JPH0525202Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0525202Y2 JPH0525202Y2 JP1987111410U JP11141087U JPH0525202Y2 JP H0525202 Y2 JPH0525202 Y2 JP H0525202Y2 JP 1987111410 U JP1987111410 U JP 1987111410U JP 11141087 U JP11141087 U JP 11141087U JP H0525202 Y2 JPH0525202 Y2 JP H0525202Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- superconducting
- permanent magnet
- sectional
- coating layer
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、小型・強磁場を必要とする一般の電
気機器・磁気機器等に用いる永久磁石に関する。
気機器・磁気機器等に用いる永久磁石に関する。
磁石の本来有する磁束密度を小面積に集中させ
て強磁場を得る手法として、強磁性材に磁極片を
用いることが一般的に行われている。第１２図，
第１３図にその概念と具体例を示す。図中、１は
永久磁石、１２は端部面積を小さくした磁極片、
１３は皿形磁極片、１４は磁力線である。
て強磁場を得る手法として、強磁性材に磁極片を
用いることが一般的に行われている。第１２図，
第１３図にその概念と具体例を示す。図中、１は
永久磁石、１２は端部面積を小さくした磁極片、
１３は皿形磁極片、１４は磁力線である。
上記従来技術の磁極片を用いる場合には、例え
ば第１２図の１４′のような磁極片側部からの漏
れ磁界が生ずるので、磁力線は完全に集中でき
ず、したがつて、十分な局部的強磁場を得ること
が出来ない。また、磁極片素材の飽和磁化特性、
透磁率に依存した限界がある。
ば第１２図の１４′のような磁極片側部からの漏
れ磁界が生ずるので、磁力線は完全に集中でき
ず、したがつて、十分な局部的強磁場を得ること
が出来ない。また、磁極片素材の飽和磁化特性、
透磁率に依存した限界がある。
本考案は上記問題点を解決したものであつて、
磁極面の一部または側面を残して、その他の部分
を超電導材料によつて取り囲んだことを特徴とす
る永久磁石である。
磁極面の一部または側面を残して、その他の部分
を超電導材料によつて取り囲んだことを特徴とす
る永久磁石である。
既存の永久磁石に超電導材の層を付加すること
により、超電導体が磁場中におかれた時に生ずる
マイスナー効果（完全反磁性）に基き、所定の必
要空間に磁束を集中させ、高磁束密度すなわち局
部的な強磁場を得ることができる。
により、超電導体が磁場中におかれた時に生ずる
マイスナー効果（完全反磁性）に基き、所定の必
要空間に磁束を集中させ、高磁束密度すなわち局
部的な強磁場を得ることができる。
第１図に本考案の第１の実施例の断面図を示
す。図で、永久磁石１は上部にＮ極、下部にＳ極
の磁極を有する直径Ｄの円柱状磁石である。この
磁石１の周囲を取り囲んで、超電導材層２を設け
る。但し、Ｎ極、Ｓ極の磁極面に対応する部分に
それぞれ直径d1，d2の開孔部３および４を設け
る。クリアランスt1，t2の値は限定しないが、極
力小さくする。使用時には超電導材層２は超電導
状態に置く。すなわち、その超電導材層２に固有
の臨界温度以下に冷却するか、その温度条件領域
で設置使用する。従つて、永久磁石より生ずる磁
力線は、超電導体に特有のマイスナー効果（完全
反磁性）により、超電導材層２の内部に入ること
ができず、第２図に模式的に示すように、磁力線
１４は開孔部３および４において、流出・流入し
又、一部は磁石１側面のクリアランスt1を通じて
直接廻りこむ。開孔部３および４の当該空間にお
ける磁束密度は、それぞれB1＝α1・B0・（Ｄ／d1）2， B2＝α2・B0・（Ｄ／d2）2で示される如く増大する。
す。図で、永久磁石１は上部にＮ極、下部にＳ極
の磁極を有する直径Ｄの円柱状磁石である。この
磁石１の周囲を取り囲んで、超電導材層２を設け
る。但し、Ｎ極、Ｓ極の磁極面に対応する部分に
それぞれ直径d1，d2の開孔部３および４を設け
る。クリアランスt1，t2の値は限定しないが、極
力小さくする。使用時には超電導材層２は超電導
状態に置く。すなわち、その超電導材層２に固有
の臨界温度以下に冷却するか、その温度条件領域
で設置使用する。従つて、永久磁石より生ずる磁
力線は、超電導体に特有のマイスナー効果（完全
反磁性）により、超電導材層２の内部に入ること
ができず、第２図に模式的に示すように、磁力線
１４は開孔部３および４において、流出・流入し
又、一部は磁石１側面のクリアランスt1を通じて
直接廻りこむ。開孔部３および４の当該空間にお
ける磁束密度は、それぞれB1＝α1・B0・（Ｄ／d1）2， B2＝α2・B0・（Ｄ／d2）2で示される如く増大する。
ここにB0は磁石１の本来の平均的な磁束密度、
α1，α2は磁石１の側面での直接的廻りこみに関す
る係数で、主に直径比d1／Ｄ，d2／Ｄに依存する数値 で、α1＜１，α2＜１である。以上の如く本実施例
では超電導材層の開口部３，４の付近で局部的な
強磁場を得ることができる。
α1，α2は磁石１の側面での直接的廻りこみに関す
る係数で、主に直径比d1／Ｄ，d2／Ｄに依存する数値 で、α1＜１，α2＜１である。以上の如く本実施例
では超電導材層の開口部３，４の付近で局部的な
強磁場を得ることができる。
第３図に第２の実施例の断面図を示す。本実施
例は第１の実施例に付加して、永久磁石１の両磁
極面に接して、磁極片５および６を設けたもので
ある。それら以外の構成は、第１の実施例と同じ
である。こゝで磁極片５，６は円錐台形状のもの
を図示しているが、形状は必ずしもこの形状でな
くてもよく、滑らかな磁路が形成されるように決
められればよい。磁極片５，６は強磁性材よりな
り、第４図に矢印で磁力線１４を示すように、永
久磁石１からの磁力線が所定の開孔部３，４の領
域まで円滑に集中しうる磁路を形成する目的に効
果的である。特に第１の実施例において磁石１側
面において直接的な廻りこみとなつた磁力線を所
定の開孔部３，４の領域へ導けるので、その効果
は大きい。即ち、前式におけるα1，α2の数値をよ
り大きくできる。以上の如く本実施例では磁極片
の端部の、開孔部３，４の付近で局部的な強磁場
を得ることができる。
例は第１の実施例に付加して、永久磁石１の両磁
極面に接して、磁極片５および６を設けたもので
ある。それら以外の構成は、第１の実施例と同じ
である。こゝで磁極片５，６は円錐台形状のもの
を図示しているが、形状は必ずしもこの形状でな
くてもよく、滑らかな磁路が形成されるように決
められればよい。磁極片５，６は強磁性材よりな
り、第４図に矢印で磁力線１４を示すように、永
久磁石１からの磁力線が所定の開孔部３，４の領
域まで円滑に集中しうる磁路を形成する目的に効
果的である。特に第１の実施例において磁石１側
面において直接的な廻りこみとなつた磁力線を所
定の開孔部３，４の領域へ導けるので、その効果
は大きい。即ち、前式におけるα1，α2の数値をよ
り大きくできる。以上の如く本実施例では磁極片
の端部の、開孔部３，４の付近で局部的な強磁場
を得ることができる。
第５図に第３の実施例の断面図を示す。本実施
例では図において、永久磁石１の両磁極面側を超
電導材層２によりとり囲み、側面を開放とする。
この時、第６図に磁力線１４を模式的に示すよう
に、両磁極面と超電導材層２とのクリアランスａ
の部分より流出・流入し、磁束が集中して、磁束
密度はＢ＝β・B0Ｄ／4aとなる。ただしB0は元の磁 束密度、βはａに依存する係数である。以上の如
く、本実施例においては、円柱形磁石の両極の側
部周縁部で局部的な強磁場を得ることができる。
例では図において、永久磁石１の両磁極面側を超
電導材層２によりとり囲み、側面を開放とする。
この時、第６図に磁力線１４を模式的に示すよう
に、両磁極面と超電導材層２とのクリアランスａ
の部分より流出・流入し、磁束が集中して、磁束
密度はＢ＝β・B0Ｄ／4aとなる。ただしB0は元の磁 束密度、βはａに依存する係数である。以上の如
く、本実施例においては、円柱形磁石の両極の側
部周縁部で局部的な強磁場を得ることができる。
第７図に第４の実施例の断面図を示す。これは
第１の実施例における開孔部のとり方を変え、直
接的廻り込みをなくする方法である。図にて、永
久磁石１の両磁極面側に輪状の開孔部３，４を設
けるように超電導材層２によりとり囲む。輪状の
開孔部３，４の外径、内径をDput，Dio（本図では
Ｎ極、Ｓ極側ともにそれぞれ同じDput，Dioの場
合を示す。）、永久磁石１の直径をＤとすると、第
８図に模式的に磁力線１４の集中を示すように、
開孔部３，４における磁束は、Ｂ＝γ・B0・
D2／D2/out−D2/inとなる。ただしB0は元の磁束密度、 γはDput−Ｄに依存する係数で、Dput−Ｄを小さ
くすれば、γは１に近づく。以上の如く、本実施
例においては、両極面の外周部で環状の局部的な
強磁場を得ることができる。
第１の実施例における開孔部のとり方を変え、直
接的廻り込みをなくする方法である。図にて、永
久磁石１の両磁極面側に輪状の開孔部３，４を設
けるように超電導材層２によりとり囲む。輪状の
開孔部３，４の外径、内径をDput，Dio（本図では
Ｎ極、Ｓ極側ともにそれぞれ同じDput，Dioの場
合を示す。）、永久磁石１の直径をＤとすると、第
８図に模式的に磁力線１４の集中を示すように、
開孔部３，４における磁束は、Ｂ＝γ・B0・
D2／D2/out−D2/inとなる。ただしB0は元の磁束密度、 γはDput−Ｄに依存する係数で、Dput−Ｄを小さ
くすれば、γは１に近づく。以上の如く、本実施
例においては、両極面の外周部で環状の局部的な
強磁場を得ることができる。
次に作成過程の実施例を、特に前述の第１の実
施例の構成に対して示す。前述の第２〜第４の実
施例に対しても同様の作成過程の実施例があるが
これらは省略する。
施例の構成に対して示す。前述の第２〜第４の実
施例に対しても同様の作成過程の実施例があるが
これらは省略する。
第９図に第１の作成過程実施例を示す。これ
は、磁石１を、エポキシ系等の接着剤７により、
超電導板８−１に挿入・接着し、その上に超電導
板８−２を密閉・接着することにより形成したも
のである。なお本図では開孔部３および４の直径
はともに、ｄであり、クリアランスは接着剤７層
の厚さｔとなる。使用時、超電導板８−１および
８−２は図示していない冷却手段によつてその材
質に固有の臨界温度以下に保持され、超電導状態
にある。超電導板８−１，８−２にはマイスナー
効果により表皮電流が流れ、永久磁石１からの磁
力線は超電導板８−１，８−２の内部に侵入でき
ず、永久磁石１側面での直接的廻りこみを除け
ば、上下の開孔部３，４に集中した形となり、Ｂ
＝α・B0・（Ｄ／ｄ）2に増大される。よつて局部的 強磁場を得ることができる。
は、磁石１を、エポキシ系等の接着剤７により、
超電導板８−１に挿入・接着し、その上に超電導
板８−２を密閉・接着することにより形成したも
のである。なお本図では開孔部３および４の直径
はともに、ｄであり、クリアランスは接着剤７層
の厚さｔとなる。使用時、超電導板８−１および
８−２は図示していない冷却手段によつてその材
質に固有の臨界温度以下に保持され、超電導状態
にある。超電導板８−１，８−２にはマイスナー
効果により表皮電流が流れ、永久磁石１からの磁
力線は超電導板８−１，８−２の内部に侵入でき
ず、永久磁石１側面での直接的廻りこみを除け
ば、上下の開孔部３，４に集中した形となり、Ｂ
＝α・B0・（Ｄ／ｄ）2に増大される。よつて局部的 強磁場を得ることができる。
第１０図に第２の作成過程実施例を示す。永久
磁石１の表面に、第一の被覆層９を形成する。素
材としては、後述の超電導被覆層１０の形成を妨
げない、なじみのよいものが選ばれる。例えば既
存技術の一例として、超電導被覆層１０の素材を
YbBa2Cu2Oxとする場合に第一の被覆層９素材
の一候補としてはY2O3添加部分安定化ZrO2を選
ぶなどである。第一の被覆層９の厚さｔは前記の
クリアランスに相当する。その上に、蒸着、イオ
ンプレーテイング、スパツタリング、CVD、化
学反応等の既存の手法により、超電導被覆層１０
を形成する。更にその上に第二の被覆層１１を形
成する。これは超電導被覆層１０の取扱い時の傷
付きに対する保護の役割を果たすもので非磁性金
属又は非磁性非金属素材が適している。開孔部
３，４（本図ではともに直径ｄ）は、前述の３つ
の被覆層９，１０および１１の形成時に、予めマ
スキングする等により形成する。尚、機能的に
は、超電導被覆層９のみが開孔していればよく、
第一、第二の被覆層９，１１は開孔していなくて
よい。使用時、超電導被覆層１０が、それに固有
の臨界温度以下に保持され、所定の作用効果をも
たらすことは前掲と同様である。
磁石１の表面に、第一の被覆層９を形成する。素
材としては、後述の超電導被覆層１０の形成を妨
げない、なじみのよいものが選ばれる。例えば既
存技術の一例として、超電導被覆層１０の素材を
YbBa2Cu2Oxとする場合に第一の被覆層９素材
の一候補としてはY2O3添加部分安定化ZrO2を選
ぶなどである。第一の被覆層９の厚さｔは前記の
クリアランスに相当する。その上に、蒸着、イオ
ンプレーテイング、スパツタリング、CVD、化
学反応等の既存の手法により、超電導被覆層１０
を形成する。更にその上に第二の被覆層１１を形
成する。これは超電導被覆層１０の取扱い時の傷
付きに対する保護の役割を果たすもので非磁性金
属又は非磁性非金属素材が適している。開孔部
３，４（本図ではともに直径ｄ）は、前述の３つ
の被覆層９，１０および１１の形成時に、予めマ
スキングする等により形成する。尚、機能的に
は、超電導被覆層９のみが開孔していればよく、
第一、第二の被覆層９，１１は開孔していなくて
よい。使用時、超電導被覆層１０が、それに固有
の臨界温度以下に保持され、所定の作用効果をも
たらすことは前掲と同様である。
第１１図に第３の作成過程実施例を示す。永久
磁石１の表面に、蒸着、イオンプレーテイング、
スパツタリング、CVD、化学反応等の既存の手
法により、超電導被覆層１０を形成する。この
時、第１の実施例にて述べたクリアランスｔは零
となる。磁極に対応した両開孔部３，４（本図で
は共に直径ｄ）は、超電導被覆層１０の形成時に
予めマスキングすることにより形成する。この方
法を用いることによつて、作成コスト（工数）を
激減できる。使用時、超電導被覆層１０が、それ
に固有の臨界温度以下に保持され、所定の作用効
果をもたらすことは前掲と同様である。
磁石１の表面に、蒸着、イオンプレーテイング、
スパツタリング、CVD、化学反応等の既存の手
法により、超電導被覆層１０を形成する。この
時、第１の実施例にて述べたクリアランスｔは零
となる。磁極に対応した両開孔部３，４（本図で
は共に直径ｄ）は、超電導被覆層１０の形成時に
予めマスキングすることにより形成する。この方
法を用いることによつて、作成コスト（工数）を
激減できる。使用時、超電導被覆層１０が、それ
に固有の臨界温度以下に保持され、所定の作用効
果をもたらすことは前掲と同様である。
なお、本明細書においては、実施例を円柱状磁
石を用いて述べているが、本考案はこれに限定さ
れるものではなく、角柱状あるいは、本考案が適
用できる形状であれば曲つた形のものであつても
支障はない。
石を用いて述べているが、本考案はこれに限定さ
れるものではなく、角柱状あるいは、本考案が適
用できる形状であれば曲つた形のものであつても
支障はない。
本考案によつて、所定の開口部以外からの外部
への磁力線の漏れが零となるので、所定の開口部
に磁束を集中して、局部的な強磁場を得ることが
でき、実効的に永久磁石を強力磁石となしうる。
への磁力線の漏れが零となるので、所定の開口部
に磁束を集中して、局部的な強磁場を得ることが
でき、実効的に永久磁石を強力磁石となしうる。
また磁極片を付して本考案を適用した場合に
は、内部空間での磁力線の直接的な廻り込みが低
減されるので、前記の効果がより一層増大され
る。
は、内部空間での磁力線の直接的な廻り込みが低
減されるので、前記の効果がより一層増大され
る。
このようにして通常の永久磁石を用いて強磁場
を得ることができるので、磁石を用いる各種電気
機器・磁気機器等を小型化することができる。
を得ることができるので、磁石を用いる各種電気
機器・磁気機器等を小型化することができる。
第１図は第１の実施例の断面図、第２図は第１
の実施例の磁力線の分布を示す断面図、第３図は
第２の実施例の断面図、第４図は第２の実施例の
磁力線の分布を示す断面図、第５図は第３の実施
例の断面図、第６図は第３の実施例の磁力線の分
布を示す断面図、第７図は第４の実施例の断面
図、第８図は第４の実施例の磁力線の分布を示す
断面図、第９図は第１の作成過程の実施例を示す
断面図、第１０図は第２の作成過程の実施例を示
す断面図、第１１図は第３の作成過程の実施例を
示す断面図、第１２図は従来技術の第１の例の斜
視図、第１３図は従来技術の第２の例の断面図で
ある。 １……永久磁石、２……超電導材層、３……開
孔部、４……開孔部、５……磁極片、６……磁極
片、７……接着剤、８−１……超電導板、８−２
……超電導板、９……第一の被覆層、１０……超
電導被覆層、１１……第二の被覆層、１２……磁
極片、１３……皿形磁極片、１４……磁力線、１
４′……漏れ磁力線。
の実施例の磁力線の分布を示す断面図、第３図は
第２の実施例の断面図、第４図は第２の実施例の
磁力線の分布を示す断面図、第５図は第３の実施
例の断面図、第６図は第３の実施例の磁力線の分
布を示す断面図、第７図は第４の実施例の断面
図、第８図は第４の実施例の磁力線の分布を示す
断面図、第９図は第１の作成過程の実施例を示す
断面図、第１０図は第２の作成過程の実施例を示
す断面図、第１１図は第３の作成過程の実施例を
示す断面図、第１２図は従来技術の第１の例の斜
視図、第１３図は従来技術の第２の例の断面図で
ある。 １……永久磁石、２……超電導材層、３……開
孔部、４……開孔部、５……磁極片、６……磁極
片、７……接着剤、８−１……超電導板、８−２
……超電導板、９……第一の被覆層、１０……超
電導被覆層、１１……第二の被覆層、１２……磁
極片、１３……皿形磁極片、１４……磁力線、１
４′……漏れ磁力線。
Claims (1)
- 磁極面の一部または側面を残して、その他の部
分を超電導材料によつて取り囲んだことを特徴と
する永久磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987111410U JPH0525202Y2 (ja) | 1987-07-22 | 1987-07-22 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987111410U JPH0525202Y2 (ja) | 1987-07-22 | 1987-07-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6416605U JPS6416605U (ja) | 1989-01-27 |
| JPH0525202Y2 true JPH0525202Y2 (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=31349429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987111410U Expired - Lifetime JPH0525202Y2 (ja) | 1987-07-22 | 1987-07-22 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0525202Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9314602B2 (en) | 2009-12-25 | 2016-04-19 | Ihi Corporation | Magnetic body and drug delivery control device using magnetic body |
-
1987
- 1987-07-22 JP JP1987111410U patent/JPH0525202Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6416605U (ja) | 1989-01-27 |
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