JPH01103809A - 磁場形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、垂直磁気ヘッド等、各種用途に用いられる磁
場形成装置に関するものである。

従来の技術 従来、磁場を形成する方式として、−船釣には、永久磁
石、若しくは電磁コイルを用いる方式がよく知られてい
る。永久磁石を用いた場合には、第３図に示すように永
久磁石３１の回シにＮ極側からＳ極側に向かって磁力線
３２が形成され、各磁極の前方の磁力線３２が集中する
領域が特に磁場の強さが大きくなり、この領域の磁場を
各種用途に利用していた。また、電磁コイルを用いた場
合には、第４図に示すように電源４２よりコイル４１に
電流を流すと、コイル４１の内部および外部に磁力線４
８が形成される。そして、必要に応じてコイル４１内部
での磁場、あるいはコイル４１外部での磁場を利用して
いた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来の永久磁石や電磁コイルを用いた磁場
形成方式では、磁力線が各磁極からすぐ周囲に拡がって
しまうため、微小領域で、高磁場を得ることは非常に困
難であった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するも
のであり、微小領域で、高磁場を得ることができるよう
にした磁場形成装置を提供することを目的とするもので
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するため、磁場発生源と、こ
の磁場発生源の少なくとも一方の磁極側の周囲を囲み、
上記磁場発生源から発生する磁力線を取り出すための開
口部を有する超電導体を備えたものである。

作用 本発明は上記構成により次のような作用を有する。

すなわち、磁場発生源から発生した磁力線の拡がりを超
電導体のマイスナー効果により抑えて磁力線を中心部側
に集中させ、超電導体の開口部より高密度化された磁力
線を外部に取シ出すことができ、したがって、微小領域
で高磁場を得ることができる。

実施例 以Ｆ１本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

１ず、本発明の第１の実施例について説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における磁場形成装置を
示す概略断面図である。

第１図において、１１は磁場発生源である永久磁石、１
２は超電導体で、内部の一側に大径穴１３が形成され、
大径穴１３の前方に先細シとなるテーパー状穴１４が形
成され、テーパー状穴１４の前方の中心部に小径の磁力
線取シ出し用の開口部１５が形成されている。大穴径１
３に永久磁石１１の少なくとも一方の磁極側、例えばＮ
極側が挿入５　・・−７ されている。すなわち、Ｎ極側が超電導体１２により囲
まれている。１６は磁力線である。

上記超電導体１２として、例えば９０にの臨界温度の材
料を用いた場合、超電導状態を得るには、常温より冷却
する必要がある。また、超電導体１２として、化学式Ｍ
Ｂａ２Ｃｕ８０７−５（０＜８＜１）で示され、ＭがＹ
ＩＬａ＋ＭｄｌＰｍ１ＳＩＴｌｌＥｕ＋Ｇｄ１Ｄｙ＋Ｈ
ｏ＋Ｅｒ＋Ｔｍ、Ｙｂ＋Ｌｕ＋Ｓｃ、Ｓｒのうち少なく
とも一種類、特にＹであり、臨界温度が常温、若しくは
常温付近である材料を用いれば、上記冷却手段を必要と
しない。

次に上記第１の実施例の動作について説明する。

本発明においては、超電導体１２が持つマイスナー効果
を利用するものである。すなわち、超電導体１２が超電
導状態になることにより、外部磁場が存在すると、超電
導体１２のごく表面層にループ電流が生じ、このループ
電流が外部磁場を打ち消すような磁場を生じさせ、ロン
ドン長程度の表層以外は超電導体１２の内部に磁束が入
ら々いようになる。ここで、超電導体１２がない場合に
６　・＼−／ は、永久磁１１のＮ極から出た磁力線１６はすぐに周囲
に拡がってしまう。これに対し、本発明においては、上
記のように永久磁石１１のＮ極側の周囲を超電導体１２
で囲んでいるので、この超電導体１２により永久磁石１
２のＮ極から出た磁力線１６の拡がシを抑えることがで
きる。そして、超電導体１２のテーパー状穴１４により
、磁力線１６を中心部側に集中させ、小径の開口部１５
より高密度化された磁力線１６を外部に取シ出すことが
できる。したがって、開口部１５の外部の微小領域にお
いて、高磁場を得ることができる。

上記磁場発生源に中１０Ｍの永久磁石１１を用い、超電
導体１２の開口部１５の大きさを中１朋に形成した磁場
形成装置を用いて試験した結果、開口部１５の直前の微
小領域で、永久磁石１１のみの磁場強度の８５倍の磁場
強度を得た。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第２図は本発明の第２の実施例における磁場形成装置を
示す概略断面図である。

第２図において、２１は磁場発生源で、電磁コ７　・− イルが用いられている。その−例として、コイル２２の
両端に電源２３が接続され、コイル２２の内部に高透磁
率材、例えば、センダスト、スーパーマロイ等からなる
コア２４が挿通されている。

したがって、電源２３を投入すると、コイル２２に電流
が流れ、コア２４にコイル２２の内部の磁束を集中させ
ることができる。２５は超電導体で、内部の一側に大径
穴２６が形成され、大径穴２６の前方に先細シとなるテ
ーパー状穴２７が形成され、テーパー状穴１４の前方中
心部に小径の磁力線取り出し用の開口部２８が形成され
ている。−方、上記コア２４の先端側にも先細シと々る
テーパー状部２４ａと小径部２４ｂが形成され、少なく
ともコア２４の小径部２４ｂとテーパー状部２４ａとそ
の後側部が超電導体２５の開口部２８の後側部とテーパ
ー状穴２７と大径穴２６に挿入され、超電導体２５によ
り囲まれている。２９は磁力線である。上記超電導体２
５は上記第１の実施例の場合と同様の材料が用いられる
。

次に上記第２の実施例の動作について説明する。

超電導体２５が超電導状態で、電源２３よりコイル２２
に電流を流すと、コア２４の先端から生じる磁力線２９
を超電導体２５のマイスナー効果によって効率よく中央
に集中させ、高密度化した磁力線２９を開口部２８より
外部に取り出すことができる。この時、コア２４の先端
部を上記のようにテーパー状部２４ａと小径部２４ｂに
形成すると共に、超電導体２５の開口部２８をコア２４
の先端部に対応させてテーパー状穴２７に続いて小径に
形成することにより磁力線２９の集中がより大きくなシ
、より効率よく高密度の磁束を得ることができる。

このような構成によって、上記第１の実施例と同様、微
小領域において高磁場を得ることができだ。また、本実
施例においては、電源２３よりコイル２２に流れる電流
を変化させることにより、その量に応じて開口部２８の
直前での磁場の強さを変化させることができた。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、磁場発生源９　ベー
ジ の少なくとも一方の磁極側の周囲を超電導体で囲み、こ
の超電導体に磁場発生源から発生する磁力線を取り出す
ための閉口部を形成しているので、超電導体のマイスナ
ー効果により磁場発生源から発生する磁力線の拡がりを
抑え、磁力線を微小領域に集中させ、微小領域で高磁鴨
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における磁場形成装置を
示す概略断面図、第２図は本発明の第２の実施例におけ
る磁場形成装置を示す概略断面図、第３図は従来の永久
磁石による磁場形成方式を示す概略図、第４図は従来の
電磁コイルによる磁場形成方式を示す概略図である。 １１　・・・永久磁石（磁場発生源）、１２・・超電導
体、１５　・・・開口部、１６　・・・磁力線、２１　
・・・磁場発生源、２２・・・コイル、２３・・・電源
、２４・・・コア、２５　・・・超電導体、２８　・・
・開口部、２９　・・・磁力線。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名＠　
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　　　　　　　　　　　　　　　　　鞍盆 口 １ｉ！。 桝 細 吻 吹 瑛

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁場発生源と、この磁場発生源の少なくとも一方
   の磁極側の周囲を囲み、上記磁場発生源から発生する磁
   力線を取り出すための開口部を有する超電導体を備えて
   いることを特徴とする磁場形成装置。
2. （２）磁場発生源が永久磁石であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の磁場形成装置。
3. （３）磁場発生源が電磁コイルであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の磁場形成装置。
4. （４）電磁コイルが透磁率の高い材料よりなるコアを持
   っていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   磁場形成装置。
5. （５）コアの一部が電磁コイルより超電導体の開口部側
   に突出していることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の磁場形成装置。
6. （６）超電導体は磁場発生源を囲む側が大径穴に形成さ
   れ、この大径穴の前方に先細りとなるテーパー状穴が形
   成され、このテーパー状穴の前方の磁力線取り出し用の
   開口部が小径に形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の磁場形
   成装置。