(57)【要約】【課題】磁気シールドルームの形状を選ばず、磁気シールドルームの壁面等に直接施工することができる、シェイキングコイルを形成し磁気シールド部材を提供することを目的とする。【解決手段】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、シェイキング磁界を生成するシェイキングコイルＬ１１〜Ｌ４４を形成する導線４を備える。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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状のアモルファス磁性体からなる所定の長さの複数の磁性薄帯を、該磁性薄帯それぞれの長手方向が平行になるように、隣接する該磁性薄帯が所定の間隙を設けて配列された第１の磁気シールド層と、
上記第１の磁気シールド層が固定される基材と、
１本の導線で形成され、上記第１の磁気シールド層の１つ以上の磁性薄帯の長手方向に開口して、該１つ以上の磁性薄帯を取り囲むように形成される１つ以上の第１のコイルとを備える磁気シールド部材。
【請求項２】
テープ状のアモルファス磁性体からなる所定の長さの複数の磁性薄帯を、該磁性薄帯それぞれの長手方向が平行になるように、隣接する該磁性薄帯が所定の間隙を設けて配列された第２の磁気シールド層と、
上記導線で形成され、上記第２の磁気シールド層の１つ以上の磁性薄帯の長手方向に開口して、該磁性薄帯を取り囲むように形成される１つ以上の第２のコイルとを更に備え、
上記第２の磁気シールド層は、該第２の磁気シールド層の磁性薄帯の長手方向が該第１の磁気シールド層の磁性薄帯の長手方向とは異なる角度を有するように積層されることを特徴とする請求項１記載の磁気シールド部材。
【請求項３】
上記角度は、９０°であることを特徴とする請求項２記載の磁気シールド部材。
【請求項４】
上記第１のコイルは、上記第１の磁気シールド層の１つ以上の磁性薄帯の長手方向に所定の間隔をあけて複数個配置され、隣接するそれぞれの該第１のコイルによって生ずる磁界の向きが逆方向となるように上記導線によって接続され、
上記第２のコイルは、上記第２の磁気シールド層の１つ以上の磁性薄帯の長手方向に所定の間隔をあけて複数個配置され、隣接するそれぞれの該第２のコイルによって生ずる磁界の向きが逆方向となるように上記導線によって接続されることを特徴とする請求項２又は３記載の磁気シールド部材。
【請求項５】
上記導線は、上記第１の磁気シールド層と上記第２の磁気シールド層とが積層されて、該第１の磁気シールド層に形成される間隙と該第２の磁気シールド層に形成される間隙とによって構成される貫通孔を通して配線されて上記第１のシェイキングコイル及び第２のシェイキングコイルを形成することを特徴とする請求項２〜４いずれか１項記載の磁気シールド部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールド部材に関し、特にシェイキング磁界を施したアモルファス磁性材料を用いた磁気シールド部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気シールド用の軟磁性材料として、パーマロイ、センダスト、ソフトフェライト等がよく知られている。しかしながら、これらの材料を用いて磁気シールドを行おうとする場合には、磁気特性を有効に発揮させるために磁性体の厚さが必要になる。たとえば、パーマロイを磁気シールドルームの壁面に施工して磁気シールドをする場合には、１ｍｍ〜数ｍｍ程度の厚さのパーマロイ板金が必要となる。このような板金を磁気シールドルームの壁面全面にわたって貼り付けると、かなりの重量となり、高重量を支える磁気シールドルームの骨格等の設計施工が困難となる場合がある。
【０００３】
一方、アモルファス磁性材料は、厚さが薄くても高い磁気特性を有しており、磁気シールド材料として注目されている。アモルファス磁性材料としては、Ｆｅ基アモルファスや、Ｃｏ基アモルファス等知られているが、いずれも金属を溶融し、テープ状にしたものを高速回転するロールに巻き取ることによって１００万℃／秒以上の速さで超高速急冷して製造される。したがって、アモルファス磁性材料の厚さは、２０μｍ〜３０μｍ程度と非常に薄く、また最大でも１００ｍｍ程度の幅の細長いテープ状の製品としてしか入手することができない。
【０００４】
アモルファス磁性材料の磁気特性を飛躍的に向上させる技術として、特許文献１には、アモルファス磁性材料にシェイキング磁界を印加する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−８９３９９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３６０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、アモルファス磁性材料にシェイキング磁界を印加して磁気シェイキングをほどこすことによって高い磁気特性を実現することができる。しかしながら、アモルファス磁性材料は、非常に薄いテープ状の形態であるため、アモルファス磁性材料自体に導線を巻回することによっては、シェイキング磁界を生成するシェイキングコイルを形成することができない。そこで、アモルファス磁性材料を貼り付け、固定するための基材が必要であるが、基材に固定したアモルファス磁性材料を取り囲むようにシェイキングコイルを形成することは容易でない。このため、特許文献２に記載されているように、円筒形の磁気シールドチャンバの内壁又は外壁にアモルファス磁性材料を貼り付けて、チャンバを取り囲むようにトロイダル状に導線を巻回することによってシェイキングコイルを形成する方法が主流である。この方法の場合には、当初からシェイキングコイルを形成した磁気シールドルームとして提供することは可能であるが、形状の選択の自由度が少なく、また、既存の磁気シールドルームに後から磁気シールド施工することが困難であるといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明では、磁気シールドルームの形状を選ばず、磁気シールドルームの壁面等に直接施工することができる、シェイキングコイルを形成し磁気シールド部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る磁気シールド部材は、テープ状のアモルファス磁性体からなる所定の長さの複数の磁性薄帯を、磁性薄帯それぞれの長手方向が平行になるように、隣接する磁性薄帯が所定の間隙を設けて配列された第１の磁気シールド層と、第１の磁気シールド層が固定される基材と、１本の導線で形成され、第１の磁気シールド層の１つ以上の磁性薄帯の長手方向に開口して、１つ以上の磁性薄帯を取り囲むように形成される１つ以上の第１のコイルとを備える。
【０００９】
好ましくは、本発明に係る磁気シールド部材は、テープ状のアモルファス磁性体からなる所定の長さの複数の磁性薄帯を、磁性薄帯それぞれの長手方向が平行になるように、隣接する磁性薄帯が所定の間隙を設けて配列された第２の磁気シールド層と、導線によって形成され、第２の磁気シールド層の１つ以上の磁性薄帯の長手方向に開口して、１つ以上の磁性薄帯を取り囲むように形成された１つ以上の第２のコイルとを備える。そして、第２の磁気シールド層は、その長手方向が第１の磁気シールド層の磁性薄帯の長手方向とは異なる角度を有するように積層される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る磁気シールド部材は、磁性薄帯を固定する基材を備えているので、磁性薄帯に機械的加工を施すことなく、基材を介して磁気シールドすべき対象面に固定することができる。また、隣接する磁性薄帯同士には間隙が設けられているので、間隙に導線を通すことができる。この導線によって、磁性薄帯を取り囲むように第１のコイルを形成することができ、この導線に交流電流を流すことで、磁性薄帯の長手方向に平行な成分を有する磁界を生成し印加、すなわち磁気シェイキングすることによって高い磁気シールド効果を発揮することができる。
【００１１】
さらに、第１の磁気シールド層と異なる角度を有する第２の磁気シールド層を更に備え、第２のコイルを形成することによって、１方向の磁界に限らず、２次元平面において高い磁気シールド効果を発揮する磁気シールド部材を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は、本発明の磁気シールド部材の構成を模式的に示す平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）図のＡ−Ａ’部の断面の一部を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の磁気シールド部材の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の磁気シールド部材の変形例を示す図である。
【図４】本発明の磁気シールド部材の動作原理を説明するための図である。（Ａ）は、同一の長さのアモルファス磁性薄帯を一定の間隙を設けて配列した場合の平面図である。（Ｂ）は、（Ａ）図のＡ−Ａ’における断面図である。
【図５】本発明の磁気シールド部材において、平行配列されたアモルファス磁性薄帯の間隙、重ね合わせの距離を変えた場合の磁気シールド効果の変化を示すグラフである。
【図６】（Ａ）は、シールドすべき磁界の方向と、この磁界の方向に対して垂直方向に配列されたアモルファス磁性薄帯の配列を示す平面図である。（Ｂ）は、シールドすべき磁界の方向と、この磁界の方向に平行に配列されたアモルファス磁性薄帯の配列を示す平面図である。（Ｃ）は、（Ａ）図及び（Ｂ）図に示されたアモルファス磁性薄帯を積層した状態を示す平面図である。
【図７】本発明の磁気シールド部材による磁気シールド方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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）。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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）。
【００２９】
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）。
【００３０】
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）。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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）。
【００３５】
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）。
【００３６】
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）。
【００３７】
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）。
【００３８】
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）。
【００３９】
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）。
【００４０】
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）。
【００４１】
表面に回った導線４の先端に端子５ｂが形成される。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【符号の説明】
【００７７】
１，１ａ，１ｂ  アモルファス磁性薄帯、２  基材、３  固定孔、４  導線、５ａ、５ｂ  端子、１０  磁気シールド部材
【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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【図７】
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