JPH01253689A - 超電導磁気シールド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は超電導体を用いた磁気シールド装置に関し、特
に、強磁界を発生するマグネットの磁極（軸）方向への
磁界を減衰させずに、それに直交する（半径）方向への
放射磁界成分をシールドする装置に関する。

〈従来の技術〉 マグネットを使用した機器等において、そのマグネット
の作る磁界を外部に対してシールドするには、従来、強
磁性体を用いるか、あるいは超電導体を用いるのが、一
般的である。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、電磁石等による強磁界をシールドするために
は、シールド材料として強磁性体を使用する場合、多量
の強磁性体を必要とし、装置が大型化するとともに重く
なってしまうという問題があり、また、シールドすべき
磁界の強度分布に対応して厚さを変化させる等が必要で
あるが、強磁性体はその方■工性が悪いという問題もあ
る。

超電導体をシールド材料として使用する場合には、シー
ルドずべき強磁界ばレンツの法則により流れる電流によ
って発生ずるシールド磁界により有効にキャンセルされ
、大型化や重量の増大の問題はないものの、マグネット
の磁極方向に直交する方向（以下、マグネットの半径方
向と称する）へのシールドすべき放射磁界のみならず、
機器に必要なマグネソ１〜の磁極方向（以下、マグネソ
１〜の軸方向と称する）への磁界を減衰させてしまうと
いう欠点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、超電導
体を用いて大型化、大重量化の問題を解消するとともに
、マグネットの軸方向への磁界を減衰させることなく、
半径方向に放射する磁界のみを有効にシールドすること
のできる装置の提供を目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための構成を、実施例に対応する
第１図を参照しつつ説明すると、本発明は、軸方向に沿
うスリット１１が形成された筒状の超電導体１を、その
軸方向をマグネッｌ−Ｍの軸方向に沿わせて、内部にマ
グネソ）Ｍを包み込むよう配設したことによって、特徴
づけられる。

〈作用〉 第２図に示すように、マクネットＭから発生ずる磁界の
うち、半径方向への磁界Ｈ□は超電導体１を貫通しよう
とするが、レンツの法則に従って流れる渦状の電流■、
により発生ずるシールド磁界Ｉ−Ｉ　Ｓによってキャン
セルされ、外部に漏れることがない。ここで、マグネソ
）Ｍの軸方向への磁界Ｈ□は、この磁界ＨＦ＋Ａに起因
するレンツの法則による電流＋７３がスリン１〜１１の
存在によって流れないから、減衰することがない。

〈実施例〉 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第１図は本発明実施例の構成を示す斜視図である。

電磁石等のマグネッＩ−Ｍと同軸上に、軸方向にスリッ
ト１１を備えた円筒状の超電導体１がマグネットＭを内
包するように配設されている。

このような構成によると、第２図に示すように、マグネ
ソｌ−Ｍから発生ずる磁界のうち、その半径方向への磁
界Ｈ１，＋＋＋は超電導体１を貫通ずる方向に沿う。こ
の磁界１−Ｉイ８が超電導体１の下部臨界磁界を越える
強さを有しているとき、その磁束線が超電導体１の内部
に侵入してこれを貫き、その近傍が常電導状態となる。

このとき、レンツの法則により、超電導体１には磁束線
の侵入部位のまわりの超電導状態の部分に誘導電流■３
が流れる。ごの電流■３によって、磁界■１□と逆向き
で等しい強さのシールド磁界Ｈｓか発生し、ごれらは互
いにキャンセルし合うことになり、磁界ＨＭ　Ｒば外部
に漏れない。

マグネソｈＭからの軸方向への磁界Ｉ−１□については
、同様にレンツの法則によってこの磁界１１□を打ち消
す方向への磁界を発生すべく電流ビ、か流れようとする
が、スリット１１の存在によってこの方向への電流１／
３は流れず、従ってマクネソ１−　Ｍが発生ずる軸方向
への磁界ＨＭｏは減衰されることなく、そのままの強さ
で存在することになる。

このことば、交流磁場、静磁場を問わずいずれにも適応
できる。

なお、第１図に示す構成では、スリット１１から半径方
向への磁界が漏れることになるが、その漏れば、必要に
応じて第３図もしくは第４図にその端面の正面図を示す
ように構成することによって、防止することができる。

第３図に示す例は、第１図と同等のスリット１１を備え
た円筒状の超電導体１に加えて、これと同軸上に、同様
なスリン１〜２１を備えた円筒状のもう一つの超電導体
２を設けるとともに、スリット１１と２１の位置をくい
違わせた例である。これにより、スリット１１から漏れ
る半径方向の磁界は、超電導体２１によりシールドされ
る。ただし、超電導体１と２の間は、例えば絶縁体３や
空隙等を介在させる等によって絶縁しておく必要がある
。

なお、このような構造は第３図のように２層とは限らず
、必要に応じて３層以上の構造としてもよい。

第４図に示す例は、第１図と同等のスリット１１を備え
た超電導体１の、そのスリット１１に磁性体４を設けた
例で、スリット１１からの漏洩磁界を磁性体４でシール
ドしようとするものである。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、マグネットの半
径方向外側を、軸方向へのスリン１−を有する超電導体
で覆うので、強磁性体を使用したシールド装置に比して
小型、軽量化されるとともに、マグネソ１〜の発生する
磁界の強度分布にシールド＝６＝ 電流Ｉ５の大きさが対応するため、（分界の強度分布に
応じて厚さ等を変更する等の必要がなく、製造時の加工
が容易である。しかも、マグネッ１への軸方向への磁界
は全く減衰されないから、マグネットを高効率で使用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成を示す斜視図、第２図はそ
の作用説明図、 第３図および第４図はそれぞれ本発明の他の実施例の端
面の正面図である。 １・・・・超電導体 １１・・・・スリット Ｍ・・・・マグネット 特許出願人　　　　株式会社島津製作所代　理　人　　
　　弁理士　西１）新 −７＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　マグネットの磁極方向を除く方向への放射磁界をシー
   ルドするための装置であって、軸方向に沿うスリットが
   形成された筒状の超電導体を、その軸方向を上記磁極方
   向に沿わせて上記マグネットを内包するよう配設したこ
   とを特徴とする、超電導磁気シールド装置。