JPH03280595A - 磁気遮へい方法 - 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】 ■肌の貝酌 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気遮へい方法及び磁気遮へいユニット板に関
し、詳しくは磁場中に配置された物体または空間を磁気
遮へいする方法と、その方法を実施するための磁気遮へ
いユニット板に関する。

［従来の技術］ 近来、超電導技術の発達によって大電流による超強磁場
の利用が盛んになりつつあり、これを用いたものとして
医療用磁気共鳴画像化装置（ＭＲ）、超伝導磁気浮上列
車、超電導船等が知られている。この超強磁場の利用に
伴い、人体およびそれを取り巻く環境に対して十分な保
護をするために、種々の磁気遮へい方法が知られている
。例え（戴■磁性体を磁場内に配置して磁気遮へいする
方：／五　■超電導体のマイスナー効果を利用して磁気
遮へいする方〉五■電流により逆磁場を発生させて磁場
を打ち消す方法等がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような磁気遮へい方法において１
表以下の問題が生じていた。

■の方法において（よ磁性体によって磁気遮へいを行な
うため、遮へい物自身の重量が過大となってしまう。ま
た、強磁場中では磁気飽和を起こしてしまうことがある
。

■の方法において１よ超電導体が極低温動作であるため
、極低温保存容器を用いなければならず、広い面積に亘
っての磁気遮へいに適用することは困難である。

■の方法において（上　部分的には有効であるが、全体
に亘っての磁気遮へいは均一に行なわれない。

本発明の磁気遮へい方法及び磁気遮へいユニット板は上
記課題を解決し、簡易な構成で磁気遮へいの対象となる
領域内における磁場の強さを均一に減少させることを目
的とする。

■川の構成 ［課題を解決するための手段］ 本発明の磁気遮へい方法（友 磁気遮へいの対象となる領域の境界面の全部あるいは一
部を、ループコイルを複数並設して覆い、上記各ループ
コイルに流す電流を個々に制御して、上記各ループコイ
ルにより形成されるループ平面を貫く磁場の強さを減少
させ、上記領域内の磁場の強さを減少させることを要旨
とする。

また、本発明の磁気遮へいユニット板１．ｔ。

板状の非磁性体であるパネル内あるいは該パネル表面に
、該パネルの外周近傍で該外周に沿って巻かれたループ
コイルを備えたことを要旨とする。

［作用］ 上記構成を有する本発明の磁気遮へい方法は磁気遮へい
の対象となる領域の境界面を、複数のループコイルを並
設して覆い、そのループコイルに流す電流を個々に制御
して、各ループ平面を貫く磁場の強さを減少させる。即
ち、磁気遮へいの対象となる領域に生じている磁場を打
ち消すよう１ミ各ループコイルに電流を流して打ち消し
用磁場を発生させ、領域内の磁場の強さを減少させる。

この場合、各ループコイルのループ平面を貫く磁場の強
さに対応させて、各ループコイルに流す電流値を個々に
制御しているため、対象となる領域全体に亘る磁場の強
さは、−様に減少する。

一方、本発明の磁気遮へいユニット板（友非磁性体のパ
ネルに、そのパネルの外周近傍で外周に沿って巻かれた
ループコイルが備えられており、このループコイルに直
流電流を流すと、パネル面に垂直に磁場が発生する。従
って、磁気遮へいユニット板を磁気遮へいの対象となる
領域の境界面に設置し、領域内に生じている磁場を打ち
消すように電流を流せ１戯領域内の磁場の強さは減少す
る。また、複数の磁気遮へいユニット板を連接すれ１ｆ
Ｓ　対象となる領域を簡単に覆うことができ、上述した
磁気遮へい方法により領域全体に亘る磁場の強さを一様
に減少できる。

［実施例］ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするた
めに、以下本発明の磁気遮へい方法及び磁気遮へいユニ
ット板の好適な実施例について説明する。

第１図１よ　一実施例としての磁気遮へい方法を実施す
るために用いられる磁気遮へい装置を表し、第２図（よ
磁気遮へい装置を構成する磁気遮へいユニットを表す概
略斜視図である。

第２図に示すよう１：、磁気遮へいユニット３（表磁気
遮へいユニット板５と電流可変型直流電源（以下、単に
直流電源と呼ぶ）７とからなる。磁気遮へいユニット板
５（よ非磁性体である樹脂製の正方形のパネル９内にル
ープコイル１１を埋設した薄い平板である。パネル９の
一辺（よ本実施例では５０ａｎであるが、用途に応じて
任意の長さで形成してもよい。ループコイル１１は、パ
ネル９の外周に沿って平たく巻かれている。第２図（よ
磁気遮へいの原理を説明するため１：、ループコイル１
１は２周しか巻かれていないが、実際に１表発生させる
磁場の強さおよび流す電流に応じて巻き数は設定される
。ループコイル］］の両端（よパネル９面のコーナーに
設けられたターミナル］３ａ、１３ｂおよびリード線１
５を介して直流電源７に接続される。直流電源７（、ｔ
、ループコイル］］に直流電流を流す電源であり、その
電流値はボリューム７ａの操作により所定範囲内で調節
可能となっている。

この磁気遮へいユニット３を複数用いて、第１図に示す
ように、磁気遮へい装置１は構成される。

磁気遮へい装置１（、ｔ、磁気遮へいしたい領域（空間
あるいは物体）の全部あるいは一部を、複数の電磁遮へ
いユニット板５を連結部材（図示略）により連結して取
り囲む。本実施例で１友磁気遮へいしたい空間（以下、
特定空間Ｓと呼ぶ）を４角筒状に取り囲む。そして、各
磁気遮へいユニット３毎に備えられる直流電源７を、電
源ボックス１７内に収納する。

この特定空間Ｓｋ＆　第１図の矢印Ａ方向に磁力線が貫
く磁場内にある。この磁力線分布を第３図（第１図を左
手前方向から見た図）に示す。磁力線Ｂの単位面積当た
りの本数が磁場の強さを表している。

特定空間Ｓを磁気遮へいする場合に１よ特定空間Ｓの２
つの境界面ＰＩ、Ｐ２に配置された電磁遮へいユニット
板５のループコイル１］に、各々予め設定された値（後
述する）の電流を流す。尚、境界面Ｐ３．Ｐ４に配置さ
れたループコイル１１には電流を流さない。ここで、特
定空間Ｓが磁場内にないとした場合に陳ループコイル１
１に直流電流が流れると、特定空間Ｓおよびその周囲に
（表第４図に示すように磁力線Ｂが発生する。各ループ
コイル１１毎の電流値１表第３図に示した磁力線Ｂと逆
方向で、しかも、磁場の強さ（磁力線Ｂの密度；磁束密
度）が等しくなるように設定されている。即ち、予め、
各電磁遮へいユニット板５の配置される位置での磁場の
強さを磁気センサ等により検出しておき、この磁場と逆
方向で磁束密度の等しい磁場を発生するだけの電流を流
すのである。

特定空間Ｓが磁場内にある場合、各ループコイルＩＩＩ
Ｑ　　このように設定された電流を流すと、特定空間Ｓ
内を貫いていた磁力線Ｂ（＆　ループコイル］１により
発生する磁力線Ｂにより打ち清さ托特定空間Ｓ内の磁場
の強さは減少する。即ち、第５図に示すような磁力線分
布となり、特定空間Ｓ内の磁力線数が減少（磁場の強さ
が減少）する。

この結果、特定空間Ｓ内の磁気遮へいが実現される。

以上説明した磁気遮へい装置１を用いた磁気遮へい方法
によれ１′Ｌ　　特定空間Ｓの磁気遮へいを、複数の磁
気遮へいユニット３に分担し、各ループコイル］１に流
す電流を、各磁気遮へいユニット板５の配置された位置
での磁場の強さに対応した値に個々に設定しているため
、広範囲に亘って一様に磁場の強さを減少させることが
できる。この結果、簡易な構成で特定空間Ｓの不均一な
磁場を希望する値にまで均一に減少させることができる
。

また、磁気遮へいユニット板５を用いているため、簡単
に所望の形に特定空間を覆うことができる。しかも、持
ち運びも容易であり、分解して他の特定空間の磁気遮へ
いに流用することも可能である。従って、特定空間毎に
オーダーメイドで磁気遮へい装置を製作するといった大
がかりなものにはならない。また、サイズ・形の異なる
複数種類の磁気遮へいユニット板５を用意しておけば、
−層、複雑な覆い方に対処できる。更に、ループコイル
］１の巻き数の異なる複数種類の磁気遮へいユニット板
５を用意しておけ（戯電流可変型直流電源７を用いずに
定電流電源を用いても、打ち消し用の逆磁場の強さを個
々に設定することができる。この場合に（表磁気遮へい
ユニット板５の数だけ電源を用意する必要はなく、各ル
ープコイル］１を直列接続して電流を流しても、広範囲
に亘って一様に磁場の強さを減少させることができる。

以上説明した磁気遮へい装置を用いた場合に（上予め磁
気遮へいユニット板５を配置する位置での磁場の強さを
測定しておく必要があるが、以下に示す磁気遮へいユニ
ットを用いればその必要はなくなる。

第６図は、第２実施例としての磁気遮へいユニットを表
す。磁気遮へいユニット２１（上磁気遮へいユニット板
２３と電流制御増幅器２５とからなる。磁気遮へいユニ
ット板２３は、第１実施例で示した磁気遮へいユニット
板５のパネル９の中央部に磁気センサ２７を埋設したも
のである。磁気センサ２７は、ホール素子を用いて磁気
量を電気量（ホール出力電圧）に変換するもので、磁場
の強さに比例した電圧を出力する。磁気センサ２７およ
びループコイル１］（表　それぞれケーブル２９および
リード線１５を介して電流制御増幅器２５に接続される
。

電流制御増幅器２５１よ磁気センサ２７の比丈電圧に応
じてループコイル１１に直流電流を流す電源であり、磁
気センサ２７の出力電圧をフィードバック信号に用い、
この出力電圧が最小になるようにループコイル１１の電
流を制御する。即ち磁気遮へいユニット板２３を貫く磁
場の強さが最小になるように、ループコイル］１の電流
を制御するフィードバックアンプである。

この磁気遮へいユニット２１を複数用いて、特定空間Ｓ
の磁気遮へいを行なえ（戯　第１実施例の効果に加えて
、磁場の変化に対応できるものとなる。即ち、特定空間
Ｓの磁場の強さが変動しても、それに追従して打ち消す
よう磁場を発生させることができる。また、予め磁場の
強さを測定しループコイル１１の電流調整を行なう必要
はなくなる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこう
した実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得
ることは勿論である。例え（Ｌ本発明の磁気遮へい方法
において（表磁気遮へいユニット板を用いず１ミ複数の
ループコイルを支持部材で支持して領域を取り囲み磁気
遮へいしてもよしＸ、また、本発明の磁気遮へいユニッ
ト板においては、パネル面の形状を４角形にする必要は
なく、その材質も非磁性体であれば様々なもの（例え１
戴　アルミニウム）が適用できる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明の磁気遮へい方法によれ１
ｆＳ　各ループコイルに流す電流を、ループコイル平面
を貫く磁場の強さを減少させるように個々に制御してい
るため、磁気遮へいの対象となる領域内における磁場の
強さを均一に減少することができる。また、本発明の磁
気遮へいユニット板によれば、簡易な構成で磁気遮へい
の対象となる領域を簡単に覆うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気遮へい方法を実施するために用い
られる一実施例としての磁気遮へい装置の概略斜視図、
第２図は第１実施例としての磁気遮へいユニットの概略
斜視図、第３図ないし第５図は磁力線分布を表す説明図
、第６図は第２実施例としての磁気遮へいユニットの概
略斜視図である。 １・・・磁気遮へい装置 ３．２１・・・磁気遮へいユニット ５．２３・・・磁気遮へいユニット板 ７・・・電流可変型直流電源 ９６１．パネル　　１１・・・ループコイルＳ・二・特
定空間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　磁気遮へいの対象となる領域の境界面の全部あるい
   は一部を、ループコイルを複数並設して覆い、 上記各ループコイルに流す電流を個々に制御して、上記
   各ループコイルにより形成されるループ平面を貫く磁場
   の強さを減少させ、上記領域内の磁場の強さを減少させ
   る磁気遮へい方法。 ２　板状の非磁性体であるパネル内あるいは該パネル表
   面に、該パネルの外周近傍で該外周に沿って巻かれたル
   ープコイルを備えた磁気遮へいユニット板。