(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体で構成された第１の筒体と、前記第１の筒体の中空に配置され、磁性体で構成された第２の筒体とを少なくとも有するシールド部と、
前記第１の筒体を消磁する第１の消磁部と、
前記第２の筒体を消磁する第２の消磁部と、
前記第１の消磁部と前記第２の消磁部とを少なくとも制御する制御部と
を少なくとも有し、
前記制御部は、前記第１の消磁部による消磁を開始させた後に、前記第２の消磁部による消磁を開始させる
ことを特徴とする磁気シールド装置。
【請求項２】
磁性体で構成された第１の筒体と、前記第１の筒体の中空に配置され、磁性体で構成された第２の筒体とを少なくとも有するシールド部と、前記第１の筒体を消磁する第１の消磁部と、前記第２の筒体を消磁する第２の消磁部と、前記第１の消磁部と前記第２の消磁部とを少なくとも制御する制御部とを有する磁気シールド装置において、
前記制御部が、前記第１の消磁部による消磁を開始させる第１のステップと、
前記制御部が、前記第１のステップの後に、前記第２の消磁部による消磁を開始させる第２のステップと
を少なくとも有することを特徴とする磁気シールド装置の消磁方法。
【請求項３】
磁性体で構成された第１の筒体と、前記第１の筒体の中空に配置され、磁性体で構成された第２の筒体とを少なくとも有するシールド部と、前記第１の筒体を消磁する第１の消磁部と、前記第２の筒体を消磁する第２の消磁部と、前記第１の消磁部と前記第２の消磁部とを少なくとも制御するコンピュータとを有する磁気シールド装置において、前記コンピュータに、
前記第１の消磁部による消磁を開始させる第１のステップと、
前記第１のステップの後に、前記第２の消磁部による消磁を開始させる第２のステップと
を少なくとも実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部磁場を遮蔽する多層構造の磁気シールド装置、その消磁方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
脳や心臓などから発せられる微弱な磁場を測定する際に、地磁気等の外部磁場を遮蔽する手段として磁気シールドが知られている。例えば、特許文献１では、強磁性体で形成された複数層の外壁を有する磁気シールド容器が開示されている。また、特許文献２では、高透磁率合金で形成された３層構造の壁面部を有する磁気シールドルームが開示されている。これらの磁気シールド容器及び磁気シールドルームは、複数層の壁を有することから、外部の磁場をより遮蔽することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１４７９６号公報
【特許文献２】特開２００８−５３４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示の磁気シールド容器や、特許文献２に開示の磁気シールドルームの場合、各層の強磁性体が磁化されることにより、静磁場において磁場の遮蔽率が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、多層構造を有する磁気シールドにおいて、磁化による遮蔽率の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、磁性体で構成された第１の筒体と、前記第１の筒体の中空に配置され、磁性体で構成された第２の筒体とを少なくとも有するシールド部と、前記第１の筒体を消磁する第１の消磁部と、前記第２の筒体を消磁する第２の消磁部とを少なくとも有することを特徴とする磁気シールド装置を提供する。この構成によれば、多層構造を有する磁気シールドにおいて、磁化による遮蔽率の低下を抑制することができる。
【０００７】
上記の磁気シールド装置において、前記第１の消磁部と前記第２の消磁部とを少なくとも制御する制御部をさらに有し、前記制御部は、前記第１の消磁部による消磁を開始させた後に、前記第２の消磁部による消磁を開始させるようにしてもよい。この構成によれば、第１の筒体が消磁された後に第２の筒体を消磁することにより第２の筒体は第１の筒体内の低い磁場環境で消磁できるので、第２の筒体内をさらに低い磁場環境にすることができる。
【０００８】
また、本発明は、磁性体で構成された第１の筒体と、前記第１の筒体の中空に配置され、磁性体で構成された第２の筒体とを少なくとも有するシールド部と、前記第１の筒体を消磁する第１の消磁部と、前記第２の筒体を消磁する第２の消磁部と、前記第１の消磁部と前記第２の消磁部とを少なくとも制御する制御部とを有する磁気シールド装置において、前記制御部が、前記第１の消磁部による消磁を開始させる第１のステップと、前記制御部が、前記第１のステップの後に、前記第２の消磁部による消磁を開始させる第２のステップとを少なくとも有することを特徴とする磁気シールド装置の消磁方法を提供する。この構成によれば、多層構造を有する磁気シールドにおいて、第１の筒体が消磁された後に第２の筒体を消磁することにより第２の筒体は第１の筒体内の低い磁場環境で消磁できるので、第２の筒体内をさらに低い磁場環境にすることができる。
【０００９】
また、本発明は、磁性体で構成された第１の筒体と、前記第１の筒体の中空に配置され、磁性体で構成された第２の筒体とを少なくとも有するシールド部と、前記第１の筒体を消磁する第１の消磁部と、前記第２の筒体を消磁する第２の消磁部と、前記第１の消磁部と前記第２の消磁部とを少なくとも制御するコンピュータとを有する磁気シールド装置において、前記コンピュータに、前記第１の消磁部による消磁を開始させる第１のステップと、前記第１のステップの後に、前記第２の消磁部による消磁を開始させる第２のステップとを少なくとも実行させるためのプログラムを提供する。この構成によれば、多層構造を有する磁気シールドにおいて、第１の筒体が消磁された後に第２の筒体を消磁することにより第２の筒体は第１の筒体内の低い磁場環境で消磁できるので、第２の筒体内をさらに低い磁場環境にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気シールド装置１０の構成を示す図である。
【図２】シールド部１の斜視図である。
【図３】シールド部１の正面図である。
【図４】制御回路６の構成を示す図である。
【図５】一実施形態に係る消磁処理を示すフローチャートである。
【図６】シールド部１の一変形例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（１）実施形態
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気シールド装置１０の構成を示す図である。同図に示されるように、磁気シールド装置１０は、シールド部１と、第１消磁コイル２と、第２消磁コイル３と、第１駆動回路４と、第２駆動回路５と、制御回路６（制御部の一例）とを有する。シールド部１は、強磁性体により構成された磁気シールドであって、外部の磁場を遮蔽する。
【００１２】
図２は、シールド部１の斜視図である。図３は、シールド部１の正面図（＋ｙ方向に見た図）である。同図に示されるように、シールド部１は、外筒１１（第１の筒体の一例）と、内筒１２（第２の筒体の一例）とを有する。外筒１１は、強磁性体により構成された円筒形状の部材である。内筒１２は、外筒１１の中空に設置される、強磁性体により構成された円筒形状の部材である。内筒１２は、外筒１１と同心となるように配置される。なお、図３に示される、白い円の中に交差する２本の線分を描いた記号は、紙面手前側から奥側に向かう矢印を示している。
【００１３】
外筒１１は、軸方向に所定の長さＬを有し、内筒１２は、軸方向に所定の長さＬまたはそれよりも短い長さを有し、外筒１１の内径は、内筒１２の外径よりも大きい。外筒１１と内筒１２の間の空間には、図示せぬスペーサーが配置され、このスペーサーによって内筒１２は支持される。このスペーサーとは、例えば発泡スチロールである。外筒１１及び内筒１２の材料は、例えば、パーマロイや、鉄、クロム又はコバルト系のアモルファスや、フェライト焼結体である。
【００１４】
第１消磁コイル２は、外筒１１に巻きつけられており、交流磁界を発生させることにより外筒１１を消磁する。第２消磁コイル３は、内筒１２に巻きつけられており、交流磁界を発生させることにより内筒１２を消磁する。第１駆動回路４は、第１消磁コイル２と接続され、図示せぬ電源から当該コイルに交流電流を流す。第２駆動回路５は、第２消磁コイル３と接続され、図示せぬ電源から当該コイルに交流電流を流す。
【００１５】
第１消磁コイル２及び第１駆動回路４は、本発明に係る「第１の消磁部」の一例である。また、第２消磁コイル３及び第２駆動回路５は、本発明に係る「第２の消磁部」の一例である。制御回路６は、第１駆動回路４及び第２駆動回路５と接続され、これらを制御する。
【００１６】
図４は、制御回路６の構成を示す図である。同図に示されるように、制御回路６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）６３と、タイマー６４と、入力部６５と、出力部６６とを有する。各構成要素は、それぞれバスを介して相互に接続されている。
【００１７】
ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶されている制御プログラム６２１を読み出して実行することにより、後述する消磁処理を実現する。ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１が制御プログラム６２１を実行する際の作業エリアを提供する。タイマー６４は、水晶振動子を有する発振回路を備えており、その発振回路から出力される発振信号に基づいて時間を計測する。入力部６５は、図示せぬ操作部（例えば、ボタン）を介して、シールド部１の消磁を指示する操作信号を受け取る。出力部６６は、第１駆動回路４及び第２駆動回路５に対して駆動信号又は駆動停止信号を出力する。
【００１８】
図５は、本実施形態に係る消磁処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ６１は、入力部６５によって操作信号が受け取られると、制御プログラム６２１を実行して、当該動作を実現する。
【００１９】
当該動作のステップＳ１において、ＣＰＵ６１は、出力部６６を介して第１駆動回路４に駆動信号を出力する。第１駆動回路４は、駆動信号を受け取ると、第１消磁コイル２に対する交流電流の提供を開始する。第１消磁コイル２は、交流電流の提供を受けると、交流磁界を発生させて外筒１１を消磁する。また、ＣＰＵ６１は、タイマー６４による計時を開始する。
【００２０】
次に、ＣＰＵ６１は、所定の消磁時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ６１は、外筒１１について予め定められ、ＲＯＭ６２に記憶されている消磁時間Ｔ１と、タイマー６４により計時された経過時間とを比較する。この比較の結果、経過時間が消磁時間Ｔ１に満たない場合には（ステップＳ２；ＮＯ）、ＣＰＵ６１は所定の消磁時間が経過していないと判定し、待機する。一方、経過時間が消磁時間Ｔ１に到達している場合には（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は所定の消磁時間が経過していると判定し、ステップＳ３の処理を行う。
【００２１】
ステップＳ３においてＣＰＵ６１は、出力部６６を介して第１駆動回路４に駆動停止信号を出力する。第１駆動回路４は、駆動停止信号を受け取ると、第１消磁コイル２に対する交流電流の提供を停止する。この結果、外筒１１に対する消磁は終了する。また、ＣＰＵ６１は、タイマー６４をリセットする。
【００２２】
次に、ＣＰＵ６１は、出力部６６を介して第２駆動回路５に駆動信号を出力する（ステップＳ４）。第２駆動回路５は、駆動信号を受け取ると、第２消磁コイル３に対する交流電流の提供を開始する。第２消磁コイル３は、交流電流の提供を受けると、交流磁界を発生させて内筒１２を消磁する。また、ＣＰＵ６１は、タイマー６４による計時を開始する。
【００２３】
次に、ＣＰＵ６１は、所定の消磁時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、ＣＰＵ６１は、内筒１２について予め定められ、ＲＯＭ６２に記憶されている消磁時間Ｔ２と、タイマー６４により計時された経過時間とを比較する。この比較の結果、経過時間が消磁時間Ｔ２に満たない場合には（ステップＳ５；ＮＯ）、ＣＰＵ６１は所定の消磁時間が経過していないと判定し、待機する。一方、経過時間が消磁時間Ｔ２に到達している場合には（ステップＳ５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は所定の消磁時間が経過していると判定し、ステップＳ６の処理を行う。
【００２４】
ステップＳ６においてＣＰＵ６１は、出力部６６を介して第２駆動回路５に駆動停止信号を出力する。第２駆動回路５は、駆動停止信号を受け取ると、第２消磁コイル３に対する交流電流の提供を停止する。この結果、内筒１２に対する消磁は終了する。また、ＣＰＵ６１は、タイマー６４をリセットする。
以上が、本実施形態に係る消磁処理についての説明である。
【００２５】
以上説明した本実施形態に係る磁気シールド装置１０によれば、外部の磁場に曝されている外筒１１の消磁が、まず最初に行われる。その結果、外筒１１内の空間の磁場は、外部の空間の磁場よりも小さくなる。そして次に、内筒１２の消磁が行われる。内筒１２は、外筒１１内の空間に設置されているため、内筒１２の消磁は、外部の空間よりも小さい磁場の空間で行われることになる。その結果、内筒１２内の磁場は、本実形形態の構成を有しない場合と比較して、より小さいものとなる。
【００２６】
（２）変形例
上記の実施形態は、以下のように変形してもよい。また、下記の変形例は、互いに組み合わせてもよい。
【００２７】
（２−１）変形例１
上記の実施形態では、シールド部１を構成する各筒体の径方向の断面が円形となっているが、この形状は、楕円や多角形であってもよい。また、上記の実施形態において、シールド部１は、３層以上の構造を有してもよい。具体的には、例えば、上記の外筒１１の外側に、さらに筒体を有するようにしてもよい。
【００２８】
図６は、外筒１１の外側にさらに最外筒１３を有するシールド部１Ａの断面図である。当該断面図は、シールド部１Ａの中心線に沿った断面図である。同図に示されるように、当該シールド部１Ａは、外筒１１と、内筒１２と、最外筒１３とを有する。最外筒１３は、強磁性体により構成された円筒形状の部材である。外筒１１は、最外筒１３の中空に設置される。また、外筒１１は、最外筒１３と同心となるように配置される。
【００２９】
最外筒１３の軸方向の長さは、外筒１１の長さと等しいか長くてもよい。また、最外筒１３の内径は、外筒１１の外径よりも大きい。最外筒１３と外筒１１の間の空間には、図示せぬスペーサーが配置され、このスペーサーによって外筒１１は支持される。このスペーサーとは、例えば発泡スチロールである。最外筒１３の材料は、例えば、パーマロイや、鉄、クロム又はコバルト系のアモルファスや、フェライト焼結体である。
【００３０】
このように外筒１１の外側にさらに筒体を有する構成の場合には、当該筒体にも、外筒１１、内筒１２と同様に、消磁コイル及び駆動回路が設けられてよい。そして、消磁処理が行われる際には、最も外側の筒体から順に、消磁が行われる。
【００３１】
図６に示される例においては、最外筒１３と外筒１１の関係は、本発明に係る「第１の筒体」と「第２の筒体」の関係の一例である。また、外筒１１と内筒１２の関係は、本発明に係る「第１の筒体」と「第２の筒体」の関係の一例である。なお、図６の例では、外筒１１の外側に１層の筒体を有する構造について示しているが、２層以上の筒体を有する構成としてもよい。
【００３２】
また、図６に示されるように、シールド部１が３層以上の構造を有する場合において、１又は複数の層（筒体）について、消磁コイル及び駆動回路を設けないようにしてもよい。例えば、図６に示されるように３層構造を有する場合において、外筒１１についてのみ、その消磁コイル及び駆動回路を設けないようにしてもよい。この場合、最外筒１３と内筒１２の関係は、本発明に係る「第１の筒体」と「第２の筒体」の関係の一例である。
【００３３】
（２−２）変形例２
上記の実施形態では、タイマー６４により経過時間を計測し、消磁時間Ｔ１に到達した際に第２駆動回路５を起動するようにしているが、第１駆動回路４の波形を監視し、波形電圧が最小値になったときに第２駆動回路５を起動するようにしてもよい。
【００３４】
（２−３）変形例３
上記の実施形態では、第１駆動回路４と第２駆動回路５の２つの駆動回路が用いられているが、用いる駆動回路は１つでもよい。例えば、制御回路６がスイッチを使って、第１消磁コイル２と第２消磁コイル３のうち、駆動回路に接続されるコイルを切り替えるようにしてもよい。
【００３５】
（２−４）変形例４
上記の実施形態においてＣＰＵ６１によって実行される制御プログラム６２１は、磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体、光ディスクなどの光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリーなどの、コンピューター装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供されてもよい。また、インターネットのようなネットワーク経由で提供されてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１，１Ａ…シールド部、１１…外筒、１２…内筒、１３…最外筒、２…第１消磁コイル、３…第２消磁コイル、４…第１駆動回路、５…第２駆動回路、６…制御回路、６１…ＣＰＵ、６２…ＲＯＭ、６２１…制御プログラム、６３…ＲＡＭ、６４…タイマー、６５…入力部、６６…出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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