(57)【要約】      （修正有）【課題】測定対象の２軸における磁気特性の測定を正確に行う。【解決手段】測定対象試料の、異なる方向の磁束密度を測定するための第１の磁束密度測定部と、第２の磁束密度測定部とを取付け、第１の方向に磁界を発生させ、第１の磁束密度測定部の位置が所定の位置となるように位置合わせを行った後、第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度より、第２の磁束密度測定部が傾いている傾き角θを算出し、第１の方向及び第２の方向に磁界を発生させて、第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、傾き角θと、に基づき、第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度の値を補正し、第２の方向の磁束密度を算出する。【選択図】図１０
2019086466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の第１の方向の磁束密度と、前記第１の方向に直交する第２の方向の磁束密度を測定する磁気特性測定方法において、
前記試料には、異なる方向の磁束密度を測定するための第１の磁束密度測定部と、第２の磁束密度測定部とが取り付けられており、
前記第１の方向に磁界を発生させ、前記第１の磁束密度測定部の位置が所定の位置となるように位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記位置合わせ工程の後、前記第１の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第１の測定工程と、
前記第１の測定工程の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度より、前記第２の磁束密度測定部が傾いている傾き角θを算出する傾き角算出工程と、
前記位置合わせ工程の後、前記第１の方向及び前記第２の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第２の測定工程と、
前記第２の測定工程の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記傾き角θと、に基づき、前記第２の測定工程の前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度の値を補正し、前記第２の方向の磁束密度を算出する補正工程と、
を有することを特徴とする磁気特性測定方法。
【請求項２】
前記第１の方向はＸ方向であり、前記第２の方向はＹ方向であって、
前記第１の測定工程では、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｘ０を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｙ０を測定し、
前記傾き角算出工程では、θ＝ｓｉｎ−１（Ｂｙ０／Ｂｘ０）に基づき前記傾き角θを算出し、
前記第２の測定工程では、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｘ１を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｙ１を測定し、
磁束密度Ｂｘ１は、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘであり、
前記補正工程では、Ｂｙ＝（Ｂｙ１−Ｂｘ１×ｓｉｎθ）／ｃｏｓθより、磁束密度Ｂｙ１を補正し、Ｙ方向の磁束密度Ｂｙを算出することを特徴とする請求項１に記載の磁気特性測定方法。
【請求項３】
前記位置合わせ工程では、前記第１の磁束密度測定部により測定された信号振幅が最大となるように、前記第１の磁束密度測定部の位置合わせを行うことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気特性測定方法。
【請求項４】
前記第２の測定工程では、第１の磁界測定部により前記第１の方向の磁界を測定し、第２の磁界測定部により前記第２の方向の磁界を測定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の磁気特性測定方法。
【請求項５】
試料の第１の方向の磁束密度と、前記第１の方向に直交する第２の方向の磁束密度を測定する磁気特性測定装置において、
第１の方向に磁界を発生させる第１の磁界発生部と、
第２の方向に磁界を発生させる第２の磁界発生部と、
前記試料に取り付けられている前記試料の磁束密度を測定する第１の磁束密度測定部と、
前記試料に取り付けられている前記試料の磁束密度を測定する第２の磁束密度測定部と、
制御部と、
を有し、
前記第１の磁束密度測定部と、前記第２の磁束密度測定部は、異なる方向の磁束密度を測定するものであって、
前記制御部は、
前記第１の磁束密度測定部が所定の位置に設置されている状態で、前記第１の磁界発生部により前記第１の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第１の測定をし、
前記第１の測定の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度より、前記第２の磁束密度測定部が傾いている傾き角θを算出し、
前記第１の磁束密度測定部の位置合わせがなされた状態で、前記第１の磁界発生部により第１の方向及び前記第２の磁界発生部により第２の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第２の測定をし、
前記第２の測定の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記傾き角θと、に基づき、前記第２の測定の前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度の値を補正し、前記第２の方向の磁束密度を算出する制御を行うことを特徴とする磁気特性測定装置。
【請求項６】
前記第１の方向はＸ方向であり、前記第２の方向はＹ方向であって、
前記第１の測定では、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｘ０を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｙ０を測定し、
前記傾き角算出は、θ＝ｓｉｎ−１（Ｂｙ０／Ｂｘ０）に基づき前記傾き角θを算出し、
前記第２の測定では、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｘ１を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｙ１を測定し、
磁束密度Ｂｘ１は、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘであり、
前記補正は、Ｂｙ＝（Ｂｙ１−Ｂｘ１×ｓｉｎθ）／ｃｏｓθより、磁束密度Ｂｙ１を補正し、Ｙ方向の磁束密度Ｂｙを算出することを特徴とする請求項５に記載の磁気特性測定装置。
【請求項７】
前記第１の磁束密度測定部の所定の位置は、前記第１の磁束密度測定部により測定された信号振幅が最大となる位置であることを特徴とする請求項５または６に記載の磁気特性測定装置。
【請求項８】
前記第１の方向の磁界を測定する第１の磁界測定部と、
前記第２の方向の磁界を測定する第２の磁界測定部と、
を有することを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の磁気特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気特性測定方法及び磁気特性測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気エネルギーを介して電気エネルギーと機械エネルギーを相互に変換する発電機や電動機（モーター）、また、磁気エネルギーを介して交流の電圧変換を行なう変圧器等の電磁機器においては、磁気エネルギーを効率よく利用するため、電磁コイルのコア（鉄心）として大きな透磁率をもつ電磁鋼板（ケイ素鋼板）が使用されている。
【０００３】
電磁鋼板は磁性材料であり、外部磁界に応答して磁気ヒステリシス特性を示すため、外部磁界との相互作用に際しエネルギー損失（ヒステリシス損）が生じる。つまり、電磁鋼板の磁気特性が、電磁エネルギーの変換効率に著しく影響を及ぼす。従って、これらの電磁機器の性能改善においては、電磁鋼板の磁気特性および磁気損失を詳細に把握し機器設計を行なうことが不可欠である。
【０００４】
電磁鋼板の磁気特性を測定する方法としては、エプスタイン試験や、単板試験（ＳＳＴ：Single Sheet Tester）等が挙げられるが、これらの方法では、単軸における測定しか行うことができない。即ち、実際に電磁鋼板が使われる用途においては、多方面からの様々な磁界が作用しているため、現実に即した磁気特性を得ることができない。
【０００５】
従って、現実に即した磁気特性を得るため、２次元（ベクトル）磁気特性測定法による測定がなされている。２次元（ベクトル）磁気特性測定法は、直交させた交番磁界の合成により得られる回転磁界の中に電磁鋼板を配置して、応答信号である回転磁束密度（直交する磁束密度の合成信号）を測定することにより電磁鋼板の磁気特性を得る方法であり、磁界の方向と強度、磁束密度の方向と強度をベクトルとして個別に観測できることから、多様な磁界に対する２次元（ベクトル）磁気特性を得ることができるという長所がある。ベクトル磁気特性測定法の一つとして、ＲＲＳＳＴ（Round  Rotational  Single  Sheet  Tester）によるベクトル磁気特性測定法がある。この方法では、誘導電動機の固定子（ステーター）を励磁コイルとし、回転子（ローター）が配置されていた場所に円板状の試料鋼板を設けて磁気特性を測定する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２２０６９２号公報
【特許文献２】特開２０１６−９９２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＲＲＳＳＴによるベクトル磁気特性測定法では、測定対象となる試料の２軸における磁気特性の測定を正確に行うことは困難であった。
【０００８】
このため、測定対象となる試料の２軸における磁気特性の測定を正確に行うことのできる磁気特性測定方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施の形態の一観点によれば、試料の第１の方向の磁束密度と、前記第１の方向に直交する第２の方向の磁束密度を測定する磁気特性測定方法において、前記試料には、異なる方向の磁束密度を測定するための第１の磁束密度測定部と、第２の磁束密度測定部とが取り付けられており、前記第１の方向に磁界を発生させ、前記第１の磁束密度測定部の位置が所定の位置となるように位置合わせを行う位置合わせ工程と、前記位置合わせ工程の後、前記第１の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第１の測定工程と、前記第１の測定工程の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度より、前記第２の磁束密度測定部が傾いている傾き角θを算出する傾き角算出工程と、前記位置合わせ工程の後、前記第１の方向及び前記第２の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第２の測定工程と、前記第２の測定工程の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記傾き角θと、に基づき、前記第２の測定工程の前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度の値を補正し、前記第２の方向の磁束密度を算出する補正工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
開示の磁気特性測定方法によれば、測定対象となる試料の２軸における磁気特性の測定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＲＲＳＳＴによるベクトル磁気特性測定装置の説明図（１）
【図２】ＲＲＳＳＴによるベクトル磁気特性測定の試料の説明図
【図３】ＲＲＳＳＴによるベクトル磁気特性測定装置の説明図（２）
【図４】ＲＲＳＳＴによるベクトル磁気特性測定装置の説明図（３）
【図５】本実施の形態における磁気特性測定装置の構成図（１）
【図６】本実施の形態における磁気特性測定装置の構成図（２）
【図７】本実施の形態における磁気特性測定方法のフローチャート（１）
【図８】本実施の形態における磁気特性測定方法のフローチャート（２）
【図９】本実施の形態における磁気特性測定方法の説明図
【図１０】本実施の形態における磁気特性測定方法のフローチャート（３）
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１３】
最初に、通常のＲＲＳＳＴによるベクトル磁気特性測定法では、測定対象となる試料の２軸における磁気特性の測定を正確に行うことが困難である理由について説明する。図１は、ＲＲＳＳＴによるベクトル磁気特性測定法に用いられる磁気特性測定装置を示す。この磁気特性測定装置は、磁界の向きがＸ方向となる磁界を発生させるＸ方向コイル１１、１２と、磁界の向きがＹ方向となる磁界を発生させるＹ方向コイル２１、２２とを有している。Ｘ方向コイル１１、１２、及び、Ｙ方向コイル２１、２２は、励磁コイルであり、Ｘ軸とＹ軸とは直交している。
【００１４】
また、図２に示されるように、測定の対象となる試料１００は円盤状に形成されている。この試料１００の中央部分には、Ｘ軸方向における磁束密度を測定するＸ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１と、Ｙ軸方向における磁束密度を測定するＹ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２とが設けられている。Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１及びＹ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２は、コイル等により形成される。
【００１５】
試料１００が電磁鋼板である場合、電磁鋼板の製造する際に圧延される。従って、試料１００となる電磁鋼板の圧延（ＲＤ）方向がＸ軸方向に、圧延直交（ＴＤ）方向がＹ軸方向となるように、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１及びＹ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２に取り付けて、図３に示すように、磁気特性測定装置に設置する。試料１００は、試料１００となる電磁鋼板を製造する際の圧延（ＲＤ）方向がＸ軸方向、圧延直交（ＴＤ）方向がＹ軸方向となるように、磁気特性測定装置に設置する。
【００１６】
ところで、試料１００にＸ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１の検出方向とＹ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２の検出方向とが完全に直交するように取り付けることは極めて困難である。即ち、実際には、図４に示されるように、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１の検出方向とＹ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２の検出方向とのなす角は直角にはならず、ずれてしまう。このように、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１の検出方向とＹ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２の検出方向とのなす角が直角からずれると、Ｘ方向及びＹ方向における正確な磁束密度の測定を行うことができない。
【００１７】
具体的には、試料１００を測定する際には、Ｘ方向コイル１１、１２、及び、Ｙ方向コイル２１、２２に電流を流し、Ｘ方向の磁界とＹ方向の磁界を同時に発生させる。この際、例えば、試料１００をＸ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１を基準に位置合わせがなされていれば、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１により、Ｘ方向における磁束密度を正確に測定することができる。しかしながら、この状態では、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２は、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１に対し直交する位置よりずれているため、Ｙ方向コイル２１、２２により発生した磁界のみならず、Ｘ方向コイル１１、１２により発生した磁界の影響を受ける。よって、Ｙ方向における磁束密度の測定は正確には行うことはできない。
【００１８】
（磁気特性測定装置）
次に、本実施の形態における磁気特性測定装置について、図５及び図６に基づき説明する。図５は、本実施の形態における磁気特性測定装置を上面側から見た図であり、図６は、側面側から見た図である。尚、図５及び図６においては、便宜上、磁気特性測定装置を形成している部材の一部は省略されている。
【００１９】
本実施の形態の磁気特性測定装置は、Ｘ方向コイル１１、１２、Ｙ方向コイル２１、２２、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２、制御部７０等を有している。
【００２０】
Ｘ方向コイル１１、１２は、磁界の向きがＸ方向の磁界を発生させる励磁コイルであり、Ｙ方向コイル２１、２２は、磁界の向きがＹ方向の磁界を発生させる励磁コイルである。尚、Ｘ軸とＹ軸とは直交している。
【００２１】
本願においては、Ｘ軸方向またはＸ方向を第１の方向と記載し、Ｙ軸方向またはＹ方向を第２の方向と記載する場合がある。また、Ｘ方向コイル１１、１２を第１の磁界発生部と記載し、Ｙ方向コイル２１、２２を第２の磁界発生部と記載する場合がある。また、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１を第１の磁束密度測定部と記載し、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２を第２の磁束密度測定部と記載する場合がある。また、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１を第１の磁界測定部と記載し、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２を第２の磁界測定部と記載する場合がある。
【００２２】
また、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１は、Ｘ軸方向における磁束密度を測定するセンサであり、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２は、Ｙ軸方向における磁束密度を測定するセンサである。Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１及びＹ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２は、測定の対象となる円盤状に形成された試料１００の中央部分に取り付けられている。
【００２３】
Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１は、Ｘ軸方向における磁界を測定する磁界センサであり、Ｘ方向コイル１１、１２により発生した磁界の強度を測定するものである。Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２は、Ｙ軸方向における磁界を測定する磁界センサであり、Ｙ方向コイル２１、２２により発生した磁界の強度を測定するものである。また、本実施の形態においては、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１は、Ｘ方向磁界センサ駆動部４３によりＸＹ面において回転させることができ、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２は、Ｙ方向磁界センサ駆動部４４によりＸＹ面において回転させることができる。
【００２４】
測定対象となる試料１００は、試料ステージ４５の上に載置されている。試料ステージ４５は、試料１００を載せた状態でＸＹ面において回転させることができる。
【００２５】
Ｘ方向コイル電源５１は、Ｘ方向コイル１１、１２に交流を印加することにより、磁界の向きがＸ方向となる磁界を発生させることができる。Ｙ方向コイル電源５２は、Ｙ方向コイル２１、２２に交流を印加することにより、磁界の向きがＹ方向となる磁界を発生させることができる。
【００２６】
Ｘ方向コイル電源５１、及び、Ｙ方向コイル電源５２には、信号発生器６１に接続されている。信号発生器６１は、周波数が１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚ、例えば、１００Ｈｚの交流を発生させることができる。信号発生器６１で発生した交流を、Ｘ方向コイル電源５１を介しＸ方向コイル１１、１２に印加することにより、Ｘ方向の磁界が発生し、Ｙ方向コイル電源５２を介しＹ方向コイル２１、２２に印加することにより、Ｙ方向の磁界が発生する。尚、信号発生器６１より、Ｘ方向コイル電源５１に供給される交流の位相と、Ｙ方向コイル電源５２に供給される交流の位相は、例えば、９０°ずれている。従って、信号発生器６１は出力される交流の位相を調整することができるものであるため、位相調整器とも呼ばれる。
【００２７】
波形測定器６２は、オシロスコープ等であり、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２の各々に接続されている。よって、波形測定器６２により、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２の各々において検出された信号波形を測定することができる。
【００２８】
制御部７０は、本実施の形態の磁気特性測定装置の全体を制御するものであり、磁界計測部７１、磁界制御部７２、磁束密度計測部７３、磁束密度補正部７４、磁束密度制御部７５等を有している。制御部７０内の磁束密度計測部７３では、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２において測定された磁束密度を計測する。また、制御部７０内の磁界計測部７１では、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２において測定された磁界を計測する。磁束密度計測部７３はＡ／Ｄコンバータを含むものであってもよく、磁界計測部７１はＡ／Ｄコンバータを含むものであってもよい。磁束密度補正部７４は、計測された磁束密度の補正を行うものであり、詳細については後述する。
【００２９】
また、制御部７０は、信号発生器６１及び波形測定器６２にも接続されている。
【００３０】
（磁気特性測定方法）
次に、本実施の形態における磁気特性測定方法について説明する。本実施の形態における磁気特性測定方法は、図５及び図６に示される本実施の形態における磁気特性測定装置を用いて、必要に応じて制御部７０における制御に基づき行われる。本実施の形態における磁気特性測定方法では、磁界センサの調整、磁束密度センサの調整、磁束密度等の測定及び補正の順に行われる。
【００３１】
図７に基づき磁界センサの調整、即ち、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１及びＹ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２の調整について説明する。
【００３２】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、測定対象となる試料１００を載置するとともに、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１及びＹ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２を所定の位置に設置する。尚、試料１００には、予めＸ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２が取り付けられている。
【００３３】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、Ｘ方向コイル１１、１２にのみ電流を流し、磁界の向きがＸ方向の磁界を発生させる。この際、Ｙ方向コイル２１、２２には電流が流れていないため、磁界の向きがＹ方向の磁界は発生していない。
【００３４】
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１の信号振幅が最大となるように、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１の位置を調整する。具体的には、Ｘ方向磁界センサ駆動部４３により、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１をＸＹ面において回転させて、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１の信号振幅が最大となるように調整する。これにより、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１が所定の位置となるように調整する。
【００３５】
次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、Ｙ方向コイル２１、２２にのみ電流を流し、磁界の向きがＹ方向の磁界を発生させる。この際、Ｘ方向コイル１１、１２には電流が流れていないため、磁界の向きがＸ方向の磁界は発生していない。
【００３６】
次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２の信号振幅が最大となるように、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２の位置を調整する。具体的には、Ｙ方向磁界センサ駆動部４４により、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２をＸＹ面において回転させて、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２の信号振幅が最大となるように調整する。これにより、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２が所定の位置となるように調整する。
【００３７】
以上により、磁界センサの調整は終了する。
【００３８】
次に、図８に基づき磁束密度センサの調整について説明する。
【００３９】
最初に、ステップ１２２（Ｓ１２２）において、Ｘ方向コイル１１、１２にのみ電流を流し、磁界の向きがＸ方向の磁界を発生させる。この際、Ｙ方向コイル２１、２２には電流が流れていないため、磁界の向きがＹ方向の磁界は発生していない。
【００４０】
次に、ステップ１２４（Ｓ１２４）において、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１の信号振幅が最大となるように、試料１００の位置を調整する。具体的には、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１は、試料１００に取り付けられているため、試料ステージ４５の上に載置されている試料１００をＸＹ面において回転させて、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１の信号振幅が最大となるように調整する。これにより、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１が所定の位置となるように調整することができる。
【００４１】
次に、ステップ１２６（Ｓ１２６）において、Ｘ方向コイル１１、１２に電流を流した状態で、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１によりＸ方向の磁束密度Ｂｘ０（ｔ）、及び、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２によりＹ方向の磁束密度Ｂｙ０（ｔ）を測定する。Ｘ方向コイル１１、１２にのみ電流を流した状態では、磁界の向きがＸ方向の磁界のみが発生しており、磁界の向きがＹ方向の磁界は発生していない。このため、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２が、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１の検出方向と検出方向が直交するように理想的な状態で取り付けられていれば、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２により測定される磁束密度Ｂｙ０（ｔ）は０になる。しかしながら、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２が理想的な状態よりも傾いた状態で試料１００に取り付けられている場合には、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２により測定される磁束密度Ｂｙ０（ｔ）は０ではなくなる。具体的には、図９に示されるように、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２の検出方向が、理想的な検出方向よりも傾き角θだけ傾いていたとすると、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２では、Ｂｙ０（ｔ）＝Ｂｘ０（ｔ）ｓｉｎθの磁束密度が検出される。尚、本願においては、この測定を第１の測定と記載する場合がある。
【００４２】
次に、ステップ１２８（Ｓ１２８）において、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２が理想的な状態よりも傾いている傾き角θを下記の（１）に示す式より算出する。
θ＝ｓｉｎ−１｛Ｂｙ０（ｔ）／Ｂｘ０（ｔ）｝・・・・・・・・・・・（１）
【００４３】
次に、図１０に基づき磁束密度等の測定及び補正について説明する。
【００４４】
最初に、ステップ１５２（Ｓ１５２）において、Ｘ方向コイル１１、１２に交流電流Ｉｘ（ｔ）を流し、Ｙ方向コイル２１、２２に交流電流Ｉｙ（ｔ）を流し、磁界の向きがＸ方向の磁界及び磁界の向きがＹ方向の磁界を発生させる。
【００４５】
次に、ステップ１５４（Ｓ１５４）において、Ｘ方向及びＹ方向における磁界とＸ方向及びＹ方向における磁束密度を測定する。具体的には、Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）４１によりＸ方向の磁界Ｈｘ（ｔ）を測定し、Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）４２によりＹ方向の磁界Ｈｙ（ｔ）を測定する。また、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１によりＸ方向の磁束密度Ｂｘ１（ｔ）を測定し、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２によりＹ方向の磁束密度Ｂｙ１（ｔ）を測定する。尚、本願においては、この測定を第２の測定と記載する場合がある。
【００４６】
次に、ステップ１５６（Ｓ１５６）において、ステップ１５４において測定されたＹ方向の磁束密度Ｂｙ１（ｔ）の値を補正して、正しいＹ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の値を算出する。具体的には、下記の（２）に示す式に基づき正しいＹ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の値を算出する。尚、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１は調整されているため、ステップ１５４において測定されたＸ方向の磁束密度Ｂｘ１（ｔ）の値は正しい値である。よって、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ１（ｔ）をＸ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）と記載する場合がある。
Ｂｙ（ｔ）＝｛Ｂｙ１（ｔ）−Ｂｘ１（ｔ）ｓｉｎθ｝／ｃｏｓθ・・・（２）
【００４７】
次に、ステップ１５８（Ｓ１５８）において、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）の振幅が設定値の範囲内であるか否かが判断される。Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）の振幅が設定値の範囲内ではない場合には、ステップ１６０に移行し、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）の振幅が設定値の範囲内である場合には、ステップ１６２に移行する。
【００４８】
ステップ１６０（Ｓ１６０）では、Ｘ方向コイル１１、１２に流れる交流電流Ｉｘ（ｔ）をＸ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）の振幅が設定値の範囲となるように調整して、ステップ１５４に移行する。
【００４９】
次に、ステップ１６２（Ｓ１６２）において、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）が正弦波形になっているか否かが判断される。Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）が正弦波形になっていない場合には、ステップ１６４に移行し、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）が正弦波形になっている場合には、ステップ１６６に移行する。
【００５０】
ステップ１６４（Ｓ１６４）では、Ｘ方向コイル１１、１２に流れる交流電流Ｉｘ（ｔ）をＸ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）が正弦波形となるように調整して、ステップ１５４に移行する。
【００５１】
次に、ステップ１６６（Ｓ１６６）において、Ｙ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の振幅が設定値の範囲内であるか否かが判断される。Ｙ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の振幅が設定値の範囲内ではない場合には、ステップ１６８に移行し、Ｙ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の振幅が設定値の範囲内である場合には、ステップ１７０に移行する。
【００５２】
ステップ１６８（Ｓ１６８）では、Ｙ方向コイル２１、２２に流れる交流電流Ｉｙ（ｔ）をＹ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の振幅が設定値の範囲となるように調整して、ステップ１５４に移行する。
【００５３】
次に、ステップ１７０（Ｓ１７０）において、Ｙ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）が正弦波形になっているか否かが判断される。Ｙ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）が正弦波形になっていない場合には、ステップ１７２に移行し、Ｙ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）が正弦波形になっている場合には、ステップ１７４に移行する。
【００５４】
ステップ１７２（Ｓ１７２）では、Ｙ方向コイル２１、２２に流れる交流電流Ｉｙ（ｔ）をＹ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）が正弦波形となるように調整して、ステップ１５４に移行する。
【００５５】
次に、ステップ１７４（Ｓ１７４）において、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）の波形とＹ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の波形の位相差が、設定値の範囲内にあるか否かが判断される。Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）の波形とＹ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の波形の位相差が、設定値の範囲内にない場合には、ステップ１７６に移行する。また、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）の波形とＹ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の波形の位相差が、設定値の範囲内にある場合には、この磁束密度等の測定及び補正は終了する。
【００５６】
ステップ１７６（Ｓ１７６）では、Ｘ方向コイル１１、１２に流れる交流電流Ｉｘ（ｔ）とＹ方向コイル２１、２２に流れる交流電流Ｉｙ（ｔ）との位相調整を行い、ステップ１５４に移行する。
【００５７】
以上により、本実施の形態における磁気特性測定方法により、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）及びＹ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）を得ることができる。尚、ステップ１５８からステップ１７６は、規格に合致するような磁気特性の測定を行うために行う工程である。
【００５８】
本実施の形態においては、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１は、磁束密度センサの調整の際に、正確な位置合わせがなされているため、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１により測定されたＸ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）の値は正確な値である。また、Ｙ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の値は、実測されたＹ方向の磁束密度Ｂｙｒ（ｔ）を補正した値であり正確な値である。従って、Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）３１の測定方向と、Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）３２の測定方向とが正確に直交していない場合であっても、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘ（ｔ）の値及びＹ方向の磁束密度Ｂｙ（ｔ）の値を正確に得ることができる。
【００５９】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００６０】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
試料の第１の方向の磁束密度と、前記第１の方向に直交する第２の方向の磁束密度を測定する磁気特性測定方法において、
前記試料には、異なる方向の磁束密度を測定するための第１の磁束密度測定部と、第２の磁束密度測定部とが取り付けられており、
前記第１の方向に磁界を発生させ、前記第１の磁束密度測定部の位置が所定の位置となるように位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記位置合わせ工程の後、前記第１の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第１の測定工程と、
前記第１の測定工程の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度より、前記第２の磁束密度測定部が傾いている傾き角θを算出する傾き角算出工程と、
前記位置合わせ工程の後、前記第１の方向及び前記第２の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第２の測定工程と、
前記第２の測定工程の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記傾き角θと、に基づき、前記第２の測定工程の前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度の値を補正し、前記第２の方向の磁束密度を算出する補正工程と、
を有することを特徴とする磁気特性測定方法。
（付記２）
前記第１の方向はＸ方向であり、前記第２の方向はＹ方向であって、
前記第１の測定工程では、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｘ０を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｙ０を測定し、
前記傾き角算出工程では、θ＝ｓｉｎ−１（Ｂｙ０／Ｂｘ０）に基づき前記傾き角θを算出し、
前記第２の測定工程では、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｘ１を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｙ１を測定し、
磁束密度Ｂｘ１は、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘであり、
前記補正工程では、Ｂｙ＝（Ｂｙ１−Ｂｘ１×ｓｉｎθ）／ｃｏｓθより、磁束密度Ｂｙ１を補正し、Ｙ方向の磁束密度Ｂｙを算出することを特徴とする付記１に記載の磁気特性測定方法。
（付記３）
前記位置合わせ工程では、前記第１の磁束密度測定部により測定された信号振幅が最大となるように、前記第１の磁束密度測定部の位置合わせを行うことを特徴とする付記１または２に記載の磁気特性測定方法。
（付記４）
前記第２の測定工程では、第１の磁界測定部により前記第１の方向の磁界を測定し、第２の磁界測定部により前記第２の方向の磁界を測定することを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の磁気特性測定方法。
（付記５）
前記第１の磁束密度測定部の測定方向と、前記第２の磁束密度測定部の測定方向とは、略直交していることを特徴とする付記１から４のいずれかに記載の磁気特性測定方法。
（付記６）
試料の第１の方向の磁束密度と、前記第１の方向に直交する第２の方向の磁束密度を測定する磁気特性測定装置において、
第１の方向に磁界を発生させる第１の磁界発生部と、
第２の方向に磁界を発生させる第２の磁界発生部と、
前記試料に取り付けられている前記試料の磁束密度を測定する第１の磁束密度測定部と、
前記試料に取り付けられている前記試料の磁束密度を測定する第２の磁束密度測定部と、
制御部と、
を有し、
前記第１の磁束密度測定部と、前記第２の磁束密度測定部は、異なる方向の磁束密度を測定するものであって、
前記制御部は、
前記第１の磁束密度測定部が所定の位置に設置されている状態で、前記第１の磁界発生部により前記第１の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第１の測定をし、
前記第１の測定の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度より、前記第２の磁束密度測定部が傾いている傾き角θを算出し、
前記第１の磁束密度測定部の位置合わせがなされた状態で、前記第１の磁界発生部により第１の方向及び前記第２の磁界発生部により第２の方向に磁界を発生させて、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度を測定する第２の測定をし、
前記第２の測定の前記第１の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度と、前記傾き角θと、に基づき、前記第２の測定の前記第２の磁束密度測定部により測定された磁束密度の値を補正し、前記第２の方向の磁束密度を算出する制御を行うことを特徴とする磁気特性測定装置。
（付記７）
前記第１の方向はＸ方向であり、前記第２の方向はＹ方向であって、
前記第１の測定では、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｘ０を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｙ０を測定し、
前記傾き角算出は、θ＝ｓｉｎ−１（Ｂｙ０／Ｂｘ０）に基づき前記傾き角θを算出し、
前記第２の測定では、前記第１の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｘ１を測定し、前記第２の磁束密度測定部により磁束密度Ｂｙ１を測定し、
磁束密度Ｂｘ１は、Ｘ方向の磁束密度Ｂｘであり、
前記補正は、Ｂｙ＝（Ｂｙ１−Ｂｘ１×ｓｉｎθ）／ｃｏｓθより、磁束密度Ｂｙ１を補正し、Ｙ方向の磁束密度Ｂｙを算出することを特徴とする付記６に記載の磁気特性測定装置。
（付記８）
前記第１の磁束密度測定部の所定の位置は、前記第１の磁束密度測定部により測定された信号振幅が最大となる位置であることを特徴とする付記６または７に記載の磁気特性測定装置。
（付記９）
前記第１の方向の磁界を測定する第１の磁界測定部と、
前記第２の方向の磁界を測定する第２の磁界測定部と、
を有することを特徴とする付記６から８のいずれかに記載の磁気特性測定装置。
（付記１０）
前記第１の磁束密度測定部の測定方向と、前記第２の磁束密度測定部の測定方向とは、略直交していることを特徴とする付記６から９のいずれかに記載の磁気特性測定装置。
【符号の説明】
【００６１】
１１、１２        Ｘ方向コイル
２１、２２        Ｙ方向コイル
３１        Ｘ方向磁束密度センサ（Ｂｘ）
３２        Ｙ方向磁束密度センサ（Ｂｙ）
４１        Ｘ方向磁界センサ（Ｈｘ）
４２        Ｙ方向磁界センサ（Ｈｙ）
４３        Ｘ方向磁界センサ駆動部
４４        Ｙ方向磁界センサ駆動部
４５        試料ステージ
５１        Ｘ方向コイル電源
５２        Ｙ方向コイル電源
６１        信号発生器
６２        波形測定器
７０        制御部
７１        磁界計測部
７２        磁界制御部
７３        磁束密度計測部
７４        磁束密度補正部
７５        磁束密度制御部
１００      試料
【図１】
2019086466.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
2019086466.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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