JP2013197290A - Magnetic shield member - Google Patents

以下、本発明に係る磁気シールド部材について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, a magnetic shield member according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１（Ａ）に示すように、本発明に係る磁気シールド部材１０は、一定の長さに切断されたテープ状のアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂと、アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂを固定する基材２とを備える。また、導線４によって形成され、シェイキング磁界を生成するシェイキングコイルＬ１１〜Ｌ４４を備える。図１（Ｂ）に示すように、シェイキングコイルＬ１１〜Ｌ４４は、アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂの長手方向に向かって開口し、アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂを取り囲むように形成される。アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂは、それぞれの長手方向が９０°になる向きに積層される。導線４には、シェイキング磁界を生成する電流を流すために電源を接続し、他の磁気シールド部材１０と接続するための端子５ａ，５ｂが接続される。   As shown in FIG. 1A, a magnetic shield member 10 according to the present invention fixes tape-like amorphous magnetic ribbons 1a, 1b and amorphous magnetic ribbons 1a, 1b cut to a certain length. A substrate 2. Moreover, it has the shaking coils L11-L44 which are formed of the conducting wire 4 and generate a shaking magnetic field. As shown in FIG. 1B, the shaking coils L11 to L44 are formed so as to open toward the longitudinal direction of the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b and surround the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b. The amorphous magnetic ribbons 1a and 1b are laminated so that their longitudinal directions are 90 °. A power source is connected to the conducting wire 4 in order to flow a current for generating a shaking magnetic field, and terminals 5 a and 5 b for connecting to other magnetic shield members 10 are connected.

テープ状のアモルファス磁性薄帯１ａは、その長手方向がそれぞれ平行になるように、所定の間隙を設けて配置される。図１に示すように、長手方向が縦方向になるように同一の長さに切断された８本のアモルファス磁性薄帯を配列する。テープ状のアモルファス磁性薄帯１ｂは、その長手方向が横方向に向き、それぞれ平行になるように、所定の間隙を設けて８本のアモルファス磁性薄帯１ｂが配置される。アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂは、透磁率μ等の磁気特性を向上させるために、あらかじめ４００℃程度の高温環境で熱処理されていることが好ましい。テープ状に連続している薄帯は、５００ｍｍの長さにアモルファス磁性薄帯１としてそれぞれ切断されている。   The tape-shaped amorphous magnetic ribbon 1a is disposed with a predetermined gap so that the longitudinal directions thereof are parallel to each other. As shown in FIG. 1, eight amorphous magnetic ribbons cut to the same length are arranged so that the longitudinal direction is the longitudinal direction. The tape-like amorphous magnetic ribbon 1b is provided with eight amorphous magnetic ribbons 1b with a predetermined gap so that the longitudinal direction thereof is in the horizontal direction and parallel to each other. The amorphous magnetic ribbons 1a and 1b are preferably heat-treated in advance in a high temperature environment of about 400 ° C. in order to improve magnetic properties such as magnetic permeability μ. The ribbons that are continuous in a tape shape are each cut as an amorphous magnetic ribbon 1 to a length of 500 mm.

基材２の形状は、磁気シールドルームの壁面等にタイル状に配列して固定することを考慮すると、方形であることが好ましいが、壁面等の形状に合わせて任意の形状とすることができるのは言うまでもない。基材２は、ＡＢＳ樹脂やアクリル樹脂等の剛性のある合成樹脂材料でもよく、ポリイミドフィルムやＰＥＴフィルム等の薄く可撓性のある材料や、フィルムの両面に接着剤が塗布された両面テープでもよい。ＰＥＴフィルムのような可撓性のある材料を基材２として用いた場合には、平面状の壁面等に限らず、多少の曲面を有する壁面等への施工も可能となる。合成樹脂のような絶縁材料に限らず、Ｃｕの薄板やＣｕ箔のような金属材料を用いてもよい。金属材料を基材２として用いると、基材２に対して垂直方向の磁界に対して渦電流を生じるので、渦電流による損失を生じる結果、ある程度の磁気シールド効果を発揮する。なお、基材２は、アモルファス磁性薄帯１を固定する際の作業性を考慮すると、少なくともアモルファス磁性薄帯１の固定時には固定する面が平坦であることが好ましい。   The shape of the base material 2 is preferably a rectangular shape considering that it is arranged and fixed in a tile shape on the wall surface or the like of the magnetic shield room, but can be any shape according to the shape of the wall surface or the like. Needless to say. The substrate 2 may be a rigid synthetic resin material such as ABS resin or acrylic resin, or may be a thin and flexible material such as polyimide film or PET film, or a double-sided tape with adhesive applied to both sides of the film. Good. When a flexible material such as a PET film is used as the base material 2, it is possible to apply not only to a flat wall surface but also to a wall surface having a slightly curved surface. Not only an insulating material such as a synthetic resin, but also a metal material such as a Cu thin plate or a Cu foil may be used. When a metal material is used as the base material 2, an eddy current is generated with respect to a magnetic field in a direction perpendicular to the base material 2, and as a result, a loss due to the eddy current occurs, and a certain degree of magnetic shielding effect is exhibited. In consideration of workability when the amorphous magnetic ribbon 1 is fixed, it is preferable that the surface of the base material 2 is flat at least when the amorphous magnetic ribbon 1 is fixed.

アモルファス磁性薄帯１ａを基材２に固定するのには、接着剤を用いてもよく、両面テープのような周知の方法を用いることができる。金属材料へのアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂの固定には溶接技術等も用いることができる。基材２には、磁気シールドルームの壁面にねじ等を用いて磁気シールド部材１０を固定するための固定孔３が開口されている。図１に示すように、固定孔３の開口時等にアモルファス磁性薄帯１への外力が加わらないようにするために、固定孔３は、基材２に井桁状に組まれて固定されたアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂに囲まれた中央部に相当する位置に開口される。   In order to fix the amorphous magnetic ribbon 1a to the substrate 2, an adhesive may be used, and a known method such as a double-sided tape can be used. A welding technique or the like can also be used to fix the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b to the metal material. The base material 2 has a fixing hole 3 for fixing the magnetic shield member 10 to the wall surface of the magnetic shield room using screws or the like. As shown in FIG. 1, in order to prevent an external force from being applied to the amorphous magnetic ribbon 1 when the fixing hole 3 is opened, the fixing hole 3 is fixed to the base material 2 in a cross-beam shape. An opening is made at a position corresponding to the central portion surrounded by the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b.

導線４によって、縦横に配列されたアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂのそれぞれ何本かを取り囲むようにして、シェイキングコイルＬ１１〜Ｌ４４が形成される。シェイキングコイルの形成について以下に説明する。   Shaking coils L11 to L44 are formed by the conducting wire 4 so as to surround some of the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b arranged vertically and horizontally. The formation of the shaking coil will be described below.

図１（Ａ）に示すように、アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂは、それぞれ８本ずつ基材２上に配置され、固定される。アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂは、隣接するアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂ同士、一定の間隙を有している。したがって、アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂが配列され、積層されて井桁状に組まれて磁性薄帯に囲まれた部分にはアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂが存在せず、導線４を通すことができる。   As shown in FIG. 1A, eight amorphous magnetic ribbons 1a and 1b are arranged on the substrate 2 and fixed. The amorphous magnetic ribbons 1a and 1b have a certain gap between the adjacent amorphous magnetic ribbons 1a and 1b. Therefore, the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b are arranged, stacked, assembled in a cross-beam shape, and the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b do not exist in the portion surrounded by the magnetic ribbon, and the conducting wire 4 can be passed. it can.

ここでは、８本のアモルファス磁性薄帯１ａ×８本のアモルファス磁性薄帯１ｂで構成される方形の面の各辺を２等分する点を用いて等分に４分割するように、シェイキングコイルを形成する場合を考える。シェイキングコイルは、４分割された方形のブロックの４つの辺それぞれに形成される。すなわち、４分割された方形ブロックは、図１に示すように、反時計回りに、左下の第１ブロック、右下の第２ブロック、右上の第３ブロック、及び左上の第４ブロックからなる。ｉをブロック名として、第ｉブロックの各辺について反時計回りに、ｊ＝１〜４まで番号を振ることにして、各辺に形成されるシェイキングコイルをＬｉｊのように表わすことにする。   Here, the shaking coil is divided into four equal parts using points that bisect each side of a rectangular surface composed of eight amorphous magnetic ribbons 1a × 8 amorphous magnetic ribbons 1b. Consider the case of forming. The shaking coil is formed on each of the four sides of the quadrangular block divided into four. That is, as shown in FIG. 1, the rectangular block divided into four is composed of a first block at the lower left, a second block at the lower right, a third block at the upper right, and a fourth block at the upper left as shown in FIG. Let i be a block name, and numbers are assigned to j = 1 to 4 counterclockwise for each side of the i-th block, and a shaking coil formed on each side is represented as Lij.

左下の第１ブロックは、各辺にシェイキングコイルＬ１１，Ｌ１２，Ｌ４１（Ｌ１３），Ｌ１４が形成される。   Shaking coils L11, L12, L41 (L13), and L14 are formed on each side of the lower left first block.

ここで、シェイキングコイルＬｉｊは、磁気シールド部材１０の表面を通過する導線４（図１の実線）と磁気シールド部材１０の裏面を通過する導線４（図の破線）との組合せによって、ループが形成され、１つのシェイキングコイルＬｉｊとなる。シェイキングコイルＬｉｊにおいては、磁気シールド部材１０の表面を通過するループの部分と裏面を通過するループの部分とでは、流れる電流の向きが逆になるように配線される。左下の第１ブロックにおいて、１／２Ｌ１１とあるのは、シェイキングコイルＬ１１のうち表面を通過する導線４の部分を示し、１／２Ｌ１４とあるのは、シェイキングコイルＬ１４のうち裏面を通過する導線４の部分を示す。これらは、他の磁気シールド部材１０をこの磁気シールド部材１０に隣接させて配列して磁気シールド面を形成する場合に、他の磁気シールド部材１０に形成されるシェイキングコイルの部分（たとえば１／２Ｌ１１に対しては、１／２Ｌ４３）と重ね合わさることで１つのシェイキングコイルを形成する。この場合にも、磁気シールド部材１０の表面を通過するループの部分と裏面を通過するループの部分とで、流れる電流の向きは逆になる。   Here, in the shaking coil Lij, a loop is formed by a combination of the conductive wire 4 (solid line in FIG. 1) passing through the surface of the magnetic shield member 10 and the conductive wire 4 (broken line in the drawing) passing through the back surface of the magnetic shield member 10. Thus, one shaking coil Lij is obtained. In the shaking coil Lij, the portion of the loop that passes through the front surface of the magnetic shield member 10 and the portion of the loop that passes through the back surface are wired so that the direction of the flowing current is reversed. In the first block at the lower left, 1 / 2L11 indicates a portion of the conducting wire 4 passing through the surface of the shaking coil L11, and 1 / 2L14 indicates the conducting wire 4 passing through the back surface of the shaking coil L14. The part of is shown. When the other magnetic shield member 10 is arranged adjacent to the magnetic shield member 10 to form the magnetic shield surface, the portion of the shaking coil formed on the other magnetic shield member 10 (for example, 1 / 2L11) On the other hand, one shaking coil is formed by overlapping with 1 / 2L43). Also in this case, the direction of the flowing current is reversed between the loop portion passing through the front surface of the magnetic shield member 10 and the loop portion passing through the back surface.

同様にして、右下の第２ブロックでは、各辺にシェイキングコイルＬ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ１２（Ｌ２４）が形成される。右上の第３ブロックでは、Ｌ２３（Ｌ３１）、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４が形成され、左上の第４ブロックでは、Ｌ４１、Ｌ３４（Ｌ４２）、Ｌ４３，Ｌ４４が形成される。   Similarly, in the second block on the lower right, the shaking coils L21, L22, L23, and L12 (L24) are formed on each side. In the upper right third block, L23 (L31), L32, L33, and L34 are formed, and in the upper left fourth block, L41, L34 (L42), L43, and L44 are formed.

シェイキングコイルＬｉｊは、たとえば以下のような手順で形成することができる。   The shaking coil Lij can be formed by the following procedure, for example.

端子５ａを始点として、導線４は、第１ブロックの下辺を４本のアモルファス磁性薄帯１ａの表面を通過し、井桁状に組まれた磁性薄帯に囲まれた開口部（以下、単に井桁状の開口部と言う。）を通って裏面に回る（１／２Ｌ１１形成）。   Starting from the terminal 5a, the conducting wire 4 passes through the surface of the four amorphous magnetic ribbons 1a on the lower side of the first block, and is surrounded by magnetic ribbons that are assembled in a cross beam shape (hereinafter simply referred to as a cross beam). ) And turn to the back surface (formation of 1 / 2L11).

裏面に回った導線４は、第１ブロックの右辺及び第２ブロックの左辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ｂの裏面を通過し、井桁状の開口部を通って表面に回る。   The conducting wire 4 that has turned to the back surface passes through the right side of the first block and the left side of the second block, passes through the back surface of the four amorphous magnetic ribbons 1b, and then turns to the surface through a cross-shaped opening.

表面に回った導線４は、第３ブロックの左辺及び第４ブロックの右辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ｂの表面を通過し、井桁状の開口部を通って裏面に回る。   The conducting wire 4 that has turned to the surface passes through the left side of the third block and the right side of the fourth block, passes through the surface of the four amorphous magnetic ribbons 1b, and passes through the cross-shaped opening to the back side.

裏面に回った導線４は、第３ブロックの左辺及び第４ブロックの右辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ｂの裏面を通過し、井桁状の開口部を通って表面に回る（Ｌ３４形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the back surface passes through the back side of the four amorphous magnetic ribbons 1b through the left side of the third block and the right side of the fourth block, and then turns to the surface through the cross-shaped opening (L34). Formation).

表面に回った導線４は、第１ブロックの右辺及び第２ブロックの左辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ｂの表面を通過し、井桁状の開口部を通って裏面に回る（Ｌ１２形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the front surface passes through the right side of the first block and the left side of the second block, passes through the surface of the four amorphous magnetic ribbons 1b, and passes through the cross-shaped opening to the back surface (L12). Formation).

裏面に回った導線４は、第２ブロックの下辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ａの裏面を通過し、井桁状の開口部を通って表面に回る（１／２Ｌ２１形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the back surface passes through the lower side of the second block, passes through the back surface of the four amorphous magnetic ribbons 1a, and turns to the surface through the cross-shaped opening (formation of 1 / 2L21).

表面に回った導線４は、第２ブロックの右辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ｂの表面を通過し、井桁状の開口部を通って裏面に回る（１／２Ｌ２２形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the surface passes through the right side of the second block, passes through the surface of the four amorphous magnetic ribbons 1b, passes through the opening in the form of a cross beam, and turns to the back surface (1 / 2L22 formation).

裏面に回った導線４は、第２ブロックの上辺及び第３ブロックの下辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ａの裏面を通過し、井桁状の開口部を通って表面に回る。   The conducting wire 4 that has turned to the back surface passes through the top side of the second block and the bottom side of the third block, passes through the back surface of the four amorphous magnetic ribbons 1a, and turns to the surface through the cross-shaped opening.

表面に回った導線４は、第４ブロックの下辺及び第１ブロックの上辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ａの表面を通過し、井桁状の開口部を通って裏面に回る。   The conductive wire 4 that has turned to the front surface passes through the lower side of the fourth block and the upper side of the first block, passes through the surface of the four amorphous magnetic ribbons 1a, and passes through the cross-shaped opening to the back side.

裏面に回った導線４は、第４ブロックの下辺及び第１ブロックの上辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ａの裏面を通過し、井桁状の開口部を通って表面に回る（Ｌ４１形成の状態については、図１（Ｂ）参照）。   The conducting wire 4 that has turned to the back side passes through the bottom side of the fourth block and the top side of the first block, passes through the back side of the four amorphous magnetic ribbons 1a, and turns to the surface through the cross-shaped opening (L41). (See FIG. 1B for the state of formation).

表面に回った導線４は、第２ブロックの上辺及び第３ブロックの下辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ａの表面を通過し、井桁状の開口部を通って裏面に回る（Ｌ２３形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the surface passes through the upper side of the second block and the lower side of the third block, passes through the surface of the four amorphous magnetic ribbons 1a, and passes through the cross-shaped opening to the back side (L23). Formation).

裏面に回った導線４は、第３ブロックの右辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ｂを通過し、井桁状の開口部を通って表面に回る（１／２Ｌ３２形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the back surface passes through the four amorphous magnetic ribbons 1b through the right side of the third block, and turns to the surface through the cross-shaped opening (formation of 1 / 2L32).

表面に回った導線４は、第３ブロックの上辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ａを通過し、井桁状の開口部を通って裏面に回る（１／２Ｌ３３形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the front surface passes through the four amorphous magnetic ribbons 1a through the upper side of the third block, and then turns to the back surface through the cross-shaped opening (formation of 1 / 2L33).

裏面に回った導線４は、第４ブロックの上辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ａを通過し、井桁状の開口部を通って表面に回る（１／２Ｌ４３形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the back surface passes through the four amorphous magnetic ribbons 1a through the upper side of the fourth block, and then turns to the surface through the cross-shaped opening (formation of 1 / 2L43).

表面に回った導線４は、第４ブロックの左辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ｂを通過し、井桁状の開口部を通って裏面に回る（１／２Ｌ４４形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the surface passes through the four amorphous magnetic ribbons 1b through the left side of the fourth block, and then turns to the back surface through the cross-shaped opening (formation of 1 / 2L44).

裏面に回った導線４は、第１ブロックの右辺を通って、４本のアモルファス磁性薄帯１ｂを通過し、井桁状の開口部を通って表面に回る（１／２Ｌ１４形成）。   The conducting wire 4 that has turned to the back surface passes through the four amorphous magnetic ribbons 1b through the right side of the first block, and then turns to the surface through the cross-shaped opening (formation of 1 / 2L14).

表面に回った導線４の先端に端子５ｂが形成される。   A terminal 5b is formed at the tip of the conducting wire 4 that has turned to the surface.

このようにして、１本の導線４によって、一筆書きをするようにして、１つの磁気シールド部材１０の面を４分割したブロックの各辺にシェイキングコイルＬｉｊを形成することができる。   In this way, the shaking coil Lij can be formed on each side of the block obtained by dividing the surface of one magnetic shield member 10 into four by using one conductive wire 4 so as to perform one stroke.

端子５ａ，５ｂに交流電源を接続して、導線４に交流電流を流すと、上述したシェイキングコイルＬｉｊの形成手順で示した一筆書きの経路で電流が流れる。このため、図２に示すように、シェイキングコイルＬｉｊによって、アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂの長手方向に沿ってシェイキング磁界が生成される。同一のアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂを取り囲むように形成され、対向する面を有する隣接するシェイキングコイル同士は、それぞれ逆方向の磁界を生成する。たとえば、対向して隣接配置されているシェイキングコイルＬ１１，Ｌ４１は、逆方向の磁界を生成する。シェイキングコイルＬ１１，Ｌ４１に流れる電流は同一であり、形成されるシェイキングコイルの面積も同一なので、生成される磁界の大きさは同じである。同様に、シェイキングコイルＬ４４，Ｌ３４も、同じ大きさで逆方向の磁界を生成する。このようにして、磁気シールド部材１０の面上には、ほぼ均等にシェイキング磁界が生成され分布するようになるので、磁気シールド部材１０の面に平行な２次元平面において、各方向の磁界に対して磁気シールド効果を発揮することができる。   When an AC power supply is connected to the terminals 5a and 5b and an AC current is passed through the conducting wire 4, a current flows through the one-stroke path shown in the above-described procedure for forming the shaking coil Lij. Therefore, as shown in FIG. 2, a shaking magnetic field is generated along the longitudinal direction of the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b by the shaking coil Lij. Adjacent shaking coils which are formed so as to surround the same amorphous magnetic ribbons 1a and 1b and have opposing surfaces generate magnetic fields in opposite directions. For example, the shaking coils L11 and L41 arranged adjacent to each other generate a magnetic field in the reverse direction. Since the currents flowing in the shaking coils L11 and L41 are the same and the areas of the formed shaking coils are the same, the magnitudes of the generated magnetic fields are the same. Similarly, the shaking coils L44 and L34 also generate reverse magnetic fields having the same size. In this way, a shaking magnetic field is generated and distributed almost evenly on the surface of the magnetic shield member 10, so that the magnetic field in each direction on the two-dimensional plane parallel to the surface of the magnetic shield member 10. Magnetic shield effect.

図３に示すように、シェイキングコイルが取り囲むアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂの数を１本にして、小さな開口を有するシェイキングコイルを数多く形成することもできる。導線４が、すべての井桁状の開口部を通過するようにした場合には、９×９＝８１個のシェイキングコイルを形成することができる。図２に示した場合と同様に、隣接し、対向する面を有するシェイキングコイル同士の生成する磁界の向きは逆方向になる。図１、２に示した場合に比べて、シェイキングコイルの開口面積が小さいので励磁電流を少なくすることができ、省電力化が可能である。   As shown in FIG. 3, it is possible to form a large number of shaking coils having small openings by using one amorphous magnetic ribbon 1a, 1b surrounded by the shaking coil. When the conducting wire 4 is made to pass through all the cross-shaped openings, 9 × 9 = 81 shaking coils can be formed. Similar to the case shown in FIG. 2, the directions of the magnetic fields generated by the adjacent shaking coils having opposing surfaces are opposite to each other. Compared to the case shown in FIGS. 1 and 2, since the opening area of the shaking coil is small, the exciting current can be reduced and the power can be saved.

シェイキングコイルが取り囲むアモルファス磁性薄帯の数、シェイキングコイルの開口面積等を任意に設定することができる。   The number of amorphous magnetic ribbons surrounded by the shaking coil, the opening area of the shaking coil, and the like can be arbitrarily set.

次に、本発明に係る磁気シールド部材の動作原理について説明する。   Next, the operation principle of the magnetic shield member according to the present invention will be described.

まず、シェイキング磁界による磁気シールド効果の向上について説明する。   First, the improvement of the magnetic shielding effect by the shaking magnetic field will be described.

円筒状の磁性体に導線をトロイダル巻きしてシェイキングコイルを形成し、周波数ｆの外部磁界（シールドすべき磁界）環境下に置く場合を考える。シェイキングコイルに、外部磁界の周波数ｆに比べて十分高い周波数ｆｓの交流電流を流して、磁性体にシェイキング磁界を発生させる。シェイキングコイルで生成されたシェイキング磁界は、磁性体中の磁壁の移動を助けるように作用し、外部磁界が小さくても磁性体は高い透磁率を示すことができる。外部磁界の方向と磁性体の磁化方向とが同一となるときに最大の透磁率増大の作用を発揮するが、ある程度角度をなしても、磁化方向と同じ方向にある磁界の成分に対しては、同様の効果を発揮するので、やはり大きな効果が期待できる。磁性体の実質的な透磁率が増大することによって、磁気シールド効果が格段に向上し、シェイキングコイルを巻回した円筒の内部では、上述の方向の外部磁界がシールドされ大幅に減少する。このようなシェイキング磁界を用いた磁気シールド技術は、特に低周波の磁界変動が測定上問題となるような、心磁計や脳磁計等の生体磁気計測システム、あるいは電子顕微鏡等の磁気シールド用に適する。   Consider a case where a conducting wire is toroidally wound around a cylindrical magnetic body to form a shaking coil and placed in an external magnetic field (magnetic field to be shielded) environment with a frequency f. An alternating current having a frequency fs sufficiently higher than the frequency f of the external magnetic field is passed through the shaking coil to generate a shaking magnetic field in the magnetic material. The shaking magnetic field generated by the shaking coil acts to assist the movement of the domain wall in the magnetic material, and the magnetic material can exhibit high magnetic permeability even if the external magnetic field is small. When the direction of the external magnetic field is the same as the magnetization direction of the magnetic material, it exerts the maximum magnetic permeability increase effect, but for magnetic field components that are in the same direction as the magnetization direction even if they are at some angle Since the same effect is exhibited, a great effect can be expected. By increasing the substantial magnetic permeability of the magnetic material, the magnetic shielding effect is remarkably improved, and the external magnetic field in the above direction is shielded and greatly reduced inside the cylinder around which the shaking coil is wound. Such a magnetic shielding technique using a shaking magnetic field is particularly suitable for a biomagnetic measurement system such as a magnetocardiograph or a magnetoencephalograph, or a magnetic shield such as an electron microscope, in which a low-frequency magnetic field fluctuation causes a measurement problem. .

次に、アモルファス磁性薄帯の平行配置による磁気シールドの原理について説明する。   Next, the principle of magnetic shielding by parallel arrangement of amorphous magnetic ribbons will be described.

図４に示すように、アモルファス磁性薄帯１は、テープ状をしており、長手方向には非常に長く、一方、幅は最大でも１００ｍｍ程度である。たとえば長さを５００ｍｍに切断した複数のアモルファス磁性薄帯１を、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、それぞれの長手方向が平行になるように配置する。隣接するアモルファス磁性薄帯１同士の間隙Ｇ１が一定となるようにアモルファス磁性薄帯１を平行に配置する。隣接するアモルファス磁性薄帯１同士を重ね合わせて配置することもできる。あるいは、間隙Ｇ１を設けず、重ね合わせることもなく、隣接するアモルファス磁性薄帯同士をぴったり密着させて配置することもできる。   As shown in FIG. 4, the amorphous magnetic ribbon 1 has a tape shape and is very long in the longitudinal direction, while its width is about 100 mm at the maximum. For example, a plurality of amorphous magnetic ribbons 1 cut to a length of 500 mm are arranged so that their longitudinal directions are parallel to each other as shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). The amorphous magnetic ribbons 1 are arranged in parallel so that the gap G1 between the adjacent amorphous magnetic ribbons 1 is constant. Adjacent amorphous magnetic ribbons 1 can also be arranged to overlap each other. Alternatively, the adjacent amorphous magnetic ribbons can be arranged in close contact with each other without providing the gap G1 and without overlapping them.

一般に磁性体においては、磁性体の厚さを増加させることによって磁気特性は向上する。アモルファス磁性体においても同様であり、アモルファス磁性体を積層することで、磁気特性が向上する。したがって、隣接するアモルファス磁性薄帯１同士を重ね合わせれば、磁気特性は向上する。   In general, in a magnetic material, the magnetic properties are improved by increasing the thickness of the magnetic material. The same applies to the amorphous magnetic body, and the magnetic characteristics are improved by stacking the amorphous magnetic bodies. Therefore, if the adjacent amorphous magnetic ribbons 1 are overlapped, the magnetic characteristics are improved.

一方、アモルファス磁性体の磁気特性は、厚さが薄くても良好であり、高温で熱処理することによって、磁気特性はさらに向上するので、アモルファス磁性薄帯を密着又は重ね合わせる必要はない場合も多い。図５に示すように、隣接するアモルファス磁性薄帯１の間隙Ｇ１が１４ｍｍ、６ｍｍだけ存在しても磁気シールド効果が認められる。重ね合わせ寸法として、５ｍｍ、９ｍｍ、１２．５ｍｍのようにオーバラップを増やせば、オーバラップの増加に応じて磁気シールド効果は向上する。したがって、必要とされる磁気シールド効果に応じて、間隙を設けるようにしてもよく、間隙を調整することもできる。間隙が存在しても磁気シールド効果を生ずるのは、磁性体と空間との境界において、透磁率μが大きく変化するため、ギャップ中の磁束をより高い比透磁率を有するアモルファス磁性薄帯１が引き込むからである。   On the other hand, the magnetic properties of the amorphous magnetic material are good even when the thickness is small, and the magnetic properties are further improved by heat treatment at a high temperature, so it is often unnecessary to adhere or overlap the amorphous magnetic ribbons. . As shown in FIG. 5, the magnetic shielding effect is recognized even when the gap G1 between the adjacent amorphous magnetic ribbons 1 is only 14 mm and 6 mm. If the overlap is increased such as 5 mm, 9 mm, and 12.5 mm as the overlapping dimension, the magnetic shield effect is improved according to the increase of the overlap. Therefore, a gap may be provided according to the required magnetic shielding effect, and the gap can be adjusted. Even if there is a gap, the magnetic shielding effect is produced because the magnetic permeability μ greatly changes at the boundary between the magnetic body and the space, so that the amorphous magnetic ribbon 1 having a higher relative magnetic permeability in the gap Because it pulls in.

このような関係から、間隙Ｇ１を設けても一定の磁気シールド効果を得ることができるので、必要とされる磁気シールド効果に応じて、より少ない量のアモルファス磁性薄帯を用いて磁気シールド部材を構成することができることがわかる。   From such a relationship, even if the gap G1 is provided, it is possible to obtain a certain magnetic shielding effect. Therefore, depending on the required magnetic shielding effect, the magnetic shielding member can be formed using a smaller amount of amorphous magnetic ribbon. It can be seen that it can be configured.

上述の原理を用いることによって、図４に示すように、隣接するアモルファス磁性薄帯１同士に間隙を設けた場合であっても所望の磁気シールド効果を生ずる。設けた間隙の部分を利用して、固定孔３を適切な位置、たとえば磁気シールド部材１０の対角位置及び中央位置に配することによって、磁気シールド部材１０を磁気シールドルームの壁面、天井面、床面にねじを用いて容易に取り付けることができる。なお、間隙の部分は、シェイキングコイルを形成するための導線を引き回して通過させる場合にも利用することができるのは上述した通りである。   By using the above-described principle, as shown in FIG. 4, even if a gap is provided between adjacent amorphous magnetic ribbons 1, a desired magnetic shielding effect is produced. By using the gap portion provided, the fixing hole 3 is disposed at an appropriate position, for example, the diagonal position and the center position of the magnetic shield member 10, so that the magnetic shield member 10 is placed on the wall surface, ceiling surface, It can be easily attached to the floor using screws. As described above, the gap portion can also be used when a conducting wire for forming a shaking coil is routed through.

アモルファス磁性薄帯１は、高温で熱処理した後に切断し、基材２に貼り付け、固定されるので、磁気シールド部材１０の組立て、壁面への取付けに際して、アモルファス磁性薄帯１に機械的外力が加わることがない。また、基材２を構成する材料や、シェイキングコイルを形成する導線の被覆も熱処理のための高温に曝されることがないので、上述のように様々な材質のものを用いることができる。   Since the amorphous magnetic ribbon 1 is cut after being heat-treated at a high temperature, and is affixed and fixed to the base material 2, when the magnetic shield member 10 is assembled and attached to the wall surface, the amorphous magnetic ribbon 1 is subjected to mechanical external force. There is no participation. Moreover, since the material which comprises the base material 2, and the coating | cover of the conducting wire which forms a shaking coil are not exposed to the high temperature for heat processing, the thing of various materials as mentioned above can be used.

図６（Ａ）に示すように、矢印で示したシールドすべき磁界の方向と、その方向に垂直な方向にアモルファス磁性薄帯１ａが配列され、それぞれのアモルファス磁性薄帯１ａ同士に間隙が形成されている場合には、磁気シールド効果が著しく減少する。一方、図６（Ｂ）に示すように、矢印で示したシールドすべき磁界の方向と、その方向に平行な方向に形成されているアモルファス磁性薄帯１ｂ間の間隙に対しては、上述した原理によって高い磁気シールド効果が維持される。   As shown in FIG. 6A, the amorphous magnetic ribbons 1a are arranged in the direction of the magnetic field to be shielded indicated by the arrows and the direction perpendicular to the direction, and a gap is formed between the amorphous magnetic ribbons 1a. If so, the magnetic shielding effect is significantly reduced. On the other hand, as shown in FIG. 6B, the gap between the direction of the magnetic field to be shielded indicated by the arrow and the amorphous magnetic ribbon 1b formed in a direction parallel to that direction has been described above. A high magnetic shielding effect is maintained by the principle.

アモルファス磁性薄帯間に間隙を設けた場合には、シールドすべき磁界に対して上述のような方向性を生ずるので、シールドすべき磁界の方向に対して、このような方向性を生じないように磁気シールド部材を構成する必要がある。   When a gap is provided between the amorphous magnetic ribbons, the above-mentioned directionality is generated with respect to the magnetic field to be shielded, so that such directionality is not generated with respect to the direction of the magnetic field to be shielded. It is necessary to configure a magnetic shield member.

本発明に係る磁気シールド部材１０は、アモルファス磁性薄帯１ａをその長手方向が平行になるように配置した第１の磁気シールド層と、アモルファス磁性薄帯１ａの長手方向に対して直角になるように長手方向を配列したアモルファス磁性薄帯１ｂを配置した第２の磁気シールド層とを備える。また、第１の磁気シールド層を固定する基材２を備え、１本の導線によって形成され、シェイキング磁界を生成するシェイキングコイルを備える。図６（Ａ）に示すように、アモルファス磁性薄帯１ａの長手方向を縦にして、アモルファス磁性薄帯１ａを配列した第１の磁気シールド層と、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、アモルファス磁性薄帯１ｂの長手方向を横にして、アモルファス磁性薄帯１ｂを配列した第２の磁気シールド層を用意して、これらを積層して、基材２に固定する。アモルファス磁性薄帯１ａとアモルファス磁性薄帯１ｂをそれぞれ異なる基材２に固定し、磁気シールド部材１０として構成したものを、それぞれの長手方向がほぼ直角になるように貼り合わせることによって積層してもよい。   The magnetic shield member 10 according to the present invention is perpendicular to the longitudinal direction of the first magnetic shield layer in which the amorphous magnetic ribbon 1a is disposed so that the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of the amorphous magnetic ribbon 1a. And a second magnetic shield layer on which the amorphous magnetic ribbons 1b arranged in the longitudinal direction are arranged. In addition, the apparatus includes a base material 2 that fixes the first magnetic shield layer, and includes a shaking coil that is formed by one conductive wire and generates a shaking magnetic field. As shown in FIG. 6 (A), the first magnetic shield layer in which the amorphous magnetic ribbons 1a are arranged with the longitudinal direction of the amorphous magnetic ribbons 1a being vertical, and FIGS. 6 (B) and 6 (C). As shown in FIG. 2, a second magnetic shield layer in which the amorphous magnetic ribbons 1b are arranged with the longitudinal direction of the amorphous magnetic ribbons 1b arranged side by side is prepared, and these are laminated and fixed to the substrate 2. Even if the amorphous magnetic ribbon 1a and the amorphous magnetic ribbon 1b are fixed to different bases 2 and laminated as a magnetic shield member 10, the longitudinal directions thereof are bonded to each other at almost right angles. Good.

また、アモルファス磁性薄帯１ａによる磁気シールド層とアモルファス磁性薄帯１ｂによる磁気シールド層とを積層する場合に、上述したような平板状の積層以外に、アモルファス磁性薄帯１ａを縦糸に、アモルファス磁性薄帯１ｂを横糸に見立てて、平織り状に交互に積層することによって磁気シールド部材を構成することも可能である。   In addition, when laminating the magnetic shield layer made of the amorphous magnetic ribbon 1a and the magnetic shield layer made of the amorphous magnetic ribbon 1b, in addition to the flat plate-like lamination as described above, the amorphous magnetic ribbon 1a is used as the warp and the amorphous magnetic It is also possible to construct a magnetic shield member by alternately laminating the ribbon 1b as a weft and alternately laminating into a plain weave.

アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂはいずれも、４００℃程度の温度で熱処理されていることが好ましい。   Both the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b are preferably heat-treated at a temperature of about 400 ° C.

このように磁気シールド部材１０を構成することによって、アモルファス磁性薄帯１ａとアモルファス磁性薄帯１ｂとによって、磁気シールド部材１０の面に平行な２次元平面に対して磁気シールド効果を発揮する。すなわち、磁気シールド部材１０の面に平行な磁界に対しては、２次元平面上のすべての方向に対して磁気シールド効果を発揮することができる。   By configuring the magnetic shield member 10 in this manner, the amorphous magnetic ribbon 1a and the amorphous magnetic ribbon 1b exhibit a magnetic shield effect on a two-dimensional plane parallel to the surface of the magnetic shield member 10. That is, with respect to a magnetic field parallel to the surface of the magnetic shield member 10, the magnetic shield effect can be exhibited in all directions on the two-dimensional plane.

基材２に固定孔３を開口することによって、磁気シールドルームの壁面への取付けを容易にすることができる。   By opening the fixing hole 3 in the base material 2, attachment to the wall surface of the magnetic shield room can be facilitated.

このようにアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂを縦横に配置することによって、磁気シールド部材１０の面に平行な２次元方向の磁界に対しては、高い磁気シールド効果を発揮し、上述した導線４を引き回すことによってシェイキングコイルＬｉｊを形成し、シェイキング磁界を生成することによって、更に高い磁気シールド効果を発揮する。   Thus, by arranging the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b vertically and horizontally, a high magnetic shielding effect is exerted against a magnetic field in a two-dimensional direction parallel to the surface of the magnetic shield member 10, and the above-described conductive wire 4 is provided. By drawing around, a shaking coil Lij is formed, and by generating a shaking magnetic field, a higher magnetic shielding effect is exhibited.

本発明に係る磁気シールド部材１０は、以下のようにして磁気シールドに用いられる。   The magnetic shield member 10 according to the present invention is used for a magnetic shield as follows.

図１に示したような磁気シールド部材１０を、たとえば縦×横＝５００ｍｍ×５００ｍｍになるように構成して、磁気シールドルームの壁面、天井、床面を覆う磁気シールドの一部として用いることができる。すなわち、多数の磁気シールド部材１０を準備して、準備した多数の磁気シールド部材１０を磁気シールドルームの壁面等にタイル状に配置して固定することによって、磁気シールドルームの磁気シールド施工を行うことができる。   The magnetic shield member 10 as shown in FIG. 1 is configured to have, for example, length × width = 500 mm × 500 mm, and is used as a part of the magnetic shield that covers the wall surface, ceiling, and floor surface of the magnetic shield room. it can. That is, a large number of magnetic shield members 10 are prepared, and the prepared large number of magnetic shield members 10 are arranged and fixed in a tile shape on the wall surface of the magnetic shield room, thereby performing magnetic shield construction in the magnetic shield room. Can do.

図７に示すように、ステップＳ１において、アモルファス磁性材料の薄帯を準備し、ステップＳ２において、準備したアモルファス磁性薄帯を４００℃程度で熱処理をする。ここで、熱処理をするにあたっては、テープ状に巻き取られた形状のまま熱処理チャンバに投入することができるので、特段に大型の熱処理チャンバを用意する必要がない。   As shown in FIG. 7, a thin ribbon of amorphous magnetic material is prepared in step S1, and the prepared amorphous magnetic ribbon is heat-treated at about 400 ° C. in step S2. Here, when the heat treatment is performed, the heat treatment chamber can be put in the shape wound in a tape shape, so that it is not necessary to prepare a particularly large heat treatment chamber.

ステップＳ３において、熱処理をしたアモルファス磁性薄帯１ａを、たとえば５００ｍｍずつ切断して、接着剤を用いて基材２に貼り付けて第１の磁気シールド層を形成する。接着剤を用いる以外にも、両面テープ等の周知の方法を用いて貼り付けることができる。   In step S3, the heat-treated amorphous magnetic ribbon 1a is cut, for example, by 500 mm, and attached to the base material 2 using an adhesive to form a first magnetic shield layer. In addition to using an adhesive, it can be attached using a known method such as a double-sided tape.

ステップＳ４において、ステップＳ３と同様に、熱処理し、均等な長さに切断したアモルファス磁性薄帯１ｂを基材２に貼り付けて第２の磁気シールド層を形成する。なお、ここで、第１及び第２の磁気シールド層の縦×横の寸法を同一、すなわち正方形になるように基材２の大きさを設定すれば、同一工程で第１及び第２の磁気シールド層を形成することができる。   In step S4, as in step S3, the second magnetic shield layer is formed by applying heat treatment and attaching the amorphous magnetic ribbon 1b cut to an equal length to the base material 2. Here, if the size of the substrate 2 is set so that the vertical and horizontal dimensions of the first and second magnetic shield layers are the same, that is, square, the first and second magnetic shield layers are formed in the same process. A shield layer can be formed.

ステップＳ５において、アモルファス磁性薄帯１ａ及びアモルファス磁性薄帯１ｂの長手方向がほぼ９０℃になるように、第１の磁気シールド層に第２の磁気シールド層を積層する。   In step S5, the second magnetic shield layer is laminated on the first magnetic shield layer so that the longitudinal direction of the amorphous magnetic ribbon 1a and the amorphous magnetic ribbon 1b is approximately 90 ° C.

ステップＳ６において、アモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂのそれぞれ長手方向にシェイキング磁界を生成するように、導線４を引き回してシェイキングコイルを形成する。なお、本実施の形態においては、磁気シールド層ごとに基材２を用いているので、シェイキングコイル形成のための孔を基材２にも開口しておく必要がある。   In step S6, a conducting coil 4 is drawn to form a shaking coil so as to generate a shaking magnetic field in the longitudinal direction of each of the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b. In the present embodiment, since the base material 2 is used for each magnetic shield layer, it is necessary to open holes for forming the shaking coil in the base material 2 as well.

ステップＳ７において、第１の磁気シールド層と第２の磁気シールド層が積層された磁気シールド部材１０を、磁気シールドルームの壁面等に固定する。固定するに際しては、基材２に開口された固定孔３を用いて、ねじ止め等により行う。   In step S7, the magnetic shield member 10 in which the first magnetic shield layer and the second magnetic shield layer are laminated is fixed to the wall surface of the magnetic shield room. The fixing is performed by screwing or the like using the fixing hole 3 opened in the base material 2.

ステップＳ８において、各磁気シールド部材１０の導線をシェイキングコイルが直列接続になるように接続する。   In step S8, the conducting wires of the magnetic shield members 10 are connected so that the shaking coils are connected in series.

磁気シールド部材の縦×横の寸法を標準的に数種類準備すれば、タイルを組み合わせるようにして、さまざまな大きさの壁面等に対応することができる。   If several kinds of vertical and horizontal dimensions of the magnetic shield member are prepared as standard, tiles can be combined to cope with various sizes of wall surfaces.

ここで、磁気シールド部材１０をタイル状に固定する場合には、上述したように、磁気シールド部材１０の表面を通過するループの部分と、隣接する他の磁気シールド部材１０の裏面を通過するループの部分とが重なるようにし、流れる電流の向きが逆になるようにする必要がある。また、隣接する磁気シールド部材１０のアモルファス磁性薄帯１ａ，１ｂのそれぞれ長手方向の中心軸を合わせるように配列することが好ましい。また、長手方向の中心軸を合わせた上で、長手方向にギャップが生じないように留意するのがさらに好ましい。隣接する磁気シールド部材１０のアモルファス磁性薄帯間にすき間が生じると、そこから漏れ磁束が発生するからである。極力連続的に構成されることが好ましい。   Here, when fixing the magnetic shield member 10 in a tile shape, as described above, the loop portion that passes through the surface of the magnetic shield member 10 and the loop that passes through the back surface of another adjacent magnetic shield member 10. It is necessary to make the direction of the flowing current reverse. Further, it is preferable that the amorphous magnetic ribbons 1a and 1b of the adjacent magnetic shield members 10 are arranged so that the central axes in the longitudinal direction are aligned. Further, it is more preferable to pay attention not to cause a gap in the longitudinal direction after aligning the central axis in the longitudinal direction. This is because when a gap occurs between the amorphous magnetic ribbons of the adjacent magnetic shield members 10, a leakage magnetic flux is generated therefrom. It is preferable to be configured as continuously as possible.

このようにして、モジュール状の磁気シールド部材として構成することによって、細長く、厚さの薄いアモルファス磁性薄帯であっても、さまざまな面積、形状を有する壁面等にシールド面を構成することができる。   Thus, by configuring as a modular magnetic shield member, a shield surface can be formed on a wall surface having various areas and shapes, even if it is a thin and thin amorphous magnetic ribbon. .

以上の説明した磁気シールド部材は、具体例を説明するためのものであって、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは言うまでもない。   The above-described magnetic shield member is for explaining a specific example, and is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.