JP2864095B2 - Magnetic shielding device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、医学、生物学、工学上
の磁気遮蔽（磁気シールド）、あるいはＳＱＵＩＤ（Su
perconducting Quantum Interference Device ：超伝導
量子干渉デバイス）等による精密な磁気測定における磁
気遮蔽等に用いる磁気シールドルーム（磁気遮蔽室）な
どの磁気遮蔽装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to magnetic shielding (magnetic shielding) for medical, biological, engineering, or SQUID (Su
The present invention relates to a magnetic shield device such as a magnetic shield room (magnetic shield room) used for magnetic shield and the like in precise magnetic measurement using a perconducting Quantum Interference Device (superconducting quantum interference device).
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、磁気遮蔽の方法としては、パー
マロイ、ミューメタル等の高透磁率材料を使用して行う
磁気遮蔽方法、外部磁場に対して逆方向の磁場を発生
させ所望の空間内に零磁場を作るアクティブシールドに
よる磁気遮蔽方法、超伝導体を使用して行う磁気遮蔽
方法等が知られている。上記の方法は、鉄やニッケル
又はこれらの合金パーマロイ、ミューメタルなど、透磁
率μ（μ＝μo ×μs ：μo は真空の透磁率、μs は比
透磁率。）が高く比透磁率が数千から数万以上に達する
高透磁率材料を用いて何重にも重ねた閉空間を作り、こ
の容器を磁場中に置くと、磁力線は容器の壁に沿って集
合するように流れ、周囲の磁力線密度が薄くなり、結果
的に容器内の磁力線密度が薄くなることを利用して磁気
遮蔽を行う方法である。また、上記の方法は、超伝導
体の「マイスナー効果」が、理論上は完全に磁気のない
空間を形成するということを利用し、超伝導体で円筒容
器などを作ると、内部の磁場は入口から底部に向って指
数関数的に弱くなり、容器底部できわめて弱い磁場を形
成することを利用して磁気遮蔽を行う方法である。この
方法では、冷却時に磁束を「ピン止め」するため、シー
ルドに微小な欠陥があると振動が加わったときに雑音の
原因となる。この雑音を防止するため、容器を高透磁率
材料で覆うことが行われている。このの方法は、高温
超伝導体技術の進歩により冷却方法が簡易化されたた
め、実用化段階に近づいた。上記の磁気遮蔽方法のう
ち、すでに実用化され専ら汎用されている方法は上記
の方法である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of magnetic shielding, a magnetic shielding method using a high magnetic permeability material such as permalloy or mu metal, a magnetic field in a direction opposite to an external magnetic field and generated in a desired space. A magnetic shielding method using an active shield for generating a zero magnetic field, a magnetic shielding method using a superconductor, and the like are known. According to the above method, the magnetic permeability μ (μ = μo × μs: μo is the magnetic permeability of vacuum, μs is the relative magnetic permeability) of iron, nickel or an alloy thereof, such as permalloy and mu metal, is high and the relative magnetic permeability is several thousand. When the container is placed in a magnetic field, the lines of magnetic force flow along the walls of the container, and the surrounding lines of magnetic force This is a method of performing magnetic shielding by utilizing the fact that the density is reduced and, as a result, the magnetic field line density in the container is reduced. Also, the above method utilizes the fact that the "Meissner effect" of a superconductor forms a space completely free of magnetism in theory, and when a cylindrical container or the like is made of a superconductor, the internal magnetic field becomes This is a method of performing magnetic shielding by using an exponentially weaker magnetic field from the entrance to the bottom and forming an extremely weak magnetic field at the bottom of the container. In this method, the magnetic flux is "pinned" during cooling, so that a minute defect in the shield causes noise when vibration is applied. In order to prevent this noise, the container is covered with a high magnetic permeability material. In this method, the cooling method has been simplified due to the progress of the high-temperature superconductor technology, and thus the method has reached the stage of practical use. Among the above-mentioned magnetic shielding methods, the above-mentioned method is already practically used and exclusively used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の
ないしの磁気遮蔽方法では、まずの方法は、最も汎
用されており、磁気遮蔽性能も高いが、外部直流磁場に
より磁気シールドルーム自体が着磁し、他の外部磁気雑
音に対する磁気遮蔽性能が低下したり、着磁による磁気
シールドルーム内の残留磁場が磁気シールドルーム自体
の振動により交流磁気雑音になるという問題があった。
後者の磁気ノイズの周波数は、生体磁気計測における計
測周波数範囲内になるため問題となっていた。また、直
流磁場に対する磁気シールド率が低い、という問題もあ
った。また、上記の方法では、超伝導状態にするため
冷却しなければならず、冷凍機や冷凍用容器が必要であ
る。さらに、外部磁場にさらされたままで冷却を行う
と、ピンニングセンターに磁束をトラップしたまま超伝
導状態になるという問題があった。また、の方法で
は、磁気遮蔽できる場所がセンサを設置した狭い空間に
限定されてしまい、また、磁場を発生するコイルを制御
しなければならないという煩雑さが問題であった（特開
平４−３５７４８１号公報参照）。また、電磁シールド
ルームと併用する方法が提案されている（特開平６−９
７６９０号公報参照）が、低い周波数帯域においては磁
気遮蔽できる場所が限定されるとともに、コイルを制御
しなければならない煩雑さも解決されていない。本発明
は、上記の問題点を解決するためになされたものであ
り、簡易な構成で簡便に磁気遮蔽性能の向上が可能で、
かつ振動による磁気ノイズも発生しない磁気遮蔽装置を
提供することを目的とする。However, in the above-mentioned conventional or magnetic shielding methods, the first method is most commonly used and has high magnetic shielding performance, but the magnetic shield room itself is magnetized by an external DC magnetic field. However, there has been a problem that the magnetic shielding performance against other external magnetic noise is reduced, and a residual magnetic field in the magnetic shield room due to magnetization becomes AC magnetic noise due to the vibration of the magnetic shield room itself.
The frequency of the latter magnetic noise has been a problem because it falls within the measurement frequency range in biomagnetism measurement. In addition, there is a problem that the magnetic shield rate against a DC magnetic field is low. Further, in the above-mentioned method, cooling must be performed in order to obtain a superconducting state, and a refrigerator and a container for freezing are required. Further, when cooling is performed while being exposed to an external magnetic field, there is a problem that a superconducting state is established while magnetic flux is trapped in the pinning center. In the method (1), the place where the magnetic shielding can be performed is limited to a narrow space where the sensor is installed, and there is a problem that a coil for generating a magnetic field must be controlled (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-357481). Reference). Also, a method has been proposed which is used in combination with an electromagnetic shield room (Japanese Patent Laid-Open No. 6-9)
However, in a low frequency band, the place where magnetic shielding can be performed is limited, and the complexity of controlling the coil has not been solved. The present invention has been made in order to solve the above problems, and can easily improve the magnetic shielding performance with a simple configuration,
It is another object of the present invention to provide a magnetic shielding device that does not generate magnetic noise due to vibration.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る磁気遮蔽装置は、磁気遮蔽対象物を格
納する高透磁率材料からなる磁気シールドルーム又は電
磁シールドルームの外側に、少なくとも１つ以上のコイ
ルを置き、これらのコイルに直流電流を流すことにより
外部直流磁場と逆方向の逆磁場を発生させて前記外部直
流磁場を打ち消し、前記磁気シールドルーム又は電磁シ
ールドルームの内部における直流磁場を低減させる直流
電流制御手段を設けて構成され、しかも上記において、
前記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームは、互
いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に設置した前記磁気シー
ルドルーム又は電磁シールドルームを覆う３組のコイ
ル、又は地磁気方向に設置した互いに対向する１群のコ
イル、あるいは地磁気方向に設置したソレノイドコイ
ル、又は前記磁気シールドルーム又は電磁シールドルー
ムの周囲に、地磁気方向に合わせて巻いた１群のコイル
をから構成される。また、上記において、前記磁気シー
ルドルーム又は電磁シールドルームは、前記高透磁率材
料の代わりに超伝導材料を用いて形成されてもよく、そ
の場合には、前記コイルは、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ
軸方向に設置した前記磁気シールドルーム又は電磁シー
ルドルームを覆う３組のコイル、又は地磁気方向に設置
した互いに対向する１群のコイル、あるいは地磁気方向
に設置したソレノイドコイル、又は前記磁気シールドル
ーム又は電磁シールドルームの周囲に、地磁気方向に合
わせて巻いた１群のコイルを備えて構成されてもよい。In order to solve the above-mentioned problems, a magnetic shielding device according to the present invention comprises a magnetically shielded room or a magnetically shielded room made of a material having a high magnetic permeability for storing a magnetically shielded object. Place at least one or more coils, generate a reverse magnetic field in the opposite direction to the external DC magnetic field by passing a DC current through these coils to cancel the external DC magnetic field, in the inside of the magnetic shield room or the electromagnetic shield room It is configured by providing a DC current control means for reducing a DC magnetic field.
The magnetically shielded room or the electromagnetically shielded room is composed of three sets of coils that cover the magnetically shielded room or the electromagnetically shielded room installed in the X, Y, and Z axis directions orthogonal to each other, or a group of opposing groups installed in the geomagnetic direction. It comprises a coil, a solenoid coil installed in the geomagnetic direction, or a group of coils wound around the magnetic shield room or the electromagnetic shield room in the geomagnetic direction. Further, in the above, the magnetic shield room or the electromagnetic shield room may be formed by using a superconducting material instead of the high magnetic permeability material, in which case, the coils are X, Y orthogonal to each other. , Z
Three sets of coils covering the magnetic shield room or electromagnetic shield room installed in the axial direction, or a group of coils facing each other installed in the geomagnetic direction, or solenoid coils installed in the geomagnetic direction, or the magnetic shield room or the electromagnetic Around the shield room, a group of coils wound in accordance with the direction of the geomagnetic field may be provided.
【０００５】[0005]
【作用】上記構成を有する本発明によれば、磁気遮蔽対
象物を格納する磁気シールドルーム又は電磁シールドル
ームの外側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、こ
れらのコイルに電流制御手段から直流電流を流すことに
より外部直流磁場と逆方向の逆磁場を発生させて前記外
部直流磁場を打ち消すことができるので、前記磁気シー
ルドルーム又は電磁シールドルームの内部における直流
の磁場を可能な限り低減させることができる。また、前
記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームを高透磁
率材料を用いて形成した場合は、高透磁率材料が外部直
流磁場によって磁気飽和あるいはそれに近い着磁状態と
なり他の外部磁場に対する磁気遮蔽性能が低下すること
や、着磁による磁場が磁気シールドルーム自体の振動に
より交流磁場に変化することをコイルの発生する逆磁場
によって防止することができ、外部直流磁場の漏洩磁場
と着磁による残留磁場とは多くの場合逆向きであること
を利用し本発明の磁気遮蔽装置に流す電流を制御するこ
とにより外部からの漏洩磁場を増加させ着磁による残留
磁場を打ち消すようにすることもできる。また、前記磁
気シールドルーム又は電磁シールドルームを超伝導材料
を用いて形成した場合は、外部直流磁場が超伝導材料の
ピンニングセンターにトラップされること防止すること
ができる。According to the present invention having the above structure, at least one or more coils are placed outside the magnetically shielded room or the electromagnetically shielded room for storing the magnetically shielded object, and the DC current is supplied to these coils from the current control means. Can generate a reverse magnetic field in the opposite direction to the external DC magnetic field to cancel the external DC magnetic field, so that the DC magnetic field inside the magnetically shielded room or the electromagnetically shielded room can be reduced as much as possible. it can. Further, when the magnetic shield room or the electromagnetic shield room is formed using a high magnetic permeability material, the high magnetic permeability material is magnetically saturated or magnetized by an external DC magnetic field or a magnetic state close to the magnetic saturation, and the magnetic shielding performance against other external magnetic fields is reduced. It can be prevented by the reverse magnetic field generated by the coil that the magnetic field due to magnetization decreases and the magnetic field due to magnetization changes to the AC magnetic field due to the vibration of the magnetic shield room itself. In many cases, by utilizing the fact that the direction is opposite, the current flowing through the magnetic shielding device of the present invention can be controlled to increase the leakage magnetic field from the outside and cancel the residual magnetic field due to magnetization. Further, when the magnetic shield room or the electromagnetic shield room is formed using a superconducting material, it is possible to prevent an external DC magnetic field from being trapped in a pinning center of the superconducting material.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。図１は、本発明の第１実施例である磁気遮蔽装
置の全体構成を示した図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a magnetic shielding device according to a first embodiment of the present invention.
【０００７】図に示すように、この磁気遮蔽装置１Ａ
は、磁気遮蔽すべき対象物（人体、生物等）を格納する
直方体状の磁気シールドルーム２Ａと、この磁気シール
ドルーム２Ａの外側に設けられた直方体状のコイル枠３
Ａと、このコイル枠３ＡにＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に互いに対
向するように設置された３組のコイル４Ａ，４Ａ及び５
Ａ，５Ａ及び６Ａ，６Ａと、これらのコイルに電源を供
給する直流電源７Ａと、各コイルへの電流量を制御する
直流電流制御手段としての制御装置８Ａとを備えてい
る。また、上記の磁気シールドルーム内には直流磁場を
計測する磁気センサ１１Ａが設けられ、磁気センサ１１
Ａからのデータをもとに磁場を求めるコンピュータ等の
磁場計測装置１２Ａが接続している。As shown in the figure, this magnetic shielding device 1A
Are a rectangular magnetic shield room 2A for storing an object to be magnetically shielded (a human body, a living thing, etc.), and a rectangular coil frame 3 provided outside the magnetic shield room 2A.
A and three sets of coils 4A, 4A and 5 installed on the coil frame 3A so as to face each other in the X, Y and Z axis directions.
A, 5A and 6A, 6A, a DC power supply 7A for supplying power to these coils, and a control device 8A as DC current control means for controlling the amount of current to each coil. A magnetic sensor 11A for measuring a DC magnetic field is provided in the magnetic shield room.
A magnetic field measuring device 12A such as a computer for obtaining a magnetic field based on data from A is connected.
【０００８】このように、１対のコイル４Ａ，４Ａ及び
５Ａ，５Ａ及び６Ａ，６Ａを距離を離して平行して置く
ことにより、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向の３軸方向
のコイル対を形成する。次に、磁気センサ１１Ａ及び磁
場計測装置１２Ａにより、磁気シールドルーム２Ａ内の
直流磁場を計測する。そして、上記のコイルに同方向の
電流を流すと、対向する２つのコイルの中心部にはコイ
ルの軸方向（図１の場合はＸ，Ｙ，Ｚ方向）の一様な磁
場が形成される。このＸ，Ｙ，Ｚ方向の各成分磁場（ベ
クトル値）の方向と量は、３軸をなす各コイルの電流量
によって調整でき、各コイルの電流量をうまく選べば、
磁気シールドルーム２Ａ内に侵入している上記の外部直
流磁場を打ち消す逆磁場を発生させ、外部直流磁場を打
ち消すことができるので、磁気シールドルーム２Ａの内
部又は外側近傍における直流磁場を可能な限り低減させ
ることができる。このため、磁気センサ１１Ａと磁場計
測装置１２Ａにより計測した外部磁場の値から、各コイ
ルに流す電流量を決定する。As described above, by arranging the pair of coils 4A, 4A and 5A, 5A and 6A, 6A in parallel at a distance from each other, a pair of coils in the X, Y, and Z directions orthogonal to each other is provided. To form Next, the DC magnetic field in the magnetically shielded room 2A is measured by the magnetic sensor 11A and the magnetic field measuring device 12A. When a current in the same direction is applied to the above-described coils, a uniform magnetic field is formed at the center of the two opposing coils in the axial direction of the coils (X, Y, and Z directions in FIG. 1). . The direction and amount of each component magnetic field (vector value) in the X, Y, and Z directions can be adjusted by the current amount of each coil forming three axes, and if the current amount of each coil is properly selected,
Since a reverse magnetic field that cancels the external DC magnetic field penetrating into the magnetic shield room 2A can be generated and the external DC magnetic field can be canceled, the DC magnetic field inside or outside the magnetic shield room 2A is reduced as much as possible. Can be done. Therefore, the amount of current flowing through each coil is determined from the value of the external magnetic field measured by the magnetic sensor 11A and the magnetic field measuring device 12A.
【０００９】上記の外部磁場は通常の場合は地磁気成分
である。このため、直流磁場ベクトル値は、磁気遮蔽装
置を設置する地点の緯度により一義的に決まる。したが
って、図２に示す第２実施例のように、予め計測により
既知の外部直流磁場Φout （地磁気成分）の方向に対
し、逆磁場Φc を発生させるように１対のコイル４Ｂ，
５Ｂを互いに対向させて設置し、同方向に電流Ｉ1B，Ｉ
2Bを流し、磁気シールドルーム２Ｂ内に侵入している上
記の外部直流磁場Φout の磁気勾配を精密に制御して逆
方向磁場を発生させ外部直流磁場を打ち消して零磁場を
生成させるようにしてもよい。The above-mentioned external magnetic field is usually a geomagnetic component. Therefore, the DC magnetic field vector value is uniquely determined by the latitude of the place where the magnetic shielding device is installed. Therefore, as in the second embodiment shown in FIG. 2, a pair of coils 4B, 4B,
5B are installed facing each other, and currents I1B and I1B
2B, the magnetic gradient of the above-mentioned external DC magnetic field Φout penetrating into the magnetic shield room 2B is precisely controlled to generate a reverse magnetic field and cancel the external DC magnetic field to generate a zero magnetic field. Good.
【００１０】また、図３に示す第３実施例のように、予
め計測により既知の直流磁場Φout（地磁気成分）の方
向に対し、逆磁場Φc を発生させるように、それぞれが
複数コイルからなる１群のコイル４Ｃ，５Ｃを互いに対
向させて設置し、逆方向磁場を発生させて磁気シールド
ルーム２Ｃ内に侵入している上記の外部直流磁場Φout
をキャンセルし零磁場を生成させるようにしてもよい。Further, as in a third embodiment shown in FIG. 3, each of a plurality of coils is provided so as to generate a reverse magnetic field .PHI.c in the direction of a DC magnetic field .PHI.out (geomagnetic component) known by measurement in advance. The group of coils 4C and 5C are installed so as to face each other to generate a reverse magnetic field, and the above-mentioned external DC magnetic field Φout penetrating into the magnetic shield room 2C.
May be canceled to generate a zero magnetic field.
【００１１】しかし、上記の第２，第３実施例のよう
に、磁気シールドルームに対して斜めの方向にコイルを
設置することは建築的に困難な場合もある。そこで、図
４に示す第４実施例のように、天井、壁、床に対して平
行になるように構成された各々が複数コイルからなる１
群のコイル４Ｄ，５Ｄを互いに対向させて地磁気方向に
設置し、予め計測により既知の外部直流磁場Φout （地
磁気成分）の方向に対し逆方向となる斜め方向の磁場Φ
c を発生させ、磁気シールドルーム２Ｄ内に侵入してい
る上記の外部直流磁場Φout をキャンセルして零磁場を
生成させるようにしてもよい。However, as in the second and third embodiments, it may be architecturally difficult to install the coil obliquely to the magnetically shielded room. Therefore, as in the fourth embodiment shown in FIG. 4, each of the coils, each of which is configured to be parallel to the ceiling, the wall, and the floor, includes a plurality of coils.
The coils 4D and 5D of the group are installed in the geomagnetic direction facing each other, and a magnetic field Φ in an oblique direction opposite to the direction of the external DC magnetic field Φout (geomagnetic component) known in advance by measurement.
may be generated to cancel the external DC magnetic field Φout penetrating into the magnetically shielded room 2D to generate a zero magnetic field.
【００１２】また、図５に示す第５実施例あるいは図６
に示す第６実施例のように、予め計測により既知の外部
直流磁場Φout （地磁気成分）の方向に対し、逆磁場Φ
c を発生させるようにソレノイド状のコイル４Ｅあるい
は４Ｆを設置し、磁気シールドルーム２Ｅあるいは２Ｆ
内に侵入している上記の外部直流磁場Φout をキャンセ
ルして零磁場を生成させるようにしてもよい。図５は中
緯度地方用の磁気遮蔽装置を、図６は低緯度地方（赤道
付近）用の磁気遮蔽装置を、それぞれ示している。この
ように、磁気シールドルームに対するコイルの設置角度
が異なるのは、緯度によって地磁気の方向が異なるから
である。The fifth embodiment shown in FIG. 5 or FIG.
As shown in the sixth embodiment shown in FIG. 7, the direction of the external DC magnetic field Φout (geomagnetic component) known in advance by measurement is
The solenoid-shaped coil 4E or 4F is installed so as to generate the magnetic shield room 2E or 2F.
The above-described external DC magnetic field Φout invading the inside may be canceled to generate a zero magnetic field. FIG. 5 shows a magnetic shielding device for a middle latitude region, and FIG. 6 shows a magnetic shielding device for a low latitude region (near the equator). As described above, the installation angle of the coil with respect to the magnetic shield room is different because the geomagnetic direction is different depending on the latitude.
【００１３】さらに、図７に示す第７実施例のように、
磁気シールドルーム２Ｇの外部空間が、コイルを設置す
るには狭すぎるような場合には、磁気シールドルーム２
Ｇの壁面にコイルパターン４Ｇを直接巻くように設置
し、予め計測により既知の直流磁場Φout （地磁気成
分）の方向に対し、逆磁場Φc を発生させるようにすれ
ば、磁気シールドルーム２Ｇ内に侵入している上記の外
部直流磁場Φout をキャンセルして零磁場を生成させる
ことができる。Further, as in a seventh embodiment shown in FIG.
If the outer space of the magnetically shielded room 2G is too narrow to install the coil,
If the coil pattern 4G is installed so as to be wound directly on the wall surface of G, and a reverse magnetic field Φc is generated in the direction of a known DC magnetic field Φout (geomagnetic component) by measurement in advance, the coil enters the magnetic shield room 2G. The above-described external DC magnetic field Φout can be canceled to generate a zero magnetic field.
【００１４】上記において、磁気シールドルーム２Ａ〜
２Ｇをパーマロイ、ミューメタル等の高透磁率材料を用
いて形成してもよく、その場合は、高透磁率材料が外部
直流磁場によって磁気飽和あるいはそれに近い着磁状態
となり他の外部磁場に対する磁気遮蔽性能が低下するこ
とや、着磁による磁場が磁気シールドルーム自体の振動
により交流磁場に変化することをコイルの発生する逆磁
場によって防止することができ、外部直流磁場の漏洩磁
場と着磁による残留磁場とは多くの場合逆向きであるこ
とを利用し本発明の磁気遮蔽装置に流す電流を制御する
ことにより外部からの漏洩磁場を増加させ着磁による残
留磁場を打ち消すようにすることもできる。したがっ
て、直流磁気遮蔽特性の改善、振動による磁気雑音の低
減、磁気飽和による磁気遮蔽性能低下の防止、外部交流
磁場の遮蔽等の効果がある。In the above, the magnetic shield room 2A ~
The 2G may be formed by using a high magnetic permeability material such as permalloy or mu metal. In this case, the high magnetic permeability material is magnetically saturated or magnetized by an external DC magnetic field, or is in a magnetized state thereof, and is magnetically shielded against other external magnetic fields. The reverse magnetic field generated by the coil can prevent the performance from deteriorating and the magnetic field due to magnetization changing to an AC magnetic field due to the vibration of the magnetic shield room itself, and the leakage magnetic field of the external DC magnetic field and the residual due to magnetization can be prevented. By utilizing the fact that the magnetic field is in the opposite direction in many cases, by controlling the current flowing through the magnetic shielding device of the present invention, it is possible to increase the leakage magnetic field from the outside and cancel the residual magnetic field due to magnetization. Therefore, there are effects of improving the DC magnetic shielding characteristics, reducing magnetic noise due to vibration, preventing magnetic shielding performance from deteriorating due to magnetic saturation, and shielding external AC magnetic fields.
【００１５】また、上記の磁気シールドルーム２Ａ〜２
Ｇを超伝導材料を用いて形成してもよく、その場合は、
外部直流磁場が超伝導材料のピンニングセンターにトラ
ップされることを防止することができる。The magnetic shield rooms 2A to 2A
G may be formed using a superconducting material, in which case,
The external DC magnetic field can be prevented from being trapped in the pinning center of the superconducting material.
【００１６】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device having the same function and effect can be realized by the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、上記構成を有する
本発明によれば、磁気遮蔽対象物を格納する高透磁率材
料からなる磁気シールドルーム又は電磁シールドルーム
の外側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、これら
のコイルに直流電流を流すことにより地磁気等の外部直
流磁場と逆方向の逆磁場を発生させて前記外部直流磁場
を打ち消すことができるので、前記磁気シールドルーム
又は電磁シールドルームの内部における直流磁場を可能
な限り低減させることができる。また、上記したように
前記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームを高透
磁率材料を用いて形成したので、高透磁率材料が外部直
流磁場によって磁気飽和あるいはそれに近い着磁状態と
なり他の外部磁場に対する磁気遮蔽性能が低下すること
や、着磁による磁場が磁気シールドルーム自体の振動に
より交流磁場に変化することをコイルの発生する逆磁場
によって防止することができ、外部直流磁場の漏洩磁場
と着磁による残留磁場とは多くの場合逆向きであること
を利用し本発明の磁気遮蔽装置に流す電流を制御するこ
とにより外部からの漏洩磁場を増加させ着磁による残留
磁場を打ち消すようにすることもできる。したがって、
高透磁率材料を用いた磁気シールドルーム又は電磁シー
ルドルームの場合には、直流磁気遮蔽特性の改善、振動
による磁気雑音の低減、磁気飽和による磁気遮蔽性能低
下の防止、外部交流磁場の遮蔽等という課題が簡易な構
成で簡便に解決できる、という利点を有する。また、前
記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームを超伝導
材料を用いて形成した場合は、外部直流磁場が超伝導材
料のピンニングセンターにトラップされること防止する
ことができる。したがって、超伝導材料を用いた磁気シ
ールドルーム又は電磁シールドルームの場合には、磁気
トラップの問題を簡易な構成で簡便に解決できる、とい
う利点がある。As described above, according to the present invention having the above-described structure, at least one or more magnetic shielded rooms or electromagnetic shielded rooms made of a material having a high magnetic permeability for storing an object to be magnetically shielded are provided. Placing coils and applying a direct current to these coils to generate a reverse magnetic field in the opposite direction to the external direct magnetic field such as terrestrial magnetism and cancel the external direct magnetic field, so that the magnetic shield room or the electromagnetic shield room The DC magnetic field inside can be reduced as much as possible. Further, as described above, since the magnetic shield room or the electromagnetic shield room is formed by using a high magnetic permeability material, the high magnetic permeability material is magnetically saturated by an external DC magnetic field or is in a magnetized state close to the magnetic saturation, and has a magnetic property against other external magnetic fields. The reverse magnetic field generated by the coil can prevent the shielding performance from deteriorating and the magnetic field due to magnetization from changing to an AC magnetic field due to the vibration of the magnetic shield room itself. By controlling the current flowing through the magnetic shielding device of the present invention by utilizing the fact that the residual magnetic field is often opposite to the residual magnetic field, the leakage magnetic field from the outside can be increased to cancel the residual magnetic field due to magnetization. . Therefore,
In the case of a magnetically shielded room or an electromagnetically shielded room using a high permeability material, improvement of DC magnetic shielding characteristics, reduction of magnetic noise due to vibration, prevention of deterioration of magnetic shielding performance due to magnetic saturation, shielding of external AC magnetic field, etc. There is an advantage that the problem can be easily solved with a simple configuration. When the magnetic shield room or the electromagnetic shield room is formed using a superconducting material, it is possible to prevent an external DC magnetic field from being trapped in a pinning center of the superconducting material. Therefore, in the case of a magnetic shield room or an electromagnetic shield room using a superconducting material, there is an advantage that the problem of the magnetic trap can be easily solved with a simple configuration.
【図１】本発明の第１実施例である磁気遮蔽装置の構成
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a magnetic shielding device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例である磁気遮蔽装置の構成
を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a magnetic shielding device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施例である磁気遮蔽装置の構成
を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a magnetic shielding device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施例である磁気遮蔽装置の構成
を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a magnetic shielding device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５実施例である磁気遮蔽装置の構成
を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a magnetic shielding device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第６実施例である磁気遮蔽装置の構成
を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a magnetic shielding device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第７実施例である磁気遮蔽装置の構成
を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a magnetic shielding device according to a seventh embodiment of the present invention.
１Ａ〜１Ｇ 磁気遮蔽装置 ２Ａ〜２Ｇ 磁気シールドルーム ３Ａ コイル枠 ４Ａ〜４Ｇ，５Ａ〜５Ｄ，６Ａ コイル ７Ａ 直流電源 ８Ａ 制御装置 １１Ａ 磁気センサ １２Ａ 磁場計測装置 1A to 1G Magnetic shield device 2A to 2G Magnetic shield room 3A Coil frame 4A to 4G, 5A to 5D, 6A Coil 7A DC power supply 8A Controller 11A Magnetic sensor 12A Magnetic field measuring device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−55700（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−97690（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−280595（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−218678（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−308199（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−186094（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−267053（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−255981（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−204684（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−357481（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 9/00────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-60-55700 (JP, A) JP-A-6-97690 (JP, A) JP-A-3-280595 (JP, A) JP-A-5-Japanese 218678 (JP, A) JP-A-5-308199 (JP, A) JP-A-2-186094 (JP, A) JP-A-5-267053 (JP, A) JP-A-3-255981 (JP, A) JP-A-6-204684 (JP, A) JP-A-4-357481 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H05K 9/00
Claims (8)
からなる磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの
外側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、これらの
コイルに直流電流を流すことにより外部直流磁場と逆方
向の逆磁場を発生させて前記外部直流磁場を打ち消し、
前記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの内部
における直流磁場を低減させる直流電流制御手段を設け
た磁気遮蔽装置であって、 前記コイルは、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に設置
した３組のコイルを前記磁気シールドルーム又は電磁シ
ールドルームを覆うように備えて構成されることを特徴
とする磁気遮蔽装置。At least one or more coils are placed outside a magnetically shielded room or an electromagnetically shielded room made of a material having a high magnetic permeability for storing an object to be magnetically shielded, and a direct current is applied to these coils so that an external direct current is supplied. Generating a reverse magnetic field in the opposite direction to the magnetic field to cancel the external DC magnetic field,
A magnetic shielding apparatus provided with a DC current control means for reducing a DC magnetic field inside the magnetic shield room or the electromagnetic shield room, wherein the coils are arranged in three sets of X, Y, and Z axes orthogonal to each other. A magnetic shielding device comprising a coil so as to cover the magnetic shield room or the electromagnetic shield room.
からなる磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの
外側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、これらの
コイルに直流電流を流すことにより外部直流磁場と逆方
向の逆磁場を発生させて前記外部直流磁場を打ち消し、
前記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの内部
における直流磁場を低減させる直流電流制御手段を設け
た磁気遮蔽装置であって、 前記コイルは、外部直流磁場方向に設置した互いに対向
する１群のコイルを備えて構成されることを特徴とする
磁気遮蔽装置。2. At least one or more coils are placed outside a magnetically shielded room or an electromagnetically shielded room made of a material having a high magnetic permeability for storing a magnetically shielded object, and a direct current is applied to these coils so that an external direct current is supplied. Generating a reverse magnetic field in the opposite direction to the magnetic field to cancel the external DC magnetic field,
A magnetic shielding device provided with a DC current control unit for reducing a DC magnetic field in the magnetic shield room or the electromagnetic shield room, wherein the coil includes a group of coils facing each other and installed in an external DC magnetic field direction. A magnetic shielding device characterized by comprising:
からなる磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの
外側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、これらの
コイルに直流電流を流すことにより外部直流磁場と逆方
向の逆磁場を発生させて前記外部直流磁場を打ち消し、
前記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの内部
における直流磁場を低減させる直流電流制御手段を設け
た磁気遮蔽装置であって、 前記コイルは、外部直流磁場方向に設置したソレノイド
コイルであることを特徴とする磁気遮蔽装置。3. At least one or more coils are placed outside a magnetically shielded room or an electromagnetically shielded room made of a material having a high magnetic permeability for storing an object to be magnetically shielded, and a direct current is applied to these coils. Generating a reverse magnetic field in the opposite direction to the magnetic field to cancel the external DC magnetic field,
A magnetic shielding apparatus provided with a DC current control unit for reducing a DC magnetic field in the magnetic shield room or the electromagnetic shield room, wherein the coil is a solenoid coil installed in an external DC magnetic field direction. Magnetic shielding device.
からなる磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの
外側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、これらの
コイルに直流電流を流すことにより外部直流磁場と逆方
向の逆磁場を発生させて前記外部直流磁場を打ち消し、
前記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの内部
における直流磁場を低減させる直流電流制御手段を設け
た磁気遮蔽装置であって、 前記コイルは、前記磁気シールドルーム又は電磁シール
ドルームの周囲に、外部直流磁場方向に合わせて巻いた
１群のコイルを備えて構成されることを特徴とする磁気
遮蔽装置。4. At least one or more coils are placed outside a magnetically shielded room or an electromagnetically shielded room made of a material having a high magnetic permeability for storing an object to be magnetically shielded, and a direct current is applied to these coils so that an external direct current is supplied. Generating a reverse magnetic field in the opposite direction to the magnetic field to cancel the external DC magnetic field,
A magnetic shielding device provided with a DC current control means for reducing a DC magnetic field inside the magnetic shield room or the electromagnetic shield room, wherein the coil is arranged around the magnetic shield room or the electromagnetic shield room in an external DC magnetic field direction. A magnetic shielding device comprising a group of coils wound in accordance with the above.
らなる磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの外
側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、これらのコ
イルに直流電流を流すことにより外部直流磁場と逆方向
の逆磁場を発生させて前記外部直流磁場を打ち消し、前
記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの内部に
おける直流磁場を低減させる直流電流制御手段を設けた
磁気遮蔽装置であって、 前記コイルは、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に設置
した３組のコイルを前記磁気シールドルーム又は電磁シ
ールドルームを覆うように備えて構成することを特徴と
する磁気遮蔽装置。5. A superconducting material for storing a magnetic shielding object
Outside the magnetically shielded room or electromagnetically shielded room
Place at least one or more coils on the side
The direction opposite to the external DC magnetic field by applying DC current to the
To generate a reverse magnetic field to cancel the external DC magnetic field,
Note Inside the magnetic shield room or electromagnetic shield room
DC current control means to reduce DC magnetic field in
In the magnetic shielding device, the coil is provided with three sets of coils installed in X, Y, and Z axis directions orthogonal to each other so as to cover the magnetic shield room or the electromagnetic shield room. Magnetic shielding device.
らなる磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの外
側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、これらのコ
イルに直流電流を流すことにより外部直流磁場と逆方向
の逆磁場を発生させて前記外部直流磁場を打ち消し、前
記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの内部に
おける直流磁場を低減させる直流電流制御手段を設けた
磁気遮蔽装置であって、 前記コイルは、外部直流磁場方向に設置した互いに対向
する１群のコイルを備えて構成することを特徴とする磁
気遮蔽装置。6. A superconducting material for storing a magnetic shielding object.
Outside the magnetically shielded room or electromagnetically shielded room
Place at least one or more coils on the side
The direction opposite to the external DC magnetic field by applying DC current to the
To generate a reverse magnetic field to cancel the external DC magnetic field,
Note Inside the magnetic shield room or electromagnetic shield room
DC current control means to reduce DC magnetic field in
A magnetic shielding device, wherein the coil includes a group of coils opposed to each other and installed in the direction of an external DC magnetic field .
らなる磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの外
側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、これらのコ
イルに直流電流を流すことにより外部直流磁場と逆方向
の逆磁場を発生させて前記外部直流磁場を打ち消し、前
記磁気シールドルーム又は電磁シール ドルームの内部に
おける直流磁場を低減させる直流電流制御手段を設けた
磁気遮蔽装置であって、 前記コイルは、外部直流磁場方向に設置したソレノイド
コイルを備えて構成することを特徴とする磁気遮蔽装
置。7. A superconducting material for storing a magnetic shielding object
Outside the magnetically shielded room or electromagnetically shielded room
Place at least one or more coils on the side
The direction opposite to the external DC magnetic field by applying DC current to the
To generate a reverse magnetic field to cancel the external DC magnetic field,
On the inside of the serial magnetically shielded room or electromagnetic seal Dorumu
DC current control means to reduce DC magnetic field in
A magnetic shielding device, wherein the coil includes a solenoid coil installed in an external DC magnetic field direction.
らなる磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの外
側に、少なくとも１つ以上のコイルを置き、これらのコ
イルに直流電流を流すことにより外部直流磁場と逆方向
の逆磁場を発生させて前記外部直流磁場を打ち消し、前
記磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの内部に
おける直流磁場を低減させる直流電流制御手段を設けた
磁気遮蔽装置であって、 磁気遮蔽対象物を格納する超伝導材料を用いて形成した
磁気シールドルーム又は電磁シールドルームの周囲に、
外部直流磁場方向に合わせて巻いた１群のコイルを備え
て構成することを特徴とする磁気遮蔽装置。8. A superconducting material for storing a magnetic shielding object
Outside the magnetically shielded room or electromagnetically shielded room
Place at least one or more coils on the side
The direction opposite to the external DC magnetic field by applying DC current to the
To generate a reverse magnetic field to cancel the external DC magnetic field,
Note Inside the magnetic shield room or electromagnetic shield room
DC current control means to reduce DC magnetic field in
A magnetic shielding device, around a magnetically shielded room or an electromagnetically shielded room formed using a superconducting material for storing a magnetically shielded object,
A magnetic shielding device comprising a group of coils wound in accordance with an external DC magnetic field direction.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6187932A JP2864095B2 (en) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | Magnetic shielding device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP6187932A JP2864095B2 (en) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | Magnetic shielding device |
Publications (2)
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| JPH0832273A JPH0832273A (en) | 1996-02-02 |
| JP2864095B2 true JP2864095B2 (en) | 1999-03-03 |
Family
ID=16214714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6187932A Expired - Lifetime JP2864095B2 (en) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | Magnetic shielding device |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2864095B2 (en) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2005027761A (en) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Magnetic state maintaining device, magnet system and magnetic resonance imaging device |
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