JPS63306506A - 微小高密度磁場発生装置 - Google Patents
微小高密度磁場発生装置Info
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- JPS63306506A JPS63306506A JP62141518A JP14151887A JPS63306506A JP S63306506 A JPS63306506 A JP S63306506A JP 62141518 A JP62141518 A JP 62141518A JP 14151887 A JP14151887 A JP 14151887A JP S63306506 A JPS63306506 A JP S63306506A
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- pole pieces
- superconductor
- pole piece
- density magnetic
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims abstract description 25
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/187—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
- G11B5/23—Gap features
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、微小高密度磁場発生装置に関し、も５少し
詳しくいうと、磁場発生用のコイル、鉄環およびポール
ピースからなり、情報記録用の磁気ヘッドや核磁気共鳴
顕微鏡など−こ広く使用される微小高密度磁場発生装置
に関するものである。
詳しくいうと、磁場発生用のコイル、鉄環およびポール
ピースからなり、情報記録用の磁気ヘッドや核磁気共鳴
顕微鏡など−こ広く使用される微小高密度磁場発生装置
に関するものである。
第６図は、電磁見学の教科書に一般的に示されている従
来の磁場発生装置の原理図であり、図において、鉄環（
１）には、その一部に空隙（２）が形成され、コイル（
３）が巻回されている。空隙（２）には１対のポールピ
ース（４）が設けられている。
来の磁場発生装置の原理図であり、図において、鉄環（
１）には、その一部に空隙（２）が形成され、コイル（
３）が巻回されている。空隙（２）には１対のポールピ
ース（４）が設けられている。
第４図は、第６図のものにおけるポールピース部（４）
を円錐形にした高密度磁場発生装置を示して・いる。
を円錐形にした高密度磁場発生装置を示して・いる。
第５図（ａＪは、第４図の空隙部（２）の拡大図であり
、磁束（５）が図示のように発生する。同図（ｂＪは、
空隙部（２）における、磁束密度の空間分布を示し、中
心縦軸はポールピース（旬の中心軸（４ａ）に対応して
いる。
、磁束（５）が図示のように発生する。同図（ｂＪは、
空隙部（２）における、磁束密度の空間分布を示し、中
心縦軸はポールピース（旬の中心軸（４ａ）に対応して
いる。
以上の構成によシ、第墨図−ζ示すように、鉄環（１）
の一部に空隙（２）がつくられ、鉄環（１）は、その長
さ１．断面積Ｓ、透磁率μとし、空隙部（２］の長さδ
、相対するポールピース（４）の断面積８゜、透磁率ｌ
μ。の場合に、鉄環（１）に総巻数Ｎでコイル（６）を
巻回し、電流工を流したとき、漏洩磁束がないものとす
れば、空隙（２）内に生じる磁界の磁束Φ。
の一部に空隙（２）がつくられ、鉄環（１）は、その長
さ１．断面積Ｓ、透磁率μとし、空隙部（２］の長さδ
、相対するポールピース（４）の断面積８゜、透磁率ｌ
μ。の場合に、鉄環（１）に総巻数Ｎでコイル（６）を
巻回し、電流工を流したとき、漏洩磁束がないものとす
れば、空隙（２）内に生じる磁界の磁束Φ。
と磁束密度Ｂ。とは次式で表わされる。
上式から、空［（２）の長さδと断面積８゜を小さくす
れば、空隙部に強い磁界を作ることができる。
れば、空隙部に強い磁界を作ることができる。
そこで、纂４図に示すように、ポールピース（４）を円
錐形にし、小さな空隙長δを考えれば、この空Ｉ！Ｉ（
２）内に微小の高密度磁場を発生させることができる。
錐形にし、小さな空隙長δを考えれば、この空Ｉ！Ｉ（
２）内に微小の高密度磁場を発生させることができる。
第５図（ａ）に示すよ５に、磁束（６）はポールピース
（４）の鋭い先端部に集中するが、ポールピース（４１
の先端部以外の部分にも磁束が分布し、結果として、第
５図（ｂ）のような、ポールピース（４）の中心軸上に
磁束密度のピークをもち、軸中心から半径方向にゆるや
かに広がる磁束分布が得られる。
（４）の鋭い先端部に集中するが、ポールピース（４１
の先端部以外の部分にも磁束が分布し、結果として、第
５図（ｂ）のような、ポールピース（４）の中心軸上に
磁束密度のピークをもち、軸中心から半径方向にゆるや
かに広がる磁束分布が得られる。
なお、円錐形ポールピースではないが、同様の作用を呈
するものとして、くさび形のポールピースを備えた磁場
発生装置について、マグネチツクスに関するＩＥｇｇ報
告（ＩＥＦｉＦｉ ＴＲＡＩＪＳＡＯＴＩＯＮ８ ＯＮ
ＭＡＧＮＥＴＩＯ８） ＠ ＭＡＧ −２２巻、第５号
（１９８６，９月）８６８〜８７６ ページに記載され
ている。
するものとして、くさび形のポールピースを備えた磁場
発生装置について、マグネチツクスに関するＩＥｇｇ報
告（ＩＥＦｉＦｉ ＴＲＡＩＪＳＡＯＴＩＯＮ８ ＯＮ
ＭＡＧＮＥＴＩＯ８） ＠ ＭＡＧ −２２巻、第５号
（１９８６，９月）８６８〜８７６ ページに記載され
ている。
従来の微小高密度磁場発生装置は以上のように構成され
て−るので、ポールピース先端部以外かり らの磁束の影響によ／、相対・するポールピース先端部
の微小化だけでは高密度磁場を空間的に微小化すること
が困難であるという問題点があった。
て−るので、ポールピース先端部以外かり らの磁束の影響によ／、相対・するポールピース先端部
の微小化だけでは高密度磁場を空間的に微小化すること
が困難であるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、空間的に微小な高密度磁場な発生することが
できる微小高密度磁場発生装置を得ることを目的とする
。
たもので、空間的に微小な高密度磁場な発生することが
できる微小高密度磁場発生装置を得ることを目的とする
。
この発明に係る微小高密度磁場発生装置は、磁気回路全
部あるいはポールピース部を、−ｓにｔ小孔（ビンボー
ル）をもつ超電導体で被覆したものである。超電導体は
、その微小孔部分が相対するポールピース先端部に位置
するように設けられている。
部あるいはポールピース部を、−ｓにｔ小孔（ビンボー
ル）をもつ超電導体で被覆したものである。超電導体は
、その微小孔部分が相対するポールピース先端部に位置
するように設けられている。
この発明においては、磁気回路ある−はポールピースが
、微小孔（ピンホール）をもつ超電導体で被覆されてい
るため、超電導体による磁気シールド効果によシ、磁束
が通過できる部位は超電導体の微小孔部分に制限され、
空隙部における磁束密度の空間分布の半値幅を大幅に減
少することができる。すなわち、空間的に微小な高密度
磁場を形成することができる。
、微小孔（ピンホール）をもつ超電導体で被覆されてい
るため、超電導体による磁気シールド効果によシ、磁束
が通過できる部位は超電導体の微小孔部分に制限され、
空隙部における磁束密度の空間分布の半値幅を大幅に減
少することができる。すなわち、空間的に微小な高密度
磁場を形成することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示し、同図（ｍｌにおい
て、ポールピース（４）に超電導体（６）が被覆されて
おり、超電導体（６１に形成された微小孔（ピンホール
）はポールピース（４）の先端部に位置している。
て、ポールピース（４）に超電導体（６）が被覆されて
おり、超電導体（６１に形成された微小孔（ピンホール
）はポールピース（４）の先端部に位置している。
その他は第６図または第４図と同様の構成になっている
。
。
同図（ｂ）は、超電導体（６りでポールピース（４）を
被覆した場合の、空１ｌｌｉ（２）内における磁束密度
と中心軸との距離の関係を示す。
被覆した場合の、空１ｌｌｉ（２）内における磁束密度
と中心軸との距離の関係を示す。
以上の構成によプ、相対するポールピース（４）は。
超電導体（６）で被覆されているため、超電導体（６）
の磁気シールド効果によシボールピース（４）間の磁束
（５Ｂは超電導体（６）にあけられた微小孔（ピンホー
ル）（７）だけを通ることができる。このよう＃こ、ポ
ールピース（４）先端部以外からの磁束の影響は超電導
体（６）に形成したピンホール（７Ｊで除去されること
になり、空隙（２１内の磁束密度の空間分布は、第１図
（ｂｌに示すように、微小な領域に制限され、その分布
の半値幅を従来のものに比較して大幅に減少させること
かできる。
の磁気シールド効果によシボールピース（４）間の磁束
（５Ｂは超電導体（６）にあけられた微小孔（ピンホー
ル）（７）だけを通ることができる。このよう＃こ、ポ
ールピース（４）先端部以外からの磁束の影響は超電導
体（６）に形成したピンホール（７Ｊで除去されること
になり、空隙（２１内の磁束密度の空間分布は、第１図
（ｂｌに示すように、微小な領域に制限され、その分布
の半値幅を従来のものに比較して大幅に減少させること
かできる。
なお、上記実施例では、ポールピース（４）あるいは磁
気回路全部を微小孔（７）をもうけた超電導体（６）で
被覆した場合を示したが、他の実施例として第２図に示
すように、ポールピース（４２間の空隙（２）に、微小
孔（７）のあいた薄板状の超電導体（６）を介在しても
よく、同様の効果を奏する。
気回路全部を微小孔（７）をもうけた超電導体（６）で
被覆した場合を示したが、他の実施例として第２図に示
すように、ポールピース（４２間の空隙（２）に、微小
孔（７）のあいた薄板状の超電導体（６）を介在しても
よく、同様の効果を奏する。
また、上記実施例では、磁束の発生源としてポールピー
ス（４）と鉄環（１）からなる磁気回路を考えたが、超
電導コイルや常電導コイルだけで構成式れた鉄心のない
磁場発生装置が考えられる。とくに超電導コイルを用い
た場合、冷却用クライオスタットを共用できるメリット
が生じる。さらに、超電導体として冷却不振な高温超電
導体が利用できれば、装置が簡素化されることはいうま
でもない。
ス（４）と鉄環（１）からなる磁気回路を考えたが、超
電導コイルや常電導コイルだけで構成式れた鉄心のない
磁場発生装置が考えられる。とくに超電導コイルを用い
た場合、冷却用クライオスタットを共用できるメリット
が生じる。さらに、超電導体として冷却不振な高温超電
導体が利用できれば、装置が簡素化されることはいうま
でもない。
以上のように、この発明によれば、ポールピース関の磁
束を超電導体の微小孔を通るものに制限するようにした
ため、非常に微小な空間内に限定された高密度磁場を得
ることができる。
束を超電導体の微小孔を通るものに制限するようにした
ため、非常に微小な空間内に限定された高密度磁場を得
ることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示し、同図（ａＪ ｋ１
要部側断面図、同図（ｂ）は磁束密度の空間分布線図、
第２図は他の実施例の要部側断面図、第３図は従来の電
磁石の原理説明模式図、第４図は従来の高密度磁場発生
装置の側面図、第５図−）は第４図の一部拡大側断面図
、同図（ｂＪは磁束密度の空間分布線図である。 （１）・・鉄環、（２）・・空隙、（３１・・コイル、
（４）・・ポールピース、（６）・・超電導体、（７）
・−微小孔。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第２図 第３図 第５図
要部側断面図、同図（ｂ）は磁束密度の空間分布線図、
第２図は他の実施例の要部側断面図、第３図は従来の電
磁石の原理説明模式図、第４図は従来の高密度磁場発生
装置の側面図、第５図−）は第４図の一部拡大側断面図
、同図（ｂＪは磁束密度の空間分布線図である。 （１）・・鉄環、（２）・・空隙、（３１・・コイル、
（４）・・ポールピース、（６）・・超電導体、（７）
・−微小孔。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第２図 第３図 第５図
Claims (5)
- （１）磁場発生用のコイル、鉄環およびポールピースか
らなる磁場発生装置において、相対する前記ポールピー
スの先端部の位置に微小孔を形成した超電導体を前記ポ
ールピース間の空隙に介在させてなることを特徴とする
微小高密度磁場発生装置。 - （２）微小孔を形成した超電導体によりポールピースを
被覆してなる特許請求の範囲第１項記載の微小高密度磁
場発生装置。 - （３）ポールピースを含む磁気回路全部を超電導体で被
覆してなる特許請求の範囲第２項記載の微小高密度磁場
発生装置。 - （４）微小孔を形成した薄板でなる超電導体をポールピ
ース間の空隙に介在してなる特許請求の範囲第１項記載
の微小高密度磁場発生装置。 - （５）磁場発生用のコイルが超電導コイルである特許請
求の範囲第１項記載の微小高密度磁場発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141518A JPS63306506A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 微小高密度磁場発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141518A JPS63306506A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 微小高密度磁場発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63306506A true JPS63306506A (ja) | 1988-12-14 |
Family
ID=15293831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62141518A Pending JPS63306506A (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 微小高密度磁場発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63306506A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102791323A (zh) * | 2009-12-25 | 2012-11-21 | 株式会社Ihi | 磁体以及使用磁体的药物传递控制装置 |
| JP2017511600A (ja) * | 2014-03-13 | 2017-04-20 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 超電導磁場安定化装置 |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62141518A patent/JPS63306506A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102791323A (zh) * | 2009-12-25 | 2012-11-21 | 株式会社Ihi | 磁体以及使用磁体的药物传递控制装置 |
| JP5372178B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2013-12-18 | 株式会社Ｉｈｉ | ドラッグデリバリー制御装置 |
| US9314602B2 (en) | 2009-12-25 | 2016-04-19 | Ihi Corporation | Magnetic body and drug delivery control device using magnetic body |
| JP2017511600A (ja) * | 2014-03-13 | 2017-04-20 | フォルシュングスツェントルム・ユーリッヒ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 超電導磁場安定化装置 |
| US10497503B2 (en) | 2014-03-13 | 2019-12-03 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Superconducting magnetic field stabilizer |
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