JPH0743668Y2 - Ｅｓｒ装置用磁界発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用産業分野 この考案は、電子スピン共鳴装置に用いられる磁界発生
装置に係り、所要空隙を介して対向配置した永久磁石の
磁極間の磁界を、高均一度を保持したまま連続的に変化
させることができる磁界発生装置に関する。

背景技術 電子スピン共鳴装置（以下ESR装置）は、所謂、考古学
や地球科学の分野で活用されている装置であり、考古学
遺物や地質鉱物、化石類の年代を測定することができる
ものである。

すなわち、ESR装置は、前記被測定物の自然放射線損傷
による不対電子を検出することができ、かかる検出値よ
り年代を測定することができる。

このESR装置の主要部分を構成する磁界発生装置は、被
測定物を配置する空隙内に、3400ガウス程度の磁界を形
成するとともに、この磁界強度を±100ガウス程度の範
囲内で、連続的に変化させる必要がある。

従来、ESR装置に使用される磁界発生装置には、磁界発
生源として電磁石、または電磁石と永久磁石を併用した
構成が知られている。

所要空隙内の磁界の連続変化は、電磁石への印加電圧を
連続的に変化させることで容易に実施可能であるが、電
磁コイルの発熱により、安定した磁界強度の調整が困難
であり、また励磁用電源の必要性から装置全体が大型で
かつ高価となる欠点を有している。

また、磁界発生源として永久磁石のみを使用し、互いの
対向距離（空隙長）を変化させることで、磁界強度を変
化させる構成や、永久磁石内に移動自在に配設された補
助永久磁石や磁性材料を螺合進退することにより永久磁
石用の空隙への磁束発生量を変化させる構成が提案（特
開昭60-239004号、特開昭60-239005号公報、実開昭51-1
13199号）されている。

しかし、対向距離を変化させる際に、互いの永久磁石の
軸心が移動する等の要因により、磁界の均一度が悪くな
る欠点があり、また後者の構成は磁束発生量を変化させ
る手段を直接永久磁石に配設するため、磁界の均一度が
悪くなり、磁界強度の均一度を保持しながら連続的に変
化させる必要があるESR装置には適用できない。

通常、かかる装置に要求される磁界の均一度は１％以下
であり、特に、精密な測定を要求される場合には、0.01
％以下の均一度が必要とされている。

考案の目的 この考案は、上記現状に鑑み提案するもので、磁界強度
の均一度が良好で、かつ高い均一度を保持しながら、磁
界強度の安定した連続変化を実現し、また、小型で安価
なESR装置用の磁界発生装置を提供することを目的とし
ている。

考案の概要 この考案は、ESR装置用の磁界発生装置として、その磁
界発生源に永久磁石を用い、該永久磁石間に形成される
空隙の寸法を変化させることなく、また、磁束発生量を
変化させる手段を直接永久磁石に配設することなく磁路
を形成する継鉄に、磁気抵抗を変化させる可動ヨークを
配設することにより、前記目的を達成したものである。

すなわち、この考案は、 空隙を介して対向配置する一対の継鉄に並列配置される
磁界発生部と、磁気抵抗可変部とを有し、 前記磁界発生部が、空隙を介して対向配置する一対の継
鉄の各々の対向面に所定の空隙を形成して配置する永久
磁石からなり、 磁気抵抗可変部が、前記一対の継鉄のうち少なくとも一
方に、該継鉄を貫通して螺合進退するボルト部材で構成
される可動ヨークからなり、 磁気抵抗可変部の可動ヨークの螺合進退により継鉄と可
動ヨークとの対向面間または可動ヨーク同士の対向面間
の距離を連続的に変化させることにより、永久磁石と継
鉄及び可動ヨークで形成される磁路の磁気抵抗を連続可
変となしたことを特徴とするESR装置用磁界発生装置で
ある。

考案の構成 この考案において、磁界発生部の永久磁石及び磁気抵抗
可変部の可動ヨークを並列配置する、空隙を介して対向
配置される一対の継鉄は方形板状等、永久磁石の形状、
磁気特性等に応じて任意に選定することができる。

磁界発生部の永久磁石には、希土類磁石、フェライト磁
石等、要求される磁界強度、装置の大きさ等に応じて、
公知の材料並びにその形状等を選定することが望まし
い。

また、一対の永久磁石の各々対向面には、必要に応じて
磁界の均一度を向上させるために、磁極片を配置しても
よい。

継鉄に前記永久磁石と並列配置し、磁路の磁気抵抗を連
続可変とするための可動ヨークは、一対の継鉄のうち少
なくとも一方に設ければよい。

また、可動ヨークによる他方の継鉄の空隙対向面との対
向距離を連続的に変化させる方法は、実施例に示す如
く、可動ヨークを継鉄を貫通して螺合進退するボルト部
材で構成し、一方の継鉄にのみ可動ヨークを配置する場
合には、実施例に示す如く、他方の継鉄に固定ヨークを
配置することにより、一層効率の良い磁界調整が可能と
なる。

図面に基づく考案の開示 第１図はこの考案の一実施例を示す縦断面図である。

一対の板状継鉄（1a）（1b）は、永久磁石（3a）（3b）
間に所要の空隙（２）を形成するため、非磁性材からな
る継鉄支持材（5a）（5b）（5c）を介在させて、対向配
置してある。

すなわち、板状継鉄（1a）（1b）の対向面にそれぞれ着
設した円板状の永久磁石（3a）（3b）は、異磁極を対向
させて配置されるとともに各対向面に磁極片（4a）（4
b）を固着し、磁極片（4a）（4b）間に所要の空隙
（２）を形成する。

一方の継鉄、ここでは上方の継鉄（1a）の下面に、可動
ヨーク（６）が前記永久磁石（3a）（3b）からなる永久
磁石部と並列に配設されている。

すなわち、可動ヨーク（６）は外周面に螺刻されたボル
ト部材からなり、継鉄（1a）の孔部に螺合している。

可動ヨーク（６）の頂部に設けたハンドル（6a）を回転
させると、可動ヨーク（６）は図中上下方向に連続的に
移動することができる。

また、他方の継鉄、図で下方の継鉄（1b）の上面には、
固定ヨーク（７）が固着されている。

すなわち、固定ヨーク（７）は、前記可動ヨーク（６）
と空隙（８）を形成して対向配置されている。

作用 詳述した第１図に示す構成により、磁界発生装置に図中
破線（イ）の磁路が形成され、ここで可動ヨーク（６）
を螺合進退させることにより、可動ヨーク（６）と固定
ヨーク（７）との対向距離、すなわち空隙（８）を連続
的に変化させることができ、磁極片（4a）（4b）によっ
て形成された空隙（２）内の磁界強度を連続的に変化さ
せることが可能となる。

すなわち、可動ヨーク（６）と固定ヨーク（７）との対
向距離を大きくすると、空隙（２）内の磁界強度は弱く
なり、逆に前記対向距離を小さくすると、空隙（２）内
の磁界強度は大きくなる。

考案の効果 以上に示すように、この考案の磁界発生装置において
は、被測定物を配置する磁極対向間の空隙の寸法を一定
にしており、また、磁束発生量を変化させる手段を直接
永久磁石に配置しないため、磁界強度の均一化が安定し
て得られる。

また、可動ヨークを移動させるという簡単な操作にて、
磁路の磁気抵抗を変化させ、所要空隙内の磁界強度を連
続的に変化させることができる。しかも可動ヨークの移
動範囲内において任意な磁界強度を選定できる。

電磁コイルを必要としないため、温度変化により磁界強
度が不安定になることもなく、励磁電源等を不要とし、
装置の小型化、低価格化をも達成できる。

さらに、要求される磁界強度の変化量が小さい場合に
は、例えば、第１図における支持材（5a、5b、5c）のう
ち少なくとも１つを、磁性材にて構成し、可動ヨーク側
の磁路に流れる磁束を小さくすることで、かかる要求を
満足することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による磁界発生装置の縦断説明図であ
る。 1a,1b……継鉄、２……空隙、3a、3b……永久磁石、4a,
4b……磁極片、5a,5b,5c……継鉄支持材、６……可動ヨ
ーク、７……固定ヨーク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空隙を介して対向配置する一対の継鉄に並
   列配置される磁界発生部と、磁気抵抗可変部とを有し、 前記磁界発生部が、空隙を介して対向配置する一対の継
   鉄の各々の対向面に所定の空隙を形成して配置する永久
   磁石からなり、 磁気抵抗可変部が、前記一対の継鉄のうち少なくとも一
   方に、該継鉄を貫通して螺合進退するボルト部材で構成
   される可動ヨークからなり、 磁気抵抗可変部の可動ヨークの螺合進退により継鉄と可
   動ヨークとの対向面間または可動ヨーク同士の対向面間
   の距離を連続的に変化させることにより、永久磁石と継
   鉄及び可動ヨークで形成される磁路の磁気抵抗を連続可
   変となしたことを特徴とするESR装置用磁界発生装置。