JPH0752799B2 - 超電導磁気シールド体 - Google Patents

超電導磁気シールド体

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JPH0752799B2
JPH0752799B2 JP63250546A JP25054688A JPH0752799B2 JP H0752799 B2 JPH0752799 B2 JP H0752799B2 JP 63250546 A JP63250546 A JP 63250546A JP 25054688 A JP25054688 A JP 25054688A JP H0752799 B2 JPH0752799 B2 JP H0752799B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は超電導体によって磁界を遮蔽する超電導磁気シ
ールド体に関するものである。
（従来の技術） 従来、超電導を利用した磁気遮蔽材としては、磁界の強
さに応じて第１種超電導体及び第２種超電導体が用いら
れていた。第１種超電導体を用いた磁気遮蔽材は、超電
導の性質である完全反磁性（マイスナー効果）を利用す
るものであるが、その臨界磁界が低いため強い磁界を遮
蔽することは不可能である。ところが第２種超電導体を
用いた磁気遮蔽体は、上記完全反磁性及び超電導状態と
常電導状態との混合状態による反磁性を利用するもので
あり、その臨界磁界は上部臨界磁界と下部臨界磁界とに
分かれ、上部臨界磁界が極めて高いため強い磁界の遮蔽
に利用することができる。
超電導体を用いた磁気遮蔽の方法には、上記のように超
電導体の持つ性質である完全反磁性及び混合状態による
反磁性を利用するもの（超電導遮蔽）と、導体の端部を
つなぎ合せて導体による閉じられた回路を作ることによ
って、その回路内に鎖交する磁束と逆方向の磁束を発生
させる所謂鎖交磁束不変の原理を利用するもの（電磁遮
蔽）とがある。
上記第２種超電導体を用いた磁気遮蔽の応用例として
は、超電導シート或いはテープを筒状芯材の周囲に巻き
付けたもの、例えば特開昭56−40289号公報等に開示の
ものが挙げられる。この磁気シールド体は、強磁界内に
配置され芯材の内部空間を外部磁界から遮蔽するよう、
或いは芯材内部にマグネットを配置してその外部への磁
界の漏洩を防止するよう用いられたりする。
一方、米国特許第3,281,738号には超電導ソレノイドが
開示されている。この超電導ソレノイドは、超電導材の
リングを同心円状に形成した円盤と熱伝導性及び電気伝
導性の良い材料でできた円盤とを交互に重ね合せて円筒
状にしたものである。これは内部に磁束を取り入れて磁
石として用いることを意図するものであるが、内外部空
間との間に超電導材が介在することから磁気遮蔽材とし
て用いることも可能であると解される。
（発明が解決しようとする課題） ところで、上記超電導シート又はテープを筒状芯材に巻
き付けたシールド体は、超電導シート又はテープの相互
の接合を介して芯材の内外を電磁的に遮蔽せんとするも
のであるから、その接合部分の状態が磁気遮蔽効果に大
きく影響する。因みに、本シールド体に係る前記公報で
は、超電導シートを芯材に巻き付けた後抵融点金属に含
浸して超電導テープ同士を接合一体とする方法が開示さ
れているが、テープ間の間隙に含浸金属が完全にゆきわ
たらずまた含浸金属層の厚みが均一とならない為、芯材
の軸心に平行な磁界に対する遮蔽効果が弱くしかも経時
的に低下すると云う難点があった。即ち、磁界に対する
面域でみると低融点金属の欠落部分があるため、超電導
テープによる電気的閉環状態が形成されず、従って鎖交
磁束不変の原理が作用しにくく、また低融点金属の厚み
の差により電気抵抗の差が生じ、熱いところではジュー
ル発熱しこれが原因で上記電気的閉環状態が経時的に崩
れ易くなるからである。
また、超電導線材による網テープを筒状芯材に巻き付
け、ウッドメタルやハンダ等により相互に接合したもの
があるが、この場合は接合箇所が多く、接合部分に生じ
る電気抵抗により磁界遮蔽効果が経時的に低下する。
更に、上記米国特許に係る超電導ソレノイドを磁気シー
ルド体として用いる場合、上記シールド体に比べシール
ド安定性及び経時的なシールド特性の点で優れているこ
とが予想される。而して、該ソレノイドに於いては、超
電導材の円盤は金属基板の少なくとも片面にNbTiのよう
な超電導材を同心円状の多数のリング（リング幅0.02〜
0.16cm）にコーティングして成る。このリング幅を0.16
cm以下としたのは、0.16cmより大きくなると渦電流の発
生に伴いトラップされる磁界の強度が弱められるからで
あり、またリングを多数同心円状に形成したのは超電導
円盤１枚当りのトータルの磁界トラップ量を確保する為
である。一方磁気遮蔽の観点から見た場合、このように
超電導材を幅狭にすると、それだけ磁気遮蔽効果が減退
することになり、小さな遮蔽空間を得るのに大きな構造
体が必要となる。これは、上記超電導ソレノイドを磁気
遮蔽体へ応用するについての適正を欠くことを意味する
ものである。更に、超電導円盤は上記金属円盤と交互に
重ね合わされるが、超電導リング間には溝が存在する
為、金属円盤を厚くすると該金属円盤及び溝を介して磁
束が侵入し、その為金属円盤の厚みを出来るだけ小さく
せざるを得ない。これはまた、磁気遮蔽体に応用した場
合に、マグネット若しくは被磁気遮蔽体の大きさに応じ
た構造体の適正遮蔽空間の任意調整が難しいことにつな
がる。
本発明者等は、上記磁気シールド体において、接合部を
有する為に生じる経時的な磁気遮蔽効果の低下、効率的
なシールド及び効率的な遮蔽空間の形成及び加工性等の
点に着目し、鋭意研究を重ねた結果、磁気遮蔽効果が極
めて優れ、且つ安定で、経時的な遮蔽効果の低下が全く
生じず、必要最小限の材料によって遮蔽空間を大きく形
成出来る超電導磁気シールド体を完成するに至り、ここ
にこれを提案せんとするものである。本出願人は、特願
昭60−024254号、特願昭62−68499号、特願昭63−20079
5号等によって優れた磁気遮蔽機能を奏する超電導磁気
遮蔽体を提案した。本発明は、これらの超電導磁気遮蔽
体を用いて極めて有効な遮蔽空間を形成せんとするもの
である。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成する為の本発明の構成を添付の実施例図
に基づき説明する。第１図は本発明の超電導磁気シール
ド体の一部分解斜視図、第２図は第１図のII−II線拡大
断面図、第３図乃至第６図は他の実施例の第２図と同様
図、第７図及び第８図は更に他の実施例の斜視図であ
る。即ち、本発明の超電導磁気シールド体は、閉環ディ
スク状超電導磁気遮蔽材１を重層して円筒状に形成した
超電導磁気遮蔽体であって、上記遮蔽材１が厚み500μ
ｍ以下の超電導層３と、該超電導層３に密着一体とされ
た熱伝導性及び電気伝導性の良い金属層４とより成り且
つ該超電導層３の環帯幅が2mm以上とされたことを特徴
とするものである。
超電導磁気遮蔽材１は、１〜数十層の超電導層３を含む
が、該超電導層３が１層の場合はその両面に金属層４が
密着一体とされ（第２図参照）、また２層以上の場合は
少なくとも各層間に金属層４が相互密着的に介在されて
いること（第３図参照）が必要である。超電導層３と金
属層４との相互密着的積層は、スパッタ法、或いは圧延
された超電導シートの表面に金属を電着し、更にこの電
着複合体を多層化する場合は該複合体を低融点金属浴に
浸漬した後圧着するなどの方法によってなされる。
該超電導層３としては、ニオブ金属、ニオブ系化合物、
ニオブ系合金、バナジウム系化合物及びバナジウム系合
金等が採用され、具体的にはNb、Nb−Ti合金、Nb−Zr合
金、NbN、NbC、NbN・TiN（混晶体…特願昭63−200795号
で提案済み）、Nb3Sn、Nb3Al、Nb3Ga、Nb3Ge、Nb3（AlG
e）及びV3Ga等が挙げられる。その他、セラミックス系
超電導材料（例えば、Ba−Ｙ−Cu−Ｏ系化合物、La−Sr
−Cu−Ｏ系化合物、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系化合物、Tl−
Ba−Ca−Cu−Ｏ系化合物）やシェブレル超電導体（例え
ば、PbMo6S6）等も採用される。
超電導層３の厚みを500μｍ以下としたのは、金属層４
による冷却安定化を効果的ならしめるためである。ま
た、特願昭60−024254（特開昭61−183979号公報）で提
案したように、厚みと最大磁気遮蔽量との関係に於い
て、その最大磁気遮蔽量が厚みの増大と共に原点から急
激に増大し爾後緩やかな勾配をもって漸増する如き曲線
を描くものであり、且つその厚みが最大磁気遮蔽量の特
性曲線に於いて前記漸増状態に移行する変曲点に対応す
る厚み以下であるような超電導層を採用すれば、多数積
層化による磁気遮蔽効果が相乗的に増大するので、遮蔽
効率を図る上で極めて望ましい。
更に、超電導層３の環帯幅を2mm以上としたのは、磁界
内に置いた時に超電導層３の環帯上に渦電流を発生さ
せ、この渦電流の発生によって完全反磁性及び反磁性を
惹起させんとするためである。即ち、2mm未満の場合は
上記渦電流が発生しにくく、完全反磁性及び反磁性によ
る磁気遮蔽効果が低下する傾向となり、また加工性も乏
しくなる。尚、環帯幅の上限はなく、大きければ大きい
程超電導層３に流し得る遮蔽電流を大きくすることがで
きるため遮蔽効率が高くなる。
上記超電導層３が、窒化ニオブ及び窒化チタンの混晶体
（NbNx・TiN1-x…但し、0.1≦ｘ＜１）を主成分とする
ものである場合は、金属層４との間にNb−Ti合金層５を
介在させること（第４図参照）が望まれる。これは、Nb
N・TiNが金属層４と馴染みが悪く、両層３、４に馴染み
の良いNb−Ti合金層５を介在させることにより層間密着
性を強固にせんとするためである。
金属層４は超電導層３の冷却機能を奏するものであり、
上述の如く超電導層３に密着一体とされていることが肝
要で、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレススチー
ル、チタン、ニオブ及びニオブ−チタン合金等の熱伝導
性及び電気伝導性の良い金属が採用される。
超電導磁気遮蔽材１は、上述の如く超電導層３と金属層
４とが密着一体に積層されていることを必須の要件とす
るが、超電導層３を２層以上とする場合は、層間に窒化
アルミ、立方晶系窒化ホウ素、炭化珪素及び窒化珪素等
のセラミックス並びにダイヤモンド等より選ばれた熱伝
導性の良い絶縁体層６を介在させること（第５図参照）
も可能である。該絶縁体層６の導入により超電導層３間
が電気的に絶縁され、安定化効果が相乗される為、積層
化による磁気遮蔽効果が一層効率的なものとなり、上記
同様望ましく採用される。
超電導磁気遮蔽材１は上記の如く閉環ディスク状であ
り、その環帯にその厚み方向に貫く多数の小孔７…を開
設すること（第６図参照）も可能である。斯かる小孔７
…は、特願昭62−068499号及び特願昭63−200795号で開
示したように、電磁遮蔽の機能を奏するものであり、各
小孔７…の開口面積は３cm2以下で全体に対する開口率
が90％以下であることが望ましい。開口面積が３cm
2を、また開口率が90％を超えると、取扱上高磁場環境
下での応力に対して強度が不充分となり、加えて超電導
層３の面積が小さくなり強い磁界を遮蔽するのに必要な
遮蔽電流（環境磁界を打ち消すような磁界を発生するよ
うに流れる電流）の容量が得られなくなる。更に上記小
孔の開口面積が３cm2を超えると各小孔内の遮蔽磁界に
勾配が出来、各部分における完全な遮蔽が難しくなる。
一方開口面積が小さ過ぎるとスパッタリングの際に目詰
りを起し易くなる。
磁気シールド体を上記遮蔽材１とともに間隙材２を重層
して円筒状とすることもできるが、この間隙材２は、上
記超電導磁気遮蔽材１を間隔保持するためのものであ
り、アルミニウム、銅などの金属の他エポキシ樹脂等の
合成樹脂が採用される。上記遮蔽材１と間隙材２との重
層は、例えば非磁性体により製せられた外枠材によりな
され、多数の重層する場合は、遮蔽材１と間隙材２とを
交互に、或いは複数の遮蔽材１を１単位としこれと間隙
材２とを交互に重層する方法が採用される。
更に、本発明の付加態様として、外表面が超電導シート
又はフィルム81によって被装された金属製筒状体８が、
上記重層状態の超遮蔽材１及び間隙材２の中心空所に同
軸的に挿通すること（第７図参照）、或いは同金属製筒
状体８内に上記遮蔽材１及び間隙材２による重層体を嵌
挿すること（第８図参照）も可能である。上記重層構造
のみの場合は、その軸に平行な磁界に対しては非常に優
れたシールド特性を示すが、軸に対して垂直な磁界に対
しては比較的シールド効果は低く、本態様はこれを補わ
んとするものである。超電導シート又はフィルム81とし
ては上掲の超電導材料が使用可能であり、該超電導材料
と金属製筒状体８との貼着一体化及び超電導材料同士の
重ね合せ部分の接合は、低融点金属を介した圧着の他に
市販の接着剤によって行なうことが可能である。また、
幅広の超電導シート或いは超電導テープ等によって巻き
付ける場合は、その巻始め及び巻終りの端部同士を接合
することを特に要しない。これは、上記重層構造によっ
て軸方向に平行な磁界を十分に遮蔽することができるか
らである。同様の理由から、筒状体８として両端開口の
ものが使用可能である。
（作用） 本発明超電導磁気遮蔽体の作用について述べる。上記構
成の円筒状の超電導磁気シールド体をその円筒の軸線に
平行な磁界の中に配置すると、超電導層３を含む遮蔽材
１には上記軸線に平行な磁界の作用を受けて遮蔽電流が
流れ、この遮蔽電流に基づき、円筒状のシールド体の内
側空間への該磁界の通過が遮断される。このとき、遮蔽
材１内の超電導層３は完全な閉環ループであって接合部
を有さないから、経時的なシールド特性の低下は生じな
い。
亦、遮蔽材１の超電導層３に於けるマイスナー効果（完
全反磁性）及び超電導状態と常伝導状態との混合状態に
よる反磁性、即ち超電導体自体の性質によって磁界が反
発され、磁界の通過が遮断される。遮蔽材１が多層に重
層されている場合は、上記２種の遮蔽作用が組み合わさ
って該遮蔽材１によって磁界が順次遮断され、シールド
体の内部空間への磁界の透過が完全に阻止される。
上記の如く本発明のシールド体は、超電導遮蔽及び電磁
遮蔽が組み合わさったものであり、しかも磁気遮蔽の主
体たる超電導層３は熱伝導性及び電気伝導性の優れた金
属層４と密着一体とされ該金属層４の冷却作用により安
定化されているから、遮蔽材１及び／若しくは超電導層
３の層数を増やす程、また超電導層３の環帯幅を大とす
る程効率的な磁気遮蔽が可能となる。更に、遮蔽材１は
間隙材２と重層することができるから、間隙材２の厚み
や層数の適宜選択により、上記磁気遮蔽効果を任意に調
整することができ、また対象とする被磁気遮蔽体或いは
マグネットの大きさ等に応じてシールド体の内部空間の
大きさも適宜調整することができる。
遮蔽材１に厚み方向に貫く小孔７…を形成した場合、該
小孔７…の開設部で電磁遮蔽効果が発現され、また小孔
７…の開設部以外の部分では完全反磁性及び上記混合状
態による反磁性を利用した超電導遮蔽効果が発現され
る。即ち、小孔７…の開設による電磁遮蔽効果が上記に
付加され、磁気遮蔽効果が一層効率的となる。
上記重層構造体の中心空所に、外表面に超電導シート又
はフィルム81を被装した金属製筒状体８を挿通したシー
ルド体、或いは同金属製筒状体８内に上記重層構造体を
嵌挿したシールド体を、その軸に垂直な磁界を含む環境
下に置いた場合、該金属製筒状体８の表面に被装された
超電導シート又はフィルム81によってこの垂直磁界が遮
蔽される。従って、重層構造による上記磁気遮蔽効果と
が相俟って３次元的な磁気遮蔽が可能となる。
（実施例） 次に実施例について述べる。
〔１〕巻取り機構を備えたスパッタ装置により、厚み15
μｍ、長さ数ｍのアルミニウム基板上に超電導層として
のNbTi、金属層としてのCuを交互に堆積させた。この堆
積による積層構造として、NbTi層の厚みが２μｍ及び４
μｍで単層のもの（NbTi層はアルミニウム基板及びCu層
によりサンドイッチ状に挟装されている）、超電導層の
厚みが２μｍで層数が２層（アルミニウム基板上にNbTi
層、Cu層、NbTi層がこの順序で積層されている）及び３
層（アルミニウム基板上にNbTi層、Cu層、NbTi層、Cu
層、NbTi層がこの順序で積層されている）のものを準備
した。これら積層体を直径35mmに裁断加工すると共にそ
の中心部に直径10mmの孔を開設し、これを本発明の上記
超電導遮蔽材とした（実施例１〜７）。尚、アルミニウ
ム基板も本発明の上記金属層として位置付けられる。
〔II〕上記同様のスパッタ装置内で、アルミニウム基板
上にNbTi、Cuを同要領で積層し、その上に窒化アルミセ
ラミックスを反応性スパッタ法により形成した。この反
応性スパッタ法は、アルミニウムをターゲットとし、Ar
及びN2雰囲気下で行なった。更に、該窒化アルミ層の上
に上記と同要領でCu及びNbTi層を形成し、これを本発明
の別の超電導遮蔽材とした（実施例８）。
〔III〕上記同様のスパッタ法により、開口率20％（全
表面積に対して）、直径50μｍの小孔が穿設されたCu基
板上に超電導層としてのNbTi及び金属層としてのCuを交
互に堆積させた。この場合、NbTi層の厚みを４μｍとし
て５層積層し、各NbTi層間にCu層を介在させ最上層には
Cu層をなしとし、これを上記同様閉環ディスク状に加工
して超電導遮蔽材とした（実施例９）。尚、Cu基板も本
発明の上記金属層として位置付けられる。
〔IV〕超電導層としてのNbTiを圧延により所定の厚みに
作成し、該NbTiの全面に電着により金属層としてのCuを
コーティングした。この場合、NbTi層の厚みを50μｍ及
び300μｍとし、Cuが電着被覆されたこれら複合体を、
前者の場合３層、後者の場合２層夫々重ね合せ、低融点
金属浴に浸漬した後圧着して一体とした。これらを上記
同様閉環ディスク状に加工して超電導遮蔽材とした（実
施例10、11）。
〔Ｖ〕厚み0.16、0.5、１及び3mmのアルミニウム板を外
径35mm、中心開口径10mmの閉環ディスク状に加工し、こ
れらを本発明の上記間隙材とした。
〔VI〕上記のように準備された超電導遮蔽材及び間隙材
を重ね合せ、非磁性体で作成された外枠によって各重層
材が動かないよう固定し、これを磁気シールド体とし
た。
亦、実施例３、４、５若しくは７に用いた遮蔽材を外径
35mmの円板に加工し、その中心部に内径10、15、20、25
及び30mmの開口開設し、これを実験例１〜５とした。
以上のように作成した円筒形シールド体（実施例１〜1
1）を該シールド体の軸線に平行な磁界内に配置し、そ
の中空筒内に於ける磁力を測定し磁気遮蔽量（印加磁界
−測定磁界）を算出した。その結果をシールド体の具体
的重層構造と合わせて第一表に示す。
亦、実施例１〜５の試料を、その試料面に対する垂直磁
界内に晒し、その中心部に於ける最大磁気遮蔽量を上記
と同様に測定算出した。その結果を第２表に示す。
但し、第１表中の磁気遮蔽量はシールド体中心部の最大
磁気遮蔽量を示す。尚、シールド体の高さは、実施例１
〜９の場合遮蔽材の厚みを無視することが出来るので、
間隙材のトータル厚みと略等しいものとして表示してあ
る。
第１表に示す如くいずれの実施例も極めて優れた磁気遮
蔽効果を有することが理解される。また、超電導層の厚
みが大きい程磁気遮蔽量が大となること（実施例１、
２、９及び10の比較に於いて）、遮蔽材及び／若しくは
超電導層の層数が多い程磁気遮蔽量が大となること（実
施例３、４、５、６及び７の比較に於いて）、小孔を設
けた場合の磁気遮蔽効果が更に顕著となること（実施例
８）、等が理解される。
亦、第２表から遮蔽材単体についてみた場合、超電導層
の環帯幅が大きくなる程最大磁気遮蔽量が大であること
が理解される。これは、環帯幅が大きくなる程渦電流が
生起され易く、これにより完全反磁性及び反磁性が惹起
されるからであると考えられる。従って出来るだけ環帯
幅の大きな遮蔽材を多く積層すればそれだけ磁気遮蔽効
果が大となることが推測される。
次に実施例３及び４について比較する。実施例３及び実
施例４の遮蔽材の枚数は2:1（60枚:30枚）、またシール
ド体の高さは1:3（30mm:90mm）とされている。亦、第９
図及び第10図は実施例３及び４のシールド体による磁気
遮蔽特性を示し、横軸を環境磁界の強さ、縦軸を磁気遮
蔽量としている。第９図に於いて、曲線ａ′、ｂ′、
ｃ′及びｄ′は、シールド体の中心からその軸線に沿っ
て両方向に０、５、10及び15mm離れた位置における磁気
遮蔽特性を示し、このシールド体に於いては15mmの位置
がその端部である。また、第10図に於いて、曲線ａ、
ｂ、ｃ及びｄは、上記同様シールド体の中心から０、
５、30及び45mm離れた位置における磁気遮蔽特性を示
し、このシールド体に於いては45mmの位置がその端部で
ある。直線α′及びα上の各点は、印加磁界が全て遮断
されることを示し、例えば該直線α′、α上のＸ′点及
びＸ点は、環境磁界が1000ガウスであり磁気遮蔽量も10
00ガウスであることを示す。従って、第９図に於ける
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′及びＤ′、第10図に於けるＡ、Ｂ、Ｃ
及びＤは両シールド体の各位置において磁界が全く侵入
しない、即ち、完全に磁界が遮断される最大の磁界の強
さに相当する。第９図及び第10図に於いて、シールド体
の中心での磁気遮蔽量を比較すると、実施例３では約4,
500ガウス、実施例４では約1,700ガウスであり、実施例
３の方が磁気遮蔽量が大であるる。しかし、遮蔽空間に
着目した場合、例えば1600ガウスの環境磁界下では完全
遮蔽可能な空間はシールド体中心部から軸線方向に沿っ
て10mmまでの位置であり、これはシールド体の筒内部空
間の約67％を占める。一方実施例４の場合、同じ1600ガ
ウスの環境磁界を完全に遮断し得る空間はシールド体中
心部から軸線方向に沿って30mmまでの位置であり、これ
は実施例３の場合の約３倍に相当する。斯かる事実は、
環境磁界の強さ及び必要遮蔽空間の大きさに応じて遮蔽
材の枚数、間隙材の厚み及び枚数を最適に選択すること
により適正且つ効率的な磁気遮蔽がなし得ることを意味
する。
〔VII〕上記実施例７で用いた超電導遮蔽材（超電導層
の厚み２μｍ、層数２層）と同様の超電導材を幅30mmの
シート状となし、該超電導シートを外径8mm、長さ30mm
及び内径35mm、長さ30mmの２主の両端開口Cuパイプの外
周に15回重ねで巻き付け、一方は実施例７のシールド体
の中空内筒部に挿入し、他方には同シールド体を嵌挿し
た。これらシールド体を軸線に平行、垂直その他の方向
の環境磁界下に配置してその最大磁気遮蔽量を測定した
ところ、いずれも10,000ガウス以上を示した。上記実施
例１乃至10のシールド体は、軸線に平行な磁界に対して
極めて優れた磁気遮蔽効果を奏するが、軸線に垂直な方
向の磁界に対する磁気遮蔽能は若干低下する。この点、
本実施例のシールド体はあらゆる方向の磁界に対しても
優れた磁気遮蔽能を有しており、理想的なシールド体と
云うことが出来る。
尚、遮蔽材を構成する超電導層として実施例以外の前記
材料を用いて同様に実施したところほぼ同様の結果を得
た。
（発明の効果） 叙上の如く、本発明の超電導磁気シールド体に於いて
は、超電導磁気遮蔽材を構成する超電導層が完全な閉環
ループ状で接合部を有さないから、該超電導層を流れる
遮蔽電流の経時的な低下が生じず、安定した電磁遮蔽が
維持される。
亦、該超電導層に於けるマイスナー効果及び超電導状態
と常伝導状態の混合状態による反磁性によって超電導遮
蔽がなされる。しかも超電導層は熱伝導性及び電気伝導
性に優れた金属層と密着一体とされているから、その冷
却効果により安定化され、この超電導磁気遮蔽効果が極
めて安定的に発現される。
更に、この超電導層を含む遮蔽材は間隙材と共に重層す
ると、該間隙材の厚み及び層数の適宜選択により、上記
安定した磁気遮蔽効果とも相俟って、対象とする被磁気
遮蔽体及びマグネットの大きさ等に応じた効率的な遮蔽
空間の形成が任意になされる。
更に亦、請求項７に係る超電導磁気シールド体於いて
は、小孔開設による電磁遮蔽効果が上記に付加され、ま
た請求項８に係るシールド体では超電導材を被装した金
属製筒状体の効果によりあらゆる方向の磁界の遮断も可
能となる。
このように本発明の超電導磁気シールド体は磁気遮蔽の
適正を十分に備えているものであり、その価値は極めて
大である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の超電導磁気シールド体の一部分解斜視
図、第２図は第１図のII−II線拡大断面図、第３図乃至
第６図は他の実施例の第２図と同様図、第７図及び第８
図は更に他の実施例の斜視図、第９図及び第10図は本発
明シールド体の実施例に於ける磁気遮蔽特性曲線図であ
る。 （符号の説明） １……超電導磁気遮蔽材、２……間隙材、３……超電導
層、４……金属層、５……Nb−Ti合金層、６……誘電体
層、７……小孔、８……金属製筒状体、81……超電導シ
ート又はフィルム。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】閉環ディスク状超電導磁気遮蔽材を重層し
    て、円筒状に形成された超電導磁気シールド体であっ
    て、 上記遮蔽材が、厚み500μｍ以下の超電導層と該超電導
    層に密着一体とされた熱伝導性及び電気伝導性の良い金
    属層とより成り且つ該超電導層の環帯幅を2mm以上とさ
    れたことを特徴とする超電導磁気シールド体。
  2. 【請求項２】上記遮蔽材が、２層以上の上記超電導層を
    含む請求項１記載の超電導磁気シールド体。
  3. 【請求項３】上記超電導層が、厚みと最大磁気遮蔽量と
    の関係において、その最大磁気遮蔽量が厚みの増大と共
    に原点から急激に増大し爾後緩やかな勾配をもって漸増
    する如き特性曲線を描くものであって、且つ、その厚み
    が、該曲線上前記漸増状態に移行する変曲点に対応する
    厚み以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の
    超電導磁気シールド体。
  4. 【請求項４】上記超電導層が、窒化ニオブ及び窒化チタ
    ンの混晶体を主成分とするものである請求項１又は２記
    載の超電導磁気シールド体。
  5. 【請求項５】上記遮蔽材は、上記超電導層と金属層との
    間にニオブ−チタン合金層が介在されている請求項４記
    載の超電導磁気シールド体。
  6. 【請求項６】上記遮蔽材が、窒化アルミニウム、立方晶
    窒化ホウ素、炭化珪素、窒化珪素及びダイヤモンドから
    選ばれた熱伝導性の良い絶縁体層を含む請求項１又は２
    記載の超電導磁気シールド体。
  7. 【請求項７】上記遮蔽材が、厚み方向に貫く多数の小孔
    を有したものである請求項１乃至６いずれか記載の超電
    導磁気シールド体。
  8. 【請求項８】上記多重に重積する遮蔽材の間に閉環ディ
    スク状間隙材を介在させて筒状となした請求項１記載の
    超電導磁気シールド体。
  9. 【請求項９】外表面が超電導性のシート若しくはフイル
    ムによって被装された金属性筒状体が、上記重層された
    遮蔽材の中心空所に同軸的に挿通されている請求項１乃
    至８何れか記載の超電導磁気シールド体。
  10. 【請求項１０】外表面が超電導性のシート若しくはフイ
    ルムによって被装された金属性筒状体内に、上記重層さ
    れた遮蔽材が同軸的に挿通されている請求項１乃至８い
    ずれか記載の超電導磁気シールド体。
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