KR100996265B1 - 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치는, 전자석 자체가 원통형으로 이루어진 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장을 측정하기 위한 것으로서, 아이언 요크의 중심의 평면상 공극에 배치되며, 상기 아이언 요크의 중심을 통과하고 상기 아이언 요크의 직경방향으로 연장되며, 상기 아이언 요크에 대해 상대회전이 가능하도록 설치된 회전 부재; 상기 회전 부재의 길이방향으로 그 회전 부재에 대해 상대 이동이 가능하도록 상기 회전 부재에 결합되며, 자기장을 측정하는 센서가 부착된 센서운반 부재; 상기 회전 부재를 회전시키는 제1구동장치; 및 상기 센서운반 부재를 상기 회전 부재 상에서 왕복이동시키는 제2구동장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치{Magnetic field profile measuring apparatus for electromagnet of the closed type cyclotron}

본 발명은 원통형의 아이언 요크로 이루어진 밀폐된 구조의 차폐형 사이클로트론에서 전자석의 공극 면적 전체의 자기장을 실시간으로 정밀하게 측정하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 교육과학기술부의 원자력연구개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제고유번호: M2070605000108M060500110, 과제명: 초전도 사이클로트론 가속기 핵심 기술 개발]

일반적으로 자기장 측정은 루프 코일과 적분기를 사용하는 방법과, 홀 프로브(일명 "홀 센서")를 사용하는 방법이 있다. 또한, 펄스 와이어를 사용하여 가속기에 사용되는 삽입장치의 자기장을 현장에서 측정하기도 한다. 그러나, 홀 센서의 감도가 커지고 아날로그 신호처리 기술이 발전함에 따라 홀 프로브와 테슬라 미터를 결합한 시스템이 자기장 측정에 많이 사용되고 있다. 측정 시스템의 규모가 작으면서 홀 센서를 사용할 경우 0.001%까지 정밀도를 얻을 수 있는 계기가 상용화되어 있다. 또한, 정밀하게 위치를 제어하기 위한 메카트로닉스 기술의 발전으로 자 기장 측정의 정밀도는 향상되고 있다. 그러나, 자기장 측정장치의 제조비용은 증가하게 된다.

일반적으로 사이클로트론용 전자석의 자기장을 측정하는 장치(이하 "자기장 측정장치"라 한다)는 자기장의 세기를 감지할 수 있는 홀 센서를 사용하여 전자석의 단면적 전체의 자기장을 측정하게 된다.

사이클로트론 전자석은 원통형으로 이루어진 아이언 요크와 코일의 결합체이다. 상기 아이언 요크의 상방에는 그 아이언 요크의 직경방향으로 이동할 수 있도록 외팔보 형상의 이동부재가 설치된다. 이러한 이동부재에는 홀 센서가 설치되어서, 상기 홀 센서가 이동하면서 아이언 요크의 직경방향의 어느 위치에 해당하는 자기장의 세기에 해당하는 신호를 감지하게 된다.

여기서, 상기 이동부재는 상기 아이언 요크를 사이에 두고 양측에 각각 배치되는 가이드레일을 따라 이동하게 된다. 그리고, 상기 외팔보 형상의 이동부재의 어느 일단부에는 모터가 설치된다. 이러한 모터는 상기 이동부재가 상기 가이드레일을 따라 이동할 수 있게 한다.

그러나, 이와 같은 구조의 자기장 측정장치는 전자석이 설치된 아이언 요크 외부에서 상기 홀 센서가 그 아이언 요크에 진입하여 자기장을 측정하게 된다. 그런데, 아이언 요크가 폐쇄형으로 구성된 차폐형 사이클로트론의 전자석의 자기장을 측정하고자 하는 경우에는 종래의 자기장 측정장치를 사용할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 아이언 요크 사이의 공극이 외부와 차단되어 있기 때문에 자기장 측정장치의 홀 센서가 전자석 사이의 공간으로 진입할 수 없는 것이다.

따라서, 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장의 세기를 측정할 수 있는 새로운 자기장 측정장치를 개발이 요구되고 있다.

또한, 자기장 측정에 사용되는 홀 프로브는 온도, 습도 등 주변 환경에 영향을 받기 때문에 가능한 신속하게 자기장을 측정할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 전자석 자체가 원통형으로 이루어진 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장의 분포를 측정할 수 있도록 구조가 개선된 자기장 측정장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정장치는, 전자석 자체가 원통형으로 이루어진 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장을 측정하기 위한 것으로서,

아이언 요크의 중심의 평면상 공극에 배치되며, 상기 아이언 요크의 중심을 통과하고 상기 아이언 요크의 직경방향으로 연장되며, 상기 아이언 요크에 대해 상대회전이 가능하도록 설치된 회전 부재;

상기 회전 부재의 길이방향으로 그 회전 부재에 대해 상대 이동이 가능하도록 상기 회전 부재에 결합되며, 자기장을 측정하는 센서가 부착된 센서운반 부재;

상기 회전 부재를 회전시키는 제1구동장치; 및

상기 센서운반 부재를 상기 회전 부재 상에서 왕복이동시키는 제2구동장치; 를 포함하는 점에 특징이 있다.

상기 회전 부재의 양단부에는 그 회전 부재의 처짐을 방지하도록 지지부재가 설치되어 있으며, 상기 지지부재는 상기 아이언 요크에 접촉되어 회전하는 제2바퀴를 포함한 것이 바람직하다.

상기 회전 부재는 상기 센서운반 부재의 이동을 안내하는 가이드 레일을 구비하며,

상기 센서운반 부재는 상기 가이드 레일에 접촉되어 회전되는 제2바퀴를 구비한 것이 바람직하다.

상기 제1구동장치는,

상기 회전 부재의 중심에 일단부가 상대 고정된 회전축;

상기 회전축에 상대 고정되며 외주면에 톱니가 형성된 디스크 부재;

상기 디스크 부재를 회전시키기 위해 상기 아이언 요크에 상대 고정된 제1모터; 및

상기 제1모터와 상기 디스크 부재를 동력적으로 연결하는 벨트를 포함한 것이 바람직하다.

상기 제2구동장치는,

제2모터; 상기 제2모터에 동력적으로 연결된 볼스크류;

상기 볼스크류를 따라 직선운동을 하는 직선운동 부재; 및

상기 센서운반 부재와 상기 직선운동 부재를 순환적으로 연결하는 와이어 부재; 를 포함하며,

상기 센서운반 부재는, 상기 직선운동 부재의 직선운동에 종속적으로 상기 회전 부재 상에서 직선운동을 하도록 된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정장치는, 아이언 요크로 둘러싸인 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장을 측정할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 아이언 요크의 공극 면적 전체 구간에서 회전하는 회전 부재에서 직선동을 하는 센서운반 부재에 자기장을 측정하는 센서가 설치됨으로써, 자기장의 분포를 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 효과를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정장치가 사이클로트론 전자석에 설치된 상태의 도면이다. 도 2는 도 1의 평면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 회전부재와 센서운반 부재를 추출하여 보여주는 도면이다. 도 4는 3에 도시된 Ⅳ-Ⅳ 선의 개략적 단면도이다. 도 5는 제1구동장치와 회전축의 동력전달 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 센서운반 부재와 순환적으로 연결된 와이어 부재와 제2구동장치와의 동력전달 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 센서운반 부재의 이동원리를 도식적으로 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치(10, 이하 "자기장 측정 장치"라 함)는 전자석 자체가 원통형으로 이루어진 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장을 측정하기 위한 것이다. 차폐형 사이클로트론은 원통형의 아이언 요크(12)와 그 아이언 요크(12)에 자력을 발생시키는 코일(13)을 포함하고 있다. 상기 아이언 요크(12)는 중앙부에 평면상의 공극(15)을 포함하고 있다. 상기 아이언 요크(12)는 복수의 다 리(14)에 의해 지면에 이격되어 지지되어 있다. 그런데 상기 공극(15)이 아이언 요크(12)의 의해 둘러쌓여 있기 때문에 상기 아이언 요크(12)의 외부로부터 상기 공극(15)에 직접적인 접근이 불가능하다.

따라서, 본 발명에 따른 자기장 측정 장치(10)는 상기 아이언 요크(12)의 공극(15)에 상기 자기장 측정 장치(10)를 미리 설치한 후에 상기 공극(15)의 자기장을 측정하고, 목적이 완료되면 사이클로트론 전자석으로부터 상기 자기장 측정장치(10)를 해체하게 된다.

상기 자기장 측정 장치(10)는 회전 부재(20)와, 센서운반 부재(30)와, 제1구동장치(50)와, 제2구동장치(60)를 포함하고 있다.

상기 회전 부재(20)는 상기 공극(15)에 배치된다. 상기 회전 부재(20)는 상기 공극(15)의 중심을 통과하고 상기 공극(15)의 직경방향으로 연장되어 있다. 상기 회전 부재(20)는 상기 아이언 요크(12)에 대해 상대회전이 가능하도록 설치되어 있다. 상기 회전 부재(20)는 후술하는 센서운반 부재(30)의 이동을 안내하는 가이드 레일(22)을 구비하고 있다. 상기 가이드 레일(22)은 상기 회전 부재(20)의 길이방향을 따라 한 쌍이 배치되어 있다. 상기 가이드 레일(22)은 오목한 가이드 홈부(23)를 구비하고 있다. 상기 가이드 레일(22)은 후술하는 센서운반 부재(30)의 직선운동을 안내하도록 하기 위해 마련된 것이다. 상기 회전 부재(20)의 양단부에는 지지부재(24)가 설치되어 있다. 상기 지지부재(24)는 상기 회전 부재(20)의 처짐을 방지하도록 하기 위해 마련된 것이다. 상기 지지부재(24)는 상부와 하부에 각각 제2바퀴(34)가 마련되어 있다. 상기 제2바퀴(34)는 상기 아이언 요크(12)에 접 촉되어 회전한다. 상기 회전 부재(20)는 자기장 내부에 설치되기 때문에 자기장에 영향을 받지 않는 아크릴 수지와 같은 플라스틱 소재를 사용하여 제작하였다.

상기 센서운반 부재(30)는 상기 회전 부재(20)의 길이방향으로 그 회전 부재(20)에 대해 상대 이동이 가능하도록 상기 회전 부재(20)에 결합되어 있다. 상기 센서운반 부재(30)는 자기장을 측정하는 센서가 부착되어 있다. 상기 센서(32)는 일반적으로 홀 센서(hall sensor)라고 불리는 것으로서 홀 프로브(hall probe)라고 칭해지기도 한다. 상기 센서(32)는 전선에 의해 외부의 제어장치(미도시)에 연결되어 있다. 상기 센서(32)는 상기 아이언 요크(12)에서 발생하는 자기장의 세기를 측정하여 상기 제어장치로 전송한다. 상기 센서(32)는 상기 센서운반 부재(30)에 2개가 서로 이격되어 배치되어 있다. 상기 센서운반 부재(30)는 제1바퀴(25)를 포함하고 있다. 상기 제1바퀴(25)는 상기 회전 부재(20)의 가이드 레일(22)에 마련된 가이드 홈부(23)에 접촉되어 회전한다. 상기 제1바퀴(25)는 상기 센서운반 부재(30)가 상기 회전 부재(20)에 대해 부드럽게 상대 이동이 가능하도록 하기 위해 마련된 것이다. 상기 센서운반 부재(30)는 자기장 내부에 설치되기 때문에 상기 회전 부재(20)와 같이 자기장에 영향을 받지 않는 아크릴 수지와 같은 플라스틱 소재를 사용하여 제작하였다.

제1구동장치(50)는 상기 회전 부재(20)를 회전시키기 위해 마련된 것이다. 상기 제 제1구동장치(50)는 회전축(40)과, 디스크 부재(42)와, 제1모터(52)와, 벨트(54)를 포함하고 있다.

상기 회전축(40)은 그 일단부가 상기 회전 부재(20)의 중심에 상대고정되어 있다. 상기 디스크 부재(42)는 상기 회전축에 상대 고정되어 있다. 상기 디스크 부재(42)는 외주면에 톱니가 형성되어 있다. 상기 회전축(40)의 타단부는 후술하는 제2구동장치(60)에 상대고정되어 있다. 상기 제1모터(52)는 상기 디스크 부재(42)를 회전시키기 위해 마련된 것이다. 상기 제1모터(52)는 상기 아이언 요크(12)에 상대 고정되어 있다. 상기 제1모터(52)의 회전량을 측정하고 제어하기 위해 인코더(미도시)가 설치되어 있으며, 상기 제1모터(52)는 상기 제어장치에 전기적으로 연결되어서 제어된다. 상기 벨트(54)는 상기 제1모터(52)와 상기 디스크 부재(42)를 동력적으로 연결하고 있다. 상기 벨트(54)에도 톱니가 마련되어 상기 디스크 부재(42)에 마련된 톱니와 맞물려 있다. 상기 제1모터(52)가 작동함에 따라 상기 벨트(54)에 의해 상기 제1모터(52)의 회전력이 상기 디스크 부재(42)에 전달된다. 상기 디스크 부재(42)가 회전함에 따라 상기 회전축(40)이 일체로 회전하고, 그 회전축(40)에 상대고정된 상기 회전 부재(20)와 상기 제2구동장치(60)가 회전하게 된다.

상기 제2구동장치(60)는 상기 센서운반 부재(30)를 상기 회전 부재(20)에 대해 직선운동이 가능하도록 하기 위해 마련된 것이다. 상기 제2구동장치(60)는 회전 프레임(62)과, 제2모터(64)와, 볼스크류(66)와, 직선운동 부재(67)와, 와이어 부재(36)를 포함하고 있다.

상기 회전 프레임(62)은 상기 회전축(40)의 타단부에 상대고정되어 있다. 따라서 상기 회전 프레임(62)는 상기 회전축(40)과 일체로 회전하게 되어 있다. 상기 제2모터(64)는 상기 회전 프레임(62)에 상대고정되어 있다. 상기 제2모터(64)에는 인코더(미도시)가 설치되어 있으며, 그 인코더는 상기 제2모터(64)의 회전량을 측정하고 그 신호를 상기 제어장치(미도시)에 전송함으로써 상기 제어장치가 상기 제2모터(64)를 정밀하게 제어할 수 있도록 한다. 상기 볼스크류(66)는 상기 회전 프레임(62)에 설치되어 있다. 상기 볼스크류(66)는 상기 제2모터(64)에 동력적으로 연결되어 있다. 상기 직선운동 부재(67)는 상기 볼스크류(66)에 동력적으로 연결되어 있다. 상기 직선운동 부재(67)는 상기 제2모터(64)가 회전함에 따라 상기 볼스크류(66)를 따라 직선운동을 하게 된다. 상기 와이어 부재(36)는 상기 센서운반 부재(30)와 상기 직선운동 부재(67)를 순환적으로 연결하는 부재이다. 즉 상기 와이어 부재(36)에 의해 상호 연결된 상기 센서운반 부재(30)와 상기 직선운동 부재(67)는 일체로 직선운동을 하게 된다. 상기 와이어 부재(36)는 상기 회전 프레임(62)이나, 상기 회전 부재(20)에 마련된 복수의 롤러(70)에 의해 팽팽하게 지지되어 있다. 따라서, 상기 센서운반 부재(30)는, 상기 직선운동 부재(67)의 직선운동에 종속적으로 상기 회전 부재(20) 상에서 직선운동을 하게 된다.

이하에서는, 상술한 바와 같은 구조를 가지는 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치(10)의 작용을 사용자가 그 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치(10)를 사용하여 전자석의 자기장을 측정하는 경우를 예로 들어 상세하게 서술하기로 한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 자기장 측정 장치(10)가 차폐형 사이클로트론에 설치되어 있는 상태로부터 서술을 시작하기로 한다.

상기 아이언 요크(12)에 자기장이 생성되도록 차폐형 사이클로트론을 가동한 다. 그 상태에서 상기 제1모터(52)를 가동한다. 상기 제1모터(52)의 출력축이 회전함에 따라 상기 벨트(54)가 그 구동력을 상기 디스크 부재(42)에 전달하여 그 디스크 부재(42)를 회전시킨다. 상기 디스크 부재(42)가 회전함에 따라 상기 회전축(40)이 회전하고, 그 회전축(40)에 상대 고정된 상기 회전 부재(20)가 상기 아이언 요크(12)에 의해 생성된 자기장 공간을 휩쓸며 지나가게 된다. 이 과정에서 상기 센서(32)는 자기장의 세기를 측정하여 상기 제어장치로 전송하게 된다. 상기 제1모터(52)는 360°회전한 후에 다시 역방향으로 회전하여 정회전과 역회전을 반복하게 된다. 이에 따라 상기 센서(32)도 동일하게 회전운동을 하면서 자기장의 세기를 연속적으로 측정하여 상기 제어장치로 전송하게 된다. 상기 제1모터(52)는 스텝모터를 사용하였으며, 상기 인코더와의 협력에 의해 상기 센서(32)가 0.04°간격으로 자기장의 세기를 측정하도록 하였다. 또한, 상기 센서(32)는 상기 전자석의 반경 방향으로 10mm의 간격으로 하나의 자기장의 측정 셀을 형성하도록 하였다. 상기 회전 부재(20)가 정회전과 역회전을 하는 과정에서 상기 센서운반 부재(30)는 상기 제2구동장치(60)에 의해 상기 회전 부재(20)의 길이방향으로 직선운동을 하게 된다. 더 구체적으로 상기 회전 부재(20)가 1회전 한 후 일정한 길이만큼 상기 회전 부재(20)의 길이방향으로 상기 센서운반 부재(30)가 이동되고 다시 상기 회전 부재(20)가 회전하면서 자기장의 세기를 측정하게 된다. 이 과정에서 상기 센서운반 부재(30)가 직선운동을 하는 과정을 상세하게 서술하면 다음과 같다.

즉, 상기 제2모터(64)가 구동된다. 상기 제2모터(64)에 동력적으로 연결된 볼스크류(66)에 위해 상기 직선운동 부재(67)가 직선운동을 하게 된다. 상기 직선 운동 부재(67)와 상기 와이어 부재(36)로 연결된 상기 센서운반 부재(30)가 상기 직선운동 부재(67)와 일체로 직선운동을 하게 된다. 즉, 상기 직선운동 부재(67)가 상기 회전 프레임(62) 상에서 직선운동을 하게 되며, 상기 와이어 부재(36)에 의해 상기 센서운반 부재(30)가 상기 회전 부재(20) 상에서 상기 가이드 레일(22)을 따라 직선운동을 하게 된다. 이와 같이 상기 회전 부재(20)가 회전운동을 하고, 상기 센서운반 부재(30)가 직선운동을 하면서, 상기 전자석에 의해 형성되는 자기장의 분포를 연속적으로 측정할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 자기장 측정장치(10)는 상기 제1모터(52)와 상기 제2모터(64) 및 인코더를 사용하여, 상기 아이언 요크(12)의 공극(15) 전면적에 대해 반지름 방향으로 10mm, 원주방향으로 0.04°씩 자기장 측정 셀을 설정하여 상기 회전 부재(20)의 한 회전당 9000개의 데이터를 얻었으며, 전체적으로는 729000개의 자기장 측정 데이터를 1시간 20분 정도에 측정가능하도록 하였다.

이와 같이 본 발명에 따른 자기장 측정 장치(10)는 전자석 요크로 둘러싸인 차폐형 사이클로트론 전자석과 같이 측정이 어려운 공간에서 자기장을 정밀하고 빠르게 측정할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 회전 부재의 양단부에는 그 회전 부재의 처짐을 방지하도록 지지부재가 설치되어 있으며, 상기 지지부재는 상기 아이언 요크에 접촉되어 회전하는 제2바퀴를 포함한 것으로 서술하였으나, 상기 회전 부재의 강도가 충분하게 담보된 경우에는 상기 지지부재가 구비되지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 회전 부재는 상기 센서운반 부재의 이동을 안내하는 가이드 레일을 구비하며, 상기 센서운반 부재는 상기 가이드 레일에 접촉되어 회전되는 제2바퀴를 구비한 것으로 서술하였으나, 상기 가이드 레일이나 상기 제2바퀴가 구비되지 않더라도 예컨대 상기 센서운반 부재가 상기 회전 부재에 대해 원활하게 슬라이딩 가능한 경우에는 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1구동장치는, 상기 회전 부재의 중심에 일단부가 상대 고정된 회전축; 상기 회전축에 상대 고정되며 외주면에 톱니가 형성된 디스크 부재; 상기 디스크 부재를 회전시키기 위해 상기 아이언 요크에 상대 고정된 제1모터; 및 상기 제1모터와 상기 디스크 부재를 동력적으로 연결하는 벨트를 포함한 것으로 서술하였으나, 상기 제1구동장치는 예컨대 상기 회전 부재를 직접구동시킬 수 있도록 모터를 상기 회전부재에 직접 연결할 수도 있으며, 이와 같은 경우에는 본 발명의 실시예에서와 같은 구체적인 구성요소가 필요하지 아니할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제2구동장치는, 제2모터; 상기 제2모터에 동력적으로 연결된 볼스크류; 상기 볼스크류를 따라 직선운동을 하는 직선운동 부재; 및 상기 센서운반 부재와 상기 직선운동 부재를 순환적으로 연결하는 와이어 부재; 를 포함하는 것으로 서술하였으나, 상기 제2구동장치는 이와 같은 구성요소들을 모두 구비하지 않는 경우에도 예컨대 제2모터와 상기 와이어 부재를 직접연결하여 상기 센서운반 부재를 이동시킬 수도 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정장치가 사이클로트론 전자석에 설치된 상태의 도면이다.

도 2는 도 1의 평면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 회전부재와 센서운반 부재를 추출하여 보여주는 도면이다.

도 4는 3에 도시된 Ⅳ-Ⅳ 선의 개략적 단면도이다.

도 5는 제1구동장치와 회전축의 동력전달 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 센서운반 부재와 순환적으로 연결된 와이어 부재와 제2구동장치와의 동력전달 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 센서운반 부재의 이동원리를 도식적으로 보여주는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...차폐용 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치

12...아이언 요크 14...다리

15...공극 20...회전 부재

22...가이드 레일 23...가이드 홈부

24...지지부재 25...제1바퀴

30...센서운반 부재 32...센서

34...제2바퀴 36...와이어 부재

40...회전축 42...디스크 부재

50...제1구동장치 52...제1모터

54...벨트 60...제2구동장치

62...회전 프레임 64...제2모터

66...볼스크류 67...직선운동 부재

70...롤러

Claims (5)

1. 전자석 자체가 원통형으로 이루어진 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장을 측정하기 위한 것으로서,

   아이언 요크의 중심의 평면상 공극에 배치되며, 상기 아이언 요크의 중심을 통과하고 상기 아이언 요크의 직경방향으로 연장되며, 상기 아이언 요크에 대해 상대회전이 가능하도록 설치된 회전 부재;

   상기 회전 부재의 길이방향으로 그 회전 부재에 대해 상대 이동이 가능하도록 상기 회전 부재에 결합되며, 자기장을 측정하는 센서가 부착된 센서운반 부재;

   상기 회전 부재를 회전시키는 제1구동장치; 및

   상기 센서운반 부재를 상기 회전 부재 상에서 왕복이동시키는 제2구동장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전 부재의 양단부에는 그 회전 부재의 처짐을 방지하도록 지지부재가 설치되어 있으며, 상기 지지부재는 상기 아이언 요크에 접촉되어 회전하는 제2바퀴를 포함한 것을 특징으로 하는 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 회전 부재는 상기 센서운반 부재의 이동을 안내하는 가이드 레일을 구 비하며,

   상기 센서운반 부재는 상기 가이드 레일에 접촉되어 회전되는 제2바퀴를 구비한 것을 특징으로 하는 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1구동장치는,

   상기 회전 부재의 중심에 일단부가 상대 고정된 회전축;

   상기 회전축에 상대 고정되며 외주면에 톱니가 형성된 디스크 부재;

   상기 디스크 부재를 회전시키기 위해 상기 아이언 요크에 상대 고정된 제1모터; 및

   상기 제1모터와 상기 디스크 부재를 동력적으로 연결하는 벨트를 포함한 것을 특징으로 하는 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제2구동장치는,

   제2모터; 상기 제2모터에 동력적으로 연결된 볼스크류;

   상기 볼스크류를 따라 직선운동을 하는 직선운동 부재; 및

   상기 센서운반 부재와 상기 직선운동 부재를 순환적으로 연결하는 와이어 부재; 를 포함하며,

   상기 센서운반 부재는, 상기 직선운동 부재의 직선운동에 종속적으로 상기 회전 부재 상에서 직선운동을 하도록 된 것을 특징으로 하는 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치.

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