JPH03291996A - 磁気シールド装置 - Google Patents
磁気シールド装置Info
- Publication number
- JPH03291996A JPH03291996A JP9344190A JP9344190A JPH03291996A JP H03291996 A JPH03291996 A JP H03291996A JP 9344190 A JP9344190 A JP 9344190A JP 9344190 A JP9344190 A JP 9344190A JP H03291996 A JPH03291996 A JP H03291996A
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- JP
- Japan
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- magnetic
- shielding
- center
- shielding device
- shield
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- Pending
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
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。
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）
本発明は電気機器、電子機器等に関連して用いられる磁
気を遮蔽するシールド容器等の装置に関する。
気を遮蔽するシールド容器等の装置に関する。
（従来の技術）
電気、電子機器の高性能化と急激な利用拡大に伴って、
これらの機器使用磁界は大きくなる一方、操作室や試験
室または人体等を磁界から保護したり、電子機器相互の
磁気による障害を防ぐため、機器からでる磁界を遮蔽す
る能動遮蔽や、機器に侵入してくる磁界を遮蔽する受動
遮蔽が行われ、磁気遮蔽材が使用されている。
これらの機器使用磁界は大きくなる一方、操作室や試験
室または人体等を磁界から保護したり、電子機器相互の
磁気による障害を防ぐため、機器からでる磁界を遮蔽す
る能動遮蔽や、機器に侵入してくる磁界を遮蔽する受動
遮蔽が行われ、磁気遮蔽材が使用されている。
例えば核磁気共鳴（ＮＭＲ）を用いたイメージング装置
においては、超電導磁石等による高磁界を必要とするの
で、測定領域外への漏れ磁束が大きくなる。そこで環境
への漏れ磁界を少なくするため、磁気シールドが行われ
る。
においては、超電導磁石等による高磁界を必要とするの
で、測定領域外への漏れ磁束が大きくなる。そこで環境
への漏れ磁界を少なくするため、磁気シールドが行われ
る。
このような磁気妨害を回避するためには、シールド材と
して鉄をはじめとする軟質磁性材料か用いられている。
して鉄をはじめとする軟質磁性材料か用いられている。
例えば、核磁気共鳴（ＮＭＲ）を利用した厚板鉄板等で
磁気シールドを行う。また、部屋をシールドする場合は
、小型、軽量化の要請を受けて、最近では電磁鋼板やパ
ーマロイ、アモルファス等の磁性薄帯も使用されるよう
になって来ている。
磁気シールドを行う。また、部屋をシールドする場合は
、小型、軽量化の要請を受けて、最近では電磁鋼板やパ
ーマロイ、アモルファス等の磁性薄帯も使用されるよう
になって来ている。
磁気シールドには、一般に透磁率の高い材料が使用され
る。しかし、実際にはシールドされるべき磁場の強さに
よって透磁率が変わるため、適切な材料の選択が必要と
される。また、磁気シールドはシールドすべき磁界の磁
束を集めてシールドを行うものであるため、その磁界が
大きくなると、材料の断面積を大きくしたり、磁束密度
の高い材料を使用することが必要になる。
る。しかし、実際にはシールドされるべき磁場の強さに
よって透磁率が変わるため、適切な材料の選択が必要と
される。また、磁気シールドはシールドすべき磁界の磁
束を集めてシールドを行うものであるため、その磁界が
大きくなると、材料の断面積を大きくしたり、磁束密度
の高い材料を使用することが必要になる。
（発明が解決しようとする課題）
磁束密度の高い材料として使用されているものには、純
鉄系の電磁厚板や、電磁鋼板がある。しかし、このよう
な材料でも磁界が大きくなって来ると漏れ磁界が大きく
なり、断面積を大きくしなければならない。超電導磁石
による高い磁界をシールドするような場合には、断面積
はかなり大きくなり、シールド装置だけでもかなりな重
量物になり、また材料コストも高くなる。
鉄系の電磁厚板や、電磁鋼板がある。しかし、このよう
な材料でも磁界が大きくなって来ると漏れ磁界が大きく
なり、断面積を大きくしなければならない。超電導磁石
による高い磁界をシールドするような場合には、断面積
はかなり大きくなり、シールド装置だけでもかなりな重
量物になり、また材料コストも高くなる。
また、パーマロイやアモルファス等のように透磁率が高
い材料は、飽和磁束密度が電磁鋼板の１／２〜ｌ／３程
度に小さい。そのため、シールドすべき磁界が大きい場
合、積層して断面積を大きくすると、重量は大きく且つ
、材料費も莫大なものとなる。そのため、施工費用や施
工上の問題となる場合もある。
い材料は、飽和磁束密度が電磁鋼板の１／２〜ｌ／３程
度に小さい。そのため、シールドすべき磁界が大きい場
合、積層して断面積を大きくすると、重量は大きく且つ
、材料費も莫大なものとなる。そのため、施工費用や施
工上の問題となる場合もある。
そこで、本発明の目的は、シールド磁界が大きい場合で
も、平均断面積を小さくし、軽量化を図り、安価で遮蔽
効果の良好なシールド装置を提供することにある。
も、平均断面積を小さくし、軽量化を図り、安価で遮蔽
効果の良好なシールド装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、磁気シールド用磁性材料の断面形状をかえ、
磁気シールド特性を高めると共に、軽量化と低廉化をも
たらすシールド装置を提供する。
磁気シールド特性を高めると共に、軽量化と低廉化をも
たらすシールド装置を提供する。
磁気シールドを行う場合、シールド材料の選択は、透磁
率の高い材料が求められるが、磁性材料として現在利用
できる材料は、透磁率が高いと、その飽和磁束密度は低
くなる。パーマロイＰＣは代表的な高透磁率の材料で、
最大透磁率は１００．０００以上であるが、その飽和磁
束密度は７ｋＧ程度であり、鉄の２０ｋＧに比べかなり
低い。パーマロイＰＢは、最大透磁率は３０，０００以
上を示すが、飽和磁束密度は１４ｋＧと低い。シールド
磁界が大きい場合には、鉄系の材料が用いられるが、飽
和磁束密度は高いが透磁率は低く板厚を大きくする必要
がある。
率の高い材料が求められるが、磁性材料として現在利用
できる材料は、透磁率が高いと、その飽和磁束密度は低
くなる。パーマロイＰＣは代表的な高透磁率の材料で、
最大透磁率は１００．０００以上であるが、その飽和磁
束密度は７ｋＧ程度であり、鉄の２０ｋＧに比べかなり
低い。パーマロイＰＢは、最大透磁率は３０，０００以
上を示すが、飽和磁束密度は１４ｋＧと低い。シールド
磁界が大きい場合には、鉄系の材料が用いられるが、飽
和磁束密度は高いが透磁率は低く板厚を大きくする必要
がある。
したがって、磁気シールドを行う場合にはシールドすべ
き磁界に対応して、磁性材料が飽和し磁束が漏れる場合
は、材料の板厚を大きくすることで対処している。しか
し、板厚を大きくすると、当然重量が増え、大型のシー
ルド装置では重量が大きくなり施工工事に手間が掛かる
上、極端な場合には、建物の床重量設置基準を超え、機
器の設置すら不可能になる場合もある。また、透磁率の
高い材料は高価で、板厚が大きくなるとシールド費用は
急激に増加する。
き磁界に対応して、磁性材料が飽和し磁束が漏れる場合
は、材料の板厚を大きくすることで対処している。しか
し、板厚を大きくすると、当然重量が増え、大型のシー
ルド装置では重量が大きくなり施工工事に手間が掛かる
上、極端な場合には、建物の床重量設置基準を超え、機
器の設置すら不可能になる場合もある。また、透磁率の
高い材料は高価で、板厚が大きくなるとシールド費用は
急激に増加する。
そこで、本発明においては、磁性材料の断面積を一様に
大きくするのでなく一部分のみの断面積を大きくし、磁
気シールド性、施工性の優れたシールド装置とするもの
である。
大きくするのでなく一部分のみの断面積を大きくし、磁
気シールド性、施工性の優れたシールド装置とするもの
である。
断面積を大きくする方法として磁性材料板または帯を１
枚または複数枚貼付または巻き付ける。
枚または複数枚貼付または巻き付ける。
貼付磁性材料は同種または透磁率や飽和磁束密度の異な
る材料を用いてもよい。このように、透磁率の高い材料
も有効に使用され、軽量化、施工性の向上とシールド費
用の低減を図れる。
る材料を用いてもよい。このように、透磁率の高い材料
も有効に使用され、軽量化、施工性の向上とシールド費
用の低減を図れる。
第１図はシールド容器への磁束漏れの図表である。
このシールド磁性材料は、どのような磁性材料でも良く
、透磁率の高い、パーマロイやアモルファス等から磁束
密度の高い電磁鋼板、電磁厚板等で構成されるシールド
装置に適用できる。
、透磁率の高い、パーマロイやアモルファス等から磁束
密度の高い電磁鋼板、電磁厚板等で構成されるシールド
装置に適用できる。
磁気シールドの場合、シールド磁界が小さくて軟質磁性
材料が飽和しない場合、シールド性は第１図ａに示すよ
うにシールド装置の中央部−一磁性材料の中央−で最良
となる。
材料が飽和しない場合、シールド性は第１図ａに示すよ
うにシールド装置の中央部−一磁性材料の中央−で最良
となる。
しかし、シールド磁界が大きく磁性材料が飽和し磁束が
漏れてくる場合は、第１図すに示すように中央部から磁
束の漏れが生じ、シールド性が悪くなることを見出した
。
漏れてくる場合は、第１図すに示すように中央部から磁
束の漏れが生じ、シールド性が悪くなることを見出した
。
したがって、シールド磁界が大きい場合、板厚を−様に
厚くする必要はなく、材料の断面積を変えて、効果的に
シールドを行い得ることになる。
厚くする必要はなく、材料の断面積を変えて、効果的に
シールドを行い得ることになる。
磁性材料の断面積を変えるのは、材料の磁化方向即ちシ
ールド磁界の方向に沿って中央部を大きく、端部を小さ
くする。この断面積の差は実験的に決めることができる
が、次のような式にしたがって決めていくことができる
。
ールド磁界の方向に沿って中央部を大きく、端部を小さ
くする。この断面積の差は実験的に決めることができる
が、次のような式にしたがって決めていくことができる
。
今、シールド部材の端部と材料の断面積の差をΔＳとす
ると、ΔＳは材料幅が一定であるため、板厚差Δｔに置
き換えられる。Δｔは材料の長さをＬとすると、板中央
を原点とするＸの関数で表され、貼付する磁性材料の板
厚ｔは ｔ＝ｔ （１−（２ｘ／Ｌ）２） （１）た
だしｔｏは材料中央部の積層板厚差であり、端部はｘ−
Ｌ／２で、１−０である。
ると、ΔＳは材料幅が一定であるため、板厚差Δｔに置
き換えられる。Δｔは材料の長さをＬとすると、板中央
を原点とするＸの関数で表され、貼付する磁性材料の板
厚ｔは ｔ＝ｔ （１−（２ｘ／Ｌ）２） （１）た
だしｔｏは材料中央部の積層板厚差であり、端部はｘ−
Ｌ／２で、１−０である。
１０は、材料が同じであれば、シールド体長さＬ及びシ
ールド磁界強さによって決まる値である。
ールド磁界強さによって決まる値である。
ただし、実際にシールド容器を設計する場合、（１）式
によるｔの値が連続になるため、使用磁性材料の板厚の
整数倍としてｔの変わりに用いる。
によるｔの値が連続になるため、使用磁性材料の板厚の
整数倍としてｔの変わりに用いる。
通常の場合、Ｌの１／３〜１／２の距離だけ貼付または
巻き付ければ十分である。
巻き付ければ十分である。
（実施例１）
内径１１００ａ、長さ５（１０ｍの円筒シールド容器を
パーマロイＰＣ０，５＋＋＋ｍ板厚で製作した。次に円
筒中央部を同じＰＣ材で２００ｍｍ長さ巻き付け、円筒
とし磁気シールド性試験に供した。
パーマロイＰＣ０，５＋＋＋ｍ板厚で製作した。次に円
筒中央部を同じＰＣ材で２００ｍｍ長さ巻き付け、円筒
とし磁気シールド性試験に供した。
また、比較のために中央部にＰＣ材を貼付しなかった円
筒（比較１）、及び全長りにＰＣ材を巻き付け２層にし
た円筒（比較２）を製作した。
筒（比較１）、及び全長りにＰＣ材を巻き付け２層にし
た円筒（比較２）を製作した。
シールド性は、平行直流磁界の中に円筒の長さ方向が磁
界と平行になるように設置し、直流磁界強さを変えて円
筒内部中央の磁界を測定した。
界と平行になるように設置し、直流磁界強さを変えて円
筒内部中央の磁界を測定した。
表１に測定結果を示す。
本発明によるシールド容器１は、全長りにＰＣ材を巻き
付けた比較２の容器と同等のシールド性を示した。一方
、比較１の場合、シールド磁界が大きくなると、中央部
のシールド性は悪くなった。
付けた比較２の容器と同等のシールド性を示した。一方
、比較１の場合、シールド磁界が大きくなると、中央部
のシールド性は悪くなった。
表 １
表 ２
シールド磁界 ２０ ３Ｇ ５Ｇ ＩＯＧ本発明
１０００１０００１０３ ５．３比較１ １０００
１０００ ４．３ １．０比較２ １０００１０００
９８５．１本発明 ６．２ 比較１６．０ 比較２ １．１ Ｓｏ本−シールド磁界Ｈｅｘ／ シールド後磁界Ｈ１ （実施例２） 板中央部１５０ｍｍ、板厚ｌ１ｍに積層した０、５ｍの
板厚の３％Ｓｔ鋼板を１００＋＊ｍ角、長さ５００關の
角筒に組み立て、実施例１と同様の実験を行った。
１０００１０００１０３ ５．３比較１ １０００
１０００ ４．３ １．０比較２ １０００１０００
９８５．１本発明 ６．２ 比較１６．０ 比較２ １．１ Ｓｏ本−シールド磁界Ｈｅｘ／ シールド後磁界Ｈ１ （実施例２） 板中央部１５０ｍｍ、板厚ｌ１ｍに積層した０、５ｍの
板厚の３％Ｓｔ鋼板を１００＋＊ｍ角、長さ５００關の
角筒に組み立て、実施例１と同様の実験を行った。
比較として全長に渡って１ｍｍ厚に積層（比較１）及び
積層しない（比較２）角筒を製作した。
積層しない（比較２）角筒を製作した。
表２に結果を示す。
本発明のシールド体は１＋ａｍ積層の比較１の角筒と同
等のシールド特性を示すことが分かる。
等のシールド特性を示すことが分かる。
（実施例３）
２５部厚Ｃｏ系非晶質薄帯２層で６０＋ａｍ角、３００
關長さのシールド体を製作した。次いで２５−厚Ｆｅ系
薄帯を２層１００關長さ分だけシールド体中央部に貼付
した。
關長さのシールド体を製作した。次いで２５−厚Ｆｅ系
薄帯を２層１００關長さ分だけシールド体中央部に貼付
した。
比較のため、３００ ｍｍ全長にＦｅ系薄帯を貼付した
シールド体を作り、実施例１と同様の実験を行った。
シールド体を作り、実施例１と同様の実験を行った。
結果を表３に示す。
本発明によるシールド体は、このように薄い磁性材料の
場合でも効果的にシールド磁界を遮蔽し比較材と同様の
効果を得ていることが分かる。
場合でも効果的にシールド磁界を遮蔽し比較材と同様の
効果を得ていることが分かる。
表
３
本発明 ８１ １．０
比較 ８３ １．５
（発明の効果）
本発明は、磁性材料を用いる磁気シールドの方法におい
て、シールド装置を構成する磁性材料の中央部に、同種
または異種の磁性板またたは帯を貼付または巻き付け、
中央部の断面積を大きくするので、磁束漏れのシールド
が可能で、軽量化と、低価格化を図れる。
て、シールド装置を構成する磁性材料の中央部に、同種
または異種の磁性板またたは帯を貼付または巻き付け、
中央部の断面積を大きくするので、磁束漏れのシールド
が可能で、軽量化と、低価格化を図れる。
第１図はシールド容器への磁束漏れの図表である。
代 理 人 弁理士 茶野木 立 夫×
Claims (2)
- １．磁気シールド装置を構成する磁性材料中央部に、同
種または異種の磁性材料板或は帯を貼付または巻き付け
たことを特徴とする磁気シールド装置。 - ２．磁性材料の中央部と端部の厚さの差をｔ＿０とする
とき、中央部から端部への距離ｘにおける磁性材料の貼
付または巻き付け厚さｔを、ｔ＝ｔ＿０（１−（２ｘ／
Ｌ）＾２）とすることを特徴とする請求項１記載の磁気
シールド装置。 ここで、Ｌ：磁気シールド装置の長さ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344190A JPH03291996A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 磁気シールド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9344190A JPH03291996A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 磁気シールド装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03291996A true JPH03291996A (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=14082416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9344190A Pending JPH03291996A (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 磁気シールド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03291996A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62203399A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-08 | 富士電機株式会社 | 均一磁場マグネット設置室の磁気シ−ルド装置 |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP9344190A patent/JPH03291996A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62203399A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-08 | 富士電機株式会社 | 均一磁場マグネット設置室の磁気シ−ルド装置 |
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