JP3339007B2 - 絶縁膜が形成されたナノ結晶軟磁性合金薄帯および磁心ならびにパルス発生装置、レーザ装置、加速器 - Google Patents
絶縁膜が形成されたナノ結晶軟磁性合金薄帯および磁心ならびにパルス発生装置、レーザ装置、加速器Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエキシマレーザ、ＴＥＡ
(Transversely Excited Atmospheric)-ＣＯ2レーザ、Ｔ
ＥＭＡ(Transversely Excited Multi-Atmospheric)-CO2
レーザあるいは銅蒸気レーザを始めとするレーザ装置な
どに用いられる高電圧パルス発生装置に使用される可飽
和リアクトル、可飽和トランス、トランスあるいは中性
粒子ビーム入射装置に用いられるサージブロッカーなど
のサージ吸収用素子のように磁化速度△Ｂ／τが０.１
〜１００Ｔ／μｓ程度で動作される磁性部品に使用され
る軟磁性合金薄帯およびこれを用いた磁心ならびにこの
磁心を用いたパルス発生装置、レーザ装置、加速器に関
するものである。
(Transversely Excited Atmospheric)-ＣＯ2レーザ、Ｔ
ＥＭＡ(Transversely Excited Multi-Atmospheric)-CO2
レーザあるいは銅蒸気レーザを始めとするレーザ装置な
どに用いられる高電圧パルス発生装置に使用される可飽
和リアクトル、可飽和トランス、トランスあるいは中性
粒子ビーム入射装置に用いられるサージブロッカーなど
のサージ吸収用素子のように磁化速度△Ｂ／τが０.１
〜１００Ｔ／μｓ程度で動作される磁性部品に使用され
る軟磁性合金薄帯およびこれを用いた磁心ならびにこの
磁心を用いたパルス発生装置、レーザ装置、加速器に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】エキシマレーザ、ＴＥＡ−ＣＯ2レー
ザ、ＴＥＭＡ−ＣＯ2レーザあるいは銅蒸気レーザなど
のレーザ装置あるいは線形誘導加速器などの加速器で
は、一般に、コンデンサに蓄積されたエネルギ−をサイ
ラトロン等の放電管スイッチ素子やサイリスタなどの半
導体スイッチ素子を用いて放電させる高繰り返し高電圧
パルス発生装置が用いられている。
ザ、ＴＥＭＡ−ＣＯ2レーザあるいは銅蒸気レーザなど
のレーザ装置あるいは線形誘導加速器などの加速器で
は、一般に、コンデンサに蓄積されたエネルギ−をサイ
ラトロン等の放電管スイッチ素子やサイリスタなどの半
導体スイッチ素子を用いて放電させる高繰り返し高電圧
パルス発生装置が用いられている。
【０００３】この高電圧パルス発生装置の大出力化、高
繰り返し化、高効率化および高信頼性化を図るには、前
記スイッチ素子の低損失化を図ることが重要であり、畑
中、河原、緑川、田代、小原、“全固体素子を用いた１
ｋＷ ＴＥＡ ＣＯ2レーザー”レーザー科学研究、No.1
3、p.49〜50(1991年)、出口、竹田、畠山、木島、藤
原、井澤、村田、山中、“全固体化電源を用いた１００
Ｗ級銅蒸気レーザの開発”電気学会論文誌Ｃ、第１１１
巻 ８号、p.307〜315(1991年)、栗原、佐藤、柴田、重
田、升方、八井、“エキシマレーザ励起用可飽和トラン
ス付磁気パルス圧縮回路の開発（２）”電気学会プラズ
マ研究会資料、EP-91-37、p.109〜117(1991年)、野末、
溝口、天田、“エキシマレーザリソグラフィー １.エ
キシマレーザー”、No.114、O pulus E、p.89〜93(1991
年)またはDaniel L. Birx、"INDUCTION LINACAS RADIATI
ON PROCESSORS",Lawrence Livermore National Laborat
oryReport, UCID-20785(1986年)などに記載されている
ように昇圧トランス、可飽和トランスあるいは可飽和リ
アクトルなどの磁性部品が用いられる。
繰り返し化、高効率化および高信頼性化を図るには、前
記スイッチ素子の低損失化を図ることが重要であり、畑
中、河原、緑川、田代、小原、“全固体素子を用いた１
ｋＷ ＴＥＡ ＣＯ2レーザー”レーザー科学研究、No.1
3、p.49〜50(1991年)、出口、竹田、畠山、木島、藤
原、井澤、村田、山中、“全固体化電源を用いた１００
Ｗ級銅蒸気レーザの開発”電気学会論文誌Ｃ、第１１１
巻 ８号、p.307〜315(1991年)、栗原、佐藤、柴田、重
田、升方、八井、“エキシマレーザ励起用可飽和トラン
ス付磁気パルス圧縮回路の開発（２）”電気学会プラズ
マ研究会資料、EP-91-37、p.109〜117(1991年)、野末、
溝口、天田、“エキシマレーザリソグラフィー １.エ
キシマレーザー”、No.114、O pulus E、p.89〜93(1991
年)またはDaniel L. Birx、"INDUCTION LINACAS RADIATI
ON PROCESSORS",Lawrence Livermore National Laborat
oryReport, UCID-20785(1986年)などに記載されている
ように昇圧トランス、可飽和トランスあるいは可飽和リ
アクトルなどの磁性部品が用いられる。
【０００４】また、前記線形誘導加速器では、例えばD.
Birx, L. Reginato, D. Rogers, D.Trimble, "Inducti
on Linear Acclerator Tecnology for SDIO Applicatio
ns",Lawrence Livermore National Laboratory Report,
UCRL PREPRINT 95317 (1986年)などに記載されるよう
に電子ビームなどの荷電粒子ビームの発生あるいは加速
に磁心を利用した加速空洞が用いられる。
Birx, L. Reginato, D. Rogers, D.Trimble, "Inducti
on Linear Acclerator Tecnology for SDIO Applicatio
ns",Lawrence Livermore National Laboratory Report,
UCRL PREPRINT 95317 (1986年)などに記載されるよう
に電子ビームなどの荷電粒子ビームの発生あるいは加速
に磁心を利用した加速空洞が用いられる。
【０００５】さらに、特開平３−４８４０５に記載され
る中性粒子入射装置(Neutral BeamInjector)などのイオ
ン加速装置では、例えば中島、平尾、渡辺、水野、“鉄
基超微結晶質合金を用いたサージブロッカー磁心の検
討”、平成３年電気学会全国大会 14-58〜59 (1991年)
などに記載されるようにサージブロッカーと呼ばれるサ
ージ抑制装置が用いられる。
る中性粒子入射装置(Neutral BeamInjector)などのイオ
ン加速装置では、例えば中島、平尾、渡辺、水野、“鉄
基超微結晶質合金を用いたサージブロッカー磁心の検
討”、平成３年電気学会全国大会 14-58〜59 (1991年)
などに記載されるようにサージブロッカーと呼ばれるサ
ージ抑制装置が用いられる。
【０００６】これらの用途で用いられる磁性部品は一般
に磁心の小型化と低損失化が重要である。損失による磁
心の温度上昇を無視すれば、例えば、中島、香川、平
尾、渡部、“鉄基超微結晶質合金を用いた磁気スイッチ
磁心の動特性評価”、電気学会プラズマ研究会資料、EP
-91-13、p.1〜10(1991年)などに記載されるように、占
積率Ｋと動作磁束密度量△Ｂの積で定義される実効動作
磁束密度量Ｋ・△Ｂの２乗に反比例することが知られて
いる。このため実効飽和磁束密度Ｂmsの高いFe基軟磁性
合金を用いた磁心を使用するのが好ましい。
に磁心の小型化と低損失化が重要である。損失による磁
心の温度上昇を無視すれば、例えば、中島、香川、平
尾、渡部、“鉄基超微結晶質合金を用いた磁気スイッチ
磁心の動特性評価”、電気学会プラズマ研究会資料、EP
-91-13、p.1〜10(1991年)などに記載されるように、占
積率Ｋと動作磁束密度量△Ｂの積で定義される実効動作
磁束密度量Ｋ・△Ｂの２乗に反比例することが知られて
いる。このため実効飽和磁束密度Ｂmsの高いFe基軟磁性
合金を用いた磁心を使用するのが好ましい。
【０００７】しかし、これらの用途では磁化速度△Ｂ／
τが０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓにも達するためF
e基軟磁性合金のように電気抵抗率の低い材料を用いた
場合渦電流損失による磁心の温度上昇を無視することが
できない。このため、例えば特開平１−９８２０６など
に記載されるように損失にともなう磁心の温度上昇を絶
縁油や絶縁性ガスを用いて磁心の温度上昇を実用上支障
のない程度に抑えることが行われているが、磁心の渦電
流損失が大きすぎる場合には磁心の温度上昇を十分抑え
ることができなくなるとともに、この磁心が用いられて
いる装置の効率が著しく低下してしまう問題がある。
τが０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓにも達するためF
e基軟磁性合金のように電気抵抗率の低い材料を用いた
場合渦電流損失による磁心の温度上昇を無視することが
できない。このため、例えば特開平１−９８２０６など
に記載されるように損失にともなう磁心の温度上昇を絶
縁油や絶縁性ガスを用いて磁心の温度上昇を実用上支障
のない程度に抑えることが行われているが、磁心の渦電
流損失が大きすぎる場合には磁心の温度上昇を十分抑え
ることができなくなるとともに、この磁心が用いられて
いる装置の効率が著しく低下してしまう問題がある。
【０００８】軟磁性合金を用い渦電流損失の小さな磁心
を得るためには、軟磁性合金を薄帯とし巻磁心あるいは
積層磁心として構成する方法と軟磁性合金を粉体とし圧
粉磁心として構成する方法がある。しかし、軟磁性合金
粉体を用い圧粉磁心として構成した場合、一般にその比
透磁率は数百程度以下になってしまうため、本用途では
軟磁性合金薄帯を用いた磁心が主に用いられる。
を得るためには、軟磁性合金を薄帯とし巻磁心あるいは
積層磁心として構成する方法と軟磁性合金を粉体とし圧
粉磁心として構成する方法がある。しかし、軟磁性合金
粉体を用い圧粉磁心として構成した場合、一般にその比
透磁率は数百程度以下になってしまうため、本用途では
軟磁性合金薄帯を用いた磁心が主に用いられる。
【０００９】軟磁性合金薄帯を用いた磁心の渦電流損失
を小さくするには、その表面に絶縁膜を形成した板厚が
薄く抵抗率の高い軟磁性合金薄帯を用いて磁心を構成す
る必要があることが知られている。
を小さくするには、その表面に絶縁膜を形成した板厚が
薄く抵抗率の高い軟磁性合金薄帯を用いて磁心を構成す
る必要があることが知られている。
【００１０】このため、Carl H. Smith、 David M. Nath
asingh、 "MAGNETIC PROPERTIES OFMETALLIC GLASSES UN
DER FAST PULSE EXCITATION"、 IEEE Confarence Record
16th Power Modulator Symposium, Arlington, Virgini
a, p.240〜244(1984年)、特開昭６０−３０１０３ある
いは Carl H. Smith、 "IMPROVED AMORPHOUS METAL MATE
RIALS FOR MAGNETIC PULSE COMPRESSION"、 Sandia Nati
onal Laboratories Report、 SAND89-7095(1989年)など
に記載されように熱処理したFe基非晶質軟磁性合金薄帯
とポリエチレンテレフタレートフィルムなどの絶縁体フ
ィルムを同時に巻回した巻磁心、Fe基非晶質軟磁性合金
薄帯とポリイミドフィルムを同時に巻回し巻磁心を構成
した後に熱処理した巻磁心、熱処理したFe基非晶質軟磁
性合金にポリイミドの絶縁膜を形成した後巻回して構成
した巻磁心あるいは Fe基非晶質軟磁性合金薄帯の表面
にSiO、SiO2あるいはMgOなどのセラミック絶縁膜を形成
して構成した巻磁心が用いられていた。
asingh、 "MAGNETIC PROPERTIES OFMETALLIC GLASSES UN
DER FAST PULSE EXCITATION"、 IEEE Confarence Record
16th Power Modulator Symposium, Arlington, Virgini
a, p.240〜244(1984年)、特開昭６０−３０１０３ある
いは Carl H. Smith、 "IMPROVED AMORPHOUS METAL MATE
RIALS FOR MAGNETIC PULSE COMPRESSION"、 Sandia Nati
onal Laboratories Report、 SAND89-7095(1989年)など
に記載されように熱処理したFe基非晶質軟磁性合金薄帯
とポリエチレンテレフタレートフィルムなどの絶縁体フ
ィルムを同時に巻回した巻磁心、Fe基非晶質軟磁性合金
薄帯とポリイミドフィルムを同時に巻回し巻磁心を構成
した後に熱処理した巻磁心、熱処理したFe基非晶質軟磁
性合金にポリイミドの絶縁膜を形成した後巻回して構成
した巻磁心あるいは Fe基非晶質軟磁性合金薄帯の表面
にSiO、SiO2あるいはMgOなどのセラミック絶縁膜を形成
して構成した巻磁心が用いられていた。
【００１１】しかし、Fe基非晶質軟磁性合金薄帯の飽和
磁歪定数は２０×１０-6程度以上と大きいためMgOまた
はコロイダルシリカなどのセラミックの絶縁膜を０.３
μｍ程度塗布した場合、あるいは蒸着法によるSiO絶縁
膜を０.２μｍ形成した場合を除き、縁体フィルムとと
もに巻き込んだり、絶縁膜を表面に形成したときに同Fe
基非晶質軟磁性合金薄帯に加えられる応力歪の影響でFe
基非晶質軟磁性合金薄帯そのものの持つ直流磁気特性に
おける実効飽和磁束密度Ｂmsあるいは実効飽和残留磁束
密度Ｂrmsが低下してしまう問題があった。
磁歪定数は２０×１０-6程度以上と大きいためMgOまた
はコロイダルシリカなどのセラミックの絶縁膜を０.３
μｍ程度塗布した場合、あるいは蒸着法によるSiO絶縁
膜を０.２μｍ形成した場合を除き、縁体フィルムとと
もに巻き込んだり、絶縁膜を表面に形成したときに同Fe
基非晶質軟磁性合金薄帯に加えられる応力歪の影響でFe
基非晶質軟磁性合金薄帯そのものの持つ直流磁気特性に
おける実効飽和磁束密度Ｂmsあるいは実効飽和残留磁束
密度Ｂrmsが低下してしまう問題があった。
【００１２】一方、前記MgOまたはコロイダルシリカの
絶縁膜を０.３μｍ程度塗布したFe基非晶質軟磁性合金
薄帯あるいは蒸着法によるSiO絶縁膜を０.２μｍ程度形
成したFe基非晶質軟磁性合金薄帯は、磁化速度△Ｂ／τ
が０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓ程度の動作条件で
はその絶縁特性が十分でないことが知られている。
絶縁膜を０.３μｍ程度塗布したFe基非晶質軟磁性合金
薄帯あるいは蒸着法によるSiO絶縁膜を０.２μｍ程度形
成したFe基非晶質軟磁性合金薄帯は、磁化速度△Ｂ／τ
が０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓ程度の動作条件で
はその絶縁特性が十分でないことが知られている。
【００１３】前記MgOまたはコロイダルシリカの絶縁膜
を０.３μｍ程度塗布したFe基非晶質軟磁性合金薄帯の
絶縁特性を向上させるため絶縁膜の厚みを厚くするとFe
基非晶質軟磁性合金薄帯と同絶縁膜の結合強度が弱くて
実用上支障をきたす問題があり、蒸着法によるSiO絶縁
膜を０.２μｍ形成したFe基非晶質軟磁性合金薄帯の場
合には絶縁特性を向上させるため絶縁膜の厚みを厚くす
るのは生産効率の点から問題があった。
を０.３μｍ程度塗布したFe基非晶質軟磁性合金薄帯の
絶縁特性を向上させるため絶縁膜の厚みを厚くするとFe
基非晶質軟磁性合金薄帯と同絶縁膜の結合強度が弱くて
実用上支障をきたす問題があり、蒸着法によるSiO絶縁
膜を０.２μｍ形成したFe基非晶質軟磁性合金薄帯の場
合には絶縁特性を向上させるため絶縁膜の厚みを厚くす
るのは生産効率の点から問題があった。
【００１４】これに対し特開昭６３−３０２５０４ある
いは特開平３−２０４４４などに記載されるようなナノ
結晶軟磁性合金薄帯の飽和磁歪定数の絶対値はFe基非晶
質軟磁性合金薄帯の飽和磁歪定数の絶対値に比べて１桁
以上小さい。このため特開平２−２９７９０３に記載さ
れるようなシラノールオリゴマーとセラミック微粒子の
混合物からなる膜を加熱し前記シラノールオリゴマーを
架橋させたセラミック絶縁膜を形成して層間絶縁したナ
ノ結晶軟磁性合金磁心は、例えば、中島、香川、平尾、
渡部、“鉄基超微結晶質合金を用いた磁気スイッチ磁心
の動特性評価”、電気学会プラズマ研究会資料、EP-91-
13、p.1〜10(1991年）あるいは中島、荒川、山下、志
甫、“線形誘導加速器用鉄基超微結晶軟磁性合金「ファ
インメット」磁心”、２ｎｄ ＴＯＰＩＣＡＬ ＭＥＥ
ＴＩＮＧ ＯＮ ＦＥＬ ＡＮＤ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥ
Ｒ ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ、p.136〜151(1992年) などに
示されるように、その直流磁気特性がナノ結晶軟磁性合
金薄帯そのものの持つ直流磁気特性とほとんど同一で、
磁化速度△Ｂ／τが数十Ｔ／μｓ程度以上で動作させた
ときの磁心損失も前記特開昭６０−３０１０３などに記
載される手法で製作したFe基非晶質軟磁性合金薄帯を用
いた巻磁心より大幅に少ないことが知られている。
いは特開平３−２０４４４などに記載されるようなナノ
結晶軟磁性合金薄帯の飽和磁歪定数の絶対値はFe基非晶
質軟磁性合金薄帯の飽和磁歪定数の絶対値に比べて１桁
以上小さい。このため特開平２−２９７９０３に記載さ
れるようなシラノールオリゴマーとセラミック微粒子の
混合物からなる膜を加熱し前記シラノールオリゴマーを
架橋させたセラミック絶縁膜を形成して層間絶縁したナ
ノ結晶軟磁性合金磁心は、例えば、中島、香川、平尾、
渡部、“鉄基超微結晶質合金を用いた磁気スイッチ磁心
の動特性評価”、電気学会プラズマ研究会資料、EP-91-
13、p.1〜10(1991年）あるいは中島、荒川、山下、志
甫、“線形誘導加速器用鉄基超微結晶軟磁性合金「ファ
インメット」磁心”、２ｎｄ ＴＯＰＩＣＡＬ ＭＥＥ
ＴＩＮＧ ＯＮ ＦＥＬ ＡＮＤ ＨＩＧＨ ＰＯＷＥ
Ｒ ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ、p.136〜151(1992年) などに
示されるように、その直流磁気特性がナノ結晶軟磁性合
金薄帯そのものの持つ直流磁気特性とほとんど同一で、
磁化速度△Ｂ／τが数十Ｔ／μｓ程度以上で動作させた
ときの磁心損失も前記特開昭６０−３０１０３などに記
載される手法で製作したFe基非晶質軟磁性合金薄帯を用
いた巻磁心より大幅に少ないことが知られている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかるに前記特開平２
−２９７９０３に記載される従来技術によるナノ結晶軟
磁性合金薄帯を用いセラッミク絶縁膜による層間絶縁を
行った巻磁心では以下のような問題がある。
−２９７９０３に記載される従来技術によるナノ結晶軟
磁性合金薄帯を用いセラッミク絶縁膜による層間絶縁を
行った巻磁心では以下のような問題がある。
【００１６】レーザ装置、加速器あるいはサージブロッ
カーを始めとするサージ抑制装置などで使用される磁心
は通常０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓ程度の磁化速
度△Ｂ／τで動作する。幅Ｗが２５ｍｍ、質量測定法に
よる平均板厚ｔaが２０μｍの軟磁性合金薄帯を用い巻
磁心を構成し、この巻磁心の動作磁束密度量△Ｂが２.
５Ｔ、磁化速度△Ｂ／τが１００Ｔ／μｓ一定で動作さ
せたとき、巻磁心を構成する軟磁性合金薄帯の各層に均
一に電圧が誘起すると仮定すれば、この巻磁心の層間に
誘起する層間電圧の波高値Ｖpは（１）式から５０Ｖ／
層となる。
カーを始めとするサージ抑制装置などで使用される磁心
は通常０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓ程度の磁化速
度△Ｂ／τで動作する。幅Ｗが２５ｍｍ、質量測定法に
よる平均板厚ｔaが２０μｍの軟磁性合金薄帯を用い巻
磁心を構成し、この巻磁心の動作磁束密度量△Ｂが２.
５Ｔ、磁化速度△Ｂ／τが１００Ｔ／μｓ一定で動作さ
せたとき、巻磁心を構成する軟磁性合金薄帯の各層に均
一に電圧が誘起すると仮定すれば、この巻磁心の層間に
誘起する層間電圧の波高値Ｖpは（１）式から５０Ｖ／
層となる。
【００１７】 Ｖp≧（Ｗ・ｔa・△Ｂ）τ （Ｖ） （１）
【００１８】前記特開昭６３−３０２５０４あるいは特
開平３−２０４４４などに記載されるようなナノ結晶軟
磁性合金薄帯を用いて構成した前記特開平２−２９７９
０３に記載される巻磁心で用いられているナノ結晶軟磁
性合金薄帯は、一般に片ロ−ル法と呼ばれる超急冷法で
製造される非晶質軟磁性合金薄帯にセラミック絶縁膜を
形成した後、前記非晶質軟磁性合金薄帯をその結晶化温
度以上に熱処理することによって得られる。
開平３−２０４４４などに記載されるようなナノ結晶軟
磁性合金薄帯を用いて構成した前記特開平２−２９７９
０３に記載される巻磁心で用いられているナノ結晶軟磁
性合金薄帯は、一般に片ロ−ル法と呼ばれる超急冷法で
製造される非晶質軟磁性合金薄帯にセラミック絶縁膜を
形成した後、前記非晶質軟磁性合金薄帯をその結晶化温
度以上に熱処理することによって得られる。
【００１９】前記片ロ−ル法によって製造される非晶質
軟磁性合金薄帯表面のＪＩＳ ＢＯ６０１による十点平
均粗さＲzは、一般に３μｍ程度あるため、この表面粗
さの影響で絶縁膜の絶縁破壊電圧は低下する。このため
セラミック絶縁膜はこの面粗さの影響による絶縁耐圧の
低下も考慮して前記（１）式で定められる値を満足する
ように選定しなくてはならない。さらに、ＪＩＳ Ｃ ２
１１０などで定められる通常の絶縁耐圧試験の場合と異
なり、実際の巻磁心の磁束密度が大振幅動作したときに
磁性薄帯幅方向の両端のエッジ部に生ずる電界強度は中
央部の電界強度よりも大きくなるためこの点に関する考
慮もしなくてはならない。
軟磁性合金薄帯表面のＪＩＳ ＢＯ６０１による十点平
均粗さＲzは、一般に３μｍ程度あるため、この表面粗
さの影響で絶縁膜の絶縁破壊電圧は低下する。このため
セラミック絶縁膜はこの面粗さの影響による絶縁耐圧の
低下も考慮して前記（１）式で定められる値を満足する
ように選定しなくてはならない。さらに、ＪＩＳ Ｃ ２
１１０などで定められる通常の絶縁耐圧試験の場合と異
なり、実際の巻磁心の磁束密度が大振幅動作したときに
磁性薄帯幅方向の両端のエッジ部に生ずる電界強度は中
央部の電界強度よりも大きくなるためこの点に関する考
慮もしなくてはならない。
【００２０】このため前記SiO2の絶縁膜を形成したナノ
結晶質軟磁性合金薄帯を巻回してトロイダル形状の巻磁
心を構成し、その磁路方向に８００Ａ／ｍの直流磁界を
加えながら前記ナノ結晶軟磁性合金薄帯の結晶化温度以
上で熱処理して構成した巻磁心を繰り返し周波数５００
Ｈｚ、動作磁束密度量△Ｂが２.５Ｔ、磁化速度△Ｂ／
τが１００Ｔ／μｓ（層間電圧５０Ｖに相当）で動作さ
せてもその磁心損失を始めとする磁気特性が変化しない
ようにするためには質量測定方による前記SiO2絶縁膜の
平均膜厚ｄaを４μｍ程度以上まで厚くする必要があっ
た。
結晶質軟磁性合金薄帯を巻回してトロイダル形状の巻磁
心を構成し、その磁路方向に８００Ａ／ｍの直流磁界を
加えながら前記ナノ結晶軟磁性合金薄帯の結晶化温度以
上で熱処理して構成した巻磁心を繰り返し周波数５００
Ｈｚ、動作磁束密度量△Ｂが２.５Ｔ、磁化速度△Ｂ／
τが１００Ｔ／μｓ（層間電圧５０Ｖに相当）で動作さ
せてもその磁心損失を始めとする磁気特性が変化しない
ようにするためには質量測定方による前記SiO2絶縁膜の
平均膜厚ｄaを４μｍ程度以上まで厚くする必要があっ
た。
【００２１】しかるに、その飽和磁歪の絶対値が１０-6
オーダーと比較的小さく応力歪による磁気特性劣化の少
ない特開昭６３−３０２５０４あるいは特開平３−２０
４４４などに記載されるようなナノ結晶軟磁性合金薄帯
であっても、質量測定法による平均板厚２０μｍの前記
ナノ結晶軟磁性合金薄帯にその厚みの２０％に達する質
量測定法による平均膜厚が４μｍ程度以上のセラッミク
絶縁膜を形成すると同セラッミク絶縁膜が形成される際
に前記ナノ結晶軟磁性合金薄帯に不可避的に加えられる
応力歪の影響でその直流磁気特性における実効飽和磁束
密度Ｂmsや実効飽和残留磁束密度Ｂrmsが低下したり、
パルス駆動時の比透磁率の低下や磁心損失の増加が生じ
る問題がある。
オーダーと比較的小さく応力歪による磁気特性劣化の少
ない特開昭６３−３０２５０４あるいは特開平３−２０
４４４などに記載されるようなナノ結晶軟磁性合金薄帯
であっても、質量測定法による平均板厚２０μｍの前記
ナノ結晶軟磁性合金薄帯にその厚みの２０％に達する質
量測定法による平均膜厚が４μｍ程度以上のセラッミク
絶縁膜を形成すると同セラッミク絶縁膜が形成される際
に前記ナノ結晶軟磁性合金薄帯に不可避的に加えられる
応力歪の影響でその直流磁気特性における実効飽和磁束
密度Ｂmsや実効飽和残留磁束密度Ｂrmsが低下したり、
パルス駆動時の比透磁率の低下や磁心損失の増加が生じ
る問題がある。
【００２２】また、前記特開平２−２９７９０３に記載
されるように非晶質合金薄帯にセラッミク絶縁膜を形成
した後、同非晶質合金薄帯の結晶化温度以上で熱処理す
ることにより粒径５０ｎｍ以下の微細なナノ結晶粒が組
織の少なくとも５０％を占めるようにして結晶化させた
ナノ結晶軟磁性合金薄帯は、特開平４−２６０３１０な
どに記載されるように結晶化に伴いその体積が非晶質状
態の時に比べて減少することが知られている。
されるように非晶質合金薄帯にセラッミク絶縁膜を形成
した後、同非晶質合金薄帯の結晶化温度以上で熱処理す
ることにより粒径５０ｎｍ以下の微細なナノ結晶粒が組
織の少なくとも５０％を占めるようにして結晶化させた
ナノ結晶軟磁性合金薄帯は、特開平４−２６０３１０な
どに記載されるように結晶化に伴いその体積が非晶質状
態の時に比べて減少することが知られている。
【００２３】質量測定法による平均厚みが４μｍ程度以
上の厚いセラミック絶縁膜が非晶質状態の軟磁性合金薄
帯の表面に形成されていた場合には、この結晶化にとも
なう軟磁性合金薄帯の体積の減少により、前記絶縁膜に
クラックなどの欠陥が生じたり、前記軟磁性合金薄帯と
の結合強度が減少して剥離し易くなる。セラミック絶縁
膜に欠陥が生じたり、セラミック絶縁膜と軟磁性合金薄
帯の結合強度の減少した巻磁心を磁化速度△Ｂ／τが
０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓ程度で動作させた場
合、動作に伴い生ずる磁心の磁歪振動によるセラミック
絶縁膜のクラックの増加あるいは剥離が一層進行し、そ
の層間絶縁耐圧が徐々に不足して磁気特性が１０5ショ
ット程度のパルス電圧を加えただけで急激に変化してし
まう問題もある。
上の厚いセラミック絶縁膜が非晶質状態の軟磁性合金薄
帯の表面に形成されていた場合には、この結晶化にとも
なう軟磁性合金薄帯の体積の減少により、前記絶縁膜に
クラックなどの欠陥が生じたり、前記軟磁性合金薄帯と
の結合強度が減少して剥離し易くなる。セラミック絶縁
膜に欠陥が生じたり、セラミック絶縁膜と軟磁性合金薄
帯の結合強度の減少した巻磁心を磁化速度△Ｂ／τが
０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓ程度で動作させた場
合、動作に伴い生ずる磁心の磁歪振動によるセラミック
絶縁膜のクラックの増加あるいは剥離が一層進行し、そ
の層間絶縁耐圧が徐々に不足して磁気特性が１０5ショ
ット程度のパルス電圧を加えただけで急激に変化してし
まう問題もある。
【００２４】さらに前記のように質量測定方による平均
厚みｄaが４μｍ程度以上の厚いセラミック絶縁膜が形
成された軟磁性合金薄帯を用いて巻磁心を構成すると、
例えば前記軟磁性合金薄帯の質量測定方による平均板厚
ｔaが２０μｍの場合でその巻磁心の占積率Ｋは６８％
程度以下となってしまう問題もあった。
厚みｄaが４μｍ程度以上の厚いセラミック絶縁膜が形
成された軟磁性合金薄帯を用いて巻磁心を構成すると、
例えば前記軟磁性合金薄帯の質量測定方による平均板厚
ｔaが２０μｍの場合でその巻磁心の占積率Ｋは６８％
程度以下となってしまう問題もあった。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明は片ロ−ル融体急
冷法で製造された非晶質軟磁性合金薄帯を結晶化温度以
上で熱処理することによって得られる粒径５０ｎｍ以下
の微細なナノ結晶粒が組織の少なくとも５０％を占める
ナノ結晶軟磁性合金薄帯の２つの表面のうちの自由面
（軟磁性合金薄帯製造時にロ−ルに接していた面と反対
側）のみにセラミックの絶縁膜が形成され、幅Ｗ、質量
測定法による平均板厚ｔa、動作磁束密度量△Ｂ、前記
動作磁束密度量△Ｂが１０％から９０％までτの期間で
変化するナノ結晶軟磁性合金薄帯において、自由面には
質量測定法による平均膜厚ｄafが０.２μｍ≦ｄaf≦３
μｍかつｄaf≧（４０×１０ −９ ・△Ｂ・Ｗ・ｔa）／
τを満足する範囲にあるセラミック絶縁膜が形成されて
いることを特徴とするナノ結晶軟磁性合金薄帯である。
冷法で製造された非晶質軟磁性合金薄帯を結晶化温度以
上で熱処理することによって得られる粒径５０ｎｍ以下
の微細なナノ結晶粒が組織の少なくとも５０％を占める
ナノ結晶軟磁性合金薄帯の２つの表面のうちの自由面
（軟磁性合金薄帯製造時にロ−ルに接していた面と反対
側）のみにセラミックの絶縁膜が形成され、幅Ｗ、質量
測定法による平均板厚ｔa、動作磁束密度量△Ｂ、前記
動作磁束密度量△Ｂが１０％から９０％までτの期間で
変化するナノ結晶軟磁性合金薄帯において、自由面には
質量測定法による平均膜厚ｄafが０.２μｍ≦ｄaf≦３
μｍかつｄaf≧（４０×１０ −９ ・△Ｂ・Ｗ・ｔa）／
τを満足する範囲にあるセラミック絶縁膜が形成されて
いることを特徴とするナノ結晶軟磁性合金薄帯である。
【００２６】このようにナノ結晶軟磁性合金薄帯の２つ
の表面のうちの自由面のみにセラミックの絶縁膜を形成
することによって、ロ−ル面（軟磁性合金薄帯製造時に
ロ−ルに接していた面）のみにセラミック絶縁膜を形成
した場合や自由面とロ−ル面の両方にセラミック絶縁膜
を形成した場合に比べて、質量測定法による絶縁膜の平
均厚みｄaが薄くても高い絶縁耐力にすることができる
ため同軟磁性合金薄帯を用いて構成した磁心はその占積
率Ｋを大きくすることができて好ましい。また、上記の
ナノ結晶軟磁性合金薄帯において、幅をＷ、質量測定法
による平均板厚をｔa、動作磁束密度量を△Ｂ、かつ前
記動作磁束密度量△Ｂが１０％から９０％まで変化する
期間をτとしたときに、自由面には質量測定法による平
均膜厚ｄafが０.２μｍ≦ｄaf≦３μｍかつｄaf≧（４
０×１０ −９ ・△Ｂ・Ｗ・ｔa）／τを満足する範囲に
あるセラミック絶縁膜が形成されていることを特徴とす
るナノ結晶軟磁性合金薄帯は、使用される条件に応じ必
要とされる絶縁耐力を確保することができるとともに前
記セラミック絶縁膜そのものの信頼性も確保できるため
パルス電圧駆動時の磁気特性に優れるとともに使用時の
経時変化も少なく好ましい。
の表面のうちの自由面のみにセラミックの絶縁膜を形成
することによって、ロ−ル面（軟磁性合金薄帯製造時に
ロ−ルに接していた面）のみにセラミック絶縁膜を形成
した場合や自由面とロ−ル面の両方にセラミック絶縁膜
を形成した場合に比べて、質量測定法による絶縁膜の平
均厚みｄaが薄くても高い絶縁耐力にすることができる
ため同軟磁性合金薄帯を用いて構成した磁心はその占積
率Ｋを大きくすることができて好ましい。また、上記の
ナノ結晶軟磁性合金薄帯において、幅をＷ、質量測定法
による平均板厚をｔa、動作磁束密度量を△Ｂ、かつ前
記動作磁束密度量△Ｂが１０％から９０％まで変化する
期間をτとしたときに、自由面には質量測定法による平
均膜厚ｄafが０.２μｍ≦ｄaf≦３μｍかつｄaf≧（４
０×１０ −９ ・△Ｂ・Ｗ・ｔa）／τを満足する範囲に
あるセラミック絶縁膜が形成されていることを特徴とす
るナノ結晶軟磁性合金薄帯は、使用される条件に応じ必
要とされる絶縁耐力を確保することができるとともに前
記セラミック絶縁膜そのものの信頼性も確保できるため
パルス電圧駆動時の磁気特性に優れるとともに使用時の
経時変化も少なく好ましい。
【００２７】また本発明は片ロ−ル融体急冷法で製造さ
れた非晶質軟磁性合金薄帯を結晶化温度以上で熱処理す
ることによって得られる粒径５０ｎｍ以下の微細なナノ
結晶粒が組織の少なくとも５０％を占めるナノ結晶軟磁
性合金薄帯の自由面とロ−ル面の両方にセラミック絶縁
膜が形成されており、自由面に形成されたセラミック絶
縁膜の質量測定法による平均厚みｄafがロ−ル面に形成
されたセラミック絶縁膜の質量測定法よる平均厚みｄar
がよりも厚いことを特徴とするナノ結晶軟磁性合金薄帯
である。
れた非晶質軟磁性合金薄帯を結晶化温度以上で熱処理す
ることによって得られる粒径５０ｎｍ以下の微細なナノ
結晶粒が組織の少なくとも５０％を占めるナノ結晶軟磁
性合金薄帯の自由面とロ−ル面の両方にセラミック絶縁
膜が形成されており、自由面に形成されたセラミック絶
縁膜の質量測定法による平均厚みｄafがロ−ル面に形成
されたセラミック絶縁膜の質量測定法よる平均厚みｄar
がよりも厚いことを特徴とするナノ結晶軟磁性合金薄帯
である。
【００２８】このようにナノ結晶軟磁性合金薄帯の自由
面とロ−ル面の両方にセラミックの絶縁膜を形成するこ
とによって、同軟磁性合金薄帯の磁束密度が変化したと
きに同軟磁性合金薄帯に誘起する電圧によって最も電界
強度の高くなる同軟磁性合金薄帯の端面部の４ヶ所のエ
ッジに前記セラミック絶縁膜を形成することができるた
め絶縁耐力を向上させることができる。さらに前記自由
面のセラミック絶縁膜の質量測定法による平均厚みｄaf
をロ−ル面のセラミック絶縁膜の質量測定法による平均
厚みｄarよりも厚くすることにより、前記ｄafがｄar以
下であった場合に比べてｄafとｄarの和である質量測定
法による平均膜厚ｄaが薄くても高い絶縁耐力が得られ
るため同軟磁性合金薄帯を用いて構成した磁心はその占
積率Ｋを大きくすることができ好ましい。
面とロ−ル面の両方にセラミックの絶縁膜を形成するこ
とによって、同軟磁性合金薄帯の磁束密度が変化したと
きに同軟磁性合金薄帯に誘起する電圧によって最も電界
強度の高くなる同軟磁性合金薄帯の端面部の４ヶ所のエ
ッジに前記セラミック絶縁膜を形成することができるた
め絶縁耐力を向上させることができる。さらに前記自由
面のセラミック絶縁膜の質量測定法による平均厚みｄaf
をロ−ル面のセラミック絶縁膜の質量測定法による平均
厚みｄarよりも厚くすることにより、前記ｄafがｄar以
下であった場合に比べてｄafとｄarの和である質量測定
法による平均膜厚ｄaが薄くても高い絶縁耐力が得られ
るため同軟磁性合金薄帯を用いて構成した磁心はその占
積率Ｋを大きくすることができ好ましい。
【００２９】また、自由面に形成されたセラミック絶縁
膜の質量測定法による平均厚みｄafがロ−ル面に形成さ
れたセラミック絶縁膜の質量測定法よる平均厚みｄarが
よりも厚いことを特徴とするナノ結晶軟磁性合金薄帯に
おいても、同軟磁性合金薄帯の幅をＷ、質量測定法によ
る平均板厚をｔa、動作磁束密度量を△Ｂ、かつ前記動
作磁束密度量△Ｂが１０％から９０％まで変化する期間
をτとしたときに、前記軟磁性合金薄帯の２つの表面の
うちの自由面には質量測定法による平均膜厚ｄafが０.
２μｍ≦ｄaf≦３μｍかつｄaf≧（４０×１０−９・△
Ｂ・Ｗ・ｔa）／τを満足する範囲にあるセラミック絶
縁膜が形成されていることを特徴とするナノ結晶軟磁性
合金薄帯は、使用される条件に応じ必要とされる絶縁耐
力を確保することができるとともに前記セラミック絶縁
膜そのものの信頼性も確保できるためパルス電圧駆動時
の磁気特性に優れるとともに使用時の経時変化も少なく
好ましい。
膜の質量測定法による平均厚みｄafがロ−ル面に形成さ
れたセラミック絶縁膜の質量測定法よる平均厚みｄarが
よりも厚いことを特徴とするナノ結晶軟磁性合金薄帯に
おいても、同軟磁性合金薄帯の幅をＷ、質量測定法によ
る平均板厚をｔa、動作磁束密度量を△Ｂ、かつ前記動
作磁束密度量△Ｂが１０％から９０％まで変化する期間
をτとしたときに、前記軟磁性合金薄帯の２つの表面の
うちの自由面には質量測定法による平均膜厚ｄafが０.
２μｍ≦ｄaf≦３μｍかつｄaf≧（４０×１０−９・△
Ｂ・Ｗ・ｔa）／τを満足する範囲にあるセラミック絶
縁膜が形成されていることを特徴とするナノ結晶軟磁性
合金薄帯は、使用される条件に応じ必要とされる絶縁耐
力を確保することができるとともに前記セラミック絶縁
膜そのものの信頼性も確保できるためパルス電圧駆動時
の磁気特性に優れるとともに使用時の経時変化も少なく
好ましい。
【００３０】本発明におけるナノ結晶軟磁性合金薄帯と
してその組成がFeを主体としCu、Auから選ばれる少なく
とも１種の元素およびTi、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wから選ば
れる少なくとも１種の元素を必須成分として含むナノ結
晶軟磁性合金薄帯を用いた場合には、同ナノ結晶軟磁性
合金薄帯の持つ高飽和磁束密度、低磁歪の特徴を磁化速
度△Ｂ／τが０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓ程度に
高い場合において活かすことができ動作磁束密度量△Ｂ
が高く低磁心損失な磁心を得ることができるため好まし
い。
してその組成がFeを主体としCu、Auから選ばれる少なく
とも１種の元素およびTi、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wから選ば
れる少なくとも１種の元素を必須成分として含むナノ結
晶軟磁性合金薄帯を用いた場合には、同ナノ結晶軟磁性
合金薄帯の持つ高飽和磁束密度、低磁歪の特徴を磁化速
度△Ｂ／τが０.１Ｔ／μｓから１００Ｔ／μｓ程度に
高い場合において活かすことができ動作磁束密度量△Ｂ
が高く低磁心損失な磁心を得ることができるため好まし
い。
【００３１】以上説明したセラミック絶縁膜が形成され
たナノ結晶軟磁性合金薄帯を用いた磁心は占積率Ｋと動
作磁束密度量△Ｂの積で表される実効動作磁束密度量Ｋ
・△Ｂが大きく、磁化速度△Ｂ／τが０.１Ｔ／μｓから
１００Ｔ／μｓ程度に高い場合でも磁心損失が小さく、
経時変化が小さいため、小型、低損失かつ高信頼性を実
現することができ好ましい。
たナノ結晶軟磁性合金薄帯を用いた磁心は占積率Ｋと動
作磁束密度量△Ｂの積で表される実効動作磁束密度量Ｋ
・△Ｂが大きく、磁化速度△Ｂ／τが０.１Ｔ／μｓから
１００Ｔ／μｓ程度に高い場合でも磁心損失が小さく、
経時変化が小さいため、小型、低損失かつ高信頼性を実
現することができ好ましい。
【００３２】前記本発明による磁心を用いて構成したパ
ルス発生装置、レーザ装置あるいは加速器は、装置の小
型化が容易になるとともに、損失の発生源であった変圧
器、可飽和リアクトルあるいは可飽和トランスなど磁性
部品の損失を低減できるため高効率化も図れると同時に
パルスを発生させるときに前記磁性部品の磁心で生じる
磁歪振動などの影響による同磁心の層間絶縁膜の絶縁特
性の経時変化も緩和されるため従来困難であった駆動条
件における高繰り返し連続稼動や大出力化も可能となり
信頼性も向上する。
ルス発生装置、レーザ装置あるいは加速器は、装置の小
型化が容易になるとともに、損失の発生源であった変圧
器、可飽和リアクトルあるいは可飽和トランスなど磁性
部品の損失を低減できるため高効率化も図れると同時に
パルスを発生させるときに前記磁性部品の磁心で生じる
磁歪振動などの影響による同磁心の層間絶縁膜の絶縁特
性の経時変化も緩和されるため従来困難であった駆動条
件における高繰り返し連続稼動や大出力化も可能となり
信頼性も向上する。
【００３３】
【実施例】以下本発明の実施例について詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限るものではない。 （実施例１）片ロ−ルの融体急冷法により製造した組成
がFe73.5Cu1Nb3Si13.5B9、飽和磁歪定数λsが＋２０×
１０-6、幅Ｗが２５ｍｍ、質量測定法による平均板厚ｔ
aが約２０μｍ、表面の十点平均粗さＲzが約３μｍの非
晶質軟磁性合金薄帯の表面に形成するセラミック絶縁膜
の質量測定法による平均厚みｄaを２μｍ一定として、
同磁性合金薄帯の自由面に形成したセラミック絶縁膜の
質量測定法による平均厚みｄafとロ−ル面に形成したセ
ラミック絶縁膜の質量測定法による平均厚みｄarを表１
のように変えた９種類の絶縁膜を有する非晶質軟磁性合
金薄帯を製造した。
が、本発明はこれら実施例に限るものではない。 （実施例１）片ロ−ルの融体急冷法により製造した組成
がFe73.5Cu1Nb3Si13.5B9、飽和磁歪定数λsが＋２０×
１０-6、幅Ｗが２５ｍｍ、質量測定法による平均板厚ｔ
aが約２０μｍ、表面の十点平均粗さＲzが約３μｍの非
晶質軟磁性合金薄帯の表面に形成するセラミック絶縁膜
の質量測定法による平均厚みｄaを２μｍ一定として、
同磁性合金薄帯の自由面に形成したセラミック絶縁膜の
質量測定法による平均厚みｄafとロ−ル面に形成したセ
ラミック絶縁膜の質量測定法による平均厚みｄarを表１
のように変えた９種類の絶縁膜を有する非晶質軟磁性合
金薄帯を製造した。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１に示す薄帯１から薄帯４および薄帯Ａ
から薄帯Ｅの非晶質軟磁性合金薄帯表面の絶縁膜はメチ
ルトリメトキシシランCH3Si(OCH3)3の加水分解生成物の
オリゴマーと極微細なコロイダルSiO2をイソプロピルア
ルコール（以下ＩＰＡと略す）で希釈し若干のNH3を加
えたコーティング液を前記非晶質軟磁性合金薄帯の表面
に塗布し乾燥させることによって形成した。
から薄帯Ｅの非晶質軟磁性合金薄帯表面の絶縁膜はメチ
ルトリメトキシシランCH3Si(OCH3)3の加水分解生成物の
オリゴマーと極微細なコロイダルSiO2をイソプロピルア
ルコール（以下ＩＰＡと略す）で希釈し若干のNH3を加
えたコーティング液を前記非晶質軟磁性合金薄帯の表面
に塗布し乾燥させることによって形成した。
【００３６】表１の９種類の非晶質軟磁性合金薄帯を用
いて外径６０ｍｍ、内径２５ｍｍ、高さ２５ｍｍのトロ
イダル形状の巻磁心を各非晶質合金薄帯について各１ヶ
構成し、構成した巻磁心の磁路方向に８００Ａ／ｍの直
流磁界を加えながら窒素雰囲気中で結晶化温度以上であ
る５５０℃で１時間の熱処理を行った後、徐冷すること
により非晶質軟磁性合金薄帯をナノ結晶軟磁性合金薄帯
に変態させた巻磁心を製作した。
いて外径６０ｍｍ、内径２５ｍｍ、高さ２５ｍｍのトロ
イダル形状の巻磁心を各非晶質合金薄帯について各１ヶ
構成し、構成した巻磁心の磁路方向に８００Ａ／ｍの直
流磁界を加えながら窒素雰囲気中で結晶化温度以上であ
る５５０℃で１時間の熱処理を行った後、徐冷すること
により非晶質軟磁性合金薄帯をナノ結晶軟磁性合金薄帯
に変態させた巻磁心を製作した。
【００３７】製作した９種類の巻磁心の占積率Ｋと直流
磁気特性を表２に示す。表２においてＢ80、Ｂr、Ｈcは
各々直流磁化力の波高値を８０Ａ／ｍとして測定したと
きの最大磁束密度、残留磁束密度、保磁力である。本発
明１から本発明３の磁心および比較例Ａから比較例Ｅの
磁心はほぼ同程度の直流磁気特性を持つことがわかる。
磁気特性を表２に示す。表２においてＢ80、Ｂr、Ｈcは
各々直流磁化力の波高値を８０Ａ／ｍとして測定したと
きの最大磁束密度、残留磁束密度、保磁力である。本発
明１から本発明３の磁心および比較例Ａから比較例Ｅの
磁心はほぼ同程度の直流磁気特性を持つことがわかる。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２の各磁心を図１のパルス電圧駆動時の
磁気特性測定回路における可飽和リアクトル１６の磁心
として用い、中島、香川、平尾、渡部、“鉄基超微結晶
質合金を用いた磁気スイッチ磁心の動特性評価”、電気
学会プラズマ研究会資料、EP-91-13、p.1〜10(1991年)
にその詳細が記載される方法によってリセット磁化力を
８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時の磁心の磁束密度が動作磁
束密度量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期間τを
０.０５μｓとなるようにして測定した結果を表３に示
す。表３において△Ｂは動作磁束密度量、Ｋ・△Ｂは占
積率Ｋと動作磁束密度量△Ｂの積で与えられる実効動作
磁束密度量、μrsは飽和領域の比透磁率、Ｐcgは単位体
積当たりの半周期の磁心損失である。
磁気特性測定回路における可飽和リアクトル１６の磁心
として用い、中島、香川、平尾、渡部、“鉄基超微結晶
質合金を用いた磁気スイッチ磁心の動特性評価”、電気
学会プラズマ研究会資料、EP-91-13、p.1〜10(1991年)
にその詳細が記載される方法によってリセット磁化力を
８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時の磁心の磁束密度が動作磁
束密度量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期間τを
０.０５μｓとなるようにして測定した結果を表３に示
す。表３において△Ｂは動作磁束密度量、Ｋ・△Ｂは占
積率Ｋと動作磁束密度量△Ｂの積で与えられる実効動作
磁束密度量、μrsは飽和領域の比透磁率、Ｐcgは単位体
積当たりの半周期の磁心損失である。
【００４０】図１において１１は入力直流高電圧電源、
１２はコンデンサ１５の充電抵抗、１３はサイラトロ
ン、１４は配線に伴い生じるインダクタンス、１５はコ
ンデンサ、１６は可飽和リアクトル、１７はサージ電流
吸収用のリアクトル、１８は可飽和リアクトル１６をリ
セットするための直流電源である。
１２はコンデンサ１５の充電抵抗、１３はサイラトロ
ン、１４は配線に伴い生じるインダクタンス、１５はコ
ンデンサ、１６は可飽和リアクトル、１７はサージ電流
吸収用のリアクトル、１８は可飽和リアクトル１６をリ
セットするための直流電源である。
【００４１】
【表３】
【００４２】本発明１から本発明３および比較例Ａから
比較例Ｅの８種類の磁心を図２の回路構成のＫｒＦエキ
シマレーザの可飽和リアクトル２４の磁心として実装し
高電圧パルスを１０6ショットまで動作させた後、再度
前記図１のパルス駆動時の磁気特性測定回路の可飽和リ
アクトル１６の磁心として用い、前記表３の結果を得た
ときと同一の方法で測定した。実装試験前と１０6ショ
ット動作させた後の動作磁束密度△Ｂ、飽和領域の比透
磁率μrsおよび単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcg
の変化量の比較を表４に示す。
比較例Ｅの８種類の磁心を図２の回路構成のＫｒＦエキ
シマレーザの可飽和リアクトル２４の磁心として実装し
高電圧パルスを１０6ショットまで動作させた後、再度
前記図１のパルス駆動時の磁気特性測定回路の可飽和リ
アクトル１６の磁心として用い、前記表３の結果を得た
ときと同一の方法で測定した。実装試験前と１０6ショ
ット動作させた後の動作磁束密度△Ｂ、飽和領域の比透
磁率μrsおよび単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcg
の変化量の比較を表４に示す。
【００４３】図２において２１は入力高電圧直流電源、
２２は主コンデンサ２５の充電抵抗、２３はサイラトロ
ン、２４は磁気アシスト用可飽和リアクトル、２５は主
コンデンサ、２６は主コンデンサ２５の充電用インダク
タンス、２７はピーキングコンデンサ、２８は紫外光予
備電離用ギャップ、２９はレーザ主放電電極である。な
お、実装試験では入力直流高電圧電源２１の電圧を２０
ｋＶ、主コンデンサ２２とピーキングコンデンサ２７の
容量を２０ｎＦ、レーザ主放電電極の有効長と間隔を各
々４００ｍｍおよび２０ｍｍ、繰り返し周波数を５００
Ｈｚ、磁気アシスト用可飽和リアクトルの巻数を１とし
磁心はシリコンオイルを用いて強制冷却した。
２２は主コンデンサ２５の充電抵抗、２３はサイラトロ
ン、２４は磁気アシスト用可飽和リアクトル、２５は主
コンデンサ、２６は主コンデンサ２５の充電用インダク
タンス、２７はピーキングコンデンサ、２８は紫外光予
備電離用ギャップ、２９はレーザ主放電電極である。な
お、実装試験では入力直流高電圧電源２１の電圧を２０
ｋＶ、主コンデンサ２２とピーキングコンデンサ２７の
容量を２０ｎＦ、レーザ主放電電極の有効長と間隔を各
々４００ｍｍおよび２０ｍｍ、繰り返し周波数を５００
Ｈｚ、磁気アシスト用可飽和リアクトルの巻数を１とし
磁心はシリコンオイルを用いて強制冷却した。
【００４４】
【表４】
【００４５】表４からわかるように本発明１から本発明
３の磁心を用いた場合、動作磁束密度量△Ｂの変化率は
０から−２％、飽和領域の比透磁率μrsの変化量は０か
ら＋５％、単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの変
化量は＋１から＋３％であり変化量は小さいことがわか
る。
３の磁心を用いた場合、動作磁束密度量△Ｂの変化率は
０から−２％、飽和領域の比透磁率μrsの変化量は０か
ら＋５％、単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの変
化量は＋１から＋３％であり変化量は小さいことがわか
る。
【００４６】これに対し、比較例Ａから比較例Ｅの磁心
を用いた場合、動作磁束密度量△Ｂの変化率は−３から
−７％、飽和領域の比透磁率μrsの変化量は＋１０から
＋３５％、単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの変
化量は＋１２から＋３８％と大きく変化しており、信頼
性の点から問題のあることがわかる。
を用いた場合、動作磁束密度量△Ｂの変化率は−３から
−７％、飽和領域の比透磁率μrsの変化量は＋１０から
＋３５％、単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの変
化量は＋１２から＋３８％と大きく変化しており、信頼
性の点から問題のあることがわかる。
【００４７】本発明１から本発明３および比較例Ａから
本発明Ｅの８種類の磁心を図２の回路構成のＫｒＦエキ
シマレーザの可飽和リアクトル２４の磁心として再度実
装し、高電圧パルスを１０8ショットまで動作させた
後、再度前記図１のパルス駆動時の磁気特性測定回路の
可飽和リアクトル１６の磁心として用い、前記表３の結
果を得たときと同一の方法で測定した。実装試験前と１
０8ショット動作させた後の動作磁束密度△Ｂ、飽和領
域の比透磁率μrsおよび単位体積当たりの半周期の磁心
損失Ｐcgの変化量の比較を表５に示す。
本発明Ｅの８種類の磁心を図２の回路構成のＫｒＦエキ
シマレーザの可飽和リアクトル２４の磁心として再度実
装し、高電圧パルスを１０8ショットまで動作させた
後、再度前記図１のパルス駆動時の磁気特性測定回路の
可飽和リアクトル１６の磁心として用い、前記表３の結
果を得たときと同一の方法で測定した。実装試験前と１
０8ショット動作させた後の動作磁束密度△Ｂ、飽和領
域の比透磁率μrsおよび単位体積当たりの半周期の磁心
損失Ｐcgの変化量の比較を表５に示す。
【００４８】
【表５】
【００４９】表５からわかるように本発明１から本発明
３の磁心を用いた場合、動作磁束密度量△Ｂの変化率は
−１から−３％、飽和領域の比透磁率μrsの変化量は０
から＋５％、単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの
変化量は＋１から＋７％であり、１０6ショット動作さ
せたときよりは若干各特性とも変化しているが、その変
化量は少ない。
３の磁心を用いた場合、動作磁束密度量△Ｂの変化率は
−１から−３％、飽和領域の比透磁率μrsの変化量は０
から＋５％、単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの
変化量は＋１から＋７％であり、１０6ショット動作さ
せたときよりは若干各特性とも変化しているが、その変
化量は少ない。
【００５０】特に、軟磁性合金薄帯の自由面とロ−ル面
の両方にセラミック絶縁膜が形成されており、自由面側
に形成されたセラミック絶縁膜の質量測定法による平均
厚みｄafがロ−ル面側に形成されたセラミック絶縁膜の
質量測定法よる平均厚みｄａｒがよりも厚い本発明１か
ら本発明３の磁心はエキシマレーザ実装時の経時変化が
小さいことがわかる。
の両方にセラミック絶縁膜が形成されており、自由面側
に形成されたセラミック絶縁膜の質量測定法による平均
厚みｄafがロ−ル面側に形成されたセラミック絶縁膜の
質量測定法よる平均厚みｄａｒがよりも厚い本発明１か
ら本発明３の磁心はエキシマレーザ実装時の経時変化が
小さいことがわかる。
【００５１】これに対し、比較例Ａから比較例Ｅの磁心
を用いた場合、動作磁束密度量△Ｂの変化率は−４から
−８％、飽和領域の比透磁率μｒｓの変化量は＋１０か
ら＋４０％、単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの
変化量は＋１９から＋４９％と１０6ショット動作させ
たときよりもさらに拡大しており、信頼性の点で極めて
問題であることがわかる。
を用いた場合、動作磁束密度量△Ｂの変化率は−４から
−８％、飽和領域の比透磁率μｒｓの変化量は＋１０か
ら＋４０％、単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの
変化量は＋１９から＋４９％と１０6ショット動作させ
たときよりもさらに拡大しており、信頼性の点で極めて
問題であることがわかる。
【００５２】（実施例２）片ロ−ルの融体急冷法により
製造した組成がFe73.5Cu1Nb3Si13.5B9、飽和磁歪定数λ
sが＋２０×１０-6、幅Ｗが２５ｍｍ、質量測定法によ
る平均板厚ｔaが約２０μｍ、表面の十点平均粗さＲzが
約３μｍの非晶質軟磁性合金薄帯の自由面に、メチルト
リメトキシシランCH3Si(OCH3)3の加水分解生成物のオリ
ゴマーと極微細なコロイダルSiO2をＩＰＡで希釈し若干
のNH3を加えたコーティング液を塗布し乾燥させること
によって質量測定法による平均膜厚ｄafが０.１μｍか
ら４μｍの範囲にある表６に示す８種類の絶縁膜を有す
る非晶質軟磁性合金薄帯を製造した。
製造した組成がFe73.5Cu1Nb3Si13.5B9、飽和磁歪定数λ
sが＋２０×１０-6、幅Ｗが２５ｍｍ、質量測定法によ
る平均板厚ｔaが約２０μｍ、表面の十点平均粗さＲzが
約３μｍの非晶質軟磁性合金薄帯の自由面に、メチルト
リメトキシシランCH3Si(OCH3)3の加水分解生成物のオリ
ゴマーと極微細なコロイダルSiO2をＩＰＡで希釈し若干
のNH3を加えたコーティング液を塗布し乾燥させること
によって質量測定法による平均膜厚ｄafが０.１μｍか
ら４μｍの範囲にある表６に示す８種類の絶縁膜を有す
る非晶質軟磁性合金薄帯を製造した。
【００５３】表６の８種類の非晶質軟磁性合金薄帯を用
いて外径６０ｍｍ、内径２５ｍｍ、高さ２５ｍｍのトロ
イダル形状の巻磁心を各非晶質合金薄帯について各１ヶ
構成し、構成した巻磁心の磁路方向に８００Ａ／ｍの直
流磁界を加えながら窒素雰囲気中で結晶化温度である５
５０℃で１時間の熱処理を行った後、徐冷して非晶質軟
磁性合金薄帯をナノ結晶軟磁性合金薄帯に変態させた巻
磁心を製作した。
いて外径６０ｍｍ、内径２５ｍｍ、高さ２５ｍｍのトロ
イダル形状の巻磁心を各非晶質合金薄帯について各１ヶ
構成し、構成した巻磁心の磁路方向に８００Ａ／ｍの直
流磁界を加えながら窒素雰囲気中で結晶化温度である５
５０℃で１時間の熱処理を行った後、徐冷して非晶質軟
磁性合金薄帯をナノ結晶軟磁性合金薄帯に変態させた巻
磁心を製作した。
【００５４】製作した８種類の巻磁心の占積率Ｋと直流
磁気特性を表７に示す。表７においてＢ80、Ｂr、Ｈcは
各々直流磁化力の波高値を８０Ａ／ｍとして測定したと
きの最大磁束密度、残留磁束密度、保磁力である。比較
例Ｇと比較例Ｈは他の磁心に比べて直流磁気特性におけ
るＢ80、Ｂr、およびＢr／Ｂ80が低下している。
磁気特性を表７に示す。表７においてＢ80、Ｂr、Ｈcは
各々直流磁化力の波高値を８０Ａ／ｍとして測定したと
きの最大磁束密度、残留磁束密度、保磁力である。比較
例Ｇと比較例Ｈは他の磁心に比べて直流磁気特性におけ
るＢ80、Ｂr、およびＢr／Ｂ80が低下している。
【００５５】
【表６】
【００５６】
【表７】
【００５７】表７の各磁心を図１のパルス駆動時の磁気
特性測定回路における可飽和リアクトル１６の磁心とし
て用い、リセット磁化力を８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時
の磁心の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９
０％まで変化する期間τを１μｓ、０.５μｓ、０.３μ
ｓ、０.２μｓ、０.１μｓおよび０.０５μｓとして実
施例１の場合と同様の手法で測定した結果を表８から表
１３に示す。表８〜表１３において△Ｂは動作磁束密度
量、Ｋ・△Ｂは占積率Ｋと動作磁束密度量△Ｂの積であ
る実効動作磁束密度量、μrsは飽和領域の比透磁率、Ｐ
cgは単位体積当たりの半周期の磁心損失である。
特性測定回路における可飽和リアクトル１６の磁心とし
て用い、リセット磁化力を８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時
の磁心の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９
０％まで変化する期間τを１μｓ、０.５μｓ、０.３μ
ｓ、０.２μｓ、０.１μｓおよび０.０５μｓとして実
施例１の場合と同様の手法で測定した結果を表８から表
１３に示す。表８〜表１３において△Ｂは動作磁束密度
量、Ｋ・△Ｂは占積率Ｋと動作磁束密度量△Ｂの積であ
る実効動作磁束密度量、μrsは飽和領域の比透磁率、Ｐ
cgは単位体積当たりの半周期の磁心損失である。
【００５８】
【表８】 注）リセット磁化力８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時に磁心
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは１μｓ。
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは１μｓ。
【００５９】
【表９】 注）リセット磁化力８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時に磁心
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.５μｓ。
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.５μｓ。
【００６０】
【表１０】 注）リセット磁化力８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時に磁心
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.３μｓ。
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.３μｓ。
【００６１】
【表１１】 注）リセット磁化力８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時に磁心
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.２μｓ。
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.２μｓ。
【００６２】
【表１２】 注）リセット磁化力８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時に磁心
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.１μｓ。
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.１μｓ。
【００６３】
【表１３】 注）リセット磁化力８Ａ／ｍ、パルス電圧駆動時に磁心
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.０５μｓ。
の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％ま
で変化する期間τは０.０５μｓ。
【００６４】表８からわかるように、自由面の絶縁膜の
平均厚みｄafが０.１μｍの比較例Ｆでは絶縁膜の絶縁
耐圧が十分でないためパルス電圧駆動時の飽和領域の比
透磁率μrsおよび単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐ
cgが本発明５から本発明９に比べて大きくなる。
平均厚みｄafが０.１μｍの比較例Ｆでは絶縁膜の絶縁
耐圧が十分でないためパルス電圧駆動時の飽和領域の比
透磁率μrsおよび単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐ
cgが本発明５から本発明９に比べて大きくなる。
【００６５】また、表８から自由面の絶縁膜の平均厚み
ｄafが３.５μｍ以上の比較例Ｇと比較例Ｈの場合、厚
みの厚い絶縁膜が磁性薄帯に形成されることによって同
磁性薄帯に加えられる過大な応力歪が加えられるためパ
ルス電圧駆動時の飽和領域の比透磁率μrsと単位体積当
たりの半周期の磁心損失Ｐcgが本発明５から本発明９に
比べて大きいことがわかる。
ｄafが３.５μｍ以上の比較例Ｇと比較例Ｈの場合、厚
みの厚い絶縁膜が磁性薄帯に形成されることによって同
磁性薄帯に加えられる過大な応力歪が加えられるためパ
ルス電圧駆動時の飽和領域の比透磁率μrsと単位体積当
たりの半周期の磁心損失Ｐcgが本発明５から本発明９に
比べて大きいことがわかる。
【００６６】一方、表９から表１３からわかるように自
由面の絶縁膜の平均厚みｄafが０.２μｍの本発明５
は、パルス電圧駆動時に磁心の磁束密度が動作磁束密度
量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期間τが０.２
μｓ、０.１μｓおよび０.０５μｓのときには前記絶縁
膜の平均厚みｄafが２μｍの本発明８やｄafが３μｍの
本発明９の場合に比べて飽和領域の比透磁率μrsと単位
体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgが異常に増加してし
まう。同様に前記絶縁膜の平均厚みｄafが０.５μｍの
本発明６はパルス電圧駆動時に磁心の磁束密度が動作磁
束密度量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期間τが
０.０５μｓの時に前記本発明８や本発明９の場合に比
べて飽和領域の比透磁率μrsと単位体積当たりの半周期
の磁心損失Ｐcgが異常に増加していることがわかる。
由面の絶縁膜の平均厚みｄafが０.２μｍの本発明５
は、パルス電圧駆動時に磁心の磁束密度が動作磁束密度
量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期間τが０.２
μｓ、０.１μｓおよび０.０５μｓのときには前記絶縁
膜の平均厚みｄafが２μｍの本発明８やｄafが３μｍの
本発明９の場合に比べて飽和領域の比透磁率μrsと単位
体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgが異常に増加してし
まう。同様に前記絶縁膜の平均厚みｄafが０.５μｍの
本発明６はパルス電圧駆動時に磁心の磁束密度が動作磁
束密度量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期間τが
０.０５μｓの時に前記本発明８や本発明９の場合に比
べて飽和領域の比透磁率μrsと単位体積当たりの半周期
の磁心損失Ｐcgが異常に増加していることがわかる。
【００６７】本発明５から本発明９の磁心を図３の回路
構成の高電圧パルス発生装置の可飽和リアクトル３４の
磁心として実装し高電圧パルスを１０6ショットまで動
作させた後、再度前記図１のパルス駆動時の磁気特性測
定回路の可飽和リアクトル１６の磁心として用い、前記
表３の結果を得たときと同一の方法で測定した。また、
実装試験開始時に各磁心の磁束密度がその動作磁束密度
量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期間τの設定値
をτ0は前記表８から表１３の結果に基づき、パルス電
圧駆動時の飽和領域の比透磁率μrsが異常に増加し始め
ない範囲の最も小さな値となるように設定した。図３に
おいて３１は入力高電圧直流電源、３２は主コンデンサ
３５の充電抵抗、３３はサイラトロン、３４は磁気アシ
スト用可飽和リアクトル、３５は主コンデンサ、３６は
ピーキングコンデンサ、３７は負荷抵抗である。
構成の高電圧パルス発生装置の可飽和リアクトル３４の
磁心として実装し高電圧パルスを１０6ショットまで動
作させた後、再度前記図１のパルス駆動時の磁気特性測
定回路の可飽和リアクトル１６の磁心として用い、前記
表３の結果を得たときと同一の方法で測定した。また、
実装試験開始時に各磁心の磁束密度がその動作磁束密度
量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期間τの設定値
をτ0は前記表８から表１３の結果に基づき、パルス電
圧駆動時の飽和領域の比透磁率μrsが異常に増加し始め
ない範囲の最も小さな値となるように設定した。図３に
おいて３１は入力高電圧直流電源、３２は主コンデンサ
３５の充電抵抗、３３はサイラトロン、３４は磁気アシ
スト用可飽和リアクトル、３５は主コンデンサ、３６は
ピーキングコンデンサ、３７は負荷抵抗である。
【００６８】実装試験開始時に各磁心の磁束密度がその
動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期
間τの設定値をτ0、実装試験前後の最大動作磁束密度
△Ｂの変化率、飽和領域の比透磁率μrsの変化率および
単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの変化率の比較
を表１４に示す。
動作磁束密度量△Ｂの１０％から９０％まで変化する期
間τの設定値をτ0、実装試験前後の最大動作磁束密度
△Ｂの変化率、飽和領域の比透磁率μrsの変化率および
単位体積当たりの半周期の磁心損失Ｐcgの変化率の比較
を表１４に示す。
【００６９】
【表１４】
【００７０】表１４からわかるようにパルス電圧駆動時
に磁心の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９
０％まで変化する期間τと磁心を構成する磁性薄帯に設
けられた自由面の絶縁膜の質量測定法による平均膜厚ｄ
afおよびパルス電圧駆動時の磁心の磁気特性の関係を同
磁性合金薄帯の質量測定法による平均板厚をｔa、幅を
Ｗ、動作磁束密度量を△Ｂとしたときに、前記軟磁性合
金薄帯の自由面のセラミック絶縁膜の質量測定法による
平均膜厚ｄafが次式を満足するようにすれば信頼性の点
からより好ましいこともわかった。
に磁心の磁束密度が動作磁束密度量△Ｂの１０％から９
０％まで変化する期間τと磁心を構成する磁性薄帯に設
けられた自由面の絶縁膜の質量測定法による平均膜厚ｄ
afおよびパルス電圧駆動時の磁心の磁気特性の関係を同
磁性合金薄帯の質量測定法による平均板厚をｔa、幅を
Ｗ、動作磁束密度量を△Ｂとしたときに、前記軟磁性合
金薄帯の自由面のセラミック絶縁膜の質量測定法による
平均膜厚ｄafが次式を満足するようにすれば信頼性の点
からより好ましいこともわかった。
【００７１】 ｄaf≧（４０×１０-9・△Ｂ・Ｗ・ｔa）／τ （ｍ） （２）
【００７２】また、前記軟磁性合金薄帯の自由面とロ−
ル面の両方にセラミック絶縁膜が形成されており、自由
面のセラミック絶縁膜の質量測定法による平均厚みｄaf
がロ−ル面のセラミック絶縁膜の質量測定法よる平均厚
みｄarがよりも厚い場合においても、上記実施例同様に
前記（２）式を満足するように前記自由面のセラミック
絶縁膜の質量測定法による平均厚みｄafを定めることが
必要であることも判明し、パルス電圧駆動時の磁化速度
△Ｂ／τが小さい場合や経時変化に対する特に厳しい要
求がない場合には前記軟磁性合金薄帯の自由面側のみに
セラミック絶縁膜を形成したときのほうが質量測定法に
よる平均膜厚ｄaが薄くても高い絶縁耐力が得られ占積
率Ｋを高めるには有効であることもわかった。
ル面の両方にセラミック絶縁膜が形成されており、自由
面のセラミック絶縁膜の質量測定法による平均厚みｄaf
がロ−ル面のセラミック絶縁膜の質量測定法よる平均厚
みｄarがよりも厚い場合においても、上記実施例同様に
前記（２）式を満足するように前記自由面のセラミック
絶縁膜の質量測定法による平均厚みｄafを定めることが
必要であることも判明し、パルス電圧駆動時の磁化速度
△Ｂ／τが小さい場合や経時変化に対する特に厳しい要
求がない場合には前記軟磁性合金薄帯の自由面側のみに
セラミック絶縁膜を形成したときのほうが質量測定法に
よる平均膜厚ｄaが薄くても高い絶縁耐力が得られ占積
率Ｋを高めるには有効であることもわかった。
【００７３】さらに、前記実施例１および実施例２で
は、SiO2絶縁膜が構成された組成がFe73.5Cu1Nb３Si
13.5Ｂ9のナノ結晶軟磁性合金薄帯をエキシマレーザ等
の高電圧パルス発生装置の磁気アシスト用可飽和リアク
トルの磁心に応用した場合について述べたが、他の組成
のセラミック絶縁および他の組成のナノ結晶軟磁性合金
薄帯の組み合わせによって、トランス、可飽和トラン
ス、加速空胴あるいはサージブロッカー等の他の用途の
磁性部品の磁心およびこれを構成する軟磁性薄帯として
用いても同様の効果が得られる。
は、SiO2絶縁膜が構成された組成がFe73.5Cu1Nb３Si
13.5Ｂ9のナノ結晶軟磁性合金薄帯をエキシマレーザ等
の高電圧パルス発生装置の磁気アシスト用可飽和リアク
トルの磁心に応用した場合について述べたが、他の組成
のセラミック絶縁および他の組成のナノ結晶軟磁性合金
薄帯の組み合わせによって、トランス、可飽和トラン
ス、加速空胴あるいはサージブロッカー等の他の用途の
磁性部品の磁心およびこれを構成する軟磁性薄帯として
用いても同様の効果が得られる。
【００７４】また、上記説明では本発明による磁心を用
いることによって信頼性の高い高性能の高電圧パルス発
生装置およびエキシマレーザが構成できることについて
述べたが、エキシマレーザ以外のＴＥＡ−ＣＯ2レー
ザ、ＴＥＭＡ−ＣＯ2レーザあるいは銅蒸気レーザなど
のレーザ装置、線形誘導加速器さらには中性粒子ビーム
入射装置に用いられるサージブロッカーなどのサージ吸
収用素子においても同様にして高い信頼性と高性能を両
立することができる。
いることによって信頼性の高い高性能の高電圧パルス発
生装置およびエキシマレーザが構成できることについて
述べたが、エキシマレーザ以外のＴＥＡ−ＣＯ2レー
ザ、ＴＥＭＡ−ＣＯ2レーザあるいは銅蒸気レーザなど
のレーザ装置、線形誘導加速器さらには中性粒子ビーム
入射装置に用いられるサージブロッカーなどのサージ吸
収用素子においても同様にして高い信頼性と高性能を両
立することができる。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
キシマレーザ、ＴＥＡ−ＣＯ2レーザ、ＴＥＭＡ−ＣＯ2
レーザ、銅蒸気レーザを始めとするレーザ装置あるいは
線形誘導加速器などの加速器などで用いられる可飽和リ
アクトル、トランス、可飽和トランス、加速空胴、中性
粒子ビーム入射装置のサージブロッカーなどのサージ吸
収素子さらにはこれらの磁性部品を用いたシステムの高
信頼性と高性能化を両立することができる。
キシマレーザ、ＴＥＡ−ＣＯ2レーザ、ＴＥＭＡ−ＣＯ2
レーザ、銅蒸気レーザを始めとするレーザ装置あるいは
線形誘導加速器などの加速器などで用いられる可飽和リ
アクトル、トランス、可飽和トランス、加速空胴、中性
粒子ビーム入射装置のサージブロッカーなどのサージ吸
収素子さらにはこれらの磁性部品を用いたシステムの高
信頼性と高性能化を両立することができる。
【図１】パルス駆動時の可飽和リアクトル用磁心の磁気
特性を測定するための回路の構成を示す概念図である。
特性を測定するための回路の構成を示す概念図である。
【図２】磁気アシスト用可飽和リアクトルを用いたＫｒ
Ｆエキシマレーザ励起回路の構成を示す概念図である。
Ｆエキシマレーザ励起回路の構成を示す概念図である。
【図３】 磁気アシスト回路を用いた高電圧パルス発
生回路の構成を示す概念図である。
生回路の構成を示す概念図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01F 1/12 - 1/375
Claims (8)
- 【請求項１】 片ロ−ル融体急冷法で製造された非晶質
軟磁性合金薄帯を結晶化温度以上で熱処理することによ
って得られる粒径５０ｎｍ以下の微細なナノ結晶粒が組
織の少なくとも５０％を占めるナノ結晶軟磁性合金薄帯
の２つの表面のうちの自由面のみにセラミックの絶縁膜
が形成され、幅Ｗ、質量測定法による平均板厚ｔa、動
作磁束密度量△Ｂ、前記動作磁束密度量△Ｂが１０％か
ら９０％までτの期間で変化するナノ結晶軟磁性合金薄
帯において、自由面には質量測定法による平均膜厚ｄaf
が０.２μｍ≦ｄaf≦３μｍかつｄaf≧（４０×１０
−９ ・△Ｂ・Ｗ・ｔa）／τを満足する範囲にあるセラ
ミック絶縁膜が形成されていることを特徴とするナノ結
晶軟磁性合金薄帯。 - 【請求項２】 片ロ−ル融体急冷法で製造された非晶質
軟磁性合金薄帯を結晶化温度以上で熱処理することによ
って得られる粒径５０ｎｍ以下の微細なナノ結晶粒が組
織の少なくとも５０％を占めるナノ結晶軟磁性合金薄帯
の自由面とロ−ル面の両面にセラミック絶縁膜が形成さ
れており、自由面に形成されたセラミック絶縁膜の質量
測定法による平均厚みｄafがロ−ル面に形成されたセラ
ミック絶縁膜の質量測定法よる平均厚みｄarよりも厚い
ことを特徴とするナノ結晶軟磁性合金薄帯。 - 【請求項３】 請求項２に記載の幅Ｗ、質量測定法によ
る平均板厚ｔa、動作磁束密度量△Ｂ、前記動作磁束密
度量△Ｂが１０％から９０％までτの期間で変化するナ
ノ結晶軟磁性合金薄帯において、前記ナノ結晶軟磁性合
金薄帯の２つの表面のうちの自由面には質量測定法によ
る平均膜厚ｄafが０.２μｍ≦ｄaf≦３μｍかつｄaf≧
（４０×１０−９・△Ｂ・Ｗ・ｔa）／τを満足する範
囲にあるセラミック絶縁膜が形成されていることを特徴
とするナノ結晶軟磁性合金薄帯。 - 【請求項４】 ナノ結晶軟磁性合金薄帯はFeを主体とし
Cu、Auから選ばれる少なくとも１種の元素およびTi、
V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wから選ばれる少なくとも１種
の元素を必須成分として含む請求項１から３のいずれか
に記載のナノ結晶軟磁性合金薄帯。 - 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載のナノ
結晶軟磁性合金薄帯を用いた磁心。 - 【請求項６】 請求項５に記載の磁心を用いて構成した
パルス発生装置。 - 【請求項７】 請求項５に記載の磁心を用いて構成した
レーザ装置。 - 【請求項８】 請求項５に記載の磁心を用いて構成した
加速器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12383193A JP3339007B2 (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 絶縁膜が形成されたナノ結晶軟磁性合金薄帯および磁心ならびにパルス発生装置、レーザ装置、加速器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12383193A JP3339007B2 (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 絶縁膜が形成されたナノ結晶軟磁性合金薄帯および磁心ならびにパルス発生装置、レーザ装置、加速器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333718A JPH06333718A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3339007B2 true JP3339007B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=14870456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12383193A Expired - Lifetime JP3339007B2 (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 絶縁膜が形成されたナノ結晶軟磁性合金薄帯および磁心ならびにパルス発生装置、レーザ装置、加速器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3339007B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-26 JP JP12383193A patent/JP3339007B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06333718A (ja) | 1994-12-02 |
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