JP4671287B2 - 磁気発生装置 - Google Patents
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Description
i) 電流−磁界特性をその位置における最大磁界で規格化した特性は、磁界を作用させる領域の座標に対する依存性が小さく、ほぼ一定の特性と近似できる。
ii) 複数のコイルにそれぞれ異なる電流を同時に通電したときの発生磁界は、それぞれのコイルに単独にコイル電流を通電したときの発生磁界の合成磁界とよく一致する。
「式1」
Habs(r,φ,θ)
Hφ(r,φ,θ)
Hθ(r,φ,θ)
なお、このとき、X軸の正方向は極座標のφ=0度の方向、Y軸の正方向は極座標のφ=90度の方向、Z軸の正方向は極座標のθ=0度の方向であるものとする。
r=(X2+Y2+Z2)1/2
φ=Tan-1(Y/X)
θ=Tan-1{Z/(X2+Y2)1/2}
Habs(r,φ,θ)=(Hx2+Hy2+Hz2)1/2
Hφ(r,φ,θ)=Tan-1(Hy/Hx)
Hθ(r,φ,θ)=Tan-1{Hz/(Hx2+Hy2)1/2}
HiUP abs(r,φ,θ)=Habs(r,φ+(i−1)・360/n,θ)・g(IiUP)/g(I0)
HiUPφ(r,φ,θ)=Hφ(r,φ+(i−1)・360/n,θ)−(i−1)・360/n
HiUPθ(r,φ,θ)=Hθ(r,φ+(i−1)・360/n,θ)
HiDOWN abs(r,φ,θ)=Habs(r,φ+(i−1)・360/n,-θ)・g(Ii DOWN)/g(I0)
HiDOWN φ(r,φ,θ)=Hφ(r,φ+(i−1)・360/n,-θ)−(i−1)・360/n
HiDOWN θ(r,φ,θ)=−Hθ(r,φ+(i−1)・360/n,-θ)
11 13 15 17 上部コイル
12 14 16 18 下部コイル
71 72 73 74 磁界発生基本構造体
711 磁極
711a 磁極表面
712 磁極
712a 磁極表面
721 ヨーク
722 ヨーク(支柱部)
723 ヨーク
724 スペーサベース
725 ベース
726 補助ベース
80 8極磁界発生装置
81 6極磁界発生装置
82 4極磁界発生装置
83 4極磁界発生装置
Claims (9)
- 磁性体を挿通させた2つのコイルが支柱部の上下に配置され、該支柱部を支持するベース部により単体で自立する磁界発生基本構造体を複数備え、
前記磁界発生基本構造体の数をn個(nは2以上の整数)としたとき、各磁界発生基本構造体が、磁界の被作用領域の中心点に対して、隣接する磁界発生基本構造体が互いに約360/n度をなすように配置され、かつ各磁界発生基本構造体は、2つのコイルが、各コイルの中心軸の延長が交わる点を通る水平面に対して対称となるように配置されることを特徴とする磁界発生装置。 - 前記各磁界発生基本構造体は、上部コイルの中心軸と水平面とのなす角度が約Tan-1 {sin(180°/n)}、下部コイルの中心軸と水平面とのなす角度が約−Tan-1 {sin(180°/n)}に設定されている請求項1記載の磁界発生装置。
- 請求項1または2に記載の磁界発生装置において、前記隣り合う磁界発生基本構造体のベースが補助ベースで連結されることを特徴とする磁界発生装置。
- 前記磁性体または支柱部が強磁性体で形成されている請求項1乃至3のいずれか一項記載の磁界発生装置。
- 前記各コイルに単独で通電したときの磁界分布をあらかじめ実測したデータを基本としたデータベースを構築して記憶した記憶手段と、複数のコイルにそれぞれ独立した電流を通電したときに発生する磁界分布を、前記各コイルに単独で通電したときの電流における磁界分布をベクトル的に加算して近似的に求めるアルゴリズムにより求めて磁界制御する制御手段と、を備えた請求項1乃至4のいずれか記載の磁界発生装置。
- 前記制御手段は、前記コイルに任意電流で単独で通電したときの磁界分布を、基準電流において実測した磁界分布に、磁界を作用させる領域の基準位置において実測した、コイル電流と磁界の大きさの関係における任意電流における磁界の大きさと基準電流における磁界の大きさの比率を積算して求めるアルゴリズムを備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項記載の磁界発生装置。
- 前記磁界発生装置は空間的に対称的な複数のコイルを備え、対称性のあるうちの一つのコイルに単独で通電したときの単独磁界分布をあらかじめ実測し、そのデータを基本としたデータベースを構築して前記記憶手段に保持し、前記制御手段は、対称性のある他方のコイルに単独で通電したときの磁界分布を前記単独磁界分布の対称性に応じて補正計算により求めるアルゴリズムを備えることを特徴とする請求項5記載の磁界発生装置。
- 前記各磁界発生基本構造体の上部コイルの中心軸と水平面とのなす角度が約Tan-1 {sin(180°/n)}、下部コイルの中心軸と水平面とのなす角度が約−Tan-1 {sin(180°/n)}に設定され、各コイルに単独で通電したときの磁界分布をあらかじめ実測したデータを基本として構築されたデータベースとして保持した記憶手段と、複数のコイルにそれぞれ独立した電流を通電したときに発生する磁界分布を、各コイルに単独で通電した電流における磁界分布を前記データベースから読み出してベクトル的に加算して近似的に求めるアルゴリズムにより磁界制御する制御手段を備えた請求項5記載の磁界発生装置。
- 前記各磁界発生基本構造体の上部コイルの中心軸と水平面とのなす角度が約Tan-1 {sin(180°/n)}、下部コイルの中心軸と水平面とのなす角度が約−Tan-1 {sin(180°/n)}に設定され、磁界発生基本構造体のコイル中、対称性のあるコイルの一つに単独で通電したときの単独磁界分布を、実測データを基本として構築されたデータベースとして前記記憶手段に保持し、前記制御手段は、対称性のある他方のコイルに単独で通電したときの磁界分布を前記単独磁界分布を対称性に応じて補正計算により求めるアルゴリズムを備えることを特徴とする請求項5記載の磁界発生装置。
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