KR102027784B1 - method for shimming superconductor magnet apparatus and structure of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법 및 그의 구조를 개시한다. 그의 시밍 방법은, 제 1 방향으로 연장하는 보빈 내에 자기장을 유도하는 단계와, 상기 보빈 내의 상기 자기장을 측정하여 상기 자기장의 세기를 맵핑하는 단계와, 맵핑된 위치에 따라 상기 자기장을 보정하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 자기장을 보정하는 단계는, 상기 맵핑된 위치에서의 상기 자기장의 세기를 보상하는 철편들의 두께를 계산하는 단계와, 상기 계산된 철편들의 두께를 정수화하는 단계와, 상기 정수화된 상기 철편들의 두께를 재배열하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향의 상기 철편들의 두께 차이를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.The present invention discloses a seaming method of a superconducting magnet device and its structure. The seaming method includes inducing a magnetic field in a bobbin extending in a first direction, measuring the magnetic field in the bobbin, mapping the intensity of the magnetic field, and correcting the magnetic field according to the mapped position. Include. The correcting of the magnetic field may include calculating a thickness of the iron pieces compensating for the strength of the magnetic field at the mapped position, integerizing the calculated thicknesses of the iron pieces, and And rearranging the thickness to reduce the thickness difference of the iron pieces in the second direction crossing the first direction.

Figure R1020170180414
Figure R1020170180414

Description

초전도 마그네트 장치의 시밍 방법 및 그의 구조{method for shimming superconductor magnet apparatus and structure of the same}Method for shimming superconductor magnet apparatus and structure of the same

본 발명은 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정수화된 두께를 갖는 철편들을 포함하는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법 및 그의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a seaming method for a superconducting magnet device, and more particularly, to a seaming method for a superconducting magnet device including iron pieces having an integer thickness and a structure thereof.

초전도체는 전력의 손실 없이 전류를 흘릴 수 있다. 예를 들어, 고온 초전도체(HTS: high temperature superconductor)는 액체 질소의 기화 온도 이상의 임계 온도 이하에서 저항이 0이 되는 특성을 갖는다. 고온 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. Superconductors can carry current without loss of power. For example, a high temperature superconductor (HTS) has a property of zero resistance at or below a critical temperature above the vaporization temperature of liquid nitrogen. High-temperature superconductors are actively researched and developed to be commercialized as power devices such as cables, transformers, generators, current limiters, and motors, and medical / bio applications such as magnetic resonance imaging (MRI) and nuclear magnetic resonance (NMR). It is done.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제작상의 난이도를 감소시킬 수 있는 초전도 마그네트 장치의 시밍방법을 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a seaming method of a superconducting magnet device that can reduce the difficulty of manufacturing.

또한, 본 발명의 다른 과제는 자기장의 공간 균일도를 개선할 수 있는 초전도 마그네트 장치의 시밍방법을 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a seaming method of a superconducting magnet device that can improve the spatial uniformity of the magnetic field.

본 발명은 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법을 개시한다. 그의 시밍 방법은, 제 1 방향으로 연장하는 보빈 내에 자기장을 유도하는 단계; 상기 보빈 내의 상기 자기장을 측정하여 상기 자기장의 세기를 맵핑하는 단계; 및 맵핑된 위치에 따라 상기 자기장을 보정하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 자기장을 보정하는 단계는: 상기 맵핑된 위치에서의 상기 자기장의 세기를 보상하는 철편들의 두께를 계산하는 단계; 상기 계산된 철편들의 두께를 정수화하는 단계; 및 상기 정수화된 상기 철편들의 두께를 재배열하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향의 상기 철편들의 두께 차이를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. The present invention discloses a seaming method for a superconducting magnet device. Its seaming method comprises the steps of inducing a magnetic field in a bobbin extending in a first direction; Measuring the magnetic field in the bobbin and mapping the strength of the magnetic field; And correcting the magnetic field according to the mapped position. The correcting of the magnetic field may include: calculating thicknesses of iron pieces for compensating the strength of the magnetic field at the mapped position; Purifying the thickness of the calculated iron pieces; And rearranging the thicknesses of the purified iron pieces to reduce the thickness difference between the iron pieces in a second direction crossing the first direction.

일 예에 따르면, 상기 철편들의 두께를 정수화하는 단계는: 상기 철편들의 두께를 상기 제 1 방향으로 보상하는 단계; 상기 철편들의 두께를 상기 제 2 방향으로 보상하는 단계; 및 상기 철편들의 두께를 상기 제1 및 제 2 방향들과 교차하는 제 3 방향으로 보상하는 단계를 포함할 수 있다.According to one example, the step of integerizing the thickness of the iron pieces comprises: compensating the thickness of the iron pieces in the first direction; Compensating the thickness of the iron pieces in the second direction; And compensating the thickness of the iron pieces in a third direction crossing the first and second directions.

일 예에 따르면, 상기 철편들의 두께를 정수화하는 단계는 상기 철편들의 두께의 소수점 이하의 소수들을 상기 맵핑된 위치에 따라 상기 제 1 내지 제 3 방향으로 더하거나 감하는 단계를 포함할 수 있다. According to an example, the step of integerizing the thickness of the iron pieces may include adding or subtracting decimals below the decimal point of the thickness of the iron pieces in the first to third directions according to the mapped position.

일 예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 방향들이 가로 및 세로 방향들일 경우, 상기 제 3 방향은 대각선 방향일 수 있다. According to an example, when the first and second directions are horizontal and vertical directions, the third direction may be a diagonal direction.

일 예에 따르면, 상기 자기장을 보정하는 단계는: 상기 철편들을 실린더에 고정하여 시밍 모듈을 제작하는 단계; 및 상기 시밍 모듈을 상기 보빈 내에 제공하는 단계를 포함할 수 있다. According to an example, correcting the magnetic field may include: manufacturing a seaming module by fixing the iron pieces to a cylinder; And providing the seaming module in the bobbin.

일 예에 따르면, 상기 철편들을 고정하는 단계는 상기 실린더 상의 철편에 절연 테이프를 감는 단계를 포함할 수 있다.According to one example, fixing the iron pieces may include winding an insulating tape on the iron pieces on the cylinder.

일 예에 따르면, 상기 자기장을 보정하는 단계는 재배열된 상기 철편들의 두께에 따라 상기 철편들의 배치 난이도를 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to one example, the step of correcting the magnetic field may further comprise determining the difficulty of placement of the iron pieces according to the thickness of the rearranged iron pieces.

일 예에 따르면, 상기 배치 난이도는 상기 제 2 방향으로 상기 철편들의 두께 차이 발생 횟수의 합을 상기 맵핑된 위치의 개수로 나누어 계산될 수 있다.According to an example, the placement difficulty may be calculated by dividing the sum of the number of occurrences of the thickness difference between the iron pieces in the second direction by the number of the mapped positions.

일 예에 따르면, 상기 철편들 두께는 상기 자기장의 세기에 비례할 수 있다.According to an example, the thickness of the iron pieces may be proportional to the strength of the magnetic field.

일 예에 따르면, 상기 철편들의 각각은 상기 제 1 방향의 길이보다 상기 제 2 방향의 길이가 큰 직사각형 모양을 가질 수 있다.According to an example, each of the iron pieces may have a rectangular shape having a length greater in the second direction than the length in the first direction.

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 보정하고, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 정수화된 유사한 두께를 갖는 철편들을 포함하는 마그네틱 시밍 모듈을 포함한다. A superconducting magnet device according to an embodiment of the present invention, a superconducting coil module including a bobbin extending in a first direction and a superconducting coil wound along the bobbin in a second direction crossing the first direction; And a magnetic shimming module disposed in the superconducting coil module to correct the intensity of the magnetic field in the superconducting coil module and including iron pieces having similar thicknesses that are integerized in a second direction crossing the first direction.

일 예에 따르면, 상기 초전도 코일 모듈은: 보빈; 및 상기 보빈의 외주면을 따라 감긴 초전도 선재를 포함한다. 상기 초전도 선재는 고온 초전도체를 포함할 수 있다. According to one example, the superconducting coil module comprises: a bobbin; And a superconducting wire wound along the outer circumferential surface of the bobbin. The superconducting wire may include a high temperature superconductor.

일 예에 따르면, 상기 마그네틱 시밍 모듈은: 상기 보빈 내의 제 1 시밍 모듈; 상기 제 1 시밍 모듈 내의 제 2 시밍 모듈; 및 상기 제 2 시밍 모듈 내에 배치되어 상기 제 2 시밍 모듈 내의 공간 균일도를 개선하는 제 3 시밍 모듈을 포함할 수 있다. According to one example, the magnetic seaming module comprises: a first seaming module in the bobbin; A second seaming module in the first seaming module; And a third seaming module disposed in the second seaming module to improve spatial uniformity in the second seaming module.

일 예에 따르면, 상기 제 1 시밍 모듈은: 상기 보빈 내에 배치되고, 상기 보빈을 따라 연장하는 제 1 실린더; 및 상기 제 1 실린더의 외주면 상에 배치된 제 1 철편들을 포함할 수 있다. According to one example, the first seaming module comprises: a first cylinder disposed in the bobbin and extending along the bobbin; And first iron pieces disposed on an outer circumferential surface of the first cylinder.

일 예에 따르면, 상기 제 1 시밍 모듈은 상기 제 1 철편들 상에 배치되어, 상기 제 1 철편들을 상기 제 1 실린더에 압착시키는 제 1 접착 테이프를 더 포함할 수 있다. According to an example, the first seaming module may further include a first adhesive tape disposed on the first iron pieces and compressing the first iron pieces to the first cylinder.

일 예에 따르면, 상기 보빈과 상기 제 1 실린더 사이의 거리는 상기 철편들과 상기 제 1 접착 테이프의 두께보다 클 수 있다. According to one example, the distance between the bobbin and the first cylinder may be greater than the thickness of the iron pieces and the first adhesive tape.

일 예에 따르면, 상기 제 1 실린더는 알루미늄 파이프 또는 서스 파이프를 포함할 수 있다.According to one example, the first cylinder may include an aluminum pipe or a suspipe.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법은 자기장의 세기를 보상하는 철편들의 두께를 정수화하는 단계와 상기 계산된 철편들의 두께를 재배열하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 철편들의 두께를 정수화하는 단계는 상기 철편들의 제작상의 난이도를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 철편들의 두께를 재배열하는 단계는 실린더의 길이 방향에 수직하는 방위각 방향의 상기 철편들의 두께 차이를 감소시켜 상기 철편들의 제작상의 난이도를 감소시킬 수 있다.As described above, the seaming method of the superconducting magnet device according to the embodiment of the present invention may include the step of integerizing the thickness of the iron pieces to compensate the strength of the magnetic field and rearranging the calculated thickness of the iron pieces. Purifying the thickness of the iron pieces can reduce the difficulty of manufacturing the iron pieces. In addition, rearranging the thicknesses of the iron pieces may reduce the difficulty in manufacturing the iron pieces by reducing the thickness difference of the iron pieces in the azimuth direction perpendicular to the longitudinal direction of the cylinder.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 초전도 마그네트 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 마그네틱 시밍 모듈의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 보빈 내의 제 1 내지 제 4 자기장 변화율들을 보여주는 그래프들이다.
도 4는 도 1의 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 5는 도 4의 자기장의 세기를 보정하는 단계의 일 예를 보여주는 플로우 챠트이다.
1 is a cross-sectional view showing a superconducting magnet device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating an example of the magnetic seaming module of FIG. 1.
3 are graphs showing first to fourth magnetic field change rates in the bobbin of FIG. 1.
4 is a flowchart illustrating a seaming method of the superconducting magnet device of FIG. 1.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of correcting the intensity of the magnetic field of FIG. 4.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in different forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

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. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, the words "comprises" and / or "comprising" refer to the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or does not exclude additions. In addition, since it is in accordance with the preferred embodiment, reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order. In addition, in the present specification, when it is mentioned that a film is on another film or substrate, it means that it may be formed directly on the other film or substrate or a third film may be interposed therebetween.

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. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and / or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Accordingly, shapes of the exemplary views may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include variations in forms generated by the manufacturing process. For example, the etched regions shown at right angles may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shape of the regions illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form of region of the device and not to limit the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 초전도 마그네트 장치(100)를 보여준다.1 shows a superconducting magnet device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 초전도 마그네트 장치(100)는 핵자기공명(NMR) 장치를 포함할 수 있다. 이와 달리, 초전도 마그네트 장치(100)는 자기공명영상(MRI)장치를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 초전도 마그네트 장치(100)는 냉매 챔버(110), 초전도 코일 모듈(120), 및 마그네틱 시밍 모듈들(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the superconducting magnet device 100 of the present invention may include a nuclear magnetic resonance (NMR) device. In contrast, the superconducting magnet device 100 may include a magnetic resonance imaging (MRI) device. According to an example, the superconducting magnet device 100 may include a refrigerant chamber 110, a superconducting coil module 120, and magnetic seaming modules 130.

냉매 챔버(110)는 냉매(112)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 냉매(112)는 액체 질소 및/또는 액체 헬륨을 포함할 수 있다. 초전도 코일 모듈들(120)은 냉매 챔버(110) 내에 배치될 수 있다. 초전도 코일 모듈들(120)은 냉매(112) 내에 침지될 수 있다. 냉매(112)는 냉매 챔버(110) 외부의 칠러(미도시)로 순환될 수 있다. 냉매(112)는 약 77K이하의 온도를 가질 수 있다. 초전도 코일 모듈들(120)는 냉매에 의해 냉각될 수 있다. The coolant chamber 110 may store the coolant 112. For example, the refrigerant 112 can include liquid nitrogen and / or liquid helium. Superconducting coil modules 120 may be disposed in the refrigerant chamber 110. Superconducting coil modules 120 may be immersed in the refrigerant (112). The coolant 112 may be circulated to a chiller (not shown) outside the coolant chamber 110. The coolant 112 may have a temperature of about 77K or less. The superconducting coil modules 120 may be cooled by the refrigerant.

초전도 코일 모듈(120)은 보빈(122)과, 초전도 코일(124)을 포함할 수 있다. 보빈(122)은 초전도 코일(124) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 보빈(122)은 플라스틱 또는 폴리머의 유전체 파이프(pipe)를 포함할 수 있다. 초전도 코일(124)은 보빈(122)의 외주면을 따라 감길 수 있다. 초전도 코일(124)은 고온 초전도 선재들을 포함할 수 있다. 초전도 코일(124)은 보빈(122) 내에 자기장(150)을 유도할 수 있다. 상기 보빈(122)은 상기 자기장(150)의 방향과 동일한 방향으로 연장할 수 있다. The superconducting coil module 120 may include a bobbin 122 and a superconducting coil 124. The bobbin 122 may be disposed in the superconducting coil 124. For example, the bobbin 122 may comprise a dielectric pipe of plastic or polymer. The superconducting coil 124 may be wound along the outer circumferential surface of the bobbin 122. Superconducting coil 124 may comprise high temperature superconducting wires. The superconducting coil 124 may induce a magnetic field 150 in the bobbin 122. The bobbin 122 may extend in the same direction as the direction of the magnetic field 150.

마그네틱 시밍 모듈(130)은 냉매 챔버(110) 및 초전도 코일 모듈(120) 내에 배치될 수 있다. 마그네틱 시밍 모듈(130)은 냉매(112)로부터 이격(spaced)될 수 있다. 초전도 코일 모듈들(120)의 자기장(150)은 마그네틱 시밍 모듈(130)을 통과할 수 있다. 마그네틱 시밍 모듈(130)은 자기장(150)을 균일하게 제어할 수 있다. The magnetic seaming module 130 may be disposed in the refrigerant chamber 110 and the superconducting coil module 120. The magnetic seaming module 130 may be spaced apart from the refrigerant 112. The magnetic field 150 of the superconducting coil modules 120 may pass through the magnetic seaming module 130. The magnetic seaming module 130 may uniformly control the magnetic field 150.

도 2는 도 1의 마그네틱 시밍 모듈(130)의 일 예를 보여준다.2 illustrates an example of the magnetic seaming module 130 of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 마그네틱 시밍 모듈(130)은 제 1 내지 제 3 시밍 모듈들(133, 137, 140)을 포함할 수 있다. 1 and 2, the magnetic seaming module 130 may include first to third seaming modules 133, 137, and 140.

상기 제 1 시밍 모듈(133)은 상기 보빈(122) 내에 배치될 수 있다. 상기 제 1 시밍 모듈(133)은 상기 보빈(122) 내의 상기 자기장(150) 세기의 공간 균일도를 개선할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 제 1 시밍 모듈(133)은 제 1 실린더(132), 제 1 철편들(134) 및 제 1 접착 테이프(135)을 포함할 수 있다. The first seaming module 133 may be disposed in the bobbin 122. The first seaming module 133 may improve spatial uniformity of the strength of the magnetic field 150 in the bobbin 122. According to an example, the first seaming module 133 may include a first cylinder 132, first iron pieces 134, and a first adhesive tape 135.

상기 제 1 실린더(132)는 상기 보빈(122) 내에 배치될 수 있다. 상기 제 1 실린더(132)는 상기 보빈(122)을 따라 연장할 수 있다. 상기 제 1 실린더(132)는 비자성체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 실린더(132)는 알루미늄 파이프 또는 서스(SUS) 파이프를 포함할 수 있다.The first cylinder 132 may be disposed in the bobbin 122. The first cylinder 132 may extend along the bobbin 122. The first cylinder 132 may include a nonmagnetic material. For example, the first cylinder 132 may include an aluminum pipe or a SUS pipe.

상기 제 1 철편들(134)은 상기 제 1 실린더(132)의 외주면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 철편들(134)은 강자성체일 수 있다. 상기 제 1 철편들(134)은 상기 제 1 실린더(132) 내의 자기장(150)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 철편들(134)은 상기 제 1 실린더(132) 내의 상기 자기장(150)의 공간 균일도를 개선할 수 있다. 상기 제 1 철편들(134)은 상기 자기장(150)의 세기에 비례하는 두께를 가질 수 있다. 상기 제 1 철편들(134)은 정수화된 mil 단위의 두께를 가질 수 있다. 상기 제 1 철편들(134)의 위치와 모양은 상기 보빈(122) 내의 상기 자기장(150)의 분포에 따라 결정될 수 있다. 상기 제 1 철편들(134)은 직사각형 모양을 가질 수 있다. 상기 자기장(150)은 설계 및 제작 상의 오류에 의해 상기 보빈(122) 내에서 불 균일하게 측정될 수 있다. 상기 제 1 철편들(134)은 상기 자기장(150)을 균일하게 만들도록 설계될 수 있다.The first iron pieces 134 may be disposed on an outer circumferential surface of the first cylinder 132. The first iron pieces 134 may be ferromagnetic. The first iron pieces 134 may control the magnetic field 150 in the first cylinder 132. For example, the first iron pieces 134 may improve the spatial uniformity of the magnetic field 150 in the first cylinder 132. The first iron pieces 134 may have a thickness proportional to the strength of the magnetic field 150. The first iron pieces 134 may have a thickness in mil units. The position and shape of the first iron pieces 134 may be determined according to the distribution of the magnetic field 150 in the bobbin 122. The first iron pieces 134 may have a rectangular shape. The magnetic field 150 may be unevenly measured in the bobbin 122 due to design and manufacturing errors. The first iron pieces 134 may be designed to make the magnetic field 150 uniform.

상기 제 1 접착 테이프(135)는 상기 제 1 철편들(134)을 상기 제 1 실린더(132)의 외주면 상에 압착 및/또는 고정할 수 있다. 상기 보빈(122)과 상기 제 1 실린더(132) 사이의 거리는 상기 제 1 철편들(134)과 상기 제 1 접착 테이프(135) 의 두께보다 클 수 있다.The first adhesive tape 135 may compress and / or fix the first iron pieces 134 on the outer circumferential surface of the first cylinder 132. The distance between the bobbin 122 and the first cylinder 132 may be greater than the thicknesses of the first iron pieces 134 and the first adhesive tape 135.

상기 제 2 시밍 모듈(137)은 상기 제 1 시밍 모듈(133) 내에 배치될 수 있다. 상기 제 2 시밍 모듈(137)은 상기 제 1 시밍 모듈(133) 내의 상기 자기장(150) 세기의 공간 균일도를 개선할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 제 2 시밍 모듈(137)은 제 2 실린더(136), 제 2 철편들(138) 및 제 2 접착 테이프(139)를 포함할 수 있다. The second seaming module 137 may be disposed in the first seaming module 133. The second seaming module 137 may improve the spatial uniformity of the strength of the magnetic field 150 in the first seaming module 133. According to an example, the second seaming module 137 may include a second cylinder 136, second iron pieces 138, and a second adhesive tape 139.

상기 제 2 실린더(136)는 상기 제 1 실린더(132) 내에 배치될 수 있다. 상기 제 2 실린더(136)는 상기 제 1 실린더(132)와 평행할 수 있다. 상기 제 2 실린더(136)는 비자성체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 실린더(136)는 알루미늄 파이프 또는 서스(SUS) 파이프를 포함할 수 있다.The second cylinder 136 may be disposed in the first cylinder 132. The second cylinder 136 may be parallel to the first cylinder 132. The second cylinder 136 may include a nonmagnetic material. For example, the second cylinder 136 may include an aluminum pipe or a SUS pipe.

상기 제 2 철편들(138)는 상기 제 2 실린더(136)의 외주면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 2 철편들(138)은 강자성체일 수 있다. 상기 제 2 철편들(138)은 상기 제 2 실린더(136) 내의 상기 자기장(150)을 제어할 수 있다. 상기 제 2 철편들(138)은 상기 제 2 실린더(136) 내의 상기 자기장(150)의 공간 균일도를 개선할 수 있다. 상기 제 2 철편들(138)은 상기 자기장(150)의 세기에 비례하는 두께를 가질 수 있다. 상기 제 2 철편들(138)은 정수화된 mil 단위의 두께를 가질 수 있다. 상기 제 2 철편들(138)의 위치와 모양은 상기 보빈(122) 내의 상기 자기장(150)의 분포에 따라 조절될 수 있다. 상기 제 2 철편들(138)은 직사각형 모양을 가질 수 있다. The second iron pieces 138 may be disposed on an outer circumferential surface of the second cylinder 136. The second iron pieces 138 may be ferromagnetic. The second iron pieces 138 may control the magnetic field 150 in the second cylinder 136. The second iron pieces 138 may improve the spatial uniformity of the magnetic field 150 in the second cylinder 136. The second iron pieces 138 may have a thickness proportional to the strength of the magnetic field 150. The second iron pieces 138 may have a thickness of an integer number of mils. The position and shape of the second iron pieces 138 may be adjusted according to the distribution of the magnetic field 150 in the bobbin 122. The second iron pieces 138 may have a rectangular shape.

상기 제 2 접착 테이프(139)는 상기 제 2 철편들(138)을 상기 제 2 실린더(136)의 외주면 상에 압착 및/또는 고정할 수 있다. 상기 제 2 실린더(136)와 상기 제 1 실린더(132) 사이의 거리는 상기 제 2 철편들(138) 상기 제 2 접착 테이프(139)의 두께보다 클 수 있다.The second adhesive tape 139 may compress and / or fix the second iron pieces 138 on the outer circumferential surface of the second cylinder 136. The distance between the second cylinder 136 and the first cylinder 132 may be greater than the thickness of the second iron pieces 138 and the second adhesive tape 139.

상기 제 3 시밍 모듈(140)은 상기 제 2 실린더(136) 외곽에 배치될 수 있다. 상기 제 3 시밍 모듈(140)은 자기장(150) 세기의 공간 균일도를 개선할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 제 3 시밍 모듈(140)은 제 3 실린더(142), 제 3 철편들(144) 및 제 3 접착 테이프(146)를 포함할 수 있다. The third seaming module 140 may be disposed outside the second cylinder 136. The third seaming module 140 may improve spatial uniformity of the strength of the magnetic field 150. According to an example, the third seaming module 140 may include a third cylinder 142, third iron pieces 144, and a third adhesive tape 146.

상기 제 3 실린더(142)는 상기 제 2 실린더(136) 외곽에 배치될 수 있다. 상기 제 3 실린더(142)는 상기 제 2 실린더(136)를 따라 연장할 수 있다. 상기 제 3 실린더(142)는 비자성체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 실린더(142)는 알루미늄 파이프 또는 서스 파이프를 포함할 수 있다. The third cylinder 142 may be disposed outside the second cylinder 136. The third cylinder 142 may extend along the second cylinder 136. The third cylinder 142 may include a nonmagnetic material. For example, the third cylinder 142 may include an aluminum pipe or a suspipe.

상기 제 3 철편들(144)은 상기 제 3 실린더(142)의 외주면 상에 배치될 수 있다. 상기 제 3 철편들(144)은 강자성체일 수 있다. 상기 제 3 철편들(144)은 상기 제 3 실린더(142) 내의 상기 자기장(150)을 제어할 수 있다. 상기 제 3 철편들(144)은 상기 제 3 실린더(142) 내의 상기 자기장(150)의 공간 균일도를 개선할 수 있다. 상기 제 3 철편들(144)은 상기 자기장(150)의 세기에 비례하는 두께를 가질 수 있다. 상기 제 3 철편들(144)은 정수화된 mil 단위의 두께를 가질 수 있다. 상기 제 3 철편들(144)의 위치와 모양은 상기 보빈(122) 내의 상기 자기장(150)의 분포에 따라 조절될 수 있다. 상기 제 3 철편들(144)은 직사각형 모양을 가질 수 있다. The third iron pieces 144 may be disposed on an outer circumferential surface of the third cylinder 142. The third iron pieces 144 may be ferromagnetic materials. The third iron pieces 144 may control the magnetic field 150 in the third cylinder 142. The third iron pieces 144 may improve the spatial uniformity of the magnetic field 150 in the third cylinder 142. The third iron pieces 144 may have a thickness proportional to the strength of the magnetic field 150. The third iron pieces 144 may have a thickness of an integer number of mils. The position and shape of the third iron pieces 144 may be adjusted according to the distribution of the magnetic field 150 in the bobbin 122. The third iron pieces 144 may have a rectangular shape.

상기 제 3 접착 테이프(146)는 상기 제 3 철편들(144)을 상기 제 3 실린더(142)의 외벽 및/또는 외주면 상에 압착 또는 고정할 수 있다. 상기 제 3 실린더(142)와 상기 제 2 실린더(136) 사이의 거리는 상기 제 3 철편들(144)의 두께보다 클 수 있다. The third adhesive tape 146 may compress or fix the third iron pieces 144 on the outer wall and / or the outer circumferential surface of the third cylinder 142. The distance between the third cylinder 142 and the second cylinder 136 may be greater than the thickness of the third iron pieces 144.

상기 도시되지는 않았지만, 상기 제 3 실린더(142) 내에는 제 4 내지 제 n 실린더들이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 4 내지 제 n 실린더들의 외주면 상에 제 4 내지 제 n 철편들과 제 3 내지 제 n 접착 테이프들이 배치될 수 있다. 상기 제 4 내지 제 n 철편들은 상기 제 4 내지 제 n 실린더들 내의 상기 자기장(150)을 편향시켜 공간 균일도를 개선할 수 있다.  Although not shown, fourth to nth cylinders may be disposed in the third cylinder 142. In addition, fourth to nth iron pieces and third to nth adhesive tapes may be disposed on the outer circumferential surfaces of the fourth to nth cylinders. The fourth to nth iron pieces may improve the spatial uniformity by deflecting the magnetic field 150 in the fourth to nth cylinders.

필드 맵퍼(200)는 상기 제 3 시밍 모듈(140) 내의 상기 자기장(150)의 세기를 측정할 수 있다. 또한, 상기 필드 맵퍼(200)는 상기 제 1 내지 제 3 실린더(132, 136, 142)의 외주면의 위치에 따른 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 맵핑할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 필드 맵퍼(200)는 제어부(210), 자기장 센서(220) 및 지그(230를 포함할 수 있다. 상기 지그(230)는 상기 자기장 센서(220)를 상기 보빈(122) 및 상기 제 1 내지 제 3 실린더(132, 136, 142)의 내에 제공할 수 있다. 상기 자기장 센서(220)는 상기 자기장(150)를 감지할 수 있다. 상기 제어부(210)는 자기장 센서(220)의 감지 신호를 이용하여 상기 자기장(150)의 세기를 검출 및/또는 계산할 수 있다. The field mapper 200 may measure the strength of the magnetic field 150 in the third seaming module 140. In addition, the field mapper 200 may map the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 according to the positions of the outer circumferential surfaces of the first to third cylinders 132, 136, and 142. have. According to an example, the field mapper 200 may include a controller 210, a magnetic field sensor 220, and a jig 230. The jig 230 may use the magnetic field sensor 220 as the bobbin 122. And the first to third cylinders 132, 136, and 142. The magnetic field sensor 220 may detect the magnetic field 150. The controller 210 may include the magnetic field sensor 220. Intensity of the magnetic field 150 may be detected and / or calculated by using a detection signal of).

도 3은 도 1의 보빈(122) 내의 제 1 내지 제 4 자기장 변화율들(162, 164, 166, 168)을 비교하여 보여준다.FIG. 3 shows a comparison of the first to fourth magnetic field change rates 162, 164, 166, and 168 in the bobbin 122 of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 제 1 내지 제 3 시밍 모듈들(133, 137, 140)의 제 2 내지 제 4 자기장 변화율들(164, 166, 168)은 초전도 코일(124)의 제 1 자기장 변화율(162)보다 작을 수 있다. 상기 제 1 자기장 변화율(162)은 상기 보빈(122) 중심에서 그의 길이 방향으로의 상기 자기장(150)의 변화율일 수 있다. 상기 보빈(122) 내에는 상기 제 1 내지 제 3 시밍 모듈(133, 137, 140)이 제공되지 않을 수 있다. Referring to FIG. 3, the second to fourth magnetic field change rates 164, 166, and 168 of the first to third seaming modules 133, 137, and 140 may include the first magnetic field change rate 162 of the superconducting coil 124. May be less than). The first magnetic field change rate 162 may be a change rate of the magnetic field 150 in the longitudinal direction from the center of the bobbin 122. The first to third seaming modules 133, 137, and 140 may not be provided in the bobbin 122.

상기 제 2 자기장 변화율(164)은 상기 제 1 실린더(132)의 중심에서 그의 길이 방향으로의 상기 자기장(150)의 변화율일 수 있다. 상기 제 1 실린더(132) 내에는 상기 제 2 및 제 3 실린더들(136, 142)이 제공되지 않을 수 있다.The second magnetic field change rate 164 may be a change rate of the magnetic field 150 in the longitudinal direction from the center of the first cylinder 132. The second and third cylinders 136 and 142 may not be provided in the first cylinder 132.

상기 제 3 자기장 변화율(166)은 제 2 자기장 변화율(164)보다 작을 수 있다. 상기 제 3 자기장 변화율(166)은 상기 제 2 실린더(136)의 중심에서 그의 길이 방향으로의 상기 자기장(150)의 변화율일 수 있다. 상기 제 2 실린더(136) 내에는 상기 제 3 실린더(142)가 제공된 않을 수 있다. The third magnetic field change rate 166 may be smaller than the second magnetic field change rate 164. The third magnetic field change rate 166 may be a change rate of the magnetic field 150 in the longitudinal direction of the center of the second cylinder 136. The third cylinder 142 may not be provided in the second cylinder 136.

상기 제 4 자기장 변화율(168)은 상기 제 3 자기장 변화율(166)보다 작을 수 있다. 상기 제 4 자기장 변화율(168)은 상기 제 3 실린더(142)의 중심에서 그의 길이 방향으로의 상기 자기장(150)의 변화율일 수 있다. The fourth magnetic field change rate 168 may be smaller than the third magnetic field change rate 166. The fourth magnetic field change rate 168 may be a rate of change of the magnetic field 150 in the longitudinal direction of the third cylinder 142.

이하, 본 발명의 초전도 마그네트 장치(100)의 시밍 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the seaming method of the superconducting magnet device 100 of the present invention will be described.

도 4는 도 1의 초전도 마그네트 장치(100)의 시밍 방법을 보여주는 플로우 챠트이다.4 is a flowchart illustrating a seaming method of the superconducting magnet device 100 of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 본 발명의 시밍 방법은 보빈(122) 내에 자기장(150)을 유도하는 단계(S10), 상기 보빈(122) 내의 상기 자기장(150)을 측정하는 단계(S20), 상기 자기장(150)의 세기를 보정하는 단계(S30) 및 상기 자기장(150)의 세기 보정을 완료할 것인지를 판단하는 단계(S40)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, in the seaming method of the present invention, inducing a magnetic field 150 in the bobbin 122 (S10), measuring the magnetic field 150 in the bobbin 122 (S20), and the magnetic field Compensating the intensity of 150 (S30) and determining whether to complete the intensity correction of the magnetic field (150) (S40).

먼저, 상기 초전도 코일 모듈(120)은 상기 마그네틱 시밍 모듈(130) 없이 상기 보빈(122) 내에 상기 자기장(150)을 유도한다(S10). 상기 자기장(150)의 세기는 상기 초전도 코일(124)에 인가되는 전류에 비례할 수 있다. 예를 들어, 상기 초전도 코일 모듈(120)은 약 3T 정도의 상기 자기장(150)을 유도할 수 있다. First, the superconducting coil module 120 induces the magnetic field 150 in the bobbin 122 without the magnetic seaming module 130 (S10). The strength of the magnetic field 150 may be proportional to the current applied to the superconducting coil 124. For example, the superconducting coil module 120 may induce the magnetic field 150 of about 3T.

다음, 필드 맵퍼(200)는 상기 보빈(122) 내의 상기 자기장(150)을 측정하여 상기 보빈(122) 내의 위치에 따라 상기 자기장(150)의 세기를 맵핑한다(S20). 상기 필드 맵퍼(200)는 상기 보빈(122)의 중심에서 상기 자기장(150)의 방향으로 이동될 수 있다. 상기 자기장(150)의 세기는 상기 보빈(122)의 축 방향을 따라 정량적으로 측정 및/또는 매핑될 수 있다. Next, the field mapper 200 measures the magnetic field 150 in the bobbin 122 and maps the intensity of the magnetic field 150 according to the position in the bobbin 122 (S20). The field mapper 200 may move in the direction of the magnetic field 150 at the center of the bobbin 122. The strength of the magnetic field 150 may be quantitatively measured and / or mapped along the axial direction of the bobbin 122.

이후, 제어 부(210)는 제 1 내지 제 3 시밍 모듈들(133, 137, 140)을 이용하여 자기장(150)의 세기를 보정한다(S30). Thereafter, the control unit 210 corrects the strength of the magnetic field 150 by using the first to third seaming modules 133, 137, and 140 (S30).

도 5는 도 4의 자기장(150)의 세기를 보정하는 단계(S30)의 일 예를 보여준다. FIG. 5 shows an example of correcting the intensity of the magnetic field 150 of FIG. 4 (S30).

도 5를 참조하면, 자기장(150)의 세기를 보정하는 단계(S30)는 매핑된 위치마다 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 계산하는 단계(S31), 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 정수화하는 단계(S32), 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 재배열하는 단계(S36), 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 배치 난이도를 판정하는 단계(S37), 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)를 제 1 내지 제 3 실린더들(132, 136, 142)에 고정하는 단계(S38) 및 제 1 내지 제 3 시밍 모듈들(133, 137, 140)를 상기 보빈(122) 내에 제공하는 단계(S39)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the step S30 of correcting the intensity of the magnetic field 150 may include calculating the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 for each mapped position (S31). The step (S32) of integerizing the thickness of the first to third iron pieces (134, 138, 144), the step of rearranging the thickness of the first to third iron pieces (134, 138, 144) (S36), Determining an arrangement difficulty of the first to third iron pieces (134, 138, 144) (S37), the first to third iron pieces (134, 138, 144) to the first to third cylinders ( The step S38 may be fixed to 132, 136, and 142, and the first to third seaming modules 133, 137, and 140 may be provided in the bobbin 122 (S39).

상기 제어부(210)는 상기 맵핑된 위치마다 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 계산한다(S31). 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께는 유리수(ex, 0 내지 약 5mil) 또는 실수로 계산될 수 있다. The controller 210 calculates thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 for each mapped position (S31). The thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 may be calculated by rational numbers (ex, 0 to about 5 mils) or real numbers.

다음, 상기 제어부(210)는 상기 유리수 또는 실수의 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 정수화한다(S32). 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)이 세로보다 긴 가로길이의 직사각형 모양을 가질 경우, 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 정수화하는 단계(S32)는 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께의 소수점 이하의 소수들을 상기 맵핑된 위치에 따라 세로, 가로 및 대각선 방향으로 더하거나 감하는 단계를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 정수화하는 단계(S32)는 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 세로 방향으로 보상하는 단계(S33), 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 가로 방향으로 보상하는 단계(S34) 및 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 대각선 방향으로 보상하는 단계(S35)를 포함할 수 있다. Next, the controller 210 integerizes the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 of the rational number or real number (S32). When the first to third iron pieces 134, 138, and 144 have a rectangular shape having a longer length than a vertical length, a step of purifying the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 ( S32) may include adding or subtracting decimals below the decimal point of the thickness of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 in the vertical, horizontal, and diagonal directions according to the mapped position. According to an example, the step S32 of integerizing the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 may be based on the thickness of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 in a vertical direction. Compensating step S33, compensating the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 in the horizontal direction (S34) and the first to third iron pieces 134, 138, and 144. Compensating the thickness of the cross-section in a diagonal direction (S35).

표 1은 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 정수화하는 단계(S32)의 일 예를 보여준다. 표 1 내의 복수개의 셀들은 4회 또는 4차의 설계 결과에 대응될 수 있다. Table 1 shows an example of the step (S32) of integerizing the thickness of the first to third iron pieces (134, 138, 144). The plurality of cells in Table 1 may correspond to four or fourth order design results.

Figure 112017129500818-pat00001
Figure 112017129500818-pat00001

표 1을 참조하면, 첫 번째 셀의 젓째 줄의 제 1 및 제 2 맵핑된 위치들 의 각각은 0. 1에서 0으로 계산될 수 있다. 상기 첫 번째 셀의 두 번째 줄의 제 2 맵핑된 위치의 0.2와 첫째 줄의 제 1 및 제 2 맵핑된 위치들의 0.1과 0.1을 모두 합하여 두 번째 셀의 두 번째 줄의 제 2 맵핑된 위치에서 0.4로 계산되고, 세 번째 셀의 두 번째 줄의 제 2 맵핑된 위치는 0으로 계산될 수 있다. 네 번째 셀들의 맵핑된 위치들 각각은 모두 정수화된 수를 가질 수 있다. 상기 정수화된 수의 단위는 mil일 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께가 소수점 이하의 소수로 설정될 경우, 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)은 일반적으로 제작되기에 난이하다. 따라서, 제어부(210)는 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 정수화하여 제작상의 난이도를 감소시킬 수 있다. Referring to Table 1, each of the first and second mapped positions of the first row of the first cell may be calculated from 0.1 to 0. 0.2 of the second mapped position of the second row of the first cell and 0.1 and 0.1 of the first and second mapped positions of the first row add up to 0.4 at the second mapped position of the second row of the second cell. The second mapped position of the second row of the third cell may be calculated as 0. Each of the mapped positions of the fourth cells may all have an integer number. The unit of the integer number may be mil. When the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 are set to decimals below the decimal point, the first to third iron pieces 134, 138, and 144 are generally difficult to manufacture. . Therefore, the controller 210 may reduce the difficulty in manufacturing by integerizing the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144.

다음, 제어부(210)는 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 가로 방향에 대해 유사한 값으로 재배열한다(S36).Next, the controller 210 rearranges the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 to similar values in the horizontal direction (S36).

표 2는 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 재배열하는 단계(S36)의 일 예를 보여준다. Table 2 shows an example of rearranging the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 (S36).

Figure 112017129500818-pat00002
Figure 112017129500818-pat00002

표 2를 참조하면, 상기 제어부(210)는 첫 번째 및 세 번째 줄들의 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 0과 1로 재배열하고, 두 번째 및 다섯 번째 줄의 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 0과 2로 재배열하고, 네 번째 줄의 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 0, 1 및 2로 재배열할 수 있다. 첫 번째 및 세 번째 줄에서의 2는 가로 방향으로의 맵핑된 위치마다 1과 1로 분리될 수 있다. 즉, 1을 갖는 매핑된 위치가 증가할 수 있다. 두 번째 및 다섯 번째 줄의 1의 맵핑된 위치는 사라지고, 2의 매핑된 위치는 증가할 수 있다. 네 번째 줄 2의 매핑된 위치는 세 번째 및 다섯 번째 줄의 1의 매핑된 위치의 감소에 따라 생성될 수 있다. Referring to Table 2, the controller 210 rearranges the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 of the first and third rows to 0 and 1, and the second and fifth. Rearrange the thickness of the first to third iron pieces 134, 138, 144 of the string to 0 and 2, and the thickness of the first to third iron pieces 134, 138, 144 of the fourth row Can be rearranged to 0, 1, and 2. 2 in the first and third lines can be separated into 1 and 1 per mapped position in the transverse direction. That is, the mapped position with 1 may increase. The mapped position of 1 in the second and fifth lines may disappear, and the mapped position of 2 may increase. The mapped position of the fourth line 2 may be generated according to the decrease of the mapped position of 1 of the third and fifth lines.

다음, 제어부(210)는 제 1 내지 제 3 철편들133, 137, 140)의 배치 난이도를 판정한다(S37). 상기 배치 난이도는 맵핑된 위치들의 가로 방향의 두께 차이 발생 횟수의 합을 상기 맵핑된 위치의 전체 개수로 나누어 계산할 수 있다. 표 2의 재배열 전의 난이도는 약 0.283(17/60)로 계산되고, 재배열 후의 난이도는 약 0.167(10/60)로 계산될 수 있다. 상기 난이도는 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께의 재배열 후에 감소할 수 있다. 즉, 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께를 재배열하는 단계(S36)는 가로 방향의 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)의 두께의 차이를 최소화하는 것으로 판정될 수 있다. Next, the controller 210 determines the difficulty of arranging the first to third iron pieces 133, 137, and 140 (S37). The placement difficulty may be calculated by dividing the sum of the number of occurrences of the thickness difference in the horizontal direction of the mapped locations by the total number of the mapped locations. The difficulty before rearrangement of Table 2 can be calculated as about 0.283 (17/60), and the difficulty after rearrangement can be calculated as about 0.167 (10/60). The difficulty may decrease after rearrangement of the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144. That is, in the step S36 of rearranging the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144, the difference between the thicknesses of the first to third iron pieces 134, 138, and 144 in the horizontal direction is different. It can be determined to minimize the.

그 다음, 작업자 또는 엔지니어는 상기 제 1 내지 제 3 철편들(134, 138, 144)을 상기 제 1 내지 제 3 실린더들(132, 136, 142)에 각각 고정한다(S38).Next, an operator or engineer fixes the first to third iron pieces 134, 138, and 144 to the first to third cylinders 132, 136, and 142, respectively (S38).

그리고, 작업자 또는 엔지니어는 상기 제 1 내지 제 3 실린더들(132, 136, 142)을 순차적으로 상기 보빈(122) 내에 제공한다(S39).In addition, an operator or an engineer sequentially provides the first to third cylinders 132, 136, and 142 into the bobbin 122 (S39).

다시 도 4를 참조하면, 상기 제어부(210)는 상기 자기장(150)의 세기 보정을 완료할 것인지를 판별한다(S40). 제 1 내지 제 3 실린더들(132, 136, 140)이 상기 보빈(122) 내에 모두 제공될 때까지 S10 단계 내지 S40 단계는 반복적으로 수행될 수 있다. 제 1 내지 제 3 실린더들(132, 136, 140)이 상기 보빈(122) 내에 모두 제공되면, 상기 자기장(150)의 세기 보정은 완료될 수 있다. Referring back to FIG. 4, the controller 210 determines whether to complete the intensity correction of the magnetic field 150 (S40). Steps S10 to S40 may be repeatedly performed until the first to third cylinders 132, 136, and 140 are all provided in the bobbin 122. When the first to third cylinders 132, 136, and 140 are all provided in the bobbin 122, the intensity correction of the magnetic field 150 may be completed.

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.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. You will understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

Claims (17)

제 1 방향으로 연장하는 보빈 내에 자기장을 유도하는 단계;
상기 보빈 내의 상기 자기장을 측정하여 상기 자기장의 세기를 맵핑하는 단계; 및
맵핑된 위치에 따라 상기 자기장을 보정하는 단계를 포함하되,
상기 자기장을 보정하는 단계는:
상기 맵핑된 위치에서의 상기 자기장의 세기를 보상하는 철편들의 두께를 계산하는 단계;
상기 계산된 철편들의 두께를 정수화하는 단계; 및
상기 정수화된 상기 철편들의 두께를 재배열하여 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향의 상기 철편들의 두께 차이를 감소시키는 단계를 포함하되,
상기 철편들의 두께를 정수화하는 단계는:
상기 철편들의 두께를 상기 제 1 방향으로 보상하는 단계;
상기 철편들의 두께를 상기 제 2 방향으로 보상하는 단계; 및
상기 철편들의 두께를 상기 제1 및 제 2 방향들과 교차하는 제 3 방향으로 보상하는 단계를 포함하는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
Inducing a magnetic field in the bobbin extending in a first direction;
Measuring the magnetic field in the bobbin and mapping the strength of the magnetic field; And
Correcting the magnetic field according to the mapped position;
Compensating the magnetic field is:
Calculating thicknesses of the iron pieces compensating for the strength of the magnetic field at the mapped position;
Purifying the thickness of the calculated iron pieces; And
Rearranging the thicknesses of the purified iron pieces to reduce the thickness difference of the iron pieces in a second direction crossing the first direction,
The step of integerizing the thickness of the iron pieces is:
Compensating for the thickness of the iron pieces in the first direction;
Compensating the thickness of the iron pieces in the second direction; And
Compensating for the thickness of the iron pieces in a third direction crossing the first and second directions.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 철편들의 두께를 정수화하는 단계는 상기 철편들의 두께의 소수점 이하의 소수들을 상기 맵핑된 위치에 따라 상기 제 1 내지 제 3 방향으로 더하거나 감하는 단계를 포함하는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
The method of claim 1,
And integerizing the thickness of the iron pieces include adding or subtracting decimals below the decimal point of the thickness of the iron pieces in the first to third directions according to the mapped position.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 방향들이 가로 및 세로 방향들일 경우, 상기 제 3 방향은 대각선 방향인 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
The method of claim 1,
And the third direction is a diagonal direction when the first and second directions are horizontal and vertical directions.
제 1 항에 있어서,
상기 자기장을 보정하는 단계는:
상기 철편들을 실린더에 고정하여 시밍 모듈을 제작하는 단계; 및
상기 시밍 모듈을 상기 보빈 내에 제공하는 단계를 더 포함하는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
The method of claim 1,
Compensating the magnetic field is:
Manufacturing the seaming module by fixing the iron pieces to a cylinder; And
And providing the seaming module in the bobbin.
제 5 항에 있어서,
상기 철편들을 고정하는 단계는 상기 실린더 상의 철편에 절연 테이프를 감는 단계를 포함하는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
The method of claim 5,
The fixing of the iron pieces includes the step of winding an insulating tape on the iron piece on the cylinder seaming method of the superconducting magnet device.
제 1 항에 있어서,
상기 자기장을 보정하는 단계는 재배열된 상기 철편들의 두께에 따라 상기 철편들의 배치 난이도를 판정하는 단계를 더 포함하는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
The method of claim 1,
Compensating the magnetic field further comprises the step of determining the difficulty of placement of the iron pieces according to the thickness of the rearranged iron pieces.
제 7 항에 있어서,
상기 배치 난이도는 상기 제 2 방향으로 상기 철편들의 두께 차이 발생 횟수의 합을 상기 맵핑된 위치의 개수로 나누어 계산되는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
The method of claim 7, wherein
And the placement difficulty is calculated by dividing the sum of the number of thickness difference occurrences of the iron pieces in the second direction by the number of the mapped positions.
제 1 항에 있어서,
상기 철편들 두께는 상기 자기장의 세기에 비례하는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
The method of claim 1,
Simulating the thickness of the iron pieces is proportional to the strength of the magnetic field.
제 1 항에 있어서,
상기 철편들의 각각은 상기 제 1 방향의 세로보다 상기 제 2 방향의 가로가 큰 직사각형 모양을 갖는 초전도 마그네트 장치의 시밍 방법.
The method of claim 1,
And each of the iron pieces has a rectangular shape having a larger width in the second direction than a length in the first direction.
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 보정하고, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 정수화된 유사한 두께를 갖는 철편들을 포함하는 마그네틱 시밍 모듈을 포함하되,
상기 초전도 코일 모듈은:
보빈; 및
상기 보빈의 외주면을 따라 감긴 초전도 선재를 포함하되,
상기 초전도 선재는 고온 초전도체를 포함하되,
상기 마그네틱 시밍 모듈은:
상기 보빈 내의 제 1 시밍 모듈;
상기 제 1 시밍 모듈 내의 제 2 시밍 모듈; 및
상기 제 2 시밍 모듈 내에 배치되어 상기 제 2 시밍 모듈 내의 상기 자기장의 공간 균일도를 개선하는 제 3 시밍 모듈을 포함하는 초전도 마그네트 장치.
A superconducting coil module comprising a bobbin extending in a first direction and a superconducting coil wound along the bobbin in a second direction crossing the first direction; And
A magnetic shimming module disposed in the superconducting coil module to correct the strength of the magnetic field in the superconducting coil module, the magnetic shimming module including iron pieces having similar thicknesses integerized in a second direction crossing the first direction,
The superconducting coil module is:
Bobbin; And
Including a superconducting wire wound along the outer circumferential surface of the bobbin,
The superconducting wire includes a high temperature superconductor,
The magnetic seaming module is:
A first seaming module in the bobbin;
A second seaming module in the first seaming module; And
And a third seaming module disposed in the second seaming module to improve spatial uniformity of the magnetic field in the second seaming module.
삭제delete 삭제delete 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 시밍 모듈은:
상기 보빈 내에 배치되고, 상기 보빈을 따라 연장하는 제 1 실린더; 및
상기 제 1 실린더의 외주면 상에 배치된 제 1 철편들을 포함하는 초전도 마그네트 장치.
The method of claim 11,
The first seaming module is:
A first cylinder disposed in the bobbin and extending along the bobbin; And
A superconducting magnet device comprising first iron pieces disposed on an outer circumferential surface of the first cylinder.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 시밍 모듈은 상기 제 1 철편들 상에 배치되어, 상기 제 1 철편들을 상기 제 1 실린더에 압착시키는 제 1 접착 테이프를 더 포함하는 초전도 마그네트 장치.
The method of claim 14,
The first seaming module further includes a first adhesive tape disposed on the first iron pieces to press the first iron pieces to the first cylinder.
제 15 항에 있어서,
상기 보빈과 상기 제 1 실린더 사이의 거리는 상기 철편들과 상기 제 1 접착 테이프의 두께보다 큰 초전도 마그네트 장치.
The method of claim 15,
A superconducting magnet device, wherein the distance between the bobbin and the first cylinder is greater than the thickness of the iron pieces and the first adhesive tape.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 실린더는 알루미늄 파이프 또는 서스 파이프를 포함하는 마그네트 장치.


The method of claim 14,
And the first cylinder comprises an aluminum pipe or a suspend pipe.


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