磁気シールド補助装置及び磁気シールドシステム
【課題】全方向の磁界に対する磁気シールド効果を有する磁気シールドシステムを、磁気シールド装置の施工後であっても簡便に設置することを可能とする。
【解決手段】一部に開口部３を有する磁気シールド装置２の開口部３近傍に設置される磁気シールド補助装置４であって、環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材４ａと、第１の磁気シールド補助部材４ａに隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材４ｂとを備える。第１の磁気シールド補助部材４ａは、磁性材料で形成されているから、水平方向の磁界に対して磁気シールド効果を有する。第２の磁気シールド補助部材４ｂは、導電性材料で形成されているから、垂直方向の磁界に対して磁気シールド効果を有する。したがって、全方向の磁界に対して高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステムを実現することができる。
【解決手段】一部に開口部３を有する磁気シールド装置２の開口部３近傍に設置される磁気シールド補助装置４であって、環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材４ａと、第１の磁気シールド補助部材４ａに隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材４ｂとを備える。第１の磁気シールド補助部材４ａは、磁性材料で形成されているから、水平方向の磁界に対して磁気シールド効果を有する。第２の磁気シールド補助部材４ｂは、導電性材料で形成されているから、垂直方向の磁界に対して磁気シールド効果を有する。したがって、全方向の磁界に対して高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステムを実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールド装置の開口部や、磁気シールド効果の弱い位置に設置される磁気シールド補助装置及びこれを用いる磁気シールドシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、外来磁界の影響を受けることにより、正確な測定又は正常な動作等が困難となる装置が多く登場している。この種の装置としては、脳磁計等に代表される生体磁気計測装置があり、高機能電子デバイスの製造等に用いられる電子顕微鏡、マスク検査装置、電子ビームマスク描画装置等がある。これらの装置は、微弱磁界検出や微細加工制御のために外来磁界の影響を受けやすく、高機能デジタル機器等による高強度の高周波電磁界放射の影響に限らず、高圧電線や鉄道架線の電流による低周波磁界や、地磁気の影響が問題となる。
【０００３】
これらの装置を利用するときは、外来磁界の影響を排除するために、磁気シールドルームや磁気シールドチャンバといった磁気シールド装置が用いられる。磁気シールド装置は、磁性材料を用いた内壁で装置内面が覆われた装置であり、磁性材料で密閉されることにより、外来磁界の侵入を防止する。
【０００４】
たとえば、生体磁気計測装置を用いるときは、診察室又は検査室を磁気シールドルームとする必要がある。しかしながら、完全に密閉された空間に患者や医療関係者が入室するのは心理的抵抗感、圧迫感があるので、一面を開放して風通しをよくして、外光を磁気シールドルーム内部に取り入れたいという要望がある。
【０００５】
また、電子顕微鏡等を利用する場合には、磁気シールド装置内部に置かれた電子顕微鏡等の操作や、試料の状態を観察するための観察窓が必要である。その他、磁気シールドルーム内への出入りのためのドアも必要である。
【０００６】
特開２００２−１６４６８６号公報（以下、「特許文献１」という。）には、磁気シールドルームの外部から内部へ採光し、風通しをよくする目的で、短冊形の磁性体片をすだれ状に配列して磁気シールドルームの壁面を構成する技術が開示されている。特開平７−１２２８８６号公報（以下、「特許文献２」という。）には、出入口等の開口部に筒状の超電導材料を接続して、開口部における磁気シールド効果の低下を防止する技術が開示されている。また、特開２００７−２８１３０２号公報（以下、「特許文献３」という。）には、ドアや窓の周縁において磁気シールド効果を向上させるために、壁面を構成する磁性材料の磁気シールドの方向（磁化方向）と異なる方向に磁気シールド効果を有する磁性材料を用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１６４６８６号公報
【特許文献２】特開平７−１２２８８６号公報
【特許文献３】特開２００７−２８１３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
磁性体は、より透磁率の高い磁性体に磁束を引き寄せようとする性質を有する。したがって、磁界中に磁性体を置くと、その磁性体内部に磁束が集中する。この性質を利用すると、磁界の方向に沿って磁性体を置くことにより、その磁性体の周囲空間の磁束を減少させることができる。
【０００９】
特許文献１においては、磁界の向きに平行に短冊形の磁性体片を並べて、これらをすだれ状に配列した壁面で構成される磁気シールドルームが記載されており、磁気シールド効果を維持しつつ、磁気シールドルーム内への風通しを得て、外部採光を確保することができるとしている。これは磁性体片の間隙に磁気シールド効果が及ぶことを利用したものである。
【００１０】
しかしながら、磁気シールド効果は、磁界の方向に依存性があり、異なる方向の磁界に対しては、磁気シールド効果が低下する。このため、短冊形の磁性体片を直交させて配置したり、磁性体片の向きを数種類変えた壁面部材を配置したり、磁化方向の異なる部材を用いる必要があるので壁面の構造が複雑になる。
【００１１】
また、磁気シールドルームの風通し、外部の採光を得る程度の隙間を実現できるとしても、被験者等の入室時の圧迫感等を改善できる程度とは言えない場合もある。
【００１２】
一方で、人が出入りできる程度の大きさの開口部を設けると、磁気シールド効果がなくなってしまうという問題がある。
【００１３】
特許文献２において、磁気シールドルームの開口部に接続される筒状体は、開口部の大きさや形状によっては、強度面等の観点から実現が困難な場合がある。そして、磁気シールドルームの施工時に筒状体を磁気シールドルームの開口部に取り付けなければならず、取り扱いが不便である。また、筒状体を超電導材料で構成しなければならないことから冷却設備等を考慮すると構造が複雑になり設備も大型化するという問題がある。
【００１４】
特許文献３は、磁気シールドルームのドア部及び窓部の周辺の磁性材料を、漏洩磁界の方向に合わせて磁化方向を揃えた方向性電磁鋼板とする技術が開示されているが、漏洩磁界の方向に合わせて個々に磁気シールド効果を調整するのは困難である。また、ドアや窓を閉めてしまえば、磁気シールドルームの内部は外部から遮断されてしまい、被験者等の圧迫感等の解消には寄与しない。
【００１５】
上述した開口部や隙間の有無とは別に、磁気シールドルーム施工時に生じた磁性体パネルの隙間や施工後の磁性体パネルの劣化等により磁気シールドの弱い箇所が生じる場合がある。このような場合に、壁面の修理を行うのは大規模な工事となる場合もあり容易ではない。
【００１６】
そこで、本発明は、磁界の方向によらず高い磁気シールド効果を有し、簡便に設置することができる磁気シールド補助装置及び磁気シールドシステム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】
【００１７】
上記課題を解決するため、一部に開口部を有する磁気シールド装置の開口部の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置は、環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを備える。
【００１８】
磁気シールドシステムは、一部に開口部を有する磁気シールド装置と、上述した、開口部の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置とを備える。
【００１９】
また、環状の磁気シールド補助装置は、磁気シールド装置の磁気シールド効果の弱い位置の近傍に設置され、環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを備える。
【００２０】
磁気シールドシステムは、磁気シールド装置と、上述した、磁気シールド装置の磁気シールド効果の弱い位置の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置とを備える。
【００２１】
さらに、上述した磁気シールド補助装置は、第１の磁気シールド補助部材がパーマロイで形成され、第２の磁気シールド補助部材が銅で形成される。
【００２２】
そして、上述した磁気シールド補助装置は、第１の磁気シールド補助部材と第２の磁気シールド補助部材とが互いに重ね合わされる。
【００２３】
また、磁気シールドシステムにおいて、磁気シールド補助装置は、１又は複数であり、磁気シールド装置の開口部の外側に、開口部の面と略平行に設置される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、第１の磁気シールド補助部材は、磁性材料で形成されているから、第１の磁気シールド補助部材の面に水平方向の磁界に対して磁気シールド効果を有する。第２の磁気シールド補助部材は、導電性材料で形成されているから、第２の磁気シールド補助部材の面に垂直方向の磁界変動に対して磁気シールド効果を有する。したがって、本発明のシールド補助装置を磁気シールド装置の開口部の近傍に設置することにより、全方向の磁界に対して高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステムを実現することができる。
【００２５】
本発明の磁気シールド補助装置は、磁気シールド装置とは分離されており、磁気シールド装置とは別に設置される。このため、磁気シールド装置の施工当初に、複雑な構造をしたドアを設けることなく、磁気シールド装置を開口したまま高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステムを実現することができる。
【００２６】
さらに、本発明の磁気シールド補助装置が、磁気シールド装置から分離されていることにより、磁気シールド装置の開口部の有無にかかわらず、磁気シールド装置の磁気シールドが弱い部分に対して、磁気シールド補助装置を簡便に設置することができる。このため、高い磁気シールド性能を有する磁気シールドシステムを容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明が適用された磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明が適用された第１の磁気シールド補助部材の動作原理を説明する斜視図である。
【図３】本発明が適用された第２の磁気シールド補助部材の動作原理を説明する斜視図である。
【図４】本発明が適用された磁気シールド補助装置の磁気シールド可能な領域を説明する図であり、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図５】本発明が適用された磁気シールドシステムにＸ軸方向の外部磁界を印加した場合におけるシールド係数の測定結果を示す図である。
【図６】本発明が適用された磁気シールドシステムにＹ軸方向の外部磁界を印加した場合におけるシールド係数の測定結果を示す図である。
【図７】本発明が適用された磁気シールドシステムにＺ軸方向の外部磁界を印加した場合におけるシールド係数の測定結果を示す図である。
【図８】本発明が適用された磁気シールド補助装置を２つ用いた場合の磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図９】壁面の一部に窓状の開口部を有する磁気シールド装置の場合において、本発明が適用された磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明が適用された、筒状の磁気シールド補助装置を用いた場合の磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図１１】磁気シールドが弱い箇所がある磁気シールド装置の場合において、本発明が適用された磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明が適用された磁気シールド補助装置を２つ用いた場合の磁気シールドシステムの他の構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明が適用された磁気シールド補助装置を２つ用いた場合の磁気シールドシステムの他の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明が適用された磁気シールドシステムについて、図面を参照して以下の順で説明する。
１．磁気シールドシステム１の構成
（１）磁気シールド装置２
（２）磁気シールド補助装置４
２．磁気シールド補助装置４の動作原理
３．磁気シールド補助装置４の製造方法
４．磁気シールド補助装置４及び磁気シールドシステム１の使用方法
５．磁気シールド補助装置の変形例
（１）変形例１、磁気シールドが弱い箇所を有する磁気シールド装置の場合
（２）変形例２、窓状の開口部を有する磁気シールド装置の場合
（３）変形例３、筒状の磁気シールド補助装置の場合
（４）その他
【００２９】
１．磁気シールドシステム１の構成
図１に示すように、本発明が適用された磁気シールドシステム１は、一部に開口部３を有する磁気シールド装置２と、開口部３と略同じ大きさの磁気シールド補助装置４とを備えている。磁気シールド補助装置４は、磁気シールド装置２の開口部３の近傍に設置される。この磁気シールド装置２の内部には、外来磁界の影響を受けやすい脳磁計等に代表される生体磁気計測装置のような微弱磁界測定装置が設置される。その他、超微細加工技術を用いた高機能電子デバイスの製造、検査装置等に用いられる電子顕微鏡、マスク検査装置、又は電子ビームマスク描画装置等も磁気シールドルーム内部に設置される。ここでは、磁気シールド装置２の内部に生体磁気計測装置が設置される場合を例に説明する。
【００３０】
（１）磁気シールド装置２
磁気シールド装置２は、たとえば磁性材料からなるパネルを組み合わせた壁面、床面及び天井からなり、全体が略直方体をなしており、内部に生体磁気計測装置を設置する空間部が設けられている。そして、１つの壁面には、生体磁気計測装置を設置した空間部に出入りするための開口部３が形成されている。開口部３は、たとえば被験者等が出入りできるようにするため、１つの壁面すべてを開口するように形成されている。
【００３１】
なお、開口部３は、１つの壁面ではなく、壁面の一部を開口し、窓状又はドア状としてドア等によって開閉できるようにしてもよい。また、開口部３は、磁気シールド装置２の用途に応じて、複数の壁面や床面、天井に設けてもよく、また、１つの壁面に複数個設けるようにしてもよい。また、磁気シールド装置２は、直方体に限定されるものではなく、その形状は、磁気シールドシステム１が設置される場所や、磁気シールド装置２の内部に設置される装置の種類又は用途等に応じて変わる。
【００３２】
（２）磁気シールド補助装置４
図１に示すように、磁気シールド装置２の開口部３の近傍に設置される磁気シールド補助装置４は、磁気シールド装置２の開口部３の大きさと略同じ大きさに形成されている。磁気シールド補助装置４は、全体が環状をなしており、開口部５を有している。磁気シールド補助装置４は、磁気シールド効果を高めるためには連続的で切れ目等ない連続した環状であることが好ましい。図１においては、磁気シールド補助装置４は、開口部３の形状に合わせて、略正方形に形成されている。
【００３３】
なお、磁気シールド補助装置４の形状は、横長若しくは縦長の長方形であってもよく、円形であってもよく、又は多角形その他の形状であってもよい。また、平板状に限らず、図１０に示すように、筒状であってもよく、任意の断面を有する棒状であってもよい。
【００３４】
また、磁気シールド補助装置４は、開口部３よりも小さくてもよいが、より効果的に磁気シールドするために、開口部３の大きさよりも大きい方が好ましい。
【００３５】
このような磁気シールド補助装置４は、磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材４ａと、導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材４ｂとを備えている。第１の磁気シールド補助部材４ａは、通常は、透磁率及び加工性等の観点からパーマロイで形成されるが、センダスト、純鉄、又はアモルファス等であってもよい。第２の磁気シールド補助部材４ｂは、通常は、導電率及び加工性等の観点から銅で形成されるが、アルミ、銅、アルミ若しくは銅の合金、又は超電導材料等であってもよい。第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとは、図１に示すように、通常は、同一の形状及び大きさとするが、異なる形状及び／又は大きさにしてもよい。
【００３６】
磁気シールド補助装置４は、同一形状の第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとが一体として構成される。なお、磁気シールド補助装置４は、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとを別部材としたものを隣接させて使用してもよい。この場合には、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとは密着させてもよく、互いに離して設置してもよい。
【００３７】
磁気シールド補助装置４は、磁気シールド装置２の開口部３の端面から所定の距離だけ離して設置される。その距離は、磁気シールド装置２内部の磁界環境を測定しながら、磁界の大きさが最低になる位置に設置する。磁気シールド補助装置４は、設置する位置を決定した後、磁気シールド補助装置４の下部に有する支持脚（図示せず）により固定される。
【００３８】
２．磁気シールド補助装置の動作原理
図２〜図４は、本発明の磁気シールド補助装置４による磁気シールドの原理を説明した図である。
【００３９】
図２に示すように、磁気シールド補助装置４の面に平行な方向であるＸ軸方向の平行磁界中に第１の磁気シールド補助部材４ａを置く。磁束は、より高い透磁率を有する部分を通る性質を有するので、第１の磁気シールド補助部材４ａを形成するパーマロイの作用により、第１の磁気シールド補助部材４ａの形状に沿って流れる。これにより、第１の磁気シールド補助部材４ａの開口部５内における磁束はほとんど消滅する。図２において、Ｘ軸方向の磁界について説明したが、同一面内のＺ軸方向の磁界についても同様に磁気シールド効果を有する。したがって、第１の磁気シールド補助部材４ａは、開口部５のＸ−Ｚ平面内において磁気シールド効果を有する。
【００４０】
図３に示すように、第２の磁気シールド補助部材４ｂの面に垂直な方向であるＹ軸方向の磁界中に第２の磁気シールド補助部材４ｂを置く。第２の磁気シールド補助部材４ｂは、銅で形成されている。開口部５を貫く垂直磁界があるときは、レンツの法則にしたがって磁束の変化を打ち消す方向の磁束を発生させるように電圧が発生する。その電圧による電流が第２の磁気シールド補助部材４ｂ内を流れて、開口部５の磁束を減少させる。したがって、第２の磁気シールド補助部材４ｂは、開口部５の面に垂直な方向の磁界に対する磁気シールド効果を有する。
【００４１】
第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂを重ね合わせて磁気シールド補助装置４を構成すると、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂのそれぞれの作用により、磁気シールド補助装置４は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向すべてに対して磁気シールド効果を有する。図４に示すように、磁気シールド補助装置４の開口部５内において、破線の領域内で磁気シールド効果を得ることができる。
【００４２】
図５〜図７は、図１の磁気シールドシステム１の縮小模型を用いた、磁気シールド効果の測定例を示している。
【００４３】
磁気シールド装置２は、パーマロイと銅の複合材料からなる壁面で構成されており、一面が開口している。大きさは、開口部３が４００ｍｍ×４６０ｍｍ（Ｘ×Ｚ）であり、奥行きが５２０ｍｍ（Ｙ）である。
【００４４】
磁気シールド補助装置４は、パーマロイと銅の複合材料からなるものと銅材からなるものを用意して、それぞれの場合について測定した。磁気シールド補助装置４の大きさは、いずれも、内径が６１０ｍｍ×６１０ｍｍで、外径が７４０ｍｍ×７４０ｍｍの正方形である。
【００４５】
図１において、Ｘ軸とＺ軸とからなる平面は、磁気シールド装置２の開口部３の面と同一平面であり、Ｙ軸は開口部３の面に垂直である。Ｙ軸方向において、開口部３の開口端を０とし、開口部３から離れる方向を正とした。磁気シールド補助装置４の面と磁気シールド装置２の開口部３の面とを平行に配置して測定した。開口部３の開口端から＋５０ｍｍの位置に配置した場合と、開口端の位置（０ｍｍ）に配置した場合と、開口端から−５０ｍｍの位置に配置した場合について、磁気シールド装置２内部の磁界を測定し、測定周波数に対するシールド係数をプロットした。ここで、シールド係数＝外部印加磁界／内部測定磁界である。外部印加磁界（磁束）を、５μＴp-p の微弱磁界（磁束）とし、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向に印加した場合のそれぞれについて測定した。外部磁界の印加方向として、Ｘ軸方向の場合の結果を図５、Ｙ軸方向の場合の結果を図６、Ｚ軸方向の場合の結果を図７に示す。
【００４６】
図５〜図７における磁気シールド補助装置４の構成と配置は以下の通りである。なお、実験７は、磁気シールド補助装置４を用いない場合の測定結果であり、この値との差が、磁気シールド補助装置４による磁気シールドの効果である。
・実験１：パーマロイと銅の複合材料からなる磁気シールド補助装置４を＋５０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験２：パーマロイと銅の複合材料からなる磁気シールド補助装置４を０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験３：パーマロイと銅の複合材料からなる磁気シールド補助装置４を−５０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験４：銅材からなる磁気シールド補助装置４を＋５０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験５：銅材からなる磁気シールド補助装置４を＋０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験６：銅材からなる磁気シールド補助装置４を−５０ｍｍの位置に置いた場合。
【００４７】
図５及び図７より、Ｘ軸方向及びＺ軸方向について、パーマロイと銅の複合材料からなる磁気シールド補助装置４の磁気シールド効果がより高く、特に＋５０ｍｍの位置の場合に顕著な効果が認められ、図６より、Ｙ軸方向については、銅材からなる磁気シールド補助装置４の磁気シールド効果が高いことが認められる。
【００４８】
３．磁気シールド補助装置４の製造方法
磁気シールド補助装置４は、環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材４ａと、上記第１の磁気シールド補助部材４ａに隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材４ｂとを備えている。第１の磁気シールド補助部材４ａは、パーマロイで形成され、第２の磁気シールド補助部材４ｂは、銅で形成されている。それぞれ、打ち抜き加工やプレス加工のような板金加工又は金属加工技術により、略正方形に形成し、必要に応じて熱処理等を加えて、直接互いにぴったりと貼り合わせて磁気シールド補助装置４を形成する。貼り合わせた後に熱処理を行ってもよい。
【００４９】
なお、第１の磁気シールド補助部材４ａの形成には、パーマロイのほか、センダスト、純鉄、又はアモルファス等の磁性材料を用いることができ、第２の磁気シールド補助部材４ｂの形成には、銅以外に、アルミ、アルミ若しくは銅の合金、又は超電導材料等の導電性材料を用いることができる。
【００５０】
また、基材を介してその両面に第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材とをそれぞれ貼り付けて、磁気シールド補助装置４を構成することもできる。周知の薄膜形成技術を用いて形成したアモルファス磁性薄膜を基材上に積層し、その上に銅又はアルミの薄膜を積層してもよく、さらにこれらを多層に積層してもよい。銅又はアルミを基材として加工を施し、その基材上にアモルファス磁性薄膜を積層してもよい。
【００５１】
図１に示すように、磁気シールド補助装置４の大きさは、磁気シールド装置２の開口部３と略同じ大きさであるが、開口部３よりも小さくてもよく、より効果的に磁気シールドをするためには、開口部３の大きさよりも大きい方が好ましい。
【００５２】
磁気シールド補助装置４の形状は、図１に示すような正方形に限らず、縦長若しくは横長の長方形であっても、その他の多角形であっても、又は円形であってもよい。また、平板状に限らず、図１０に示すような筒状であってもよく、任意の断面を有する棒状であってもよい。いずれの形状であっても、周知の板金の打ち抜き工法や、これら様々な形状に成型された基材上に他の金属材料を積層する技術を用いることにより、本発明の磁気シールド補助装置４を製造することができる。
【００５３】
磁気シールド補助装置４の形状は、磁気シールド装置２の開口部３の形状や、磁気シールド装置２の磁気シールド効果の弱い位置の形状に合わせた形状とすることができる。
【００５４】
４．磁気シールド補助装置４及び磁気シールドシステム１の使用方法
図１に示すように、磁気シールド装置２は、一面が開放された開口部３以外の壁面、床面及び天井が磁性材料により密閉されている磁気シールドルームである。磁気シールド装置２の内部には、生体磁気計測装置（図示せず）が設置されており、被験者や装置の操作者は、開口部３により磁気シールド装置２との出入りをする。
【００５５】
磁気シールド補助装置４は、磁気シールド装置２の開口部３の近傍に設置される。ここで、磁気シールド補助装置４は、同一形状の第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとが一体として構成されている。磁気シールド補助装置４の開口部５の大きさは、磁気シールド装置２の開口部３の大きさと略同じである。このため、磁気シールド補助装置４の設置後であっても、風通しはよく及び外光を取り入れることでき、被験者等は、開口部３、５を通って磁気シールド装置２の出入りを自由にすることができる。磁気シールド補助装置４は、磁気シールド補助装置４の下部に設けた支持脚（図示せず）により、磁気シールド装置２の開口部３近傍に設置する。
【００５６】
磁気シールド補助装置４を設置する場合には、磁界環境測定装置により磁界環境を測定しながら、最適な磁界環境となるように、磁気シールド補助装置４と磁気シールド装置２との位置を調整する。通常の場合には、磁気シールド補助装置４の位置を調整して、磁気シールド補助装置４の外縁の投影面が、開口部３全体を覆うように設置するのが望ましく、開口部３の面に対して、磁気シールド補助装置４の面を略平行に設置するのが望ましい。
【００５７】
磁界環境測定後、磁気シールド補助装置４の支持脚により周知の方法で磁気シールドシステム１の床面に固定する。磁気シールド補助装置４の下部に取り付けた、移動可能なキャスタのついた支持脚により一時的に固定することもできる。その他の方法により、床面でなく磁気シールド装置２に接続し、固定することもできる。
【００５８】
なお、磁気シールド補助装置４は、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとを別部材としたものを隣接させて使用してもよい。この場合には、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとは密着させて設置してもよく、互いに離して設置してもよい。この場合には、磁界環境に応じて、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂの設置位置を個別に調整することができる。
【００５９】
図４に示すように、磁気シールド補助装置４の磁気シールド効果は、磁気シールド補助装置４の面内からふくらみをもつように垂直方向にも及ぶ。したがって、図８に示すように、複数の磁気シールド補助装置４及び６を所定の間隔をあけて設置することで、磁気シールド効果を高めることができる。図１の場合と同様にして、それぞれの磁気シールド補助装置４、６は、一面が開口した磁気シールド装置２の開口部３の近傍に設置される。そして、磁界環境測定を行いながら、それぞれの位置を調整する。磁気シールド補助装置４、６のそれぞれの外縁の投影面が、開口部３全体を覆うように設置し、互いに略平行に設置されるのが望ましい。
【００６０】
磁界環境測定により磁気シールド補助装置４、６を設置する位置を決定した後は、図１の場合と同様の周知の方法により、それぞれを固定する。
【００６１】
なお、図８に示すような２つの磁気シールド補助装置４、６に限らず、３つ以上の磁気シールド補助装置を設置することもできる。
【００６２】
このようにして、被験者等は、磁気シールド補助装置４（及び６）の開口部５（及び７）から磁気シールド装置２の開口部３を通って、磁気シールド装置２内部へ入り、内部に設置された生体磁気計測装置により検査を受ける。そして、磁気シールド装置２内は、磁気シールドシステム１の磁気シールド効果により外部磁界が有効にシールドされ、たとえば脳の神経活動によって発生する微弱磁界を正確に測定することができるようになる。
【００６３】
なお、上述においては、磁気シールド装置２の一面のみが開口している場合について説明したが、一面のみの開口に限らず、２以上の面が開口していても、開口した面にそれぞれ磁気シールド補助装置４を所定の位置に設置して、高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステム１を構築することができる。
【００６４】
５．磁気シールド補助装置の変形例
（１）変形例１、磁気シールドが弱い箇所を有する磁気シールド装置の場合
磁気シールド装置の開口部の有無にかかわらず、磁気シールド装置の形状及び／又は磁気シールド装置が置かれる磁界環境等により、部分的に磁気シールド効果の弱い箇所が生ずる場合がある。たとえば、既設の磁気シールドルームにおいて、そのような箇所が判明した場合、その箇所の形状及び大きさを考慮した磁気シールド補助装置を設置して、その位置に周知の方法で固定することにより、既設の磁気シールドルームの磁気シールド性能を向上させることができる。
【００６５】
図１１は、このような場合の磁気シールド補助装置及び磁気シールドシステムの使用方法を説明した図である。
【００６６】
図１１に示すように、磁気シールドシステム４１は、磁気シールド装置４２と、磁気シールド装置４２の磁気シールドの弱い位置の近傍に設置される磁気シールド補助装置４４とを備える。
【００６７】
磁気シールド装置４２は、すべての壁面、床面及び天井が磁性材料からなるパネルにより覆われて密閉された磁気シールドルームである。１つの壁面に被験者等の出入りのためのドア４９が設けられている。磁気シールド装置４２の内部には、生体磁気計測装置（図示せず）が設置されており、被験者や装置の操作者は、ドア４９を用いて磁気シールド装置２との出入りをする。
【００６８】
磁気シールド装置４２の磁気シールドの弱い位置の近傍に設置される磁気シールド補助装置４４は、磁気シールド装置４２の磁気シールド効果が弱い壁面、たとえばドア４９の設置された壁面と略同じ大きさに形成されている。磁気シールド補助装置４４は、図１の場合と同様の全体が環状の略正方形をなし、開口部４５を有している。切れ目等のない連続した環状であることが望ましいのは、図１の場合と同様である。磁界環境又は設置環境に合わせて、図１１のような正方形に限らず、任意の形状とすることができることも図１の場合と同様である。
【００６９】
また、磁気シールド補助装置４４は、パーマロイで形成された第１の磁気シールド補助部材と、銅で形成された第２の磁気シールド補助部材とを備え、これらが一体として構成されている。第１の磁気シールド補助部材及び第２の補助部材の材質、製造方法等については、図１の場合と同様である。
【００７０】
磁界環境測定により、ドア４９を設けている壁面の磁気シールド効果が弱いことが判明した場合、図１１に示すように、磁気シールド効果が弱い壁面に近接させて磁気シールド補助装置４４を設置することで、磁気シールド効果を改善することができる。磁気シールド補助装置４４の開口部４５は、ドア４９に比べて十分大きいので、磁気シールド補助装置４４設置後でも、被験者等は、磁気シールド装置４２への出入りをすることができる。
【００７１】
磁気シールド補助装置４４は、図１の場合と同様の方法で、設置し、固定することができる。
【００７２】
このようにして、被験者等は、磁気シールド補助装置４４の開口部４５から磁気シールド装置４２のドア４９を通って、磁気シールド装置４２内部へ入り、内部に設置された生体磁気計測装置により検査を受ける。そして、磁気シールド装置４２内は、本発明の磁気シールドシステム４１の改善した磁気シールド効果により、たとえば脳の神経活動によって発生する微弱磁界を正確に測定することができるようになる。
【００７３】
（２）変形例２、窓状の開口部を有する磁気シールド装置の場合
図９に示すように、磁気シールドシステム２１は、一部に開口部２３を有する磁気シールド装置２２と、開口部２３の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置２４とを備える。
【００７４】
磁気シールド装置２２は、磁性材料からなるパネルを組み合わせた壁面、床面及び天井からなり、全体が略直方体をなしており、内部に生体磁気計測装置を設置する空間部が設けられている。そして、磁気シールド装置２２は、１つの壁面の一部であって、壁面の略中央、天井よりに開口部２３を有している。開口部２３は、たとえば医療関係者が被験者の様子を外部から観察するため、１つの壁面の一部を窓状に開口して形成される。
【００７５】
磁気シールド装置２２の開口部２３の近傍に設置される磁気シールド補助装置２４は、磁気シールド装置２２の開口部２３と略同じ大きさに形成されている。磁気シールド補助装置２４は、全体が環状をなしており、開口部２５を有している。図１の場合と同様に、磁気シールド補助装置２４は、磁気シールド効果を高めるためには連続的で切れ目等ない連続した環状であることが好ましく、開口部２３の形状に合わせて、長方形に形成されている。
【００７６】
磁気シールド補助装置２４は、長方形環状のパーマロイで形成された第１の磁気シールド補助部材と、同一形状及び大きさの長方形環状の銅材で形成された第２の磁気シールド補助部材とを貼り合わせて一体として構成されている。第１の磁気シールド補助部材及び第２の補助部材の材質、製造方法等については、図１の場合と同様である。
【００７７】
磁気シールド補助装置２４の四隅には、磁気シールド装置２２に取り付けるための取付脚２８が磁気シールド補助装置２４の開口部２５の面に対して略垂直方向に延びている。取付脚２８は、板金加工技術により、磁気シールド補助装置２４と一体として形成される。なお、取付脚２８を別部材で形成し、磁気シールド補助装置２４の設置の際に取付脚２８を介して磁気シールド補助装置２４と磁気シールド装置２２とを接続してもよい。
【００７８】
磁気シールド補助装置２４は、磁気シールド装置２２の開口部２３の端面から所定の距離だけ離して設置される。その距離は、磁気シールド装置２２内部の磁界環境を測定しながら、磁界の大きさが最低になる位置である。磁気シールド補助装置２４を設置する位置を決定した後、磁気シールド補助装置２４の四隅に形成された取付脚２８の端を磁気シールド装置２２に周知の方法により接続し、磁気シールド補助装置２４を固定する。通常の場合には、磁気シールド補助装置２４の外縁の投影面が、開口部２３全体を覆うように磁気シールド補助装置２４を設置するのが望ましく、開口部２３の面に対して、磁気シールド補助装置２４の面を略平行に設置するのが望ましい。
【００７９】
なお、磁気シールド装置２２の形状は、直方体に限らず、また、磁気シールド補助装置２４の形状も長方形に限られないのは、図１の場合と同様である。
【００８０】
（３）変形例３、筒状の磁気シールド補助装置の場合
磁気シールド補助装置は、図１〜図４、図８、図９及び図１１に示すような平板状の形状に限らず、図１０に示すような筒状にすることもできる。
【００８１】
磁気シールドシステム３１は、一面が開口した磁気シールド装置３２と、開口部３３の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置３４とを備えている。
【００８２】
磁気シールド装置３２は、図１の場合と同様であり、磁性材料からなるパネルを組み合わせた壁面、床面及び天井からなり、全体が略直方体をなしており、内部に生体磁気計測装置を設置する空間部が設けられている。そして、１つの壁面には、生体磁気計測装置を設置した空間部に出入りするための開口部３３が形成されている。開口部３３は、被験者等が出入りできるようにするため、１つの壁面すべてを開口するように形成されている。
【００８３】
磁気シールド装置３２の開口部３３の近傍に設置される磁気シールド補助装置３４は、磁気シールド装置３２の開口部３３の大きさと略同じ大きさに形成されている。磁気シールド補助装置３４は、全体が環状をなしており、断面が正方形の筒状であり、開口部３５を有している。磁気シールド補助装置３４は、磁気シールド効果を高めるためには連続的で切れ目等ない連続した環状であることが好ましい。
【００８４】
磁気シールド補助装置３４は、パーマロイで形成される環状の第１の磁気シールド補助部材と、銅で形成される環状の第２の磁気シールド補助部材とを備える。磁気シールド補助装置３４を筒状とした場合であっても、図１等に示す平板状に形成された場合と同様に、第１の磁気シールド補助部材と第２の磁気シールド補助部材とを周知の方法で重ね合わせ、貼り合わせ、又は積層等することにより一体として磁気シールド補助装置３４を形成することができる。なお、第１の磁気シールド補助部材と第２の磁気シールド補助部材とを別々に形成して、それぞれ離して設置することができることも図１等の場合と同様である。
【００８５】
磁気シールド補助装置３４を設置する位置は、磁気シールド装置３２内部の磁界環境を測定しながら、磁気シールド装置３２の置かれる磁界環境に応じて、調整して設置する。通常の場合には、磁気シールド補助装置３４の投影面が、開口部３３全体を覆うように設置するのが望ましく、開口部３３の面に対して、磁気シールド補助装置３４の面を略平行に設置するのが望ましいことも図１等の場合と同様である。図１等に示すような平板状の形状の磁気シールド補助装置と同等の磁気シールド効果を有する。開口部の形状等を含む全体のデザインや、設置場所等により図１０に示す磁気シールド補助装置やその他の形状の磁気シールド補助装置を選択して用いることができる。
【００８６】
なお、磁気シールド装置３２の形状は、直方体に限らず、また、磁気シールド補助装置３４の形状も正方形に限られないのは、図１の場合と同様である。
【００８７】
上述のいずれの例においても、磁気シールド装置内は、高い磁気シールド効果を発揮し、たとえば生体磁気計測装置によって脳の神経活動で発生する微弱磁界を正確に測定することができるようになる。
【００８８】
（４）その他
上述したように、磁気シールド補助装置は、磁界環境に応じて磁気シールド装置の開口部との位置を調整され、設置される。磁界環境によっては、磁気シールド補助装置と開口面とを必ずしも平行にせず、垂直や斜めに設置したときに磁気シールド効果が高くなる場合がある。また、磁気シールドシステムの設置状況によっては、磁気シールド補助装置を、磁気シールド装置の開口面に対して、垂直や斜めに設置しなければならない場合もある。
【００８９】
図１２に示すように、磁気シールド補助装置５５、５６は、磁気シールド装置５２の開口部５３の面に対して、略垂直に設置される。
【００９０】
磁気シールド補助装置５５、５６は、それぞれ磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材及び導電材料で形成された第２の磁気シールド補助部材を備えていることは、上述と同様である。また、磁気シールド補助装置の形状については正方形に限らず、円形、多角形その他の形状、筒状、任意の断面を有する棒状等であってもよいのも上述と同様である。さらに、図１２の変形例においては、２つの磁気シールド補助装置５５、５６を備えているが、磁気シールド補助装置は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。開口部５３は、図１２のように一面が開口している場合に限らず、窓状に開口された場合もあり、磁気シールド補助装置を窓状開口部に近接させて垂直に設置することができる。
【００９１】
また、図１３に示すように、磁気シールド補助装置６４、６５は、磁気シールド装置６２の開口部６３の面に対して、斜めに設置される。
【００９２】
磁気シールド補助装置６４、６５は、それぞれ磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材及び導電材料で形成された第２の磁気シールド補助部材を備えており、磁気シールド補助装置の形状については正方形に限らず、円形、多角形その他の形状、筒状、任意の断面を有する棒状等であってもよい。さらに、図１３の変形例においては、２つの磁気シールド補助装置６４、６５を備えているが、磁気シールド補助装置は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。開口部６３は、図１３のように一面が開口している場合に限らず、窓状に開口された場合もあり、磁気シールド補助装置を窓状開口部に近接させて斜めに設置することができる。
【００９３】
なお、開口部の面に対して垂直の配置、斜めの配置又は平行な配置を任意に組合わせることもできる。
【００９４】
上述した図１２、１３に示す例のように、磁気シールド装置５２、６２の開口面に対して、磁気シールド補助装置５５、５６、６４、６５を、略垂直、斜め、又はこれらの組合せた配置にすることにより、すべての方向について磁気シールド効果を生じ、高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステム５１、６１を実現することができる。
【００９５】
以上、生体磁気計測装置について、本発明の磁気シールド補助装置及び磁気シールドシステムを使用する場合について述べたが、生体磁気計測装置には、脳磁計、心磁計、筋磁計等が含まれる。また、生体磁気計測装置のほか、電子顕微鏡、電子ビームマスク描画装置、マスク検査装置、質量分析装置又は収束イオンビーム等高機能電子デバイスの微細加工向け製造装置、検査装置等を、磁気シールド装置内に設置することができる。この場合において、本発明の磁気シールド補助装置を上述の方法で用いることにより、高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステムが、高精度なデバイス製造を可能にする。
【００９６】
なお、本発明は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もちろんである。
【符号の説明】
【００９７】
１ 磁気シールドシステム、２ 磁気シールド装置、３ 開口部、４ 磁気シールド補助装置、４ａ 第１の磁気シールド補助部材、４ｂ 第２の磁気シールド補助部材、５ 開口部、６ 磁気シールド補助装置、７ 開口部、２１ 磁気シールドシステム、２２ 磁気シールド装置、２３ 開口部、２４ 磁気シールド補助装置、２５ 開口部、２８ 取付脚、３１ 磁気シールドシステム、３２ 磁気シールド装置、３３ 開口部、３４ 磁気シールド補助装置、３５ 開口部、４１ 磁気シールドシステム、４２ 磁気シールド装置、４４、磁気シールド補助装置、４５ 開口部、４９ ドア、５１ 磁気シールドシステム、５２ 磁気シールド装置、５３ 開口部、５４ 開口部、５５ 磁気シールド補助装置、５６ 磁気シールド補助装置、５７ 開口部、６１ 磁気シールドシステム、６２ 磁気シールド装置、６３ 開口部、６４ 磁気シールド補助装置、６５ 磁気シールド補助装置、６７ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールド装置の開口部や、磁気シールド効果の弱い位置に設置される磁気シールド補助装置及びこれを用いる磁気シールドシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、外来磁界の影響を受けることにより、正確な測定又は正常な動作等が困難となる装置が多く登場している。この種の装置としては、脳磁計等に代表される生体磁気計測装置があり、高機能電子デバイスの製造等に用いられる電子顕微鏡、マスク検査装置、電子ビームマスク描画装置等がある。これらの装置は、微弱磁界検出や微細加工制御のために外来磁界の影響を受けやすく、高機能デジタル機器等による高強度の高周波電磁界放射の影響に限らず、高圧電線や鉄道架線の電流による低周波磁界や、地磁気の影響が問題となる。
【０００３】
これらの装置を利用するときは、外来磁界の影響を排除するために、磁気シールドルームや磁気シールドチャンバといった磁気シールド装置が用いられる。磁気シールド装置は、磁性材料を用いた内壁で装置内面が覆われた装置であり、磁性材料で密閉されることにより、外来磁界の侵入を防止する。
【０００４】
たとえば、生体磁気計測装置を用いるときは、診察室又は検査室を磁気シールドルームとする必要がある。しかしながら、完全に密閉された空間に患者や医療関係者が入室するのは心理的抵抗感、圧迫感があるので、一面を開放して風通しをよくして、外光を磁気シールドルーム内部に取り入れたいという要望がある。
【０００５】
また、電子顕微鏡等を利用する場合には、磁気シールド装置内部に置かれた電子顕微鏡等の操作や、試料の状態を観察するための観察窓が必要である。その他、磁気シールドルーム内への出入りのためのドアも必要である。
【０００６】
特開２００２−１６４６８６号公報（以下、「特許文献１」という。）には、磁気シールドルームの外部から内部へ採光し、風通しをよくする目的で、短冊形の磁性体片をすだれ状に配列して磁気シールドルームの壁面を構成する技術が開示されている。特開平７−１２２８８６号公報（以下、「特許文献２」という。）には、出入口等の開口部に筒状の超電導材料を接続して、開口部における磁気シールド効果の低下を防止する技術が開示されている。また、特開２００７−２８１３０２号公報（以下、「特許文献３」という。）には、ドアや窓の周縁において磁気シールド効果を向上させるために、壁面を構成する磁性材料の磁気シールドの方向（磁化方向）と異なる方向に磁気シールド効果を有する磁性材料を用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１６４６８６号公報
【特許文献２】特開平７−１２２８８６号公報
【特許文献３】特開２００７−２８１３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
磁性体は、より透磁率の高い磁性体に磁束を引き寄せようとする性質を有する。したがって、磁界中に磁性体を置くと、その磁性体内部に磁束が集中する。この性質を利用すると、磁界の方向に沿って磁性体を置くことにより、その磁性体の周囲空間の磁束を減少させることができる。
【０００９】
特許文献１においては、磁界の向きに平行に短冊形の磁性体片を並べて、これらをすだれ状に配列した壁面で構成される磁気シールドルームが記載されており、磁気シールド効果を維持しつつ、磁気シールドルーム内への風通しを得て、外部採光を確保することができるとしている。これは磁性体片の間隙に磁気シールド効果が及ぶことを利用したものである。
【００１０】
しかしながら、磁気シールド効果は、磁界の方向に依存性があり、異なる方向の磁界に対しては、磁気シールド効果が低下する。このため、短冊形の磁性体片を直交させて配置したり、磁性体片の向きを数種類変えた壁面部材を配置したり、磁化方向の異なる部材を用いる必要があるので壁面の構造が複雑になる。
【００１１】
また、磁気シールドルームの風通し、外部の採光を得る程度の隙間を実現できるとしても、被験者等の入室時の圧迫感等を改善できる程度とは言えない場合もある。
【００１２】
一方で、人が出入りできる程度の大きさの開口部を設けると、磁気シールド効果がなくなってしまうという問題がある。
【００１３】
特許文献２において、磁気シールドルームの開口部に接続される筒状体は、開口部の大きさや形状によっては、強度面等の観点から実現が困難な場合がある。そして、磁気シールドルームの施工時に筒状体を磁気シールドルームの開口部に取り付けなければならず、取り扱いが不便である。また、筒状体を超電導材料で構成しなければならないことから冷却設備等を考慮すると構造が複雑になり設備も大型化するという問題がある。
【００１４】
特許文献３は、磁気シールドルームのドア部及び窓部の周辺の磁性材料を、漏洩磁界の方向に合わせて磁化方向を揃えた方向性電磁鋼板とする技術が開示されているが、漏洩磁界の方向に合わせて個々に磁気シールド効果を調整するのは困難である。また、ドアや窓を閉めてしまえば、磁気シールドルームの内部は外部から遮断されてしまい、被験者等の圧迫感等の解消には寄与しない。
【００１５】
上述した開口部や隙間の有無とは別に、磁気シールドルーム施工時に生じた磁性体パネルの隙間や施工後の磁性体パネルの劣化等により磁気シールドの弱い箇所が生じる場合がある。このような場合に、壁面の修理を行うのは大規模な工事となる場合もあり容易ではない。
【００１６】
そこで、本発明は、磁界の方向によらず高い磁気シールド効果を有し、簡便に設置することができる磁気シールド補助装置及び磁気シールドシステム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】
【００１７】
上記課題を解決するため、一部に開口部を有する磁気シールド装置の開口部の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置は、環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを備える。
【００１８】
磁気シールドシステムは、一部に開口部を有する磁気シールド装置と、上述した、開口部の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置とを備える。
【００１９】
また、環状の磁気シールド補助装置は、磁気シールド装置の磁気シールド効果の弱い位置の近傍に設置され、環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを備える。
【００２０】
磁気シールドシステムは、磁気シールド装置と、上述した、磁気シールド装置の磁気シールド効果の弱い位置の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置とを備える。
【００２１】
さらに、上述した磁気シールド補助装置は、第１の磁気シールド補助部材がパーマロイで形成され、第２の磁気シールド補助部材が銅で形成される。
【００２２】
そして、上述した磁気シールド補助装置は、第１の磁気シールド補助部材と第２の磁気シールド補助部材とが互いに重ね合わされる。
【００２３】
また、磁気シールドシステムにおいて、磁気シールド補助装置は、１又は複数であり、磁気シールド装置の開口部の外側に、開口部の面と略平行に設置される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、第１の磁気シールド補助部材は、磁性材料で形成されているから、第１の磁気シールド補助部材の面に水平方向の磁界に対して磁気シールド効果を有する。第２の磁気シールド補助部材は、導電性材料で形成されているから、第２の磁気シールド補助部材の面に垂直方向の磁界変動に対して磁気シールド効果を有する。したがって、本発明のシールド補助装置を磁気シールド装置の開口部の近傍に設置することにより、全方向の磁界に対して高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステムを実現することができる。
【００２５】
本発明の磁気シールド補助装置は、磁気シールド装置とは分離されており、磁気シールド装置とは別に設置される。このため、磁気シールド装置の施工当初に、複雑な構造をしたドアを設けることなく、磁気シールド装置を開口したまま高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステムを実現することができる。
【００２６】
さらに、本発明の磁気シールド補助装置が、磁気シールド装置から分離されていることにより、磁気シールド装置の開口部の有無にかかわらず、磁気シールド装置の磁気シールドが弱い部分に対して、磁気シールド補助装置を簡便に設置することができる。このため、高い磁気シールド性能を有する磁気シールドシステムを容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明が適用された磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明が適用された第１の磁気シールド補助部材の動作原理を説明する斜視図である。
【図３】本発明が適用された第２の磁気シールド補助部材の動作原理を説明する斜視図である。
【図４】本発明が適用された磁気シールド補助装置の磁気シールド可能な領域を説明する図であり、（Ａ）は、正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図５】本発明が適用された磁気シールドシステムにＸ軸方向の外部磁界を印加した場合におけるシールド係数の測定結果を示す図である。
【図６】本発明が適用された磁気シールドシステムにＹ軸方向の外部磁界を印加した場合におけるシールド係数の測定結果を示す図である。
【図７】本発明が適用された磁気シールドシステムにＺ軸方向の外部磁界を印加した場合におけるシールド係数の測定結果を示す図である。
【図８】本発明が適用された磁気シールド補助装置を２つ用いた場合の磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図９】壁面の一部に窓状の開口部を有する磁気シールド装置の場合において、本発明が適用された磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明が適用された、筒状の磁気シールド補助装置を用いた場合の磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図１１】磁気シールドが弱い箇所がある磁気シールド装置の場合において、本発明が適用された磁気シールドシステムの構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明が適用された磁気シールド補助装置を２つ用いた場合の磁気シールドシステムの他の構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明が適用された磁気シールド補助装置を２つ用いた場合の磁気シールドシステムの他の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明が適用された磁気シールドシステムについて、図面を参照して以下の順で説明する。
１．磁気シールドシステム１の構成
（１）磁気シールド装置２
（２）磁気シールド補助装置４
２．磁気シールド補助装置４の動作原理
３．磁気シールド補助装置４の製造方法
４．磁気シールド補助装置４及び磁気シールドシステム１の使用方法
５．磁気シールド補助装置の変形例
（１）変形例１、磁気シールドが弱い箇所を有する磁気シールド装置の場合
（２）変形例２、窓状の開口部を有する磁気シールド装置の場合
（３）変形例３、筒状の磁気シールド補助装置の場合
（４）その他
【００２９】
１．磁気シールドシステム１の構成
図１に示すように、本発明が適用された磁気シールドシステム１は、一部に開口部３を有する磁気シールド装置２と、開口部３と略同じ大きさの磁気シールド補助装置４とを備えている。磁気シールド補助装置４は、磁気シールド装置２の開口部３の近傍に設置される。この磁気シールド装置２の内部には、外来磁界の影響を受けやすい脳磁計等に代表される生体磁気計測装置のような微弱磁界測定装置が設置される。その他、超微細加工技術を用いた高機能電子デバイスの製造、検査装置等に用いられる電子顕微鏡、マスク検査装置、又は電子ビームマスク描画装置等も磁気シールドルーム内部に設置される。ここでは、磁気シールド装置２の内部に生体磁気計測装置が設置される場合を例に説明する。
【００３０】
（１）磁気シールド装置２
磁気シールド装置２は、たとえば磁性材料からなるパネルを組み合わせた壁面、床面及び天井からなり、全体が略直方体をなしており、内部に生体磁気計測装置を設置する空間部が設けられている。そして、１つの壁面には、生体磁気計測装置を設置した空間部に出入りするための開口部３が形成されている。開口部３は、たとえば被験者等が出入りできるようにするため、１つの壁面すべてを開口するように形成されている。
【００３１】
なお、開口部３は、１つの壁面ではなく、壁面の一部を開口し、窓状又はドア状としてドア等によって開閉できるようにしてもよい。また、開口部３は、磁気シールド装置２の用途に応じて、複数の壁面や床面、天井に設けてもよく、また、１つの壁面に複数個設けるようにしてもよい。また、磁気シールド装置２は、直方体に限定されるものではなく、その形状は、磁気シールドシステム１が設置される場所や、磁気シールド装置２の内部に設置される装置の種類又は用途等に応じて変わる。
【００３２】
（２）磁気シールド補助装置４
図１に示すように、磁気シールド装置２の開口部３の近傍に設置される磁気シールド補助装置４は、磁気シールド装置２の開口部３の大きさと略同じ大きさに形成されている。磁気シールド補助装置４は、全体が環状をなしており、開口部５を有している。磁気シールド補助装置４は、磁気シールド効果を高めるためには連続的で切れ目等ない連続した環状であることが好ましい。図１においては、磁気シールド補助装置４は、開口部３の形状に合わせて、略正方形に形成されている。
【００３３】
なお、磁気シールド補助装置４の形状は、横長若しくは縦長の長方形であってもよく、円形であってもよく、又は多角形その他の形状であってもよい。また、平板状に限らず、図１０に示すように、筒状であってもよく、任意の断面を有する棒状であってもよい。
【００３４】
また、磁気シールド補助装置４は、開口部３よりも小さくてもよいが、より効果的に磁気シールドするために、開口部３の大きさよりも大きい方が好ましい。
【００３５】
このような磁気シールド補助装置４は、磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材４ａと、導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材４ｂとを備えている。第１の磁気シールド補助部材４ａは、通常は、透磁率及び加工性等の観点からパーマロイで形成されるが、センダスト、純鉄、又はアモルファス等であってもよい。第２の磁気シールド補助部材４ｂは、通常は、導電率及び加工性等の観点から銅で形成されるが、アルミ、銅、アルミ若しくは銅の合金、又は超電導材料等であってもよい。第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとは、図１に示すように、通常は、同一の形状及び大きさとするが、異なる形状及び／又は大きさにしてもよい。
【００３６】
磁気シールド補助装置４は、同一形状の第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとが一体として構成される。なお、磁気シールド補助装置４は、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとを別部材としたものを隣接させて使用してもよい。この場合には、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとは密着させてもよく、互いに離して設置してもよい。
【００３７】
磁気シールド補助装置４は、磁気シールド装置２の開口部３の端面から所定の距離だけ離して設置される。その距離は、磁気シールド装置２内部の磁界環境を測定しながら、磁界の大きさが最低になる位置に設置する。磁気シールド補助装置４は、設置する位置を決定した後、磁気シールド補助装置４の下部に有する支持脚（図示せず）により固定される。
【００３８】
２．磁気シールド補助装置の動作原理
図２〜図４は、本発明の磁気シールド補助装置４による磁気シールドの原理を説明した図である。
【００３９】
図２に示すように、磁気シールド補助装置４の面に平行な方向であるＸ軸方向の平行磁界中に第１の磁気シールド補助部材４ａを置く。磁束は、より高い透磁率を有する部分を通る性質を有するので、第１の磁気シールド補助部材４ａを形成するパーマロイの作用により、第１の磁気シールド補助部材４ａの形状に沿って流れる。これにより、第１の磁気シールド補助部材４ａの開口部５内における磁束はほとんど消滅する。図２において、Ｘ軸方向の磁界について説明したが、同一面内のＺ軸方向の磁界についても同様に磁気シールド効果を有する。したがって、第１の磁気シールド補助部材４ａは、開口部５のＸ−Ｚ平面内において磁気シールド効果を有する。
【００４０】
図３に示すように、第２の磁気シールド補助部材４ｂの面に垂直な方向であるＹ軸方向の磁界中に第２の磁気シールド補助部材４ｂを置く。第２の磁気シールド補助部材４ｂは、銅で形成されている。開口部５を貫く垂直磁界があるときは、レンツの法則にしたがって磁束の変化を打ち消す方向の磁束を発生させるように電圧が発生する。その電圧による電流が第２の磁気シールド補助部材４ｂ内を流れて、開口部５の磁束を減少させる。したがって、第２の磁気シールド補助部材４ｂは、開口部５の面に垂直な方向の磁界に対する磁気シールド効果を有する。
【００４１】
第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂを重ね合わせて磁気シールド補助装置４を構成すると、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂのそれぞれの作用により、磁気シールド補助装置４は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向すべてに対して磁気シールド効果を有する。図４に示すように、磁気シールド補助装置４の開口部５内において、破線の領域内で磁気シールド効果を得ることができる。
【００４２】
図５〜図７は、図１の磁気シールドシステム１の縮小模型を用いた、磁気シールド効果の測定例を示している。
【００４３】
磁気シールド装置２は、パーマロイと銅の複合材料からなる壁面で構成されており、一面が開口している。大きさは、開口部３が４００ｍｍ×４６０ｍｍ（Ｘ×Ｚ）であり、奥行きが５２０ｍｍ（Ｙ）である。
【００４４】
磁気シールド補助装置４は、パーマロイと銅の複合材料からなるものと銅材からなるものを用意して、それぞれの場合について測定した。磁気シールド補助装置４の大きさは、いずれも、内径が６１０ｍｍ×６１０ｍｍで、外径が７４０ｍｍ×７４０ｍｍの正方形である。
【００４５】
図１において、Ｘ軸とＺ軸とからなる平面は、磁気シールド装置２の開口部３の面と同一平面であり、Ｙ軸は開口部３の面に垂直である。Ｙ軸方向において、開口部３の開口端を０とし、開口部３から離れる方向を正とした。磁気シールド補助装置４の面と磁気シールド装置２の開口部３の面とを平行に配置して測定した。開口部３の開口端から＋５０ｍｍの位置に配置した場合と、開口端の位置（０ｍｍ）に配置した場合と、開口端から−５０ｍｍの位置に配置した場合について、磁気シールド装置２内部の磁界を測定し、測定周波数に対するシールド係数をプロットした。ここで、シールド係数＝外部印加磁界／内部測定磁界である。外部印加磁界（磁束）を、５μＴp-p の微弱磁界（磁束）とし、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向に印加した場合のそれぞれについて測定した。外部磁界の印加方向として、Ｘ軸方向の場合の結果を図５、Ｙ軸方向の場合の結果を図６、Ｚ軸方向の場合の結果を図７に示す。
【００４６】
図５〜図７における磁気シールド補助装置４の構成と配置は以下の通りである。なお、実験７は、磁気シールド補助装置４を用いない場合の測定結果であり、この値との差が、磁気シールド補助装置４による磁気シールドの効果である。
・実験１：パーマロイと銅の複合材料からなる磁気シールド補助装置４を＋５０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験２：パーマロイと銅の複合材料からなる磁気シールド補助装置４を０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験３：パーマロイと銅の複合材料からなる磁気シールド補助装置４を−５０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験４：銅材からなる磁気シールド補助装置４を＋５０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験５：銅材からなる磁気シールド補助装置４を＋０ｍｍの位置に置いた場合。
・実験６：銅材からなる磁気シールド補助装置４を−５０ｍｍの位置に置いた場合。
【００４７】
図５及び図７より、Ｘ軸方向及びＺ軸方向について、パーマロイと銅の複合材料からなる磁気シールド補助装置４の磁気シールド効果がより高く、特に＋５０ｍｍの位置の場合に顕著な効果が認められ、図６より、Ｙ軸方向については、銅材からなる磁気シールド補助装置４の磁気シールド効果が高いことが認められる。
【００４８】
３．磁気シールド補助装置４の製造方法
磁気シールド補助装置４は、環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材４ａと、上記第１の磁気シールド補助部材４ａに隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材４ｂとを備えている。第１の磁気シールド補助部材４ａは、パーマロイで形成され、第２の磁気シールド補助部材４ｂは、銅で形成されている。それぞれ、打ち抜き加工やプレス加工のような板金加工又は金属加工技術により、略正方形に形成し、必要に応じて熱処理等を加えて、直接互いにぴったりと貼り合わせて磁気シールド補助装置４を形成する。貼り合わせた後に熱処理を行ってもよい。
【００４９】
なお、第１の磁気シールド補助部材４ａの形成には、パーマロイのほか、センダスト、純鉄、又はアモルファス等の磁性材料を用いることができ、第２の磁気シールド補助部材４ｂの形成には、銅以外に、アルミ、アルミ若しくは銅の合金、又は超電導材料等の導電性材料を用いることができる。
【００５０】
また、基材を介してその両面に第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材とをそれぞれ貼り付けて、磁気シールド補助装置４を構成することもできる。周知の薄膜形成技術を用いて形成したアモルファス磁性薄膜を基材上に積層し、その上に銅又はアルミの薄膜を積層してもよく、さらにこれらを多層に積層してもよい。銅又はアルミを基材として加工を施し、その基材上にアモルファス磁性薄膜を積層してもよい。
【００５１】
図１に示すように、磁気シールド補助装置４の大きさは、磁気シールド装置２の開口部３と略同じ大きさであるが、開口部３よりも小さくてもよく、より効果的に磁気シールドをするためには、開口部３の大きさよりも大きい方が好ましい。
【００５２】
磁気シールド補助装置４の形状は、図１に示すような正方形に限らず、縦長若しくは横長の長方形であっても、その他の多角形であっても、又は円形であってもよい。また、平板状に限らず、図１０に示すような筒状であってもよく、任意の断面を有する棒状であってもよい。いずれの形状であっても、周知の板金の打ち抜き工法や、これら様々な形状に成型された基材上に他の金属材料を積層する技術を用いることにより、本発明の磁気シールド補助装置４を製造することができる。
【００５３】
磁気シールド補助装置４の形状は、磁気シールド装置２の開口部３の形状や、磁気シールド装置２の磁気シールド効果の弱い位置の形状に合わせた形状とすることができる。
【００５４】
４．磁気シールド補助装置４及び磁気シールドシステム１の使用方法
図１に示すように、磁気シールド装置２は、一面が開放された開口部３以外の壁面、床面及び天井が磁性材料により密閉されている磁気シールドルームである。磁気シールド装置２の内部には、生体磁気計測装置（図示せず）が設置されており、被験者や装置の操作者は、開口部３により磁気シールド装置２との出入りをする。
【００５５】
磁気シールド補助装置４は、磁気シールド装置２の開口部３の近傍に設置される。ここで、磁気シールド補助装置４は、同一形状の第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとが一体として構成されている。磁気シールド補助装置４の開口部５の大きさは、磁気シールド装置２の開口部３の大きさと略同じである。このため、磁気シールド補助装置４の設置後であっても、風通しはよく及び外光を取り入れることでき、被験者等は、開口部３、５を通って磁気シールド装置２の出入りを自由にすることができる。磁気シールド補助装置４は、磁気シールド補助装置４の下部に設けた支持脚（図示せず）により、磁気シールド装置２の開口部３近傍に設置する。
【００５６】
磁気シールド補助装置４を設置する場合には、磁界環境測定装置により磁界環境を測定しながら、最適な磁界環境となるように、磁気シールド補助装置４と磁気シールド装置２との位置を調整する。通常の場合には、磁気シールド補助装置４の位置を調整して、磁気シールド補助装置４の外縁の投影面が、開口部３全体を覆うように設置するのが望ましく、開口部３の面に対して、磁気シールド補助装置４の面を略平行に設置するのが望ましい。
【００５７】
磁界環境測定後、磁気シールド補助装置４の支持脚により周知の方法で磁気シールドシステム１の床面に固定する。磁気シールド補助装置４の下部に取り付けた、移動可能なキャスタのついた支持脚により一時的に固定することもできる。その他の方法により、床面でなく磁気シールド装置２に接続し、固定することもできる。
【００５８】
なお、磁気シールド補助装置４は、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとを別部材としたものを隣接させて使用してもよい。この場合には、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂとは密着させて設置してもよく、互いに離して設置してもよい。この場合には、磁界環境に応じて、第１の磁気シールド補助部材４ａと第２の磁気シールド補助部材４ｂの設置位置を個別に調整することができる。
【００５９】
図４に示すように、磁気シールド補助装置４の磁気シールド効果は、磁気シールド補助装置４の面内からふくらみをもつように垂直方向にも及ぶ。したがって、図８に示すように、複数の磁気シールド補助装置４及び６を所定の間隔をあけて設置することで、磁気シールド効果を高めることができる。図１の場合と同様にして、それぞれの磁気シールド補助装置４、６は、一面が開口した磁気シールド装置２の開口部３の近傍に設置される。そして、磁界環境測定を行いながら、それぞれの位置を調整する。磁気シールド補助装置４、６のそれぞれの外縁の投影面が、開口部３全体を覆うように設置し、互いに略平行に設置されるのが望ましい。
【００６０】
磁界環境測定により磁気シールド補助装置４、６を設置する位置を決定した後は、図１の場合と同様の周知の方法により、それぞれを固定する。
【００６１】
なお、図８に示すような２つの磁気シールド補助装置４、６に限らず、３つ以上の磁気シールド補助装置を設置することもできる。
【００６２】
このようにして、被験者等は、磁気シールド補助装置４（及び６）の開口部５（及び７）から磁気シールド装置２の開口部３を通って、磁気シールド装置２内部へ入り、内部に設置された生体磁気計測装置により検査を受ける。そして、磁気シールド装置２内は、磁気シールドシステム１の磁気シールド効果により外部磁界が有効にシールドされ、たとえば脳の神経活動によって発生する微弱磁界を正確に測定することができるようになる。
【００６３】
なお、上述においては、磁気シールド装置２の一面のみが開口している場合について説明したが、一面のみの開口に限らず、２以上の面が開口していても、開口した面にそれぞれ磁気シールド補助装置４を所定の位置に設置して、高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステム１を構築することができる。
【００６４】
５．磁気シールド補助装置の変形例
（１）変形例１、磁気シールドが弱い箇所を有する磁気シールド装置の場合
磁気シールド装置の開口部の有無にかかわらず、磁気シールド装置の形状及び／又は磁気シールド装置が置かれる磁界環境等により、部分的に磁気シールド効果の弱い箇所が生ずる場合がある。たとえば、既設の磁気シールドルームにおいて、そのような箇所が判明した場合、その箇所の形状及び大きさを考慮した磁気シールド補助装置を設置して、その位置に周知の方法で固定することにより、既設の磁気シールドルームの磁気シールド性能を向上させることができる。
【００６５】
図１１は、このような場合の磁気シールド補助装置及び磁気シールドシステムの使用方法を説明した図である。
【００６６】
図１１に示すように、磁気シールドシステム４１は、磁気シールド装置４２と、磁気シールド装置４２の磁気シールドの弱い位置の近傍に設置される磁気シールド補助装置４４とを備える。
【００６７】
磁気シールド装置４２は、すべての壁面、床面及び天井が磁性材料からなるパネルにより覆われて密閉された磁気シールドルームである。１つの壁面に被験者等の出入りのためのドア４９が設けられている。磁気シールド装置４２の内部には、生体磁気計測装置（図示せず）が設置されており、被験者や装置の操作者は、ドア４９を用いて磁気シールド装置２との出入りをする。
【００６８】
磁気シールド装置４２の磁気シールドの弱い位置の近傍に設置される磁気シールド補助装置４４は、磁気シールド装置４２の磁気シールド効果が弱い壁面、たとえばドア４９の設置された壁面と略同じ大きさに形成されている。磁気シールド補助装置４４は、図１の場合と同様の全体が環状の略正方形をなし、開口部４５を有している。切れ目等のない連続した環状であることが望ましいのは、図１の場合と同様である。磁界環境又は設置環境に合わせて、図１１のような正方形に限らず、任意の形状とすることができることも図１の場合と同様である。
【００６９】
また、磁気シールド補助装置４４は、パーマロイで形成された第１の磁気シールド補助部材と、銅で形成された第２の磁気シールド補助部材とを備え、これらが一体として構成されている。第１の磁気シールド補助部材及び第２の補助部材の材質、製造方法等については、図１の場合と同様である。
【００７０】
磁界環境測定により、ドア４９を設けている壁面の磁気シールド効果が弱いことが判明した場合、図１１に示すように、磁気シールド効果が弱い壁面に近接させて磁気シールド補助装置４４を設置することで、磁気シールド効果を改善することができる。磁気シールド補助装置４４の開口部４５は、ドア４９に比べて十分大きいので、磁気シールド補助装置４４設置後でも、被験者等は、磁気シールド装置４２への出入りをすることができる。
【００７１】
磁気シールド補助装置４４は、図１の場合と同様の方法で、設置し、固定することができる。
【００７２】
このようにして、被験者等は、磁気シールド補助装置４４の開口部４５から磁気シールド装置４２のドア４９を通って、磁気シールド装置４２内部へ入り、内部に設置された生体磁気計測装置により検査を受ける。そして、磁気シールド装置４２内は、本発明の磁気シールドシステム４１の改善した磁気シールド効果により、たとえば脳の神経活動によって発生する微弱磁界を正確に測定することができるようになる。
【００７３】
（２）変形例２、窓状の開口部を有する磁気シールド装置の場合
図９に示すように、磁気シールドシステム２１は、一部に開口部２３を有する磁気シールド装置２２と、開口部２３の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置２４とを備える。
【００７４】
磁気シールド装置２２は、磁性材料からなるパネルを組み合わせた壁面、床面及び天井からなり、全体が略直方体をなしており、内部に生体磁気計測装置を設置する空間部が設けられている。そして、磁気シールド装置２２は、１つの壁面の一部であって、壁面の略中央、天井よりに開口部２３を有している。開口部２３は、たとえば医療関係者が被験者の様子を外部から観察するため、１つの壁面の一部を窓状に開口して形成される。
【００７５】
磁気シールド装置２２の開口部２３の近傍に設置される磁気シールド補助装置２４は、磁気シールド装置２２の開口部２３と略同じ大きさに形成されている。磁気シールド補助装置２４は、全体が環状をなしており、開口部２５を有している。図１の場合と同様に、磁気シールド補助装置２４は、磁気シールド効果を高めるためには連続的で切れ目等ない連続した環状であることが好ましく、開口部２３の形状に合わせて、長方形に形成されている。
【００７６】
磁気シールド補助装置２４は、長方形環状のパーマロイで形成された第１の磁気シールド補助部材と、同一形状及び大きさの長方形環状の銅材で形成された第２の磁気シールド補助部材とを貼り合わせて一体として構成されている。第１の磁気シールド補助部材及び第２の補助部材の材質、製造方法等については、図１の場合と同様である。
【００７７】
磁気シールド補助装置２４の四隅には、磁気シールド装置２２に取り付けるための取付脚２８が磁気シールド補助装置２４の開口部２５の面に対して略垂直方向に延びている。取付脚２８は、板金加工技術により、磁気シールド補助装置２４と一体として形成される。なお、取付脚２８を別部材で形成し、磁気シールド補助装置２４の設置の際に取付脚２８を介して磁気シールド補助装置２４と磁気シールド装置２２とを接続してもよい。
【００７８】
磁気シールド補助装置２４は、磁気シールド装置２２の開口部２３の端面から所定の距離だけ離して設置される。その距離は、磁気シールド装置２２内部の磁界環境を測定しながら、磁界の大きさが最低になる位置である。磁気シールド補助装置２４を設置する位置を決定した後、磁気シールド補助装置２４の四隅に形成された取付脚２８の端を磁気シールド装置２２に周知の方法により接続し、磁気シールド補助装置２４を固定する。通常の場合には、磁気シールド補助装置２４の外縁の投影面が、開口部２３全体を覆うように磁気シールド補助装置２４を設置するのが望ましく、開口部２３の面に対して、磁気シールド補助装置２４の面を略平行に設置するのが望ましい。
【００７９】
なお、磁気シールド装置２２の形状は、直方体に限らず、また、磁気シールド補助装置２４の形状も長方形に限られないのは、図１の場合と同様である。
【００８０】
（３）変形例３、筒状の磁気シールド補助装置の場合
磁気シールド補助装置は、図１〜図４、図８、図９及び図１１に示すような平板状の形状に限らず、図１０に示すような筒状にすることもできる。
【００８１】
磁気シールドシステム３１は、一面が開口した磁気シールド装置３２と、開口部３３の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置３４とを備えている。
【００８２】
磁気シールド装置３２は、図１の場合と同様であり、磁性材料からなるパネルを組み合わせた壁面、床面及び天井からなり、全体が略直方体をなしており、内部に生体磁気計測装置を設置する空間部が設けられている。そして、１つの壁面には、生体磁気計測装置を設置した空間部に出入りするための開口部３３が形成されている。開口部３３は、被験者等が出入りできるようにするため、１つの壁面すべてを開口するように形成されている。
【００８３】
磁気シールド装置３２の開口部３３の近傍に設置される磁気シールド補助装置３４は、磁気シールド装置３２の開口部３３の大きさと略同じ大きさに形成されている。磁気シールド補助装置３４は、全体が環状をなしており、断面が正方形の筒状であり、開口部３５を有している。磁気シールド補助装置３４は、磁気シールド効果を高めるためには連続的で切れ目等ない連続した環状であることが好ましい。
【００８４】
磁気シールド補助装置３４は、パーマロイで形成される環状の第１の磁気シールド補助部材と、銅で形成される環状の第２の磁気シールド補助部材とを備える。磁気シールド補助装置３４を筒状とした場合であっても、図１等に示す平板状に形成された場合と同様に、第１の磁気シールド補助部材と第２の磁気シールド補助部材とを周知の方法で重ね合わせ、貼り合わせ、又は積層等することにより一体として磁気シールド補助装置３４を形成することができる。なお、第１の磁気シールド補助部材と第２の磁気シールド補助部材とを別々に形成して、それぞれ離して設置することができることも図１等の場合と同様である。
【００８５】
磁気シールド補助装置３４を設置する位置は、磁気シールド装置３２内部の磁界環境を測定しながら、磁気シールド装置３２の置かれる磁界環境に応じて、調整して設置する。通常の場合には、磁気シールド補助装置３４の投影面が、開口部３３全体を覆うように設置するのが望ましく、開口部３３の面に対して、磁気シールド補助装置３４の面を略平行に設置するのが望ましいことも図１等の場合と同様である。図１等に示すような平板状の形状の磁気シールド補助装置と同等の磁気シールド効果を有する。開口部の形状等を含む全体のデザインや、設置場所等により図１０に示す磁気シールド補助装置やその他の形状の磁気シールド補助装置を選択して用いることができる。
【００８６】
なお、磁気シールド装置３２の形状は、直方体に限らず、また、磁気シールド補助装置３４の形状も正方形に限られないのは、図１の場合と同様である。
【００８７】
上述のいずれの例においても、磁気シールド装置内は、高い磁気シールド効果を発揮し、たとえば生体磁気計測装置によって脳の神経活動で発生する微弱磁界を正確に測定することができるようになる。
【００８８】
（４）その他
上述したように、磁気シールド補助装置は、磁界環境に応じて磁気シールド装置の開口部との位置を調整され、設置される。磁界環境によっては、磁気シールド補助装置と開口面とを必ずしも平行にせず、垂直や斜めに設置したときに磁気シールド効果が高くなる場合がある。また、磁気シールドシステムの設置状況によっては、磁気シールド補助装置を、磁気シールド装置の開口面に対して、垂直や斜めに設置しなければならない場合もある。
【００８９】
図１２に示すように、磁気シールド補助装置５５、５６は、磁気シールド装置５２の開口部５３の面に対して、略垂直に設置される。
【００９０】
磁気シールド補助装置５５、５６は、それぞれ磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材及び導電材料で形成された第２の磁気シールド補助部材を備えていることは、上述と同様である。また、磁気シールド補助装置の形状については正方形に限らず、円形、多角形その他の形状、筒状、任意の断面を有する棒状等であってもよいのも上述と同様である。さらに、図１２の変形例においては、２つの磁気シールド補助装置５５、５６を備えているが、磁気シールド補助装置は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。開口部５３は、図１２のように一面が開口している場合に限らず、窓状に開口された場合もあり、磁気シールド補助装置を窓状開口部に近接させて垂直に設置することができる。
【００９１】
また、図１３に示すように、磁気シールド補助装置６４、６５は、磁気シールド装置６２の開口部６３の面に対して、斜めに設置される。
【００９２】
磁気シールド補助装置６４、６５は、それぞれ磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材及び導電材料で形成された第２の磁気シールド補助部材を備えており、磁気シールド補助装置の形状については正方形に限らず、円形、多角形その他の形状、筒状、任意の断面を有する棒状等であってもよい。さらに、図１３の変形例においては、２つの磁気シールド補助装置６４、６５を備えているが、磁気シールド補助装置は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。開口部６３は、図１３のように一面が開口している場合に限らず、窓状に開口された場合もあり、磁気シールド補助装置を窓状開口部に近接させて斜めに設置することができる。
【００９３】
なお、開口部の面に対して垂直の配置、斜めの配置又は平行な配置を任意に組合わせることもできる。
【００９４】
上述した図１２、１３に示す例のように、磁気シールド装置５２、６２の開口面に対して、磁気シールド補助装置５５、５６、６４、６５を、略垂直、斜め、又はこれらの組合せた配置にすることにより、すべての方向について磁気シールド効果を生じ、高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステム５１、６１を実現することができる。
【００９５】
以上、生体磁気計測装置について、本発明の磁気シールド補助装置及び磁気シールドシステムを使用する場合について述べたが、生体磁気計測装置には、脳磁計、心磁計、筋磁計等が含まれる。また、生体磁気計測装置のほか、電子顕微鏡、電子ビームマスク描画装置、マスク検査装置、質量分析装置又は収束イオンビーム等高機能電子デバイスの微細加工向け製造装置、検査装置等を、磁気シールド装置内に設置することができる。この場合において、本発明の磁気シールド補助装置を上述の方法で用いることにより、高い磁気シールド効果を有する磁気シールドシステムが、高精度なデバイス製造を可能にする。
【００９６】
なお、本発明は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もちろんである。
【符号の説明】
【００９７】
１ 磁気シールドシステム、２ 磁気シールド装置、３ 開口部、４ 磁気シールド補助装置、４ａ 第１の磁気シールド補助部材、４ｂ 第２の磁気シールド補助部材、５ 開口部、６ 磁気シールド補助装置、７ 開口部、２１ 磁気シールドシステム、２２ 磁気シールド装置、２３ 開口部、２４ 磁気シールド補助装置、２５ 開口部、２８ 取付脚、３１ 磁気シールドシステム、３２ 磁気シールド装置、３３ 開口部、３４ 磁気シールド補助装置、３５ 開口部、４１ 磁気シールドシステム、４２ 磁気シールド装置、４４、磁気シールド補助装置、４５ 開口部、４９ ドア、５１ 磁気シールドシステム、５２ 磁気シールド装置、５３ 開口部、５４ 開口部、５５ 磁気シールド補助装置、５６ 磁気シールド補助装置、５７ 開口部、６１ 磁気シールドシステム、６２ 磁気シールド装置、６３ 開口部、６４ 磁気シールド補助装置、６５ 磁気シールド補助装置、６７ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部に開口部を有する磁気シールド装置の該開口部近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置において、
環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、
上記第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを有する磁気シールド補助装置。
【請求項２】
上記第１の磁気シールド補助部材は、パーマロイで形成され、
上記第２の磁気シールド補助部材は、銅で形成されている請求項１記載の磁気シールド補助装置。
【請求項３】
上記第１の磁気シールド補助部材と上記第２の磁気シールド補助部材とは、互いに重ね合わされている請求項１又は請求項２記載の磁気シールド補助装置。
【請求項４】
一部に開口部を有する磁気シールド装置と、
上記開口部の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置とを備え、
上記磁気シールド補助装置は、
環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、
上記第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを有する磁気シールドシステム。
【請求項５】
上記磁気シールド補助装置は、１又は複数であり、上記磁気シールド装置の開口部の外側に、該開口部の面と略平行に設置される請求項４記載の磁気シールドシステム。
【請求項６】
磁気シールド装置の磁気シールド効果の弱い位置の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置において、
上記磁気シールド補助装置は、
環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、
上記第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを有する磁気シールド補助装置。
【請求項７】
磁気シールド装置と、
上記磁気シールド装置の磁気シールド効果の弱い位置の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置とを備え、
上記磁気シールド補助装置は、
環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、
上記第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを有する磁気シールドシステム。
【請求項１】
一部に開口部を有する磁気シールド装置の該開口部近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置において、
環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、
上記第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを有する磁気シールド補助装置。
【請求項２】
上記第１の磁気シールド補助部材は、パーマロイで形成され、
上記第２の磁気シールド補助部材は、銅で形成されている請求項１記載の磁気シールド補助装置。
【請求項３】
上記第１の磁気シールド補助部材と上記第２の磁気シールド補助部材とは、互いに重ね合わされている請求項１又は請求項２記載の磁気シールド補助装置。
【請求項４】
一部に開口部を有する磁気シールド装置と、
上記開口部の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置とを備え、
上記磁気シールド補助装置は、
環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、
上記第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを有する磁気シールドシステム。
【請求項５】
上記磁気シールド補助装置は、１又は複数であり、上記磁気シールド装置の開口部の外側に、該開口部の面と略平行に設置される請求項４記載の磁気シールドシステム。
【請求項６】
磁気シールド装置の磁気シールド効果の弱い位置の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置において、
上記磁気シールド補助装置は、
環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、
上記第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを有する磁気シールド補助装置。
【請求項７】
磁気シールド装置と、
上記磁気シールド装置の磁気シールド効果の弱い位置の近傍に設置される環状の磁気シールド補助装置とを備え、
上記磁気シールド補助装置は、
環状の磁性材料で形成された第１の磁気シールド補助部材と、
上記第１の磁気シールド補助部材に隣接して設けられる環状の導電性材料で形成された第２の磁気シールド補助部材とを有する磁気シールドシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−７４４５７（Ｐ２０１２−７４４５７Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１６７９５（Ｐ２０１０−２１６７９５）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（５１０２５８３４８）
【出願人】（５１０２５８５５５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（５１０２５８３４８）
【出願人】（５１０２５８５５５）
【Ｆターム（参考）】
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