JPH04266093A - 電磁気シールド用材料 - Google Patents
電磁気シールド用材料Info
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- JPH04266093A JPH04266093A JP3026493A JP2649391A JPH04266093A JP H04266093 A JPH04266093 A JP H04266093A JP 3026493 A JP3026493 A JP 3026493A JP 2649391 A JP2649391 A JP 2649391A JP H04266093 A JPH04266093 A JP H04266093A
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Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気機器、電子機器等に
関連して用いられる電磁気を遮蔽するシールド容器等の
シールド材料に関する。
関連して用いられる電磁気を遮蔽するシールド容器等の
シールド材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気、電子機器の高性能化と急激な利用
拡大に伴って、これらの機器使用磁界は大きく又、高密
度になる一方、操作室や試験室または人体等を磁界から
保護したり、電子機器相互の磁気による障害を防ぐ為、
機器からでる磁界を遮蔽する能動遮蔽や、機器に侵入し
てくる磁界を遮蔽する受動遮蔽が行われ、磁気遮蔽材が
使用されている。例えば核磁気共鳴（ＮＭＲ）を用いた
イメージング装置においては、超電導磁石等による高磁
界を必要とするので、測定領域外への漏れ磁束が大きく
なる。そこで環境への漏れ磁界を少なくするため、磁気
シールドが行われる。また、ＳＱＵＩＤ等による生体磁
気研究のためには、微弱磁気環境が必要で、外部からの
磁気雑音を遮蔽するための磁気シールドが行われる。こ
のような磁気環境は、直流磁界だけではなく、実質交流
磁界シールドが重要である。
拡大に伴って、これらの機器使用磁界は大きく又、高密
度になる一方、操作室や試験室または人体等を磁界から
保護したり、電子機器相互の磁気による障害を防ぐ為、
機器からでる磁界を遮蔽する能動遮蔽や、機器に侵入し
てくる磁界を遮蔽する受動遮蔽が行われ、磁気遮蔽材が
使用されている。例えば核磁気共鳴（ＮＭＲ）を用いた
イメージング装置においては、超電導磁石等による高磁
界を必要とするので、測定領域外への漏れ磁束が大きく
なる。そこで環境への漏れ磁界を少なくするため、磁気
シールドが行われる。また、ＳＱＵＩＤ等による生体磁
気研究のためには、微弱磁気環境が必要で、外部からの
磁気雑音を遮蔽するための磁気シールドが行われる。こ
のような磁気環境は、直流磁界だけではなく、実質交流
磁界シールドが重要である。
【０００３】このような磁気妨害を回避する為には、シ
ールド材として鉄をはじめとする軟質磁性材料が用いら
れている。例えば、核磁気共鳴（ＮＭＲ）を利用した厚
板鉄板等で磁気シールドを行う。また、部屋をシールド
する場合は、小型、軽量化の要請を受けて、最近では電
磁鋼板やパーマロイ、アモルファス等の磁性薄帯も使用
されるようになって来ている。磁気シールドには、一般
に透磁率の高い材料が使用される。しかし、実際にはシ
ールドされるべき磁場の種類、強さによって、適切な材
料の選択が必要とされる。磁気シールドは一般に直流磁
界を効果的にシールドする磁性材料が使用され、電磁波
シールドには、導電性材料を用いて、渦電流により効果
的にシールドを行うとされている。しかし導電性材料に
よる電磁波シールドが有効なのは、少なくとも数十ｋＨ
ｚ 以上の交流磁界で、直流から数十ｋＨｚ での交流
磁界には、従来余り考慮されておらず、強磁性材料が直
流磁界シールドと同じ考えで使用されている。
ールド材として鉄をはじめとする軟質磁性材料が用いら
れている。例えば、核磁気共鳴（ＮＭＲ）を利用した厚
板鉄板等で磁気シールドを行う。また、部屋をシールド
する場合は、小型、軽量化の要請を受けて、最近では電
磁鋼板やパーマロイ、アモルファス等の磁性薄帯も使用
されるようになって来ている。磁気シールドには、一般
に透磁率の高い材料が使用される。しかし、実際にはシ
ールドされるべき磁場の種類、強さによって、適切な材
料の選択が必要とされる。磁気シールドは一般に直流磁
界を効果的にシールドする磁性材料が使用され、電磁波
シールドには、導電性材料を用いて、渦電流により効果
的にシールドを行うとされている。しかし導電性材料に
よる電磁波シールドが有効なのは、少なくとも数十ｋＨ
ｚ 以上の交流磁界で、直流から数十ｋＨｚ での交流
磁界には、従来余り考慮されておらず、強磁性材料が直
流磁界シールドと同じ考えで使用されている。
【０００４】アモルファス磁性材料は透磁率が高く、且
つ薄帯で手に入るため、円筒やボックスの形のシールド
体の製造がし易く、鋳造ままの状態で使用されている。 しかし、このようなシールド体を数十ｋＨｚ 以下の交
流磁界環境においてシールドを行っても、効果的にシー
ルドができないことがある。即ち、通常磁気測定される
透磁率特性とは、シールド性能が対応しない場合が出て
くる。
つ薄帯で手に入るため、円筒やボックスの形のシールド
体の製造がし易く、鋳造ままの状態で使用されている。 しかし、このようなシールド体を数十ｋＨｚ 以下の交
流磁界環境においてシールドを行っても、効果的にシー
ルドができないことがある。即ち、通常磁気測定される
透磁率特性とは、シールド性能が対応しない場合が出て
くる。
【０００５】交流磁気シールドは一般に数十ｋＨｚ 以
下で磁界強さも数百ｍＧ以下の外部磁界を遮蔽する目的
で行われる。従って、このような弱磁界でのシールドに
は磁束密度が低くても透磁率が高いパーマロイが考えら
れる。 しかし、パーマロイは歪みに対して敏感であり透磁率が
著しく低下し、また、加工後の焼鈍も特殊雰囲気で非常
に高温長時間に渡り厳密で難しく、且つ焼鈍後の変形も
考慮せねばならない。さらに、パーマロイは高価であり
、磁気シールド費用が大きくなり、シールド用材料とし
ていろいろ問題を抱えている。
下で磁界強さも数百ｍＧ以下の外部磁界を遮蔽する目的
で行われる。従って、このような弱磁界でのシールドに
は磁束密度が低くても透磁率が高いパーマロイが考えら
れる。 しかし、パーマロイは歪みに対して敏感であり透磁率が
著しく低下し、また、加工後の焼鈍も特殊雰囲気で非常
に高温長時間に渡り厳密で難しく、且つ焼鈍後の変形も
考慮せねばならない。さらに、パーマロイは高価であり
、磁気シールド費用が大きくなり、シールド用材料とし
ていろいろ問題を抱えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、交番
磁界に対して良好な遮蔽効果を示す軽量で安価な遮蔽材
料を提供することにある。
磁界に対して良好な遮蔽効果を示す軽量で安価な遮蔽材
料を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気シールド
用磁性材料としてＦｅ系アモルファス薄帯を用い、複数
枚数積層してシールド体とした後、無磁場で結晶化以下
の温度で焼鈍し、磁気シールド性とくに数ｋＨｚ 以上
の変動磁界シールド性の優れた材料を提供する。このア
モルファス薄帯シールド体は、２層以上の積層帯からな
る。 通常、２〜２５枚の積層体として用いる。通常のアモル
ファス薄帯を１層だけでシールド体となしてもシールド
性能の顕著な差は見られない。
用磁性材料としてＦｅ系アモルファス薄帯を用い、複数
枚数積層してシールド体とした後、無磁場で結晶化以下
の温度で焼鈍し、磁気シールド性とくに数ｋＨｚ 以上
の変動磁界シールド性の優れた材料を提供する。このア
モルファス薄帯シールド体は、２層以上の積層帯からな
る。 通常、２〜２５枚の積層体として用いる。通常のアモル
ファス薄帯を１層だけでシールド体となしてもシールド
性能の顕著な差は見られない。
【０００８】シールド体は円筒のように加工しても良く
、又パネルのように平面状で使用してもよい。積層体は
、ただ重ねるだけでもよいが、取り扱い易いように、部
分的又は全体に接合してもよい。ただし、接合する場合
、歪みをできるだけ少なくすることが肝要である。 又、広幅のシールド体を必要とする場合は、種々の既発
表の方法で接合してもよいし、ただ、重ね置くだけでも
よい。
、又パネルのように平面状で使用してもよい。積層体は
、ただ重ねるだけでもよいが、取り扱い易いように、部
分的又は全体に接合してもよい。ただし、接合する場合
、歪みをできるだけ少なくすることが肝要である。 又、広幅のシールド体を必要とする場合は、種々の既発
表の方法で接合してもよいし、ただ、重ね置くだけでも
よい。
【０００９】本発明のシールド材の特徴は、交流磁界を
有効に遮蔽するため、焼鈍を無磁場中で行うことで、透
磁率を向上させるため、通常行われる磁場中で焼鈍を行
わないことである。焼鈍条件は、アモルファス材が結晶
化しない条件で、通常３００℃〜４００℃の温度を選ぶ
。雰囲気は非酸化性が望ましいが、短時間焼鈍であれば
大気中でもよい。
有効に遮蔽するため、焼鈍を無磁場中で行うことで、透
磁率を向上させるため、通常行われる磁場中で焼鈍を行
わないことである。焼鈍条件は、アモルファス材が結晶
化しない条件で、通常３００℃〜４００℃の温度を選ぶ
。雰囲気は非酸化性が望ましいが、短時間焼鈍であれば
大気中でもよい。
【００１０】本発明で用いるアモルファス合金材料は、
通常Ｆｅａ−Ｘｂ−Ｍｃで表示されるＦｅ系合金である
。Ｘは３ｄ，４ｄ元素の１種又は２種以上を示し、その
含有量は０〜４０ａｔ％、Ｍはメタロイド元素で、Ｂ，
Ｓｉ，Ｃ，Ｐ，Ｇｅの少なくとも１種を示す。その含有
量は１０〜３０ａｔ％の範囲にある。残部はＦｅ及び不
可避不純物である。Ｃｏ系アモルファスを用いてもよい
が、非常に高価であり、大面積シールド部材とするには
適さない。
通常Ｆｅａ−Ｘｂ−Ｍｃで表示されるＦｅ系合金である
。Ｘは３ｄ，４ｄ元素の１種又は２種以上を示し、その
含有量は０〜４０ａｔ％、Ｍはメタロイド元素で、Ｂ，
Ｓｉ，Ｃ，Ｐ，Ｇｅの少なくとも１種を示す。その含有
量は１０〜３０ａｔ％の範囲にある。残部はＦｅ及び不
可避不純物である。Ｃｏ系アモルファスを用いてもよい
が、非常に高価であり、大面積シールド部材とするには
適さない。
【００１１】磁気シールドを行う場合、シールド材料の
選択は、透磁率の高い材料が求められる。磁気シールド
性は材料の透磁率と関係し、例えば無限円筒シールド体
の場合は、シールド性Ｓは透磁率μと板厚ｔの積を円筒
径で割った値になり、透磁率が大きくなればシールド性
Ｓも大きくなる。ここでシールド性Ｓは、シールドすべ
き磁界強さＨｅをシールドした磁界強さＨｉで割った値
である。
選択は、透磁率の高い材料が求められる。磁気シールド
性は材料の透磁率と関係し、例えば無限円筒シールド体
の場合は、シールド性Ｓは透磁率μと板厚ｔの積を円筒
径で割った値になり、透磁率が大きくなればシールド性
Ｓも大きくなる。ここでシールド性Ｓは、シールドすべ
き磁界強さＨｅをシールドした磁界強さＨｉで割った値
である。
【００１２】そこで、透磁率を向上させるため、磁界中
で焼鈍を行う。しかしこのようにして透磁率を向上させ
たシールド体では、交流磁界下のシールド性能は透磁率
の向上に対応して良くならないことを見出した。すなわ
ち、交流磁界下においては、透磁率よりも磁性体のミク
ロな磁気的構造が重要であることを明らかにし、無磁場
中焼鈍することによりシールド体のシールド性能を飛躍
的に向上させ得る方法を開発するに至った。
で焼鈍を行う。しかしこのようにして透磁率を向上させ
たシールド体では、交流磁界下のシールド性能は透磁率
の向上に対応して良くならないことを見出した。すなわ
ち、交流磁界下においては、透磁率よりも磁性体のミク
ロな磁気的構造が重要であることを明らかにし、無磁場
中焼鈍することによりシールド体のシールド性能を飛躍
的に向上させ得る方法を開発するに至った。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて、具体的に
説明する。
説明する。
【００１４】実施例１
内径６０ｍｍ長さ２００ｍｍの円筒シールド容器を２５
μｍ厚のＦｅ−Ｓｉ−Ｂアモルファス薄帯で１層３層及
び６層で構成した。円筒容器を鋳造まま（Ａ）及び１５
エルステッドの直流磁場中焼鈍（Ｂ）無磁場焼鈍（Ｃ）
を施しシールド体とした。焼鈍条件はいずれも３５０℃
３０分とした。シールド体を２０ｋＨｚ までの交流磁
界下においてシールド性能を測定した。シールド性能は
、タンジェンシャルシールド性ＳＴ（シールド円筒長さ
方向に垂直に外部交流磁界がかかる）を評価した（図１
）。図において、１：シールド体、２：磁界センサー、
３：計測器、４：外部交番磁界を示す。又、シールド体
の磁気測定をシールド磁界と平行（円周方向）で測定し
、透磁率を得た。シールド性能と透磁率の関係を表１に
示す。表１より明らかに本発明によるシールド体は、透
磁率が低いにも拘らず非常に良好なシールド性能が得ら
れている。
μｍ厚のＦｅ−Ｓｉ−Ｂアモルファス薄帯で１層３層及
び６層で構成した。円筒容器を鋳造まま（Ａ）及び１５
エルステッドの直流磁場中焼鈍（Ｂ）無磁場焼鈍（Ｃ）
を施しシールド体とした。焼鈍条件はいずれも３５０℃
３０分とした。シールド体を２０ｋＨｚ までの交流磁
界下においてシールド性能を測定した。シールド性能は
、タンジェンシャルシールド性ＳＴ（シールド円筒長さ
方向に垂直に外部交流磁界がかかる）を評価した（図１
）。図において、１：シールド体、２：磁界センサー、
３：計測器、４：外部交番磁界を示す。又、シールド体
の磁気測定をシールド磁界と平行（円周方向）で測定し
、透磁率を得た。シールド性能と透磁率の関係を表１に
示す。表１より明らかに本発明によるシールド体は、透
磁率が低いにも拘らず非常に良好なシールド性能が得ら
れている。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例２
内径６０ｍｍ長さ１５０ｍｍの円筒シールド体を本発明
に従いＦｅ−Ｓｉ−Ｂアモルファス薄帯６層で無磁場焼
鈍で製造した。一方、７８％Ｎｉパーマロイ（ＰＣ）で
板厚０．２ｍｍで同様の円筒を作り１１００℃で焼鈍を
行い、シールド体とした。実施例１と同じ測定方法でシ
ールド性能を評価した。結果を表２に示す。外部交流磁
界は３０ｍＧとし、周波数を１０，２０ｋＨｚとした。
に従いＦｅ−Ｓｉ−Ｂアモルファス薄帯６層で無磁場焼
鈍で製造した。一方、７８％Ｎｉパーマロイ（ＰＣ）で
板厚０．２ｍｍで同様の円筒を作り１１００℃で焼鈍を
行い、シールド体とした。実施例１と同じ測定方法でシ
ールド性能を評価した。結果を表２に示す。外部交流磁
界は３０ｍＧとし、周波数を１０，２０ｋＨｚとした。
【００１７】
【表２】
【００１８】本発明によるシールド体は、高透磁率材の
代表であるパーマロイ以上の磁気シールド性を示した。
代表であるパーマロイ以上の磁気シールド性を示した。
【００１９】
【発明の効果】本発明の磁気シールド材は、交流磁界環
境のもとで、シールド効果を大幅に向上できる。これに
よって、低廉化、軽量化が計られ、焼鈍を含めた加工性
、取り扱い性が大幅に向上できた。
境のもとで、シールド効果を大幅に向上できる。これに
よって、低廉化、軽量化が計られ、焼鈍を含めた加工性
、取り扱い性が大幅に向上できた。
【図１】図１はシールド性能測定の説明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 アモルファス磁性薄帯を２枚以上積層
してなる電磁気シールド用材料であって、該アモルファ
ス磁性薄帯の結晶化温度以下の温度域かつ無磁場で焼鈍
された電磁気シールド用材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3026493A JP2606972B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 電磁気シールド用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3026493A JP2606972B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 電磁気シールド用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266093A true JPH04266093A (ja) | 1992-09-22 |
| JP2606972B2 JP2606972B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=12195025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3026493A Expired - Lifetime JP2606972B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 電磁気シールド用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606972B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56141096U (ja) * | 1980-03-24 | 1981-10-24 | ||
| JPH02222767A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-05 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 紫外線照射装置 |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP3026493A patent/JP2606972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56141096U (ja) * | 1980-03-24 | 1981-10-24 | ||
| JPH02222767A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-05 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 紫外線照射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2606972B2 (ja) | 1997-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961126 |