JPH05220125A - 超電導磁気シールド体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部磁場からの遮閉効果が高く、機械的強度
が強くて大型化が容易な超電導磁気シールド体を提供す
ることを目的とする。 【構成】 複数の超電導リングが中心軸方向に相互に接
合され、該接合が超電導接合または非超電導接合である
超電導磁気シールド体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超電導磁気シールド体
に関するもので、詳しくは生体の微弱磁場精密測定の際
に地磁気や環境磁気雑音など磁気精密測定を妨害するノ
イズ磁場を遮断するために用いる場合や、ある程度の強
い磁場中に零磁場の空間を作り出すために用いる磁気シ
ールド体を酸化物高温超電導体で構成する場合等に利用
することができる超電導磁気シールド体に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、超電導磁気シールド体として
は、下記のものが提案され作製されているが、いずれの
シールド体もそれぞれ致命的な欠点がある。

【０００３】（１）一体成形型超電導磁気シールド体 目的とするシールド体形状の型に超電導合成粉を充填し
た後、静水圧プレス等を用いて該合成粉を成形し、この
成形体を所定温度で焼成して作製する。しかし、このよ
うにして作製された磁気シールド体は一体成形であるた
め、大型の超電導磁気シールド体を作製することが成形
技術的に極めて困難である。

【０００４】（２）板接合型超電導磁気シールド体 まず目的とするサイズの板状超電導体を作製し、これを
組合せて板と板とを超電導ペーストで接合して箱状又は
筒状等の目的形状のシールド体を作製する。しかし、こ
のようにして作製された磁気シールド体は、成形技術的
に作製できる超電導板の大きさが限定されてしまうの
で、磁気シールド体の大型化が自ら制限されてしまうと
いう欠点があり、また板接合型での超電導磁気シールド
体では板どうしが線接合で接合されているため、外力に
対して非常に弱くて壊れ易いという強度的な問題があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の諸欠点を解消し、大型化が容易な超電導磁
気シールド体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数個の超電
導リングを用いて中心軸方向に相互に接合させたシール
ド体が顕著な磁気シールド効果を示すとの知見を得てな
されたものである。

【０００７】即ち、本発明に係る第１の発明は複数の超
電導リングを中心軸方向に相互に接合されてなることを
特徴とする超電導磁気シールド体であり、第２の発明は
この超電導リング接合体の両端開放面が超電導体で閉塞
接合されてなることを特徴とする超電導磁気シールド体
である。そして、上記超電導リングどうしの接合は超電
導接合又は非超電導接合とすることができる。次に、本
発明の超電導磁気シールド体を詳細に説明する。

【０００８】（イ）非超電導接合型超電導リング磁気シ
ールド体について。まず、同サイズの超電導リング２を
複数個作製し、該リング２の中心軸１方向に相互に層状
に配列して接合させる。この層状に接合させるに際し、
図１（積層配列接合の場合）に示すように超電導リング
２の相互間を通常のバインダーやボンド等の接着剤で層
状に接合させるのが好ましいが、必要に応じて図２に示
すように超電導リング２相互の間隔を１〜２ｍｍを限度
として互いに若干離してもよい。

【０００９】このようにして作製した超電導磁気シール
ド体に、中心軸１方向から外部磁場Ｈｅｘを印加する
と、超電導リング２の周に外部磁場を打ち消す超電導電
流が円環状に流れるので、外部磁場Ｈｅｘを遮蔽できる
のである。

【００１０】しかしながら、上記非超電導接合型超電導
リング磁気シールド体に例えば中心軸１に垂直な方向か
ら外部磁場Ｈｅｘが印加された場合には、外部磁場Ｈｅ
ｘを遮蔽するために超電導リング２どうしの間に超電導
電流が流れなければならないが、超電導リング２相互間
が超電導的に結合しないので、横方向からの外部磁場Ｈ
ｅｘは遮蔽できない。即ち、上記非超電導接合型超電導
リング磁気シールド体では、外部磁場Ｈｅｘの方向が決
まっており、一軸性磁場の場合にのみ外部磁場Ｈｅｘが
遮蔽できるのである。

【００１１】この場合、超電導リングの径を大きくし
て、多重に層状接合させることによって、大型の磁気シ
ールド体（例えば容器）を作製できるのである。

【００１２】（ロ）超電導接合型超電導リング磁気シー
ルド体について。まず、同サイズの超電導リングを複数
個作製し、図３に示すように該リング２の中心軸１方向
に相互に層状に接合させる。ここで上記（イ）と異なる
のは、超電導リング２相互間を超電導ペーストを用いて
超電導接合させる点である。つまり、全ての超電導リン
グ２が相互に超電導的に結合しているのである。かくす
ることにより、図３に示すようにいかなる方向から外部
磁場Ｈｅｘが印加されても、それを打ち消す超電導電流
が切れ目なく流れて、外部磁場Ｈｅｘを遮蔽することが
できる。従って、超電導リング磁気シールド体容器内へ
の外部磁場Ｈｅｘの侵入が完全に遮蔽されるのである。

【００１３】また、超電導リング２の相互間は図３に示
すように相互に面と面が接合されているので、接合強度
が強く、外力に対しても機械的に強固となる（この点は
上記（イ）についても共通する）。しかも、焼成時にそ
の自重が接合面どうしを押圧するように作用するので、
更に接合強度が強くなる。

【００１４】従って、超電導リング２の径を大きくし
て、多重に層状接合させることで、目的とする大型の磁
気シールド体容器を作製することができるのである。次
に、本発明を実施例により説明する。

【００１５】

【実施例】

実施例１ Ｂｉ系酸化物超電導合成粉をリング状（外径５０ｍｍ、
内径３５ｍｍ、厚さ７ｍｍ）に成形し、該リング成形体
を７個成形して、８００〜８６０℃の温度で７２時間焼
成し、超電導リングを作製した。この７個の超電導リン
グを中心軸方向に配列し、図４に示すような非超電導接
合型超電導リング磁気シールド体を作成した。

【００１６】これを図４に示すように液体チッソ（７７
Ｋ）４中に入れ、電磁石５で外部磁場Ｈｅｘをその中心
軸に沿って印加した。内部に侵入して来る磁場を磁気シ
ールド体の中央中心軸上に配置したホールプローブ６に
より磁気シールド体の中心部分で検出測定した。

【００１７】その結果、外部磁場Ｈｅｘを１００（Ｇ）
まで外部磁場を完全にシールドすることができた。

【００１８】実施例２ Ｂｉ系酸化物超電導合成粉をリング状（外径５０ｍｍ、
内径３５ｍｍ、厚さ７ｍｍ）に７個成形し、更に円盤状
のもの（外径５０ｍｍ，厚さ７ｍｍ）を２個成形した。
この７個のリング成形体と２個の円盤状成形体を８００
〜８６０℃の温度で７２時間焼成して、超電導リングと
超電導円盤を作製した。そして、この７個の超電導リン
グを中心軸方向に配列し、両端の開口面を上記超電導円
盤で蓋をした。

【００１９】この磁気シールド体を実施例１と同様に液
体チッソ（７７Ｋ）４中に入れ、電磁石５で外部磁場Ｈ
ｅｘを中心軸に沿って印加した。内部に侵入して来る磁
場をシールド体の中央の中心軸上に配置したホールプロ
ーブ６により磁気シールド体の中心部分で検出測定し
た。

【００２０】その結果、外部磁場Ｈｅｘを１２５（Ｇ）
まで外部磁場を完全にシールドすることができた。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る超電導磁気シールド体のう
ち、非超電導接合型では外部磁場が特定方向から印加さ
れる場合にシールドすることができ、超電導接合型では
外部磁場が特定方向から印加される場合は勿論のこと、
不特定の方向から印加されても完全にシールドすること
ができるのである。しかも、本発明に係る超電導磁気シ
ールド体は容易に大型化することができ、機械的強度も
強い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による非超電導接合型リング磁気シール
ド体に外部磁場が印加された場合の説明図である。

【図２】本発明による非超電導接合型超電導リング磁気
シールド体（リング相互間に間隔あり）に外部磁場が印
加された場合の説明図である。

【図３】本発明による超電導接合型超電導リング磁気シ
ールド体に外部磁場が印加された場合の説明図である。

【図４】本発明による非超電導接合型超電導リング磁気
シールド体に外部磁場が印加された際の内部侵入Ｈｅｘ
の検出方法の説明図である。

【符号の説明】

１−中心軸 ２−超電導リング ３−間隙 ４−液体チッソ ５−電磁石 ６−ホールプローブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の超電導リングが相互に中心軸方向
   に接合されてなることを特徴とする超電導磁気シールド
   体。
2. 【請求項２】 複数の超電導リングが相互に中心軸方向
   に接合され、該接合体の両端開放面は超電導体で閉塞接
   合されてなることを特徴とする超電導磁気シールド体。
3. 【請求項３】 前記超電導リング相互の接合が超電導接
   合又は非超電導接合である請求項１又は２記載の超電導
   磁気シールド体。