WO2014017758A1 - 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치 - Google Patents

싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2014017758A1
WO2014017758A1 PCT/KR2013/006068 KR2013006068W WO2014017758A1 WO 2014017758 A1 WO2014017758 A1 WO 2014017758A1 KR 2013006068 W KR2013006068 W KR 2013006068W WO 2014017758 A1 WO2014017758 A1 WO 2014017758A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic field
cyclotron
rotating member
electromagnet
disk
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/006068
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
채종서
김현욱
이병노
Original Assignee
성균관대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교 산학협력단 filed Critical 성균관대학교 산학협력단
Publication of WO2014017758A1 publication Critical patent/WO2014017758A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/07—Hall effect devices

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic field measuring device, and more particularly, to a magnetic field measuring device of a cyclotron electromagnet.
  • Conventional magnetic field measuring device is installed inside the cyclotron and the magnetic field sensor rotates to measure the magnetic field of the electromagnet. Based on the result of the magnetic field measurement, the manufacturing error of the electromagnet is identified and corrected.
  • a rotating shaft of the magnetic field sensor is installed inside the cyclotron.
  • a separate space is required for installing the rotating shaft of the magnetic field sensor.
  • the rotating member is rotatably installed on the outside of the cyclotron is installed electromagnet therein;
  • a magnetic field sensor installed in the rotating member and measuring a magnetic field of the electromagnet;
  • the rotating member may be installed in the cyclotron so that the rotating shaft of the rotating member forms a straight line with the central axis of the electromagnet.
  • the rotating member may be installed on the upper surface or the lower surface of the cyclotron.
  • the rotating member includes a disk-shaped disk
  • the magnetic field sensor is installed on the disk
  • the drive unit may rotate the disk.
  • the rotating member may further include a disk-shaped disk and a bar-shaped hole probe installed on the disk, and the plurality of magnetic field sensors may be spaced apart from each other by a predetermined distance to the hole probe.
  • the unit can rotate the disk.
  • the magnetic field sensor may be provided in plural, and may be installed on the rotating member such that distances from the rotating shaft of the rotating member are different from each other.
  • the magnetic field sensor may include a hall sensor.
  • the drive unit is a motor; And a belt for transmitting the rotational force of the motor to the rotating member.
  • the drive unit includes a drive wheel for transmitting the rotational force of the motor to the belt to the belt forward or backward; And a guide wheel that is passively rotated according to the forward or backward of the belt.
  • the driving wheel may include a first driving wheel and a second driving wheel
  • the guide wheel may include a first guide wheel and a second guide wheel
  • the first and second driving wheels may be rotating shafts of the rotating member.
  • the first and second guide wheels may be located opposite to each other based on the rotation axis of the rotating member.
  • the magnetic field measurement is possible even when the cyclotron electromagnet does not have a space for installing the magnetic field measuring device. Accordingly, it is not necessary to provide a separate space for measuring the magnetic field in the cyclotron design process, it is possible to prevent the magnetic field efficiency decrease phenomenon.
  • FIG. 1 is a perspective view of a magnetic field measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a magnetic field measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an image of a hole probe of the magnetic field measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a magnetic field measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a plan view of a magnetic field measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is an image of a cyclotron being manufactured as an object of magnetic field measurement.
  • the magnetic field measuring apparatus 100 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the magnetic field measuring apparatus 100 according to the present exemplary embodiment is installed in the upper frame 210 of the cyclotron 200.
  • the magnetic field measuring device 100 is a device temporarily installed in the cyclotron 200 to measure the magnetic field of the cyclotron 200 (see FIG. 4). After completing the magnetic field measurement or adjusting the state of the electromagnet based thereon, the magnetic field measuring device 100 is removed from the cyclotron 200.
  • the conventional magnetic field measuring device requires a separate center space for rotating the sensor of the magnetic field measuring device in the center of the electromagnet of the cyclotron.
  • the magnetic field efficiency decreases accordingly, which causes more current to flow through the coil of the electromagnet.
  • the present invention is configured to measure the magnetic field outside the cyclotron so that such a separate central space is unnecessary.
  • Magnetic field measuring device 100 may be configured to measure the magnetic field of the entire cross-sectional area of the electromagnet as a device for measuring the magnetic field of the electromagnet for cyclotron.
  • Cyclotron electromagnets generally include a cylindrical iron yoke and coil.
  • the magnetic field measuring device 100 includes a sensor unit 110, a driving unit 120, and a calculation unit (not shown).
  • the sensor unit 110 directly measures a magnetic field of an electromagnet for cyclotron, and includes a disk 111, a hall probe 112, and a hall sensor (not shown).
  • the disc 111 is rotatably installed in the upper frame 210 as a member rotated by the drive unit 120.
  • the disk 111 is rotatably installed in a number of ways, as one embodiment a plurality of ball bearings (or wheels) are radially installed on the upper frame 210, the lower surface of the disk 111 It may be a configuration in which the rotary ring is rotated in engagement with the ball bearing. In another embodiment, a plurality of ball bearings (or wheels) may be radially installed on the lower surface of the disk, and a circular ring may be installed on the upper frame to engage the ball bearings (or wheels).
  • the axis of rotation of the disk 111 is configured to coincide with the central axis of the electromagnet inside the cyclotron.
  • FIG 3 is an image of a hole probe of the magnetic field measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the hole probe 112 is provided in the disk 111 so that its center portion passes through the rotation axis of the disk 111. That is, the hole probe 112 is provided so that the disk 111 may be divided into two when viewed from the upper surface.
  • the hall probe 112 is provided with a plurality of Hall sensors.
  • the hole probe 112 may be made of a plastic material rather than a metal to reduce the influence of the magnetic field.
  • the Hall sensor measures the strength of the magnetic field and sends the measured value to an external control device.
  • the Hall probe 112 is provided so that a plurality of Hall sensors are spaced apart from each other. (See FIG. 3). The magnetic field of the location is measured.
  • the Hall sensor installed at a position spaced apart by the distance L2 from the rotation axis of the disk 111 measures the magnetic field at a position spaced apart by the distance L2 from the central axis of the electromagnet. The smaller the difference between L1 and L2, that is, the denser the hall sensor is installed, the more accurate magnetic field distribution can be obtained. In this example, 48 Hall sensors were used.
  • a plurality of Hall sensors may be provided over the entire length of the Hall probe 112, or a plurality of Hall sensors may be provided at half the length of the Hall probe 112. If a plurality of Hall sensors are installed over the entire length of the Hall probe 112, the magnetic field in the 360 degree range can be measured even if only 180 degrees are rotated.
  • the Hall sensor may be installed directly on the disk without the Hall probe.
  • the driving unit 120 is a component that rotates the sensor unit 110, and includes a motor (not shown), a support frame 121, shocks 122a and 122b, and a belt 123.
  • the support frame 121 is a component in which the wheels 122a and 122b are rotatably installed and is installed in the upper frame 210 of the cyclotron 200.
  • a motor may be installed inside the support frame 121.
  • the support frame 121 includes a first support frame 121a and a second support frame 121b.
  • the first support frame 121a and the second support frame are respectively installed on opposite sides of the upper frame 210.
  • the support frame may be installed on only one side.
  • the motor is installed in any one of the first support frame 121a and the second support frame 121b, and may be installed in each of the first support frame 121a and the second support frame 121b.
  • the support frame 121 may be made of aluminum for the accuracy of magnetic field measurement.
  • the wheels 122a and 122b are components that transmit the rotational force of the motor (not shown) to the belt 123.
  • the wheels 122a and 122b may be directly connected to the rotating shaft of the motor or indirectly by a gear or the like.
  • the wheels 122a and 122b include a first wheel 122a and a second wheel 122b.
  • the first wheel 122a includes a first driving wheel 122aa and a first guide wheel 122ab
  • the second wheel 122b includes a second driving wheel 122ba and a second guide wheel 122bb. do.
  • the first driving wheel 122aa directly transmits the rotational force of the motor to the belt 123.
  • the two first guide wheels 122ab do not actively transmit rotational force to the belt 123, but are passively rotated as the belt 123 moves forward.
  • the belt 123 is disposed between the two first guide wheels 122ab to guide the belt 123 so that a proper tension acts on the belt 123. Accordingly, the area in which the belt is in contact with the first driving wheel 122aa is increased.
  • the second wheel 122b includes a second driving wheel 122ba and a second guide wheel 122bb to achieve symmetry. Accordingly, the disk 111 is rotated so as not to be biased or shaken to one side.
  • the second driving wheel (122ba) or the second guide wheel (122bb) is formed in a structure that can adjust the distance from the axis of rotation of the disk 111.
  • the belt 123 receives the rotational force from the wheel to rotate the sensor unit 110.
  • the belt 123 may be a timing belt having teeth formed on an inner side thereof, and teeth formed on the side surface of the disc 111 may be engaged with teeth of the timing belt so that rotational force may be accurately transmitted.
  • the inner surface of the belt is formed in a planar manner and may transmit rotational force to the disk through frictional forces with the disk surface, which is also planar.
  • the belt 123 is formed of a non-metallic material for accuracy of the magnetic field measurement value.
  • the calculation unit (not shown) is a microprocessor that calculates a magnetic field distribution state of all the electromagnets based on the measured values received from the plurality of Hall sensors 113 and outputs them to the display unit (not shown).
  • the calculation unit needs the rotation angle of the Hall sensor together with the measured values transmitted from the plurality of Hall sensors.
  • the rotation angle is grasped using the rotation speed of the motor and the rotation speed of the disk 111. That is, the number of rotations of the motor shaft while the disk 111 rotates is used. Therefore, if the rotational speed of the motor or the rotational speed of the motor shaft is grasped, the rotation angle of the Hall sensor can be grasped.
  • the rotation angle of the disk 111 or the hole probe 112 may be determined by providing a photo detector on one side of the disk 111 or the hole probe 112.
  • the photodetector may be installed on the upper frame 210 to determine the rotation angle of the disk 111 or the hole probe 112.
  • the rotation angle of the disk 111 or the hole probe 112 may be calculated based on the encoder signal of the motor.
  • FIG 5 is an image of a measurement result obtained by the magnetic field measuring device according to an embodiment of the present invention.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Particle Accelerators (AREA)

Abstract

싸이클로트론 전자석에 자기장 측정장치 설치용 공간이 없는 경우에도 자기장 측정이 가능한 자기장 측정장치가 필요하다. 이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자기장 측정장치는, 내부에 전자석이 설치되는 싸이클로트론의 외부에 회전가능하게 설치되는 회전부재와, 상기 회전부재에 설치되며 상기 전자석의 자기장을 측정하는 자기장 센서 및 상기 회전부재를 회전시키는 구동유닛을 포함한다.

Description

싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치
본 발명은 자기장 측정장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치에 관한 것이다.
종래의 자기장 측정장치는 싸이클로트론의 내부에 설치되며 자기장 센서가 회전하면서 전자석의 자기장을 측정한다. 자기장 측정결과를 바탕으로 전자석의 제작오차를 파악하고 이를 수정하는 작업을 진행한다. 자기장 센서가 회전가능하도록 하기 위하여 싸이클로트론 내부에는 자기장 센서의 회전축이 설치된다. 그리고, 자기장 센서의 회전축 설치를 위하여 별도의 공간이 요구된다. 싸이클로트론의 설계시에는 이러한 공간을 고려하여 설계를 진행한다. 그러나, 회전축 설치 공간을 두게 되면 전자석의 자기장 효율이 감소하게 된다. 요구되는 자기장 효율을 충족시키기 위하여 전자석에 더 많은 전류를 공급하여야 하며, 이에 따라 전자석용 증폭기의 효율이 감소하게 되는 문제가 있다. 또한, 회전축 설치 공간이 없는 타입의 싸이클로트론 전자석의 경우에는 자기장 측정이 불가능한 문제가 있다.
싸이클로트론 전자석에 자기장 측정장치 설치용 공간이 없는 경우에도 자기장 측정이 가능한 자기장 측정장치가 필요하다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자기장 측정장치는, 내부에 전자석이 설치되는 싸이클로트론의 외부에 회전가능하게 설치되는 회전부재; 상기 회전부재에 설치되며 상기 전자석의 자기장을 측정하는 자기장 센서; 및 상기 회전부재를 회전시키는 구동유닛;을 포함한다.
또한, 상기 회전부재의 회전축이 상기 전자석의 중심축과 일직선을 형성하도록 상기 회전부재가 상기 싸이클로트론에 설치될 수 있다.
또한, 상기 회전부재는 상기 싸이클로트론의 상부면 또는 하부면에 설치될 수 있다.
또한, 상기 회전부재는 원판 형상의 디스크를 포함하며, 상기 자기장 센서는 상기 디스크에 설치되고, 상기 구동유닛은 상기 디스크를 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 회전부재는 원판 형상의 디스크와, 상기 디스크에 설치되는 바(bar) 형상의 홀 프로브를 더 포함하고, 상기 홀 프로브에는 복수개의 상기 자기장 센서가 소정 거리만큼 서로 이격 설치되며, 상기 구동유닛은 상기 디스크를 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 자기장 센서는 복수개로 마련되며, 상기 회전부재의 회전축으로부터의 거리가 서로 상이하도록 상기 회전부재에 설치될 수 있다.
또한, 상기 자기장 센서는 홀 센서(hall sensor)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동유닛은 모터; 및 상기 모터의 회전력을 상기 회전부재로 전달하는 벨트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동유닛은 상기 모터의 회전력을 상기 벨트로 전달하여 상기 벨트가 전진 또는 후진하도록 하는 구동휠; 및 상기 벨트의 전진 또는 후진에 따라 피동적으로 회전하는 가이드휠;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동휠은 제1구동휠과 제2구동휠을 포함하며, 상기 가이드휠은 제1가이드휠과 제2가이드휠을 포함하고, 상기 제1 및 제2구동휠은 상기 회전부재의 회전축을 기준으로 서로 반대편에 위치하고, 상기 제1 및 제2가이드휠은 상기 회전부재의 회전축을 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 싸이클로트론 전자석에 자기장 측정장치 설치용 공간이 없는 경우에도 자기장 측정이 가능하게 된다. 이에 따라, 싸이클로트론 설계과정에서 자기장 측정을 위한 별도의 공간을 둘 필요가 없으므로 전자석의 자기장 효율감소 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기장측정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기장측정장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자기장측정장치의 홀프로브의 이미지이다.
도 4는 자기장 측정의 대상으로서 제작중인 싸이클로트론의 이미지이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자기장측정장치에 의하여 확보한 측정결과이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기장측정장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자기장측정장치의 평면도이다. 도 4는 자기장 측정의 대상으로서 제작중인 싸이클로트론의 이미지이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자기장측정장치(100)는 싸이클로트론(200)의 상부 프레임(210)에 설치된다. 자기장측정장치(100)는 싸이클로트론(200)(도 4 참조)의 자기장 측정을 위하여 임시적으로 싸이클로트론(200)에 설치되는 장치이다. 자기장 측정을 완료하거나 이를 토대로 전자석의 상태를 조정한 다음에는 자기장측정장치(100)를 싸이클로트론(200)으로부터 제거하게 된다.
종래의 자기장 측정장치는 싸이클로트론의 전자석 중심부에 자기장 측정장치의 센서를 회전시키기 위한 별도의 중앙부 공간이 필요하다. 그러나, 이러한 중앙부 공간을 형성하게 되면 그만큼 자기장 효율이 감소하게 되고, 이에 따라 전자석의 코일에 더 많은 전류를 흐르게 만들어야 하는 문제가 있다. 본 발명은 이러한 별도의 중앙부 공간이 불필요하도록 싸이클로트론의 외부에서도 자기장을 측정할 수 있도록 구성되었다.
도 1에서는 설명의 편의상, 싸이클로트론(200)의 나머지 부분은 생략하였다.
자기장측정장치(100)는 싸이클로트론용 전자석의 자기장을 측정하는 장치로서 전자석의 단면적 전체의 자기장을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다. 일반적으로 싸이클로트론의 전자석은 원통형으로 이루어진 아이언 요크와 코일을 포함한다.
자기장측정장치(100)는 센서유닛(110), 구동유닛(120) 및 연산유닛(미도시)을 포함한다. 센서유닛(110)은 직접적으로 싸이클로트론용 전자석의 자기장을 측정하며, 디스크(111), 홀 프로브(112) 및 홀센서(미도시)를 포함한다.
디스크(111)는 구동유닛(120)에 의하여 회전되는 부재로서 상부 프레임(210)에 회전가능하게 설치된다. 디스크(111)가 회전가능하게 설치되는 구성으로는 여러 가지 방법이 있으며, 하나의 실시예로서 상부 프레임(210)에 복수개의 볼베어링(또는 휠)이 방사상으로 설치되고, 디스크(111)의 하면에는 볼베어링과 맞물려서 회전하는 회전링이 설치되는 구성일 수 있다. 다른 실시예로서 디스크의 하면에 복수개의 볼베어링(또는 휠)이 방사상으로 설치되고, 상부 프레임에 볼베어링(또는 휠)과 맞물리는 원형 링이 설치되는 구성일 수도 있다. 디스크(111)의 회전축은 싸이클로트론 내부의 전자석의 중심축과 일치하도록 구성된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자기장측정장치의 홀프로브의 이미지이다.
홀 프로브(112)는 그 중앙부가 디스크(111)의 회전축을 통과하도록 디스크(111)에 설치된다. 즉, 홀 프로브(112)는 상면에서 볼 때에 디스크(111)를 이등분하도록 설치된다. 홀 프로브(112)에는 복수개의 홀센서가 설치된다. 홀 프로브(112)는 자기장의 영향을 감소시키도록 금속이 아닌 플라스틱 소재로 제작될 수 있다.
홀센서는 자기장의 세기를 측정하여 외부의 제어장치로 측정값을 전송한다. 홀 프로브(112)에는 복수개의 홀센서가 서로 이격되도록 설치된다.(도 3 참조) 디스크(111)의 회전축으로부터 거리 L1만큼 이격된 위치에 설치된 홀센서는 전자석의 중심축으로부터 거리 L1만큼 이격된 위치의 자기장을 측정하게 된다. 마찬가지로, 디스크(111)의 회전축으로부터 거리 L2만큼 이격된 위치에 설치된 홀센서는 전자석의 중심축으로부터 거리 L2만큼 이격된 위치의 자기장을 측정하게 된다. L1과 L2의 차이가 작을수록, 즉 홀센서가 보다 촘촘하게 설치될수록 보다 정확한 자기장 분포를 확보할 수 있게 된다. 본 실시예에서는 48개의 홀센서를 사용하였다. 홀 프로브(112)의 전체 길이에 걸쳐서 복수개의 홀센서를 설치할 수도 있고, 홀 프로브(112)의 절반 길이에 복수개의 홀센서를 설치할 수도 있다. 홀 프로브(112)의 전체 길이에 걸쳐서 복수개의 홀센서를 설치하게 되면 180도만 회전하더라도 360도 범위의 자기장을 측정할 수 있다.
다른 실시예로서, 홀 프로브가 없이 홀센서가 디스크에 직접 설치될 수도 있다.
구동유닛(120)은 센서유닛(110)을 회전시키는 구성요소로서, 모터(미도시), 지지프레임(121), 횔(122a, 122b), 벨트(123)을 포함한다.
지지프레임(121)은 휠(122a, 122b)이 회전가능하게 설치되는 구성요소로서, 싸이클로트론(200)의 상부 프레임(210)에 설치된다. 다른 실시예로 지지프레임(121)의 내부에는 모터가 설치될 수 있다. 지지프레임(121)은 제1지지프레임(121a)과 제2지지프레임(121b)을 포함한다. 제1지지프레임(121a)과 제2지지프레임은 서로 상부 프레임(210)의 반대편에 각각 설치된다. 다른 실시예로서, 지지프레임은 한쪽에만 설치될 수도 있다. 모터는 제1지지프레임(121a)과 제2지지프레임(121b) 중에서 어느 하나에 설치되며, 다른 실시예로서 제1지지프레임(121a)과 제2지지프레임(121b) 각각에 설치될 수도 있다. 자기장 측정의 정확도를 위하여 지지프레임(121)은 알루미늄으로 제작될 수 있다.
휠(122a, 122b)은 모터(미도시)의 회전력을 벨트(123)로 전달하는 구성요소이다. 휠(122a, 122b)은 모터의 회전축에 직접 연결되거나 기어 등에 의하여 간접적으로 연결될 수도 있다. 휠(122a, 122b)은 제1휠(122a)과 제2휠(122b)을 포함한다. 제1휠(122a)은 제1구동휠(122aa)과 제1가이드휠(122ab)을 포함하며, 제2휠(122b)은 제2구동휠(122ba)과 제2가이드휠(122bb)을 포함한다.
제1구동휠(122aa)은 모터의 회전력을 직접 벨트(123)에 전달한다. 두 개의 제1가이드휠(122ab)은 회전력을 능동적으로 벨트(123)에 전달하지는 않으며 벨트(123)가 전진함에 따라 피동적으로 회전한다. 벨트(123)에 적절한 장력이 작용하도록 2개의 제1가이드휠(122ab) 사이로 벨트(123)가 통과하도록 배치되어 벨트(123)를 가이드하게 된다. 이에 따라, 벨트가 제1구동휠(122aa)에 접하는 면적이 증가하게 된다.
대칭을 이루도록 제2휠(122b)도 제1휠(122a)과 마찬가지로 제2구동휠(122ba)과 제2가이드휠(122bb)을 포함한다. 이에 따라, 디스크(111)가 회전하면서 일측으로 치우치거나 흔들리지 않게 된다. 한편, 벨트(123)의 장력을 조절하기 위하여 제2구동휠(122ba) 또는 제2가이드휠(122bb)은 디스크(111)의 회전축으로부터의 거리를 조절할 수 있는 구조로 형성된다.
벨트(123)는 휠로부터 회전력을 전달받아 센서유닛(110)을 회전시킨다. 벨트(123)는 내측면에 톱니가 형성된 타이밍 벨트일 수 있으며, 디스크(111)의 측면에는 타이밍 벨트의 톱니와 맞물릴 수 있는 톱니가 형성되어 정확하게 회전력이 전달될 수 있다. 다른 실시예로서, 벨트의 내측면은 평면으로 형성되고, 역시 평면인 디스크 측면과의 마찰력을 통하여 회전력을 디스크에 전달할 수도 있다. 자기장 측정값의 정확도를 위하여 벨트(123)는 비금속성 재질로 형성된다.
연산유닛(미도시)은 복수개의 홀센서(113)로부터 전달받은 측정값을 토대로 전체 전자석의 자기장 분포상태를 연산하여 디스플레이 유닛(미도시)으로 출력하는 마이크로 프로세서이다.
연산유닛이 자기장 분포상태를 연산하기 위해서는 복수개의 홀센서로부터 전달받은 측정값과 더불어 홀센서의 회전각도가 필요하다. 홀센서의 회전각도를 파악하는 데에는 다양한 방법이 있을 수 있다. 본 실시예에서는, 모터의 회전수와 디스크(111)의 회전수를 이용하여 회전각도를 파악한다. 즉, 디스크(111)가 1회전하는 동안 모터축이 몇회전하는지를 이용한다. 따라서, 모터의 회전속도 또는 모터 회전축의 회전수를 파악하면 홀센서의 회전각도를 파악할 수 있다. 다른 실시예로서 디스크(111) 또는 홀 프로브(112)의 일측에 포토 디텍터를 설치함으로써 디스크(111) 또는 홀 프로브(112)의 회전각도를 파악할 수 있다. 또는 상부 프레임(210)에 포토 디텍터를 설치하여 디스크(111) 또는 홀 프로브(112)의 회전각도를 파악할 수도 있다. 또는 모터의 엔코더 신호를 바탕으로 디스크(111) 또는 홀 프로브(112)의 회전수를 계산하여 회전각도를 파악할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자기장측정장치에 의하여 확보한 측정결과의 이미지이다.
도 5에서 보듯이, 각도별 자기장의 분포를 파악할 수 있다. 이러한 결과를 토대로 자기장 분포가 불량인 영역을 파악할 수 있고, 이를 바탕으로 수정작업을 진행하여 자기장 분포를 정상적으로 조정할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (10)

  1. 내부에 전자석이 설치되는 싸이클로트론의 외부에 회전가능하게 설치되는 회전부재;
    상기 회전부재에 설치되며 상기 전자석의 자기장을 측정하는 자기장 센서; 및
    상기 회전부재를 회전시키는 구동유닛;을 포함하는 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재의 회전축이 상기 전자석의 중심축과 일직선을 형성하도록 상기 회전부재가 상기 싸이클로트론에 설치되는 것을 특징으로 하는, 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재는 상기 싸이클로트론의 상부면 또는 하부면에 설치되는 것을 특징으로 하는, 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재는 원판 형상의 디스크를 포함하며, 상기 자기장 센서는 상기 디스크에 설치되고, 상기 구동유닛은 상기 디스크를 회전시키는 것을 특징으로 하는, 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재는 원판 형상의 디스크와, 상기 디스크에 설치되는 바(bar) 형상의 홀 프로브를 더 포함하고, 상기 홀 프로브에는 복수개의 상기 자기장 센서가 소정 거리만큼 서로 이격 설치되며, 상기 구동유닛은 상기 디스크를 회전시키는 것을 특징으로 하는, 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자기장 센서는 복수개로 마련되며, 상기 회전부재의 회전축으로부터의 거리가 서로 상이하도록 상기 회전부재에 설치되는 것을 특징으로 하는, 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 자기장 센서는 홀 센서(hall sensor)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 구동유닛은
    모터; 및
    상기 모터의 회전력을 상기 회전부재로 전달하는 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동유닛은
    상기 모터의 회전력을 상기 벨트로 전달하여 상기 벨트가 전진 또는 후진하도록 하는 구동휠; 및
    상기 벨트의 전진 또는 후진에 따라 피동적으로 회전하는 가이드휠;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구동휠은 제1구동휠과 제2구동휠을 포함하며, 상기 가이드휠은 제1가이드휠과 제2가이드휠을 포함하고, 상기 제1 및 제2구동휠은 상기 회전부재의 회전축을 기준으로 서로 반대편에 위치하고, 상기 제1 및 제2가이드휠은 상기 회전부재의 회전축을 기준으로 서로 반대편에 위치하는 것을 특징으로 하는, 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치.
PCT/KR2013/006068 2012-07-26 2013-07-08 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치 WO2014017758A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120081582A KR101331074B1 (ko) 2012-07-26 2012-07-26 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치
KR10-2012-0081582 2012-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014017758A1 true WO2014017758A1 (ko) 2014-01-30

Family

ID=49858055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/006068 WO2014017758A1 (ko) 2012-07-26 2013-07-08 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101331074B1 (ko)
WO (1) WO2014017758A1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2534959A1 (es) * 2014-10-13 2015-04-30 Consorci Per A La Construcció, Equipament I Explotació Del Laboratori De Llum De Sincrotró Dispositivo de medición de campo magnético
CN110736943A (zh) * 2018-07-21 2020-01-31 中国原子能科学研究院 多线程双探头超导回旋加速器高精度磁场的测量控制方法
CN110736944A (zh) * 2018-07-21 2020-01-31 中国原子能科学研究院 适用于20mm-30mm间隙小型回旋加速器的全自动磁场测量装置
CN110780242A (zh) * 2019-10-25 2020-02-11 中国原子能科学研究院 回旋加速器小间隙全自动磁场测量自动控制装置和方法
FR3124272A1 (fr) * 2021-06-16 2022-12-23 Aima Developpement Dispositif de mesure du champ magnétique et procédé de mise en œuvre
CN115586472A (zh) * 2022-11-10 2023-01-10 南通鑫磁机械制造有限公司 一种附带干扰模拟功能的电磁铁性能测试用试验平台

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102591185B1 (ko) 2021-12-22 2023-10-20 한국과학기술연구원 피드백 온도를 이용한 자기장 세기 정밀 제어 시스템
CN117452296B (zh) * 2023-10-27 2024-04-19 国电投核力同创(北京)科技有限公司 一种基于六维协助机器人的磁场测量系统和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08203441A (ja) * 1995-01-26 1996-08-09 Mitsubishi Electric Corp ジャイロトロン装置及びジャイロトロン装置の出力調整方法
KR20010091239A (ko) * 2000-03-14 2001-10-23 장인순 싸이클로트론 전자석의 자기 측정 장치
JP2006507633A (ja) * 2002-11-25 2006-03-02 イヨン ベアム アプリカスィヨン エッス．アー． サイクロトロン
KR20100080106A (ko) * 2008-12-31 2010-07-08 재단법인 한국원자력의학원 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100357527B1 (ko) 2000-03-14 2002-10-19 한국원자력연구소 브엑스아이버스 시스템을 이용한 싸이클로트론의 자속측정방법
KR100387724B1 (ko) 2001-03-29 2003-06-18 한국원자력연구소 사이클로트론의 자기장 측정 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08203441A (ja) * 1995-01-26 1996-08-09 Mitsubishi Electric Corp ジャイロトロン装置及びジャイロトロン装置の出力調整方法
KR20010091239A (ko) * 2000-03-14 2001-10-23 장인순 싸이클로트론 전자석의 자기 측정 장치
JP2006507633A (ja) * 2002-11-25 2006-03-02 イヨン ベアム アプリカスィヨン エッス．アー． サイクロトロン
KR20100080106A (ko) * 2008-12-31 2010-07-08 재단법인 한국원자력의학원 차폐형 사이클로트론 전자석의 자기장 측정 장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2534959A1 (es) * 2014-10-13 2015-04-30 Consorci Per A La Construcció, Equipament I Explotació Del Laboratori De Llum De Sincrotró Dispositivo de medición de campo magnético
WO2016059273A1 (es) * 2014-10-13 2016-04-21 Consorci Per A La Construcció, Equipament I Explotació Del Laboratori De Llum De Sincrotró Dispositivo de medición de campo magnético
CN110736943A (zh) * 2018-07-21 2020-01-31 中国原子能科学研究院 多线程双探头超导回旋加速器高精度磁场的测量控制方法
CN110736944A (zh) * 2018-07-21 2020-01-31 中国原子能科学研究院 适用于20mm-30mm间隙小型回旋加速器的全自动磁场测量装置
CN110736943B (zh) * 2018-07-21 2020-07-28 中国原子能科学研究院 多线程双探头超导回旋加速器高精度磁场的测量控制方法
CN110780242A (zh) * 2019-10-25 2020-02-11 中国原子能科学研究院 回旋加速器小间隙全自动磁场测量自动控制装置和方法
FR3124272A1 (fr) * 2021-06-16 2022-12-23 Aima Developpement Dispositif de mesure du champ magnétique et procédé de mise en œuvre
CN115586472A (zh) * 2022-11-10 2023-01-10 南通鑫磁机械制造有限公司 一种附带干扰模拟功能的电磁铁性能测试用试验平台
CN115586472B (zh) * 2022-11-10 2023-12-29 上海字含玫技术开发有限公司 一种附带干扰模拟功能的电磁铁性能测试用试验平台

Also Published As

Publication number Publication date
KR101331074B1 (ko) 2013-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014017758A1 (ko) 싸이클로트론 전자석의 자기장 측정장치
US9853525B2 (en) Magnetic bearing assembly and arrangement of position sensors for a magnetic bearing assembly
EP3204745B1 (en) Elastic torque sensor for planar torsion spring
EP1969305B1 (en) Position and torque sensor
US20080028870A1 (en) Torque Detecting Apparatus
CA2891532C (en) Sensor bearing assembly with cover mounted sensor
EP2104843B1 (en) Hall effect helicopter mast torque meter
EP3612801B1 (en) Methods and systems for measuring parameters of rotating shafts and couplings
US8881591B2 (en) Rotational speed sensor assembly
US9732827B2 (en) Balancing machine for balancing vehicle wheels
KR20160115784A (ko) 회전자의 자계의 직접 샘플링을 이용하는 전자 정류식 전기 모터
WO2010076980A2 (en) Magnetic field profile measuring apparatus for electromagnet of closed-type cyclotron
JP6728793B2 (ja) センサ付軸受装置
JP2004333436A (ja) 回転速度検出装置及び回転速度検出センサ付転がり軸受
US20220034366A1 (en) Method for mounting a sensor bearing unit, and sensor bearing unit adapted to such a method
WO2012083987A1 (en) Roller bearing with cage-mounted sensors
US20220326048A1 (en) Sensor assembly for capturing a torque and an angular position of a rotatable shaft
KR102339397B1 (ko) 홀센서를 이용한 아이들러 회전감지장치
WO2017119616A1 (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
KR101411599B1 (ko) 차량의 조향토크 및 조향각 검출장치
CN106809332B (zh) 一种自行车花键中轴以及自行车
US20210156716A1 (en) Device and method for determining a total pitch deviation of an annular product
JP5200898B2 (ja) 転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法及び検査装置
JP2004084738A (ja) センシングシステム
JP2009198427A (ja) 回転速度検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13823475

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13823475

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1