專利名稱：磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，更具體的是涉及MRI(MagneticResonance Imaging磁共振成像)裝置等使用的永久磁鐵型的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，已知的有在由磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的磁場(chǎng)(靜磁場(chǎng))中配置被檢查體，作為取得該被檢查體的斷層像的裝置的MRI裝置等。
作為MRI裝置中使用的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的一例，在圖28中表示磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置1。磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置1包含由4根柱狀軛(Yoke)2連接形成空隙而相對(duì)配置的一對(duì)板狀軛3。在一對(duì)板狀軛3的相對(duì)面分別設(shè)置有磁極4。各磁極4包含固定在軛3的相對(duì)面上的永久磁鐵組4a與固定在永久磁鐵組4a相對(duì)面上的磁極片4b。永久磁鐵組4a由未圖示的多個(gè)永久磁鐵構(gòu)成。這樣，通過使用永久磁鐵組4a作為磁場(chǎng)產(chǎn)生源，與向電磁鐵供電而產(chǎn)生磁場(chǎng)的情況相比，能夠抑制(降低)經(jīng)營(yíng)成本。而且，由于不需要用于驅(qū)動(dòng)電磁鐵的電源裝置，所以能夠使裝置減小。
在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置1中，為了得到鮮明的斷層像，必須在空隙內(nèi)的磁場(chǎng)空間5中產(chǎn)生強(qiáng)度在0.02T～3.0T的范圍，均勻度精度在1×10-4以內(nèi)(100PPM以內(nèi))的磁場(chǎng)。但是，在作為構(gòu)成永久磁鐵組4a的永久磁鐵近年來(lái)多使用的Nd-Fe-B系燒結(jié)磁體中，由于殘留磁通密度的溫度系數(shù)約為-0.1％/℃，所以溫度變化會(huì)引起磁性特性變化，難以保證產(chǎn)生均勻且具有所希望的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。因此，一般普及有以下的技術(shù)，如圖29所示，由隔熱部件6覆蓋4根柱狀軛2與分別設(shè)置有磁極4的一對(duì)板狀軛3，從而抑制伴隨著周圍溫度的變化所引起的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置1的各構(gòu)成要素(特別是永久磁鐵組4a)的溫度變化。
進(jìn)而，一般還普及有由添加于隔熱部件6的加熱器而使永久磁鐵組4a保持為一定溫度的技術(shù)。作為其一例，例如在專利文獻(xiàn)1中，公開了在隔熱部件6的內(nèi)面上設(shè)置面狀的加熱器，由風(fēng)扇使加熱的空氣在隔熱部件6內(nèi)流動(dòng)的技術(shù)。而且，在專利文獻(xiàn)2中，公開了在一對(duì)板狀的軛3的相對(duì)面與相反側(cè)的面上分別設(shè)置面狀的加熱器的技術(shù)。進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)3中，公開了在一對(duì)板狀軛3的側(cè)面分別設(shè)置面狀的加熱器的技術(shù)。但是，在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，為了由風(fēng)扇使空氣強(qiáng)制地流動(dòng)，存在有關(guān)于溫度控制的裝置復(fù)雜的問題。此外，由于是以空氣作為介質(zhì)，所以還存在有面狀的加熱器發(fā)生的熱不能夠高效率地傳遞到永久磁鐵組4a的問題。而且，在專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中，面狀的加熱器所發(fā)生的熱會(huì)從面狀的加熱器與板狀軛3相接的面以及相反側(cè)的面發(fā)散，所以存在有不能有效地將熱傳遞到永久磁鐵組4a的問題。
為了解決這樣的問題，在專利文獻(xiàn)4中公開了將加熱器內(nèi)置于永久磁鐵組4a或板狀軛3的技術(shù)。根據(jù)專利文獻(xiàn)4，能夠防止加熱器所發(fā)生的熱向外部的發(fā)散。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開昭和63-43649專利文獻(xiàn)2日本專利特開昭和63-278310專利文獻(xiàn)3日本專利特開8-266506專利文獻(xiàn)4國(guó)際公開WO99/65392發(fā)明內(nèi)容然而，在專利文獻(xiàn)4的技術(shù)中，難以向從加熱器離開的部分傳熱，存在有在從加熱器離開的位置上配置的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的構(gòu)成要素中，對(duì)于加熱器產(chǎn)生的熱的溫度追隨性和溫度控制性不良的問題。而且，傳遞到磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的各構(gòu)成要素的熱量也隨著離開加熱器的距離而有很大的差異，對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的各構(gòu)成要素不能均勻地傳熱，存在有產(chǎn)生溫度不均勻的問題。一般地，作為柱狀軛2和板狀軛3而使用的碳鋼或鑄鐵的熱傳導(dǎo)率為75W/m·K左右。而Nd-Fe-B燒結(jié)磁體的熱傳導(dǎo)率為9W/m·K左右，比柱狀軛2和板狀軛3的熱傳導(dǎo)率低。而且，永久磁鐵組4a是由熱傳導(dǎo)率低的黏結(jié)劑將相鄰的各永久磁鐵黏結(jié)而構(gòu)成。因此，這些問題特別是在永久磁鐵組4a中更為顯著，有不能發(fā)生均勻且所希望的強(qiáng)度的磁場(chǎng)的擔(dān)憂。
為了提高溫度追隨性和溫度控制性以及降低溫度不均勻，如果使用多個(gè)加熱器，則裝置變得復(fù)雜，且驅(qū)動(dòng)加熱器所需要的電力增加，使運(yùn)行成本上升。
所以，本發(fā)明的主要目的在于提供不增加運(yùn)行成本、能夠簡(jiǎn)單地產(chǎn)生均勻且具有所希望的強(qiáng)度磁場(chǎng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)，提供一種磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，包括一對(duì)磁極，分別包含具有多個(gè)永久磁鐵的第一永久磁鐵組和設(shè)置在第一永久磁鐵組的一個(gè)端面的磁極片，各個(gè)磁極片相互形成空隙而相對(duì)配置；加熱機(jī)構(gòu)，至少對(duì)一對(duì)磁極加熱；和熱傳導(dǎo)部件，設(shè)置在第一永久磁鐵組的至少一部分相鄰的永久磁鐵之間。
在本發(fā)明中，通過在第一永久磁鐵組的相鄰的永久磁鐵之間設(shè)置的熱傳導(dǎo)部件，能夠?qū)⒓訜釞C(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的熱均勻且迅速地傳遞到第一永久磁鐵組的相鄰的永久磁鐵。所以，溫度追隨性與熱控制性優(yōu)異，能夠使第一永久磁鐵組簡(jiǎn)單且無(wú)偏差地保持為一定的溫度，能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生均勻且具有所希望的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。而且，由于第一永久磁鐵組容易傳熱，所以能夠抑制加熱機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)所需要的能量，同時(shí)不會(huì)引起運(yùn)行成本的上升。
根據(jù)本發(fā)明的另一觀點(diǎn)，提供一種磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，包括一對(duì)磁極，分別包含具有多個(gè)永久磁鐵的第一永久磁鐵組、設(shè)置在第一永久磁鐵組的一個(gè)端面上的磁極片、以及具有多個(gè)永久磁鐵且設(shè)置在磁極片的外側(cè)面的第二永久磁鐵組，各個(gè)磁極片相互形成空隙而相對(duì)配置；加熱機(jī)構(gòu)，至少對(duì)一對(duì)磁極加熱；和熱傳導(dǎo)部件，設(shè)置在第二永久磁鐵組的至少一部分相鄰的永久磁鐵之間。
一般地，已知的有在一對(duì)磁極片的外側(cè)面分別設(shè)置防止磁通泄漏用的第二永久磁鐵組的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置。在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置中，在距離空隙近的位置上配置的第二永久磁鐵組的溫度，與第一永久磁鐵組的溫度相比，更容易隨周圍溫度的變化而變化。在本發(fā)明中，通過在第二永久磁鐵組的相鄰的永久磁鐵之間設(shè)置的熱傳導(dǎo)部件，能夠?qū)⒓訜釞C(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的熱均勻且迅速地傳遞到第二永久磁鐵組的相鄰的永久磁鐵。所以，能夠使容易受周圍溫度影響的第二永久磁鐵組簡(jiǎn)單且無(wú)偏差地保持為一定的溫度，能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生均勻且具有所希望的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。而且，由于第二永久磁鐵組容易傳熱，所以能夠抑制加熱機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)所需要的能量，同時(shí)不會(huì)引起運(yùn)行成本的上升。
根據(jù)本發(fā)明的另一觀點(diǎn)，提供一種磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，包括一對(duì)磁極，分別包含具有多個(gè)永久磁鐵的第一永久磁鐵組、設(shè)置在第一永久磁鐵組的一個(gè)端面上的磁極片、以及分別具有多個(gè)永久磁鐵且設(shè)置在磁極片的外側(cè)面上的多個(gè)第二永久磁鐵組，各個(gè)磁極片相互形成空隙而相對(duì)配置；加熱機(jī)構(gòu)，至少對(duì)一對(duì)磁極加熱；和熱傳導(dǎo)部件，設(shè)置在至少一部分相鄰的第二永久磁鐵組之間。
根據(jù)本發(fā)明，通過在相鄰的第二永久磁鐵組之間設(shè)置的熱傳導(dǎo)部件，能夠?qū)⒓訜釞C(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的熱均勻且迅速地傳遞到相鄰的第二永久磁鐵組。所以，能夠使容易受周圍溫度影響的第二永久磁鐵組簡(jiǎn)單且無(wú)偏差地保持為一定的溫度。而且，能夠降低相鄰的第二永久磁鐵組的溫度差，穩(wěn)定地產(chǎn)生均勻且具有所希望的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。而且，由于第二永久磁鐵組容易傳熱，所以能夠抑制加熱機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)所需要的能量，同時(shí)不會(huì)引起運(yùn)行成本的上升。進(jìn)而，僅在相鄰的第二永久磁鐵組之間設(shè)置熱傳導(dǎo)部件即可，與在第二永久磁鐵組的相鄰的永久磁鐵之間設(shè)置熱傳導(dǎo)部件的情況相比，能夠抑制磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的部件的數(shù)目，減少制造工序。
此外，所謂“熱傳導(dǎo)部件”，是指其熱傳導(dǎo)率至少大于第一永久磁鐵組和第二永久磁鐵組的熱傳導(dǎo)率的部件。
優(yōu)選包含在第二永久磁鐵組的表面的至少一部分上設(shè)置的熱傳導(dǎo)部件。這樣，通過在第二永久磁鐵組的表面也設(shè)置的熱傳導(dǎo)部件，能夠?qū)⒓訜釞C(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的熱均勻且迅速地傳遞到相鄰的第二永久磁鐵組。所以，能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生均勻且具有所希望的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
而且，優(yōu)選加熱機(jī)構(gòu)埋設(shè)在熱傳導(dǎo)部件中。這樣，由于通過將加熱機(jī)構(gòu)埋設(shè)在熱傳導(dǎo)部件中，能夠?qū)⒓訜嵫b置所產(chǎn)生的熱不向外部發(fā)散，而傳到熱傳導(dǎo)部件，所以能夠?qū)崃垦杆偾腋咝实貍鞯接谰么盆F組。而且，由于永久磁鐵組容易傳熱，所以能夠抑制加熱機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)所需要的能量，同時(shí)不會(huì)引起運(yùn)行成本的上升。
而且，優(yōu)選包含在至少一部分的所述永久磁鐵上所形成的熱傳導(dǎo)率為150W/m·K以上的涂層材料。這樣，通過在永久磁鐵上形成涂層材料，能夠?qū)⒓訜釞C(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的熱由該涂層材料均勻且迅速地傳遞到永久磁鐵乃至永久磁鐵組。所以能夠更穩(wěn)定地產(chǎn)生均勻且具有所希望的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
而且，優(yōu)選包含在加熱機(jī)構(gòu)的附近配置的溫度傳感器。這樣，通過在加熱機(jī)構(gòu)的附近配置溫度傳感器，能夠迅速地感知加熱裝置所產(chǎn)生的熱，能夠防止加熱機(jī)構(gòu)的發(fā)熱量增大到必要的值以上。特別是，在加熱機(jī)構(gòu)配置在永久磁鐵組或其附近的情況下，加熱裝置的發(fā)熱量增大到必要的值以上時(shí)，有永久磁鐵的磁性因發(fā)熱而下降的擔(dān)憂。但是，通過在加熱機(jī)構(gòu)的附近配置溫度傳感器，就能夠防止這一現(xiàn)象的發(fā)生。
而且，優(yōu)選包含覆蓋永久磁鐵組周圍的絕熱材料。這樣，通過覆蓋永久磁鐵組周圍的絕熱材料，能夠抑制永久磁鐵組的溫度隨周圍溫度的變化。所以能夠?qū)⒂谰么盆F組更為穩(wěn)定地保持為一定的溫度。而且，由于永久磁鐵組的熱不容易向外部發(fā)散，永久磁鐵組的溫度不容易下降，所以能夠進(jìn)一步抑制加熱機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)所需要的能量，抑制運(yùn)行成本。作為絕熱材料，例如可以使用玻璃棉等無(wú)機(jī)纖維系絕熱材料，或由發(fā)泡苯乙烯和聚氨酯泡沫等發(fā)泡塑料系絕熱材料所構(gòu)成的芯部件，由氣體難以透過的金屬薄膜等構(gòu)成的包裝進(jìn)行真空包裝的真空絕熱材料等。
而且，優(yōu)選包含覆蓋永久磁鐵組周圍的蓄熱部件。在這種情況下，蓄熱部件保持永久磁鐵組的熱，在永久磁鐵組的溫度下降時(shí)，蓄熱部件保持的熱傳到永久磁鐵組。所以，能夠更穩(wěn)定地將永久磁鐵組保持為一定的溫度。而且，由于在永久磁鐵組的溫度下降時(shí)從蓄熱部件向永久磁鐵組傳熱，所以能夠進(jìn)一步抑制驅(qū)動(dòng)加熱機(jī)構(gòu)所需要的能量，抑制運(yùn)行成本。作為蓄熱部件中所包含的蓄熱材料，可以使用蓄熱量大、能夠穩(wěn)定地保持熱的水合無(wú)機(jī)鹽。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的立體圖解圖。
圖2是圖1的實(shí)施方式的側(cè)面圖解圖。
圖3是表示在板狀軛的相對(duì)面設(shè)置的永久磁鐵組的一例，(a)是平面圖解圖，(b)是側(cè)面圖解圖。
圖4是表示圖3的永久磁鐵組中面狀加熱器的配置方式，(a)是平面圖解圖，(b)是側(cè)面圖解圖。
圖5是表示包含埋設(shè)有管狀加熱器的熱傳導(dǎo)部件的永久磁鐵組主要部分的立體圖解圖。
圖6是表示包含埋設(shè)有管狀加熱器的熱傳導(dǎo)部件的另一永久磁鐵組的主要部分，(a)是表示沿?zé)醾鲗?dǎo)部件中永久磁鐵的側(cè)面而埋設(shè)有管狀加熱器的永久磁鐵組的立體圖解圖，(b)是表示在熱傳導(dǎo)部件中放大的端部埋設(shè)有管狀加熱器的永久磁鐵組的立體圖解圖。
圖7是表示在板狀軛的相對(duì)面設(shè)置的永久磁鐵組的另一例，(a)是平面圖解圖，(b)是側(cè)面圖解圖。
圖8是表示在板狀軛的相對(duì)面設(shè)置的永久磁鐵組的另一例，(a)是平面圖解圖，(b)是側(cè)面圖解圖。
圖9是表示在板狀軛的相對(duì)面設(shè)置的永久磁鐵組的另一例，(a)是平面圖解圖，(b)是側(cè)面圖解圖。
圖10是表示構(gòu)成圖8的永久磁鐵組的永久磁鐵和熱傳導(dǎo)部件的立體圖。
圖11是表示實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖，(a)表示周圍溫度的推移，(b)表示永久磁鐵組的溫度推移，(c)表示平均磁場(chǎng)強(qiáng)度變化率的推移。
圖12是表示實(shí)驗(yàn)所使用的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的側(cè)面圖解圖。
圖13是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式的側(cè)面圖解圖。
圖14是表示本發(fā)明的另一其它實(shí)施方式的側(cè)面圖解圖。
圖15是圖14實(shí)施方式的側(cè)面圖解圖。
圖16是表示在磁極片的外側(cè)面設(shè)置的永久磁鐵組的一例，(a)是平面圖解圖，(b)是側(cè)面圖解圖。
圖17是表示覆蓋圖16的永久磁鐵組的表面的熱傳導(dǎo)部件的配置方式，(a)是平面圖解圖，(b)是側(cè)面圖解圖。
圖18是表示本發(fā)明的另一其它實(shí)施方式的側(cè)面圖解圖。
圖19是表示本發(fā)明的另一其它實(shí)施方式的側(cè)面圖解圖。
圖20是表示真空絕熱材料和蓄熱部件的截面圖解圖。
圖21是表示本發(fā)明的另一其它實(shí)施方式的立體圖解圖。
圖22是圖21的實(shí)施方式的側(cè)面圖解圖。
圖23是表示在磁極片的外側(cè)面上設(shè)置的多個(gè)永久磁鐵組之間的熱傳導(dǎo)部件的配置方式，(a)是平面圖解圖，(b)是側(cè)面圖解圖。
圖24是表示在磁極片的外側(cè)面上設(shè)置的多個(gè)永久磁鐵組之間配置、埋設(shè)有管狀加熱器的熱傳導(dǎo)部件的一例的立體圖解圖。
圖25是表示覆蓋在磁極片的外側(cè)面上設(shè)置的多個(gè)永久磁鐵組的端面的熱傳導(dǎo)部件的配置方式，(a)是平面圖解圖，(b)是側(cè)面圖解圖。
圖26是表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式，(a)是立體圖解圖，(b)是截面圖解圖，(c)是主要部分的平面圖解圖。
圖27是表示圖26的永久磁鐵組的正面圖解圖。
圖28是表示現(xiàn)有技術(shù)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，(a)是正面圖解圖，(b)是平面圖解圖。
圖29是表示現(xiàn)有技術(shù)中的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的立體圖解圖。
符號(hào)說(shuō)明10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、200、300-磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置12a、12b、338a、338b-板狀軛14a、14b、62a、62b、202a、202b-磁極16a、16b、36a、36b、38a、38b、40a、40b、42a、42b、44a、44b、46a、46b、64a、64b、66a、66b、102a、102b、204a、204b、302a、302b、304a、304b、306a、306b、308a、308b、310a、310b、322a、322b-永久磁鐵組18a、18b、330a、330b-磁極片20、20a、20b、68、70、206、314-永久磁鐵22、22a、22b、22c、22d、22e、22f、72、74、104、104a、106、316、318、320、324、326、332-熱傳導(dǎo)部件24、336-溫度傳感器34、34a、34b、334-管狀加熱器35、342-面狀加熱器48a、48b、76a、76b、80a、80b-真空絕熱材料
56a、56b、90a、90b、92a、92b-蓄熱部件312-涂層材料具體實(shí)施方式
下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10是開放型的MRI裝置用的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，包含形成空隙而相對(duì)配置的一對(duì)板狀軛12a、12b與一對(duì)磁極14a、14b。
磁極14a包含永久磁鐵組16a與磁極片18a。同樣，磁極14b包含永久磁鐵組16b與磁極片18b。永久磁鐵組16a固定在與板狀軛12a的板狀軛12b的相對(duì)面上。同樣，永久磁鐵組16b固定在與板狀軛12b的板狀軛12a的相對(duì)面上。而且，磁極片18a固定在永久磁鐵組16a的與永久磁鐵組16b相對(duì)的面上。同樣，磁極片18b固定在永久磁鐵組16b的與永久磁鐵組16a相對(duì)的面上。從圖2可知，在這樣的一對(duì)磁極14a、14b上，磁極片18a、18b形成空隙而相對(duì)配置。而且，如圖2所示，各永久磁鐵組16a、16b包含多個(gè)永久磁鐵20與多個(gè)熱傳導(dǎo)部件22。
從圖3(a)和圖3(b)可知，永久磁鐵級(jí)16a因多個(gè)永久磁鐵20與多個(gè)熱傳導(dǎo)部件22一體設(shè)置而形成為大體圓盤狀。在永久磁鐵組16a中，熱傳導(dǎo)部件22按照規(guī)定的方向(在圖3(a)和圖3(b)中為橫方向)配置在相鄰的永久磁鐵20之間，從端面一側(cè)看成為在規(guī)定的方向(在圖3(a)中為縱方向)上延伸的格子狀的配置方式。
構(gòu)成永久磁鐵組16a的周邊部的永久磁鐵20的外側(cè)面，形成能夠使永久磁鐵組16a形成圓形截面的曲面形狀，其高度約為50mm。而且，構(gòu)成永久磁鐵組16a的周邊部之外的部分的永久磁鐵20，形成兩端面(上面與下面)的各邊約為50mm，高度約為50mm的長(zhǎng)方體(大體為立方體)形狀。而且，熱傳導(dǎo)部件22形成厚度約為0.35mm，高度約為100mm的板狀。
如圖3(b)所示，永久磁鐵組16a是與永久磁鐵20上下兩段重疊，其高度約為100mm。在固定在板狀軛12a上的永久磁鐵組16a中，配置在板狀軛12a的相對(duì)面一側(cè)的各永久磁鐵20與各熱傳導(dǎo)部件22，與板狀軛12a的相對(duì)面相接(參照?qǐng)D2)。永久磁鐵組16b與永久磁鐵組16a的結(jié)構(gòu)相同，與永久磁鐵組16a同樣配置在板狀軛12b的相對(duì)面。
此外，雖然在本實(shí)施方式中永久磁鐵組16a、16b為大體圓盤狀(截面為圓形)，但永久磁鐵組16a、16b的形狀可以任意設(shè)定。而且，為了便于理解，將圖3(a)和圖3(b)中熱傳導(dǎo)部件22的厚度放大進(jìn)行表示。
作為永久磁鐵組16a、16b的永久磁鐵20，例如可以使用高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度類型的Nd-Fe-B系燒結(jié)磁體。永久磁鐵20的熱傳導(dǎo)率約為9W/m·K。這樣的永久磁鐵20由黏結(jié)劑等固定未圖示的多個(gè)磁體單體所構(gòu)成。而且，熱傳導(dǎo)部件22例如由鋁構(gòu)成，熱傳導(dǎo)部件22的熱傳導(dǎo)率為150W/m·K。
而且，如圖3(a)所示，從端面?zhèn)瓤?，在永久磁鐵組16a的側(cè)面上安裝有在直徑方向上并排的溫度傳感器24。如圖3(b)所示，從側(cè)面?zhèn)瓤矗瑴囟葌鞲衅?4是與上下二段重疊的永久磁鐵20相對(duì)應(yīng)，上下并排地安裝在永久磁鐵組16a的側(cè)面上。對(duì)于永久磁鐵組16b，同樣安裝有溫度傳感器24。溫度傳感器24由未圖示的控制器控制，由控制器取得溫度傳感器24所測(cè)定的溫度(測(cè)定溫度)，即永久磁鐵組16a、16b的溫度。
此外，溫度傳感器24的配置場(chǎng)所和個(gè)數(shù)能夠任意地設(shè)定。而且，作為溫度傳感器24，可以使用熱電偶、測(cè)溫電阻器、熱敏電阻等公知的溫度傳感器。
回到圖1和圖2，磁極片18a包含在永久磁鐵組16a的相對(duì)面上配置的圓板狀的底座上。底座例如由鐵構(gòu)成。在底座的主面上形成用于防止渦電流產(chǎn)生的硅鋼板。硅鋼板由多個(gè)塊狀疊層體構(gòu)成，固定安裝在底座上。而且，為了提高磁場(chǎng)強(qiáng)度及其均勻性，在底座的周邊部形成例如由鐵構(gòu)成的環(huán)狀突起26。在由該環(huán)狀突起26所形成的磁極片18a內(nèi)側(cè)的凹部，配置有未圖示的傾斜磁場(chǎng)線圈。磁極片18b具有與磁極片18a同樣的結(jié)構(gòu)。
板狀軛12a、12b由分別連接于板狀軛12a、12b各自的后方端部的支撐軛28而磁結(jié)合。板狀軛12a、12b與支撐軛28連接，在其連接部呈大體90度的角度，從側(cè)面看呈“コ”字型(參照?qǐng)D2)。而且，在與板狀軛12a的相對(duì)面相反一側(cè)的面(下面)上，安裝有4個(gè)支架30。
在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10中，必須在一對(duì)磁極片18a、18b之間的磁場(chǎng)空隙F(參照?qǐng)D2)內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)度在0.02T～3.0T的范圍，均勻度精度在1×10-4以內(nèi)(100PPM以內(nèi))的磁場(chǎng)。伴隨著設(shè)置有磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10的房間的溫度(周圍溫度)變化，永久磁鐵組16a、16b的溫度發(fā)生變化，引起永久磁鐵組16a、16b的磁性發(fā)生變化。因此，設(shè)置用于抑制永久磁鐵組16a、16b的溫度變化的絕熱部件32(參照?qǐng)D1)。絕熱部件32是覆蓋分別設(shè)置有一對(duì)磁極14a、14b的一對(duì)板狀軛12a、12b、支撐軛28、以及4個(gè)支架30而設(shè)置。
絕熱部件32例如由玻璃棉等無(wú)機(jī)纖維系絕熱材料，或由發(fā)泡苯乙烯和聚氨酯泡沫等發(fā)泡塑料系絕熱材料構(gòu)成。為了更有效地抑制永久磁鐵組16a、16b的溫度變化，還有可以是不使用單體的絕熱材料，而是由熱傳導(dǎo)率小的真空絕熱材料構(gòu)成絕熱部件32。此外，當(dāng)然還可以通過覆蓋絕熱部件32，不僅能夠抑制永久磁鐵組16a、16b的溫度變化，還能夠抑制磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10的各構(gòu)成要素的溫度變化。
為了在周圍溫度發(fā)生變化時(shí)也能夠?qū)⒂谰么盆F組16a、16b的溫度保持一定，磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10進(jìn)而還包含內(nèi)置(埋設(shè))于板狀軛12a、12b的管狀加熱器34。作為加熱機(jī)構(gòu)的管狀加熱器34，配置于設(shè)置在板狀軛12a、12b側(cè)面的配置孔內(nèi)。為了有效地傳送產(chǎn)生的熱，管狀加熱器34例如使用耐熱性的填充材料等，無(wú)間隙地配置于設(shè)置在板狀軛12a、12b的配置孔內(nèi)。
管狀加熱器34，例如是在由鋁和不銹鋼構(gòu)成的金屬管內(nèi)配置發(fā)熱體，在金屬管內(nèi)填充MgO(氧化鎂)等絕緣物構(gòu)成。管狀加熱器34從根據(jù)控制器的指示而動(dòng)作的未圖示的溫度調(diào)整器通過導(dǎo)線而供給電力，由此發(fā)熱。管狀加熱器34的驅(qū)動(dòng)時(shí)間和發(fā)熱量，能夠通過基于溫度傳感器24測(cè)定的溫度與預(yù)先確定的目標(biāo)溫度的比較結(jié)果而調(diào)整控制器對(duì)溫度調(diào)節(jié)器所供給的電力的量而控制。具體地，伴隨著測(cè)定溫度的下降，控制器對(duì)溫度調(diào)整器發(fā)出對(duì)管狀加熱器34開始供給電力的指示，或增加向管狀加熱器34所供給的電力的指示，使測(cè)定溫度成為目標(biāo)溫度。管狀加熱器34所產(chǎn)生的熱，通過板狀軛12a、12b而傳送到永久磁鐵組16a、16b的各永久磁鐵20與各熱傳導(dǎo)部件22。
此外，所謂“目標(biāo)溫度”是指溫度傳感器24測(cè)定的溫度目標(biāo)，即永久磁鐵組16a、16b所應(yīng)該保持的溫度。而且，也可以是管狀加熱器34所產(chǎn)生的熱不僅傳到永久磁鐵組16a、16b，而且也傳送到磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10的各構(gòu)成要素。
在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10中，通過板狀軛12a、12b而傳送到永久磁鐵組16a、16b的管狀加熱器34所產(chǎn)生的熱，與永久磁鐵20相比，能夠由熱傳導(dǎo)率大的熱傳導(dǎo)部件22而均勻且迅速地傳遞到永久磁鐵組16a、16b的相鄰的永久磁鐵20。所以，能夠簡(jiǎn)單地使永久磁鐵組16a、16b保持為無(wú)偏差的一定溫度，在磁場(chǎng)空間F內(nèi)穩(wěn)定地產(chǎn)生均勻、且具有所希望強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
而且，由于永久磁鐵組16a、16b的永久磁鐵20容易傳熱，所以能夠抑制向管狀加熱器34供給的電力，降低運(yùn)行成本。
此外，為了不使磁場(chǎng)空間F內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的均勻性和穩(wěn)定性惡化，優(yōu)選熱傳導(dǎo)部件22是非磁性體。熱傳導(dǎo)部件22的材質(zhì)并不限于上述鋁，但是優(yōu)選其熱傳導(dǎo)率為150W/m·K以上，也可以使用銅取代鋁作為熱傳導(dǎo)部件22。此外為了更有效地將熱傳遞到各永久磁鐵20，也可以使用350W/m·K的熱傳導(dǎo)率更大的高熱傳導(dǎo)型的碳纖維取代鋁和銅，作為熱傳導(dǎo)部件22。
而且，雖然熱傳導(dǎo)部件22的厚度也沒有特別的限制，但優(yōu)選設(shè)定在10mm以下。通過將熱傳導(dǎo)部件22的厚度設(shè)定在10mm以下，能夠使永久磁鐵20的間隙不會(huì)過寬，磁場(chǎng)空間F內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度不會(huì)大幅度下降。而且，磁場(chǎng)強(qiáng)度的均勻性也不會(huì)大幅度惡化。
而且，還可以使用任意的加熱器，取代管狀加熱器34，或與管狀加熱器34一起使用，其配置的場(chǎng)所與個(gè)數(shù)也可以任意地設(shè)定。例如，可以是將管狀加熱器34埋設(shè)在支撐軛28中，也可以是如圖4(a)和圖4(b)所示，將面狀加熱器35安裝在永久磁鐵組16a、16b的側(cè)面。如圖4(a)所示，優(yōu)選面狀加熱器35與各熱傳導(dǎo)部件22連接，由此能夠有各永久磁鐵20和永久磁鐵組16a、16b迅速地傳熱。
此外，如圖5所示，也可以是由端部設(shè)置有2個(gè)配置孔23的熱傳導(dǎo)部件22a與永久磁鐵20a而構(gòu)成永久磁鐵組36a、36b，在各配置孔23內(nèi)無(wú)間隙地配置管狀加熱器34a。這樣，通過在熱傳導(dǎo)部件22a中埋設(shè)管狀加熱器34a，與使用面狀加熱器35的情況相比，由管狀加熱器34a所產(chǎn)生的熱不會(huì)向外部發(fā)散，能夠高效率地傳遞到永久磁鐵組36a、36b。也可以是在熱傳導(dǎo)部件22a的端部進(jìn)而設(shè)置配置孔，在該孔內(nèi)配置管狀的溫度傳感器。此外，在圖5中，表示了永久磁鐵組36a、36b的一部分。
由于一般的管狀加熱器的外徑最小為5mm左右，所以如果熱傳導(dǎo)部件的厚度設(shè)定得薄，就難以埋設(shè)管狀加熱器34a。因此，如圖6(a)所示，可以由具有永久磁鐵20與沿著永久磁鐵20的側(cè)面的形狀的端部的熱傳導(dǎo)部件22b而構(gòu)成永久磁鐵組38a、38b。在這種情況下，在熱傳導(dǎo)部件22b的端部設(shè)置的配置孔23a內(nèi)配置管狀加熱器34a。或者，也可以是如圖6(b)所示，由具有放大的端部的熱傳導(dǎo)部件22c與對(duì)應(yīng)于熱傳導(dǎo)部件22c的端部形狀而切去一部分的永久磁鐵20b構(gòu)成永久磁鐵組40a、40b。在這種情況下，在熱傳導(dǎo)部件22c的放大的端部上設(shè)置的配置孔23b內(nèi)配置管狀加熱器34a。此外，在圖6(a)與圖6(b)中，表示了永久磁鐵組38a、38b、40a、40b的一部分。
進(jìn)而，熱傳導(dǎo)部件的配置方式也不限于上述的永久磁鐵組16a、16b。永久磁鐵組中熱傳導(dǎo)部件的配置方式的其它的例子示于圖7至圖9。
在圖7(a)與圖7(b)中所示的永久磁鐵組42a、42b中，除熱傳導(dǎo)部件22之外，設(shè)置有分別覆蓋各永久磁鐵20和各熱傳導(dǎo)部件22的兩端面(上面和下面)的圓盤狀的熱傳導(dǎo)部件22d。由此，能夠通過與板狀軛12a、12b的相對(duì)面相接的熱傳導(dǎo)部件22d將熱傳遞到各永久磁鐵20和各熱傳導(dǎo)部件22，進(jìn)而傳遞到在永久磁鐵組42a、42b的相對(duì)面?zhèn)扰渲玫臒醾鲗?dǎo)部件22d。所以，與僅有熱傳導(dǎo)部件22的情況相比，能夠由各永久磁鐵20均勻且迅速地傳遞熱。
在圖8(a)與圖8(b)中所示的永久磁鐵組44a、44b中，從圖10也可以知道，在縱方向、橫方向和上下方向上相鄰的永久磁鐵20之間分別配置有熱傳導(dǎo)部件22e。從端面?zhèn)瓤?，多個(gè)熱傳導(dǎo)部件22e呈在縱向與橫向延伸的格子狀的方式。從圖8(a)與圖8(b)可知，各熱傳導(dǎo)部件22e的端部相互連接。在這樣的永久磁鐵組44a、44b中，通過在全部的相鄰的永久磁鐵20之間設(shè)置熱傳導(dǎo)部件22e，能夠由各永久磁鐵20均勻且迅速地傳遞熱。
在圖9(a)與圖9(b)中所示的永久磁鐵組46a、46b中，從端面?zhèn)瓤?，在縱向與橫向相鄰的一部分永久磁鐵20之間配置有熱傳導(dǎo)部件22f。從端面?zhèn)瓤?，多個(gè)熱傳導(dǎo)部件22f配置成“十”字形狀這樣，從端面?zhèn)瓤?，熱傳?dǎo)部件22f是呈“十”字狀配置，由此能夠?qū)峋鶆蚯已杆俚貍鬟f到對(duì)磁場(chǎng)空間F內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度的均勻性與穩(wěn)定性有較大影響的永久磁鐵組46a、46b的中央部附近。
接著，參照?qǐng)D11，使用磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10與200(參照?qǐng)D12)，對(duì)周圍溫度下降情況下的永久磁鐵組的溫度和磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說(shuō)明。
磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10與200的結(jié)構(gòu)的差異僅在于，在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置200中，在構(gòu)成一對(duì)磁極202a、202b的永久磁鐵組204a、204b的相鄰永久磁鐵206之間未設(shè)置熱傳導(dǎo)部件。
在該實(shí)驗(yàn)中，如圖11(a)所示，周圍溫度從25℃下降到20℃，測(cè)定了磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10的永久磁鐵組16a的溫度與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置200的永久磁鐵組204a的溫度。而且，測(cè)定了磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10的磁場(chǎng)空間F內(nèi)多個(gè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置200的磁場(chǎng)空間F內(nèi)多個(gè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在該實(shí)驗(yàn)中，是將磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10和磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置200的目標(biāo)溫度分別設(shè)定為30℃而進(jìn)行的測(cè)定。
永久磁鐵組16a、204a的溫度變化的狀態(tài)示于圖11(b)。A1表示由圖2中永久磁鐵組16a的下段的永久磁鐵20上安裝的溫度傳感器24的測(cè)定溫度的推移，B1表示由圖2中永久磁鐵組16a的上段的永久磁鐵20上安裝的溫度傳感器24的測(cè)定溫度的推移。同樣地，A2表示由圖12中永久磁鐵組204a的下段的永久磁鐵206上安裝的溫度傳感器24的測(cè)定溫度的推移，B2表示由圖12中永久磁鐵組204a的上段的永久磁鐵206上安裝的溫度傳感器24的測(cè)定溫度的變化。
比較A1、B1與A2、B2，各測(cè)定溫度隨周圍溫度的下降而下降。但是，在A1、B1中，與A2、B2相比能夠抑制溫度下降的幅度，在短時(shí)間內(nèi)回復(fù)到目標(biāo)溫度。特別是在B1與B2中，溫度下降的幅度與回復(fù)到目標(biāo)溫度所需要的時(shí)間的差增大。
由此可知，在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10中，各熱傳導(dǎo)部件22通過板狀軛12a所傳遞的熱能夠迅速地傳到各永久磁鐵20，與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置200相比，能夠迅速地追隨管狀加熱器34的發(fā)熱量的增加。特別是，與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置200中對(duì)于未連接于板狀軛12a的永久磁鐵組204a的上段的永久磁鐵206難以傳遞熱相比，在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10中，由熱傳導(dǎo)部件22能夠迅速地將熱傳遞到永久磁鐵組16a的上段的永久磁鐵20。
而且，在A2、B2中，伴隨時(shí)間的延長(zhǎng)而接近目標(biāo)溫度，但在穩(wěn)定于目標(biāo)溫度之前(箭頭X1、X2附近)對(duì)于目標(biāo)溫度而上下浮動(dòng)，到達(dá)穩(wěn)定的目標(biāo)溫度需要時(shí)間。這是由于熱難以傳遞到永久磁鐵組204a，產(chǎn)生了管狀加熱器34發(fā)熱量的增加與永久磁鐵組204a的溫度上升的不均勻，其結(jié)果是，回復(fù)到目標(biāo)溫度所需要的熱量以上的熱量被傳遞到永久磁鐵組204a。在A1、B1中，未發(fā)生這樣的現(xiàn)象。
此外，在永久磁鐵組16b與永久磁鐵組204b中，溫度變化的推移當(dāng)然也可以如圖11(b)那樣。
接著，平均磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化率示于圖11(c)。C1表示磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10的磁場(chǎng)空間F中平均磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化率的推移，C2表示磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置200的磁場(chǎng)空間F中平均磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化率的推移。此外，所謂“平均磁場(chǎng)強(qiáng)度”是指磁場(chǎng)空間F中多個(gè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的平均。
比較C1與C2，在C1中平均磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化率的最大上升幅度為300PPM，而在C2中平均磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化率的最大上升幅度為500PPM。關(guān)注C2，由于磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置200的永久磁鐵組204a、204b中目標(biāo)溫度難以穩(wěn)定(參照?qǐng)D11(b)，和箭頭X1、X2附近)，所以平均磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化率在穩(wěn)定于0PPM之前(箭頭X3附近)對(duì)于0PPM上下浮動(dòng)，至穩(wěn)定于0PPM需要時(shí)間。在C1中，未發(fā)生這樣的現(xiàn)象。
由此可知，在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10中，由于永久磁鐵組16a、16b的溫度變動(dòng)小，在短時(shí)間內(nèi)能夠回復(fù)到目標(biāo)溫度，所以也能夠在磁場(chǎng)空間F中穩(wěn)定地產(chǎn)生比由磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置200更強(qiáng)的、所希望的強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
接著，參照?qǐng)D13，對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10a加以說(shuō)明。
在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10a中，設(shè)置有分別覆蓋上述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10的永久磁鐵組16a、16b的真空絕熱材料48a、48b，與分別覆蓋真空絕熱材料48a、48b的蓋50a、50b。由于其它的結(jié)構(gòu)都與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10相同，所以其重復(fù)說(shuō)明予以省略。
真空絕熱材料48a形成具有與永久磁鐵組16a的外徑大體相同的內(nèi)徑的環(huán)狀，配置在板狀軛12a的相對(duì)面，覆蓋永久磁鐵組16a的側(cè)面。真空絕熱材料48b與真空絕熱材料48a同樣形成，與真空絕熱材料48a同樣配置在板狀軛12b的相對(duì)面，覆蓋永久磁鐵組16b的側(cè)面。
蓋50a固定在板狀軛12a的相對(duì)面上，通過覆蓋真空絕熱材料48a的周圍而限制與永久磁鐵組16a的側(cè)面相接的真空絕熱材料48a的動(dòng)作。關(guān)于蓋50b也是同樣，固定在板狀軛12b的相對(duì)面上，限制真空絕熱材料48b的動(dòng)作。
真空絕熱材料48a、48b分別包含無(wú)機(jī)纖維系絕熱材料一例的玻璃棉構(gòu)成的多孔的芯材52與由鋁薄片薄膜所構(gòu)成、收容于芯材52的包裝54。包裝54內(nèi)為真空狀態(tài)，真空絕熱材料48a、48b是由包裝54對(duì)芯材52進(jìn)行真空包裝而構(gòu)成。這樣的真空絕熱材料48a、48b的熱傳導(dǎo)率約為0.01W/m·K。當(dāng)然，包裝54內(nèi)的真空度越高，熱傳導(dǎo)率越小。
在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10a中，通過真空絕熱材料48a、48b分別覆蓋永久磁鐵組16a、16b，能夠防止永久磁鐵組16a、16b的熱向外部發(fā)散，能夠抑制永久磁鐵組16a、16b的溫度隨周圍溫度的變化而發(fā)生的變化。所以，能夠更穩(wěn)定地將永久磁鐵組16a、16b保持為一定的溫度。
而且，由于永久磁鐵組16a、16b的熱難以向外部發(fā)散，永久磁鐵組16a、16b的溫度不易下降，所以能夠抑制向管狀加熱器34供給的電力，降低運(yùn)行成本。
此外，也可以是由多個(gè)圓弧狀的部件構(gòu)成真空絕熱材料48a、48b的結(jié)構(gòu)。
而且，芯材52的材質(zhì)也不限于玻璃棉，也可以使用作為發(fā)泡塑料系絕熱材料的發(fā)泡苯乙烯和聚氨酯泡沫等任意的材質(zhì)。同樣地，包裝54的材質(zhì)也不限于鋁薄膜，也可以使用塑料薄膜等作為包裝54的材質(zhì)。
接著，對(duì)與圖10a相同、圖13所示的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10b加以說(shuō)明。在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10b中，使用蓄熱部件56a、56b，取代磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10a的真空絕熱材料48a、48b。由于其它的結(jié)構(gòu)都與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10a相同，所以其重復(fù)說(shuō)明予以省略。
蓄熱部件56a、56b分別包含蓄熱材料58，與由聚丙烯等合成樹脂所構(gòu)成、收容蓄熱材料58的包裝60。作為蓄熱材料58，希望使用蓄熱量大、能夠穩(wěn)定地保持熱的水合無(wú)機(jī)鹽。對(duì)作為蓄熱材料58而使用的水合無(wú)機(jī)鹽的種類雖然沒有特別的限制，但希望使用不易燃燒的物質(zhì)，例如氯化鈣水化物、硫酸鈉水化物、醋酸鈉水化物等。也可以使用水合無(wú)機(jī)鹽以外的石蠟等有機(jī)化合物作為蓄熱材料58。在使用任何材質(zhì)的情況下，都希望蓄熱材料58的蓄熱量為100J/g以上，且為難燃性。
在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10b中，蓄熱部件56a、56b的蓄熱材料58分別保持永久磁鐵組16a、16b的熱。而且，在永久磁鐵組16a、16b的溫度下降時(shí)，將由蓄熱材料58所保持的熱傳給永久磁鐵組16a、16b。所以，能夠更穩(wěn)定地將永久磁鐵組16a、16b保持為一定的溫度。
而且，由于在永久磁鐵組16a、16b的溫度下降時(shí)，從蓄熱材料58向永久磁鐵組16a、16b傳熱，所以能夠抑制向管狀加熱器34供給的電力，降低運(yùn)行成本。
接著，參照?qǐng)D14和圖15，對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10c加以說(shuō)明。
在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10c中，使用一對(duì)磁極62a、62b，取代上述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10的一對(duì)磁極14a、14b。由于其它的結(jié)構(gòu)都與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10相同，所以其重復(fù)說(shuō)明予以省略。
磁極62a包含永久磁鐵組64a、磁極片18a與多個(gè)永久磁鐵組66a。同樣，磁極62b包含永久磁鐵組64b、磁極片18b、與多個(gè)永久磁鐵組66b。
如圖15所示，永久磁鐵組64a由多個(gè)永久磁鐵68構(gòu)成，固定在板狀軛12a的相對(duì)面上。同樣地，永久磁鐵組64b由多個(gè)永久磁鐵68構(gòu)成，固定在板狀軛12b的相對(duì)面上。磁極片18a固定在永久磁鐵組64a的相對(duì)面上。同樣地，磁極片18b固定在永久磁鐵組64b的相對(duì)面上。多個(gè)永久磁鐵組66a作為防止磁通泄漏用而分別固定在磁極片18a的外側(cè)。同樣地，多個(gè)永久磁鐵組66b作為防止磁通泄漏用而分別固定于磁極片18b的外側(cè)。
其中，在本實(shí)施方式中，永久磁鐵組64a、64b相當(dāng)于第一永久磁鐵組，永久磁鐵組66a、66b相當(dāng)于第二永久磁鐵組。
從圖16(a)和圖16(b)可知，通過多個(gè)永久磁鐵70與多個(gè)熱傳導(dǎo)部件72一體設(shè)置而形成，永久磁鐵組66a，形成為一個(gè)側(cè)面與磁極片18a的外側(cè)面形狀相對(duì)應(yīng)的大體長(zhǎng)方體狀。如圖16(a)和圖16(b)所示，在永久磁鐵組66a中，永久磁鐵70前后(圖16(a)中縱向)二段重疊，且上下二段重疊。而且，在永久磁鐵組66a中，熱傳導(dǎo)部件72沿規(guī)定的方向(圖16(a)和圖16(b)中橫向)分別配置在相鄰的永久磁鐵70之間，從端面一側(cè)看，呈沿規(guī)定方向(圖16(a)中縱向)而延伸的格子狀的配置方式。在固定在磁極片18a上的永久磁鐵組66a中，磁極片18a一側(cè)的各永久磁鐵70和各熱傳導(dǎo)部件72與磁極片18a相接。永久磁鐵組66b具有與永久磁鐵組66a同樣的結(jié)構(gòu)，與永久磁鐵組66a同樣，設(shè)置在磁極片18b上。
作為永久磁鐵組66a、66b的永久磁鐵70，使用高矯頑力型的Nd-Fe-B系磁鐵，永久磁鐵70的熱傳導(dǎo)率約為9W/m·K。這樣的永久磁鐵70，由黏結(jié)劑等固定未圖示的多個(gè)磁體單體所構(gòu)成。而且，熱傳導(dǎo)部件72例如由厚度為0.35mm的鋁構(gòu)成，熱傳導(dǎo)部件72的熱傳導(dǎo)率為150W/m·K以上。而且，為了便于理解，是將圖16(a)和圖16(b)中熱傳導(dǎo)部件22的厚度放大進(jìn)行表示。
回到圖14和圖15，管狀加熱器34所產(chǎn)生的熱，按照板狀軛12a、12b，永久磁鐵組64a、64b，以及磁極片18a、18b的順序而傳遞，傳到永久磁鐵組66a、66b的各永久磁鐵70和各熱傳導(dǎo)部件72。
在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10c中，通過磁極片18a、18b而傳遞到永久磁鐵組66a、66b的管狀加熱器34的熱，通過熱傳導(dǎo)率大于永久磁鐵70的熱傳導(dǎo)部件72，能夠均勻迅速地傳遞到相鄰的永久磁鐵70。所以，即使是接近空隙的周圍溫度影響的永久磁鐵組66a、66b，也能夠簡(jiǎn)單地保持無(wú)偏差的一定溫度，能夠在磁場(chǎng)空間F內(nèi)產(chǎn)生均勻且具有所希望強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
而且，由于熱容易傳遞到永久磁鐵組66a、66b的各永久磁鐵70，所以能夠抑制向管狀加熱器34供給的電力，降低運(yùn)行成本。
此外，為了不使磁場(chǎng)空間F內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的均勻性和穩(wěn)定性惡化，優(yōu)選熱傳導(dǎo)部件72是非磁性體。而且，熱傳導(dǎo)部件72的材質(zhì)并不限于上述鋁，也可以使用銅和高導(dǎo)熱性的碳纖維等取代鋁作為熱傳導(dǎo)部件72。
而且，熱傳導(dǎo)部件的配置方式也不限于上述永久磁鐵組66a、66b。例如，也可以是在縱向、橫向以及上下方向相鄰的全部永久磁鐵70之間配置熱傳導(dǎo)部件。
而且，也可以是如上述永久磁鐵組36a、36b那樣(參照?qǐng)D5)，由設(shè)置有配置孔的熱傳導(dǎo)部件構(gòu)成永久磁鐵組66a、66b，在該熱傳導(dǎo)部件的配置孔內(nèi)配置管狀加熱器。通過將管狀加熱器埋設(shè)于在熱傳導(dǎo)部件中，能夠使管狀加熱器產(chǎn)生的熱不向外部發(fā)散，高效率地傳遞到永久磁鐵組66a、66b的各永久磁鐵70。
而且，也可以是如圖17(a)和圖17(b)所示，由多個(gè)板狀的熱傳導(dǎo)部件74覆蓋永久磁鐵組66a、66b的表面。由此，熱能夠均勻迅速地傳遞到各永久磁鐵70。所以，能夠?qū)⑷菀资艿街車鷾囟扔绊懙挠谰么盆F組66a、66b更穩(wěn)定地保持為無(wú)偏差的一定溫度，能夠在磁場(chǎng)空間F內(nèi)產(chǎn)生均勻且具有所希望強(qiáng)度的磁場(chǎng)。而且，也可以是由設(shè)置有配置孔的熱傳導(dǎo)部件覆蓋永久磁鐵組66a、66b的表面，在該熱傳導(dǎo)部件的配置孔內(nèi)配置管狀加熱器。
進(jìn)而，也可以是如圖18所示的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10d那樣，使用上述永久磁鐵組16a、16b，取代永久磁鐵組64a、64b。由此，能夠簡(jiǎn)單地將永久磁鐵組16a、16b、66a、66b保持為無(wú)偏差的一定溫度，能夠更穩(wěn)定地在磁場(chǎng)空間F內(nèi)產(chǎn)生均勻且具有所希望強(qiáng)度的磁場(chǎng)。而且，由于能夠由熱傳導(dǎo)部件22通過傳熱效率高的永久磁鐵組16a、16b，迅速地將熱傳遞到磁極片18a、18b，乃至永久磁鐵組66a、66b，所以能夠抑制向管狀加熱器34供給的電力，降低運(yùn)行成本。
接著，參照?qǐng)D19對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10e加以說(shuō)明。
在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10e中，設(shè)置有分別覆蓋上述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10d的永久磁鐵組16a、16b的真空絕熱材料76a、76b，分別覆蓋真空絕熱材料76a、76b的蓋78a、78b，分別覆蓋多個(gè)永久磁鐵組66a、66b的真空絕熱材料80a、80b。由于其它的結(jié)構(gòu)都與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10d相同，所以其重復(fù)說(shuō)明予以省略。
真空絕熱材料76a形成具有與永久磁鐵組16a的外徑大體相同的內(nèi)徑的環(huán)狀，配置在板狀軛12a的相對(duì)面，覆蓋永久磁鐵組16a的側(cè)面。真空絕熱材料76b與真空絕熱材料76a同樣形成，與真空絕熱材料76a同樣配置在板狀軛12b的相對(duì)面。
蓋78a固定在板狀軛12a的相對(duì)面上，通過覆蓋真空絕熱材料76a的周圍而限制與永久磁鐵組16a的側(cè)面相接的真空絕熱材料76a的動(dòng)作。關(guān)于蓋78b也是同樣，固定在板狀軛12b的相對(duì)面，限制真空絕熱材料76b的動(dòng)作。
真空絕熱材料80a形成截面“コ”字型，覆蓋永久磁鐵組66a而配置。真空絕熱材料80b與真空絕熱材料80a同樣形成，與真空絕熱材料80a同樣，覆蓋永久磁鐵組66b而配置。
如圖20所示，真空絕熱材料76a包含芯材82與收容芯材82的包裝84，由包裝84對(duì)芯材82進(jìn)行真空包裝而構(gòu)成。關(guān)于真空絕熱材料76b也是同樣。真空絕熱材料80a包含芯材86與收容芯材86的包裝88，由包裝88對(duì)芯材86進(jìn)行真空包裝而構(gòu)成。關(guān)于真空絕熱材料80b也是同樣。這樣的真空絕熱材料76a、76b、80a和80b的熱傳導(dǎo)率約為0.01W/m·K。對(duì)于芯材82、86，使用與上述真空絕熱材料48a、48b的芯材52同樣的材質(zhì)，對(duì)于包裝84、88，則使用與上述真空絕熱材料48a、48b的包裝54同樣的材質(zhì)。
在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10e中，通過真空絕熱材料76a、76b、80a和80b分別覆蓋永久磁鐵組16a、16b、66a和66b，能夠防止永久磁鐵組16a、16b、66a和66b的熱向外部發(fā)散，抑制永久磁鐵組16a、16b、66a和66b的溫度伴隨周圍的溫度的變化而發(fā)生的變化。所以，能夠更穩(wěn)定地將永久磁鐵組16a、16b、66a和66b保持為一定的溫度。
而且，由于永久磁鐵組16a、16b、66a和66b的熱難以向外部發(fā)散，永久磁鐵組16a、16b、66a和66b的溫度不易下降，所以能夠抑制向管狀加熱器34供給的電力，降低運(yùn)行成本。
而且，也可以是在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10e中僅設(shè)置真空絕熱材料76a、76b或真空絕熱材料80a、80b中任意的一方。
接著，對(duì)與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10e相同、圖19所示磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10f加以說(shuō)明。在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10f中，使用蓄熱部件90a、90b、92a和92b，取代真空絕熱材料76a、76b、80a和80b。
如圖20所示，蓄熱部件90a包含蓄熱材料94與收容蓄熱材料94的包裝96。關(guān)于蓄熱部件90b也是同樣。而且，蓄熱部件92a包含蓄熱材料98與收容蓄熱材料98的包裝100。關(guān)于蓄熱部件92b也是同樣。對(duì)于蓄熱材料94、98，使用與上述蓄熱部件56a、56b的蓄熱材料58同樣的材質(zhì)，對(duì)于包裝96、100，則使用與上述蓄熱部件56a、56b的包裝60同樣的材質(zhì)。
在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10f中，蓄熱部件90a、90b的蓄熱材料94分別保持永久磁鐵組16a、16b的熱，蓄熱部件92a、92b的蓄熱材料98分別保持永久磁鐵組66a、66b的熱。而且，在永久磁鐵組16a、16b的溫度下降時(shí)，蓄熱材料94所保持的熱傳遞到永久磁鐵組16a、16b。而且，在永久磁鐵組66a、66b的溫度下降時(shí)，蓄熱材料98所保持的熱傳遞到永久磁鐵組66a、66b。因此，能夠更穩(wěn)定地將永久磁鐵組16a、16b、66a和66b保持為一定的溫度。
而且，由于在永久磁鐵組16a、16b的溫度下降時(shí)，熱從蓄熱材料94傳遞到永久磁鐵組16a、16b，且在永久磁鐵組66a、66b的溫度下降時(shí)，從蓄熱材料98傳遞到永久磁鐵組66a、66b，所以能夠抑制向管狀加熱器34供給的電力，降低運(yùn)行成本。
此外，也可以使用蓄熱部件92a、92b，取代磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10e中的真空絕熱材料80a、80b。同樣，也可以使用真空絕熱材料80a、80b，取代磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10f中的蓄熱部件92a、92b。
接著，參照?qǐng)D21和圖22，對(duì)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10g加以說(shuō)明。
在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10g中，使用多個(gè)永久磁鐵組102a、102b，取代上述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10c的多個(gè)永久磁鐵組66a、66b，在相鄰的永久磁鐵組102a與相鄰的永久磁鐵組102b之間分別配置熱傳導(dǎo)部件104。由于其它的結(jié)構(gòu)都與磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10c相同，所以其重復(fù)說(shuō)明予以省略。
從圖23(a)和圖23(b)可知，固定在磁極片18a外側(cè)面的多個(gè)永久磁鐵組102a，分別由未圖示的多個(gè)永久磁鐵構(gòu)成，一個(gè)側(cè)面形成與磁極片18a外側(cè)面的形狀相對(duì)應(yīng)的大體長(zhǎng)方體。而且，在相鄰的多個(gè)永久磁鐵組102a之間分別配置熱傳導(dǎo)部件104。多個(gè)永久磁鐵組102a與多個(gè)熱傳導(dǎo)部件104一體設(shè)置，分別與磁極片18a連接。關(guān)于設(shè)置在磁極片18b外側(cè)的多個(gè)永久磁鐵組102b和多個(gè)熱傳導(dǎo)部件104也是同樣。
此外，在本實(shí)施方式中，永久磁鐵組64a、64b相當(dāng)于第一永久磁鐵組，永久磁鐵組102a、102b相當(dāng)于第二永久磁鐵組。
作為構(gòu)成永久磁鐵組102a、102b的永久磁鐵，可以使用與上述永久磁鐵組66a、66b的永久磁鐵70同樣的永久磁鐵。而且，對(duì)于熱傳導(dǎo)部件104，使用與上述熱傳導(dǎo)部件72同樣的材質(zhì)。
回到圖21和圖22，管狀加熱器34所產(chǎn)生的熱，按照板狀軛12a、12b，永久磁鐵組64a、64b，以及磁極片18a、18b的順序進(jìn)行傳遞，傳遞到各永久磁鐵組102a、102b和各熱傳導(dǎo)部件104。
在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置10g中，通過磁極片18a、18b傳遞的管狀加熱器34所產(chǎn)生的熱，能夠由熱傳導(dǎo)部件104而均勻且迅速地傳遞到各永久磁鐵組102a、102b。所以，能夠?qū)⑷菀资艿街車鷾囟扔绊懙挠谰么盆F組102a、102b更穩(wěn)定地保持為無(wú)偏差的一定溫度，或降低各永久磁鐵組102a、102b的溫度差，能夠在磁場(chǎng)空間F內(nèi)產(chǎn)生均勻且具有所希望強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
而且，由于各永久磁鐵組102a、102b中容易傳熱，所以能夠抑制向管狀加熱器34供給的電力，降低運(yùn)行成本。
進(jìn)而，也可以僅在相鄰的永久磁鐵組102a之間和相鄰的永久磁鐵組102b之間設(shè)置熱傳導(dǎo)部件104，與在相鄰的永久磁鐵70之間設(shè)置熱傳導(dǎo)部件72的上述永久磁鐵組66a、66b相比，能夠抑制磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的部件數(shù)目，削減制造工序，降低制造成本。
此外，如圖24所示，還可以使用設(shè)置有配置孔105的熱傳導(dǎo)部件104a，取代熱傳導(dǎo)部件104，在配置孔105內(nèi)配置管狀加熱器34b，取代管狀加熱器34，或在管狀加熱器34的基礎(chǔ)上添加。這樣，通過在熱傳導(dǎo)部件104a中埋設(shè)管狀加熱器34b，能夠使管狀加熱器34b所產(chǎn)生的熱不向外部發(fā)散，高效率地傳遞到各永久磁鐵組102a、102b。
而且，也可以是如圖25(a)和圖25(b)所示，設(shè)置覆蓋各永久磁鐵組102a、102b和各熱傳導(dǎo)部件104的兩端面(上面和下面)的板狀且環(huán)狀的熱傳導(dǎo)部件106。由此，能夠更均勻且迅速地將熱傳遞到各永久磁鐵組102a、102b。所以，能夠?qū)⑷菀资艿街車鷾囟扔绊懙挠谰么盆F組102a、102b更穩(wěn)定地保持為無(wú)偏差的一定溫度，能夠更穩(wěn)定地在磁場(chǎng)空間F內(nèi)產(chǎn)生均勻且具有所希望強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
而且，也可以使用上述永久磁鐵組16a、16b，取代永久磁鐵組64a、64b。由此，能夠簡(jiǎn)單且無(wú)偏差地將永久磁鐵組16a、16b、102a、102b更穩(wěn)定地保持為一定溫度，能夠更穩(wěn)定地在磁場(chǎng)空間F內(nèi)產(chǎn)生均勻且具有所希望強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
進(jìn)而，也可以配置截面為“コ”字型且為環(huán)狀的真空絕熱材料或蓄熱部件，覆蓋各永久磁鐵組102a、102b和各熱傳導(dǎo)部件104。由此，能夠更穩(wěn)定地將永久磁鐵組102a、102b保持為一定溫度。
接著，本發(fā)明還能夠適用于圖26(a)所示的箱狀的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300。參照?qǐng)D26(a)～圖26(c)，對(duì)本發(fā)明另一實(shí)施方式的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300加以說(shuō)明。
磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300包含一對(duì)長(zhǎng)方體狀的永久磁鐵組302a、302b(參照?qǐng)D26(b))。如圖26(c)所示，在永久磁鐵組302a的周圍(側(cè)面)，分別設(shè)置有長(zhǎng)方體狀的永久磁鐵組304a、306a、308a、310a，永久磁鐵組302a與永久磁鐵組304a、306a、308a和310a磁結(jié)合。
這里，如圖27所示，磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300中使用的各永久磁鐵組，形成分別形成有涂層材料312的多個(gè)永久磁鐵314與相鄰的永久磁鐵314之間配置的熱傳導(dǎo)部件316一體設(shè)置而得到的立方體。涂層材料312由鋁、鎳、銅等構(gòu)成，可以由蒸鍍、金屬電鍍等公知的方法處理(涂層)在永久磁鐵314的表面，覆蓋永久磁鐵314的全體。涂層材料312具有約30μm的厚度，對(duì)永久磁鐵314進(jìn)行涂層。這樣，通過使涂層材料312的厚度約為30μm，能夠更有效地通過涂層材料312將熱傳遞到永久磁鐵314。涂層材料312的材質(zhì)雖然不限于鋁、鎳、銅等，但是優(yōu)選熱傳導(dǎo)率為150W/m·K以上。此外，圖27中表示的是永久磁鐵組308a的一個(gè)側(cè)面(正面)。
回到圖26(c)，在夾持永久磁鐵組302a而相對(duì)配置的永久磁鐵組304a、306a的相對(duì)面上分別設(shè)置有熱傳導(dǎo)部件318。而且，在夾持永久磁鐵組302a、304a和306a而相對(duì)配置的永久磁鐵組308a、310a的相對(duì)面上，分別設(shè)置有熱傳導(dǎo)部件320。在永久磁鐵組308a、310a的相對(duì)面和相反側(cè)的面上分別設(shè)置有熱傳導(dǎo)部件320。設(shè)置在永久磁鐵組308a、310a的相對(duì)面?zhèn)鹊臒醾鲗?dǎo)部件320，與設(shè)置在永久磁鐵組304a、306a的相對(duì)面的熱傳導(dǎo)部件318的端部相接。
對(duì)于永久磁鐵組302b的周圍，由于與永久磁鐵組302a的周圍相同，所以除了將圖26(c)中的符號(hào)a換為b，其說(shuō)明予以省略。
而且，如圖26(a)和圖26(b)所示，在永久磁鐵組308a、308b之間設(shè)置永久磁鐵組322a，在永久磁鐵組310a、310b之間設(shè)置永久磁鐵組322b。由此，在永久磁鐵組302a與302b之間形成空隙。
在夾持空隙而相對(duì)配置的永久磁鐵組322a、322b的相對(duì)面以及與該永久磁鐵組322a、322b的相對(duì)面相反一側(cè)的面上，分別設(shè)置有熱傳導(dǎo)部件324。各熱傳導(dǎo)部件324的端部與熱傳導(dǎo)部件320的端部相接。
在永久磁鐵組308a、322a之間，設(shè)置有熱傳導(dǎo)部件326。在永久磁鐵組308a、322a之間設(shè)置的熱傳導(dǎo)部件326，與夾持永久磁鐵組308a而相對(duì)配置的熱傳導(dǎo)部件320在一個(gè)面上。在永久磁鐵組308b、322a之間，永久磁鐵組310a、322b之間，永久磁鐵組310b、322b之間，同樣設(shè)置有熱傳導(dǎo)部件326。
在永久磁鐵組302a的下面設(shè)置有強(qiáng)磁性體328a。同樣，在永久磁鐵組302b的上面，設(shè)置有強(qiáng)磁性體328b。此外，所謂“強(qiáng)磁性體”，是指飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T以上的部件，作為強(qiáng)磁性體328a、328b，例如可以使用電磁軟鐵和JISS15C或坡明杜爾鐵鈷高導(dǎo)磁率合金(Permendur)(鐵鈷合金)等。
在強(qiáng)磁性體328a的相對(duì)面設(shè)置有磁極片330a。同樣，在強(qiáng)磁性體328b的相對(duì)面設(shè)置有磁極片330b。在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300中，空隙內(nèi)的磁極片330a與磁極片330b之間形成磁場(chǎng)空間。而且，在強(qiáng)磁性體328a、328b的相對(duì)面，進(jìn)而分別設(shè)置有覆蓋磁極片330a、330b的外側(cè)面的熱傳導(dǎo)部件332。
覆蓋磁極片330a的外側(cè)面的熱傳導(dǎo)部件332，跨越永久磁鐵組304a、306a和強(qiáng)磁性體328a的下面而設(shè)置。同樣地，覆蓋磁極片330b的外側(cè)面的熱傳導(dǎo)部件332，跨越永久磁鐵組304b、306b和強(qiáng)磁性體328b的上面而設(shè)置。
此外，作為熱傳導(dǎo)部件316、318、320、324、326、332的材質(zhì)，可以使用與上述熱傳導(dǎo)部件22同樣的材質(zhì)。
如圖26(a)所示，在熱傳導(dǎo)部件332中埋設(shè)有管狀加熱器334。而且，在熱傳導(dǎo)部件332中，管狀加熱器334的附近埋設(shè)有管狀溫度傳感器336。管狀加熱器334無(wú)間隙地配置在熱傳導(dǎo)部件332上設(shè)置的配置孔內(nèi)。同樣地，溫度傳感器336無(wú)間隙地配置在熱傳導(dǎo)部件332上設(shè)置的配置孔內(nèi)。管狀加熱器334所產(chǎn)生的熱能夠經(jīng)過熱傳導(dǎo)部件332而迅速地傳遞到磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300的各構(gòu)成要素。
這樣，通過將管狀加熱器334與溫度傳感器336埋設(shè)在熱傳導(dǎo)部件332中，且在管狀加熱器334的附近設(shè)置溫度傳感器336，能夠由溫度傳感器336很快地感知管狀加熱器334所產(chǎn)生的熱。所以，能夠防止管狀加熱器334產(chǎn)生的熱超過所必要的值。由于在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300中管狀加熱器334配置在各永久磁鐵組的附近，所以當(dāng)管狀加熱器334的發(fā)熱量超過所必要的值時(shí)，構(gòu)成各永久磁鐵組的永久磁鐵314有因熱而磁性降低的擔(dān)憂。但是，由于由溫度傳感器336能夠很快地感知該熱，所以能夠防止這一現(xiàn)象的發(fā)生。
在永久磁鐵組302a的上面配置有板狀軛338a，在永久磁鐵組302b的下面配置有板狀軛338b。板狀軛338a、338b由具有2個(gè)凸部，由形成大體π狀的軛340a、304b連接。軛340a、304b的2個(gè)凸部分別與熱傳導(dǎo)部件320連接。在軛340a、304b的側(cè)面上設(shè)置面狀加熱器342，面狀加熱器342所產(chǎn)生的熱經(jīng)由軛340a、304b而傳送到熱傳導(dǎo)部件320，接著經(jīng)過熱傳導(dǎo)部件320而迅速地傳到磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300的各構(gòu)成要素。
此外，例如也可以通過由真空絕熱材料構(gòu)成、具有與對(duì)應(yīng)于空隙位置的開口部的絕熱部件而覆蓋磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300的各構(gòu)成要素。
在這樣的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300中，通過由涂層材料312對(duì)各永久磁鐵314進(jìn)行涂層，與單純?cè)谙噜彽挠谰么盆F314之間配置熱傳導(dǎo)部件316的情況相比，管狀加熱器334與面狀加熱器342的熱能夠更均勻且迅速地傳遞到各永久磁鐵314。所以，能夠更穩(wěn)定地將各永久磁鐵組保持為無(wú)偏差的一定溫度，在永久磁鐵組302a、302b之間形成的磁場(chǎng)發(fā)生空間內(nèi)穩(wěn)定地產(chǎn)生均勻且具有所希望強(qiáng)度的磁場(chǎng)。
而且，由于各永久磁鐵組的各永久磁鐵314中熱容易傳導(dǎo)，所以能夠抑制向管狀加熱器334與面狀加熱器342供給的電力，能夠降低運(yùn)行成本。
此外，雖然是對(duì)在磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置300中由涂層材料312對(duì)全部的永久磁鐵314進(jìn)行涂層的情況進(jìn)行的說(shuō)明，但也可以是由涂層材料312僅對(duì)認(rèn)為對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的均勻性影響較大的一部分永久磁鐵314進(jìn)行涂層。而且，也可以是將涂層材料312對(duì)永久磁鐵314的表面的一部分進(jìn)行涂層。
而且，在上述永久磁鐵組16a、16b中，也可以是由涂層材料312對(duì)各永久磁鐵20進(jìn)行涂層。同樣地，在上述永久磁鐵組66a、66b中，也可以是由涂層材料312對(duì)各永久磁鐵70進(jìn)行涂層。
本發(fā)明可以適用于任意的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，例如也可以適用于日本專利特開2004-41715中的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置。
本發(fā)明詳細(xì)的說(shuō)明與圖示，僅僅是作為圖解和一例而使用，顯然并不能由此對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定性的解釋。本發(fā)明技術(shù)思想與范圍，應(yīng)該由權(quán)利要求書中所限定。
權(quán)利要求
1.一種磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括一對(duì)磁極，分別包含具有多個(gè)永久磁鐵的第一永久磁鐵組和設(shè)置在所述第一永久磁鐵組的一個(gè)端面的磁極片，所述各個(gè)磁極片相互形成空隙而相對(duì)配置；加熱機(jī)構(gòu)，至少對(duì)所述一對(duì)磁極加熱；和熱傳導(dǎo)部件，設(shè)置在所述第一永久磁鐵組的至少一部分相鄰的所述永久磁鐵之間。
2.一種磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括一對(duì)磁極，分別包含具有多個(gè)永久磁鐵的第一永久磁鐵組、設(shè)置在所述第一永久磁鐵組的一個(gè)端面上的磁極片、以及具有多個(gè)永久磁鐵且設(shè)置在所述磁極片的外側(cè)面的第二永久磁鐵組，所述各個(gè)磁極片相互形成空隙而相對(duì)配置；加熱機(jī)構(gòu)，至少對(duì)所述一對(duì)磁極加熱；和熱傳導(dǎo)部件，設(shè)置在所述第二永久磁鐵組的至少一部分相鄰的所述永久磁鐵之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于所述一對(duì)磁極進(jìn)而分別包含具有多個(gè)永久磁鐵且設(shè)置在所述磁極片的外側(cè)面上的第二永久磁鐵組，進(jìn)而包含在所述第二永久磁鐵組的至少一部分相鄰的所述永久磁鐵之間設(shè)置的熱傳導(dǎo)部件。
4.一種磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括一對(duì)磁極，分別包含具有多個(gè)永久磁鐵的第一永久磁鐵組、設(shè)置在所述第一永久磁鐵組的一個(gè)端面上的磁極片、以及分別具有多個(gè)永久磁鐵且設(shè)置在所述磁極片的外側(cè)面上的多個(gè)第二永久磁鐵組，所述各個(gè)磁極片相互形成空隙而相對(duì)配置；加熱機(jī)構(gòu)，至少對(duì)所述一對(duì)磁極加熱；和熱傳導(dǎo)部件，設(shè)置在至少一部分相鄰的所述第二永久磁鐵組之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于所述一對(duì)磁極進(jìn)而分別包含各自具有多個(gè)永久磁鐵且設(shè)置在所述磁極片的外側(cè)面上的多個(gè)第二永久磁鐵組，進(jìn)而包含在至少一部分相鄰的所述第二永久磁鐵組之間設(shè)置的熱傳導(dǎo)部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2～5中任一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于進(jìn)而包含在所述第二永久磁鐵組的表面的至少一部分上設(shè)置的熱傳導(dǎo)部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于所述加熱機(jī)構(gòu)埋設(shè)在所述熱傳導(dǎo)部件中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于所述加熱機(jī)構(gòu)埋設(shè)在所述熱傳導(dǎo)部件中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于進(jìn)而包含在至少一部分的所述永久磁鐵上形成的熱傳導(dǎo)率為150W/m·K以上的涂層材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于進(jìn)而包含在所述加熱機(jī)構(gòu)的附近配置的溫度傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于進(jìn)而包含覆蓋所述第一永久磁鐵組周圍的絕熱材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于所述絕熱材料是真空絕熱材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于進(jìn)而包含覆蓋所述第一永久磁鐵組周圍的蓄熱部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于所述蓄熱部件包含由水合無(wú)機(jī)鹽構(gòu)成的蓄熱材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求2～5中任一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于進(jìn)而包含覆蓋所述第二永久磁鐵組周圍的絕熱材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于所述絕熱材料是真空絕熱材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求2～5中任一項(xiàng)所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于進(jìn)而包含覆蓋所述第二永久磁鐵組周圍的蓄熱部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，其特征在于所述蓄熱部件包含由水合無(wú)機(jī)鹽構(gòu)成的蓄熱材料。
全文摘要
本發(fā)明的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置(10)包含一對(duì)板狀軛(12a、12b)。板狀軛(12a、12b)的相對(duì)面分別設(shè)置有磁極(14a、14b)。磁極(14a)包含永久磁鐵組(16a)，磁極(14b)包含永久磁鐵組(16b)。永久磁鐵組(16a、16b)分別與多個(gè)永久磁鐵(20)以及多個(gè)熱傳導(dǎo)部件(22)一體設(shè)置而形成圓盤狀。板狀軛(12a、12b)中埋設(shè)的管狀加熱器(34)所產(chǎn)生的熱，通過板狀軛(12a、12b)傳遞到構(gòu)成永久磁鐵組(16a、16b)的各永久磁鐵(20)和各熱傳導(dǎo)部件(22)。由此提供運(yùn)行成本不上升，能夠簡(jiǎn)單、穩(wěn)定地產(chǎn)生均勻，且具有所希望的強(qiáng)度磁場(chǎng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置(10)。
文檔編號(hào)G01R33/383GK1980598SQ200580022400
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月1日
發(fā)明者青木雅昭 申請(qǐng)人:株式會(huì)社新王磁材