(57)【要約】【課題】より大きな磁界強度を得ることができる、磁界発生装置を提供する。【解決手段】磁界発生装置１０は空隙を形成して対向配置される磁極ユニット１２ａ，１２ｂを含む。磁極ユニット１２ａは、ポールピース１６ａと、ポールピース１６ａの周囲に設けられる永久磁石ユニット１８ａと、さらにその周囲に設けられる永久磁石ユニット２０ａとを含む。永久磁石ユニット１８ａはその中心部から放射状に分割された複数の永久磁石からなり、永久磁石ユニット１８ａ，２０ａはポールピース１６ａ方向に磁化されている。磁極ユニット１２ｂは、ポールピース１６ｂと、ポールピース１６ｂの周囲に設けられる永久磁石ユニット１８ｂと、さらにその周囲に設けられる永久磁石ユニット２０ｂとを含む。永久磁石ユニット１８ｂはその中心部から放射状に分割された複数の永久磁石からなり、永久磁石ユニット１８ｂ，２０ｂはポールピース１６ｂからみて放射状に磁化されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポールピースと、前記第１ポールピースの周囲に設けられる第１永久磁石ユニットと、前記第１永久磁石ユニットの周囲に設けられる第２永久磁石ユニットとを含み、前記第１永久磁石ユニットはその中心部から放射状に分割された複数の永久磁石からなりかつ前記第１ポールピース方向に磁化され、前記第２永久磁石ユニットは前記第１ポールピース方向に磁化されている第１磁極ユニット、および
第２ポールピースと、前記第２ポールピースの周囲に設けられる第３永久磁石ユニットと、前記第３永久磁石ユニットの周囲に設けられる第４永久磁石ユニットとを含み、前記第３永久磁石ユニットはその中心部から放射状に分割された複数の永久磁石からなりかつ前記第２ポールピースからみて放射状に磁化され、前記第４永久磁石ユニットは前記第２ポールピースからみて放射状に磁化されている第２磁極ユニットを備え、
前記第１磁極ユニットと前記第２磁極ユニットとは、前記第１ポールピースと前記第２ポールピースとの間に空隙を形成できるように対向配置される、磁界発生装置。
【請求項２】
前記第１永久磁石ユニットの保磁力が前記第２永久磁石ユニットの保磁力以上であり、
前記第３永久磁石ユニットの保磁力が前記第４永久磁石ユニットの保磁力以上である、請求項１に記載の磁界発生装置。
【請求項３】
前記第１永久磁石ユニットおよび前記第３永久磁石ユニットの外形は角柱状に形成され、
前記第２永久磁石ユニットおよび前記第４永久磁石ユニットの外形は筐体状に形成される、請求項１または２に記載の磁界発生装置。
【請求項４】
前記第１ポールピースおよび前記第２ポールピースのそれぞれの空隙側端部がテーパー状に形成される、請求項１から３のいずれかに記載の磁界発生装置。
【請求項５】
前記第１永久磁石ユニットの空隙側端部の内周面は前記第１ポールピースの空隙側端部に沿うように逆テーパー状に形成され、
前記第３永久磁石ユニットの空隙側端部の内周面は前記第２ポールピースの空隙側端部に沿うように逆テーパー状に形成される、請求項４に記載の磁界発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は磁界発生装置に関し、より特定的には、材料物性研究、磁気分離、磁気冷凍等の装置に用いられ２Ｔ以上の高い磁界を発生する、磁界発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術において、磁界発生空間に高磁界を発生させる永久磁石型のの磁界発生装置として、特許文献１や特許文献２に示すような磁界発生装置が提案されている。
特許文献１に開示されている磁界発生装置は、第１磁気回路および第２磁気回路を備え、第１磁気回路は環状に配置される第１永久磁石を含み、第２磁気回路は、第１磁気回路の内部に設けられ磁界発生空間を形成するために対向配置されかつそれぞれ１．６Ｔ以上の飽和磁化を有する一対のポールピースと、一対のポールピースを磁気的に結合する第２永久磁石とを含む。
【０００３】
特許文献２に開示されている磁界発生装置は、第１磁極ユニットと第２磁極ユニットとを備え、第１磁極ユニットは、第１ポールピースと第１ポールピースの周囲に設けられかつ内向きに磁化されている第１永久磁石ユニットとを含み、第２磁極ユニットは、第２ポールピースと第２ポールピースの周囲に設けられかつ外向きに磁化されている第２永久磁石ユニットとを含み、第２磁極ユニットは、第１ポールピースと第２ポールピースとの間に空隙を形成できるように配置される。そして、少なくとも空隙を除いて第１磁極ユニットおよび第２磁極ユニットのそれぞれの対向面間に磁石が介挿される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２８９４２５
【特許文献２】
特開２００３−３７００７
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載の磁界発生装置では、磁界発生空間に隣接する磁石の磁化方向と磁界発生空間の磁界方向とが９０度以下であり当該磁石は外部から減磁界を受けるので、当該磁石は減磁され、結果的に、磁界発生空間における磁界強度が抑制されてしまう。特に、２．０ＭＡ／ｍ以上の高磁界においてこの問題が顕著となる。
【０００６】
また、特許文献２に記載の磁界発生装置では、ポールピースに隣接する磁石の磁化方向とポールピースの磁界方向とが９０度であり、当該磁石の減磁を小さくでき、空隙（磁界発生空間）に大きな磁界強度が得られるが、空隙の磁界強度をさらに大きくしたいという要望がある。
それゆえに、この発明の主たる目的は、より大きな磁界強度を得ることができる、磁界発生装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の磁界発生装置は、第１ポールピースと、第１ポールピースの周囲に設けられる第１永久磁石ユニットと、第１永久磁石ユニットの周囲に設けられる第２永久磁石ユニットとを含み、第１永久磁石ユニットはその中心部から放射状に分割された複数の永久磁石からなりかつ第１ポールピース方向に磁化され、第２永久磁石ユニットは第１ポールピース方向に磁化されている第１磁極ユニット、および第２ポールピースと、第２ポールピースの周囲に設けられる第３永久磁石ユニットと、第３永久磁石ユニットの周囲に設けられる第４永久磁石ユニットとを含み、第３永久磁石ユニットはその中心部から放射状に分割された複数の永久磁石からなりかつ第２ポールピースからみて放射状に磁化され、第４永久磁石ユニットは第２ポールピースからみて放射状に磁化されている第２磁極ユニットを備え、第１磁極ユニットと第２磁極ユニットとは、第１ポールピースと第２ポールピースとの間に空隙を形成できるように対向配置されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の磁界発生装置は、請求項１に記載の磁界発生装置において、第１永久磁石ユニットの保磁力が第２永久磁石ユニットの保磁力以上であり、第３永久磁石ユニットの保磁力が第４永久磁石ユニットの保磁力以上であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の磁界発生装置は、請求項１または２に記載の磁界発生装置において、第１永久磁石ユニットおよび第３永久磁石ユニットの外形は角柱状に形成され、第２永久磁石ユニットおよび第４永久磁石ユニットの外形は筐体状に形成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の磁界発生装置は、請求項１から３のいずれかに記載の磁界発生装置において、第１ポールピースおよび第２ポールピースのそれぞれの空隙側端部がテーパー状に形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の磁界発生装置は、請求項４に記載の磁界発生装置において、第１永久磁石ユニットの空隙側端部の内周面は第１ポールピースの空隙側端部に沿うように逆テーパー状に形成され、第３永久磁石ユニットの空隙側端部の内周面は第２ポールピースの空隙側端部に沿うように逆テーパー状に形成されることを特徴とする。
【００１２】
なお、この明細書において「テーパー状」とは、円錐状に直径が次第に減少している状態や角錐状に太さが次第に減少している状態をいう。
【００１３】
請求項１に記載の磁界発生装置では、第１ポールピースの周囲に設けられる第１永久磁石ユニットが、その中心部から放射状に分割された複数の永久磁石からなりかつ第１ポールピース方向に磁化され、第２ポールピースの周囲に設けられる第３永久磁石ユニットが、その中心部から放射状に分割された複数の永久磁石からなりかつ第２ポールピースからみて放射状に磁化されている。このように、第１永久磁石ユニットは逆ラジアル方向に配向され、第３永久磁石ユニットはラジアル方向に配向されている。
【００１４】
したがって、第１ポールピースに隣接する磁石の磁化方向と第１ポールピースの磁界方向とが９０度になり、当該磁石（第１永久磁石ユニット）の磁化方向を従来技術よりもさらに効率的に第１ポールピース方向に向けることができる。また、第２ポールピースに隣接する磁石の磁化方向と第２ポールピースの磁界方向とが９０度になり、当該磁石（第３永久磁石ユニット）の磁化方向を従来技術よりもさらに効率的に第２ポールピースから放射する方向に向けることができる。その結果、第１ポールピースおよび第２ポールピースのそれぞれに隣接する磁石の減磁をさらに小さくすることができるので、第１ポールピースおよび第２ポールピース中の磁束密度をさらに高めることができ、第１ポールピースおよび第２ポールピース間の空隙に高磁界を発生させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の磁界発生装置では、第１永久磁石ユニットの保磁力が第２永久磁石ユニットの保磁力以上であり、第３永久磁石ユニットの保磁力が第４永久磁石ユニットの保磁力以上であるので、第２永久磁石ユニットの磁束密度が第１永久磁石ユニットの磁束密度以上となり、第４永久磁石ユニットの磁束密度が第３永久磁石ユニットの磁束密度以上となる。このように、第２永久磁石ユニットおよび第４永久磁石ユニットの磁束密度を大きくすることによって、磁界発生装置内に飽和磁化の高い磁路を形成することができるので、永久磁石ユニットひいては磁界発生装置のサイズを大きくすることなく空隙に所望の磁界強度が得られる。
【００１６】
請求項３に記載の磁界発生装置では、第１永久磁石ユニットおよび第３永久磁石ユニットの外形を角柱状に形成し、第２永久磁石ユニットおよび第４永久磁石ユニットの外形を筐体状に形成することによって、第１〜第４永久磁石ユニットを構成する各永久磁石として、外表面が平面からなる永久磁石を用いることができるので、曲面を有する永久磁石と比較して、永久磁石の製造・入手が容易となり、磁界発生装置自体も組み立て易くなり、製造コストを抑制できる。
【００１７】
請求項４に記載の磁界発生装置では、第１ポールピースおよび第２ポールピースのそれぞれの空隙側端部をテーパー状に形成することによって、空隙における第１ポールピースおよび第２ポールピース間に磁束をより集中させることができ、当該空間における磁界強度をより高めることができる。
【００１８】
請求項５に記載の磁界発生装置では、第１ポールピースの空隙側端部をテーパー状に形成する結果として生じる空間を埋めるように、第１永久磁石ユニットの空隙側端部の内周面を第１ポールピースの空隙側端部に沿って逆テーパー状に形成し、第２ポールピースの空隙側端部をテーパー状に形成する結果として生じる空間を埋めるように、第３永久磁石ユニットの空隙側端部の内周面を第２ポールピースの空隙側端部に沿って逆テーパー状に形成することによって、空隙における磁束の漏洩を抑制できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。
図１を参照して、この発明の一実施形態の磁界発生装置１０は、それぞれ直方体状をした磁極ユニット１２ａおよび１２ｂを含む。磁極ユニット１２ａおよび１２ｂは、空隙１４を形成しかつ互いの対向面が平行となるように対向配置される。
【００２０】
図２を参照して、磁極ユニット１２ａは、八角柱状のＮ極側のポールピース１６ａと、ポールピース１６ａの周囲に設けられる永久磁石ユニット１８ａと、永久磁石ユニット１８ａの周囲に設けられる永久磁石ユニット２０ａとを含む。
【００２１】
永久磁石ユニット１８ａの外形は八角柱状に形成され、永久磁石ユニット１８ａは、その中心部から放射状に多分割（この実施形態では８分割）されており、内層側に断面２等辺三角形の三角柱状の８個の永久磁石２２ａが配置され、外層側（永久磁石２２ａの外側）に断面台形の四角柱状（オベリスク形状）の８個の永久磁石２４ａが配置される。８個の永久磁石２２ａは同一寸法かつ同一形状であり、８個の永久磁石２４ａは同一寸法かつ同一形状である。
【００２２】
永久磁石ユニット１８ａは、ポールピース１６ａ方向（中心方向）に磁化され、逆ラジアル方向に配向されている。したがって、各永久磁石２２ａおよび２４ａは、ポールピース１６ａの長手方向と直交する方向でポールピース１６ａに向かうように磁化されている。
【００２３】
永久磁石ユニット２０ａの外形は筐体状に形成され、永久磁石ユニット２０ａは、四隅に配置される直方体状の永久磁石２６ａと、隣り合う永久磁石２６ａ間に配置される永久磁石２８ａとから構成され、永久磁石２６ａおよび２８ａはそれぞれ４個ずつ用いられる。たとえば、永久磁石２８ａは、図１において破線で示すように、直方体状の永久磁石と断面台形の四角柱状の２個の永久磁石とを接合して形成できる。４個の永久磁石２６ａは同一寸法かつ同一形状であり、４個の永久磁石２８ａは同一寸法かつ同一形状である。
【００２４】
永久磁石ユニット２０ａは、ポールピース１６ａ方向（中心方向）に磁化され、逆ラジアル方向に配向されている。したがって、各永久磁石２６ａおよび２８ａは、ポールピース１６ａの長手方向と直交する方向でポールピース１６ａに向かうように磁化されている。
【００２５】
また、磁極ユニット１２ｂは、磁化方向を除いて磁極ユニット１２ａと同様に構成される。
すなわち、磁極ユニット１２ｂは、八角柱状のＳ極側のポールピース１６ｂと、ポールピース１６ｂの周囲に設けられる永久磁石ユニット１８ｂと、永久磁石ユニット１８ｂの周囲に設けられる永久磁石ユニット２０ｂとを含む。
【００２６】
永久磁石ユニット１８ｂの外形は八角柱状に形成され、永久磁石ユニット１８ｂは、その中心部から放射状に多分割（この実施形態では８分割）されており、内層側に断面２等辺三角形の三角柱状の８個の永久磁石２２ｂが配置され、外層側（永久磁石２２ｂの外側）に断面台形の四角柱状（オベリスク形状）の８個の永久磁石２４ｂが配置される。８個の永久磁石２２ｂは同一寸法かつ同一形状であり、８個の永久磁石２４ｂは同一寸法かつ同一形状である。
【００２７】
永久磁石ユニット１８ｂは、ポールピース１６ｂ（中心）からみて放射状に磁化され、ラジアル方向に配向されている。したがって、各永久磁石２２ｂおよび２４ｂは、ポールピース１６ｂの長手方向と直交する方向でポールピース１６ｂから遠ざかるように磁化されている。
【００２８】
永久磁石ユニット２０ｂの外形は筐体形状に形成され、永久磁石ユニット２０ｂは、四隅に配置される直方体状の永久磁石２６ｂと、隣り合う永久磁石２６ｂ間に配置される永久磁石２８ｂとから構成され、永久磁石２６ｂおよび２８ｂはそれぞれ４個ずつ用いられる。たとえば、永久磁石２８ｂは、直方体状の永久磁石と断面台形の四角柱状の２個の永久磁石とを接合して形成できる。４個の永久磁石２６ｂは同一寸法かつ同一形状であり、４個の永久磁石２８ｂは同一寸法かつ同一形状である。
【００２９】
永久磁石ユニット２０ｂは、ポールピース１６ｂ（中心）からみて放射状に磁化され、ラジアル方向に配向されている。したがって、各永久磁石２６ｂおよび２８ｂは、ポールピース１６ｂの長手方向と直交する方向でポールピース１６ｂから遠ざかるように磁化されている。
この実施形態では、各永久磁石２２ａ〜２８ａは、各永久磁石２２ｂ〜２８ｂとは正反対方向に磁化されている。
【００３０】
ポールピース１６ａおよび１６ｂには、低炭素鋼、純鉄または鉄コバルト合金等、高い（たとえば２．３Ｔ以上の）飽和磁化を有し高透磁率の軟磁性体が用いられ、たとえばパーメンジュールが用いられる。さらに飽和磁化を大きくするためには、上述の材料を８５０℃の水素雰囲気中で磁性焼鈍したものが用いられることが望ましい。
【００３１】
また、永久磁石ユニット１８ａの保磁力は永久磁石ユニット２０ａの保磁力以上に、永久磁石ユニット１８ｂの保磁力は永久磁石ユニット２０ｂの保磁力以上に設定され、したがって、永久磁石ユニット２０ａの磁束密度は永久磁石ユニット１８ａの磁束密度以上に、永久磁石ユニット２０ｂの磁束密度は永久磁石ユニット１８ｂの磁束密度以上となる。
【００３２】
さらに、永久磁石ユニット１８ａおよび１８ｂは減磁し難い材料（保磁力の高い材料）と磁束密度が高い材料との組み合わせからなるのが好ましく、たとえば、永久磁石２２ａおよび２２ｂの保磁力は１．５ＭＡ／ｍ以上とされ、永久磁石２４ａおよび２４ｂの磁束密度は１．１Ｔ以上とされるのが好ましい。このように、永久磁石２２ａおよび２２ｂの保磁力を１．５ＭＡ／ｍ以上とすることによって、外部磁界による永久磁石２２ａおよび２２ｂの減磁を抑制できる。
【００３３】
また、最外周部に用いる永久磁石２６ａ，２６ｂ，２８ａおよび２８ｂの磁束密度が１．１Ｔ以上であることが望ましく、これによって装置の大型化を防ぐことができる。
【００３４】
たとえば、永久磁石２２ａ〜２８ａ、２２ｂ〜２８ｂとしては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石が用いられ、永久磁石２２ａおよび２２ｂにはＮＥＯＭＡＸ−３９ＳＨ（住友特殊金属社製）、永久磁石２４ａおよび２４ｂにはＮＥＯＭＡＸ−４７（住友特殊金属社製）、永久磁石２６ａ，２６ｂ，２８ａおよび２８ｂにはＮＥＯＭＡＸ−３５Ｈ（住友特殊金属社製）が、それぞれ用いられる。
【００３５】
空隙１４の中央部がポールピース１６ａおよび１６ｂ間の空隙１４ａとなり、空隙１４ａに高磁界が発生する。
磁極ユニット１２ａおよび磁極ユニット１２ｂの上面、下面、左側面および右側面には、それぞれたとえば鉄などからなるヨーク３０が取り付けられ、これによって、磁極ユニット１２ａと磁極ユニット１２ｂとが接続され磁気的に結合される。
なお、図１、図２、図４および図５に示す矢印は、各永久磁石の磁化方向を示す。
【００３６】
図３を参照して、このような磁界発生装置１０内に発生する磁束は、ヨーク３０、永久磁石ユニット２０ａの永久磁石２６ａおよび２８ａ、永久磁石ユニット１８ａの永久磁石２２ａおよび２４ａを通ってポールピース１６ａに集められ、空隙１４ａを通ってポールピース１６ｂに入る。ポールピース１６ｂに入った磁束は、永久磁石ユニット１８ｂの永久磁石２２ｂおよび２４ｂ、永久磁石ユニット２０ｂの永久磁石２６ｂおよび２８ｂを通って外向きに流れ、ヨーク３０に入る。ヨーク３０に入った磁束は再び永久磁石ユニット２０ａに入る。このようにして、ポールピース１６ａおよび１６ｂ間の空隙１４ａに磁束が集中される。なお、図３において矢印は概略的な磁束の向きを示す。
【００３７】
磁界発生装置１０によれば、永久磁石２２ａ，２４ａの磁化方向とポールピース１６ａの磁界方向とが９０度になり、永久磁石２２ａ，２４ａ（永久磁石ユニット１８ａ）の磁化方向を従来技術よりもさらに効率的にポールピース１６ａ方向に向けることができる。また、永久磁石２２ｂ，２４ｂの磁化方向とポールピース１６ｂの磁界方向とが９０度になり、永久磁石２２ｂ，２４ｂ（永久磁石ユニット１８ｂ）の磁化方向を従来技術よりもさらに効率的にポールピース１６ｂから放射する方向に向けることができる。
【００３８】
その結果、永久磁石２２ａ，２４ａ，２２ｂおよび２４ｂの減磁をさらに小さくすることができるので、ポールピース１６ａ，１６ｂ中の磁束密度をさらに高めることができ、ポールピース１６ａ，１６ｂ間の空隙１４ａに高磁界を発生させることができる。
【００３９】
また、永久磁石ユニット１８ａの保磁力が永久磁石ユニット２０ａの保磁力以上であり、永久磁石ユニット１８ｂの保磁力が永久磁石ユニット２０ｂの保磁力以上であるので、永久磁石ユニット２０ａの磁束密度が永久磁石ユニット１８ａの磁束密度以上となり、永久磁石ユニット２０ｂの磁束密度が永久磁石ユニット１８ｂの磁束密度以上となる。永久磁石ユニット２０ａおよび２０ｂの磁束密度を大きくすることによって、磁界発生装置１０内に飽和磁化の高い磁路を形成することができるので、永久磁石ユニット２０ａ，２０ｂひいては磁界発生装置１０のサイズを大きくすることなく空隙１４ａに所望の磁界強度が得られる。
【００４０】
さらに、永久磁石ユニット１８ａ，１８ｂの外形を角柱状に形成し、永久磁石ユニット２０ａ，２０ｂの外形を筐体状に形成することによって、永久磁石ユニット１８ａ，１８ｂ，２０ａおよび２０ｂを構成する各永久磁石として、外表面が平面からなる永久磁石を用いることができるので、曲面を有する永久磁石と比較して、永久磁石の製造・入手が容易となり、磁界発生装置１０自体も組み立て易くなり、製造コストを抑制できる。
【００４１】
なお、図示していないが、磁界発生装置１０には、図１でいえば前面と背面に非磁性の板を取り付け、かつその板を磁極ユニット１２ａ，１２ｂの四隅に配置した非磁性の柱と連結させることで、磁極ユニット１２ａ，１２ｂ間のギャップを容易に可変できる。
【００４２】
磁界発生装置１０において、たとえば、ヨーク３０を含む外形寸法を４０２×４０２×３９０（ｍｍ）（ヨーク３０を含まない外形寸法を３４０×３４０×３９０（ｍｍ）、各磁極ユニット１２ａ，１２ｂの外形寸法を３４０×３４０×１９４（ｍｍ））とし、ポールピース１６ａおよび１６ｂ間の空隙１４ａの寸法（ギャップ）を２ｍｍとし、永久磁石２２ａおよび２２ｂにはＮＥＯＭＡＸ−３９ＳＨ（住友特殊金属社製）、永久磁石２４ａおよび２４ｂにはＮＥＯＭＡＸ−４７（住友特殊金属社製）、永久磁石２６ａ，２６ｂ，２８ａおよび２８ｂにはＮＥＯＭＡＸ−３５Ｈ（住友特殊金属社製）を、それぞれ用いた。この場合、ポールピース１６ａおよび１６ｂ間の空隙１４ａにおいて、５．１６Ｔという大きな磁界強度が得られた。
【００４３】
また、磁界発生装置１０における他の実験例として、ヨーク３０を含まない外径寸法を２７０×２７０×５４２（ｍｍ）、各磁極ユニット１２ａ，１２ｂの外形寸法を２７０×２７０×２７０（ｍｍ）とし、ポールピース１６ａおよび１６ｂ間の空隙１４ａの寸法（ギャップ）を２ｍｍとし、永久磁石２２ａおよび２２ｂにはＮＥＯＭＡＸ−５０（住友特殊金属社製）、永久磁石２４ａおよび２４ｂにはＮＥＯＭＡＸ−５０（住友特殊金属社製）、永久磁石２６ａ，２６ｂ，２８ａおよび２８ｂにはＮＥＯＭＡＸ−５０（住友特殊金属社製）を、それぞれ用いた。この場合、ポールピース１６ａおよび１６ｂ間の空隙１４ａにおいて、６．８４Ｔという大きな磁界強度が得られた。
【００４４】
他の実施形態として、図４および図５に示すように、ポールピース１６ａおよび１６ｂのそれぞれの空隙側端部３２ａおよび３２ｂがテーパー状（円錐状）に形成され、さらに、ポールピース１６ａの空隙側端部３２ａをテーパー状に形成する結果として生じる空間を埋めるように、永久磁石片２２ａの空隙側端部３４ａがポールピース１６ａの空隙側端部３２ａに沿って形成され、ポールピース１６ｂの空隙側端部３２ｂをテーパー状に形成する結果として生じる空間を埋めるように、永久磁石片２２ｂの空隙側端部３４ｂがポールピース１６ｂの空隙側端部３２ｂに沿って形成されてもよい。その他の構成については磁界発生装置１０と同様である。
【００４５】
このように、ポールピース１６ａおよび１６ｂのそれぞれの空隙側端部３２ａおよび３２ｂをテーパー状に形成することによって、空隙１４ａに磁束をより集中させることができ、空間１４ａにおける磁界強度をより高めることができる。
【００４６】
また、永久磁石片２２ａの空隙側端部３４ａをポールピース１６ａの空隙側端部３２ａに沿って形成し、永久磁石片２２ｂの空隙側端部３４ｂをポールピース１６ｂの空隙側端部３２ｂに沿って形成することによって、すなわち、永久磁石ユニット１８ａの空隙側端部の内周面をポールピース１６ａの空隙側端部３２ａに沿うように逆テーパー状に形成し、永久磁石ユニット１８ｂの空隙側端部の内周面をポールピース１６ｂの空隙側端部３２ｂに沿うように逆テーパー状に形成することによって、空隙１４ａ近傍における磁束の漏洩を抑制できる。
【００４７】
なお、図６（ａ）に示すように、ポールピース１６ａおよび１６ｂのそれぞれの空隙側端部３２ａおよび３２ｂがテーパー状に形成されても、その結果として生じる空間３６を埋めることなく永久磁石片２２ａおよび２２ｂが形成されてもよい。
【００４８】
また、図６（ｂ）に示すように、ポールピース１６ａおよび１６ｂのそれぞれのテーパー状の空隙側端部３２ａおよび３２ｂを空隙１４ａに突出させてもよい。
さらに、ポールピース１６ａおよび１６ｂのそれぞれの空隙側端部３２ａおよび３２ｂは角錐状に形成されてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
この発明によれば、第１ポールピースおよび第２ポールピースのそれぞれに隣接する磁石の減磁をさらに小さくすることができるので、第１ポールピースおよび第２ポールピース中の磁束密度をさらに高めることができ、第１ポールピースおよび第２ポールピース間の空隙に高磁界を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の実施形態の内部構造を示す断面図解図である。
【図３】図１の実施形態の磁束の向きを示す断面図解図である。
【図４】他の実施形態の内部構造を示す断面図解図である。
【図５】図４に示す実施形態を示す断面図解図である。
【図６】（ａ）はポールピースおよび永久磁石の一変形例を示す図解図であり、（ｂ）はポールピースおよび永久磁石の他の変形例を示す図解図である。
【符号の説明】
１０      磁界発生装置
１２ａ，１２ｂ      磁極ユニット
１４，１４ａ      空隙
１６ａ，１６ｂ      ポールピース
１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂ      永久磁石ユニット
２２ａ，２２ｂ，２４ａ，２４ｂ，２６ａ，２６ｂ，２８ａ，２８ｂ      永久磁石
３０      ヨーク
３２ａ，３２ｂ      ポールピースの空隙側端部
３４ａ，３４ｂ      永久磁石の空隙側端部
【図１】
2004342796.tif 000003
【図２】
2004342796.tif 000004
【図３】
2004342796.tif 000005
【図４】
2004342796.tif 000006
【図５】
2004342796.tif 000007
【図６】
2004342796.tif 000008