磁気シールド装置
【課題】相対的に厚みが厚い磁性体群と相対的に厚みが薄い磁性体群を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下することを可及的に抑制できるようにする。
【解決手段】第１のシールド部材３１の長手方向の端部を、第２、第３のシールド部材３２、３３の厚みと同じ厚みを有して突出させる。そして、第１のシールド部材３１の突出している部分の先端面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の長手方向の先端面とを相互に突き合わせる。更に、第１のシールド部材３１の突出していない領域のうち、第２、第３のシールド部材３２、３３が配置される領域を除く領域に合う形状を有する第４〜第７のシールド部材３４〜３７を、第１のシールド部材３１の突出している部分の上下の領域に配置する。
【解決手段】第１のシールド部材３１の長手方向の端部を、第２、第３のシールド部材３２、３３の厚みと同じ厚みを有して突出させる。そして、第１のシールド部材３１の突出している部分の先端面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の長手方向の先端面とを相互に突き合わせる。更に、第１のシールド部材３１の突出していない領域のうち、第２、第３のシールド部材３２、３３が配置される領域を除く領域に合う形状を有する第４〜第７のシールド部材３４〜３７を、第１のシールド部材３１の突出している部分の上下の領域に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールド装置に関し、特に、磁界をシールドするために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等、例えば１［Ｔ］〜３［Ｔ］程度の強磁場を利用する電子機器は、人体や精密機器に悪影響を与える虞がある。そこで、従来から、そのような電子機器を磁気シールド装置の内部に設置し、電子機器から発生する磁界が磁気シールド装置の外部に漏洩することをシールド（低減）するようにしている。また、磁気シールド装置の近くに大電流が流れていたり、残留磁場のある磁性体があったりする場合には、そこから磁界が発生する。磁気シールド装置を用いれば、このような磁界が磁気シールド装置の内部に進入することを防止することもできる。
【０００３】
このような磁気シールド装置として、シールドルームの全面を磁性体の板で覆う密閉型の磁気シールド装置がある。密閉型の磁気シールド装置は、通気性が悪く、内部温度が高くなるという問題点を有する。また、密閉型の磁気シールド装置は、磁性体の板を大量に使用するため、高価なものになるという問題点を有する。また、密閉型の磁気シールド装置では、当該密閉型の磁気シールド装置が適用される部屋の全面が磁性体で覆われるために、部屋に窓を取り付けることが難しいという問題点も有する。更に、例えばＭＲＩが設置されたＭＲＩ室に密閉型の磁気シールド装置を採用すると、外部の様子を患者（被検査者）が見ることが難しいために、患者に心理的な不安を与えてしまう虞があるという問題点も有する。
そこで、特許文献１には、複数の磁性体の板を厚み方向に積層した短冊形の磁性体群を、当該磁性体の板の厚み方向で間隔を有するようにすだれ状に並べて構成された開放型の磁気シールド装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６３３４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、磁界発生源（ＭＲＩ等の電子機器）の設置場所等により、磁気シールド装置における磁界は、場所によって異なる。そこで、磁界が大きい場所に設置される磁性体群の厚みを厚く、磁界が小さい場所に設置される磁性体群の厚みを薄くするようにして開放型の磁気シールド装置を構成すれば、磁気シールド装置をより安価に製造することができるので望ましい。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、磁性体群の厚みについて検討されていない。したがって、相対的に厚い磁性体群と相対的に薄い磁性体群を相互に接合して磁気シールド装置を構成すると、同じ厚みの磁性体群を相互に接合して磁気シールド装置を構成した場合に比べ、磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下してしまう虞がある。よって、磁気シールド装置の磁気シールド性能を実用上十分なものにすることが困難になる虞があるという問題点があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、相対的に厚みが厚い磁性体群と相対的に厚みが薄い磁性体群を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下することを可及的に抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の磁気シールド装置は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されたシールド枠体を複数有し、当該複数のシールド枠体のうち、前記磁性体板の厚み方向で相互に隣り合う２つのシールド枠体が、当該磁性体板の板面が相互に対向するように間隔を有して配置された磁気シールド装置であって、前記シールド枠体は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されるシールド部材を複数有し、前記複数のシールド部材は、その長手方向における先端面が相互に接合されている２つの主シールド部材を有し、前記２つの主シールド部材の一方の長手方向における両端部又は一端部を除く部分の厚みは、他方の厚みよりも厚く、前記他方の主シールド部材の厚みは一定であり、前記一方の主シールド部材は、その長手方向における両端部又は一端部が、前記他方の主シールド部材の厚みと同じ厚みを有して突出しており、前記一方の主シールド部材の突出している部分の先端面と前記他方の主シールド部材の長手方向における先端面とが突き合わさることにより、前記２つの主シールド部材の長手方向における先端面が相互に接合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、相対的に厚みが厚い主シールド部材の長手方向における両端部又は一端部を、相対的に厚みが薄い主シールド部材の厚みと同じ厚みで突出させ、当該相対的に厚みが厚い主シールド部材の突出している部分の先端面と、当該相対的に厚みが薄い主シールド部材の長手方向における先端面とを突き合わせるようにした。したがって、相対的に厚みが厚い主シールド部材（磁性体板群）と相対的に厚みが薄い主シールド部材（磁性体板群）を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下することを可及的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。
【図２】第１のシールド枠体の一部分の構成の一例を示す図である。
【図３】相対的に厚いシールド部材と相対的に薄いシールド部材との接合部分における磁束密度の分布と、当該接合部分付近における漏れ磁場の分布を電磁場解析した結果の一例を示す図である。
【図４】相対的に厚いシールド部材と相対的に薄いシールド部材との接合部分よりも外側における磁束密度の一例を示す図である。
【図５】磁束密度の解析位置を示す図である。
【図６】磁気シールド装置の第１の比較例の構成を示す図である。
【図７】磁気シールド装置の第２の比較例の構成を示す図である。
【図８】第１のシールド部材と第３のシールド部材の変形例を示す図である。
【図９】第１のシールド部材の他の変形例を示す図である。
【図１０】磁気シールド装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本実施形態の磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。尚、図１では、説明の都合上、シールドルーム及び磁気シールド装置を簡略化して示している。また、本実施形態では、ＭＲＩによる診断を行うためのシールドルームを例に挙げて説明する。
【００１１】
図１において、シールドルーム１には、ＭＲＩ２による測定を行う測定領域１ａと、ＭＲＩ２の操作等を行う操作領域１ｂとがある。測定領域１ａには、ＭＲＩ２が設置されている。ＭＲＩ２が動作すると、その中心部には、例えば１．５［Ｔ］程度の磁界が発生する。一方、操作領域１ｂには、ＭＲＩ２を操作するための装置等が設置されている。
【００１２】
また、測定領域１ａには、磁気シールド装置３が設置されている。磁気シールド装置３は、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅを有している。
第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅは、第１のシールド部材３１ａ〜３１ｅと、第２のシールド部材３２ａ〜３２ｅと、第３のシールド部材３３ａ〜３３ｅと、第４のシールド部材３４ａ〜３４ｅと、第５のシールド部材３５ａ〜３５ｅと、第６のシールド部材３６ａ〜３６ｅと、第７のシールド部材３７ａ〜３７ｅとを有する。
ここで、第２のシールド部材３２と、第３のシールド部材３３は同じものであり、また、第４〜第７のシールド部材３４〜３７も同じものである。また、本実施形態では、これら第１〜第７のシールド部材３１〜３７が、全て同じ材料、同じ厚みの磁性体板（例えば電磁鋼板）を用いて形成されている場合を例に挙げて説明を行う。
【００１３】
図２は、第１のシールド枠体３０ａの一部分の構成の一例を示す図である。
図２において、第１のシールド部材３１ａは、矩形状磁性体群３１１、３１２と、等脚台形状磁性体群３１３とを有している。
矩形状磁性体群３１１、３１２は、長手方向（横方向）の長さが９９８［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に２３枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。
【００１４】
一方、等脚台形状磁性体群３１３は、上底の長さが１０００［ｍｍ］、下底の長さが１１００［ｍｍ］、幅（高さ）が５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の等脚台形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、等脚台形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。
第１のシールド部材３１ａは、矩形状磁性体群３１１、３１２の幅方向の端面と、等脚台形状磁性体群３１３の上底及び下底に対応する部分の端面とが面一となり、且つ矩形状磁性体群３１１、３１２の幅方向の一端面と、等脚台形状磁性体群３１３の上底に対応する部分の端面との長手方向における位置が、等脚台形状磁性体群３１３の上底の左右１［ｍｍ］の部分を除いて同じとなるように、矩形状磁性体群３１１、３１２の間に等脚台形状磁性体群３１３が配置されることにより形成される。
【００１５】
第３のシールド部材３３ａは、上底の長さが１０００［ｍｍ］、下底の長さが１０５０［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の直角台形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねることにより形成されるものである。ここで、直角台形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。また、直角台形状の磁性体板の斜辺の長さは、第１のシールド部材３１ａを構成する等脚台形状磁性体群３１３の斜辺の長さと同じである。特に、本実施形態では、等脚台形状磁性体群３１３の下底の両端の角度を４５［°］、直角台形状の磁性体板の下底の９０［°］でない方の一端の角度を４５［°］にしている。
【００１６】
第６、第７のシールド部材３６ａ、３７ａは、横方向の長さが５０［ｍｍ］、奥行方向の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の正方形状の磁性体板（例えば電磁鋼板）を厚み方向に２３枚積み重ねて構成されるものである。ここで、正方形状の磁性体板の横方向は磁化容易軸方向Ｌであり、奥行方向は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。
【００１７】
第１のシールド枠体３０ａを形成する際には、第１のシールド部材３１ａの等脚台形状磁性体群３１３の斜辺の部分と、第３のシールド部材３３ａの斜辺の部分とが相互に接触するように、それらを突き合せるようにする。また、第１のシールド部材３１ａの矩形状磁性体群３１１の側面と、第６のシールド部材３６ａの横方向（Ｌ方向）における一側面とが１［ｍｍ］程度の間隔を有するように、それらが相互に対向するようにする（図２（ｂ）を参照）。尚、ここでは、１［ｍｍ］程度の間隔を有するようにしたが、必ずしも間隔を空ける必要はない。
【００１８】
本実施形態では、このようにすることによって、厚みが２２．７５［ｍｍ］（＝０．３５［ｍｍ］×（２３＋１９＋２３））の磁性体板群（第１のシールド部材３１）の長手方向における先端面と、厚みが６．６５［ｍｍ］（＝０．３５［ｍｍ］×１９）の磁性体板群（第３のシールド部材）の長手方向における先端面とが相互に接合されるようにしている。
尚、第１のシールド部材３１ａと、第２のシールド部材３２ａと、第４、第５のシールド部材３４ａ、３５ａの配置は、第１のシールド部材３１ａと、第３のシールド部材３３ａと、第６、第７のシールド部材３６ａ、３７ａの配置と同じである。したがって、それらの詳細な説明を省略する。
また、第１〜第７のシールド部材３１〜３７は、夫々、接着剤等を用いて複数枚の磁性体板が相互に接着されることにより、一体で形成される。更に、シールド部材３１〜３７同士の取り付けは、例えば、接着剤やボルトや磁石等を用いた種々の方法により実現することができる。
以上のように本実施形態では、例えば、第１〜第３のシールド部材３１〜３３が主シールド部材に対応し、第４〜第７のシールド部材３４〜３７があて板シールド部材に対応する。
【００１９】
磁気シールド装置３は、以上のような第１のシールド枠体３０ａと、第１のシールド枠体３０ａと同じ構成を有する第２〜第５のシールド枠体３０ｂ〜３０ｅとのうち、高さ方向で相互に隣り合う２つのシールド枠体３０を構成するシールド部材３１〜３７の板面が相互に対向するように、それら２つのシールド枠体３０を例えば６００［ｍｍ］間隔で磁気シールド装置３の高さ方向に配置することにより構成される。特に、本実施形態では、第１のシールド部材３１が、測定領域１ａと操作領域１ｂとを区画する面（磁気シールド装置３の前面）に配置されるようにしている。このようにするのは、シールドルーム１では、磁気シールド装置３の側面から外部に漏れる磁界よりも、磁気シールド装置３の前面から外部に漏れる磁界の方が大きいからである。これとは逆に、磁気シールド装置３の側面から外部に漏れる磁界の方が、磁気シールド装置３の前面から外部に漏れる磁界よりも大きい場合には、磁気シールド装置３の両側面に第１のシールド部材３１を夫々配置するようにすればよい。
【００２０】
本願発明者らは、相対的に厚いシールド部材３１と相対的に薄いシールド部材３２、３３との接合部分における磁束密度の分布と、当該接合部分付近における漏れ磁場の分布を、電磁場解析を行って調査した。図３は、相対的に厚いシールド部材３１と相対的に薄いシールド部材３３との接合部分における磁束密度の分布と、当該接合部分付近における漏れ磁場の分布を電磁場解析した結果の一例を示す図である。また、図４は、相対的に厚いシールド部材と相対的に薄いシールド部材との接合部分よりも外側における磁束密度の一例を示す図である。具体的に図４（ａ）は、図５に示す位置５０１における磁束密度を示すグラフであり、図４（ｂ）は、図５に示す位置５０２における磁束密度を示すグラフである。尚、図４に示す位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ'、Ｂ'、Ｃ'は、図５に示す位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ'、Ｂ'、Ｃ'を示す。
図３において、本実施形態とは、図１、図２に示した磁気シールド装置３（第１の磁気シールド部材３１ａ、第３の磁気シールド部材３３ａ、第６、第７の磁気シールド部材３６ａ、３７ａの接合部分）における分布を示す。
【００２１】
また、図３において、第１の比較例、第２の比較例とは、夫々、図６、図７に示すような状態の接合部分における分布を示す。
図６、図７は、夫々、磁気シールド装置の第１、第２の比較例の構成を示す図である。図６、図７に示す比較例は、図１、図２に示した磁気シールド装置３と同じ材料、同じ厚みの磁性体板（例えば電磁鋼板）を用いて形成されているものとする。また、図６、図７では、図２に示した部分に対応する部分のみを示す。
図６において、第１の比較例の磁気シールド枠体６００は、矩形状磁性体板群６１１〜６１４を有している。
矩形状磁性体群６１１、６１２は、長手方向（横方向）の長さが１１００［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に２３枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。
【００２２】
また、矩形状磁性体群６１３は、長手方向（横方向）の長さが９９８［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。
また、矩形状磁性体群６１４は、長手方向（奥行方向）の長さが１１００［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（長手方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。
【００２３】
磁気シールド枠体６００を形成するに際しては、まず、磁性体板の板面方向が相互に平行になる状態で、矩形状磁性体群６１３の幅方向の端面と矩形状磁性体群６１１、６１２の幅方向の端面とが面一となるように、矩形状磁性体群６１１、６１２の間に矩形状磁性体群６１３を配置する。このとき、矩形状磁性体群６１１、６１２の長手方向における側面に対し、矩形状磁性体群４１３の長手方向における側面が、５１［ｍｍ］内側に位置するようにする（すなわち、図６（ａ）に示すように側面が凹んだ状態となるようにする）。
そして、このようにして矩形状磁性体群６１１〜６１３が組み合わさることにより長手方向の側面に形成された凹み部に、矩形状磁性体群６１３の幅方向（Ｃ方向）における一側面と矩形状磁性体群６１４の長手方向（Ｌ方向）における一側面（先端面）とが面一となり、且つ、矩形状磁性体群６１３の長手方向（Ｌ方向）における一側面と矩形状磁性体群６１４の幅方向（Ｃ方向）における一側面とが１［ｍｍ］程度の間隔を有するように、矩形状磁性体群６１４を配置することにより、磁気シールド枠体６００が形成される。
【００２４】
一方、図７において、第２の比較例の磁気シールド枠体７００は、矩形状磁性体板群７１１〜７１６を有している。
矩形状磁性体群７１１、７１２は、長手方向（横方向）の長さが１１００［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１５枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図７（ａ）を参照）。
【００２５】
また、矩形状磁性体群７１３は、長手方向（横方向）の長さが９９８［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に３５枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図７（ａ）を参照）。
また、矩形状磁性体群７１４は、長手方向（奥行方向）の長さが１１００［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図７（ａ）を参照）。
また、矩形状磁性体群７１５、７１６は、長手方向（奥行方向）の長さが１５０［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に８枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図７（ａ）を参照）。
【００２６】
磁気シールド枠体７００を形成するに際しては、まず、磁性体板の板面方向が相互に平行になる状態で、矩形状磁性体群７１３の幅方向の端面と矩形状磁性体群７１１、７１２の幅方向の端面とが面一となるように、矩形状磁性体群７１１、７１２の間に矩形状磁性体群７１３を配置する。このとき、矩形状磁性体群７１１、７１２の長手方向における側面に対し、矩形状磁性体群７１３の長手方向における側面が、５１［ｍｍ］内側に位置するようにする（すなわち、図７（ａ）に示すように側面が凹んだ状態となるようにする）。
【００２７】
また、磁性体板の板面方向が相互に平行になる状態で、矩形状磁性体群７１４の長手方向（Ｌ方向）における一側面（先端面）と矩形状磁性体群７１５、７１６の長手方向（Ｌ方向）における一側面（先端面）とが面一となるように、矩形状磁性体群７１４の上面に矩形状磁性体群７１５を、矩形状磁性体群７１４の下面に矩形状磁性体群７１６を配置する。
そして、矩形状磁性体群７１１〜７１３が組み合わさることにより長手方向（Ｌ方向）の側面に形成された凹み部に、矩形状磁性体群７１３の幅方向（Ｃ方向）における一側面と矩形状磁性体群７１４〜７１６の長手方向（Ｌ方向）における一側面（先端面）とが面一となり、且つ、矩形状磁性体群７１３の長手方向（Ｌ方向）における一側面と矩形状磁性体群７１４〜７１６の幅方向（Ｃ方向）における一側面とが１［ｍｍ］程度の間隔を有するように、以上のようにして組み合わされた矩形状磁性体群７１４〜７１６を配置することにより、磁気シールド枠体７００が形成される。
【００２８】
図３、図４を参照すると、以上のような第１、第２の比較例における接合部分よりも、図１、図２に示した本実施形態の磁気シールド装置３の接合部分の方が、磁束密度が小さく、且つ接合部分付近の漏れ磁場（接合部分の外側における磁束密度）が小さいことが分かる。これは、主な磁束が流れる薄い鋼材（図２であれば第３のシールド部材３３ａと等脚台形状磁性体群３１３、図６であれば矩形状磁性体板群６１４、６１２、図７であれば矩形状磁性体板群７１４、７１３）の突合せのあり方が、あて板（第４〜第７のシールド部材３４〜３７）の存在より大きくなるためといえる。つまり、図２では、４５°の角度で、第３のシールド部材３３ａと等脚台形状磁性体群３１３とが接しており、主な磁束は、それぞれのＬ方向（磁化容易軸方向）の流れでわたることができるが、図６、図７では、それぞれの鋼材が直交して接続しているので、Ｃ方向（磁化困難軸方向）にも磁束が流れないといけないため、そこの部分での磁束の流れが悪くなって漏れやすくなるため、と考えることができる。漏れ磁場の低減が必要なことなので、少しでも小さい漏れ磁場は実用上有益な磁気シールド性能といえる。ただし、本願発明者らは、第４〜第７のシールド部材３４〜３７を用いなくても、実用上十分な磁気シールド性能が容易に得られるということを電磁場解析により確認している。
更に、本願発明者らは、以上のものと異なる種々の方法で相対的に厚みが厚いシールド部材と、相対的に厚みが薄いシールド部材とを相互に接合した場合には、以上のものよりも磁気シールド性能が劣り、実用上十分な磁気シールド性能が容易に得られないということを電磁場解析により確認している。
【００２９】
以上のように本実施形態では、相対的に厚みが厚い第１のシールド部材３１と、相対的に厚みが薄い第２、第３のシールド部材３２、３３とを相互に接合するに際し、以下のようにする。まず、第１のシールド部材３１の長手方向の端部を、第２、第３のシールド部材３２、３３の厚みと同じ厚みを有して突出させるようにする。そして、第１のシールド部材３１の突出している部分の先端面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の長手方向の先端面とを相互に突き合わせるようにする。更に、第１のシールド部材３１の突出していない領域のうち、第２、第３のシールド部材３２、３３が配置される領域を除く領域に合う形状を有する第４〜第７のシールド部材３４〜３７を、第１のシールド部材３１の突出している部分の上下の領域に配置するようにする。以上のようにすることによって、相対的に厚い磁性体群と相対的に薄い磁性体群を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能を実用上十分なものにすることを容易に且つ確実に実現することができる。
【００３０】
（第１の変形例）
本実施形態では、第４〜第７のシールド部材３４〜３７を、第１のシールド部材３１の突出している部分の上下の領域に配置するようにした。しかしながら、第４〜第７のシールド部材３４〜３７の全部又は一部を配置しないようにしてもよい。
【００３１】
（第２の変形例）
本実施形態では、第１のシールド部材３１の第２、第３のシールド部材３２、３３と突き合わさる面と、第１のシールド部材３１の幅方向の側面とのなす角度を４５［°］、１３５［°］にすると共に、第２、第３のシールド部材３２、３３の第１のシールド部材３１と突き合わさる面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度を４５［°］、１３５［°］にし、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅方向の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度が９０［°］になるようにした（図２（ａ）を参照）。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。
【００３２】
図８は、第１のシールド部材３１と第３のシールド部材３３の変形例を示す図である。具体的に図８（ａ）は、図１、図２に示した第１のシールド部材３１と第３のシールド部材３３の接合部分を示す図である。図８では、第６、第７のシールド部材３６、３７が取り付けられていない状態で、第１のシールド部材３１と第３のシールド部材３３の接合部分を図２（ａ）のＡ方向から見た様子を示している。
【００３３】
本変形例では、図８（ａ）に示すものに対し、例えば、図８（ｂ）〜図８（ｅ）に示すようにしてもよい。すなわち、図８（ａ）では、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅方向の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度（＝α1＋α2（＝３６０−（β1＋β2））が９０［°］になるようにした。
【００３４】
しかしながら、図８（ｂ）に示すように、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度が、９０［°］よりも大きくなるようにしてもよい。また、これとは逆に、図８（ｃ）に示すように、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅方向の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度が、９０［°］よりも小さくなるようにしてもよい。また、図８（ｄ）に示すように、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅方向の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度が、１８０［°］になるようにしてもよい。
【００３５】
また、図８（ａ）では、第１のシールド部材３１の第２、第３のシールド部材３２、３３と突き合わさる面と、第１のシールド部材３１の幅方向の側面とのなす角度α1、α2を同じにすると共に、第２、第３のシールド部材３２、３３の第１のシールド部材３１と突き合わさる面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度をβ1、β2を同じにするようにした。しかしながら、図８（ｅ）に示すように。角度α1と角度α2（角度β1と角度β2）が異なるようにしてもよい（すなわち、第１のシールド部材３１の幅と第２、第３のシールド部材３２、３３の幅とが異なるようにしてもよい）。
【００３６】
（第３の変形例）
本実施形態では、第１のシールド部材３１の長手方向の端部が、第１のシールド部材３１の厚み方向の中央部分で突出するようにした（図２（ａ）を参照）。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図９に示すようにしてもよい。図９は、第１のシールド部材３１の他の変形例を示す図である。図９では、図２（ａ）に対応する部分を示す。また、図９では、第６、第７のシールド部材３６、３７の図示を省略している。
図９（ａ）に示すように、第１のシールド部材３１の長手方向の端部が、第１のシールド部材３１の厚み方向の一端側（上面）で突出するようにしてもよいし、図９（ｂ）に示すように、第１のシールド部材３１の厚み方向の他端側（下面）で突出するようにしてもよい。
【００３７】
（第４の変形例）
本実施形態では、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅを構成する磁性体板の板面が磁気シールド装置３の底面と平行になる状態で、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅが磁気シールド装置３の高さ方向に配置されるようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図１０に示すようにしてもよい。図１０は、磁気シールド装置の変形例を示す図である。具体的に図１０は、図１と対応する図であり、シールドルームの概略構成の変形例を示す斜視図である。図１０に示すように、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅを構成する磁性体板の板面が磁気シールド装置３の底面と垂直になる状態で、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅが磁気シールド装置３の幅（横）方向に配置されるようにしてもよい。
【００３８】
（第５の変形例）
また、本実施形態では、等脚台形状の磁性体板（等脚台形状磁性体群３１３）を用いて第１のシールド部材３１を形成するようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、等脚台形状磁性体群３１３の代わりに、直角台形状の磁性体板を厚み方向に積み重ねたものや、平行四辺形状の磁性体板を厚み方向に積み重ねたものを用いてもよい。直角台形状の磁性体板を厚み方向に積み重ねたものを用いた場合には、第１のシールド部材３１の長手方向における一端部に第２、第３のシールド部材３２、３３が接合されることになる。
また、本実施形態では、直角台形状の磁性体板を用いて第２、第３のシールド部材３２、３３を形成するようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、平行四辺形状、等脚台形状の磁性体板を用いて第２、第３のシールド部材３２、３３を形成するようにしてもよい。このようにした場合には、第２、第３のシールド部材３２、３３の両端部に第１のシールド部材３１が接合されることになる。
【００３９】
（第６の変形例）
また、本実施形態では、磁気シールド装置３を構成する第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅが同じものである場合を示したが、各シールド枠体３０は同じでなくてもよい、シールド枠体３０のうち、少なくとも１つが前述した構成を有していればよい。例えば、第１のシールド部材３１の長手方向の端部が、第２、第３のシールド部材３２、３３の厚みと同じ厚みを有して突出するようにし、第１のシールド部材３１の突出している部分の先端面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の長手方向の先端面とを突き合わせている構成を有していればよい。
この他、前述した各変形例を組み合わせることもできる。
【００４０】
尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ シールドルーム
２ ＭＲＩ
３ 磁気シールド装置
３０ａ〜３０ｅ シールド枠体
３１〜３５ シールド部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールド装置に関し、特に、磁界をシールドするために用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等、例えば１［Ｔ］〜３［Ｔ］程度の強磁場を利用する電子機器は、人体や精密機器に悪影響を与える虞がある。そこで、従来から、そのような電子機器を磁気シールド装置の内部に設置し、電子機器から発生する磁界が磁気シールド装置の外部に漏洩することをシールド（低減）するようにしている。また、磁気シールド装置の近くに大電流が流れていたり、残留磁場のある磁性体があったりする場合には、そこから磁界が発生する。磁気シールド装置を用いれば、このような磁界が磁気シールド装置の内部に進入することを防止することもできる。
【０００３】
このような磁気シールド装置として、シールドルームの全面を磁性体の板で覆う密閉型の磁気シールド装置がある。密閉型の磁気シールド装置は、通気性が悪く、内部温度が高くなるという問題点を有する。また、密閉型の磁気シールド装置は、磁性体の板を大量に使用するため、高価なものになるという問題点を有する。また、密閉型の磁気シールド装置では、当該密閉型の磁気シールド装置が適用される部屋の全面が磁性体で覆われるために、部屋に窓を取り付けることが難しいという問題点も有する。更に、例えばＭＲＩが設置されたＭＲＩ室に密閉型の磁気シールド装置を採用すると、外部の様子を患者（被検査者）が見ることが難しいために、患者に心理的な不安を与えてしまう虞があるという問題点も有する。
そこで、特許文献１には、複数の磁性体の板を厚み方向に積層した短冊形の磁性体群を、当該磁性体の板の厚み方向で間隔を有するようにすだれ状に並べて構成された開放型の磁気シールド装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６３３４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、磁界発生源（ＭＲＩ等の電子機器）の設置場所等により、磁気シールド装置における磁界は、場所によって異なる。そこで、磁界が大きい場所に設置される磁性体群の厚みを厚く、磁界が小さい場所に設置される磁性体群の厚みを薄くするようにして開放型の磁気シールド装置を構成すれば、磁気シールド装置をより安価に製造することができるので望ましい。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、磁性体群の厚みについて検討されていない。したがって、相対的に厚い磁性体群と相対的に薄い磁性体群を相互に接合して磁気シールド装置を構成すると、同じ厚みの磁性体群を相互に接合して磁気シールド装置を構成した場合に比べ、磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下してしまう虞がある。よって、磁気シールド装置の磁気シールド性能を実用上十分なものにすることが困難になる虞があるという問題点があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、相対的に厚みが厚い磁性体群と相対的に厚みが薄い磁性体群を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下することを可及的に抑制できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の磁気シールド装置は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されたシールド枠体を複数有し、当該複数のシールド枠体のうち、前記磁性体板の厚み方向で相互に隣り合う２つのシールド枠体が、当該磁性体板の板面が相互に対向するように間隔を有して配置された磁気シールド装置であって、前記シールド枠体は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されるシールド部材を複数有し、前記複数のシールド部材は、その長手方向における先端面が相互に接合されている２つの主シールド部材を有し、前記２つの主シールド部材の一方の長手方向における両端部又は一端部を除く部分の厚みは、他方の厚みよりも厚く、前記他方の主シールド部材の厚みは一定であり、前記一方の主シールド部材は、その長手方向における両端部又は一端部が、前記他方の主シールド部材の厚みと同じ厚みを有して突出しており、前記一方の主シールド部材の突出している部分の先端面と前記他方の主シールド部材の長手方向における先端面とが突き合わさることにより、前記２つの主シールド部材の長手方向における先端面が相互に接合されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、相対的に厚みが厚い主シールド部材の長手方向における両端部又は一端部を、相対的に厚みが薄い主シールド部材の厚みと同じ厚みで突出させ、当該相対的に厚みが厚い主シールド部材の突出している部分の先端面と、当該相対的に厚みが薄い主シールド部材の長手方向における先端面とを突き合わせるようにした。したがって、相対的に厚みが厚い主シールド部材（磁性体板群）と相対的に厚みが薄い主シールド部材（磁性体板群）を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能が低下することを可及的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。
【図２】第１のシールド枠体の一部分の構成の一例を示す図である。
【図３】相対的に厚いシールド部材と相対的に薄いシールド部材との接合部分における磁束密度の分布と、当該接合部分付近における漏れ磁場の分布を電磁場解析した結果の一例を示す図である。
【図４】相対的に厚いシールド部材と相対的に薄いシールド部材との接合部分よりも外側における磁束密度の一例を示す図である。
【図５】磁束密度の解析位置を示す図である。
【図６】磁気シールド装置の第１の比較例の構成を示す図である。
【図７】磁気シールド装置の第２の比較例の構成を示す図である。
【図８】第１のシールド部材と第３のシールド部材の変形例を示す図である。
【図９】第１のシールド部材の他の変形例を示す図である。
【図１０】磁気シールド装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本実施形態の磁気シールド装置が設けられたシールドルームの概略構成の一例を示す斜視図である。尚、図１では、説明の都合上、シールドルーム及び磁気シールド装置を簡略化して示している。また、本実施形態では、ＭＲＩによる診断を行うためのシールドルームを例に挙げて説明する。
【００１１】
図１において、シールドルーム１には、ＭＲＩ２による測定を行う測定領域１ａと、ＭＲＩ２の操作等を行う操作領域１ｂとがある。測定領域１ａには、ＭＲＩ２が設置されている。ＭＲＩ２が動作すると、その中心部には、例えば１．５［Ｔ］程度の磁界が発生する。一方、操作領域１ｂには、ＭＲＩ２を操作するための装置等が設置されている。
【００１２】
また、測定領域１ａには、磁気シールド装置３が設置されている。磁気シールド装置３は、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅを有している。
第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅは、第１のシールド部材３１ａ〜３１ｅと、第２のシールド部材３２ａ〜３２ｅと、第３のシールド部材３３ａ〜３３ｅと、第４のシールド部材３４ａ〜３４ｅと、第５のシールド部材３５ａ〜３５ｅと、第６のシールド部材３６ａ〜３６ｅと、第７のシールド部材３７ａ〜３７ｅとを有する。
ここで、第２のシールド部材３２と、第３のシールド部材３３は同じものであり、また、第４〜第７のシールド部材３４〜３７も同じものである。また、本実施形態では、これら第１〜第７のシールド部材３１〜３７が、全て同じ材料、同じ厚みの磁性体板（例えば電磁鋼板）を用いて形成されている場合を例に挙げて説明を行う。
【００１３】
図２は、第１のシールド枠体３０ａの一部分の構成の一例を示す図である。
図２において、第１のシールド部材３１ａは、矩形状磁性体群３１１、３１２と、等脚台形状磁性体群３１３とを有している。
矩形状磁性体群３１１、３１２は、長手方向（横方向）の長さが９９８［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に２３枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。
【００１４】
一方、等脚台形状磁性体群３１３は、上底の長さが１０００［ｍｍ］、下底の長さが１１００［ｍｍ］、幅（高さ）が５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の等脚台形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、等脚台形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。
第１のシールド部材３１ａは、矩形状磁性体群３１１、３１２の幅方向の端面と、等脚台形状磁性体群３１３の上底及び下底に対応する部分の端面とが面一となり、且つ矩形状磁性体群３１１、３１２の幅方向の一端面と、等脚台形状磁性体群３１３の上底に対応する部分の端面との長手方向における位置が、等脚台形状磁性体群３１３の上底の左右１［ｍｍ］の部分を除いて同じとなるように、矩形状磁性体群３１１、３１２の間に等脚台形状磁性体群３１３が配置されることにより形成される。
【００１５】
第３のシールド部材３３ａは、上底の長さが１０００［ｍｍ］、下底の長さが１０５０［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の直角台形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねることにより形成されるものである。ここで、直角台形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。また、直角台形状の磁性体板の斜辺の長さは、第１のシールド部材３１ａを構成する等脚台形状磁性体群３１３の斜辺の長さと同じである。特に、本実施形態では、等脚台形状磁性体群３１３の下底の両端の角度を４５［°］、直角台形状の磁性体板の下底の９０［°］でない方の一端の角度を４５［°］にしている。
【００１６】
第６、第７のシールド部材３６ａ、３７ａは、横方向の長さが５０［ｍｍ］、奥行方向の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の正方形状の磁性体板（例えば電磁鋼板）を厚み方向に２３枚積み重ねて構成されるものである。ここで、正方形状の磁性体板の横方向は磁化容易軸方向Ｌであり、奥行方向は磁化困難軸方向Ｃである（図２（ａ）を参照）。
【００１７】
第１のシールド枠体３０ａを形成する際には、第１のシールド部材３１ａの等脚台形状磁性体群３１３の斜辺の部分と、第３のシールド部材３３ａの斜辺の部分とが相互に接触するように、それらを突き合せるようにする。また、第１のシールド部材３１ａの矩形状磁性体群３１１の側面と、第６のシールド部材３６ａの横方向（Ｌ方向）における一側面とが１［ｍｍ］程度の間隔を有するように、それらが相互に対向するようにする（図２（ｂ）を参照）。尚、ここでは、１［ｍｍ］程度の間隔を有するようにしたが、必ずしも間隔を空ける必要はない。
【００１８】
本実施形態では、このようにすることによって、厚みが２２．７５［ｍｍ］（＝０．３５［ｍｍ］×（２３＋１９＋２３））の磁性体板群（第１のシールド部材３１）の長手方向における先端面と、厚みが６．６５［ｍｍ］（＝０．３５［ｍｍ］×１９）の磁性体板群（第３のシールド部材）の長手方向における先端面とが相互に接合されるようにしている。
尚、第１のシールド部材３１ａと、第２のシールド部材３２ａと、第４、第５のシールド部材３４ａ、３５ａの配置は、第１のシールド部材３１ａと、第３のシールド部材３３ａと、第６、第７のシールド部材３６ａ、３７ａの配置と同じである。したがって、それらの詳細な説明を省略する。
また、第１〜第７のシールド部材３１〜３７は、夫々、接着剤等を用いて複数枚の磁性体板が相互に接着されることにより、一体で形成される。更に、シールド部材３１〜３７同士の取り付けは、例えば、接着剤やボルトや磁石等を用いた種々の方法により実現することができる。
以上のように本実施形態では、例えば、第１〜第３のシールド部材３１〜３３が主シールド部材に対応し、第４〜第７のシールド部材３４〜３７があて板シールド部材に対応する。
【００１９】
磁気シールド装置３は、以上のような第１のシールド枠体３０ａと、第１のシールド枠体３０ａと同じ構成を有する第２〜第５のシールド枠体３０ｂ〜３０ｅとのうち、高さ方向で相互に隣り合う２つのシールド枠体３０を構成するシールド部材３１〜３７の板面が相互に対向するように、それら２つのシールド枠体３０を例えば６００［ｍｍ］間隔で磁気シールド装置３の高さ方向に配置することにより構成される。特に、本実施形態では、第１のシールド部材３１が、測定領域１ａと操作領域１ｂとを区画する面（磁気シールド装置３の前面）に配置されるようにしている。このようにするのは、シールドルーム１では、磁気シールド装置３の側面から外部に漏れる磁界よりも、磁気シールド装置３の前面から外部に漏れる磁界の方が大きいからである。これとは逆に、磁気シールド装置３の側面から外部に漏れる磁界の方が、磁気シールド装置３の前面から外部に漏れる磁界よりも大きい場合には、磁気シールド装置３の両側面に第１のシールド部材３１を夫々配置するようにすればよい。
【００２０】
本願発明者らは、相対的に厚いシールド部材３１と相対的に薄いシールド部材３２、３３との接合部分における磁束密度の分布と、当該接合部分付近における漏れ磁場の分布を、電磁場解析を行って調査した。図３は、相対的に厚いシールド部材３１と相対的に薄いシールド部材３３との接合部分における磁束密度の分布と、当該接合部分付近における漏れ磁場の分布を電磁場解析した結果の一例を示す図である。また、図４は、相対的に厚いシールド部材と相対的に薄いシールド部材との接合部分よりも外側における磁束密度の一例を示す図である。具体的に図４（ａ）は、図５に示す位置５０１における磁束密度を示すグラフであり、図４（ｂ）は、図５に示す位置５０２における磁束密度を示すグラフである。尚、図４に示す位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ'、Ｂ'、Ｃ'は、図５に示す位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ'、Ｂ'、Ｃ'を示す。
図３において、本実施形態とは、図１、図２に示した磁気シールド装置３（第１の磁気シールド部材３１ａ、第３の磁気シールド部材３３ａ、第６、第７の磁気シールド部材３６ａ、３７ａの接合部分）における分布を示す。
【００２１】
また、図３において、第１の比較例、第２の比較例とは、夫々、図６、図７に示すような状態の接合部分における分布を示す。
図６、図７は、夫々、磁気シールド装置の第１、第２の比較例の構成を示す図である。図６、図７に示す比較例は、図１、図２に示した磁気シールド装置３と同じ材料、同じ厚みの磁性体板（例えば電磁鋼板）を用いて形成されているものとする。また、図６、図７では、図２に示した部分に対応する部分のみを示す。
図６において、第１の比較例の磁気シールド枠体６００は、矩形状磁性体板群６１１〜６１４を有している。
矩形状磁性体群６１１、６１２は、長手方向（横方向）の長さが１１００［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に２３枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。
【００２２】
また、矩形状磁性体群６１３は、長手方向（横方向）の長さが９９８［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。
また、矩形状磁性体群６１４は、長手方向（奥行方向）の長さが１１００［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（長手方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図６（ａ）を参照）。
【００２３】
磁気シールド枠体６００を形成するに際しては、まず、磁性体板の板面方向が相互に平行になる状態で、矩形状磁性体群６１３の幅方向の端面と矩形状磁性体群６１１、６１２の幅方向の端面とが面一となるように、矩形状磁性体群６１１、６１２の間に矩形状磁性体群６１３を配置する。このとき、矩形状磁性体群６１１、６１２の長手方向における側面に対し、矩形状磁性体群４１３の長手方向における側面が、５１［ｍｍ］内側に位置するようにする（すなわち、図６（ａ）に示すように側面が凹んだ状態となるようにする）。
そして、このようにして矩形状磁性体群６１１〜６１３が組み合わさることにより長手方向の側面に形成された凹み部に、矩形状磁性体群６１３の幅方向（Ｃ方向）における一側面と矩形状磁性体群６１４の長手方向（Ｌ方向）における一側面（先端面）とが面一となり、且つ、矩形状磁性体群６１３の長手方向（Ｌ方向）における一側面と矩形状磁性体群６１４の幅方向（Ｃ方向）における一側面とが１［ｍｍ］程度の間隔を有するように、矩形状磁性体群６１４を配置することにより、磁気シールド枠体６００が形成される。
【００２４】
一方、図７において、第２の比較例の磁気シールド枠体７００は、矩形状磁性体板群７１１〜７１６を有している。
矩形状磁性体群７１１、７１２は、長手方向（横方向）の長さが１１００［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１５枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図７（ａ）を参照）。
【００２５】
また、矩形状磁性体群７１３は、長手方向（横方向）の長さが９９８［ｍｍ］、幅方向（奥行方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に３５枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（横方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（奥行方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図７（ａ）を参照）。
また、矩形状磁性体群７１４は、長手方向（奥行方向）の長さが１１００［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に１９枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図７（ａ）を参照）。
また、矩形状磁性体群７１５、７１６は、長手方向（奥行方向）の長さが１５０［ｍｍ］、幅方向（横方向）の長さが５０［ｍｍ］、厚みが０．３５［ｍｍ］の矩形状の磁性体板を厚み方向に８枚積み重ねて構成されるものである。ここで、矩形状の磁性体板の長手方向（奥行方向）は磁化容易軸方向Ｌであり、幅方向（横方向）は磁化困難軸方向Ｃである（図７（ａ）を参照）。
【００２６】
磁気シールド枠体７００を形成するに際しては、まず、磁性体板の板面方向が相互に平行になる状態で、矩形状磁性体群７１３の幅方向の端面と矩形状磁性体群７１１、７１２の幅方向の端面とが面一となるように、矩形状磁性体群７１１、７１２の間に矩形状磁性体群７１３を配置する。このとき、矩形状磁性体群７１１、７１２の長手方向における側面に対し、矩形状磁性体群７１３の長手方向における側面が、５１［ｍｍ］内側に位置するようにする（すなわち、図７（ａ）に示すように側面が凹んだ状態となるようにする）。
【００２７】
また、磁性体板の板面方向が相互に平行になる状態で、矩形状磁性体群７１４の長手方向（Ｌ方向）における一側面（先端面）と矩形状磁性体群７１５、７１６の長手方向（Ｌ方向）における一側面（先端面）とが面一となるように、矩形状磁性体群７１４の上面に矩形状磁性体群７１５を、矩形状磁性体群７１４の下面に矩形状磁性体群７１６を配置する。
そして、矩形状磁性体群７１１〜７１３が組み合わさることにより長手方向（Ｌ方向）の側面に形成された凹み部に、矩形状磁性体群７１３の幅方向（Ｃ方向）における一側面と矩形状磁性体群７１４〜７１６の長手方向（Ｌ方向）における一側面（先端面）とが面一となり、且つ、矩形状磁性体群７１３の長手方向（Ｌ方向）における一側面と矩形状磁性体群７１４〜７１６の幅方向（Ｃ方向）における一側面とが１［ｍｍ］程度の間隔を有するように、以上のようにして組み合わされた矩形状磁性体群７１４〜７１６を配置することにより、磁気シールド枠体７００が形成される。
【００２８】
図３、図４を参照すると、以上のような第１、第２の比較例における接合部分よりも、図１、図２に示した本実施形態の磁気シールド装置３の接合部分の方が、磁束密度が小さく、且つ接合部分付近の漏れ磁場（接合部分の外側における磁束密度）が小さいことが分かる。これは、主な磁束が流れる薄い鋼材（図２であれば第３のシールド部材３３ａと等脚台形状磁性体群３１３、図６であれば矩形状磁性体板群６１４、６１２、図７であれば矩形状磁性体板群７１４、７１３）の突合せのあり方が、あて板（第４〜第７のシールド部材３４〜３７）の存在より大きくなるためといえる。つまり、図２では、４５°の角度で、第３のシールド部材３３ａと等脚台形状磁性体群３１３とが接しており、主な磁束は、それぞれのＬ方向（磁化容易軸方向）の流れでわたることができるが、図６、図７では、それぞれの鋼材が直交して接続しているので、Ｃ方向（磁化困難軸方向）にも磁束が流れないといけないため、そこの部分での磁束の流れが悪くなって漏れやすくなるため、と考えることができる。漏れ磁場の低減が必要なことなので、少しでも小さい漏れ磁場は実用上有益な磁気シールド性能といえる。ただし、本願発明者らは、第４〜第７のシールド部材３４〜３７を用いなくても、実用上十分な磁気シールド性能が容易に得られるということを電磁場解析により確認している。
更に、本願発明者らは、以上のものと異なる種々の方法で相対的に厚みが厚いシールド部材と、相対的に厚みが薄いシールド部材とを相互に接合した場合には、以上のものよりも磁気シールド性能が劣り、実用上十分な磁気シールド性能が容易に得られないということを電磁場解析により確認している。
【００２９】
以上のように本実施形態では、相対的に厚みが厚い第１のシールド部材３１と、相対的に厚みが薄い第２、第３のシールド部材３２、３３とを相互に接合するに際し、以下のようにする。まず、第１のシールド部材３１の長手方向の端部を、第２、第３のシールド部材３２、３３の厚みと同じ厚みを有して突出させるようにする。そして、第１のシールド部材３１の突出している部分の先端面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の長手方向の先端面とを相互に突き合わせるようにする。更に、第１のシールド部材３１の突出していない領域のうち、第２、第３のシールド部材３２、３３が配置される領域を除く領域に合う形状を有する第４〜第７のシールド部材３４〜３７を、第１のシールド部材３１の突出している部分の上下の領域に配置するようにする。以上のようにすることによって、相対的に厚い磁性体群と相対的に薄い磁性体群を相互に接合して形成された磁気シールド装置の磁気シールド性能を実用上十分なものにすることを容易に且つ確実に実現することができる。
【００３０】
（第１の変形例）
本実施形態では、第４〜第７のシールド部材３４〜３７を、第１のシールド部材３１の突出している部分の上下の領域に配置するようにした。しかしながら、第４〜第７のシールド部材３４〜３７の全部又は一部を配置しないようにしてもよい。
【００３１】
（第２の変形例）
本実施形態では、第１のシールド部材３１の第２、第３のシールド部材３２、３３と突き合わさる面と、第１のシールド部材３１の幅方向の側面とのなす角度を４５［°］、１３５［°］にすると共に、第２、第３のシールド部材３２、３３の第１のシールド部材３１と突き合わさる面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度を４５［°］、１３５［°］にし、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅方向の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度が９０［°］になるようにした（図２（ａ）を参照）。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。
【００３２】
図８は、第１のシールド部材３１と第３のシールド部材３３の変形例を示す図である。具体的に図８（ａ）は、図１、図２に示した第１のシールド部材３１と第３のシールド部材３３の接合部分を示す図である。図８では、第６、第７のシールド部材３６、３７が取り付けられていない状態で、第１のシールド部材３１と第３のシールド部材３３の接合部分を図２（ａ）のＡ方向から見た様子を示している。
【００３３】
本変形例では、図８（ａ）に示すものに対し、例えば、図８（ｂ）〜図８（ｅ）に示すようにしてもよい。すなわち、図８（ａ）では、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅方向の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度（＝α1＋α2（＝３６０−（β1＋β2））が９０［°］になるようにした。
【００３４】
しかしながら、図８（ｂ）に示すように、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度が、９０［°］よりも大きくなるようにしてもよい。また、これとは逆に、図８（ｃ）に示すように、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅方向の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度が、９０［°］よりも小さくなるようにしてもよい。また、図８（ｄ）に示すように、第１のシールド部材３１と、第２、第３のシールド部材３２、３３とが突き合わさったときに、第１のシールド部材３１の幅方向の側面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度が、１８０［°］になるようにしてもよい。
【００３５】
また、図８（ａ）では、第１のシールド部材３１の第２、第３のシールド部材３２、３３と突き合わさる面と、第１のシールド部材３１の幅方向の側面とのなす角度α1、α2を同じにすると共に、第２、第３のシールド部材３２、３３の第１のシールド部材３１と突き合わさる面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の幅方向の側面とのなす角度をβ1、β2を同じにするようにした。しかしながら、図８（ｅ）に示すように。角度α1と角度α2（角度β1と角度β2）が異なるようにしてもよい（すなわち、第１のシールド部材３１の幅と第２、第３のシールド部材３２、３３の幅とが異なるようにしてもよい）。
【００３６】
（第３の変形例）
本実施形態では、第１のシールド部材３１の長手方向の端部が、第１のシールド部材３１の厚み方向の中央部分で突出するようにした（図２（ａ）を参照）。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図９に示すようにしてもよい。図９は、第１のシールド部材３１の他の変形例を示す図である。図９では、図２（ａ）に対応する部分を示す。また、図９では、第６、第７のシールド部材３６、３７の図示を省略している。
図９（ａ）に示すように、第１のシールド部材３１の長手方向の端部が、第１のシールド部材３１の厚み方向の一端側（上面）で突出するようにしてもよいし、図９（ｂ）に示すように、第１のシールド部材３１の厚み方向の他端側（下面）で突出するようにしてもよい。
【００３７】
（第４の変形例）
本実施形態では、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅを構成する磁性体板の板面が磁気シールド装置３の底面と平行になる状態で、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅが磁気シールド装置３の高さ方向に配置されるようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、図１０に示すようにしてもよい。図１０は、磁気シールド装置の変形例を示す図である。具体的に図１０は、図１と対応する図であり、シールドルームの概略構成の変形例を示す斜視図である。図１０に示すように、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅを構成する磁性体板の板面が磁気シールド装置３の底面と垂直になる状態で、第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅが磁気シールド装置３の幅（横）方向に配置されるようにしてもよい。
【００３８】
（第５の変形例）
また、本実施形態では、等脚台形状の磁性体板（等脚台形状磁性体群３１３）を用いて第１のシールド部材３１を形成するようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、等脚台形状磁性体群３１３の代わりに、直角台形状の磁性体板を厚み方向に積み重ねたものや、平行四辺形状の磁性体板を厚み方向に積み重ねたものを用いてもよい。直角台形状の磁性体板を厚み方向に積み重ねたものを用いた場合には、第１のシールド部材３１の長手方向における一端部に第２、第３のシールド部材３２、３３が接合されることになる。
また、本実施形態では、直角台形状の磁性体板を用いて第２、第３のシールド部材３２、３３を形成するようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、平行四辺形状、等脚台形状の磁性体板を用いて第２、第３のシールド部材３２、３３を形成するようにしてもよい。このようにした場合には、第２、第３のシールド部材３２、３３の両端部に第１のシールド部材３１が接合されることになる。
【００３９】
（第６の変形例）
また、本実施形態では、磁気シールド装置３を構成する第１〜第５のシールド枠体３０ａ〜３０ｅが同じものである場合を示したが、各シールド枠体３０は同じでなくてもよい、シールド枠体３０のうち、少なくとも１つが前述した構成を有していればよい。例えば、第１のシールド部材３１の長手方向の端部が、第２、第３のシールド部材３２、３３の厚みと同じ厚みを有して突出するようにし、第１のシールド部材３１の突出している部分の先端面と、第２、第３のシールド部材３２、３３の長手方向の先端面とを突き合わせている構成を有していればよい。
この他、前述した各変形例を組み合わせることもできる。
【００４０】
尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１ シールドルーム
２ ＭＲＩ
３ 磁気シールド装置
３０ａ〜３０ｅ シールド枠体
３１〜３５ シールド部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されたシールド枠体を複数有し、当該複数のシールド枠体のうち、前記磁性体板の厚み方向で相互に隣り合う２つのシールド枠体が、当該磁性体板の板面が相互に対向するように間隔を有して配置された磁気シールド装置であって、
前記シールド枠体は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されるシールド部材を複数有し、
前記複数のシールド部材は、その長手方向における先端面が相互に接合されている２つの主シールド部材を有し、
前記２つの主シールド部材の一方の長手方向における両端部又は一端部を除く部分の厚みは、他方の厚みよりも厚く、
前記他方の主シールド部材の厚みは一定であり、
前記一方の主シールド部材は、その長手方向における両端部又は一端部が、前記他方の主シールド部材の厚みと同じ厚みを有して突出しており、
前記一方の主シールド部材の突出している部分の先端面と前記他方の主シールド部材の長手方向における先端面とが突き合わさることにより、前記２つの主シールド部材の長手方向における先端面が相互に接合されていることを特徴とする磁気シールド装置。
【請求項２】
前記シールド枠体は、前記一方の主シールド部材の長手方向における端部の突出していない領域の厚みと同じ厚みとなるように厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されるシールド部材であって、当該領域に、前記主シールド部材の面方向と面方向が平行になるように配置されたあて板シールド部材を更に有することを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド装置。
【請求項３】
前記あて板シールド部材は、前記一方の主シールド部材の長手方向における端部の突出していない領域のうち、前記他方の主シールド部材が配置される領域を除く領域に合う形状を有することを特徴とする請求項２に記載の磁気シールド装置。
【請求項４】
前記一方の主シールド部材の前記他方の主シールド部材と突き合わさる面と、前記一方の主シールド部材の幅方向の端面とのなす角度と、前記他方の主シールド部材の前記一方の主シールド部材と突き合わさる面と、前記他方の主シールド部材の幅方向の端面とのなす角度とが、同じである部分を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の磁気シールド装置。
【請求項５】
前記一方の主シールド部材の幅方向の端面と、前記他方の主シールド部材の幅方向の端面とのなす角度が９０［°］である部分を有することを特徴とする請求項４に記載の磁気シールド装置。
【請求項６】
前記一方の主シールド部材は、その長手方向における両端部又は一端部が、当該一方の主シールド部材の厚み方向における中央部分で、前記他方の主シールド部材の厚みと同じ厚みを有して突出していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の磁気シールド装置。
【請求項１】
厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されたシールド枠体を複数有し、当該複数のシールド枠体のうち、前記磁性体板の厚み方向で相互に隣り合う２つのシールド枠体が、当該磁性体板の板面が相互に対向するように間隔を有して配置された磁気シールド装置であって、
前記シールド枠体は、厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されるシールド部材を複数有し、
前記複数のシールド部材は、その長手方向における先端面が相互に接合されている２つの主シールド部材を有し、
前記２つの主シールド部材の一方の長手方向における両端部又は一端部を除く部分の厚みは、他方の厚みよりも厚く、
前記他方の主シールド部材の厚みは一定であり、
前記一方の主シールド部材は、その長手方向における両端部又は一端部が、前記他方の主シールド部材の厚みと同じ厚みを有して突出しており、
前記一方の主シールド部材の突出している部分の先端面と前記他方の主シールド部材の長手方向における先端面とが突き合わさることにより、前記２つの主シールド部材の長手方向における先端面が相互に接合されていることを特徴とする磁気シールド装置。
【請求項２】
前記シールド枠体は、前記一方の主シールド部材の長手方向における端部の突出していない領域の厚みと同じ厚みとなるように厚み方向に積み重ねられた複数の磁性体板を用いて構成されるシールド部材であって、当該領域に、前記主シールド部材の面方向と面方向が平行になるように配置されたあて板シールド部材を更に有することを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド装置。
【請求項３】
前記あて板シールド部材は、前記一方の主シールド部材の長手方向における端部の突出していない領域のうち、前記他方の主シールド部材が配置される領域を除く領域に合う形状を有することを特徴とする請求項２に記載の磁気シールド装置。
【請求項４】
前記一方の主シールド部材の前記他方の主シールド部材と突き合わさる面と、前記一方の主シールド部材の幅方向の端面とのなす角度と、前記他方の主シールド部材の前記一方の主シールド部材と突き合わさる面と、前記他方の主シールド部材の幅方向の端面とのなす角度とが、同じである部分を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の磁気シールド装置。
【請求項５】
前記一方の主シールド部材の幅方向の端面と、前記他方の主シールド部材の幅方向の端面とのなす角度が９０［°］である部分を有することを特徴とする請求項４に記載の磁気シールド装置。
【請求項６】
前記一方の主シールド部材は、その長手方向における両端部又は一端部が、当該一方の主シールド部材の厚み方向における中央部分で、前記他方の主シールド部材の厚みと同じ厚みを有して突出していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の磁気シールド装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１９２８４３（Ｐ２０１０−１９２８４３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３８２９３（Ｐ２００９−３８２９３）
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
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