KR102002164B1 - 마그네틱 시밍 모듈, 초전도 마그네트 장치, 및 그의 시밍 방법 - Google Patents

마그네틱 시밍 모듈, 초전도 마그네트 장치, 및 그의 시밍 방법 Download PDF

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KR102002164B1 KR1020180139556A KR20180139556A KR102002164B1 KR 102002164 B1 KR102002164 B1 KR 102002164B1 KR 1020180139556 A KR1020180139556 A KR 1020180139556A KR 20180139556 A KR20180139556 A KR 20180139556A KR 102002164 B1 KR102002164 B1 KR 102002164B1
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장재영
황영진
이상갑
안민철
양홍민
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한국기초과학지원연구원
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Abstract

본 발명은 마그네틱 시밍 모듈, 초전도 마그네트 장치 및 그의 시밍 방법을 개시한다. 그의 모듈은, 실린더와, 상기 실린더의 외주면 상의 제 1 자성체 부재들을 포함하는 제 1 단위 시트와, 상기 제 1 자성체 부재들 상에 적층되는 제 2 자성체 부재들을 포함하는 제 2 단위 시트와, 상기 제 1 및 제 2 단위 시트들을 덮는 보호막을 포함한다.

Description

마그네틱 시밍 모듈, 초전도 마그네트 장치, 및 그의 시밍 방법{magnetic shimming module, superconductor magnet apparatus and shimming method of the same}
본 발명은 초전도 마그네트 장치 및 그의 시밍 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자성체 부재들이 적층되는 마그네틱 시밍 모듈, 초전도 마그네트 장치 및 그의 시밍 방법에 관한 것이다.
초전도체는 전력의 손실 없이 전류를 흘릴 수 있다. 초전도체는 임계 온도 이하에서 저항이 0이 되는 특성을 갖는다. 초전도체는 케이블, 변압기, 발전기, 한류기, 및 모터와 같은 전력기기들과, 자기공명영상(MRI), 및 핵자기공명(NMR) 등과 같은 의료/바이오 응용기기로서 상용화 되기 위한 연구개발이 활발히 이루어지고 있다. 고온 초전도체 및 그의 제조방법은 등록특허 제1158747호에 개시되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제작상의 난이도를 감소시킬 수 있는 마그네틱 시밍 모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명은 마그네틱 시밍 모듈을 개시한다. 그의 모듈은, 실린더; 상기 실린더의 외주면 상의 제 1 자성체 부재들을 포함하는 제 1 단위 시트; 상기 제 1 자성체 부재들 상에 적층되는 제 2 자성체 부재들을 포함하는 제 2 단위 시트; 및 상기 제 1 및 제 2 단위 시트들을 덮는 보호막을 포함한다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 단위 시트는 상기 제 1 자성체 부재들 사이의 제 1 비자성체 부재들을 포함하고, 상기 제 2 단위 시트는 상기 제 2 자성체 부재들 사이에 배치되고, 상기 제 1 자성체 부재 또는 상기 제 1 비자성체 부재들 상에 적층되는 제 2 비자성체 부재들을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 비자성체 부재들은 PDMS를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 2 자성체 부재 또는 상기 제 2 비자성체 부재들 상에 적층되는 제 3 자성체 부재들을 구비하는 제 3 단위 시트를 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 3 단위 시트는 상기 제 3 자성체 부재들 사이의 제 3 비자성체 부재들을 더 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 단위 시트는 상기 제 2 단위 시트의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 단위 시트들 각각의 두께는 1 밀일 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 1 단위 시트는 상기 제 2 단위 시트의 면적과 동일한 면적을 가질 수 있다
일 예에 따르면, 상기 실린더는 알루미늄 파이프를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 보호 막은 접착제 또는 접착 테이프를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 초전도 마그네트 장치는, 제 1 방향으로 연장하는 보빈 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로상기 보빈을 따라 감긴 초전도 코일을 포함하는 초전도 코일 모듈; 및 상기 초전도 코일 모듈 내에 배치되어 상기 초전도 코일 모듈 내의 자기장의 세기를 보정하는 마그네틱 시밍 모듈을 포함한다. 여기서, 상기 마그네틱 시밍 모듈은, 실린더; 상기 실린더의 외주면 상의 제 1 자성체 부재들을 포함하는 제 1 단위 시트; 상기 제 1 자성체 부재들 상에 적층되는 제 2 자성체 부재들을 포함하는 제 2 단위 시트; 및 상기 제 1 및 제 2 단위 시트들을 덮는 보호막을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 초전도 코일 모듈을 수용하고, 상기 초전도 코일 모듈을 냉각시키는 냉매를 저장하는 냉매 챔버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법은, 초전도 코일 모듈 내에 자기장을 유도하는 단계; 상기 초전도 코일 모듈의 보빈 내의 상기 자기장을 측정하여 상기 자기장의 세기를 매핑하는 단계; 및 상기 자기장의 세기를 보정하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 자기장의 세기를 보정하는 단계는: 매핑된 위치마다 자성체 부재들의 두께를 결정하는 단계; 상기 자성체 부재들의 두께에 근거하여 제 1 및 제 2 자성체 부재들의 위치를 결정하는 단계; 실린더의 외주면 상에 상기 제 1 자성체 부재들을 포함하는 제 1 단위 시트를 접착하는 단계; 상기 제 1 단위 시트 상에, 상기 제 1 자성체 부재들에 적층되는 상기 제 2 자성체 부재들을 포함하는 제 2 단위 시트를 접착하는 단계; 및 상기 제 2 단위 시트 상에 보호 막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 제 2 단위 시트 상에, 상기 제 2 자성체 부재들에 적층되는 제 3 자성체 부재들을 포함하는 제 3 단위 시트를 접착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 마그네틱 시밍 모듈은 순차적으로 적층되는 단위 시트들을 이용하여 그의 제작 상의 난이도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 초전도 마그네트 장치의 예를 들어 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 마그네틱 시밍 모듈의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 제 1 내지 제 3 단위 시트들의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5는 도 1의 자기장 세기의 맵을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1의 자기장의 세기를 보정하는 단계의 일 예를 보여주는 플로우 챠트이다.
도 7은 도 5의 보정 맵의 A 부분 내의 자성체 부재들과 빈 공간을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 이에 더하여, 본 명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 초전도 마그네트 장치(100)의 예를 들어 보여준다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 초전도 마그네트 장치(100)는 핵자기공명(NMR) 장치를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 초전도 마그네트 장치(100)는 자기공명영상(MRI) 장치를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 초전도 마그네트 장치(100)는 냉매 챔버(110), 초전도 코일 모듈(120), 및 마그네틱 시밍 모듈들(130)을 포함할 수 있다.
상기 냉매 챔버(110)는 냉매(112)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 냉매(112)는 액체 질소 및/또는 액체 헬륨을 포함할 수 있다. 상기 초전도 코일 모듈(120)은 상기 냉매 챔버(110) 내에 배치될 수 있다. 상기 초전도 코일 모듈(120)은 상기 냉매(112) 내에 침지될 수 있다. 상기 냉매(112)는 상기 냉매 챔버(110) 외부의 칠러(미도시)로 순환될 수 있다. 상기 냉매(112)는 약 77K이하의 온도를 가질 수 있다.
상기 초전도 코일 모듈(120)은 냉매에 의해 냉각될 수 있다. 일 예로, 상기 초전도 코일 모듈(120)은 보빈(122)과, 초전도 코일(124)을 포함할 수 있다. 상기 보빈(122)은 상기 초전도 코일(124) 내에 배치될 수 있다. 상기 보빈(122)는 제 1 방향(D1)으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 보빈(122)은 플라스틱 또는 폴리머의 절연 관(pipe)를 포함할 수 있다. 상기 초전도 코일(124)은 상기 보빈(122)의 외주면을 따라 제 2 방향(D2)으로 감길 수 있다. 상기 초전도 코일(124)은 고온 초전도 선재들을 포함할 수 있다. 상기 초전도 코일(124)은 보빈(122) 내에 자기장(190)을 유도할 수 있다. 상기 보빈(122)은 상기 자기장(190)의 방향과 동일한 방향으로 연장할 수 있다.
상기 마그네틱 시밍 모듈(130)은 상기 냉매 챔버(110) 및 상기 초전도 코일 모듈(120) 내에 배치될 수 있다. 상기 마그네틱 시밍 모듈(130)은 냉매(112)로부터 이격(spaced)될 수 있다. 상기 초전도 코일 모듈들(120)의 자기장(190)은 상기 마그네틱 시밍 모듈(130)을 통과할 수 있다. 상기 마그네틱 시밍 모듈(130)은 상기 자기장(190)을 균일하게 제어할 수 있다. 즉, 상기 마그네틱 시밍 모듈(130)은 상기 자기장(190)의 공간 균일도를 개선할 수 있다.
도 2는 도 1의 마그네틱 시밍 모듈(130)의 일 예를 보여준다. 도 3은 도 2의 제 1 내지 제 3 단위 시트들(150, 160, 170)의 일 예를 보여준다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 마그네틱 시밍 모듈(130)은 패시브 시밍 모듈일 수 있다. 일 예로, 마그네틱 시밍 모듈(130)은 실린더(140), 제 1 단위 시트(150), 제 2 단위 시트(160), 제 3 단위 시트(170), 및 보호 막(180)을 포함할 수 있다.
상기 실린더(140)는 상기 제 1 방향(D1)으로 연장할 수 있다. 일 예로, 상기 실린더(140)는 비자성체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 실린더(140)는 알루미늄 파이프를 포함할 수 있다. 상기 실린더(140)는 헤드 링(142)을 가질 수 있다. 상기 헤드 링(142)은 도 1의 보빈(122)의 입구 외곽에 제공될 수 있다. 상기 실린더(140)가 상기 보빈(122) 내에 제공되면, 상기 헤드 링(142)는 상기 보빈(122)의 입구에 지지될 수 있다. 상기 실린더(140)는 상기 보빈(122) 내에 고정될 수 있다.
상기 제 1 단위 시트(150)는 상기 실린더(140)의 외주면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 단위 시트(150)는 상기 제 2 방향(D2)으로 감길 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 단위 시트(150)는 약 1mil(1/100inch)의 두께(T1)를 가질 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있으며, 상기 제 1 단위 시트(150)는 약 1mil보다 작거나 큰 두께(T1)을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 단위 시트(150)는 제 1 자성체 부재들(152), 및 제 1 비자성체 부재들(154)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 자성체 부재들(152)은 철 또는 코발트를 포함할 수 있다. 상기 제 1 자성체 부재들(152)은 상기 자기장(190)을 제어할 수 있다. 상기 제 1 자성체 부재들(152)은 상기 실린더(140) 내의 상기 자기장(190)의 공간 균일도를 개선할 수 있다. 상기 제 1 자성체 부재들(152)은 직사각형 모양을 가질 수 있다. 도 3의 “1”은 단위 두께(ex, 1mil)의 자성체 부재를 나타낼 수 있다.
상기 제 1 비자성체 부재들(154)은 상기 제 1 자성체 부재들(152) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 비자성체 부재들(154)은 상기 제 1 자성체 부재들(152)을 연결시킬 수 있다. 상기 제 1 비자성체 부재들(154)의 모양과 크기는 상기 제 1 자성체 부재들(152)의 모양 및 크기와 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 비자성체 부재들(154)은 직사각형 모양을 가질 수 있다. 상기 제 1 비자성체 부재들(154)는 PDMS를 포함할 수 있다. 상기 제 1 비자성체 부재들(154)의 두께는 상기 제 1 자성체 부재들(152)의 두께와 동일할 수 있다. 도 3의 “0”은 단위 두께(ex, 1mil)의 비자성체 부재를 나타낼 수 있다.
상기 제 2 단위 시트(160)는 상기 제 1 단위 시트(150) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 단위 시트(160)의 모양 및 크기는 상기 제 1 단위 시트(150)의 모양 및 크기와 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 단위 시트(160)의 두께(T2)는 상기 제 1 단위 시트(150)의 두께(T1)와 동일할 수 있다. 상기 제 2 단위 시트(160)는 약 1mil의 두께(T2)를 가질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 단위 시트들(150, 160)은 순차적으로 적층되어 상기 마그네틱 시밍 모듈(130)의 제작 상의 난이도를 감소시킬 수 있다. 일 예로, 상기 제 2 단위 시트(160)는 제 2 자성체 부재들(162), 및 제 2 비자성체 부재들(164)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 자성체 부재들(162)은 상기 제 1 자성체 부재들(152) 또는 상기 제 1 비자성체 부재들(154) 상에 적층될 수 있다. 상기 제 2 자성체 부재들(162)은 상기 제 1 자성체 부재들(152)과 동일한 재질일 수 있다. 상기 제 2 자성체 부재들(162)은 철 또는 코발트를 포함할 수 있다. 상기 제 2 자성체 부재들(162)의 모양은 상기 제 1 자성체 부재들(152) 및 상기 제 1 비자성체 부재들(154)의 모양과 동일할 수 있다. 상기 제 2 자성체 부재들(162)은 상기 제 1 자성체 부재들(152) 또는 상기 제 1 비자성체 부재들(154)에 정렬될 수 있다.
상기 제 2 비자성체 부재들(164)은 상기 제 2 자성체 부재들(162) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 2 비자성체 부재들(164)은 상기 제 2 자성체 부재들(162)을 연결시킬 수 있다. 상기 제 2 비자성체 부재들(164)의 모양과 크기는 상기 제 2 자성체 부재들(162)의 모양 및 크기와 동일할 수 있다. 상기 제 1 비자성체 부재들(154)은 상기 실린더(140)의 외벽과 상기 제 2 자성체 부재들(162) 또는 상기 제 2 비자성체 부재들(164) 사이에 제공될 수 있다. 상기 제 1 비자성체 부재들(154)은 상기 제 2 자성체 부재들(162) 또는 상기 제 2 비자성체 부재들(164)의 변형을 방지할 수 있다.
상기 제 3 단위 시트(170)는 상기 제 2 단위 시트(160) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 단위 시트(170)의 두께(T3)는 상기 제 1 단위 시트(150)의 두께(T1) 및/또는 상기 제 2 단위 시트(160)의 두께(T2)와 동일할 수 있다. 상기 제 3 단위 시트(170)의 두께(T3)는 약 1mil일 수 있다. 일 예로, 상기 제 3 단위 시트(170)는 제 3 자성체 부재들(172), 및 제 3 비자성체 부재들(174)을 포함할 수 있다.
상기 제 3 자성체 부재들(172)은 상기 제 2 자성체 부재들(162) 또는 상기 제 2 비자성체 부재들(164) 상에 적층될 수 있다. 상기 제 3 자성체 부재들(172)은 제 1 및 제 2 자성체 부재들(152, 162)와 동일한 재질일 수 있다. 상기 제 3 자성체 부재들(172)은 철 또는 코발트를 포함할 수 있다. 상기 제 3 자성체 부재들(172)의 모양 및 크기는 상기 제 2 자성체 부재들(162)의 모양 및 크기와 동일할 수 있다.
상기 제 3 비자성체 부재들(174)은 상기 제 3 자성체 부재들(172) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 3 비자성체 부재들(174)은 상기 제 3 자성체 부재들(172)을 연결시킬 수 있다. 상기 제 3 비자성체 부재들(174)의 모양과 크기는 상기 제 3 자성체 부재들(172)의 모양 및 크기와 동일할 수 있다. 상기 제 2 비자성체 부재들(164)은 상기 제 1 단위 시트(150)과 상기 제 3 단위 시트(170) 사이에 제공되어, 상기 제 3 자성체 부재들(172) 또는 상기 제 3 비자성체 부재들(174)의 변형을 방지할 수 있다.
상기 보호 막(180)은 상기 제 1 내지 제 3 단위 시트들(150, 160, 180)을 덮고, 상기 제 1 내지 3 단위 시트들(150, 160, 170)을 보호할 수 있다. 상기 보호 막(180)은 접착제 또는 접착 테이프를 포함할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 제 3 단위 시트(170)와 상기 보호막(180) 사이에 제 4 내지 제 n 단위 시트들이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 4 내지 제 n 단위 시트들은 제 4 내지 제 n 자성체 부재들과 제 4 내지 제 n 비자성체 부재들을 포함할 수 있다. 상기 제 4 내지 제 n 자성체 부재들은 적층되고, 상기 자기장(190)을 편향시켜 공간 균일도를 개선할 수 있다. 상기 제 4 내지 제 n 비자성체 부재들은 함몰 변형 불량 없이 상기 제 3 단위 시트(170) 상에 감길 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 필드 맵퍼(200)는 상기 보빈(122) 내의 상기 자기장(190)을 측정할 수 있다. 일 예로, 상기 필드 맵퍼(200)는 센서(210), 지그(220), 및 제어부(230)를 포함할 수 있다. 상기 센서(210)는 상기 실린더(140) 내에 제공될 수 있다. 상기 센서(210)는 상기 실린더(140) 내의 자기장(190)을 감지할 수 있다. 상기 지그(220)는 상기 제어부(230)와 상기 센서(210)를 연결할 수 있다. 상기 지그(220)는 상기 제어부(230)와 상기 센서(210) 사이의 신호 배선을 가질 수 있다. 상기 제어부(230)는 상기 센서(210)의 감지 신호를 이용하여 상기 자기장(190)의 세기를 계산 및/또는 획득할 수 있다.
상기 필드 맵퍼(200)를 이용한 본 발명의 초전도 마그네트 장치(100)의 시밍 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 도 1의 초전도 마그네트 장치(100)의 시밍 방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 시밍 방법은 보빈(122) 내에 자기장(190)을 유도하는 단계(S10), 상기 자기장(190)을 측정하는 단계(S20), 상기 자기장(190)의 세기를 보정하는 단계(S30) 및 상기 자기장(190)의 세기 보정을 완료할 것인지를 판단하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 초전도 코일 모듈(120)은 상기 마그네틱 시밍 모듈(130) 없이 상기 보빈(122) 내에 상기 자기장(190)을 유도한다(S10). 상기 자기장(190)의 세기는 상기 초전도 코일(124)에 인가되는 전류에 비례할 수 있다. 예를 들어, 상기 초전도 코일 모듈(120)은 약 3T 세기의 상기 자기장(190)을 유도할 수 있다.
도 5는 도 1의 자기장(190)의 맵(192)을 보여준다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 필드 맵퍼(200)는 상기 보빈(122) 내의 상기 자기장(190)을 측정하고, 상기 보빈(122) 내의 위치에 따라 상기 자기장(190)의 세기를 맵핑하여 맵(192)을 생성한다(S20). 상기 센서(210)는 상기 보빈(122) 내에 제공될 수 있다. 상기 센서(210)는 상기 제 1 방향(D1)과 상기 제 2 방향(D2)으로 이동될 수 있다. 상기 제어부(230)는 상기 자기장(190)의 세기를 측정할 수 있다. 또한, 상기 제어부(230)는 상기 자기장(190)의 세기를 상기 센서(210)의 위치마다 매핑하여 상기 맵(192)를 생성할 수 있다. 상기 맵(192)은 상기 자기장(190)의 세기를 레벨링하여 표시할 수 있다. 상기 자기장(190)의 세기는 정수화되어 표시될 수 있다. 이와 달리, 상기 맵(192)은 상기 자기장(190)의 세기를 보정하기 위한 보정 맵일 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있다.
이후, 제어 부(230)는 상기 마그네틱 시밍 모듈(130)을 이용하여 자기장(190)의 세기를 보정한다(S30).
도 6은 도 1의 자기장(190)의 세기를 보정하는 단계(S30)의 일 예를 보여준다.
도 6을 참조하면, 상기 자기장(190)의 세기를 보정하는 단계(S30)는 매핑된 위치들에서의 자성체 부재들의 두께를 계산하는 단계(S32), 상기 자성체 부재들의 계산된 두께에 따라 상기 제 1 내지 제 3 자성체 부재들의 위치를 계산하는 단계(S34), 상기 제 1 단위 시트50)를 접착하는 단계(S36), 상기 제 2 단위 시트(160)를 접착하는 단계(S38), 상기 제 3 단위 시트(170)를 접착하는 단계(S39), 및 상기 보호 막(180)을 형성하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
도 7은 도 5의 A 부분 내의 자성체 부재들(156)과 빈 공간(158)을 보여준다.
도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제어부(230)는 상기 맵핑된 위치들에서의 자성체 부재들(156)의 두께를 계산한다(S32). 상기 자성체 부재들(156)은 상기 자기장(190)의 공간 균일도를 증가시킬 수 있다. 상기 제어부(230)는 상기 자기장(190)의 공간 균일도에 따라 상기 자성체 부재들(156)의 두께를 계산할 수 있다. 상기 자기장의 공간 균일도가 감소하면 상기 자성체 부재들(156)의 두께는 증가할 수 있다. 상기 자성체 부재들(156)의 두께는 상기 매핑된 위치마다 숫자들(ex, 정수)로 표시될 수 있다. 예를 들어, 상기 자성체 부재들(156)의 두께의 단위는 mil일 수 있다. 이와 달리, 상기 자성체 부재들(156)의 두께의 단위는 mm일 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있다. 상기 자성체 부재들(156)이 없는 빈 공간(158)은 “0”으로 표시될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 제어부(230)는 제 1 내지 제 3 자성체 부재들(152, 162, 172)의 위치를 결정한다(S34). 상기 제 1 내지 제 3 자성체 부재들(152, 162, 172)의 위치는 상기 자성체 부재들(156)의 두께에 근거하여 결정될 수 있다. 상기 매핑된 위치 내에서의 상기 자성체 부재들(156)의 두께는 상기 제 1 내지 제 3 자성체 부재들(152, 162, 172)의 두께의 합으로 계산될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3 자성체 부재들(152, 162, 172) 각각의 두께는 약 1mil일 수 있다. 상기 자성체 부재들(156)의 두께가 증가하면, 상기 제 1 내지 제 3 자성체 부재들(152, 162, 172)은 적층될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 단위 시트들(150, 160, 170)은 상기 제 1 내지 제 3 자성체 부재들(152, 162, 172)의 위치에 근거하여 제조될 수 있다. 상기 제 1 단위 시트(150)는 상기 제 1 자성체 부재들(152) 및 제 1 비자성체 부재들(154)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 자성체 부재들(152)은 가로 방향 또는 세로 방향으로 연결되고, 상기 제 1 비자성체 부재들(154)은 상기 제 1 자성체 부재들(152) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제 2 단위 시트(160)는 상기 제 2 자성체 부재들(162) 및 제 2 비자성체 부재들(164)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 자성체 부재들(162)은 가로 방향 또는 세로 방향으로 연결되고, 상기 제 2 비자성체 부재들(164)은 상기 제 2 자성체 부재들(162) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제 3 단위 시트(170)는 상기 제 3 자성체 부재들(172) 및 제 3 비자성체 부재들(174)을 포함할 수 있다. 상기 제 3 자성체 부재들(172)은 가로 방향 또는 세로 방향으로 연결되고, 제 3 비자성체 부재들(174)은 상기 제 3 자성체 부재들(172) 사이에 형성될 수 있다.
다음, 작업자 또는 부착 장치는 상기 제 1 단위 시트(150)를 상기 실린더(140)의 외주면에 접착한다(S36). 상기 제 1 단위 시트(150)는 접착제에 의해 상기 실린더(140)의 외주면에 접착될 수 있다. 이와 달리, 상기 제 1 단위 시트(150)는 상기 실린더(140)의 외주면 상의 트레이 내에 접착될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있다.
그 다음, 상기 작업자 또는 상기 부착 장치는 상기 제 2 단위 시트(160)를 상기 제 1 단위 시트(150) 상에 접착한다(S38). 상기 제 2 단위 시트(160)는 접착제에 의해 상기 제 1 단위 시트(150) 상에 접착될 수 있다.
그리고, 상기 작업자 또는 상기 부착 장치는 상기 제 3 단위 시트(170)을 상기 제 2 단위 시트(160) 상에 접착한다(S39). 상기 제 3 단위 시트(170)는 접착제에 의해 상기 제 2 단위 시트(160) 상에 접착될 수 있다. 이후, 상기 제 3 단위 시트(170) 상에 제 4 내지 제 n 단위 시트들이 접착될 수 있다.
마지막으로, 상기 작업자 또는 상기 부착 장치는 상기 제 3 단위 시트(170) 또는 상기 n 단위 시트 상에 보호 막(180)을 형성한다(S40). 상기 보호막(180)은 상기 제 3 단위 시트(170) 또는 상기 n 단위 시트 상에 도포되거나 감길 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (14)

  1. 실린더;
    상기 실린더의 외주면 상의 제 1 단위 시트;
    상기 제 1 단위 시트 상의 제 2 단위 시트; 및
    상기 제 2 단위 시트를 덮는 보호막을 포함하되,
    상기 제 1 단위 시트는:
    제 1 자성체 부재들; 및
    상기 제 1 자성체 부재들 사이에 배치되어 상기 제 1 자성체 부재들을 상기 실린더의 원주 방향으로 연결시키고, 상기 제 1 자성체 부재들 각각의 두께와 동일한 두께를 갖는 제 1 비자성체 부재들을 포함하되,
    상기 제 2 단위 시트는:
    상기 제 1 자성체 부재들 또는 상기 제 1 비자성체 부재들의 상부면에 접촉되는 제 2 자성체 부재들; 및
    상기 제 2 자성체 부재들 사이에 배치되어 상기 제 2 자성체 부재들을 상기 실린더의 원주 방향으로 연결시키고, 상기 제 2 자성체 부재들 각각의 두께와 동일한 두께를 갖는 제 2 비자성체 부재들을 포함하는 마그네틱 시밍 모듈.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 비자성체 부재들은 PDMS를 포함하는 마그네틱 시밍 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 자성체 부재 또는 상기 제 2 비자성체 부재들 상에 적층되는 제 3 자성체 부재들을 구비하는 제 3 단위 시트를 더 포함하는 마그네틱 시밍 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 단위 시트는 상기 제 3 자성체 부재들 사이의 제 3 비자성체 부재들을 더 포함하는 마그네틱 시밍 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단위 시트는 상기 제 2 단위 시트의 두께와 동일한 두께를 갖는 마그네틱 시밍 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 단위 시트들 각각의 두께는 1 밀인 마그네틱 시밍 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단위 시트는 상기 제 2 단위 시트의 면적과 동일한 면적을 갖는 마그네틱 시밍 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더는 알루미늄 파이프를 포함하는 마그네틱 시밍 모듈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 막은 접착제 또는 접착 테이프를 포함하는 마그네틱 시밍 모듈.
  11. 제 1 방향으로 연장하는 보빈 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 상기 보빈을 따라 감긴 초전도 코일을 포함하는 초전도 코일 모듈; 및
    상기 초전도 코일 모듈 내에 배치되어 상기 초전도 코일 모듈 내의 자기장의 세기를 보정하는 마그네틱 시밍 모듈을 포함하되,
    상기 마그네틱 시밍 모듈은:
    실린더;
    상기 실린더의 외주면 상의 제 1 단위 시트;
    상기 제 1 단위 시트 상의 제 2 단위 시트; 및
    상기 제 2 단위 시트를 덮는 보호막을 포함하되,
    상기 제 1 단위 시트는:
    제 1 자성체 부재들; 및
    상기 제 1 자성체 부재들 사이에 배치되어 상기 제 1 자성체 부재들을 상기 실린더의 원주 방향으로 연결시키고, 상기 제 1 자성체 부재들 각각의 두께와 동일한 두께를 갖는 제 1 비자성체 부재들을 포함하되,
    상기 제 2 단위 시트는:
    상기 제 1 자성체 부재들 또는 상기 제 1 비자성체 부재들의 상부면에 접촉되는 제 2 자성체 부재들; 및
    상기 제 2 자성체 부재들 사이에 배치되어 상기 제 2 자성체 부재들을 상기 실린더의 원주 방향으로 연결시키고, 상기 제 2 자성체 부재들 각각의 두께와 동일한 두께를 갖는 제 2 비자성체 부재들을 포함하는 초전도 마그네트 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 초전도 코일 모듈을 수용하고, 상기 초전도 코일 모듈을 냉각시키는 냉매를 저장하는 냉매 챔버를 더 포함하는 초전도 마그네트 장치.
  13. 초전도 코일 모듈 내에 자기장을 유도하는 단계;
    상기 초전도 코일 모듈의 보빈 내의 상기 자기장을 측정하여 상기 자기장의 세기를 매핑하는 단계; 및
    상기 자기장의 세기를 보정하는 단계를 포함하되,
    상기 자기장의 세기를 보정하는 단계는:
    매핑된 위치마다 자성체 부재들의 두께를 결정하는 단계;
    상기 자성체 부재들의 두께에 근거하여 제 1 및 제 2 자성체 부재들의 위치를 결정하는 단계;
    실린더의 외주면 상에 상기 제 1 자성체 부재들과, 상기 제 1 자성체 부재들 사이에 배치되어 상기 제 1 자성체 부재들을 상기 실린더의 원주 방향으로 연결시키고 상기 제 1 자성체 부재들 각각의 두께와 동일한 두께를 갖는 제 1 비자성체 부재들을 포함하는 제 1 단위 시트를 접착하는 단계;
    상기 제 1 단위 시트의 상기 제 1 자성체 부재들 또는 상기 제 1 비자성체 부재들의 상부면에 접촉되는 상기 제 2 자성체 부재들과, 상기 제 2 자성체 부재들 사이에 배치되어 상기 제 2 자성체 부재들을 상기 실린더의 원주 방향으로 연결시키고 상기 제 2 자성체 부재들 각각의 두께와 동일한 두께를 갖는 제 2 비자성체 부재들을 포함하는 제 2 단위 시트를 접착하는 단계; 및
    상기 제 2 단위 시트 상에 보호 막을 형성하는 단계를 포함하는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 단위 시트 상에, 상기 제 2 자성체 부재들에 적층되는 제 3 자성체 부재들을 포함하는 제 3 단위 시트를 접착하는 단계를 더 포함하는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.

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