(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界放出構造体を製作する方法であって、
孔の周りに複数のコイル巻数を生成するように構成された幅広の金属導体を含むインダクタコイルに電流を印加することによって磁界を発生するステップであって、前記幅広の金属導体は、厚さと、前記孔の外周から前記インダクタコイルの外周まで延びる幅とを有し、前記幅は前記厚さよりも実質的に大きく、前記孔は前記孔の前記外周に対応する第１の直径を有し、前記インダクタコイルは前記インダクタコイルの前記外周に対応する第２の直径を有し、前記第２の直径は前記第１の直径よりも実質的に大きい、ステップと、
前記磁界に対して、前記インダクタコイルの前記孔に隣接して位置する磁化可能材料上の場所を露出して、磁界源を作り出すステップと、
を含み、
前記磁界源が、力作用に従ってＮ極又はＳ極の一方を有する、方法。
【請求項２】
前記磁界源に隣接する前記磁化可能材料内で磁化された他の磁界源が、Ｎ極又はＳ極を有することができる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記力作用が、符号によって規定された極性パターンに従っている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記磁界源の磁界強度が符号に従う、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記磁界の磁界強度が、ネオジウムを含む磁化可能材料を磁化するのに十分である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記インダクタコイルが円形の形状を有する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のコイル巻数のコイル巻数間に絶縁層を設けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のコイル巻数が３つのコイル巻数からなる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記インダクタコイルと前記磁化可能材料との間に絶縁層を設けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記幅広の金属導体が、切れ目を有する複数の導電板を備え、前記複数の導電板が、前記複数のコイル巻数を生成するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
磁界放出構造体を製作するシステムであって、
磁化可能材料と、
孔の周りに複数のコイル巻数を生成するように構成された幅広の金属導体を含むインダクタコイルに電流を印加することによって磁界を発生する磁化器と
を具備し、
前記幅広の金属導体は、厚さと、前記孔の外周から前記インダクタコイルの外周まで延びる幅とを有し、前記幅は前記厚さよりも実質的に大きく、前記孔は前記孔の前記外周に対応する第１の直径を有し、前記インダクタコイルは前記インダクタコイルの前記外周に対応する第２の直径を有し、前記第２の直径は前記第１の直径よりも実質的に大きく、
前記インダクタコイルが、前記インダクタコイルの前記孔に隣接して位置する前記磁化可能材料上の場所を前記磁界に対して露出して磁界源を作り出し、前記磁界源が、力作用に従ってＮ極又はＳ極の一方を有する、システム。
【請求項１２】
前記磁化器が、
高圧直流源と、
充電スイッチと、
充電抵抗と、
１つ又は複数のバックダイオードと、
１つ又は複数のエネルギー蓄積コンデンサと、
シリコン制御整流器と、
パルストランスと
をさらに備える、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記磁化器が、ブリッジ回路として構成された複数のシリコン制御整流器及び複数のパルストランスをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記磁化器が単極磁化器又は両極磁化器の一方である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記磁界の磁界強度が、ネオジウムを含む磁化可能材料を磁化するのに十分である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記幅広の金属導体が、平形金属コイルである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記インダクタコイルと前記磁化可能材料との間に設けられた絶縁層をさらに具備する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記複数のコイル巻数が、３つのコイル巻数からなる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記幅広の金属導体が、
第１の孔及び第１の切れ目を有する第１の導電板であって、前記第１の切れ目は前記第１の孔から延びて前記第１の導電板を横断する、第１の導電板と、
第２の孔及び第２の切れ目を有する第２の導電板であって、前記第２の切れ目は前記第２の孔から延びて前記第２の導電板を横断する、第２の導電板と、
前記第１の導電板と前記第２の導電板との間の絶縁層と、
を備え、
前記第１の導電板と前記第２の導電板は、取り付け接合部において取り付けられており、前記絶縁層は、前記取り付け接合部での伝導を除いて前記第１の導電板と前記第２の導電板との間での電流の伝導を防ぎ、前記第１の導電板、前記第２の導電板及び前記絶縁層が、前記複数のコイル巻数を生成するように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、磁界放出（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）システム及び方法に関する。特に、本発明は、相関磁界構造及び／又は相関電界構造が、これらの放出構造の相対的位置合わせと空間力作用（ｓｐａｔｉａｌ  ｆｏｒｃｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に従って空間力を作り出すシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]磁界の位置合わせ特性は、物体の正確な移動及び位置決めを実現するために使用されてきた。交流（ＡＣ）モータの動作の主要な原理は、永久磁石がその位置合わせを外部の回転磁界の中で維持するように回転することにある。この効果は、１８８８年３月１日にＮｉｋｏｌａ  Ｔｅｓｌａに付与された米国特許第３８１，９６８号の「電磁モータ」を含む初期のＡＣモータの基本原理である。１９３８年１月１９日にステッピングモータに関する仏国特許第８２３，３９５号がＭａｒｉｕｓ  Ｌａｖｅｔに付与され、同氏はまず、このモータを水晶時計に使用した。ステッピングモータでは、モータの全回転をある離散数のステップに分割する。モータの周りの電磁石が活性化される時間と不活性化される時間とを制御することによって、モータの位置を正確に制御することができる。コンピュータ制御ステッピングモータは、最も用途の多い位置決めシステムの形態の１つである。コンピュータ制御ステッピングモータは、通常はオープンループシステムの一部としてデジタル式に制御され、閉ループサーボシステムよりも簡単で堅牢である。コンピュータ制御ステッピングモータは、産業用高速ピックアンドプレース機器及び多軸コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械に使用される。レーザ及び光学装置の分野では、コンピュータ制御ステッピングモータは、リニアアクチュエータ、リニアステージ、回転ステージ、ゴニオメータ、及びミラーマウントなどの精密位置決め機器に頻繁に使用される。コンピュータ制御ステッピングモータは、包装機械、及び流体制御システムの弁パイロットステージの位置決めに使用される。コンピュータ制御ステッピングモータはまた、フロッピーディスクドライブ、平面スキャナ、プリンタ、プロッタなどを含む多くの商用製品にも使用される。
【０００３】
[0003]磁界の位置合わせ特性は、いくつかの専門化された産業環境、及び比較的限られた数の商用製品に使用されているが、正確な位置合わせを目的とする使用では範囲が一般に限定される。物体の位置合わせが重要である、例えば住宅建設の工程の大部分では、比較的原始的な位置合わせ技法、及び大工の直角定規及び水準器などの工具がより一般に用いられる。さらに、複数の物体を一緒に取り付けるための金づちと釘、ねじ回しとねじ、レンチとナット及びボルトなど、長く信頼されている工具及び機構は、原始的な位置合わせ技法と併せて使用された場合には高精度の住宅建設に遠く及ばないという結果になり、住宅が倒壊し、嵐で屋根が吹き飛ばされたりすると、死傷者が出ることになるのが通例である。一般に、普通の人が慣れている工程のほとんどにおいて、時間及びエネルギーの相当な量の浪費があり、これらは、組み立てられた物体の位置合わせが不正確なことの直接の結果である。機械加工された部品はより早く消耗し、エンジンは低い効率の結果として高度の汚染を招き、建物及び橋は不適正な建造により崩壊したりする。
【０００４】
[0004]様々な磁界放出特性を広い範囲の応用分野で利用できることが発見されている。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]簡潔に述べるならば、本発明は、改良型の磁界放出システム及び方法である。本発明は、所望の空間力に対応する大きさ、極性、及び位置を有する電界源又は磁界源を備え、磁界放出構造体の相対的位置合わせと空間力作用に基づいて空間力が作り出される磁界放出構造体に関する。本明細書では、本発明は、相関磁気、相関磁界放出、相関磁石、符号化磁石、符号化磁気、又は符号化磁気放出と呼ばれる場合がある。本発明により構成される構造体は、符号化磁石構造体、符号化構造体、磁界放出構造体、磁界放出構造体、及び符号化磁気構造体と呼ばれる場合がある。相互作用する各磁極が交互になる、従来方法で（又は「通常に」）構成された磁石の構造体は、本明細書では、非相関磁気、非相関磁石、非符号化磁気、非符号化磁石、非符号化構造体、又は非符号化磁界放出と呼ばれる。
【０００６】
[0006]本発明の一実施形態によれば、磁界放出システムは、第１の磁界放出構造体及び第２の磁界放出構造体を備える。第１及び第２の磁界放出構造体はそれぞれ、所望の空間力作用と関連する位置及び極性をそれぞれ有する磁界放出源のアレイを備え、この所望の空間力作用は、磁界領域（ｆｉｅｌｄ  ｄｏｍａｉｎ）内の第１の磁界放出構造体と第２の磁界放出構造体の相対的位置合わせに対応する。磁界放出源の各アレイの各磁界放出源の位置及び極性は、少なくとも１つの相関関数により決定することができる。この少なくとも１つの相関関数は少なくとも１つの符号に従うものとすることができる。この少なくとも１つの符号は、疑似ランダム符号、決定性符号、又は所望の符号のうちの少なくとも１つとすることができる。少なくとも１つの符号は、一次元符号、二次元符号、三次元符号、又は四次元符号とすることができる。
【０００７】
[0007]磁界放出源の各アレイの各磁界放出源は、所望の空間力作用に従って決定された、対応する磁界放出振幅及びベクトル方向を有し、第１の磁界放出構造体と第２の磁界放出構造体の間の分離距離、及び第１の磁界放出構造体と第２の磁界放出構造体の相対的位置合わせが、所望の空間力作用による空間力を作り出す。この空間力は、空間引力又は空間反発力の少なくとも一方を含む。前記第１の磁界放出構造体と第２の磁界放出構造体が実質的に位置合わせする場合には、空間力は、前記所望の空間力作用のピーク空間力に一致し、その結果、前記第１の磁界放出構造体のそれぞれの磁界放出源が、前記第２の磁界放出構造体の対応する磁界放出源と実質的に位置合わせするようになる。空間力を用いてエネルギーを生成し、エネルギーを移送し、物体を移動し、物体を付着し、機能を自動化し、工具を制御し、音声を出し、環境を暖房し、環境を冷房し、環境の圧力に影響を及ぼし、流体の流れを制御し、気体の流れを制御し、遠心力を制御することができる。
【０００８】
[0008]一構成のもとでは、第１の磁界放出構造体と第２の磁界放出構造体が実質的に位置合わせしない場合には、空間力は通常でおよそ、ピーク空間力より小さい程度の大きさであり、その結果、第１の磁界放出構造体のそれぞれの磁界放出源が、前記第２の磁界放出構造体の対応する磁界放出源と実質的に位置合わせするようになる。
【０００９】
[0009]磁界領域は、第２の磁界放出構造体の第２の磁界放出源のアレイからの磁界放出と相互作用する、第1の磁界放出構造体の第1の磁界放出源のアレイからの磁界放出に対応する。
【００１０】
[0010]第1の磁界放出構造体と第２の磁界放出構造体の相対的位置合わせは、第１及び第２の磁界放出構造体のうちの少なくとも１つのそれぞれの運動経路作用から得ることができ、それぞれの運動経路作用は、一次元運動経路作用、二次元運動経路作用、又は三次元運動経路作用のうちの１つである。それぞれの運動経路作用は、直線運動経路作用、非直線運動経路作用、回転運動経路作用、円筒形運動経路作用、又は球形運動経路作用のうちの少なくとも１つとすることができる。それぞれの運動経路作用は、第１及び第２の磁界放出構造体のうちの少なくとも１つについて、時間に対する運動を規定し、この運動は、前方運動、後方運動、上方運動、下方運動、左方運動、右方運動、偏揺れ、縦揺れ、横揺れのうちの少なくとも１つでありうる。一構成のもとでは、運動経路作用は、経時的に変化する方向及び振幅を有する運動ベクトルを規定する。
【００１１】
[0011]磁界放出源のそれぞれのアレイは、一次元アレイ、二次元アレイ、又は三次元アレイのうちの１つとすることができる。磁界放出源の極性は、Ｎ−Ｓ極又は正−負極性のうちの少なくとも一方とすることができる。磁界放出源のうちの少なくとも１つは、磁界放出源すなわち磁界放出源を備えることができる。磁界放出源のうちの少なくとも１つは、永久磁石、電磁石、永久電磁石、エレクトレット、磁化強磁性体材料の一部分、ソフト磁性材料、又は超伝導磁性材料とすることができる。第１及び第２の磁界放出構造体の少なくとも一方は、後面保持層、前面可飽和層、能動中間要素、受動中間要素、レバー、ラッチ、回転台、熱源、放熱器、誘導ループ、めっきニクロム線、埋め込み線、又はキル機構のうちの少なくとも１つとすることができる。第１及び第２の磁界放出構造体の少なくとも一方は、プレナ構造、円錐形構造、円筒形構造、湾曲表面、又は階段状表面とすることができる。
【００１２】
[0012]本発明の別の実施形態によれば、磁界放出を制御する方法は、磁界領域内の第１の磁界放出構造体と第２の磁界放出構造体の相対的位置合わせに対応する所望の空間力作用を規定するステップと、所望の空間力作用に従って、第１の磁界放出構造体に対応する磁界放出源の第１のアレイのそれぞれの磁界放出源の位置及び極性、並びに第２の磁界放出構造体に対応する磁界放出源の第２のアレイのそれぞれの磁界放出源の位置及び極性を確立するステップとを含む。
【００１３】
[0013]本発明の別の実施形態によれば、磁界放出システムは、第１の相関関数に従った位置及び極性を有する複数の第１の磁界放出源を備える第１の磁界放出構造体と、第２の相関関数に従った位置及び極性を有する複数の第２の磁界放出源を備える第２の磁界放出構造体とを備え、第１及び第２の相関関数が所望の空間力作用に対応し、第１の相関関数が第２の相関関数を補完し、その結果、前記複数の第１の磁界放出源の各磁界放出源が複数の第２の磁界放出源の対応する相手方磁界放出源を有し、且つ磁界放出源の相手方のそれぞれが実質的に位置合わせされる場合に第１の磁界放出構造体と第２の磁界放出構造体が実質的に相互に関連するようになる。
【００１４】
[0014]本発明を添付の図面を参照して説明する。図面では、同じ参照番号は、同一又は機能的に類似の要素を示す。加えて、参照番号の左端の桁（複数可）で、その参照番号が最初に現れる図面を特定する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】強磁性体材料を使用して磁界放出構造体を製造する例示的な方法を示す図である。
【図１Ｂ】強磁性体材料を使用して磁界放出構造体を製造する例示的な方法を示す図である。
【図１Ｃ】強磁性体材料を使用して磁界放出構造体を製造する例示的な方法を示す図である。
【図１Ｄ】強磁性体材料を使用して磁界放出構造体を製造する例示的な方法を示す図である。
【図２Ａ】例示的な磁界放出構造体アセンブリ装置を示す図である。
【図２Ｂ】例示的な磁界放出構造体アセンブリ装置を示す図である。
【図２Ｃ】例示的な磁界放出構造体アセンブリ装置を示す図である。
【図２Ｄ】例示的な磁界放出構造体アセンブリ装置を示す図である。
【図２Ｅ】例示的な磁界放出構造体アセンブリ装置を示す図である。
【図３Ａ】例示的な単極磁化回路を示す図である。
【図３Ｂ】例示的な両極磁化回路を示す図である。
【図３Ｃ】高圧インダクタコイルを製作するために使用される例示的な円形導体の上面図である。
【図３Ｄ】高圧インダクタコイルを製作するために使用される例示的な円形導体の上面図である。
【図３Ｅ】図３Ｃの円形導体の三次元図である。
【図３Ｆ】図３Ｄの円形導体の三次元図である。
【図３Ｇ】高圧インダクタコイルを示す図である。
【図３Ｈ】２つの例示的な丸形ワイヤインダクタコイルを示す図である。
【図３Ｉ】例示的な平形金属インダクタコイルを示す図である。
【図４Ａ】例示的な符号化磁気構造体製造装置を示す図である。
【図４Ｂ】例示的な代替の符号化磁気構造体製造装置を示す図である。
【図５】例示的な符号化磁気構造体製造方法を示す図である。
【図６Ａ】磁化粒子から磁界放出構造体を製造する例示的なシステムを示す図である。
【図６Ｂ】磁化粒子から磁界放出構造体を製造する別の例示的なシステムを示す図である。
【図７Ａ】磁化粒子から磁界放出構造体を製造する例示的な方法を示す図である。
【図７Ｂ】磁化粒子から磁界放出構造体を製造する別の例示的な方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
[0031]次に、本発明の好ましい実施形態が示されている添付の図面を参照して、本発明をより完全に詳細に説明する。しかし、本発明は、本明細書に示された実施形態に限定されると解釈されるべきではなく、むしろこれらの実施形態は、本開示が十分且つ完全になり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提示されるものである。同じ番号は、全体を通して同じ要素を指す。
【００１７】
[0032]本発明によれば、磁石は、永久磁石、非永久磁石、電磁石、永久電磁石とすることができ、ハード材料又はソフト材料を含むことができ、超伝導性とすることができるいくつかの応用例では、磁石をエレクトレットに置き換えることができる。磁石は、非常に大きいサイズから、ナノメートルスケールを含む非常に小さいサイズまで、ほとんどどんなサイズにもすることができる。非超伝導材料の場合には、１つの領域の最小サイズ限界がある。しかし、ある材料を超伝導性にする場合には、その材料内部にある磁界は、望み通りに複雑にすることができ、原子スケールに達するまで実際上の小さい方のサイズ限界がない。磁石はまた分子サイズ構造体によって生成される電界と磁界を相関特性を有するように適応させることが、例えばナノ材料及び巨大分子でできるとき、原子スケールで作り出すことが可能である。
【００１８】
[0033]ナノメートルスケールでは、１つ又は複数の領域を符号化に使用することができ、各信号領域が符号を有し、磁界の量子化がその領域になる。
【００１９】
[0034]本発明によれば、本明細書で磁界放出構造体と呼ばれる磁界（又は電界）放出源の組合せは、所望の相関特性を有する符号により作り出すことができる。ある磁界放出構造体が相補的又は鏡像の磁界放出構造体と位置合わせされるとき、様々な磁界放出源がすべて位置合わせされてピーク空間引力が生成されることになり、そのために、磁界放出構造体の位置ずれにより、様々な磁界放出源が、その構造体を設計するために使用された符号の作用として、互いにほぼ相殺することになる。同様に、ある磁界放出構造体が複製の磁界放出構造体と位置合わせされる場合、様々な磁界放出源がすべて位置合わせされてピーク空間反発力が生成されることになり、そのために、磁界放出構造体の位置合わせずれにより、様々な磁界放出源が、互いにほぼ相殺することになる。このように、空間力が、磁界放出構造体の相対的位置合わせと空間力作用に従って生成される。本明細書で説明するように、これらの空間力作用を用いて、正確な位置合わせ及び正確な配置を実現することができる。さらに、これらの空間力作用により、磁界及び関連する空間力の正確な制御が可能になり、それによって、正確な位置合わせで物体を取り付ける取付けデバイスの新しい形、並びに物体の正確な運動を制御するための新しいシステム及び方法が可能になる。一般に、空間力は、２つの磁界放出構造体とこれらの対応する空間力（又は相関関係）作用との相対的な位置合わせと、２つの磁界放出構造体の間の間隔（又は距離）と、２つの磁界放出構造体を構成する磁界源の磁界強度及び極性との関数になるある大きさを有する。
【００２０】
[0035]２つの磁界放出構造体を構成する様々な磁界源で、各磁界源が位置合わせずれになった場合に、互いに効果的に相殺できる本発明の特徴は、解放力（又は解放機構）として説明することができる。この解放力又は解放機構は、磁界放出構造体を製作するために用いられた相関符号化の直接の結果であり、使用された符号に応じて、磁界放出構造体の位置合わせが反発力又は引力に対応するかどうかに関係なく、存在することができる。
【００２１】
[0036]符号理論の技術分野の当業者であれば、チャネライゼーション目的、エネルギー拡散、及び他の目的で通信に使用されてきた、異なる相関特性を有する多くの異なるタイプの符号があることを理解されよう。このような符号の多くの基本的な特性により、これらの符号が、本明細書で説明する磁界放出構造体を製作する際の使用に適用可能になる。例えば、バーカー符号は、その自己相関特性で知られている。本明細書では、バーカー符号が例示を目的として使用されるが、自己相関、相互相関、又は他の特性の故に当技術分野で知られている他の形式の符号もまた、本発明に適用可能であり、例えば、ゴールド符号、カサミシーケンス、双曲線合同符号、二次合同符号、リニア合同符号、Ｗｅｌｃｈ−Ｃｏｓｔａｓ配列符号、Ｇｏｌｏｍｂ−Ｃｏｓｔａｓ配列符号、疑似乱数符号、カオス符号、及び最短ゴロム定規符号が他の形式の符号に含まれる。一般に、任意の符号を使用することができる。
【００２２】
[0037]本発明の相関原理では、保持機構を使用して通常の「磁気配向」挙動を克服することが必要なことも不要なこともある。例えば、同じ磁界放出構造体の各磁石は、個々の磁石が実質的に相互に作用しないように散在させて他の磁石から隔てることができ（例えば、散在アレイとして）、この場合、個々の磁石の極性は、磁力が磁石を「反転する」ことを防止するための大きな保持力を必要とせずに、ある符号に従って変えることができる。磁石の磁力が通常は磁石の１つを「反転」させ、その結果、磁石のモーメントベクトルが位置合わせされるよう、磁力が実質的に相互に作用するように十分に近接している磁石は、接着剤、ねじ、ボルトとナットなどの保持機構を使用することによって、所望の向きにとどまらせることができる。
【００２３】
[0038]図１Ａから図１Ｄまでは、磁界放出構造体を製作する製造方法を示す。図１Ａでは、個別の磁石のアレイを備える第1の磁界放出構造体１０２ａが、第１の磁界放出構造体１０２ａと同じ符号化を有する第２の磁界放出構造体になる強磁性体材料１０４ａ（例えば、鉄）の下に示されている。図１Ｂでは、強磁性体材料１０４ａは、そのキュリー温度（反強磁性体材料では、この温度ではなくニール温度）まで加熱されている。次に、強磁性体材料１０４ａは、第１の磁界放出構造体１０２ａと接触させ、冷却することができる。その後、強磁性体材料１０４ａは、第１の磁界放出構造体１０２ａと同じ磁界放出構造体特性を帯びて磁化強磁性体材料１０４ｂになり、磁化強磁性体材料１０４ｂは、図１Ｃに示されるように、それ自体が磁界放出構造体である。図１Ｄに示されるように、別の強磁性体材料１０４ａをそのキュリー温度まで加熱し、次に、磁化強磁性体材料１０４ｂに接触させれば、この強磁性体材料１０４ａも、前に図１Ｃに示されたように、磁化強磁性体材料１０４ｂの磁界放出構造体特性を帯びることになる。
【００２４】
[0039]強磁性体材料から磁界放出構造体を製造する代替方法では、１つ又は複数のレーザを使用して強磁性体材料上の磁界放出源場所をキュリー温度まで選択的に加熱し、次に、その場所に磁界をかける。この手法により、加熱された磁界放出源場所にかけることができる磁界は、一定の極性を有することができ、或いは、それぞれの放出源場所が加熱及び冷却されるときにその放出源場所を符号化するように時間により変わる極性を有することができる。
【００２５】
[0040]超伝導磁石磁界構造体を製作するには、相関磁界放出構造体が、その臨界温度より低く冷却されると電流が存在しない超伝導材料になるまで冷凍される。
【００２６】
[0041]図２Ａ〜２Ｅは、１つ又は複数の真空ピンセット２０２を備える例示的な磁界放出構造体アセンブリ装置を示し、真空ピンセット２０２は、第１の極性を有する磁石２００ａ及び第２の極性を有する磁石２００ｂを支持フレーム２０６内の機械加工孔２０４に入れることができる。磁石２００ａ及び２００ｂは、少なくとも１つの磁石供給デバイス２０８から取り出され、所望の符号に応じて支持フレーム２０６の孔２０４に挿入される。１つの構成のもとでは、２つの磁石ピンセットが使用され、各ピンセットはそれ自体の磁石供給デバイス２０８と一体化されていて、真空ピンセット２０２は隣の孔２０４まで移動するだけでよく、それによって磁石がデバイスの内部から真空ピンセット２０２の中に供給される。磁石２００ａ及び２００ｂは、粘着物（例えば、接着剤）を使用して、支持フレーム２０６内の所定の位置に保持することができる。別法として、孔２０４と磁石２００ａ及び２００ｂはねじ山を有することもでき、それによって真空ピンセット２０２又は代替の挿入ツールが磁石を所定の位置にねじ込む。完成した磁界アセンブリ２１０もまた、図２Ｃに示されている。一代替構成のもとでは、真空ピンセットはフレーム２０６に複数の磁石を一度に入れて、すべての磁石を一度に配置することを含む。さらに別の構成のもとでは、符号化電磁石のアレイ２１２が使用されて、フレーム２０６に入れられるべきすべての磁石２１４が一度につまみ上げられて配置され、フレームでは、下の（２０８に示す）、固定されていない磁石のアレイ全体を符号化電磁石が引き寄せるところから各供給孔の中に磁石が供給されるように、磁石は、完成した磁界アセンブリ２１０と類似している磁石供給デバイス２１６によって供給される。この手法により、電磁石のアレイ２１２は、真空ピンセット２０２の下部の場合のように、固定されていない磁石ごとにガイド２１８があるように窪ませることができるこの手法により、固定されていない磁石の群全体をフレーム２０６の中に挿入することができ、あらかじめ塗布された封止材が十分に乾燥したときに電磁石のアレイ２１２を逆転させて、今配置された磁石を解放することができる。一代替構成のもとでは、磁界放出構造体アセンブリ装置に圧力をかけることができる。磁石を支持フレーム２０６の中に保持するには、真空もまた使用することができる。
【００２７】
[0042]上述のように、自動配置製造時に真空ピンセットを使用して磁石を扱うことができる。しかし、このような小さな表面領域に対する真空力、すなわち１４．７ｐｓｉは、磁力に対向するには十分でない。必要であれば、製造ユニット全体に圧力をかけることができる。真空力は、媒体の圧力の関数になる。作業空間に３００ｐｓｉ（約２０気圧）の圧力がかかる場合、差し渡し１／１６インチのピンセット先端に対する力は約１ポンドになり、磁石の磁力によっては、その磁力に対向するのに十分でありうる。一般に、ｐｓｉは、磁石を扱うのに必要な保持力を生成するのにどれだけ必要であろうとも増大させることができる。
【００２８】
[0043]磁石が配置される基板が後面に小さな孔を有する場合、最終処理で例えば紫外線硬化接着剤を用いて磁石を永久に貼り付けるまで、やはり真空を使用して磁石を所定の位置に保持することができる。別法として、最終処理は、基板を加熱して基板と磁石をすべて一緒に融合すること、又は全面を封止材でコーティングし、次に、硬化する前に封止材をきれいに拭き取る（又は磁石面の上に薄い膜を残す）ことを含むことができる。真空により、どんな粘着剤又は固定剤でも使用されるのを待つ間、アセンブリを処理するための時間が得られる。
【００２９】
[0044]強磁性体材料などの磁化可能材料から磁界放出構造体を製造する別の代替方法は、１つ又は複数の磁界を発生させ、その材料の各場所を１つ又は複数の磁界に露出し、これらの場所に磁界放出源を作り出すステップを含み、この磁界放出源は、所望の力作用に対応する符号の要素に従った極性を有する。この力作用は、空間力作用又は起電力作用の少なくとも一方に対応しうる。符号は、相補符号又は反相補符号とすることができる。一構成のもとでは、符号は、磁界放出源の極性だけを定義する。別の構成のもとでは、符号は、磁界放出源の極性と磁界強度の両方を定義し、この場合、磁界放出源の強度は、ゼロサイドローブ符号化技法に関連して前に説明したように、生成するサイドローブがゼロ又は実質的にゼロになるまで変化させることができる。
【００３０】
[0045]１つ又は複数の磁界を発生させるために、コイル、又は導電シート若しくは導電板に切れ目を含むことができる誘導性要素に電流を加えることができる。一構成のもとでは、コイルがコアに結合され、このコアは、ミューメタル、パーマロイ、電気鋼、又はＭｅｔｇｌａｓ磁性合金などの高透磁率を有する材料とすることができる。
【００３１】
[0046]図３Ａは、本発明による例示的な単極磁化回路３００を示す。図３Ａを参照すると、単極磁化回路３００は、高圧直流源３０２、充電スイッチ３０４、充電抵抗３０６、１つ又は複数のバックダイオード３０７、１つ又は複数のエネルギー蓄積コンデンサ３０８、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）３１０、パルストランス３１２、及び磁化インダクタ３１４を含む。磁化インダクタ３１４はまた、本明細書では、磁化コイル、インダクタコイル、及び誘導性要素とも呼ばれる。パルストランス３１２は、ＳＣＲ  ３１０をトリガするためのトリガパルスを受け取る。トリガパルスは、コンピュータ化制御システム又はスイッチによって供給することができる。単極磁化回路３００を使用して、例えば強磁性体材料である磁化可能材料上のある場所を磁化するには、充電スイッチを閉じ、それによって高圧直流源からのエネルギーをエネルギー蓄積コンデンサ３０８に蓄積させる。所望の電圧レベル（したがって、蓄積されたエネルギーレベル）において、リード３１３で受け取られたトリガパルスによってパルストランス３１２をトリガしてＳＣＲ  ３１０をトリガすることができ、それによって大電流を磁化インダクタ３１４の中に伝導させると、材料上の場所が磁化される。磁化される場所（又は磁界源）の極性は、磁化インダクタ（又は磁化コイル若しくは誘導性要素）がどのように構成されるかによって決まる。磁界源の磁界強度（又は振幅）は大体、ＳＣＲがトリガされるときに得られる電圧レベル、並びに磁化インダクタの特性によって決まる。磁界源のサイズ及び鋭さは大体、磁化インダクタの特性によって決まる。
【００３２】
[0047]図３Ｂは、本発明による例示的な両極磁化回路３１５を示す。両極磁化回路３１５は、それぞれが１つではなく４つのＳＣＲ  ３１０ａ〜３１０ｄ、４つのパルストランス３１２ａ〜３１２ｄ、及び２組のリード３１３ａ、３１３ｂを含むことを除いて、単極磁化回路３００と類似している。４つのＳＣＲ及び４つのパルストランスは、２組のリード３１３ａ、３１３ｂのうちの一方をトリガして第１の極性を有する磁界源を生成することができるように、また２組のリード３１３ａ、３１３ｂのうちのもう一方をトリガして第１の極性の反対である第２の極性を有する磁界源を生成することができるように、ブリッジ回路として構成され、ここで第１の極性と第２の極性は、磁化インダクタ３１４がどのように構成されているかに応じて、ＮとＳ、又はＳとＮになる。
【００３３】
[0048]図３Ｃ及び図３Ｄは、本発明による高圧インダクタコイル３１４を製作するために使用される例示的な円形導体３１６ａ、３１６ｂの上面図である。図３Ｅ及び図３Ｆは、図３Ｃ及び図３Ｄの円形導体の三次元図であり、図３Ｇは、本発明によるアセンブルされた高圧インダクタコイル３１４を示す。図３Ｃ〜３Ｇを参照すると、所望の厚さを有する第1の円形導体３１６ａは、この円形導体を貫通する孔３１８ａと、この孔から延びて円形導体を横断する切れ目を第1の円形導体３１６ａ内に生成するスロット開口３２０ａとを有する。第２の円形導体３１６ｂもまた、孔３１８ｂと、この孔から延びて円形導体を横断する切れ目を第２の円形導体３１６ｂ内に生成するスロット開口３２０ｂとを有する。第１の円形導体と第２の円形導体は、第１の円形導体３１６ａの下で第２の円形導体３１６ｂの上にあるハンダ接合部３２２で一緒にハンダ付けすることができる。ハンダ付け以外の取付け技法もまた使用することができる。一緒にハンダ付けされる前に、絶縁層３２４ａ、３２４ｂが円形導体３１６ａ、３１６ｂそれぞれの下に配置され、第１の円形導体３１６ａの下に配置された絶縁層３２４ｂは、ハンダ領域３２２は覆わずに、円形導体３１６ａの下部の残り部分を絶縁する。２つの円形導体３１６ａ、３１６ｂが一緒にハンダ付けされると、これら円形導体の間の絶縁層３２４は、電流がハンダ接合部３２２以外の円形導体間で伝導することを防止する。第２の円形導体３１６ｂの下の第２の絶縁層３１６ｂは、電流が磁化可能材料へ伝導することを防止する。したがって、磁化可能材料が非金属で、例えばセラミック材料であれば、第２の絶縁層３１６ｂは不要である。さらに、磁化可能材料が伝導性を有していても、この特性は一般に重要ではなく、したがって第２の絶縁層３１６ｂを使用することは任意選択である。第１の線導体３２６が、開口に隣接する位置であるがハンダ接合部の反対側の、第１の円形導体３１６ａの上部にハンダ付けされる。第２の円形導体３１６ｂはその下部に溝（又は切り込み）３２７を有し、この溝は、第２の円形導体３１６ｂの下部が実質的に平坦なままになるようにハンダ付けできる第２の線導体３２８を収容することができる。他の代替方法もまた使用して、第２の線導体３２８を第２の円形導体３１６ｂに接続することが、第２の円形導体３１６ｂの側面を貫通して開けられた孔に第２の線導体３２８を入れてハンダ付けすることを含め、可能である。図３Ｇに示されるように、第２の線導体３２８は、２つの円形導体３１６ａ、３１６ｂの孔３１８に通される。このように、２つの線導体３７６、３２８と円形導体３１６ａ、３１６ｂが、２つの円形導体３１６ａ、３１６ｂの間の絶縁層３２４と一緒にハンダ付けされると、２ターンのコイルが形成され、それによって、電流が第1の円形導体３２６に入り、第1の円形導体の周りを時計回りに伝わり、ハンダ接合部を通って第２の円形導体まで伝わると、第２の円形導体の周りを時計回りに伝わって第２の線導体から出ることができ、或いは電流が反対の経路を伝わることができる。このように、第１及び第２の線導体の磁化回路との接続性と、磁化回路（３００又は３１５）から受け取られる電流の向きとに応じて��Ｓ極磁界源又はＮ極磁界源が生成される。
【００３４】
[0049]一般に、磁界構造体は、磁化可能材料が所望の符号に応じて磁化されるので、インダクタコイルに対して磁性材料の位置を変えることによって製作することができる。１つの手法では、磁化可能材料が固定位置に保持され、インダクタコイルの位置が変えられる。別の手法では、インダクタコイルが固定位置に保持され、磁化可能材料の位置が、例えばＸＹＺテーブルを使用して変えられる。
【００３５】
[0050]当業者には、四角形、楕円形、六角形など、円形以外の形状もまた円形導体の代わりに使用できることが理解されよう。このようなものとして、円形導体は一般に、切れ目を有する導電板と呼ぶことができる。当業者にはまた、円形導体及び線導体に、例えば銅、銀、金、黄銅、アルミニウムなど、様々な導電材料を使用できることが理解されよう。さらに、第１及び第２の導体と同じようにして追加の円形導体をスタックの上部に追加することによって、２つよりも多い円形導体を積み重ねることができる。このように、スタックに円形導体を追加することによって、３ターン、４ターン、又はもっと多いターンを製作することができる。
【００３６】
[0051]図３Ｈは、本発明による丸形ワイヤインダクタコイル３３０、３３２をベースとする２つの例示的な磁化インダクタ３１４を示す。第1の丸形ワイヤインダクタコイル３３０は、インダクタコア３３４の周りに２ターンの線を備える。インダクタコア３３４は、高透磁率を有する材料とすることができ、また、インダクタコア３３４なしで丸形ワイヤインダクタコイルを使用できるという点で任意選択でもある。第２の丸形ワイヤインダクタコイル３３２は、２ターンの線を備えることができ、この場合、線は２つの線輪の中間に巻き上げられる。両方のインダクタコイルで、追加の巻数を使用することができる。
【００３７】
[0052]図３Ｉは、本発明による平形金属インダクタコイル３３６をベースとする例示的な磁化インダクタ３１４を示す。平形金属インダクタは、１つ又は複数の円形導体３１６ａ、３１６ｂの代わりに使用することができる。平形金属インダクタコイル３３６は、ずっと広い平形コイル、及びずっと小さい中心貫通孔を有することを除いて、形がスリンキートイに似ている。ターン数は望み通りに変えることができる。
【００３８】
[0053]ネオジウム（ＮＩＢ）磁石材料中に飽和磁化を作り出すために必要な磁界（Ｂ磁界）は大きく、したがって、磁化コイルは、必要なＨ磁界を生成するために非常に大きい電流を伝導する必要がある。相関磁気学技術をサポートするために必要な第２の要件は、この磁界が非常に小さい点に集束されること、並びにその磁界が可逆であるだけでなく可変でもあることである。幸いなことに、磁性材料の応答時間はマイクロ秒以下の範囲にあり、したがって、この強い磁界の持続時間は短くすることができる。
【００３９】
[0054]パルス磁界発生システムは、現行のパルス発生器をベースとする上記の磁化回路３００、３１５（図３Ａ〜３Ｇ参照）と一致して作られた。低インダクタンス高圧コンデンサが電気エネルギー源として使用され、蓄積電荷を磁化コイルの中へ切り替えるためにＳＣＲが使用された。この電流回路の抵抗は固定され、したがって電流は、コンデンサを充電する電圧に対して直線的に変化する。巻線と他の導体との総ループ抵抗は０．００１オームの範囲にあり、コンデンサは２５００ボルトにも充電することができる。したがって、ＳＣＲが切り替わり、コンデンサの抵抗及びインダクタンスがゼロであれば、スイッチが閉じたときの瞬間電流は２５０万アンペアになるはずである。しかし、実状としては、直列分流器によって測定された瞬間電流は１００，０００アンペア付近である。
【００４０】
[0055]使用されたＳＣＲは、産業用「ホッケー用パック」の形式であり、ＩＲ  Ｓ７７Ｒシリーズデバイスで十分であることが分かった。磁化コイルから見た電流パルスの極性反転を可能にするために、ブリッジ構成が使用された（図３Ｂ参照）。高圧は、Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｒｐ製パルストランスＰＥ−６５８３５によって、トリガ源とは分離された。この回路中のインダクタンスは、パルスの終止時の電圧反転でＳＣＲを十分にオフにするのに十分であることが分かった。コンデンサを充電するのに必要な高圧を生成するためにＤＣ−ＤＣコンバータが使用され、所望の充電レベルは、特定の箇所で必要とされるレベルにコンピュータによって設定され、極性は、どちらのトリガトランス対にトリガパルスを供給するかの選択によって制御された。
【００４１】
[0056]必要とされる複雑な磁石パターンを可能な限り短い時間に作り出すために、可能な限り高い繰り返し速度を実現することが望ましい。したがって、エネルギー蓄積要件を可能な限り低く保つために、電流パルスもまた短く保たれる。これにより、ごくわずかの巻数の非常に低いインダクタンスを使用することが必要になる。磁界を非常に小さい領域に集中させておきたい要望によってもまた、物理的に小さいコイルを使用することが必要とされる。磁化コイルを製作するために２つの小さな円形導体が使用された。各円形導体は両方とも銅で作製され、３／８インチの直径、０．０６２５インチの厚さ、直径１／８インチの孔、及び幅０．０１６インチのスロット開口を有した。線導体は＃８銅線であった。各絶縁層は、厚さ１／１０００インチのカプトンの層であった。
【００４２】
[0057]約８００ボルトの電圧を用いてコンデンサを充電した場合、単極及び両極のパルス磁界発生システムはそれぞれ、持続時間が２０μＳの磁気パルスを生成し、この磁気パルスは、ＮＩＢ磁化可能材料上に半径が約０．１インチで磁界強度が約４０００ガウスの磁界源を生成する。
【００４３】
[0058]本明細書では、機械的に制約された動きを有する物体と共に相関磁界放出構造体を使用するいくつかの例を説明してきた。当業者には、多くの他のよく知られた機構を使用して、１つ又は複数の磁界放出構造体を伴った物体の許容できる動きを制約又は規定できること、並びに、許容できる動きについての知識を用いて、空間力作用であろうと及び／又は起電力作用であろうと、力作用を規定するために使用される符号を設計又は適用できることが理解されよう。このような機構は、フィードバックを制御システムに与える様々なタイプのセンサを含みうるすべてのタイプの制御システムを使用して、制御することができる。さらに、当業者には、高周波通信手段など多くのよく知られた通信方法を使用して、このような制御システムを活性化、管理、及び／又は不活性化し、それによって、磁界放出構造体を伴う物体の挙動を制御できることが理解されよう。電磁石及び電気永久磁石の場合では、このような制御システムを使用して、対応する磁界放出構造体の相互作用を制御するための符号化を変えることができる。
【００４４】
[0059]図４Ａは、本発明による例示的な符号化磁気構造体製造装置４００を示す。図４Ａを参照すると、符号化磁気構造体製造装置４００は、第１のインターフェース４０６を経由したメモリ４０４からの符号を選択する制御システム４０２を含む。制御システム４０２は、第２のインターフェース４０８を介して、符号に応じて磁化するための磁化可能材料４１２を供給する磁化可能材料供給器−取出し器４１０まで、供給材料制御信号を送出する。図４Ａに示されているように、磁化可能材料は、磁化可能材料４１２を移動できる磁化可能材料ハンドラ４１４に供給される。磁化可能材料内の磁化されるべき磁気源ごとに、制御システムは、規定された極性及び磁界振幅（又は強度）の制御信号を磁化器４１５まで第３のインターフェースを介して送出する。磁化器４１５は、そのコンデンサ（複数可）を規定された極性及び磁界振幅制御信号に従って充電する。規定されたＸ、Ｙ、Ｚ座標制御信号は、磁化可能材料ハンドラまで第４のインターフェース４１８を介して送出される。磁化可能材料ハンドラは磁化可能材料を、材料上の適切な場所が磁化されるように、磁化器（具体的には磁化インダクタ３１４、図示せず）に対して移動する。磁化可能材料４１２が磁化器に対して適切な位置に移動された後、制御システム４０２は、トリガ信号を磁化器４１５まで第５のインターフェースを介して送出する。第３のインターフェース４１６と第５のインターフェース４２０は、別法では一緒にできることに留意されたい。トリガ信号によってトリガされると、磁化器４１５により大電流が磁化インダクタ３１４の中へ伝導され、磁化インダクタ３１４は、磁化可能材料４１２上の場所を磁化する磁界４２２を生成する。すべての磁界源が符号に従って磁化された後、制御システム４０２は、信号を磁化可能材料供給器−取出し器に送出して磁化可能材料を製造装置４００から取り出し、それによって、別の磁化可能材料を用いてこの製造工程を繰り返すことができる。当業者には、磁化器４１５に単極磁化回路３００が使用された場合には、磁化器４１５は、極性が磁化の間に手作業で再構成されない限り、極性がどのように構成されているかによって決まる単一の極性（すなわち、Ｎが上又はＳが上）でしか磁界源を磁化できないことが理解されよう。磁化器４１５に両極磁化回路３１５が使用された場合には、磁化器は、どちらの極性を有する磁界源も（すなわち、Ｎが上及びＳが上）生成することができる。当業者にはまた、単極磁化回路３００を有する別々の２つの磁化器４１５を使用することができ、この場合には、一方の磁化器が、Ｎが上の極性の磁界源を生成するように構成され、他方の磁化器が、Ｓが上の極性の磁界源を生成するように構成されることも理解されよう。
【００４５】
[0060]図４Ｂは、例示的な代替の符号化磁気構造体製造装置４００を示す。この装置は、磁化可能材料ハンドラ４１４が磁化器ハンドラ４２４に置き換えられていることを除いて、図４Ａの符号化磁気構造体製造装置４００と同じである。このように、２つの装置４００の違いは、図４Ａに示された装置では、磁化器が固定位置にとどまっている間に磁化可能材料が移動されるのに対して、図４Ｂに示された装置では、磁化可能材料が固定位置にとどまっている間に磁化器が移動されることである。当業者には、磁化可能材料も磁化器も、例えば磁化器がＺ次元でのみ移動できるのに対して、磁化可能材料がＸ、Ｙ次元で移動できるように、又はその逆に移動できるように構成できることが理解されよう。一般に、様々なよく知られた方法を用いて、磁化可能材料を装置から供給し、及び／又は取り出し、且つこの材料を、所与の磁界源の磁化の位置を制御するように磁化器に対して移動することができる。
【００４６】
[0061]図５は、例示的な符号化磁気構造体製造方法５００を示す。図５を参照すると、符号化磁気構造体製造方法５００は、所望の力作用に対応する符号を選択する第１のステップ５０２を含み、ここで所望の力作用は、空間力作用又は起電力作用とすることができる。第２のステップ５０４では、磁化可能材料を磁化装置に供給する。第３のステップ５０６では、選択された符号に従って磁化可能材料上の所望の場所を磁化できるように、磁化装置の磁化器及び／又は磁化されるべき磁化可能材料を移動する。第４のステップ５０８では、磁界源が符号によって規定された所望の極性及び磁界振幅（又は強度）を有するように、磁化可能材料上の所望の磁界源場所を磁化する。第５のステップ５１０では、追加の磁界源がまだ磁化されるべきかどうかを判定する。磁化されるべき追加の磁界源がある場合には、第３のステップ５０６に戻る。さもなくば、磁化可能材料（符号に従って今は磁化されている）を磁化装置から取り出す第６のステップを実行する。
【００４７】
[0062]図６Ａは、磁化粒子から磁界放出構造体を製造する例示的なシステムを示す。図６Ａを参照すると、システム６００は、磁化粒子供給源６０２及び結合材料源６０４を備える。第１の流れ制御デバイス６０６、及び第２の流れ制御デバイス６０８は、磁化粒子及び結合材料が混合機構６１０の中に導入される速度を制御する。制御システム６１２は、システム６００のそれぞれの構成要素を通信バックボーン６１３を介して制御し、通信バックボーン６１３は、有線バックボーン、ワイヤレスバックボーン、又はこれらの組合せとすることができる。ラミナント又は型の供給源６１４は、ラミナント又は型を材料ハンドラ６１６に供給する。混合物堆積機構６１８は、磁化粒子と結合材料の混合物を材料ハンドラ上のラミナントの上に（又は型の中に）堆積する。混合物堆積機構及び材料ハンドラ（及び任意選択で型）は、磁化粒子と結合材料の堆積混合物の形状及びサイズを制御するように構成される。磁化粒子と結合材料の堆積混合物に近接して配置されている磁気符号化機構が、磁気符号化機構の符号化磁気源に対応する磁化粒子の極性に磁化粒子を配向させる。その後、結合材料が硬化し、それによって磁化粒子の配向が維持され、その結果、磁界構造体が作られ、次にこれが磁界構造体取出し器によって製造システム６００から取り出されるようになる。当業者には、多くの異なるタイプの磁化粒子を使用できることが理解されよう。例えば、磁化球体、又は磁石削りくずを磁化粒子として使用することができる。当業者には、熱硬化性球形ペレット又は粉末、ハンダ、接着剤、溶剤など多くの異なるタイプの結合材料を使用することができ、多くの異なる形状の型もまた使用できることが理解されよう。一般に、当業者には、結合材料は磁化粒子が磁気符号化機構によって符号化される前、後、及び／又は符号化されるのと同時に液化することができ、この場合、結合材料は、磁化粒子を磁気符号化機構から分離する前に、磁化粒子の符号化配向を維持するために必要に応じて、少なくとも部分的に硬化しなければならないことが理解されよう。さらに、様々なタイプの磁気符号化機構を使用することができる。１つの手法では、符号の複数の符号モジュロを備える磁界構造体を有するシリンダを使用することができ、それによってシリンダは、磁化粒子がラミナントの上又は型の中を通過するときに磁化粒子を符号化するように、材料ハンドラに隣接して回転する。別の手法では、磁界構造体は、粒子と結合材料の混合物のすぐ近くに移動することができ、混合物はある時間、固定された位置にある一方、材料ハンドラは、その時間にラミナント又は型が動かないようにする。さらに別の手法では、磁界構造体は、粒子と結合材料の混合物のすぐ近くに移動することができ、この場合、磁界構造体は、結合剤が磁化粒子の配向を維持するのに十分なだけ硬化するように混合物が材料ハンドラ上をある時間移動するときに、混合物と共に移動する。さらに別の手法では、材料ハンドラに隣接する電磁石のアレイを制御して磁性粒子を符号化することができる。このようなアレイは、材料ハンドラの経路に沿った１つの点にあることもあり、材料ハンドラ経路にある距離にわたって広がることもあり、それによって、磁気符号化機構の符号は、混合物が材料ハンドラ経路に沿って移動するときに、混合物と共に電子的に移動することができる。
【００４８】
[0063]各磁気符号化機構により、複数の磁界源が、所望の力作用に対応する所望の符号に応じた位置及び極性を有する。磁化粒子は、それぞれの磁界源の周りに群を形成し、これらの磁界源の極性に基づいて配向する。例えば、複数の（例えば、数ダース、数百などの）磁化球形粒子は、「Ｓが上」の極性を有する１つの磁界源の周りに集まることができ、粒子のＮ極が磁界源のＳ極に引き寄せられ磁界源のＳ極と位置合わせするように回転する。このように、一度配向（符号化）され、硬化した結合剤によって粒子の配向を維持している小さな磁化粒子の群は、その後、粒子を符号化するために使用された磁気符号化機構のそれぞれの磁界源の作用を補足する単一の磁界源として、一緒に作用することになる。複数の磁界源を考えると、対応する複数の磁化粒子の群が生成され、この場合、各群は磁気符号化機構の磁界源と相補関係にある。
【００４９】
[0064]特定の結合材料では、任意選択の熱源６２４をシステム６００と共に使用して、少なくとも部分的に結合材料を液化することができる。図示のように、このような熱源６２４からの熱は、結合材料が結合材料供給源６０４を出るとき、結合材料が磁化粒子と混合されている間、及び／又は磁化粒子と結合材料の混合物がラミナントの上に堆積された後であるが混合物が磁気符号化機構に露出される前に、加えることができる。或いは（又は加えて）、磁化粒子が結合材料中で配向した後に熱を加えることもできる。熱はまた、例えば溶剤の蒸発を生じさせるように、既に液化した結合材料に加えることもでき、それによって結合材料が固体化することになる。
【００５０】
[0065]図６Ｂは、磁化粒子から磁界放出構造体を製造する例示的な代替システム６２６を示す。図６Ｂに示されるように、代替システム６２６は、図６Ａのシステム６００と類似しているが、磁化粒子と結合材料を混合し、その混合物をラミナント又は型の上に堆積するのではなく、粒子堆積機構６２８が磁化粒子だけをラミナント又は型の上に堆積し、別の結合剤塗布機構が結合剤材料をラミナント又は型の上に塗布し、その結果、後で結合剤材料が硬化して磁化粒子の符号配向を維持できるようになる。図示のように、結合剤材料は、磁性粒子の堆積の前、磁性材料の堆積の後であるが磁気符号化機構による符号化の前、及び／又は磁気符号化機構による符号化の後に、ラミナント又は型に塗布することができる。或いは、結合剤材料は、結合剤塗布器機構６３０によって、磁性粒子がラミナント又は型の上に堆積される前に始まり、磁性粒子が符号化された後に終わる期間中の任意の時間にわたって塗布することもできる。
【００５１】
[0066]前のシステム６００と同様に、特定の結合材料では、任意選択の熱源６２４を代替システム６２６と共に使用して、少なくとも部分的に結合材料を液化することができる。図示のように、このような熱源６２４からの熱は、結合材料が結合材料供給源６０４を出るとき、結合材料が結合剤塗布器機構６３０に加えられている間、及び／又は結合材料がラミナント及び／又は堆積磁化粒子に塗布される間、加えることができる。前のシステムと同様に、熱はまた、例えば溶剤の蒸発を生じさせるように、既に液化した結合材料に加えることもでき、それによって結合材料が固体化することになる。
【００５２】
[0067]図７Ａは、磁化粒子から磁界放出構造体を製造する例示的な方法７００を示す。図７Ａを参照すると、方法７００は３つのステップを含む。第１のステップ７０２では、磁化粒子と結合剤材料を混合する。第２のステップ７０４では、磁化粒子と結合剤材料の混合物をラミナント又は型の上に堆積する。第３のステップ７０６では、磁気符号化機構を粒子と結合剤の混合物に位置合わせさせて、磁界構造体を生成する粒子の極性に粒子を配向させる。
【００５３】
[0068]図７Ｂは、磁化粒子から磁界放出構造体を製造する別の例示的な方法７１０を示す。図７Ｂを参照すると、方法７１０は４つのステップを含む。第１のステップ７１２では、磁化粒子をラミナント又は型の上に堆積し、第２のステップ７１４では、結合剤材料をラミナント又は型の上に塗布する。図６Ｂに関して説明したように、結合剤材料をラミナント又は型の上に塗布するステップは、磁化粒子をラミナント又は型の上に堆積するステップの前、それと同時、又はその後に行えることに留意されたい。第３のステップ７１６では、磁気符号化機構をラミナント又は型の上の粒子と位置合わせさせて、磁界構造体を生成する粒子の極性に粒子を配向させる。
【００５４】
[0069]本発明による相関磁界放出構造体の例示的な応用例には、以下が含まれる。
位置による機能制御
ジャイロスコープ、リニアモータ、ファンモータ
精密測定、精密時間調整
コンピュータ数値制御機械
リニアアクチュエータ、リニアステージ、回転ステージ、ゴニオメータ、ミラーマウント
シリンダ、タービン、エンジン（熱がないことで軽量材料が許容される）
食品保存用封止材
足場
構造梁、トラス、筋かい
橋建造材料（トラス）
壁構造体（鋲、パネルなど）、床、天井、屋根
屋根用の磁性こけら板
家具（組立て及び位置決め）
絵画用額縁、壁掛け金具
チャイルドシート
シートベルト、ハーネス、装具
車いす、病院ベッド
おもちゃ  −  自分で組み立てるおもちゃ、パズル、組立てセット（例えば、レゴ、磁性ログ）
手工具  −  切断、鋲打ち、穴あけ、鋸引きなど
精密機械工具  −  ボール盤、旋盤、粉砕器、機械プレス
ロボット動作制御
組立てライン  −  物体運動制御、自動化部品組立て
包装機械
腕木  −  工具、ほうき、はしご用など
圧力制御システム、精密液圧利用装置
牽引装置（例えば、建物に登る窓清掃機）
気体／液体流量制御システム、配管、換気制御システム
扉／窓封止材、ボート／船／潜水艦／宇宙船のハッチ封止材
ハリケーン／嵐シャッタ、簡易組立て家庭用竜巻シェルタ／雪窓カバー／空屋の窓及び扉用カバー（例えば、丸太小屋）
門掛け金  −  戸外門（犬保護）、子供用安全門掛け金（子供保護）
衣服ボタン、靴／ブーツの留め金
引出し／キャビネット扉の留め具
子供用安全装置  −  器具用ロック機構、便器など
金庫、安全な処方薬保管庫
簡易式捕捉／解放商用漁網、カニかご
エネルギー変換  −  風、落下水、波の運動
エネルギースカベンジング  −  車輪などから
マイクロフォン、スピーカ
宇宙での応用例（例えば、封止材、宇宙飛行士がつかむ／立つための把持場所）
磁界制御によるアナログ−デジタル（逆も同様）変換
シリコンチップ中の回路特性に影響を及ぼす相関符号の使用
ナノ機械の属性（力、トルク、回転、及び並進運動）を生じさせるための相関符号の使用
人工の膝、肩、腰、くるぶし、手首など用の玉継ぎ手
ロボットの腕の玉継ぎ手
相関磁界軌道に沿って移動するロボット
相関手袋、靴
相関ロボット「ハンド」（物体を移動、配置、持ち上げ、誘導などするために使用されるすべての種類の機構で発明を使うことができる）
通信／記号論
雪上スキー／スケートボード／サイクリング靴／スキーボード／水上スキー／ブーツ
鍵、ロック機構
貨物専用コンテナ（これらがどのように作製され、どのように移動されるか）
クレジットカード、デビットカード、及びＡＴＭカード
磁気データ記憶装置、フロッピーディスク、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ
スキャナ、プリンタ、プロッタ
テレビ及びコンピュータモニタ
モータ、発電機、トランス
チャック、締付具、クランプ
安全識別タグ
扉ヒンジ
宝石、時計
車両ブレーキシステム
リニアモータカー列車及び他の車両
磁気共鳴画像法及び核磁気共鳴分光法
ベアリング（車輪）、軸
粒子加速器
測定装置と対象物の間のマウント（ｘｙｚコントローラ及び磁気プローブ）／三脚台及び付属デバイス（例えば、測量計器、カメラ、望遠鏡、取外し可能センサ、テレビカメラ、アンテナなど）
例えば映画セット、演劇、コンサートなどのための照明、音声システム、プロップ、壁、物体など用のマウント。物体が一度位置合わせされ、分離され、物体が以前に位置合わせしたところで再取付けされるもの
標準化された視角、照明などを有する、犯罪現場検証で使用される機器  −  証拠とするための再現性、認証を可能にするもの
スプレーガンノズルなどの取外し可能ノズル、ケーキ糖衣ノズル、溶接ヘッド、プラズマカッタ、アセチレンカッタ、レーザカッタなど、素早い取外し／所望の位置合わせを備えた再装着が時間節約を可能にするもの
下部に相関磁石を有する装飾用小立像を含むランプ笠取付け具であり、相関磁石がランプ笠並びに装飾品を所定の場所に保持するもの
２本の鎖／ロープ
パラシュート装着具
兵士、便利屋、保守、電話修理工、スキューバダイバーなど用の編みベルト、
芝刈り機刃、縁刈り機、ボートのスクリュー、ファン、航空機のプロペラ、テーブルソー刃、円形鋸刃などを含む、高速で動く極めて鋭利な物体用の取付け具
身体部位移植システム、血液移送など用の封止材
照明球、広口瓶、木、プラスチック、セラミック、ガラス又は金属の容器
ワインボトル、炭酸飲料などのボトル封止材であり、真空にすること、又は液体に圧力をかけることを含めてボトルを再封止できるようにするもの
調理器具の封止材
楽器
ビール缶、ＧＰＳ装置、電話など用の、車内の物体用の取付け箇所
拘束具、手錠、足枷
動物用の綱、首輪
エレベータ、エスカレータ
鉄道、船、航空機に使用される大型貯蔵容器
床マット留め金
荷物ラック／自転車ラック／カヌーラック／貨物ラック
自転車、車いす用のトレーラ連結貨物ラック
トレーラ連結装置
簡単に配置できる傾斜台付きトレーラ／貨物トレーラ、自動車輸送車などのロック可能傾斜台
トレーラ上の芝刈り機、他の機器を保持する装置
輸送用の貨物搬送を速めるための１８輪トレーラトラック応用例
電池室カバーの取付け装置
イヤホンをｉＰｏｄ又はｉＰｈｏｎｅに取り付けるためのコネクタ
【００５５】
[0070]本発明の特定の実施形態を説明してきたが、特に上記の教示に照らして、当業者によって修正を加えることが可能であるので、本発明はこれらの実施形態に限定されないことを理解されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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