JPH08264351A - 磁気シールド材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強磁界から地磁気レベルの直流磁界に対して
良好な遮蔽効果を示し、軽量で取扱いに優れ、安価な遮
蔽用の磁気シールド材料を提供する事にある。 【構成】 方向性電磁鋼板を積層して磁気シールド材料
とするに際し、＜１００＞方位を互いに直交するように
積み、且つ１層の積み厚を限定し、多層積みとする。こ
のことによりシールド材料の実質的透磁率を向上でき、
高性能のシールド材料と出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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電磁気を遮蔽するシールド容器やシ
ールドルーム等のシールド材料に関する。

【０００２】

【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、これらの機器使用により磁界範囲は広く
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為、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。

【０００３】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。また、ＳＱＵＩＤ等による生体磁気
研究や、電子線を使用する研究のためには、微弱磁気環
境が必要で、外部からの磁気雑音を遮蔽するための磁気
シールドが行われる。

【０００４】この様な磁気妨害を回避する為には、シー
ルド材として鉄をはじめとする軟質磁性材料が用いられ
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種類、強さによって、コスト、施
工等を含めた、適切な材料の選択が必要とされる。磁気
シールド性能は磁気シールド用材料の透磁率によって決
まるが、実際にシールドパネル等を用いて施工した磁気
シールド装置のシールド性能は材料の持つ透磁率から予
測されるシールド性能に比べてかなり低くなる。そのた
め、シールド材料の板厚を増加させる必要があり、シー
ルド装置の重量も大きくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、強磁
界から地磁気レベルの直流磁界に対して良好な遮蔽効果
を示し、軽量で取扱いに優れ、安価な遮蔽用の磁気シー
ルド材料を提供する事にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、磁界
シールド用材料として方向性電磁鋼板を複数枚用いるこ
と、シールド材料の方向性電磁鋼板はその磁化容易軸
＜１００＞を持つ圧延方向を一枚毎に互いに９０度交差
させ積層すること、単位積層厚みを２mm以下とし、２
mm以上にシールド材の厚みを増加させる場合は、空間ま
たは充填材で０．５mm以上の間隔を確保し第２の積層を
行うことで、シールド材料の持つ透磁率を最大限利用
し、軽量で安価な高性能の磁気シールド材料を提供す
る。本発明で用いる方向性電磁鋼板は３％Ｓｉ鋼板が通
常用いられるが、特に必要条件ではなくＳｉが０〜７％
でも良い。

【０００７】強磁性材料を用いた磁気シールド装置の磁
気シールド性Ｓは、シールド体の大きさをＤ、シールド
材料の板厚をｔ、透磁率をμとすると、次式で表せる。 Ｓ＝１＋Ａμｔ／Ｄ、 Ａ：常数で無限円筒で１、立方
体で０．９６ すなわち、シールド性を高めるには、透磁率μの高い
材料を使用すること、μが同じ材料であれば板厚ｔを
大きくする、方法がある。しかし、通常の強磁性材料の
板厚は、製造規格によって決まっており、板厚を任意に
選択し入手することは困難である。

【０００８】そこで本発明においては、方向性電磁鋼板
を積層してシールド材とし、０．２３〜０．５mm板厚を
組み合わせ任意の板厚のシールド材料とすることが可能
になる。方向性電磁鋼板はその結晶方位＜１００＞が圧
延方向に向いており、従って圧延方向は約６０，０００
以上の透磁率を示すが、その直角方向は＜１１０＞方位
となり透磁率は非常に小さくなる。そこで本発明におい
ては方向性電磁鋼板の＜１００＞方向を互い違いに９０
度直交するように積層し、シールド磁界に対し２次元的
に対処出来効果的にシールドができるようにしている。

【０００９】本発明の特徴は、方向性電磁鋼板を上述の
ように積層しシールド材料またはシールドパネルとな
し、シールド性を高めるためシールドパネルを厚くする
に際し、１層を２mm以下の多層構造とすることにある。
本発明者らは、方向性電磁鋼板を積層してシールド体と
する場合、シールド材料厚みを大きくしても所定のシー
ルド性能が得られないことを明らかにした。この原因は
方向性電磁鋼板の積層厚を大きくするに従って、シール
ド材料の実質的透磁率が低下することによる。

【００１０】この透磁率の低下は図１に示す様に、積層
シールド材料が２mm以上で大きくなる。２mm以上になる
とシールド材料の重量が大きくなり、水平部での撓みに
よる透磁率低下が大きくなること、シールドパネルの接
続部での処理が難しくなり、磁界漏れが大きくなること
等が考えられる。本発明においては、シールドパネルの
１層の厚みを２mm以下に限定し、シールド厚みを増加す
るために１層が２mm以下の多層構造とすることにより、
効果的にシールド性能を向上させる。層間は空間もしく
は軽量樹脂等の非磁性の充填物とし、その間隔を０．５
mm以上とする。層間の間隔が０．５mm以下であれば層構
造とする効果が得られない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて、具体的に
説明する。 （実施例１）４５０mm角の方向性電磁鋼板の＜１００＞
方向を１枚互いに９０度ずらし積層シールド材とし、シ
ールドボックスを製作した。シールド材料は本発明にし
たがって、図２（ａ）に示すように、０．２７mm板厚の
方向性電磁鋼板１を１．６５mmまで積層した後０．５mm
の樹脂シート２をはさみ１．６５mm積層し、さらに０．
５mm樹脂シートを重ね１．６５mm積層し、３層構造のシ
ールド材とした。一方、比較のため、図２（ｂ）示す、
０．２７mm厚の方向性電磁鋼板で４．４mm厚みまで積層
し１層のシールド材としてシールドボックスを作製し
た。これら２つのシールドボックスの地磁気環境下での
シールド性を測定した。表１に、シールド性測定結果を
示すが、本発明によるシールド装置は飛躍的に高性能化
していることがわかる。なお、シールド性はＳ（ｄＢ）
＝２０ log（Ｈｅ／Ｈｉ）で示し、Ｈｅは地磁気２９０
ｍＧ、Ｈｉはシールド装置中央部の磁界である。

【００１２】

【表１】

【００１３】（実施例２）９１０mm角の０．３５mm厚の
方向性電磁鋼板をそれぞれの圧延方向が９０°になるよ
うに積層し、１．４mm重ねた。その上に１mmの軽量樹脂
板を置き、さらに方向性電磁鋼板を１．４mm積層し磁気
シールドパネルＡとした。一方の同じ０．３５mm板厚の
方向性電磁鋼板をそのまま積層し２．８mmの積層シール
ドパネルＢとした。これらのシールドパネルを用いて９
１０mmのシールドボックスを作り静磁界シールド性を調
べた。外部磁界Ｈｅは１０Ｇのほぼ平行な静磁界であ
り、シールドボックス中央部の磁界Ｈｉを調べた。その
結果、本発明によるシールドパネルＡを用いたシールド
ボックスは、Ｈｉが３２ｍＧ、一方シールドパネルＢを
使用したシールドボックスの磁界は１０５ｍＧであっ
た。本発明によるシールドボックスは３倍のシールド性
能を示した。

【００１４】

【発明の効果】本発明の磁気シールド材料は、磁気シー
ルド効果を大幅に向上出来、これによって、同一シール
ド性を得るためのシールド材重量が軽減出来、シールド
装置の低廉化、軽量化がは計られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】シールドパネル板厚に対する実効透磁率を示す
図。

【図２】シールドパネルの構造図で、（ａ）は本発明、
（ｂ）は比較例である。

【符号の説明】

１ 方向性電磁鋼板積層体 ２ 樹脂シート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強磁性材料で磁気シールド体を構成する
   磁気シールド材料において方向性電磁鋼板を磁化容易軸
   ＜１００＞が直交する様に交互に積層し、１つの積層積
   み厚を２mm以下とすることを特徴とする磁気シールド材
   料。
2. 【請求項２】 シールド積層材料を複数層で構成する際
   に、積層層間の空間を０．５mm以上とすることを特徴と
   する請求項１記載の磁気シールド材料。