法や配列方
法の組み合わせで多くの変形が可能であり、また、寸法
（直径等）の異なる基本構造要素１を適当に組み合せる
こともできる。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、基本構造要素
のそれぞれにシールド電流が流れるから、従来の超電導
線材による網目構造体のように、相互の電気的接続を必
要とせず、しかも、そのシールド効果は従来の網目構造
体と同等のものを期待でき、簡単で安価な構成のもとに
高性能のシールド体を得ることができる。
のそれぞれにシールド電流が流れるから、従来の超電導
線材による網目構造体のように、相互の電気的接続を必
要とせず、しかも、そのシールド効果は従来の網目構造
体と同等のものを期待でき、簡単で安価な構成のもとに
高性能のシールド体を得ることができる。
また、超電導閉ループからなる複数の基本構造要素
が、各ループ面を支持体に沿わせた状態で面状に配置さ
れて相互に一体化されているため、シールドすべき面に
沿って支持体を配置するだけで、その面の電磁シールド
を実現でき、取り扱い並びに施工が極めて容易であると
いう利点もある。
が、各ループ面を支持体に沿わせた状態で面状に配置さ
れて相互に一体化されているため、シールドすべき面に
沿って支持体を配置するだけで、その面の電磁シールド
を実現でき、取り扱い並びに施工が極めて容易であると
いう利点もある。
第１図は本発明実施例の構造を示す部分切欠斜視図、 第２図はその基本構造要素１の説明図、 第３図および第４図はそれぞれ本発明の他の実施例の説
明図、 第５図は従来の超電導線材を用いた網目構造体によるシ
ールド体の説明図である。 １……基本構造要素 ２……支持体
明図、 第５図は従来の超電導線材を用いた網目構造体によるシ
ールド体の説明図である。 １……基本構造要素 ２……支持体
Claims (1)
- 【請求項１】超電導体を中空閉ループ状に形成してなる
基本構造要素群と、その各基本構造要素を支持する平板
状の支持体とを有し、上記各基本構造要素は、それぞれ
のループ面を支持体に沿わせた状態で当該支持体によっ
て相互に一体化されていることを特徴とする超電導磁気
シールド体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63203999A JP2646687B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 超電導磁気シールド体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63203999A JP2646687B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 超電導磁気シールド体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252287A JPH0252287A (ja) | 1990-02-21 |
| JP2646687B2 true JP2646687B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=16483100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63203999A Expired - Lifetime JP2646687B2 (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 超電導磁気シールド体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2646687B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005027761A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 磁気的状態維持装置、マグネットシステムおよび磁気共鳴撮影装置 |
| RU2572059C1 (ru) * | 2014-07-25 | 2015-12-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Магнитный и электромагнитный экран |
| RU2020134236A (ru) | 2018-04-06 | 2022-05-06 | Фишер Коннекторс Холдинг С.А. | Многополюсный соединитель |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8303535A (nl) * | 1983-10-14 | 1985-05-01 | Philips Nv | Kernspinresonantie apparaat. |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP63203999A patent/JP2646687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252287A (ja) | 1990-02-21 |
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