JPH02206101A

JPH02206101A - 超伝導体による磁化低減方法

Info

Publication number: JPH02206101A
Application number: JP1025678A
Authority: JP
Inventors: Hironori Matsuba; 松葉　博則
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1989-02-06
Filing date: 1989-02-06
Publication date: 1990-08-15

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、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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

［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。

［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。

その原理について第１図を参照して説明する。

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。

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。

ここで立方体１１の表面の磁気的状態について考える。

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。

゛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。

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。

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。

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。

−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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

・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。

代　　理　　人　　弁理士　　佐　　藤正

【図面の簡単な説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

透磁率が１より大きい材質からなる対象物の表面を該対
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。