JPH0613781A

JPH0613781A - 磁気シールドルーム

Info

Publication number: JPH0613781A
Application number: JP16766492A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Takada; 洋一高田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1994-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】低周波の磁場を高い遮蔽率でシールドし、且
つ、機械的強度も高く、材料コストを比較的低く押さえ
る。【構成】両端が開放した中空の筒体２３…２３を沢山用
意する。この筒体２３は、パーマロイなどの高透磁率の
部材で形成し、その形成後、アニーリングを施す。各筒
体２３の内径ｄ，軸方向長さｌの関係を、ｌ＞３ｄに設
定する。筒体２３…２３の端面を揃えて軸方向に並べ且
つ積み上げ、その全体を四角形の枠体２４に収め、一つ
のブロック体２１とする。枠体２４も板状のパーマロイ
で形成。このブロック体２１…２１を積み上げて、磁気
シールドルームの壁、天井などの仕切り体を構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、環境磁場の雑音を除
去するための磁気シールドルームに係り、とくに、低周
波数（数十Ｈｚ〜数ｋＨｚ）の磁場に対して有効なシー
ルド効果を発揮する磁気シールドルームに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、外部磁場の影響を遮断する磁気シ
ールドルームは種々の分野で重要になっている。例え
ば、医療分野における生体磁気計測では、生体からの微
弱な磁場を検出するために、外部磁場を確実に遮蔽した
い。また、物理計測の分野でも、磁場を高精度に測定す
るためには、外部の磁場を遮蔽する磁気シールドルーム
が必要になる。さらに、半導体のパターンエッジングに
おいて、フォトリソグラフのビームに対する磁気作用を
減らすにも、磁気シールドルームが必要になる。

【０００３】磁気シールドルームの一例を図１４に示
す。図１４に示す磁気シールドルーム１は、全体が箱形
に形成されており、その側壁の一部に、出入り口２及び
開口部３、４が設けられている。開口部３、４は、換気
用でもあり、信号ケーブル、電源ケーブルなどのケーブ
ルの引き込み用でもある。これらの出入り口２及び開口
部３、４での磁気漏れも、磁気シールドルーム全体のシ
ールド性能に及ぼす影響は大である。

【０００４】上記磁気シールドルーム１の天井や壁の部
分には、従来、電磁鋼板やけい素剛板が用いられていた
が、生体磁気計測においては低周波磁界での高いシール
ド効果が必要なので、最近では平らな木板にパーマロイ
（商品名：ニッケルを主成分とした高透磁率の合金）な
どの、磁気シールド性能を有するシートを張り付けたシ
ールド構造が用いられている。このシールド構造の断面
及び側面の構成例を、図１５（ａ）（ｂ）に示す。その
シールド構造によれば、図に示すように、下地板となる
木製パネル５の外表面にパーマロイ材６…６を並べ、木
製パネル５及びパーマロイ６…６を間柱７…７に釘また
はビス８…８で取り付けている。さらに、被せ材９…９
を釘１０…１０などで木製パネル５に張り付け、釘８…
８の取り付け部やパーマロイ材６…６の継ぎ目の隙間を
覆うようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図１５記載のシールド構造によれば、パーマロイ材６
…６が壁面や天井の形状に合せて加工されたり、曲げら
れることが多いこと、及び、パーマロイ材６…６を貫通
して取り付け用のビス８…８、１０…１０が打ち込まれ
ているため、パーマロイ材６…６が歪むことから、パー
マロイの磁気的特性（透磁率など）が劣化し、磁気遮蔽
効率が著しく低下する（例えば、パーマロイ材を曲げる
ことで透磁率は約１／１００程度になり、切断すること
で透磁率は約半分になることが知られている）という問
題がある。

【０００６】通常、一度低下した磁気遮蔽効率を良好な
値まで戻すには、焼きなまし（アニーリング）という手
法が用いられるが、上述したように、磁気シールドルー
ムに組み込んでしまった後の焼きなましは困難である。

【０００７】また、上述した図１５記載のシールド構造
ではシート状のパーマロイを張り合せて、それらの隙間
をふさいでいくことから、加工に手間が掛かり、またシ
ールドルーム全体も大形化するという問題もある。さら
に、パーマロイをシート状のまま使うので、機械的強度
も比較的低いという問題がある。

【０００８】一方、従来、高温超伝導体を使い、その反
磁性を利用したシールドも知られている。しかし、この
方法は、高温超伝導体を液体窒素で冷却しなければなら
ず、運用コストが高く、またシールドルームの大きさに
も限界があった。

【０００９】この発明は、従来の磁気シールドルームの
問題に鑑みてなされたもので、とくに、低周波の磁場を
高い遮蔽率でシールドできる一方で、且つ、組み立ても
容易で、機械的強度も確保でき、さらにコスト的にも有
利な磁気シールドルームを提供することを、目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、この発明に係る磁気シールドルームは、磁気シール
ドルームを形成する天井、壁などの仕切り体に、高透磁
率の部材で一定の厚さを有して形成され且つ上記仕切り
体がルーム内外を空間的に仕切る面に沿った方向の断面
に複数の穴が隣接状態で形成されたブロック体を用いて
構築した。

【００１１】前記ブロック体は、高透磁率の部材で形成
され、径方向よりも軸方向に長い、少なくとも軸方向の
一部が中空の複数の筒体と、この複数の筒体を端面が揃
えられた状態で束ねる、高透磁率の結束部材とで形成さ
れている。

【００１２】前記ブロック体は、そのブロック体の外周
面に、ブロック体同士を互いに嵌合させる嵌合部を備え
た。

【００１３】前記複数のブロック体は、ルーム内側とル
ーム外側の２層に積み上げられ、且つ、その内側と外側
で背中合せのブロック体は互いに前記仕切り面の方向に
位置をずらして配置されて前記仕切り体を構築すると共
に、ルーム内側とルーム外側の２層のブロック体の間
に、高周波ノイズをシールドする高周波シールド材を介
挿した。

【００１４】前記複数のブロック体は、シート状の高透
磁率の部材を張り付けたＩ字鋼又はＬ字鋼を支柱として
仕切り体を形成している。

【００１５】

【作用】磁気シールドルームの天井、壁などの仕切り体
は高透磁率であるから、その仕切り体は空気に比べて磁
気抵抗が小さい。このため、外部磁界の磁力線は、その
仕切り体の内部を伝わり、シールドルーム内部を迂回す
ることになる。この結果、シールドルーム内部には外部
磁界の影響を殆ど受けない空間が形成される。仕切り体
に複数の穴を形成することで、高透磁率の部材の量を節
約でき、ルーム内外方向に一定の厚さを持たせること
で、機械的強度を確保できる。支柱を使う場合、それら
の支柱にシート状の高透磁率の部材を張り付けること
で、遮蔽効果が一層高められ且つ機械的強度が補強され
る。

【００１６】ブロック体に嵌合部を設けることで、ブロ
ック体同士を釘などを使わずに積み上げ、壁などを構築
できる。

【００１７】さらに、ブロック体をルーム内側と外側の
２層且つその位置を仕切り方向に互いにずらすことで、
ブロック体間の磁気漏れを少なくし、遮蔽効果を高める
ことができる。さらに、それらの２層のブロック体間に
高周波シールド材を挟むことで、高周波ノイズも合せて
遮蔽される。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１〜図４を参
照して説明する。

【００１９】図１に示す磁気シールドルーム２０は、そ
の全体が箱形に形成されており、壁、天井などの仕切り
体は複数のブロック体２１…２１を用いて構築されてい
る。また、このシールドルーム２０は、シールド材を張
り付けた出入り口２２を有する。なお、床部分は従来と
同様に厚いシート状のシールド材で形成されている。

【００２０】複数のブロック体２１…２１の各々は、第
２図に示すように、両端部が共に開放された中空状（細
管状）を成す、複数の筒体２３…２３（図３参照）を軸
方向に端面を合わせて揃えた状態で重ね、その重ねた筒
体２３…２３を四角い枠体２４で囲って固設したもので
ある（一部の筒体２３…２３は、半径方向断面が半円状
になっている）。筒体２３…２３の各々は、パーマロイ
の部材を筒状（及び半円の筒状）に加工し、アニーリン
グ処理を施して、パーマロイの透磁率の特性を予め確保
している。各筒体２３の寸法は、その軸方向の長さを
ｌ，内径をｄとしたとき、ｌ＞３ｄの関係を保つことが
望ましい。枠体２４も所定厚さで、筒体２３と同一の奥
行き寸法のシート状パーマロイを箱形に曲げたもので、
その曲げ加工の後でアニーリング処理されている。

【００２１】このように形成したブロック体２１…２１
は、必要最小限のビスなどの係止具を使って繋ぎ合わさ
れ、図１に示したように、壁や天井として構築される。

【００２２】このため、ブロック体２１の部分は空気よ
りも透磁率が大きく、磁気抵抗が小さくなっている。こ
のときの磁気経路を、低周波の磁界Ｈが単一の筒体２３
に伝搬してきた場合を想定して説明すると、磁力線は図
中の点線で示したように、筒体２３の肉厚部分を主に伝
搬する。一般的に磁界は磁気抵抗の低い所を通るので、
磁気シールドルーム２０に外部から低周波の磁界が到来
すると、その磁力線の殆どはブロック体２１…２１で繋
がれた、箱形の仕切り体を経路として伝搬する。これに
より、磁気シールドルーム２０の内部には外来磁界が殆
ど到達しない空間が形成され、高遮蔽率のシールド効果
が得られる。

【００２３】また、ブロック体２１を形成する筒体２３
の断面は円形であるので、機械的強度も十分に確保され
る。さらに、筒体２３の中空穴を信号線や電源線を引き
込む穴として利用できる。なお、木板などの壁を補強用
として使い、その壁の外側又は内側に上述した構成に係
る仕切り体を巡らせるとしてもよい。

【００２４】次に、この発明の変形例を図５〜１２に基
づき説明する。

【００２５】まず、この発明のブロック体を形成する筒
体の変形例を図５、６に示す。図５に示す筒体３０は一
方の端部が有底状に塞がれた中空を有している。図６に
示す筒体３１も中空の円筒であるが、その中空部の軸方
向の途中に底が形成されている。いずれの筒体３０、３
１もパーマロイなどの高い透磁率の部材で形成されてい
る。なお、両方の端面が共に塞がれ、内部だけが軽量化
及び部材量節約のために中空化された構造であってもよ
い。

【００２６】これに伴って、上述したブロック体２１に
おいても、図３、図５及び図６に示した筒体２３、３０
及び３１を任意に組み合わせて使用することもできる。

【００２７】上記筒体の半径方向の断面形状も、必ずし
も上述した円形である必要は無く、三角形、四角形、六
角形などの多角形であってもよいし、さらには楕円形で
あってもよい。パーマロイの部材量を考えた場合、三角
形、四角形が有利であるが、いずれの形を採用するかは
希望するシールド特性やシールドルームの設置場所に応
じて変わる。これに伴うブロック体の変形例を図７〜図
９に示す。図７に示すブロック体３２は断面形状が三角
形の場合であり、図８に示すブロック体３３はそれが四
角形の場合であり、さらに図９に示すブロック体３４は
六角形で、いわゆる蜂の巣状のものである。

【００２８】なお、図２、図７〜図９のブロック体を形
成するに際し、前述したように複数の筒体と枠体とを用
意しておいてから組み立てるのでもよいが、図２、図７
〜図９に示すブロックの形に型抜きし、その後、ブロッ
ク全体をアニーリングして形成する工程をとってもよ
い。また、図７〜図９に示すブロック体の場合、板状の
パーマロイを組み合わせてブロック体を構成し、その
後、ブロック体全体をアニーリングするようにしてもよ
い。

【００２９】さらに、ブロック体の繋ぎに関する変形例
を図１０に基づき説明する。図１０には前述した実施例
で説明した２つのブロック体２１、２１の一部を夫々示
す。このブロック体２１の枠体２４の外周面には、図に
示すように、その仕切り方向に沿って、断面凹状の溝３
５ａと、この溝３５ａに嵌合可能な断面凸状の突起体３
５ｂとがレール状に並行して形成されている。これによ
り、ビスなどの係止具を使わずとも、ブロック体２１同
士を機械的且つ磁気的にしっかりと繋ぐことができ、シ
ールドルームの組み立てが用意になると共に、遮蔽率を
向上させることもできる。

【００３０】さらに、磁気シールドルームの壁、天井な
どの変形例を図１１に基づき説明する。図１１は壁の仕
切り面に直交する方向の断面を示す。図に示すように、
このシールドルーム壁は、２重の木板（例えば合板）３
７、３７の間にＲＦ（高周波）ノイズ除去用の高周波シ
ールド材３８を挟んだ積層構造し、そのルーム内側及び
外側に、例えば前述実施例記載のブロック体２１…２１
を重ねたものである。とくに、この変形例の構造では、
ブロック体２１間の漏れ磁場を少なくするため、ルーム
内側及び外側のブロック体２１…２１を仕切り面に沿っ
た縦方向及び横方向に、例えば半ブロックずつずらして
ある。これによって、低周波の磁場を高い遮蔽率でシー
ルドできるほか、高周波のノイズも合わせてシールドで
きる。

【００３１】さらに、磁気シールドルームの壁の組み立
て方を図１２、１３に示す。図１２において、符号２１
…２１は前述したブロック体であり、符号３９、３９は
Ｉ字型の非磁性鋼（例えばアルミ鋼材）である。Ｉ字鋼
３９、３９のルーム内側（後面）及び外側（前面）に
は、シート状の高透磁率部材（例えばパーマロイ材）が
張り付けられている。Ｉ字鋼３９、３９を両側又は中間
の支柱とし、それらの間にブロック体２１…２１をでき
るだけ密に並べて、壁を構築している。一方、図１３に
おいて、符号４０は、側面に例えばシート状のパーマロ
イ材を張り付けたＬ字鋼（非磁性鋼）を示す。このＬ字
鋼４０を例えば壁と壁の折れ曲がった繋ぎ部分に使って
いる。この図１２、１３記載の壁構造とすることによ
り、構築がより容易になり、且つ、一層高い遮蔽率を維
持できる。

【００３２】なお、また上記実施例及び変形例では、高
透磁率の部材としてパーマロイ材を用いたが、この部材
は例えば、スーパマロイ、ミューメタル（いずれも商品
名）であってもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る磁
気シールドルームでは、天井、壁などの仕切り体に、高
透磁率の部材で一定の厚さを有して形成され、且つ、上
記仕切り体がルーム内外を空間的に仕切る面に沿った方
向の断面に複数の穴が隣接状態で形成されたブロック体
（例えば、高透磁率の部材で形成され、径方向よりも軸
方向に長い、少なくとも軸方向の一部が中空になってい
る複数の筒体と、この複数の筒体を端面が揃えられた状
態で束ねる、高透磁率の結束部材とで形成）を用いて構
築することを要部としているので、加工による部材の特
性劣化が無く、とくに低周波の磁場を高い遮蔽率でシー
ルドできると共に、組み立ても容易で、高い機械的強度
も確保でき、さらに部材コストも比較的低く押さえるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る磁気シールドルームの一例を示
す外観図。

【図２】ブロック体の一例を示す斜視図。

【図３】（ａ），（ｂ）は筒体を示す一部切除した側面
図及び半径方向の断面図。

【図４】シールド作用を説明するための、一つの筒体に
ついてのシールド説明図。

【図５】筒体の変形例を示す一部切除した側面図。

【図６】筒体の別の変形例を示す一部切除した側面図。

【図７】ブロック体の変形例を示す斜視図。

【図８】ブロック体の別の変形例を示す正面図。

【図９】ブロック体の更に別の変形例を示す正面図。

【図１０】ブロック体に設けた嵌合部としての溝と突起
体を示す説明図。

【図１１】天井、壁などの断面構造の別の例を示す仕切
り面に直交する方向の断面図。

【図１２】壁の組み立て方の別の例を示す説明図。

【図１３】壁の組み立て方の更に別の例を示す説明図。

【図１４】従来の磁気シールドルームの例を示す外観
図。

【図１５】（ａ），（ｂ）は従来の天井、壁などの断面
及び側面の状態を示す説明図。

【符号の説明】

２０磁気シールドルーム２１ブロック体２３筒体２４枠体３０筒体３１筒体３２ブロック体３３ブロック体３４ブロック体３５ａ溝３５ｂ突起体３８高周波シールド材３９Ｉ字鋼４０Ｌ字鋼

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部磁界をシールドする磁気シールドルー
ムにおいて、この磁気シールドルームを形成する天井、
壁などの仕切り体に、高透磁率の部材で一定の厚さを有
して形成され且つ上記仕切り体がルーム内外を空間的に
仕切る面に沿った方向の断面に複数の穴が隣接状態で形
成されたブロック体を用いて構築したことを特徴とする
磁気シールドルーム。
【請求項２】前記ブロック体は、高透磁率の部材で形成
され、径方向よりも軸方向に長い、少なくとも軸方向の
一部が中空の複数の筒体と、この複数の筒体を端面が揃
えられた状態で束ねる、高透磁率の結束部材とで形成さ
れた請求項１記載の磁気シールドルーム。
【請求項３】前記ブロック体は、そのブロック体の外周
面に、ブロック体同士を互いに嵌合させる嵌合部を備え
た請求項１記載の磁気シールドルーム。
【請求項４】前記複数のブロック体は、ルーム内側とル
ーム外側の２層に積み上げられ、且つ、その内側と外側
で背中合せのブロック体は互いに仕切り方向に位置をず
らして配置されて前記仕切り体を構築すると共に、ルー
ム内側とルーム外側の２層のブロック体の間に、高周波
ノイズをシールドする高周波シールド材を介挿した請求
項１記載の磁気シールドルーム。
【請求項５】前記複数のブロック体は、シート状の高透
磁率の部材を張り付けたＩ字鋼又はＬ字鋼を支柱として
仕切り体を形成している請求項１記載の磁気シールドル
ーム。