JPH02206101A - Reduction in magnetization by superconductor - Google Patents
Reduction in magnetization by superconductorInfo
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- JPH02206101A JPH02206101A JP1025678A JP2567889A JPH02206101A JP H02206101 A JPH02206101 A JP H02206101A JP 1025678 A JP1025678 A JP 1025678A JP 2567889 A JP2567889 A JP 2567889A JP H02206101 A JPH02206101 A JP H02206101A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、対象物の外部から見た磁化を超伝導体により
減少させる磁化低減方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetization reduction method for reducing the magnetization of an object as seen from the outside using a superconductor.
[従来の技術]
透磁率が周囲の空間より大きい或いは小さい物体は、磁
場の存在下で磁化される。この磁化により物体周囲の空
間の磁場分布が変化する。[Prior Art] Objects whose magnetic permeability is larger or smaller than the surrounding space are magnetized in the presence of a magnetic field. This magnetization changes the magnetic field distribution in the space around the object.
[発明が解決しようとする課題]
従って、周囲空間の磁場分布が変化しては不都合な分野
では、これを防止することが望ましい。[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, in fields where it is inconvenient if the magnetic field distribution in the surrounding space changes, it is desirable to prevent this.
この磁場分布の変化の防止が望まれる例としては、M
RI (Magnetic Re5onance I
mage processing :磁気共鳴画像処理
)装置など、均一度の極めて高い磁場を必要とする装置
の使用が挙げられる。An example of where it is desirable to prevent this change in magnetic field distribution is M
RI (Magnetic Re5onance I)
Examples include the use of devices that require extremely homogeneous magnetic fields, such as image processing (magnetic resonance imaging) devices.
この種の装置は、近辺に磁化し易い物体(例えば構造物
の鉄筋、周辺機器の鉄製筐体など)が存在する状態で使
用すると、近辺の物体の磁化により均一磁場が撹乱され
、装置の使用に支障が来される。そこで、その使用に際
しては、装置周辺の物体に何等かの磁化減少処理を施す
ことが望まれる。If this type of device is used in the presence of objects that are easily magnetized (e.g. reinforcing bars of structures, iron casings of peripheral devices, etc.), the uniform magnetic field will be disturbed by the magnetization of the nearby objects, making it difficult to use the device. is hindered. Therefore, when using the device, it is desirable to perform some kind of magnetization reduction treatment on objects around the device.
また、前述のtill場分布の変化の防止が望まれる他
の例としては、潜水艦などの艦船の探知防止がある。Further, another example in which it is desirable to prevent the above-mentioned change in till field distribution is prevention of detection of ships such as submarines.
框体を透磁率の大きい鉄などで形成された艦船は、框体
の磁化により周囲空間の磁場分布を変化させる。そこで
、この磁場分布の変化を測定することにより、艦船の探
知がなされている。A ship whose frame is made of a material such as iron with high magnetic permeability changes the magnetic field distribution in the surrounding space by magnetizing the frame. Therefore, ships are detected by measuring changes in this magnetic field distribution.
一方、探知される艦船側からすれば、探知防止策として
框体の磁化を減少または防止することが望ましい。On the other hand, from the perspective of a ship being detected, it is desirable to reduce or prevent the magnetization of the frame as a measure to prevent detection.
そのための一つの方法として、従来では、透磁率の大き
い鉄に代えてチタン等の非磁性金属で框体を形成する方
法が採られている(以下の説明では、この非磁性金属で
框体を形成された艦船を「従来型非磁性金属艦船」と称
する)。Conventionally, one method for this purpose is to form the frame with a non-magnetic metal such as titanium instead of iron, which has high magnetic permeability. The resulting ship will be referred to as a ``conventional non-magnetic metal ship'').
しかしながら、この方法では框体を鉄で形成する場合に
比へてコストが非常に高くなる。However, in this method, the cost is much higher than in the case where the frame is made of iron.
更に、艦体内部の磁場発生源(例えば電気推進用のモー
ターや変圧器等)から発生する磁場が、非磁性金属の框
体を通して外部に漏洩するため、磁気シールドが必要と
なる。一般に、この種の磁気シールドにおいては、磁場
発生源の周囲に強磁性体を配置して磁気回路を構成し、
ここに磁束を通すことにより外部へ磁場の漏洩を防止し
ている。すなわち、遮蔽体として周囲空間の磁場の変動
を引き起こす強磁性体が使用されている。Furthermore, magnetic fields generated from magnetic field sources inside the ship's hull (such as electric propulsion motors and transformers) leak to the outside through the non-magnetic metal frame, necessitating a magnetic shield. Generally, in this type of magnetic shield, a ferromagnetic material is placed around a magnetic field generation source to form a magnetic circuit.
By passing magnetic flux through this, leakage of the magnetic field to the outside is prevented. That is, a ferromagnetic material that causes fluctuations in the magnetic field in the surrounding space is used as a shield.
従って、探知防止のため框体を非磁性金属で形成すると
、結局は磁気シールドの強磁性体が探知される原因とな
るという矛盾した事態を生じる。Therefore, if the frame is made of non-magnetic metal to prevent detection, a paradoxical situation arises in that the ferromagnetic material of the magnetic shield ends up being the cause of detection.
本発明は、これら従来技術の有する問題点に艦みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、対象物の外
部から見た磁化を減少させる磁化低減方法を提供するこ
とにある。The present invention has been made in view of these problems of the prior art, and its purpose is to provide a magnetization reduction method for reducing the magnetization of an object as seen from the outside.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために、本発明に係る磁化低減方法
は、透磁率が1より大ぎい材質からなる対象物の表面を
該対象物の透bR率や形状に応じた面積比率で超伝導体
により覆うことにより、前記対象物の外部から見た磁化
を減少させるものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the magnetization reduction method according to the present invention reduces the surface of an object made of a material with a magnetic permeability greater than 1 by reducing the permeability and shape of the object. By covering the object with a superconductor at an area ratio corresponding to the area ratio, the magnetization seen from the outside of the object is reduced.
[作用]
本発明に係る磁化低減方法は、透磁率が1より大きい物
質(例えば鉄、パーマロイ等)で構成された対象物の表
面のうち、該対象物の透磁率や形状に応じた面積比率に
相当する部分を、例えばパネル状に形成した超伝導体を
必要枚数張り付けるなどの方法で覆い、対象物の外部か
らみた透磁率を周囲の空間の透磁率に近付けるものであ
る。[Function] The magnetization reduction method according to the present invention reduces the area ratio of the surface of an object made of a material with magnetic permeability greater than 1 (for example, iron, permalloy, etc.) according to the magnetic permeability and shape of the object. The area corresponding to the object is covered by a method such as attaching a required number of panel-shaped superconductors, so that the magnetic permeability seen from the outside of the object approaches the magnetic permeability of the surrounding space.
その原理について第1図を参照して説明する。The principle will be explained with reference to FIG.
図において、全体を符号10で示される物体は、厚さ1
cmの鉄板で形成された一辺が2mの立方体(対象物)
110表面に、10cm角の超伝導体単位パネル22を
ほぼ一定間隔で張りつけ、立方体11の表面積の40%
を覆ったものである。In the figure, the object generally designated 10 has a thickness of 1
A cube (object) with a side of 2 m formed by a cm iron plate
On the surface of the cube 110, 10 cm square superconductor unit panels 22 are pasted at approximately regular intervals, making up 40% of the surface area of the cube 11.
It is covered.
なお、各超伝導体単位パネル22は、厚さ1mmの酸化
物超伝導体(図示せず)を熱絶縁ケースに入れ、予め液
体窒素で冷却して超伝導を保ったものである。Each superconductor unit panel 22 is a 1 mm thick oxide superconductor (not shown) placed in a heat insulating case and cooled in advance with liquid nitrogen to maintain superconductivity.
ここで立方体11の表面の磁気的状態について考える。Let us now consider the magnetic state of the surface of the cube 11.
周知のように、磁化の強さ(単位体積当りの磁気能率)
■と磁束密度Bとの間には、
B=μ。 (1+H)
の関係がある。ここにμ。は真空透磁率、Hは磁場の強
さである。As is well known, the strength of magnetization (magnetic efficiency per unit volume)
Between ■ and magnetic flux density B, B=μ. There is a relationship of (1+H). μ here. is the vacuum permeability and H is the strength of the magnetic field.
゛先ず、立方体11の鉄が露出した表面は、その磁化の
強さIが磁場の強さHに比例し、I=χH
で磁場の方向に磁化する。ここにχは磁化率である。First, the surface of the cube 11 on which iron is exposed is magnetized in the direction of the magnetic field, with the magnetization strength I being proportional to the magnetic field strength H, and I=χH. Here, χ is the magnetic susceptibility.
一方、立方体11の超伝導体単位パネル22で覆われた
表面は、超伝導体がB=Oの性質を有しているから、磁
化の強さ工が、
I=−H
である。すなわち、磁場と反対方向に磁化する。On the other hand, on the surface of the cube 11 covered with the superconductor unit panel 22, since the superconductor has the property of B=O, the magnetization strength is I=-H. That is, it is magnetized in the opposite direction to the magnetic field.
従って、立方体11の表面は、鉄が露出した部分と超伝
導体単位パネル22で覆われた部分とで磁化の方向が逆
になる。そのため、両者の磁化が互いに打ち消し合い、
全体としては磁化をτに近づけることができる。Therefore, on the surface of the cube 11, the direction of magnetization is opposite between the exposed iron part and the part covered with the superconductor unit panel 22. Therefore, both magnetizations cancel each other out,
Overall, the magnetization can be brought close to τ.
磁化を7に近ずけるために、超伝導体で覆うべき表面の
面積比率は、対象物の形状と材質の透磁率に依存する。The area ratio of the surface that should be covered with the superconductor in order to bring the magnetization close to 7 depends on the shape of the object and the magnetic permeability of the material.
−例を示せば、鉄またはパーマロイから形成された対象
物では、およそ10%から15%の範囲である。- By way of example, for objects made of iron or permalloy, it ranges from approximately 10% to 15%.
以上のようにして、対象物の外部から見た磁化を、超伝
導体により減少させることができる。In the manner described above, the magnetization of the object viewed from the outside can be reduced by the superconductor.
[実施例]
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図には、本発明に係る磁化低減方法の一実施例が示
されているか、その構成については上記作用の欄で説明
した通りである。磁化が望ましくない対象物(例えばM
RI装置など高均一度の磁場を必要とする装置の周囲の
物質、鉄などの磁化され易い材質で形成された框体)の
表面を、第1図に示す如く対象物の形状や透磁率に応じ
た面積比率で超伝導体パネル22で覆うことにより、対
象物の外部から見た磁化を減少させることができる。FIG. 1 shows an embodiment of the magnetization reduction method according to the present invention, and its structure is as explained in the section of the above-mentioned operation. Objects whose magnetization is undesirable (e.g. M
The surface of the material surrounding equipment that requires a highly uniform magnetic field such as RI equipment, or a frame made of a material that is easily magnetized such as iron, is adjusted to the shape and magnetic permeability of the object as shown in Figure 1. By covering the object with the superconductor panel 22 at a corresponding area ratio, the magnetization seen from the outside of the object can be reduced.
また、第2図には、本発明に係る磁化低減方法の一応用
例として、磁化低減型の磁気シールド装置が示されてい
る。Further, FIG. 2 shows a magnetization reduction type magnetic shielding device as an application example of the magnetization reduction method according to the present invention.
第2図において、全体を符号20で示される磁気シール
ド装置は、厚さ0.5cmの二層のパーマロイ板21A
、21Bからなる一辺が2mの立方体形状の遮蔽体21
の外層パーマロイ板21Aの表面積の40%を、第1図
に示したものと同様の超伝導体単位パネル22で覆った
ものであり、遮蔽体21の内部には磁場発生源23が設
置されている。磁場発生源23から発生する磁場は、主
として内層のパーマロイで構成される磁気回路により、
外部への磁束の漏洩を防止される。In FIG. 2, the magnetic shielding device, designated as a whole by the reference numeral 20, has a two-layer permalloy plate 21A having a thickness of 0.5 cm.
, 21B with a cubic shape of 2 m on a side.
40% of the surface area of the outer permalloy plate 21A is covered with a superconductor unit panel 22 similar to that shown in FIG. 1, and a magnetic field generation source 23 is installed inside the shield 21. There is. The magnetic field generated from the magnetic field generation source 23 is generated by a magnetic circuit mainly composed of permalloy in the inner layer.
Magnetic flux leakage to the outside is prevented.
このように構成された磁気シールド装置20において、
その磁化低減の作用、効果は第1図に示した実施例と同
様である。すなわち、外層のパーマロイの露出した表面
は、遮蔽体外部に存在する磁場の方向に磁化し、超伝導
体単位パネル22で覆われた表面は磁場と反対方向に磁
化し、両者の磁化が互いに打ち消し合い、全体としては
磁化を零に近づけることができる。従って、この磁気シ
ールド装置20を、例えば従来型非磁性金属艦船に搭載
された磁場発生源の磁気シールドに用いれば、磁場発生
源から発生する磁場の躯体外部への漏洩防止に加えて、
遮蔽体による框体の周囲空間の磁場変動をも防止できる
。In the magnetic shielding device 20 configured in this way,
The action and effect of reducing magnetization are the same as in the embodiment shown in FIG. That is, the exposed surface of the outer Permalloy layer is magnetized in the direction of the magnetic field existing outside the shield, and the surface covered with the superconductor unit panel 22 is magnetized in the opposite direction to the magnetic field, and the magnetizations of both cancel each other out. Therefore, the magnetization as a whole can be brought close to zero. Therefore, if this magnetic shielding device 20 is used for magnetic shielding of a magnetic field generation source mounted on a conventional non-magnetic metal ship, in addition to preventing leakage of the magnetic field generated from the magnetic field generation source to the outside of the ship's body,
It is also possible to prevent magnetic field fluctuations in the space surrounding the frame due to the shield.
なお、磁化を零に近づけるために超伝導体で覆うべき表
面積の比率については、前述した通りである。Note that the ratio of the surface area that should be covered with the superconductor in order to bring the magnetization close to zero is as described above.
参考までに、第1図に示される物体及び第2図に示され
る磁気シールド装置による地球磁場の変化の測定結果に
ついて説明する。For reference, the measurement results of changes in the earth's magnetic field by the object shown in FIG. 1 and the magnetic shield device shown in FIG. 2 will be explained.
物体10(または磁気シールド装置20)を動かし、そ
れによる地球磁場の変化をSQU I D(Super
conductive Quantum Interf
erence Qavice超伝導量子干渉素子)磁束
計で測定したところ、この磁束計と物体10(または磁
気シールド装置20)との距離が5mになるまでその変
化は周囲磁場の雑音変動以下であった。By moving the object 10 (or magnetic shielding device 20), the resulting change in the earth's magnetic field is measured as SQU I D (Super
conductive Quantum Interf
When measured with a magnetometer (Erence Qavice superconducting quantum interference device), the change was less than the noise fluctuation of the surrounding magnetic field until the distance between the magnetometer and the object 10 (or the magnetic shielding device 20) reached 5 m.
方、超伝導体単位パネル22で覆われていない立方体1
1(または超伝導体単位パネル22で覆われていない遮
蔽体21)で同様の測定を行なったところ、60mの距
離で地球磁場の変化が検出された。On the other hand, the cube 1 not covered with the superconductor unit panel 22
1 (or the shield 21 not covered with the superconductor unit panel 22), a change in the earth's magnetic field was detected at a distance of 60 m.
この測定結果から、超伝導体による磁化の防止効果が大
であることが解る。This measurement result shows that the superconductor has a great effect in preventing magnetization.
ところで上記各実施例においては、超伝導体の例として
、酸化物超伝導体を熱絶縁ケースに収めた板状の単位パ
ネル22を示したが、超伝導体の構成及び形状はこれに
限定されるものではない。また、磁化を防止すべき対象
の材質は、鉄、パーマロイに限定されるものではなく、
比較的磁化され易い、すなわち透磁率が1以上のものに
広く適用される。Incidentally, in each of the above embodiments, a plate-shaped unit panel 22 in which an oxide superconductor is housed in a thermally insulating case is shown as an example of a superconductor, but the structure and shape of the superconductor are not limited to this. It's not something you can do. Furthermore, the materials to be prevented from magnetization are not limited to iron and permalloy;
It is widely applied to things that are relatively easily magnetized, that is, have a magnetic permeability of 1 or more.
[発明の効果コ
以上説明したように、本発明に係る磁化低減方法によれ
ば、透磁率が1より大きい材質からなる対象物の表面を
対象物の形状や透磁率に応じた面積比率で超伝導体によ
り覆うことにより、対象物の外部から見た磁化を減少で
きる。従って、対象物の周囲空間の磁場の変動及びそれ
に伴う不都合を防止できるという効果がある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the magnetization reduction method according to the present invention, the surface of an object made of a material with magnetic permeability greater than 1 is superimposed at an area ratio depending on the shape and magnetic permeability of the object. By covering with a conductor, the magnetization seen from the outside of the object can be reduced. Therefore, it is possible to prevent fluctuations in the magnetic field in the space surrounding the object and the associated problems.
上記の磁化低減方法を、例えばMHI装置など高均一度
の磁場を必要とする装置の周囲の物質に施せば、磁場の
撹乱が防止され、安定した状態で装置を使用することが
できる。If the above magnetization reduction method is applied to materials surrounding a device that requires a highly uniform magnetic field, such as an MHI device, disturbance of the magnetic field is prevented and the device can be used in a stable state.
また、潜水艦などの艦船において、磁化され易い材質で
形成された躯体或いは搭載される磁気シールド装置に上
記の磁化低減方法を施せば、磁場変動に基く艦船探知を
逃れることができる。Furthermore, if the above magnetization reduction method is applied to a ship body such as a submarine made of a material that is easily magnetized or a magnetic shielding device mounted thereon, the ship can escape detection based on magnetic field fluctuations.
・磁気シールド装置 ・遮蔽体 ・超伝導体単位パネル ・磁場発生源 (超伝導体) なお、各図中、 同一符号は同一または相当部を 示す。・Magnetic shielding device ・Shielding body ・Superconductor unit panel ・Magnetic field source (superconductor) In addition, in each figure, The same code indicates the same or equivalent part. show.
代 理 人 弁理士 佐 藤正Representative Patent Attorney Sa Fujimasa
第1図は本発明に係るの磁化低減方法の一実施例を示す
斜視図、第2図は本発明に係るの磁化低減方法の応用例
としての磁気シールド装置を示す横断面図である。
[主要部の符号の説明]
10・・・物体
11・・・立方体(対象物)
・物体
・立方体
・超伝導体単位パネル
、20 ・
21 A。
22 ・
23 ・
・磁気シールド装置
・辺、蔽体
21B・・パーマロイ板
・赴伝導体車位パネル
・磁場発生源FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the magnetization reduction method according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a magnetic shielding device as an application example of the magnetization reduction method according to the invention. [Explanation of symbols of main parts] 10...Object 11...Cube (object) - Object/cube/superconductor unit panel, 20/21 A. 22 ・ 23 ・ ・Magnetic shield device・side, shield 21B・・permalloy plate・travel conductor vehicle position panel・magnetic field source
Claims (1)
象物の透磁率や形状に応じた面積比率で超伝導体により
覆うことにより、前記対象物の外部から見た磁化を減少
させることを特徴とする磁化低減方法。By covering the surface of an object made of a material with a magnetic permeability greater than 1 with a superconductor at an area ratio depending on the magnetic permeability and shape of the object, the magnetization seen from the outside of the object can be reduced. Characteristic magnetization reduction method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025678A JPH02206101A (en) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | Reduction in magnetization by superconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025678A JPH02206101A (en) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | Reduction in magnetization by superconductor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206101A true JPH02206101A (en) | 1990-08-15 |
Family
ID=12172445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1025678A Pending JPH02206101A (en) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | Reduction in magnetization by superconductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02206101A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7722974B2 (en) | 2000-11-30 | 2010-05-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel cell module comprising a magnetic shielding |
| JP2015186915A (en) * | 2014-02-24 | 2015-10-29 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレイションNorthrop Grumman Systems Corporation | Custom-made magnetic susceptibility materials |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP1025678A patent/JPH02206101A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7722974B2 (en) | 2000-11-30 | 2010-05-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel cell module comprising a magnetic shielding |
| JP2015186915A (en) * | 2014-02-24 | 2015-10-29 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレイションNorthrop Grumman Systems Corporation | Custom-made magnetic susceptibility materials |
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