JP5505694B2 - 分離型磁気シールド装置 - Google Patents

Description

本発明は、分離型磁気シールド装置に関するものであり、例えば、電子ビーム露光装置、電子顕微鏡の環境磁界対策、また、計測分野では人の脳磁界、心臓磁界計測、更には、動物生体磁気計測、更には、磁気ビーズを標識として用いるナノバイオ領域での計測などに利用することができる。

例えば、脳や心臓からの人の身体から発せられる磁界は、重要なリアルタイム生体情報で、しかも多くの情報を含んでいる。例えば心臓磁界を心磁計、例えばＳＱＵＩＤ磁束計６４チャンネルで検出すれば、心臓の電気生理学的機能を２次元マップすることが可能である。また、その刺激伝導系を伝って流れる電流ベクトルの時間的空間的情報など、心電図の波形分析による方法に比べ圧倒的に的確で多様な診断情報の獲得が可能である。

虚血性心疾患の典型である急性心筋梗塞は、日本人の３大死亡原因とされている。そして、その治療には高額なハイテクの医療技術が用いられているが、的確な診断が早期に可能であれば医療費の大幅な軽減は元より救命に大きな効果があるものと思われる。

心磁計の開発はまだ日も浅いこともあり、上記のような多くの可能性を秘めながら普及はあまり進んでいない。

この原因の１つは高価で不便なパーマロイでできた部屋型の磁気シールドルームにある。磁気遮蔽性能は脳磁界計測に要求されるほど高い必要はなく、ベッドごと患者を運び込んで計測できるような融通のきく磁気シールド装置が強く望まれている。

つまり、健常者はもちろん、寝たきりの患者からも、その身体から発せられる、例えば、心臓磁界のような生体磁気の計測に無理なく使用できる、部屋形ではない、分離可動式の高性能な磁気シールド装置の開発が希求されている。

そこで、本発明者は、図１２、図１３に示すように、第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂを有し、第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂは、対向配置された状態にて内部に水平方向に延びる長手軸線（Ｙ−Ｙ軸）の回りに略円筒状の空間Ｓを形成し、少なくともいずれかの磁気シールド側壁本体は、他方の磁気シールド側壁本体に対して移動して離間可能とされる分離型磁気シールド装置１を提案した（特許文献１参照）。分離型磁気シールド装置１内には心磁計２００が挿入自在とされ、また、内部には被験者を載置するベッド２０１が設置可能とされている。

斯かる構成の分離型磁気シールド装置１において、第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂは、それぞれ、対向配置された状態にて内部に前記円筒状空間Ｓを形成する磁性体を備えた湾曲磁気シールド外側壁３と、湾曲磁気シールド外側壁３の上下端縁部から垂直方向に突出し、対向配置された状態にて互いに離間して対面する磁性体を備えた接合部磁気シールド側壁４ａ、４ｂと、を備えている。

ここで、第１磁気シールド側壁本体２Ａの湾曲磁気シールド外側壁３には、図１３に示すように、長手軸線（Ｙ−Ｙ軸）方向に沿って延在する第１及び第２導体１０ａ、１０ｂを設け電流を流し、第２磁気シールド側壁本体２Ｂの湾曲磁気シールド外側壁３には、長手軸線方向に沿って延在する第１及び第２導体１０ｃ、１０ｄを設け、電源５０Ａ、５０Ｂにより電流（ｉ）を流し、一側の磁気シールド側壁本体から他側の磁気シールド側壁本体へと、即ち、第１磁気シールド側壁本体２Ａから第２磁気シールド側壁本体２Ｂへと、または、同様に、第２磁気シールド側壁本体２Ｂから第１磁気シールド側壁本体２Ａへと、水平（Ｘ−Ｘ軸）方向に到来する外乱磁束を、第１及び第２導体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの回りに発生する磁界により、上下方向へと偏向し、円筒状空間Ｓへの磁束の流れ込みを阻止する構成とされている。

特開２００８−１６６６１８号公報

特許文献１に記載の上記構成の分離型シールド装置は、磁気シールド空間への高いアクセス性を有し、磁気シールドが極めて有効に達成される。

更に、磁気シールド性能を高めるために、第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂの対向した両前記接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂの間に複数の、磁性体を備えた仕切磁気シールド部材５を配置した。

つまり、装置上方からの心磁計２００の挿入を可能とするための開口８を形成するために形成された、上方に位置した両接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａの空隙部は、狭い方が良い。なお、下方に位置した両接合部磁気シールド側壁４ｂ、４ｂの空隙部及び下方開口８ａは、装置を対称形状とすることにより形成されるが、この空隙部も又狭い方がよい。

そのために、両接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂの空隙部には分離型磁気シールド装置１の長手方向に延在して、接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂと略同じ高さ位置に仕切磁気シールド部材５が複数枚配置される。この仕切磁気シールド部材を設けることにより、長手軸線（Ｙ−Ｙ軸）方向から来る外乱磁界が、円筒状空間Ｓへと流れ込むのを阻止する働きがある。

また、図１３に示すように、円筒状空間Ｓの上下（Ｚ−Ｚ軸）方向からの磁束に対しては、接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂを取り巻いてコイル４２を設置して、逆位相磁界により能動補償することが提案されている。

特許文献１に記載の分離型磁気シールド装置は、強磁性体の磁束を引き込む作用と、電流の磁束を反発する作用とを効果的に組み合わせて、磁性体が連続していなくとも不連続点で磁束を強制的に迂回させ、高い磁気シールド性能を実現することができるが、更なる磁気シールド性能の向上、及び、構造の簡易化が望まれている。

本発明の目的は、磁気シールド空間への高いアクセス性を有し、磁気シールドが極めて有効に達成される分離型磁気シールド装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る分離型磁気シールド装置にて達成される。要約すれば、本発明の第一の態様によれば、長手方向に延在する磁気シールド側壁本体を複数有し、前記複数の磁気シールド側壁本体は、互いに組み合わされて内部に水平方向に延びる長手軸線の回りに略円筒状の空間を形成し、少なくともいずれか一つの前記磁気シールド側壁本体は、残りの前記磁気シールド側壁本体に対して移動して離間可能とされる分離型磁気シールド装置であって、
前記複数の磁気シールド側壁本体は、それぞれ、互いに組み合わされて内部に前記円筒状空間を形成する磁性体を備えた磁気シールド外側壁と、前記磁気シールド外側壁の長手方向両端縁部から前記円筒状空間に対して半径方向外方へと突出した磁性体を備えた接合部磁気シールド側壁と、を備え、
前記磁気シールド側壁本体の前記磁気シールド外側壁には、前記円筒状空間の前記長手軸線方向に沿って延在する導体を設け、電流を流し、
一側の前記磁気シールド側壁本体から他側の前記磁気シールド側壁本体へと水平方向に到来する外乱磁束を、前記導体の回りに発生する磁界により、上方向又は下方向へと偏向し、前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止する分離型磁気シールド装置において、
隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向配置された前記接合部磁気シールド側壁の内側面に軸線方向に沿って導体を設置し、各導体を連結してコイルを形成して、電流を流し、隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向配置された前記接合部磁気シールド側壁間に形成された空隙部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする分離型磁気シールド装置が提供される。

一実施態様によれば、隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向した両前記接合部磁気シールド側壁の間に複数の、磁性体を備えた仕切磁気シールド部材を配置する。前記仕切磁気シールド部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成することができる。

他の実施態様によれば、隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向した両前記接合部磁気シールド側壁の間に、両前記接合部磁気シールド側壁を磁気的に連結する磁気連結部材を、前記接合部磁気シールドの軸線方向に沿って所定間隔にて複数個配置する。前記磁気連結部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成することができる。

他の実施態様によれば、前記磁気シールド外側壁及び前記接合部磁気シールド側壁は、支持体に磁性体を設けることにより形成される。

他の実施態様によれば、各前記磁気シールド側壁本体に対して、前記長手方向にトロイダル状にコイルを巻回し、磁気シェイキング電流を流す。

他の実施態様によれば、各前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部に、磁気シールドフランジ部材を設け、前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止する。前記磁気シールドフランジ部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成される。また、前記磁気シールドフランジ部材にコイルを設置して電流を流し、前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することができる。

他の実施態様によれば、各前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部にコイルを設置して電流を流し、前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止する。

他の実施態様によれば、前記円筒状空間は、２個、４個、６個、又は、８個の前記磁気シールド側壁本体にて囲包されることによって形成される。前記円筒状空間を囲包する各前記磁気シールド側壁本体は、同じ寸法、形状とすることができる。

本発明の第二の態様によれば、第１磁気シールド側壁本体と第２磁気シールド側壁本体を有し、前記第１磁気シールド側壁本体と第２磁気シールド側壁本体は、対向配置された状態にて内部に水平方向に延びる長手軸線の回りに略円筒状の空間を形成し、少なくともいずれかの前記磁気シールド側壁本体は、他方の磁気シールド側壁本体に対して移動して離間可能とされる分離型磁気シールド装置であって、
前記第１及び第２磁気シールド側壁本体は、それぞれ、対向配置された状態にて内部に前記円筒状空間を形成する磁性体を備えた湾曲磁気シールド外側壁と、前記湾曲磁気シールド外側壁の上下端縁部から垂直方向に突出し、対向配置された状態にて互いに離間して対面する磁性体を備えた接合部磁気シールド側壁と、を備え、
前記第１磁気シールド側壁本体の前記湾曲磁気シールド外側壁には、前記長手軸線方向に沿って延在する第１及び第２導体を設け、電流を流し、
前記第２磁気シールド側壁本体の前記湾曲磁気シールド外側壁には、前記長手軸線方向に沿って延在する第１及び第２導体を設け、電流を流し、
前記一側の磁気シールド側壁本体から前記他側の磁気シールド側壁本体へと水平方向に到来する外乱磁束を、前記第１及び第２導体の回りに発生する磁界により、上下方向へと偏向し、前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止する分離型磁気シールド装置において、
前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の対向配置された前記接合部磁気シールド側壁の内側面に軸線方向に沿って導体を設置し、各導体を連結してコイルを形成して、電流を流し、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の対向配置された前記接合部磁気シールド側壁間に形成された空隙部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする分離型磁気シールド装置が提供される。

一実施態様によれば、前記第１磁気シールド側壁本体と第２磁気シールド側壁本体は、前記円筒状空間の前記長手軸線を通る垂直平面に対して左右対称形状とされる。

他の実施態様によれば、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の対向した両前記接合部磁気シールド側壁の間に複数の、磁性体を備えた仕切磁気シールド部材を配置する。前記仕切磁気シールド部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成することができる。

他の実施態様によれば、隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向した両前記接合部磁気シールド側壁の間に、両前記接合部磁気シールド側壁を磁気的に連結する磁気連結部材を、前記接合部磁気シールドの軸線方向に沿って所定間隔にて複数個配置する。前記磁気連結部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成することができる。

他の実施態様によれば、前記湾曲磁気シールド外側壁及び前記接合部磁気シールド側壁は、支持体に磁性体を設けることにより形成される。

他の実施態様によれば、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体に対して、前記軸線方向にトロイダル状にコイルを巻回し、磁気シェイキング電流を流す。

他の実施態様によれば、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の軸線方向両端開口部に、磁気シールドフランジ部材を設け、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の軸線方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止する。前記磁気シールドフランジ部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成することができる。また、前記磁気シールドフランジ部材にコイルを設置して電流を流し、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の軸線方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することができる。

他の実施態様によれば、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部にコイルを設置して電流を流し、前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止する。

本発明の分離型磁気シールド装置は、磁気シールド空間への高いアクセス性を有し、磁気シールドが極めて有効に達成される。

図１（ａ）は、本発明に係る分離型磁気シールド装置の一実施例の全体構成図であり、図１（ｂ）は、分離型磁気シールド装置の概略構成図である。 図１の分離型磁気シールド装置にて一方の磁気シールド側壁本体を除去した状態を示す図である。 本発明に係る分離型磁気シールド装置の具体的構成を説明するための概略構成図である。 図４（ａ）は、磁気シールド側壁本体の構成を説明するための図であり、図４（ｂ）は、仕切磁気シールド部材の構成を説明するための図であり、図４（ｃ）は、磁気シールドフランジ部材の構成を説明するための図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、磁気シールド側壁本体の他の実施例の構成を説明するための図である。 図６（ａ）は、本発明に係る分離型磁気シールド装置の特徴部の構成を説明するための一実施例の全体構成図であり、図６（ｂ）は、導体に流す電流の決定方法を説明するための図である。 従来の構成に従った場合の磁束線図である。 図７-Ｂ（ａ）は、本発明の構成に従った場合の磁束線図であり、図７-Ｂ（ｂ）は、比較例としての従来の構成に従った場合の磁束線図である。 本発明の構成に従った場合の磁束線図である。 本発明に係る分離型磁気シールド装置の特徴部の構成を説明するための一実施例の全体構成図である。 図９（ａ）は、本発明に係る分離型磁気シールド装置の特徴部の構成を説明するための他の実施例の全体構成図であり、図９（ｂ）は、本発明に係る分離型磁気シールド装置における接合部磁気シールド側壁を磁気連結する磁気連結部材の一実施例を示す斜視図である。 図１０（ａ）は、本発明に係る分離型磁気シールド装置における接合部磁気シールド側壁を磁気連結する磁気連結部材の他の実施例を示す断面図であり、図１０（ｂ）は、接合部磁気シールド側壁を磁気連結する磁気連結部材の他の実施例を示す斜視図である。 図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に係る分離型磁気シールド装置の他の実施例を説明する全体構成図である。 従来の分離型磁気シールド装置の一例を示す全体構成図である。 従来の分離型磁気シールド装置の一例を示す全体構成図である。

以下、本発明に係る分離型磁気シールド装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
（分離型磁気シールド装置の全体構成）
図１（ａ）は、本発明に係る分離型磁気シールド装置１の一実施例を示す全体構成図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す分離型磁気シールド装置１の全体構成を説明するための主要部のみを示す概略構成図である。

本発明に係る分離型磁気シールド装置１は、その全体構成は、先に説明した特許文献１に記載の分離型磁気シールド装置１と同様の構成とされる。

つまり、本発明の分離型磁気シールド装置１は、その全体構造の長手方向が水平となるように配置されており、長手方向に延在する磁気シールド側壁本体２を複数有する。図１（ａ）、（ｂ）に示す本実施例によると、磁気シールド側壁本体２は、長手方向に延在した第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂを有する。

本実施例によると、第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂは、図示するように、対向配置された状態にて、内部に水平方向に延びる長手軸線Ｙ−Ｙの回りに略円筒状の空間Ｓを形成する。

第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂは、これに限定されるものではないが、好ましくは、円筒状空間Ｓの長手軸線Ｙ−Ｙを通る垂直平面Ｖｐに対して左右対称形状とされる。又、好ましくは、第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂは、円筒状空間Ｓの長手軸線Ｙ−Ｙを通る水平面Ｈｐに対しても上下対称形状とされる。

本実施例のように、第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂを、左右及び上下対称形状とした場合には、詳しくは、後述するように、分離型磁気シールド装置１の円筒形状をした空間部Ｓの略中央部に磁束線の密度の最も薄い場所が形成される。また、この場合には、磁気勾配が実質的にゼロとなる空間を提供することができる。

本実施例にて、分離型磁気シールド装置１は、第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂのいずれか、或いは、両磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂとも可動とすることができる。本実施例では、第１磁気シールド側壁本体２Ａが可動とされ、第２磁気シールド側壁本体２Ｂが固定とされる。ただ、これに限定されるものではなく、その逆の構成としても良い。

また、離間態様としては、例えば、可動の磁気シールド側壁本体２Ａは、図１（ａ）に一点鎖線にて示すように、長手方向一端を中心として揺動しても良く、或いは、図１（ｂ）に一点鎖線にて図示するように、他方の磁気シールド側壁本体２Ｂに対して水平方向に平行に移動する構成とすることもできる。

図２には、分離型磁気シールド装置１の内部を示すために、第１磁気シールド側壁本体２Ａを除去した状態を示す。

図１及び図２に示すように、本実施例では、分離型磁気シールド装置１の長手方向略中央部に位置して、装置上方から略円筒形状をした心磁計２００、例えばＳＱＵＩＤ磁束計が分離型磁気シールド装置１の内部空間Ｓへと挿入して取り付けられる。また、心磁計２００の下方端から所定の距離離間して、被検者を載置するためのベッド２０１が設けられる。ベッド２０１は、固定の第２磁気シールド側壁本体２Ｂに固定しても良い。場合によっては、分離型磁気シールド装置１自体には固定のベッドを設けずに、被検者を載せたベッドを分離型磁気シールド装置１内へと運び込む構成とすることもできる。本実施例の分離型磁気シールド装置１によれば、被検者、或いは、被検者とベッドは、第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂとを離間した状態にて分離型磁気シールド装置１の内へと運び込むことができ、極めて好便である。

（磁気シールド側壁本体）
次に、磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ）について説明する。

上述のように、第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂは、本実施例では、好ましくは、左右及び上下対称形状とされるので、以下の説明では、第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂを、特に、区別することを必要としない場合には、磁気シールド側壁本体２と総称して説明する。

図１及び図２を参照すると、磁気シールド側壁本体２は、分離型磁気シールド装置１の円筒状空間Ｓを形成するための、本実施例では湾曲状とされる磁気シールド外側壁３と、この湾曲磁気シールド外側壁３の上下端縁部より上方及び下方へと垂直方向に突出した平板状の接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ｂ）とを有する。上述したように、第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂは、左右及び上下対称形状とされるので、接合部磁気シールド側壁４ａ、４ｂも又、同じ寸法形状とされる。

尚、本明細書にて便宜上、湾曲磁気シールド外側壁３にて、凹面とされる内周面側を内側と呼び、凸面とされる外周面側を外側と呼ぶ。

上記構成の第１磁気シールド側壁本体２Ａ及び第２磁気シールド側壁本体２Ｂを互いに対向させて配置した場合、両湾曲磁気シールド外側壁３、３が対向配置されて、内部に、水平方向に延在する長手軸線Ｙ−Ｙの回りに略円筒状の空間部Ｓを形成する。また、このとき、湾曲磁気シールド外側壁３の上方位置に設けられた両接合磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ）は、所定の距離（ｗ）（図３参照）だけ離間して配置される。

従って、心磁計２００は、分離型磁気シールド装置１の長手方向略中央部に形成される両接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａの空隙部から分離型磁気シールド装置１の内部へと挿入して取り付けられる。

尚、上方に位置した両接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａの空隙部は、詳しくは後述するように狭い方が良く、そのために、図１及び図３を参照すると理解されるように、両接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａの空隙部には分離型磁気シールド装置１の長手方向に延在して、接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａと略同じ高さ位置に仕切磁気シールド部材５が複数枚、本実施例では、２枚が等間隔（ｗ１）にて配置される。この仕切磁気シールド部材を設けることにより、Ｙ−Ｙ軸（図１（ｂ）参照）方向から来る外乱磁界が、円筒状空間Ｓへと流れ込むのを阻止する働きがある。

ただ、心磁計２００を分離型磁気シールド装置１に取り付けるために、図１、図３をも参照するとより良く理解されるように、心磁計設置位置においては、仕切磁気シールド部材５は、コ字状に接合部磁気シールド側壁４ａ側へと湾曲して作製され、心磁計２００のための装着開口８を形成する。

又、本実施例では、上述したように、分離型磁気シールド装置１の円筒形状をした空間部Ｓの略中央部に磁束線の密度の最も薄い場所が形成されるように、又、磁気勾配が実質的にゼロとなるように、左右方向及び上下方向において対称形状とされる。

従って、本実施例では、図１及び図２に示すように、心磁計２００を設置することのない、下方に配置された両接合部磁気シールド側壁４ｂ、４ｂの空隙部にも、分離型磁気シールド装置１の長手方向に延在して、接合部磁気シールド側壁４ｂ、４ｂと略同じ高さ位置に仕切磁気シールド部材５が複数枚、本実施例では、２枚が等間隔（ｗ１）にて配置される。また、上方の両接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａの空隙部の構造と同様に、心磁計設置位置に対応して、仕切磁気シールド部材５は、コ字状に湾曲して開口部８ａが作製される。

（磁気シールド側壁本体の具体的構造）
次に、磁気シールド側壁本体２の具体的構造について説明する。

図４（ａ）に示すように、湾曲磁気シールド外側壁３及び上、下接合部磁気シールド側壁４ａ、４ｂにて構成される磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ）は、湾曲磁気シールド外側壁３及び上、下接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ｂ）と同形状をした支持体２１と、この支持体２１の表面（外面及び／又は内面）に配置された磁性体２２にて構成することができる。図４（ａ）には、外面にのみ層状に磁性体２２が配置され、磁性体層を形成している。即ち、支持体２１は、湾曲した湾曲部材２１ａと、湾曲部材２１ａより上下に垂直方向に突出した接合部材２１ｂとを備えており、湾曲部材２１ａの外周面及び接合部材２１ｂの外面に、磁性体層２２が配置される。

仕切磁気シールド部材５もまた、図４（ｂ）に示すように、部材５と同形状をした支持体２４の表面（内面及び／又は外面）に磁性体２２を配置することにより形成される。本実施例では、磁性体層２２が両面に設けられる。

支持体２１、２４としては、好ましくは、紙、樹脂、ＦＲＰ、非磁性金属、その他の種々の材料が使用可能である。本実施例では、炭素繊維強化樹脂複合材（ＣＦＲＰ）にて作製した。

また、磁性体２２としては、パーマロイのような磁性材料を使用することが可能であるが、軽量化のために、磁性体２２としては、Ｃｏ系アモルファス磁性薄帯、例えば、メットグラス２７０５Ｍが好適に使用される。

磁性体２２を構成する磁性体層は、上述のような磁性薄帯を層状に積層して構成するのが好ましい。磁性体層２２としては、詳しくは後述するが、後述の構成と同様に、好ましくは、２０μｍ以上、６００μｍ以下とされる磁性体層を、複数層積層した積層構造とされる。

変更実施例
また、図５（ａ）に示すような積層構造とすることにより、上方から来る外乱磁界が、両接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａの空隙部を通り円筒状空間Ｓへと流れ込むのを効率よく阻止することができる。

尚、図５（ａ）には、第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂの上方部のみが示されており、下方部は省略されている。しかし、下方部においても同様の構造とすることができ、この場合には、下方から来る外乱磁界が、両接合部磁気シールド側壁４ｂ、４ｂの空隙部を通り円筒状空間Ｓへと流れ込むのを効率よく阻止することができる。

図５（ａ）を参照して、第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂの上方部の積層構造についてのみ説明する。本実施例によれば、湾曲磁気シールド外側壁３及び上、下接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ）と同形状をした支持体２１の表面、本実施例では外面に層状に磁性体２２が配置され、磁性体層を形成している。

本実施例によると、磁性体２２は、支持体２１に近接して配置された内側磁性体層２２Ａと、この内側磁性体層２２Ａの外側に、例えば、エポキシ樹脂接着剤２５などにて接着された外側磁性体層２２Ｂとにて構成される。内側磁性体層２２Ａ及び外側磁性体層２２Ｂ自体も、例えば２０μｍ厚の磁性薄帯を１０層〜３０層、或いは、作製される側壁本体のサイズによっては、更にそれ以上の層数を積層し、更にまた、これら積層体を二重、三重に重ね合わせて構成することができる。

更に説明すると、本実施例では、内側磁性体層２２Ａは、支持体２１の湾曲部材２１ａに固定配置された磁性体層２２Ａａと、磁性体層２２Ａａから、支持体の接合部材２１ｂに対して上方途中まで延在して固定配置された磁性体層２２Ａｂとにて形成される。

一方、外側磁性体層２２Ｂは、内側磁性体層２２Ａの磁性体層２２Ａａに接着剤２５にて固定配置された磁性体層２２Ｂａと、磁性体層２２Ｂａから上方へと延在し、内側磁性体層２２Ａの磁性体層２２Ａｂに接着剤２５にて固定配置された磁性体層２２Ｂｂと、内側磁性体層２２Ａの磁性体層２２Ａｂが固定配置されていない更に上方の接合部材２１ｂ部分に固定配置された磁性体層２２Ｂｃとにて形成される。

従って、上方から両接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａの空隙部を通り円筒状空間Ｓへと流れ込む外乱磁界は、先ず、接合磁気シールド側壁４ａに形成された外側磁性体層２２Ｂの磁性体層２２Ｂｃにて引き付けられ、磁性体層２２Ｂｂを介して磁性体層２２Ｂａへと、つまり、外側磁性体層２２Ｂを流れ、円筒状空間Ｓへの流れ込みが阻止される。更に、円筒状空間Ｓへと流れ込む外乱磁界は、接合磁気シールド側壁４ａに形成された内側磁性体層２２Ａの磁性体層２２Ａｂにて引き付けられ、磁性体層２２Ａａへと、つまり、内側磁性体層２２Ａへと流れ、円筒状空間Ｓへの流れ込みが阻止される。

上述のように、第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂの下方部においても同様の構造とすることができ、この場合には、下方から来る外乱磁界が、両接合部磁気シールド側壁４ｂ、４ｂの空隙部を通り円筒状空間Ｓへと流れ込むのを効率よく阻止することができる。

変更実施例
また、他の変更実施例によると、更に好ましくは、磁気シールド側壁本体２の少なくとも湾曲磁気シールド外側壁３に磁気シェイキング電流を流すことができる。

この場合には、磁性体２２としては、特に、角形磁化特性を有する磁性材料が使用可能である。また、このような磁性体としては、上述のＣｏ系アモルファス磁性薄帯、例えば、メットグラス２７０５Ｍが好適に使用される。

この実施態様では、特に、図５（ｂ）に示すように、磁性薄帯、即ち、例えば幅５０．８ｍｍ、厚み０．０２ｍｍのメットグラス２７０５Ｍを、支持体２１における湾曲部材２１ａの内周面及び外周面、更には、接合部材２１ｂの内面及び外面に全表面を覆うようにして連続的に巻き付けて配設する。これにより、支持体２１の回りを囲包して、層状の磁性体２２、即ち、磁性体層２２ａ、２２ｂが形成される。磁性体層２２の厚さとしては、１μｍ以上とされる。ただ、通常は、重量及びコストの観点から２ｍｍ以下とされる。また、磁性体層２２としては、好ましくは、２０μｍ以上、２０００μｍ以下とされる磁性体層を、複数層積層した積層構造とされる。

更に、図５（ｂ）に示すように、磁気シェイキングのためのコイル３０が巻回される。コイル３０は、磁性体層２２の少なくとも一部を巻回するようにしてトロイダル状に巻回される。

つまり、コイル線材が、外側の磁性体層を巻回するようにし、即ち、磁性体層２２の外層２２ａと支持体２１を軸線方向に取り巻くようにして巻回すればよい。コイルの巻回方法は、これに限定されるものではなく、例えば、コイル線材が、内側の磁性体層２２ｂを巻回するようにして、即ち、磁性体層２２の内層２２ｂと支持体２１とを軸線方向に取り巻くようにして巻回することもできる。

各磁気シールド側壁本体２のシェイキング磁界発生用コイル３０には、磁性体層２２に、例えば商用周波数の５０Ｈｚ以上、１０ＫＨｚ以下のシェイキング時間を与えるように、シェイキング電流が供給される。

（分離型磁気シールド装置の具体的寸法）
次に、本実施例にて作製した分離型磁気シールド装置１の具体的寸法は、次の通りであった。

磁気シールド側壁本体２は、支持体２１として厚さ５ｍｍの炭素繊維強化樹脂複合材（ＣＦＲＰ）を使用し、幅５０．８ｍｍ、厚み０．０２ｍｍのメットグラス２７０５Ｍを、支持体２１における湾曲部材２１ａの内周面及び外周面、更には、接合部材２１ｂの内面及び外面に、支持体２１の全表面を覆うようにして連続的に巻き付けた。

具体例
作製した磁気シールド側壁本体２の具体的寸法は、次の通りであった。図３を参照して、
湾曲磁気シールド外側壁３の内径（Ｄ） ６０ｃｍ
湾曲磁気シールド外側壁３の軸線方向長さ（Ｌ） １８０ｃｍ
接合磁気シールド側壁４の幅（Ｈ１） ２０ｃｍ
接合磁気シールド側壁４、４の離間間隔（Ｗ） ３０ｃｍ
仕切磁気シールド部材５の幅（Ｈ２） ２０ｃｍ
仕切磁気シールド部材５の設置間隔（ｗ１） １０ｃｍ
仕切磁気シールド部材５の開口８の幅（ｗ２） ２８ｃｍ
仕切磁気シールド部材５の開口８の幅（ｗ３） ２８ｃｍ

（磁気シールド側壁本体の磁気シールド）
次に、本実施例の分離型磁気シールド装置１における磁気シールドについて説明する。

本発明によると、先に説明した先行技術（特許文献１）と同様に、図６（ａ）に示すように、上記構成の分離型磁気シールド装置１において、第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂの湾曲磁気シールド外側壁３、３の外周面に導体１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）が配置される。また、本実施例によると、導体１０ａ、１０ｂ及び導体１０ｃ、１０ｄは、接続されてコイル状とされ、電源５０（５０Ａ、５０Ｂ）により所定の電流ｉが供給される。

本実施例では、導体１０ａ、１０ｂ及び導体１０ｃ、１０ｄは、電源５０（５０Ａ、５０Ｂ）より同じ大きさの電流ｉが流されるが、必要に応じて変えることも可能である。つまり、導体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄをそれぞれ異なる電源に接続し、通電電流を最適値に調整することができる。

尚、本実施例では、４本の導体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが所定の間隔にて、上下、左右対称位置に配置され、導体１０ａ、１０ｃは図面上、手前側から奥側へと、導体１０ｂ、１０ｄは図面上、奥側から手前側へと、電流が流される。

また、本実施例では、導体１０ａ、１０ｂ、及び、導体１０ｃ、１０ｄは、それぞれ、２０ｔｕｒｎのコイル１０にて構成され、各コイル１０には、全体で１０Ａ〜２０Ａの電流を流し、良好な結果を得ることができた。

つまり、本実施例によると、図７-Ａをも参照すると、第１磁気シールド側壁本体２Ａの湾曲磁気シールド外側壁３には、円筒状空間Ｓの長手軸線Ｙ−Ｙを通る水平面Ｈｐに対して上下対称位置に、長手軸線方向に沿って延在する第１及び第２導体１０ａ、１０ｂを設ける。同様に、第２磁気シールド側壁本体２Ｂの湾曲磁気シールド外側壁３にも、円筒状空間Ｓの長手軸線Ｙ−Ｙを通る水平面Ｈｐに対して上下対称位置に、長手軸線方向に沿って延在する第１及び第２導体１０ｃ、１０ｄを設ける。

そして、導体１０ａ、１０ｃに同じ方向に電流を流し、導体１０ｂ、１０ｄに同じ方向に電流を流す。このとき、導体１０ａ、１０ｃに流れる電流と、導体１０ｂ、１０ｄに流れる電流は方向が異なる。

これによって、一側の磁気シールド側壁本体から他側の磁気シールド側壁本体へと、即ち、第１磁気シールド側壁本体２Ａから第２磁気シールド側壁本体２Ｂへと、または、第２磁気シールド側壁本体２Ｂから第１磁気シールド側壁本体２Ａへと、水平方向に形成される磁束（Ｈ）を、第１及び第２導体１０ａ、１０ｂ、及び、導体１０ｃ、１０ｄの回りに発生する磁界により、上下方向へと偏向し、円筒状空間Ｓへの磁束の流れ込みを阻止する。

（接合部磁気シールド側壁部の磁気シールド）
次に、本発明の特徴をなす分離型磁気シールド装置１における接合部磁気シールド側壁部の磁気シールドについて説明する。

上記特許文献１に示す分離型磁気シールド装置１においては、図１３に示すように、隣り合った磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ）の対向配置された接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）を囲包して、軸線方向に沿ってコイル４２を巻回して電流を流し、隣り合った磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ）の対向配置された接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）間に形成された空隙部から円筒状空間Ｓへの磁束の流れ込みを阻止する構成とされた。

本発明においては、図６（ａ）に示すように、隣り合った磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ）の対向配置された各々の接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）の内側壁面に密接或いは近接して、導体４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄが軸線方向に配置される。また、本実施例によると、導体４５ａ、４５ｂ及び導体４５ｃ、４５ｄは、接続されてコイル状とされ、電源５１（５１Ａ、５１Ｂ）により所定の電流ｉ０が供給される。

尚、図６（ａ）にて、導体４５ａ、４５ｂは、接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ）の内側壁面のより上方に、また、導体４５ｃ、４５ｄは、接合部磁気シールド側壁４（４ｂ、４ｂ）の内側壁面のより下方に、即ち、垂直方向からの磁束が接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）にて形成される空隙部Ｇａｐへと流れ込む入口部に近接して配置される。これは、従来法に比べ消費電流の点で好ましい。

つまり、導体４５ａ、４５ｂ、及び、導体４５ｃ、４５ｄは、垂直方向からの磁束が接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）空隙部へと流れ込む入口部のより奥（即ち、円筒状空間Ｓの方へと内側）に配置すれば、電流ｉ０を小とすることができる。即ち、導体４５ａ、４５ｂ、及び、導体４５ｃ、４５ｄを接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）の内側に配置した場合には、補償電流ｉ０は、内側最上部に置く場合に比べ１／９程度に小さくなる。ただ、シールドの一様性は少し劣化する。

本実施例では、導体４５ａ、４５ｂ及び導体４５ｃ、４５ｄは、電源５１（５１Ａ、５１Ｂ）より同じ大きさの電流ｉ０が流されるが、必要に応じて変えることも可能である。つまり、導体４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄをそれぞれ異なる電源に接続し、通電電流を最適値に調整することができる。

尚、本実施例では、４本の導体４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄが所定の間隔にて、上下、左右対称位置に配置され、導体４５ａ、４５ｃは図面上、奥側から手前側へと、導体４５ｂ、４５ｄは図面上、手前側から奥側へと、電流が流される。

また、本実施例では、導体４５ａ、４５ｂ、及び、導体４５ｃ、４５ｄは、それぞれ、１０ｔｕｒｎのコイル（接合部側壁磁気シールドコイル）４５にて構成され、各コイル４５には、全体で８．４Ａの電流を流し、良好な結果を得ることができた。ただ、これに限定されるものではなく、接合部側壁磁気シールドコイル４５は、１〜１０ｔｕｒｎのコイルにて構成され、コイルには０．８４〜８．４Ａ／ｔｕｒｎの電流を流すことにより良好な結果を得ることができる。

図７-Ｂ（ａ）、（ｂ）を参照すると理解されるように、上記磁気シールド構成により、Ｚ−Ｚ軸（図１（ｂ）参照）方向から来る外乱磁界Ｈｖが、接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）の空隙部Ｇａｐから第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂへと流れ、円筒状空間Ｓへと流れ込むのを阻止する。

図７-Ｂ（ａ）に、本発明の上記構成により、接合部側壁磁気シールドコイル４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ）に電流を流したときの磁束線図を示す。接合部側壁磁気シールドコイル４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ）は、接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）の内部側（即ち、空隙部Ｇａｐの側）に配置されている。

図７-Ｂ（ｂ）は、図７-Ｂ（ａ）と同様構成により、接合部側壁磁気シールドコイル４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ）に電流を流したときの磁束線図を示す。ただ、接合部側壁磁気シールドコイル４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ）は、接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）の外側（即ち、空隙部Ｇａｐの反対側）に配置されている。つまり、図１３に示すように、接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂを取り巻いてコイル４２を設置して、電流を流した場合と同様の磁束線図である。

今、図７-Ｂ（ａ）と図７-Ｂ（ｂ）とを比較すると、図７-Ｂ（ａ）の方が磁束線図の混み合いが少ないことから分かるように、電流が少なくて済む。即ち、上下方向の磁界（Ｈｖ）を１Ｇとすると、図７-Ｂ（ａ）の方は、コイルを１ターンとすれば２６Ａであり、図７-Ｂ（ｂ）の方は、９２．５Ａを必要とする。実用的には、シールドすべき外乱磁界は、地磁気に対してであり、上下方向の磁界（Ｈｖ）はおよそ０．３Ｇであり、補償電流は、それぞれ、上記値の０．３倍となる。

図７-Ｃは、本発明に従って、第１磁気シールド側壁本体２Ａの湾曲磁気シールド外側壁３の第１及び第２導体１０ａ、１０ｂ、及び、第２磁気シールド側壁本体２Ｂの湾曲磁気シールド外側壁３の第１及び第２導体１０ｃ、１０ｄ、並びに、接合部側壁磁気シールドコイル４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ）に電流を流したときの磁束線図を示す。

図７-Ｃに示すように、本発明の構成により、隣り合った磁気シールド側壁本体２の対向配置された接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）間に形成された空隙部Ｇａｐから円筒状空間Ｓへの磁束の流れ込みが、図７-Ａに示す従来装置と同様に阻止し得ることが分かった。本発明による磁気シールド効果は、電流を小さくできる点にあり、このことは、上述の図７-Ｂ（ａ）と図７-Ｂ（ｂ）との関係と同じである。

上記実施例では、接合部側壁磁気シールドコイル４５は、本実施例では、各々の接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）の内側壁面に１つ配置されたが、側壁４の大きさによっては、垂直方向（即ち、上下方向）に所定の間隔を持って、例えば、５〜１５ｃｍの間隔にて、複数配置することも可能である。

変更実施例
本実施例においても、特許文献１に示す従来の装置と同様に、図６（ｂ）に示すように、磁気シールド側壁本体２の長手方向両端開口部に、磁気シールドフランジ部材６を設け、更に、このフランジ部材にコイル４１を設置して電流（ｉ１）を流し、磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ）の長手方向両端開口部から円筒状空間Ｓへの磁束の流れ込みを阻止することができる。

更に説明すると、図６（ｂ）に示すように、第１及び第２磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ）の軸線方向両端開口部に、磁気シールドフランジ部材６を設けることができる。つまり、湾曲磁気シールド外側壁３の長手方向両端に所定幅のフランジ部材６が円筒状空間部Ｓへと半径方向へと突出して設けられる。

このフランジ部材６は、磁気シールド側壁本体２を補強する機能をも有しているが、特に、フランジ部材６を設けることにより、軸線方向、即ち、Ｙ−Ｙ軸方向から来る外乱磁界が、円筒状空間Ｓへと流れ込むのを阻止する機能を有している。また、後述するように、このフランジ部材６にコイル４１を巻回して電源（図示せず）より電流（ｉ１）を流すことが可能となり、更に、Ｙ−Ｙ軸方向から来る外乱磁界を抑制することができる。

磁気シールドフランジ部材６もまた、図４（ｃ）に示すように、フランジ部材６と同形状をした支持体２１ｃと、この支持体２１ｃの表面（外面及び／又は内面）に配置された磁性体２２にて構成することができる。図４（ｃ）には、外面にのみ層状に磁性体２２が配置され、磁性体層を形成している。また、支持体２１ｃは、上記湾曲磁気シールド外側壁３の湾曲部材支持体２１ａと一体とされる。

支持体２１ｃとしては、上述したように、好ましくは、紙、樹脂、ＦＲＰ、非磁性金属、その他の種々の材料が使用可能である。本実施例では、炭素繊維強化樹脂複合材（ＣＦＲＰ）にて作製した。

また、磁性体２２としては、上述したと同様に、パーマロイのような磁性材料を使用することが可能であるが、軽量化のために、磁性体２２としては、Ｃｏ系アモルファス磁性薄帯、例えば、メットグラス２７０５Ｍが好適に使用される。

磁性体２２を構成する磁性体層は、上述のような磁性薄帯を層状に積層して構成するのが好ましい。磁性体層２２としては、詳しくは後述するが、後述の構成と同様に、好ましくは、２０μｍ以上、６００μｍ以下とされる磁性体層を、複数層積層した積層構造とされる。

更に、他の変更実施例としては、磁気シールド側壁本体２の長手方向両端開口部には、磁気シールドフランジ部材６を設けることなく、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、磁気シールド側壁本体２の長手方向両端開口部にコイル４３（４３ａ、４３ｂ）を設置して電源（図示せず）より電流（ｉ２）を流す構成とすることができる。

尚、このときコイル４３（４３ａ、４３ｂ）は、好ましくは磁気シールド側壁本体端開口端部の内側であって、端部より数ｃｍの距離△Ｅだけ内側に入った所に設置する。或いはまた、開口端部により近接して配置しても良い。

この構成でも、磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部から円筒状空間への磁束の流れ込みを更に効率よく阻止することができた。

この図８の構成によれば、図６（ｂ）のフランジ部材６を設けた構成と比べ、電流の作る磁界が直接外部から来る（外乱磁界）に作用し、電流を小さくできるといった点で有利である。

（電流の決定方法）
ここで、図６（ｂ）を参照して、各導体、即ち、各コイルに流す電流の決定方法の一例を説明する。

本実施例にて、図１（ｂ）に示すように、Ｘ軸は、水平方向に延在するシールド側壁２（２Ａ、２Ｂ）に垂直方向であり、Ｙ軸は、円筒軸方向（即ち、図１（ｂ）における円筒状空間Ｓの長手軸線Ｙ−Ｙ方向）であり、Ｚ軸は、鉛直方向であるとする。

磁界センサ３００としては、フラックスゲート直交磁界センサなどとすることができ、本実施例では、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の直交３軸に組合わさった磁界センサ、即ち、３軸磁界センサを用いた。

また、本実施例では、４個の磁界センサ３００（３００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ、３００Ｄ）を、分離型磁気シールド装置１の接合部磁気シールド側壁４ａ、４ａにて形成される上方空隙部に、本実施例では、長手方向両端部近傍に、２箇所、そして、接合部磁気シールド側壁４ｂ、４ｂにて形成される下方空隙部にも同様に２箇所に設置した。磁界センサ３００は、場合によっては、上方及び下方の適当な２箇所とすることも可能である。

また、励磁界の漏洩の小さいフラックスゲート直交磁界センサを用いれば、シールドのＹ軸上中心から数１０ｃｍ離した位置に１つ、ないし、中心を挟んで手前と奥に各１の計２つおいても良い。

各磁界センサ３００にて測定された各成分の和を取って平均するか、磁界発生源が局在しているような場合（例えば、図６（ｂ）にて、円筒軸方向手前側など）は、加重平均とする。例えば、各磁界センサ３００のＸ軸方向の値、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４の平均値から側面導体（コイル）１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの電流（ｉ）、接合部導体４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄの電流（ｉ０）、及び、磁気シールドフランジ部材コイル４１の電流（ｉ１）若しくは開口端部コイル４３の電流（ｉ２）、を決定することができる。各磁界センサ３００の測定値に基づき、例えばＰＩＤ制御系などを用いて各導体の電流を制御する技術は、当業者には周知であるので、これ以上の説明は省略する。

（磁気シールド効果）
上述したように、図７-Ｃは、導体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ及び、接合部導体４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄに通電した場合の、本発明による磁気シールド効果を示す磁束線図である。

導体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの位置は、適宜、それぞれ分離型磁気シールド装置１の構成により、最適の位置が実験等により決定される。

上記構成とすることにより、図７-Ｃにて理解されるように、外乱磁束である水平磁束（Ｈ）及び垂直磁束（Ｈｖ）が合成された斜め方向からくる磁界もシールドできる。

本実施例に従った構成の分離型磁気シールド装置１によれば、比透磁率１００００（図９の構成においても同じ）、磁性体２２の厚さ２ｍｍ、中心部の直径（Ｄ）６０ｃｍ、上下の接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ｂ）の幅（Ｈ１）２０ｃｍ（この実施例では、仕切磁気シールド部材５は設けていない）、接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ｂ）の離隔距離３０ｃｍでシールド比１０００以上が達成できた。

更に、磁気シェイキングを行う構成によれば比透磁率は５００，０００に達するので、これらの数値は極めて現実的である。

図７-Ｃに示す本実施例にて、外部遠方磁場（Ｈ）は０．３Ｇで、接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ｂ）の空隙部Ｇａｐは０．１Ｇ、円筒状空間Ｓにおいては、０．３ｍＧ以下であった。

また、図７-Ｃにて、円筒状空間Ｓの軸線方向（即ち、円筒軸方向（紙面垂直））の磁束、及び、上下方向からの磁束、に対しては、図６（ｂ）に示すように、フランジ部材６にコイル４１を設置し、若しくは、図８に示すように、開口部にコイル４３を設置し、更には、上述したように、接合部磁気シールド側壁４、４の内側面にコイル４５（導体４５ａ〜４５ｃ）を設置して、逆位相磁界により容易に能動補償できる。なお、第１及び第２磁気シールド側壁本体２Ａ、２Ｂを分離可能とするために、各コイル４１、４２、４５は、分離自在に接続される。

本発明は、強磁性体の磁束を引き込む作用と、電流の磁束を反発する作用とを効果的に組み合わせて、磁性体が連続していなくとも不連続点で磁束を強制的に迂回させ、高い磁気シールド性能を実現することができる。

従って、本発明の高性能な分離型磁気シールド装置は、シールド空間への高いアクセス性を提供し、広い分野で応用が見込める。

つまり、上述したように、例えば、産業界では電子ビーム露光装置、大型では電子顕微鏡の環境磁界対策、計測分野では人の脳磁界、心臓磁界計測、更には、動物生体磁気計測、更には、磁気ビーズを標識として用いるナノバイオ領域での計測などに利用することができる。

実施例２
図９（ａ）に示すように、本発明による接合部側壁磁気シールドコイル４５（４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ）を設ける構成とした場合には、接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）間の空隙部Ｇａｐに設置していた仕切シールド部材５の代わりに、磁気連結部材６０を設置し、隣り合った接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）を磁気的に連結することが極めて有効であることが分かった。

尚、例えば、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）の内面に支持体２１ｂが配置されている構造とされる場合には、磁気連結部材６０が設置される領域では、支持体２１の接合部材２１ｂは除去し、磁気連結部材６０を直接接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）の磁性体層２２Ａbの内側に当接するようにする。

本実施例は、図５（ｂ）に示すように、磁性体層２２に磁気シェイキングのためのコイル３０を巻回した際に、特に有効である。つまり、分離型磁気シールド装置１においては、円筒型の磁気シールドと異なり、その上部及び下部において互いに隣り合った両接合磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）間に形成された空隙部Ｇａｐにシェイキング磁束の断路が形成される。このために、シェイキング磁界の漏洩が増加するといった問題を有している。

磁気連結部材６０は、一方の磁気シールド側壁本体の漏洩磁界を他方の磁気シールド側壁本体に導き、シェイキング漏洩磁界を低減することができる。

磁気連結部材６０の一実施例を図９（ｂ）に示す。

磁気連結部材６０は、本実施例では、矩形状ブロックとされる支持ブロック６１の外周囲を磁性体６２で囲包した構成とされる。この磁気連結部材６０を接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）間の空隙部Ｇａｐに、軸線方向に所定間隔にて設置し、固定して、両接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）を互いに磁気連結する。

本実施例では、磁性体６２としての幅３〜５ｃｍ、厚さ２０μｍの磁性体テープを、支持ブロック６１としての発泡スチロールの外周囲に、例えば、１０層程度巻き付けることにより作製した。また、各磁気連結部材６０の軸線方向の間隔は、５〜１０ｃｍとした。

尚、図５（ａ）に示すように、磁気シールド側壁の構造が、内側磁性体層２２Ａと、外側磁性体層２２Ｂとで構成される場合は、両接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）は、図１０（ａ）に示すように、それぞれ、支持体２２の接合部材２１ｂは除去され、内側磁性体層２２Ａは、内側磁性体層同士を、そして、外側磁性体層２２Ｂは、外側磁性体層同士を磁気連結する。この場合には、図１０（ｂ）に示す構成の磁気連結部材が使用される。

つまり、磁性体テープ６２（６２ａ、６２ｂ）は、支持ブロック６１に２列にて巻き付けられ、本実施例では、磁性体層６は、内側磁性体層２２Ａを連結し、磁性体層は、外側磁性体層２２Ｂ同士を磁気連結する。

その他の実施例
上記実施例１では、分離型磁気シールド装置１は、その全体構造の長手方向が水平となるように配置されており、磁気シールド側壁本体２は、長手方向に延在した第１磁気シールド側壁本体２Ａと第２磁気シールド側壁本体２Ｂを有する２分割体にて構成されるものとして説明した。

しかしながら、本発明の分離型磁気シールド装置１は、例えば、装置が大型化した場合、或いは、側部に開口部が形成されることが望まれる場合などには、例えば、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、４個、６個又は８個、更には、それ以上の個数の磁気シールド側壁本体２にて構成することも可能である。

つまり、本発明の分離型磁気シールド装置１は、長手方向に延在する磁気シールド側壁本体を複数有し、複数の磁気シールド側壁本体は、互いに組み合わされて内部に水平方向に延びる長手軸線の回りに略円筒状の空間を形成し、少なくともいずれか一つの磁気シールド側壁本体は、残りの磁気シールド側壁本体に対して移動して離間可能に構成することができる。

図１１（ａ）に示す分離型磁気シールド装置１においては、４個の磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）を有し、４個の磁気シールド側壁本体２は、互いに組み合わされて内部に水平方向に延びる長手軸線の回りに略円筒状の空間Ｓを形成している。

また、図１１（ｂ）に示す分離型磁気シールド装置１においては、６個の磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ）を有し、６個の磁気シールド側壁本体２は、互いに組み合わされて内部に水平方向に延びる長手軸線の回りに略円筒状の空間Ｓを形成している。

更に、図１１（ｃ）に示す分離型磁気シールド装置１においては、８個の磁気シールド側壁本体２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ）を有し、８個の磁気シールド側壁本体２は、互いに組み合わされて内部に水平方向に延びる長手軸線の回りに略円筒状の空間Ｓを形成している。

これらの実施例においても、各磁気シールド側壁本体２は、実施例１で説明した磁気シールド側壁本体２と同様の構成とされ、それぞれ、互いに組み合わされて内部に円筒状空間Ｓを形成する磁性体を備えた磁気シールド外側壁３と、磁気シールド外側壁３の長手方向両端縁部から円筒状空間Ｓに対して半径方向外方へと突出した磁性体を備えた接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ｂ）と、を備えている。

更に、本実施例においても、実施例１と同様に、磁気シールド側壁本体２の磁気シールド外側壁３には、図１１（ａ）の実施例では、円筒状空間Ｓの長手軸線方向に沿って延在する導体１０（１０ａ〜１０ｄ）を設け、図１１（ｂ）の実施例では、円筒状空間Ｓの長手軸線方向に沿って延在する導体１０（１０ａ〜１０ｆ）を設け、図１１（ｃ）の実施例では、円筒状空間Ｓの長手軸線方向に沿って延在する導体１０（１０ａ〜１０ｈ）を設け、これらの導体には所定の方向に電流を流し、一側の磁気シールド側壁本体から他側の磁気シールド側壁本体へと水平方向に到来する外乱磁束を、導体の回りに発生する磁界により、上方向又は下方向へと偏向し、円筒状空間Ｓへの磁束の流れ込みを阻止する。

一例を挙げれば、図１１（ａ）の実施例では、導体１０ａ、１０ｃには、図面上手前側から奥側へと、また、導体１０ｂ、１０ｄには、奥側から手前側へと電流を流す。図１０（ｂ）の実施例では、導体１０ａ、１０ｄには、図面上手前側から奥側へと、また、導体１０ｃ、１０ｆには、奥側から手前側へと電流を流す。また、導体１０ｂ、１０ｅには、外乱磁界の方向により、適宜決定することができる。外乱磁界が完全に水平である場合には、電流の流れを停止することも可能である。

図１１（ｃ）の実施例では、導体１０ａ、１０ｂ、１０ｅ、１０ｆには、図面上手前側から奥側へと、また、導体１０ｃ、１０ｄ、１０ｇ、１０ｈには、奥側から手前側へと電流を流す。

上記電流の方向は、一例であり、装置の設置環境により適宜変更することができる。

また、上記各実施例にて、隣り合った磁気シールド側壁本体２の対向した両接合部磁気シールド側壁４（４ａ、４ａ；４ｂ、４ｂ）には、実施例１の場合と同様に、接合部側壁磁気シールドコイル４５を配置する。また、複数の、磁性体を備えた仕切磁気シールド部材５を配置することもできる。

磁気シールド外側壁３、接合部磁気シールド側壁４、及び、仕切磁気シールド部材５は、実施例１の場合と同様に、支持体に磁性体を設けることにより形成される。

又、本実施例においても、実施例１と同様に、各磁気シールド側壁本体２の構造を図５（ａ）に示す構造とすることもでき、又、各磁気シールド側壁本体２に対しては、図５（ｂ）に示すように、長手方向にトロイダル状にコイルを巻回し、磁気シェイキング電流を流すことも可能である。

上記実施例１、２及びその他の実施例では、磁気シールド側壁本体２、即ち、磁気シールド外側壁３は、湾曲した形状として説明したが、場合によっては、直線状（即ち、平板状）とすることもできる。

１ 分離型磁気シールド装置
２（２Ａ〜２Ｈ） 磁気シールド側壁本体
３ 磁気シールド外側壁
４（４ａ、４ｂ） 接合部磁気シールド側壁
５ 仕切磁気シールド部材
６ フランジ部材
８、８ａ 装着開口
１０（１０ａ〜１０ｈ） 導体（コイル）
２１ 支持体
２１ａ 湾曲部材
２１ｂ 接合部材
２２ 磁性体（磁性体層）
４５（４５ａ〜４５ｄ） 導体（コイル）
６０ 磁気連結部材
２００ 心磁計
２０１ ベッド
３００ 磁界センサ

Claims (25)

1. 長手方向に延在する磁気シールド側壁本体を複数有し、前記複数の磁気シールド側壁本体は、互いに組み合わされて内部に水平方向に延びる長手軸線の回りに略円筒状の空間を形成し、少なくともいずれか一つの前記磁気シールド側壁本体は、残りの前記磁気シールド側壁本体に対して移動して離間可能とされる分離型磁気シールド装置であって、
   前記複数の磁気シールド側壁本体は、それぞれ、互いに組み合わされて内部に前記円筒状空間を形成する磁性体を備えた磁気シールド外側壁と、前記磁気シールド外側壁の長手方向両端縁部から前記円筒状空間に対して半径方向外方へと突出した磁性体を備えた接合部磁気シールド側壁と、を備え、
   前記磁気シールド側壁本体の前記磁気シールド外側壁には、前記円筒状空間の前記長手軸線方向に沿って延在する導体を設け、電流を流し、
   一側の前記磁気シールド側壁本体から他側の前記磁気シールド側壁本体へと水平方向に到来する外乱磁束を、前記導体の回りに発生する磁界により、上方向又は下方向へと偏向し、前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止する分離型磁気シールド装置において、
   隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向配置された前記接合部磁気シールド側壁の内側面に軸線方向に沿って導体を設置し、各導体を連結してコイルを形成して、電流を流し、隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向配置された前記接合部磁気シールド側壁間に形成された空隙部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする分離型磁気シールド装置。
2. 隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向した両前記接合部磁気シールド側壁の間に複数の、磁性体を備えた仕切磁気シールド部材を配置することを特徴とする請求項１の分離型磁気シールド装置。
3. 前記仕切磁気シールド部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成されることを特徴とする請求項２の分離型磁気シールド装置。
4. 隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向した両前記接合部磁気シールド側壁の間に、両前記接合部磁気シールド側壁を磁気的に連結する磁気連結部材を、前記接合部磁気シールドの軸線方向に沿って所定間隔にて複数個配置することを特徴とする請求項１の分離型磁気シールド装置。
5. 前記磁気連結部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成されることを特徴とする請求項４の分離型磁気シールド装置。
6. 前記磁気シールド外側壁及び前記接合部磁気シールド側壁は、支持体に磁性体を設けることにより形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。
7. 各前記磁気シールド側壁本体に対して、前記長手方向にトロイダル状にコイルを巻回し、磁気シェイキング電流を流すことを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。
8. 各前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部に、磁気シールドフランジ部材を設け、前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。
9. 前記磁気シールドフランジ部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成されることを特徴とする請求項８の分離型磁気シールド装置。
10. 前記磁気シールドフランジ部材にコイルを設置して電流を流し、前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする請求項８又は９の分離型磁気シールド装置。
11. 各前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部にコイルを設置して電流を流し、前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。
12. 前記円筒状空間は、２個、４個、６個、又は、８個の前記磁気シールド側壁本体にて囲包されることによって形成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。
13. 前記円筒状空間を囲包する各前記磁気シールド側壁本体は、同じ寸法、形状とされることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。
14. 第１磁気シールド側壁本体と第２磁気シールド側壁本体を有し、前記第１磁気シールド側壁本体と第２磁気シールド側壁本体は、対向配置された状態にて内部に水平方向に延びる長手軸線の回りに略円筒状の空間を形成し、少なくともいずれかの前記磁気シールド側壁本体は、他方の磁気シールド側壁本体に対して移動して離間可能とされる分離型磁気シールド装置であって、
    前記第１及び第２磁気シールド側壁本体は、それぞれ、対向配置された状態にて内部に前記円筒状空間を形成する磁性体を備えた湾曲磁気シールド外側壁と、前記湾曲磁気シールド外側壁の上下端縁部から垂直方向に突出し、対向配置された状態にて互いに離間して対面する磁性体を備えた接合部磁気シールド側壁と、を備え、
    前記第１磁気シールド側壁本体の前記湾曲磁気シールド外側壁には、前記長手軸線方向に沿って延在する第１及び第２導体を設け、電流を流し、
    前記第２磁気シールド側壁本体の前記湾曲磁気シールド外側壁には、前記長手軸線方向に沿って延在する第１及び第２導体を設け、電流を流し、
    前記一側の磁気シールド側壁本体から前記他側の磁気シールド側壁本体へと水平方向に到来する外乱磁束を、前記第１及び第２導体の回りに発生する磁界により、上下方向へと偏向し、前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止する分離型磁気シールド装置において、
    前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の対向配置された前記接合部磁気シールド側壁の内側面に軸線方向に沿って導体を設置し、各導体を連結してコイルを形成して、電流を流し、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の対向配置された前記接合部磁気シールド側壁間に形成された空隙部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする分離型磁気シールド装置。
15. 前記第１磁気シールド側壁本体と第２磁気シールド側壁本体は、前記円筒状空間の前記長手軸線を通る垂直平面に対して左右対称形状とされることを特徴とする請求項１４の分離型磁気シールド装置。
16. 前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の対向した両前記接合部磁気シールド側壁の間に複数の、磁性体を備えた仕切磁気シールド部材を配置することを特徴とする請求項１４又は１５の分離型磁気シールド装置。
17. 前記仕切磁気シールド部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成されることを特徴とする請求項１６の分離型磁気シールド装置。
18. 隣り合った前記磁気シールド側壁本体の対向した両前記接合部磁気シールド側壁の間に、両前記接合部磁気シールド側壁を磁気的に連結する磁気連結部材を、前記接合部磁気シールドの軸線方向に沿って所定間隔にて複数個配置することを特徴とする請求項１４の分離型磁気シールド装置。
19. 前記磁気連結部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成されることを特徴とする請求項１８の分離型磁気シールド装置。
20. 前記湾曲磁気シールド外側壁及び前記接合部磁気シールド側壁は、支持体に磁性体を設けることにより形成されることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。
21. 前記第１及び第２磁気シールド側壁本体に対して、前記軸線方向にトロイダル状にコイルを巻回し、磁気シェイキング電流を流すことを特徴とする請求項１４〜２０のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。
22. 前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の軸線方向両端開口部に、磁気シールドフランジ部材を設け、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の軸線方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする請求項１４〜２１のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。
23. 前記磁気シールドフランジ部材は、支持体に磁性体を設けることにより形成されることを特徴とする請求項２２の分離型磁気シールド装置。
24. 前記磁気シールドフランジ部材にコイルを設置して電流を流し、前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の軸線方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする請求項２２又は２３の分離型磁気シールド装置。
25. 前記第１及び第２磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部にコイルを設置して電流を流し、前記磁気シールド側壁本体の長手方向両端開口部から前記円筒状空間への磁束の流れ込みを阻止することを特徴とする請求項１４〜２１のいずれかの項に記載の分離型磁気シールド装置。

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