JPH0758491A - 超電導磁気シールド構造物 - Google Patents

超電導磁気シールド構造物

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JPH0758491A
JPH0758491A JP5206366A JP20636693A JPH0758491A JP H0758491 A JPH0758491 A JP H0758491A JP 5206366 A JP5206366 A JP 5206366A JP 20636693 A JP20636693 A JP 20636693A JP H0758491 A JPH0758491 A JP H0758491A
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superconducting
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cryostat
cylindrical
shield
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Hideetsu Haseyama
長谷山秀悦
Masahiro Kojima
小嶋正大
Shinichi Shibuya
澁谷紳一
Sumio Mukoyama
向山澄夫
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Shimizu Construction Co Ltd
Dowa Holdings Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Dowa Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な超電導シールド体及びクライオスタット
の構造で剛性の高い床構造が得られるとともに、単純な
構造で微小磁場空間に人、物品(材料、装置等)を安定
して設置する。 【構成】筒状の超電導シールド体11と、その内面およ
び外面を覆うクライオスタット12とにより筒状構造物
13が形成され、筒状構造物13の開口部13aを下側
にして縦置き状態になるように配設されてなり、筒状構
造物13内には、非磁性材料からなる床部材15が配設
されるとともに、筒状構造物13の開口部13aには、
高透磁率材料からなる複数のリング状筒部材16a、1
6b、16c、16dが多重に配設されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生体磁場計測や精密物
理計測等の微小磁場計測、半導体製造装置のEB露光な
どの分野において、磁気シールド空間を作るための超電
導磁気シールド構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】超電導体を利用した磁気シールド構造
は、磁力線が超電導体の内部に入り込めないというマイ
スナー効果を利用した磁気シールド構造であり、超電導
シールド体1を臨界温度以下に冷却して超電導状態に転
移させ、超電導シールド体1の内部空間を磁気シールド
するものである。例えば、図4に示すように、筒状構造
物からなる超電導シールド体1の開口部1aを横に向
け、超電導シールド体1の内外をクライオスタット(冷
却構造)2で覆う構造としている。このような横置き型
の筒状構造物において、その内部に人間が入れるように
或いは材料、装置等の物品を安定して置ける床を製造す
る場合、磁気シールド性能を確保し、超電導シールド体
1に荷重がかからないような床構造にしなければならな
い。
【0003】図4は、従来の床構造の1例を示し、図5
(A)は断面図、図5(B)は図5(A)のB方向から
見た図である。床構造4は、超電導シールド体1に荷重
が作用しないように、床部材4aを開口部1aから挿入
し、床部材4aを外部支持部材4bにより支持させる構
造としている。
【0004】図6は、従来の床構造の他の例を示し、図
6(A)は断面図、図6(B)は要部斜視図である。床
部材4aには複数の支持部材4cを設け、一方、超電導
シールド体1の下側には筒状開口部5を形成し、床部材
4aの支持部材4cが筒状開口部5を貫通するようにし
ている。この場合、筒状開口部5の開口径Dに対して長
さLを十分とれば、筒状開口部5からの磁束の侵入を防
ぐことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方式においては、横置き型の筒状構造物であるた
め、図4に示すように、クライオスタット2の自重によ
る変形を防ぐためにリブ3を設けて剛性を高める必要が
あるという問題を有している。また、図5の方式におい
ては、床部材4aが片持ち支持のため剛性のある床構造
にすることが困難であるという問題を有している。さら
に、図6の方式においては、剛性のある床構造にするこ
とはできるが、超電導シールド体1の構造が複雑である
とともに、クライオスタット2が超電導シールド体1の
荷重を支持する構造を持たねばならず構造が複雑でコス
トが増大するという問題を有している。
【0006】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、簡単な超電導シールド体及びクライオスタットの構
造で剛性の高い床構造が得られるとともに、単純な構造
で微小磁場空間に人、物品(材料、装置等)を安定して
設置することができる超電導磁気シールド構造物を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の超電導磁気シールド構造物は、筒状の超電
導シールド体11と、その内面および外面を覆うクライ
オスタット12とにより筒状構造物13が形成され、筒
状構造物13の開口部13aを下側にして縦置き状態に
なるように配設されてなり、筒状構造物13内には、非
磁性材料からなる床部材15が配設されるとともに、筒
状構造物13の開口部13aには、高透磁率材料からな
る複数のリング状筒部材16a、16b、16c、16
dが多重に配設されてなることを特徴とする。なお、複
数のリング状筒部材16a、16b、16c、16dの
間に高透磁率材料からなる多数の円筒体17を配設する
ようにしてもよい。ここで、上記構成に付加した番号
は、本発明の理解を容易にするために図面と対比させる
ためのもので、これにより本発明の構成が何ら限定され
るものではない。
【0008】
【作用】本発明においては、例えば図1に示すように、
筒状構造物13が縦置きとなるため、自重を開口部13
a側端部で支持するため、クライオスタット12の構造
は、横置き型に比べて剛性を高める必要がなく、基本的
にクライオスタット12は超電導シールド体11を支持
する必要がないとともに、床部材15が支持部材15a
を介して直接、基盤14上に支持されるため、床部材1
5、超電導シールド体11及びクライオスタット12の
構造を簡単化し、剛性の高い床構造にすることができ
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は、本発明の超電導磁気シールド構造物の
1実施例を示し、図1(A)は軸方向断面図、図1
(B)は図1(A)のB−B線に沿って矢印方向に見た
断面図である。
【0010】図1において、超電導材料からなる筒状の
超電導シールド体11の内面および外面は、間隔を設け
てクライオスタット12で覆われて密閉され、筒状構造
物13が形成されており、その開口部13aを下側にし
て筒状構造物13全体が縦置き状態となるように基盤1
4上に配設されている。筒状構造物13内には、非磁性
材料製からなる床部材15が配設され支持部材15aに
より所定の高さに支持されている。床部材15の下部で
筒状構造物13の開口部13aには、高透磁率材料から
なる複数のリング状筒部材16a、16b、16c、1
6dが間隔をもって多重に配設されている。超電導材料
としては、極低温で超電導体となる周知の材料、例えば
酸化物超電導体が使用され、高透磁率材料としてはパー
マロイ、珪素鋼板など周知の材料が使用される。
【0011】上記構成からなる本発明においては、筒状
構造物13が縦置きとなるため、自重を開口部13a側
端部で支持するため、クライオスタット12の構造は、
横置き型に比べて剛性を高める必要がなくなり、基本的
にクライオスタット12は超電導シールド体11を支持
する必要がないので、構造が簡単になりコストを低減さ
せることができる。また、筒状構造物13が縦置きとす
ることにより、床部材15が超電導シールド体11及び
クライオスタット12を床貫通することなく、床部材1
5が支持部材15aを介して直接、基盤14上に支持さ
れるため、床部材15、超電導シールド体11及びクラ
イオスタット12の構造を簡単化し、剛性の高い床構造
にすることができる。
【0012】この場合、磁気シールド性能を高めるため
には、床部材15の高さを高くその結果、筒状構造物1
3の高さも高くする必要があるが、開口部13aに配設
した高透磁率材料からなるリング状筒部材16a〜16
dによって床下からの磁束の侵入を防ぎ、筒状構造物1
3の高さを低く、従って製造コストを低減させることが
できる。また、リング状筒部材16a〜16dの配設に
際しては、筒状構造物13が横置きの場合には、リング
状筒部材16a〜16dを横にした状態で配設しなけれ
ばならないので支持構造が必要があるが、本発明におい
ては、筒状構造物13が縦置きとなるため、リング状筒
部材16a〜16dをそのまま自立した状態で配設する
ことができる。
【0013】図2は、筒状構造物13の開口部13aに
おける磁気シールド構造の変形例を示す斜視図である。
本例においては、リング状筒部材16a、16bの間に
多数の高透磁率材料からなる円筒体17を配設してい
る。この場合、円筒体17の開口径Dに対して長さLを
十分とれば、筒状構造物13の軸方向に垂直方向の磁束
の侵入はもとより軸方向に平行方向の磁束の侵入をも防
ぐことができる。
【0014】図3は本発明の変形例を示し、超電導シー
ルド体11及びクライオスタット12の上部に開口部1
7を設け、開口径Dに対して十分長いLを確保するよう
にしている。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、簡単な超電導シールド体及びクライオスタット
の構造で剛性の高い床構造が得られるとともに、単純な
構造で微小磁場空間に人、物品(材料、装置等)を安定
して設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超電導磁気シールド構造物の1実施例
を示し、図1(A)は軸方向断面図、図1(B)は図1
(A)のB−B線に沿って矢印方向に見た断面図であ
る。
【図2】本発明に係わる筒状構造物の開口部における磁
気シールド構造の変形例を示す斜視図である。
【図3】本発明の変形例を示す断面図である。
【図4】従来の超電導磁気シールド構造物の1例を示す
断面図である。
【図5】従来の床構造の1例を示し、図5(A)は断面
図、図5(B)は図5(A)のB方向から見た図であ
る。
【図6】従来の床構造の他の例を示し、図6(A)は断
面図、図6(B)は要部斜視図である。
【符号の説明】
11…超電導シールド体、12…クライオスタット、1
3…筒状構造物 13a…開口部、14…基盤、15…床部材、15a…
支持部材 16a〜16b…リング状筒部材、17…円筒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澁谷紳一 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 向山澄夫 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】筒状の超電導シールド体と、その内面およ
    び外面を覆うクライオスタットとにより筒状構造物が形
    成され、該筒状構造物の開口部を下側にして縦置き状態
    になるように配設されてなり、前記筒状構造物内には、
    非磁性材料からなる床部材が配設されるとともに、前記
    筒状構造物の開口部には、高透磁率材料からなる複数の
    リング状筒部材が多重に配設されてなることを特徴とす
    る超電導磁気シールド構造物。
  2. 【請求項2】前記複数のリング状筒部材の間に高透磁率
    材料からなる多数の円筒体が配設されることを特徴とす
    る請求項1に記載の超電導磁気シールド構造物。
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JP2002353528A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 磁気シールドおよびその製造方法
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