JP4919873B2 - Magnetic shield device - Google Patents
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Description
本発明は、パッシブ方式とアクティブ方式の磁気シールドを併用した磁気シールド装置に関する。 The present invention relates to a magnetic shield device using both a passive type and an active type magnetic shield.
環境磁気ノイズ(以降、磁気ノイズと記載する)に影響を受け易い電子線描画装置や電子顕微鏡等は、一般に、この磁気ノイズを減衰するパッシブ方式の磁気シールドルーム内に設置して使用される。通常、パッシブ方式の磁気シールドルームは、パーマロイに代表される高透磁性体の壁で覆われている。 An electron beam drawing apparatus, an electron microscope, and the like that are easily affected by environmental magnetic noise (hereinafter referred to as magnetic noise) are generally installed and used in a passive magnetic shield room that attenuates the magnetic noise. Normally, a passive magnetic shield room is covered with a highly permeable wall represented by permalloy.
磁気ノイズの主な成分としては、電車、自動車、エレベータ等から発生する低周波磁界(30Hz以下)、商用周波数磁界、商用周波数の2倍周波磁界、及び商用周波数の3倍周波磁界が挙げられる。 Main components of magnetic noise include a low frequency magnetic field (30 Hz or less) generated from a train, automobile, elevator, etc., a commercial frequency magnetic field, a commercial frequency double frequency magnetic field, and a commercial frequency triple frequency magnetic field.
なお、商用周波数の値は、糸魚川〜富士川を結んだ境界線から東側が50Hz、西側が60Hzとなっている。よって、東側の2倍周波数は100Hz、3倍周波数は150Hzとなり、西側の2倍周波数は120Hz、3倍周波数は180Hzとなる。 In addition, the value of the commercial frequency is 50 Hz on the east side and 60 Hz on the west side from the boundary line connecting Itoigawa to Fujigawa. Therefore, the double frequency on the east side is 100 Hz, the triple frequency is 150 Hz, the double frequency on the west side is 120 Hz, and the triple frequency is 180 Hz.
近年の磁気シールドルームには、より高い磁気遮蔽性が求められている。また、パッシブ方式の磁気シールドルームにおいて渦電流による磁気遮蔽性が期待できる50Hz以上の磁気ノイズの磁束密度は一般に大きい。 In recent magnetic shield rooms, higher magnetic shielding properties are required. In addition, the magnetic flux density of magnetic noise of 50 Hz or higher that can be expected to be magnetically shielded by eddy current in a passive magnetic shield room is generally large.
よって、パッシブ方式の磁気シールドルームの場合、磁気遮蔽性を向上させるためには、壁を構成する高透磁性体の層数や厚みを増やす必要がある。しかし、高透磁性体の層数や厚みを増やすとコスト高になり、施工手間もかかってしまう。 Therefore, in the case of a passive magnetic shield room, it is necessary to increase the number of layers and thickness of the highly permeable material constituting the wall in order to improve the magnetic shielding properties. However, increasing the number of layers and thickness of the high magnetic permeability increases the cost and labor of construction.
そこで、図7(A)〜(D)に示すような、パッシブ方式の磁気シールドルーム200にアクティブ磁気シールド装置204、206、208、210を併用して、パッシブ方式の磁気シールドルーム200の磁気遮蔽性を向上させる方法が提案されている。
Therefore, the active
アクティブ磁気シールド装置204、206、208、210では、パッシブ方式の磁気シールドルーム200に磁気補償コイル202が配置されている。
In the active
図8(A)に示すように、図7(A)〜(D)のアクティブ磁気シールド装置204、206、208、210に設けられた磁気ノイズ計測用参照センサー(以降、磁気センサー212と記載する)で計測された磁気ノイズ(信号R1)に基づいて、この磁気ノイズを相殺する逆位相の磁界(信号R2)を発生させるように、制御装置214によって電流を磁気補償コイル202に流す。これにより、パッシブ方式の磁気シールドルーム200の磁気遮蔽性を向上させることができる。
As shown in FIG. 8A, a magnetic noise measurement reference sensor (hereinafter referred to as a magnetic sensor 212) provided in the active
なお、図7(A)、(B)、(D)では、磁気補償コイル202が磁気シールドルーム200の外壁を囲むように磁気シールドルーム200の外部に配置されており、図7(C)では、磁気補償コイル202が磁気シールドルーム200の内壁に沿って磁気シールドルーム200の内部に配置されている。
7A, 7B, and 7D, the
また、図7(A)では、磁気センサー212が磁気シールドルーム200から離れた外部に配置され、図7(B)では、磁気センサー212が磁気シールドルーム200の天井壁近傍の外側に配置され、図7(C)、(D)では、磁気センサー212が磁気シールドルーム200の内部に配置されている。
7A, the
ここで、アクティブ磁気シールド装置204、206、208、210は、低周波磁界に対しては、周波数が低いために磁気ノイズを相殺する逆位相の磁界(信号R2)の位相遅れの影響は少なく、図8(A)に示した磁気遮蔽効果を十分に発揮することができる。
Here, the active
しかし、アクティブ磁気シールド装置204、206、210は、商用周波数以上の高い周波数の磁気ノイズ成分に対しては、磁気シールドルーム200の壁面に生じる渦電流効果によって、図8(B)に示すように、磁気ノイズを相殺する磁界(信号R3)の位相遅れが大きくなって十分な磁気遮蔽効果が得られず、逆に磁気ノイズが増幅されてしまう場合もある。
However, as shown in FIG. 8B, the active
特に、生体磁気計測用の磁気シールドルームでは、パッシブ方式の磁気シールドルームとしての磁気遮蔽性を高めるために、パーマロイ等の高透磁性層にアルミニウムや銅等の導電層を組み合わせた壁を用いることが多いので、渦電流効果が大きくなり、磁気ノイズを相殺する磁界の位相は大きく遅れてしまう。 In particular, in a magnetic shield room for biomagnetism measurement, in order to improve the magnetic shielding properties as a passive magnetic shield room, use a wall that combines a highly permeable layer such as permalloy with a conductive layer such as aluminum or copper. Therefore, the eddy current effect increases, and the phase of the magnetic field that cancels magnetic noise is greatly delayed.
図9は、厚さ1mmのパーマロイの壁で囲まれた1.8m角の磁気シールドルームにおいて、この磁気シールドルームの外側に設けられた磁気補償コイルから磁界を発生させた場合の周波数に対する位相遅れを示したものである。図9には、有限要素法を用いた三次元磁界解析によって求めた計算値S1と、実験による計測値S2が示されている。 FIG. 9 shows a phase delay with respect to the frequency when a magnetic field is generated from a magnetic compensation coil provided outside the magnetic shield room in a 1.8 m square magnetic shield room surrounded by a 1 mm thick permalloy wall. Is shown. FIG. 9 shows a calculated value S 1 obtained by a three-dimensional magnetic field analysis using a finite element method and an experimentally measured value S 2 .
計算値S1及び計測値S2より、磁気補償コイルから発生させる磁気ノイズを相殺する磁界の周波数が大きくなると共に位相遅れも大きくなり、特に、10Hzを超えた周波数から急激に増加していることがわかる。 From the calculated value S 1 and the measured value S 2 , the frequency of the magnetic field that cancels the magnetic noise generated from the magnetic compensation coil increases and the phase lag also increases. In particular, it rapidly increases from a frequency exceeding 10 Hz. I understand.
図7(C)に示すように、アクティブ磁気シールド装置208では、磁気補償コイル202が磁気シールドルーム200の内部にあるので、磁気補償コイル202から発生させる磁界に大きな位相遅れは生じないが、磁気補償コイル202自体が新たな磁気ノイズ源となってしまう。
As shown in FIG. 7C, in the active
また、磁気補償コイル202に電力を供給する電力線を磁気シールドルーム200の外部から内部に引き込むことになるので、生体磁気計測等に大きな影響を及ぼす高周波の電磁ノイズを磁気シールドルーム200内に誘導してしまうことが問題となる。
In addition, since a power line for supplying power to the
さらに、アクティブ磁気シールド装置208では、磁気補償コイル202を磁気シールドルーム200の外部に配置した場合に比べて、磁気補償コイル202から発生させる磁界を磁気シールドルーム200内の広い領域に均一に分布させることができない。よって、磁気シールドルーム200内において、磁気遮蔽を必要とする装置の設置場所が限定されてしまう。
Furthermore, in the active
このようにアクティブ磁気シールド装置208は、広い領域に磁気遮蔽性を必要とする生体磁気計測装置や電子線描画装置を使用する磁気シールドルームとしては適さない。
Thus, the active
図10に示すように、特許文献1のアクティブ磁気シールド装置226では、磁気シールドルーム228近傍の外部にヘルムホルツコイル230A、230Bが配置されている。また、この磁気シールドルーム228の遠方にはフラックスゲート磁束計232が配置されている。
As shown in FIG. 10, in the active
そして、環境磁界の変動成分をフラックスゲート磁束計232で計測し、この計測した磁界の感度方向とヘルムホルツコイル230A、230Bから発生させる磁界発生方向を一致させて環境磁界を相殺する。これによって、磁気シールドルーム228の磁気遮蔽性を向上させることができる。
Then, the fluctuation component of the environmental magnetic field is measured by the
しかし、商用周波数磁界などの比較的高い周波数の磁気ノイズを発生させる電線や機器等の磁気ノイズ源が、磁気シールドルーム228周辺の外部に点在する場合、これらの磁気ノイズ源から発生する磁気ノイズは、磁気シールドルーム228の遠方を走行する電車や自動車から発生するような低い周波数の磁気ノイズに比べて空間的に一様ではない。
However, when magnetic noise sources such as electric wires and devices that generate magnetic noise of a relatively high frequency such as a commercial frequency magnetic field are scattered around the
よって、このような高い周波数の磁気ノイズ源が点在する環境下で特許文献1のアクティブ磁気シールド装置226を用いた場合、外部に配置された磁気センサーとしてのフラックスゲート磁束計232では、このフラックスゲート磁束計232から離れた地点の磁気ノイズ源に起因する磁気ノイズを正確に計測することはできない。
Therefore, when the active
また、磁気シールドルーム228の壁近傍の外側にフラックスゲート磁束計232を配置した場合には、磁気シールドルーム228を介して反対側の空間(例えば、ヘルムホルツコイル230A側にフラックスゲート磁束計232を配置した場合には、ヘルムホルツコイル230B側の空間)に存在する磁気ノイズを計測することはできない。
Further, when the
図11に示すように、特許文献2のアクティブ磁気シールド装置234では、高透磁性体からなる電磁シールド壁236に覆われた磁気シールドルーム238の内部に磁気センサー240を配置している。また、磁気シールドルーム238の内部の磁気変動を抑えるように、磁気シールドルーム238の各面に電磁コイル242が配設されている。各電磁コイル242には、独立して所望の電流を流すことができる。
As shown in FIG. 11, in the active
そして、磁気センサー240による計測で得られた磁気変動の量をもとに、コントローラにより、この磁気変動を相殺するように各電磁コイル242に独立して所望の電流を流す。これによって、磁気シールドルーム238の内部の磁気変動を抑えることができる。
Then, based on the amount of magnetic fluctuation obtained by the measurement by the
しかし、図7(A)、(B)、(D)のアクティブ磁気シールド装置204、206、210と同様に、商用周波数以上の周波数の磁気ノイズ成分に対しては、図11の磁気シールドルーム238の壁面に生じる渦電流効果によって、磁気ノイズを相殺するために電磁コイル242から発生させる磁界の位相遅れが大きくなり、十分な磁気遮蔽性が得られない。
However, similarly to the active
ここで、壁面に生じる渦電流効果による位相遅れを考慮した電流を電磁コイル242に流すことが考えられる。しかし、この位相遅れは周波数毎に大きく異なるので、広帯域の磁気ノイズに対して磁気遮蔽効果を発揮させる場合には、周波数毎に電磁コイルを複数配設し、周波数毎の位相遅れを考慮した電流をそれぞれの電磁コイルに流さなければならない。よって、コストが高くなり、電磁コイルに電流を流す制御も複雑になってしまう。
本発明は係る事実を考慮し、パッシブ方式とアクティブ方式の磁気シールドを併用させることにより広帯域の磁気ノイズに対して磁気遮蔽効果を発揮する、低コストかつ制御が容易な磁気シールド装置を提供することを課題とする。 In consideration of such facts, the present invention provides a low-cost and easy-to-control magnetic shield device that exhibits a magnetic shielding effect against broadband magnetic noise by using both a passive and active magnetic shield. Is an issue.
請求項1に記載の発明は、磁気を遮蔽する磁気シールド壁に覆われた磁気遮蔽空間と、前記磁気シールド壁の外側に設けられたコイルと、前記磁気遮蔽空間の内部に設けられ、前記磁気遮蔽空間内の磁気ノイズの磁界強度を計測して参照信号として出力する磁気センサーと、前記コイルに電流を流して該コイルから発生させる磁界を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記参照信号から第1所定値以下の周波数の低周波信号を抽出する低域通過フィルタ手段と、前記低周波信号を前記低周波信号の位相を反転させた低周波逆位相信号に変換する低周波位相反転手段と、前記参照信号から前記第1所定値よりも大きい第2所定値と等しい周波数の高周波信号を抽出する帯域通過フィルタ手段と、前記高周波信号を前記高周波信号の位相を反転させた高周波逆位相信号に変換する高周波位相反転手段と、前記磁気シールド壁を通過して前記磁気遮蔽空間の外部から内部へ磁気が侵入するときに生じる該磁気の位相遅れ時間の予測値と前記コイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れ時間の予測値とを合計した位相遅れ予測時間以上でありかつ前記高周波逆位相信号の周期を整数倍した時間である値から、前記位相遅れ予測時間を引いた位相調整時間だけ、前記高周波逆位相信号の位相を遅らせて前記高周波逆位相信号を位相調整信号に変換する位相調整手段と、前記低周波逆位相信号と前記位相調整信号とを合成した信号を電流に変換して前記コイルに流す電流供給手段と、を有することを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, a magnetic shielding space covered with a magnetic shielding wall that shields magnetism, a coil provided outside the magnetic shielding wall, an inside of the magnetic shielding space, and the magnetic A magnetic sensor that measures the magnetic field strength of magnetic noise in the shielded space and outputs the magnetic signal as a reference signal; and a control unit that controls a magnetic field generated from the coil by causing a current to flow through the coil. Low-pass filter means for extracting a low-frequency signal having a frequency equal to or lower than a first predetermined value from the reference signal, and a low-frequency signal for converting the low-frequency signal into a low-frequency reverse phase signal obtained by inverting the phase of the low-frequency signal Phase inversion means, bandpass filter means for extracting a high-frequency signal having a frequency equal to a second predetermined value larger than the first predetermined value from the reference signal, and the high-frequency signal as the high-frequency signal. A high-frequency phase inverting means for converting the phase to a high-frequency anti-phase signal, and prediction of the phase delay time of the magnetism that occurs when magnetism enters from the outside to the inside of the magnetic shielding space through the magnetic shield wall From the value that is equal to or greater than the phase delay prediction time that is the sum of the value and the predicted value of the phase delay time caused by the output delay of the magnetic field generated from the coil, and that is a time that is an integral multiple of the period of the high-frequency antiphase signal Phase adjustment means for delaying the phase of the high-frequency anti-phase signal by the phase adjustment time minus the delay prediction time and converting the high-frequency anti-phase signal into a phase adjustment signal, the low-frequency anti-phase signal, and the phase adjustment signal, And a current supply means for converting a signal obtained by combining the signals into a current to flow through the coil.
請求項1に記載の発明では、磁気を遮蔽する磁気シールド壁に覆われた磁気遮蔽空間の内部に磁気センサーが設けられている。この磁気センサーは、磁気遮蔽空間内の磁気ノイズの磁界強度を計測し、参照信号として出力する。 According to the first aspect of the present invention, the magnetic sensor is provided inside the magnetic shielding space covered by the magnetic shielding wall that shields magnetism. This magnetic sensor measures the magnetic field strength of magnetic noise in the magnetic shielding space and outputs it as a reference signal.
また、磁気シールド壁の外側にはコイルが設けられている。 A coil is provided outside the magnetic shield wall.
そして、このコイルに電流を流してこのコイルから発生させる磁界を制御手段が制御する。 And a control means controls the magnetic field which flows an electric current through this coil and is generated from this coil.
制御手段は、低域通過フィルタ手段、低周波位相反転手段、帯域通過フィルタ手段、高周波位相反転手段、位相調整手段、及び電流供給手段を有する。 The control means includes low-pass filter means, low-frequency phase inversion means, band-pass filter means, high-frequency phase inversion means, phase adjustment means, and current supply means.
低域通過フィルタ手段では、磁気センサーより出力された参照信号から、第1所定値以下の周波数の低周波信号を抽出する。 The low-pass filter means extracts a low-frequency signal having a frequency equal to or lower than the first predetermined value from the reference signal output from the magnetic sensor.
低周波位相反転手段では、低周波信号の位相を反転させた信号である低周波逆位相信号に低周波信号を変換する。 The low frequency phase inversion means converts the low frequency signal into a low frequency opposite phase signal which is a signal obtained by inverting the phase of the low frequency signal.
帯域通過フィルタ手段では、磁気センサーより出力された参照信号から、第1所定値よりも大きい第2所定値と等しい周波数の高周波信号を抽出する。 The band pass filter means extracts a high frequency signal having a frequency equal to a second predetermined value larger than the first predetermined value from the reference signal output from the magnetic sensor.
高周波位相反転手段では、高周波信号の位相を反転させた信号である高周波逆位相信号に高周波信号を変換する。 The high frequency phase reversing means converts the high frequency signal into a high frequency reverse phase signal which is a signal obtained by inverting the phase of the high frequency signal.
位相調整手段では、磁気シールド壁を通過して磁気遮蔽空間の外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れ時間の予測値とコイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れ時間の予測値とを合計した値を位相遅れ予測時間とする。 In the phase adjusting means, the predicted value of the magnetic phase delay time that occurs when the magnet enters the magnetic shield space from the outside through the magnetic shield wall and the phase delay time caused by the output delay of the magnetic field generated from the coil A value obtained by summing the predicted values is set as a phase delay predicted time.
そして、この位相遅れ予測時間以上でありかつ高周波逆位相信号の周期を整数倍した時間である値から、位相遅れ予測時間を引いた時間を位相調整時間とし、この位相調整時間だけ高周波逆位相信号の位相を遅らせることによって、高周波逆位相信号を位相調整信号に変換する。これにより、位相調整信号は、あたかも高周波逆位相信号の位相を位相遅れ予測時間だけ進めたような波形の信号となる。 Then, the phase adjustment time is obtained by subtracting the phase delay prediction time from the value that is equal to or longer than the phase delay prediction time and is a time obtained by multiplying the period of the high-frequency antiphase signal by an integer, and the high-frequency antiphase signal is output by this phase adjustment time Is delayed to convert the high-frequency anti-phase signal into a phase adjustment signal. Thereby, the phase adjustment signal becomes a signal having a waveform as if the phase of the high-frequency anti-phase signal is advanced by the phase delay prediction time.
電流供給手段では、低周波逆位相信号と位相調整信号とを合成した信号を電流に変換して、この電流をコイルに流す。 In the current supply means, a signal obtained by synthesizing the low frequency antiphase signal and the phase adjustment signal is converted into a current, and this current is passed through the coil.
よって、磁気シールド壁により、磁気遮蔽空間の外部に発生して磁気遮蔽空間の内部へ侵入する磁気ノイズに対して磁気遮蔽効果を発揮することができる。 Therefore, the magnetic shielding wall can exert a magnetic shielding effect against magnetic noise generated outside the magnetic shielding space and entering the magnetic shielding space.
また、コイルから磁界を発生させることにより、磁気遮蔽空間の外部に発生した磁気ノイズを抑制する。また、磁気遮蔽空間の外部から磁気遮蔽空間の内部に侵入する磁気ノイズは、コイルから発生させて磁気遮蔽空間の内部に侵入する磁界によって抑制される。これらにより、磁気遮蔽効果を向上させることができる。 Also, magnetic noise generated outside the magnetic shielding space is suppressed by generating a magnetic field from the coil. Further, magnetic noise that enters the inside of the magnetic shielding space from the outside of the magnetic shielding space is suppressed by a magnetic field that is generated from the coil and enters the inside of the magnetic shielding space. As a result, the magnetic shielding effect can be improved.
また、磁気遮蔽空間の内部に磁気ノイズが発生した場合には、磁気シールド壁の外側に設けられたコイルから発生させる磁界が磁気遮蔽空間の内部に侵入し、この磁界が磁気遮蔽空間の内部に発生した磁気ノイズを抑制するので、磁気遮蔽空間内の磁気ノイズを低減することができる。 In addition, when magnetic noise is generated inside the magnetic shielding space, a magnetic field generated from a coil provided outside the magnetic shielding wall enters the magnetic shielding space, and this magnetic field enters the magnetic shielding space. Since the generated magnetic noise is suppressed, the magnetic noise in the magnetic shielding space can be reduced.
磁気遮蔽空間の外部又は内部の磁気ノイズを抑制するためにコイルから発生させる磁界は、磁気シールド壁を通過して磁気遮蔽空間の外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れ、及びコイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れを補う位相補正が施された磁界なので、磁気シールド壁を通過して磁気遮蔽空間の外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れや、コイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れが生じても、十分な磁気遮蔽性が得られる。 The magnetic field generated from the coil to suppress the magnetic noise outside or inside the magnetic shielding space is caused by the magnetic phase delay that occurs when the magnet enters the inside from the outside of the magnetic shielding space through the magnetic shielding wall, And the phase of this magnetism that occurs when magnetism enters from the outside to the inside of the magnetic shielding space through the magnetic shielding wall because it is a phase-corrected magnetic field that compensates for the phase delay caused by the output delay of the magnetic field generated from the coil. Even if a delay or a phase delay caused by the output delay of the magnetic field generated from the coil occurs, sufficient magnetic shielding properties can be obtained.
また、磁気シールド壁を通過して磁気遮蔽空間の外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れや、コイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れが大きい周波数の磁気ノイズ(第2所定値の周波数と等しい高周波信号)と、磁気シールド壁を通過して磁気遮蔽空間の外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れや、コイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れが小さい周波数帯の磁気ノイズ(第1所定値以下の周波数帯の低周波信号)とに対し、それぞれの周波数及び周波数帯の磁気ノイズ特性に合わせた別々の処理(高周波信号に対しては逆位相にしてから位相調整を行い、低周波信号に対しては逆位相にしてから位相調整を行わない)を制御手段によって施して、それぞれの磁気ノイズを抑制する信号を作り出す。よって、それぞれの周波数及び周波数帯の磁気ノイズを効果的に減らすことができ、広帯域の磁気ノイズに対して磁気遮蔽効果を発揮することができる。 In addition, magnetic noise of a frequency that has a large phase lag caused by the magnetic phase lag that occurs when magnetism enters from the outside to the inside of the magnetic shielding space through the magnetic shield wall, or the output delay of the magnetic field generated from the coil ( A high-frequency signal equal to the frequency of the second predetermined value) and a phase delay of the magnetism that occurs when magnetism enters the magnetic shield space from the outside through the magnetic shield wall, or an output delay of the magnetic field generated from the coil Separate processing (for high-frequency signals) according to the magnetic noise characteristics of each frequency and frequency band for magnetic noise (low-frequency signal in the frequency band below the first predetermined value) in the frequency band where the phase delay caused by The phase adjustment is performed after the phase is reversed, and the phase adjustment is not performed for the low frequency signal after the phase is reversed. It produces a suppressing signal magnetic noise respectively. Therefore, the magnetic noise of each frequency and frequency band can be effectively reduced, and a magnetic shielding effect can be exhibited against broadband magnetic noise.
また、低周波逆位相信号と位相調整信号とを合成した信号を電流に変換してコイルに流すので、それぞれの周波数及び周波数帯毎にコイルを別々に設置する必要がなく、低減対象とする一方向の磁気ノイズに対して1つ(直列に接続された一対2個)のコイルを共通して使用することができる(例えば、X、Y、Zの何れか一方向の磁気ノイズを低減対象とする場合には1つ(直列に接続された一対2個)のコイルを備えればよく、X、Y、Zの全ての方向の磁気ノイズを低減対象とする場合には3つ(直列に接続された一対2個×3組)のコイルを備えればよい)。これにより、低コスト化が図れて施工手間も低減され、コイルに電流を流す制御が容易となる。 In addition, since a signal obtained by synthesizing the low-frequency reverse phase signal and the phase adjustment signal is converted into a current and passed through the coil, it is not necessary to separately install a coil for each frequency and frequency band, and one to be reduced. One coil (one pair of two connected in series) can be used in common with respect to magnetic noise in the direction (for example, magnetic noise in one direction of X, Y, Z can be reduced) In order to reduce magnetic noise in all directions of X, Y, and Z, it is sufficient to provide one coil (a pair of two connected in series). A pair of 2 coils × 3 sets of coils). As a result, the cost can be reduced, the construction labor can be reduced, and the control of flowing a current through the coil becomes easy.
また、第1所定値よりも大きい第2所定値と等しい周波数の高周波信号は、比較的高い周波数なので、時間と共に急激に変化をしない比較的安定した周期と振幅特性を有する。 Further, a high frequency signal having a frequency equal to the second predetermined value larger than the first predetermined value is a relatively high frequency, and therefore has a relatively stable period and amplitude characteristic that does not change rapidly with time.
磁気センサーは磁気遮蔽空間の内部に設けられているので、制御手段によるリアルタイムのフィードバック制御は行えないが、高周波信号は時間と共に急激に変化をしない比較的安定した周期と振幅特性を有するので、コイルから磁界を発生させる時点よりも前に磁気センサーにより計測された参照信号に基づいて制御手段によるフィードバック制御を行っても、コイルから磁界を発生させる時点において磁気遮蔽空間の外部又は内部に発生した磁気ノイズを抑制することができる。 Since the magnetic sensor is provided inside the magnetic shielding space, real-time feedback control by the control means cannot be performed, but the high-frequency signal has a relatively stable period and amplitude characteristic that does not change rapidly with time. Even if feedback control by the control means is performed based on the reference signal measured by the magnetic sensor before the time when the magnetic field is generated from the magnetic field, the magnetism generated outside or inside the magnetic shielding space at the time when the magnetic field is generated from the coil Noise can be suppressed.
これにより、商用周波数磁界等の比較的高い周波数の磁気ノイズを発生する、商用電源の電線類、及び機器(トランス、分電盤)等の磁気ノイズ源が、磁気遮蔽空間周辺の外部に点在する場合においても、磁気ノイズを抑えるのに適した磁界をコイルから発生させることができる。 As a result, magnetic noise sources such as commercial power lines and devices (transformers, distribution boards) that generate magnetic noise of a relatively high frequency such as a commercial frequency magnetic field are scattered around the magnetic shield space. Even in this case, a magnetic field suitable for suppressing magnetic noise can be generated from the coil.
また、磁気センサーを磁気遮蔽空間の内部に設けることが可能なので、磁気遮蔽空間の内部において、磁気ノイズを最も低減したい位置に磁気センサーを設置することができる。 In addition, since the magnetic sensor can be provided inside the magnetic shielding space, the magnetic sensor can be installed at a position where the magnetic noise is most desired to be reduced inside the magnetic shielding space.
また、コイルを磁気シールド壁の外側に設けているので、コイルから発生させる磁界が、磁気シールド壁の壁面を伝って磁気遮蔽空間内の広い領域に均一に分布される。これにより、磁気遮蔽空間の内部において、磁気遮蔽を必要とする装置の設置場所の自由度が大きくなる。よって、広い領域に磁気遮蔽性を必要とする生体磁気計測装置や電子線描画装置を使用する磁気シールドルームに用いることができる。 Further, since the coil is provided outside the magnetic shield wall, the magnetic field generated from the coil is uniformly distributed over a wide area in the magnetic shielding space along the wall surface of the magnetic shield wall. Thereby, the freedom degree of the installation place of the apparatus which requires a magnetic shielding becomes large inside a magnetic shielding space. Therefore, it can be used for a magnetic shield room using a biomagnetic measuring device or an electron beam drawing device that requires magnetic shielding in a wide area.
請求項2に記載の発明は、前記第1所定値の周波数は、30Hzであることを特徴としている。
The invention according to
請求項2に記載の発明では、第1所定値の周波数を30Hzとすることにより、30Hz以下の磁気ノイズを効果的に低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, the magnetic noise of 30 Hz or less can be effectively reduced by setting the frequency of the first predetermined value to 30 Hz.
請求項3に記載の発明は、前記第2所定値を複数有することを特徴としている。 The invention described in claim 3 is characterized in that it has a plurality of the second predetermined values.
請求項3に記載の発明では、第2所定値を複数有することにより、多くの高周波信号を抽出し、この高周波信号を抑制する磁界をコイルから発生させることができるので、より広帯域の磁気ノイズに対して磁気遮蔽効果を発揮することができる。 In the third aspect of the invention, by having a plurality of second predetermined values, a large number of high frequency signals can be extracted and a magnetic field that suppresses the high frequency signals can be generated from the coil. On the other hand, a magnetic shielding effect can be exhibited.
請求項4に記載の発明は、商用周波数、前記商用周波数の2倍周波数、及び前記商用周波数の3倍周波数の少なくとも1つが、前記第2所定値の周波数であることを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that at least one of a commercial frequency, a frequency twice the commercial frequency, and a frequency triple the commercial frequency is the frequency of the second predetermined value.
請求項4に記載の発明では、第2所定値の周波数を商用周波数、商用周波数の2倍周波数、及び商用周波数の3倍周波数の少なくとも1つとすることにより、磁気ノイズの主な成分である、商用周波数磁界、商用周波数の2倍周波磁界、及び商用周波数の3倍周波磁界の少なくとも1つを低減することができる。 In the invention according to claim 4, the frequency of the second predetermined value is at least one of a commercial frequency, a frequency twice the commercial frequency, and a frequency three times the commercial frequency, which is a main component of magnetic noise. At least one of a commercial frequency magnetic field, a commercial frequency double frequency magnetic field, and a commercial frequency triple frequency magnetic field can be reduced.
請求項5に記載の発明は、前記磁気シールド壁を通過して前記磁気遮蔽空間の外部から内部へ磁気が侵入するときに生じる該磁気の位相遅れ時間の予測値、及び前記コイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れ時間の予測値に、前記コイルから所定の周波数の磁界を発生させた事前の実験により計測された値、又は磁界解析により計算された値を用いることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a predicted value of a phase delay time of the magnetism that is generated when magnetism enters the inside of the magnetic shield space from the outside through the magnetic shield wall, and a magnetic field generated from the coil. As a predicted value of the phase delay time caused by the output delay, a value measured by a prior experiment in which a magnetic field of a predetermined frequency is generated from the coil or a value calculated by magnetic field analysis is used.
請求項5に記載の発明では、磁気シールド壁を通過して磁気遮蔽空間の外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れ時間の予測値、及び前記コイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れ時間の予測値に、前記コイルから所定の周波数の磁界を発生させた事前の実験により計測された値、又は磁界解析により計算された値を用いることによって、これらの予測値を実際の位相遅れ時間に近い値にすることができる。よって、磁気ノイズを抑えるのに、より適した磁界をコイルから発生させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the predicted value of the phase delay time of the magnetism that occurs when the magnetism enters the magnetic shield space from the outside through the magnetic shield wall, and the output of the magnetic field generated from the coil By using a value measured by a prior experiment in which a magnetic field of a predetermined frequency is generated from the coil or a value calculated by magnetic field analysis, as a predicted value of the phase delay time caused by the delay, these predicted values are obtained. A value close to the actual phase delay time can be obtained. Therefore, a magnetic field more suitable for suppressing magnetic noise can be generated from the coil.
本発明は上記構成としたので、パッシブ方式とアクティブ方式の磁気シールドを併用させることにより広帯域の磁気ノイズに対して磁気遮蔽効果を発揮する、低コストかつ制御が容易な磁気シールド装置を提供することができる。 Since the present invention has the above-described configuration, a low-cost and easy-to-control magnetic shield device that exhibits a magnetic shielding effect against wide-band magnetic noise by using both a passive magnetic shield and an active magnetic shield is provided. Can do.
図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る磁気シールド装置を説明する。 A magnetic shield device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の第1の実施形態に係る磁気シールド装置について説明する。 First, the magnetic shield device according to the first embodiment of the present invention will be described.
図1に示すように、磁気シールド装置10では、磁気を遮蔽する磁気シールド壁12で全面が覆われた略立方体状の磁気遮蔽空間Vの内部に磁気センサー14が設けられている。
As shown in FIG. 1, in the
この磁気センサー14は、磁気遮蔽空間V内の磁気ノイズの磁界強度を計測し、参照信号として出力する。
The
また、磁気遮蔽空間Vの側面に設けられた磁気シールド壁12を囲むように、磁気シールド壁12の外側にはコイル16が上下に各1つ設けられている。
In addition, one
コイル16は、制御手段としての制御装置18に接続されている。そして、制御装置18からコイル16に電流を流してこのコイル16から発生させる磁界を制御装置18が制御する。
The
図2のブロック図に示すように、制御装置18の信号処理回路20は、高周波信号処理回路28と低周波信号処理回路38とを並列につなげた回路である。
As shown in the block diagram of FIG. 2, the
高周波信号処理回路28では、帯域通過フィルタ手段としての通過周波数50Hzの帯域通過フィルタ22A、増幅度調整回路24A、帯域通過フィルタ手段としての通過周波数50Hzの帯域通過フィルタ22B、高周波位相反転手段としての増幅度調整回路24B、及び位相調整手段としての位相調整回路26が、この順に直列につなげられている。
In the high frequency
低周波信号処理回路38では、遮断周波数0.05Hzの高域通過フィルタ30、低域通過フィルタ手段としての遮断周波数30Hzの低域通過フィルタ32、積分器34、及び低周波位相反転手段としての増幅度調整回路36が、この順に直列につなげられている。
In the low-frequency
また、磁気センサー14から出力された参照信号はバッファー40を経由して高周波信号処理回路28及び低周波信号処理回路38に送られ、高周波信号処理回路28及び低周波信号処理回路38によって処理された信号は電流供給手段としての加算器42で合成される。
The reference signal output from the
次に、本発明の第1の実施形態に係る磁気シールド装置の作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect of the magnetic shield device according to the first embodiment of the present invention will be described.
磁気シールド壁12に覆われた磁気遮蔽空間Vの外部に磁気ノイズが発生し、磁気遮蔽空間Vの外部から磁気遮蔽空間Vの内部に磁気ノイズが侵入した場合に、まず、図1で示した磁気センサー14が、磁気遮蔽空間V内の磁気ノイズの磁界強度を計測して参照信号として出力する。
When magnetic noise occurs outside the magnetic shielding space V covered by the
次に、磁気センサー14から出力された参照信号は、図2のブロック図に示すように、バッファー40を経由して低周波信号処理回路38に送られる。バッファー40は、磁気センサー14からの参照信号を高入力インピーダンス及び抵抗で受け、さらに、低周波信号処理回路38及び高周波信号処理回路28に参照信号を損失なく送るために設けられている。
Next, the reference signal output from the
低周波信号処理回路38では、まず、遮断周波数0.05Hzの高域通過フィルタ30によって、低周波信号処理回路38に送られた参照信号に含まれる直流成分を除去する。
In the low-frequency
次に、遮断周波数30Hzの低域通過フィルタ32によって、直流成分が除去された参照信号から第1所定値としての30Hz以下の周波数の低周波信号P1(図3(A)参照のこと)を抽出する。
Next, a low-frequency signal P 1 (refer to FIG. 3A) having a frequency of 30 Hz or less as a first predetermined value from the reference signal from which the DC component has been removed by the low-
次に、積分器34により積分された低周波信号P1に対して、増幅度調整回路36により増幅度の調整を行うと共に位相を反転する処理を施す。これにより、低周波信号P1を低周波逆位相信号P2に変換する(図3(B)参照のこと)。
Next, the low frequency signal P 1 integrated by the
このようにして、低周波信号P1を打ち消す低周波逆位相信号P2を作り出すことができる。 In this way, it is possible to produce a low frequency antiphase signals P 2 to cancel out the low-frequency signal P 1.
また、磁気センサー14から出力された参照信号がバッファー40を経由して低周波信号処理回路38に送られるのと同時に、これと同じ参照信号が高周波信号処理回路28に送られる。
Further, the reference signal output from the
ここで、磁気シールド壁12に覆われた磁気遮蔽空間Vの外部に発生した磁気ノイズのうち、第2所定値としての50Hz成分は外部信号Q0のような波形になっている(図4(A)参照のこと)。
Here, among the magnetic noise generated outside the magnetic shielding space V covered by
そして、磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部へ磁気ノイズが侵入するときに、この外部信号Q0の位相は磁気シールド壁12に発生する渦電流によって位相遅れ時間D1だけ遅れる。これにより、外部信号Q0は、内部信号Q1に変化する(図4(B)参照のこと)。
When magnetic noise enters from the outside of the magnetic shielding space V through the
例えば、磁気センサー14によって、時間T1から計測を開始したとすると、磁気センサー14により時間T1に計測された磁気ノイズは、磁気センサー14からの参照信号の出力遅れによって生じる位相遅れ時間だけ遅れた参照信号に変化し、この参照信号が高周波信号処理回路28へ出力される。
For example, if measurement is started from time T 1 by the
このとき、内部信号Q1は、位相遅れ時間D2だけ遅れた50Hz参照信号Q2に変化し、この50Hz参照信号Q2が時間T2(=T1+D2)に高周波信号処理回路28へ出力される(図4(C)参照のこと)。
At this time, the internal signal Q 1 changes to a 50 Hz reference signal Q 2 delayed by the phase delay time D 2 , and this 50 Hz reference signal Q 2 is sent to the high frequency
高周波信号処理回路28では、まず、通過周波数50Hzの帯域通過フィルタ22Aによって、参照信号から第1所定値としての30Hzの周波数よりも大きい第2所定値としての50Hzの周波数に等しい高周波信号Q3を抽出する。
In the high-frequency
次に、高周波信号Q3に対して、増幅度調整回路24Aにより増幅度の調整を行う。
Next, with respect to high-frequency signals Q 3, adjusts the amplification factor in the amplification
そして、増幅度調整回路24Aにより増幅度の調整が行われた信号を、帯域通過フィルタ22B及び増幅度調整回路24Bを経由させて、帯域通過フィルタ22A及び増幅度調整回路24Aと同様の処理を施す。
Then, the signal whose amplification is adjusted by the
高周波信号Q3は、帯域通過フィルタ22A、22Bによる高周波信号Q3の抽出遅れによって生じる位相遅れ時間D3だけ50Hz参照信号Q2の位相が遅れた信号となり、時間T3(=T2+D3)に増幅度調整回路24Bへ出力される(図4(D)参照のこと)。 The high frequency signal Q 3 becomes a signal in which the phase of the 50 Hz reference signal Q 2 is delayed by the phase delay time D 3 caused by the extraction delay of the high frequency signal Q 3 by the band pass filters 22A and 22B, and the time T 3 (= T 2 + D 3 ) Is output to the amplification adjustment circuit 24B (see FIG. 4D).
このように、帯域通過フィルタ22A及び増幅度調整回路24Aと、帯域通過フィルタ22B及び増幅度調整回路24Bとで2度同じ処理を施すことによって、50Hz成分の抽出精度が向上する。
As described above, the same processing is performed twice in the
次に、高周波位相反転手段としての増幅度調整回路24Bによって高周波信号Q3の位相を反転する。これにより、高周波信号Q3を高周波逆位相信号Q4に変換する。そして、この高周波逆位相信号Q4は、時間T3(=T2+D3)に位相調整回路26に出力される(図4(E)参照のこと)。
Next, it inverts the phase of the high-frequency signal Q 3 by an amplification factor adjustment circuit 24B as a high frequency phase inverting means. Thus, converting the high-frequency signal Q 3 to the high-frequency antiphase signal Q 4. The high-frequency antiphase signal Q 4 is output to the
次に、図4(F)に示すように、位相調整回路26によって、高周波逆位相信号Q4の位相を位相調整時間D5だけ遅らせて、高周波逆位相信号Q4を位相調整信号Q5に変換する。
Next, as shown in FIG. 4 (F), the
このときの位相調整時間D5は、位相遅れ予測時間以上でありかつ高周波逆位相信号Q4の周期を整数倍した時間である値から、位相遅れ予測時間を引いた時間とする。 Phase adjustment time D 5 at this time, the period of the phase delay is at the estimated time or more and a high frequency anti-phase signal Q 4 from the value which is integer times the time, the time obtained by subtracting the phase delay prediction time.
また、位相遅れ予測時間は、磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部へ磁気ノイズが侵入するときに生じる位相遅れ時間D1の予測値と、実際にかかった位相遅れ時間D2、D3と、コイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れ時間D4の予測値とを合計した時間とする。
Further, the phase delay prediction time, the predicted value of the phase delay time D 1 that occurs when the magnetic noise into the interior enters from the outside of the magnetic shielding space V through the
これにより、位相調整信号Q5は、あたかも高周波逆位相信号Q4の位相を位相遅れ予測時間だけ進めたような波形の信号となる。 Thus, the phase adjustment signal Q 5, as if the signal waveform as the phase was advanced by a phase delay estimated time of the high-frequency anti-phase signal Q 4.
なお、位相調整時間D5は、位相遅れ予測時間以上でありかつ高周波逆位相信号Q4の周期を整数倍した時間である値の最小値から、位相遅れ予測時間を引いた時間とするのが好ましい。 The phase adjustment time D 5 is the period of the phase delay is at the estimated time or more and a high frequency anti-phase signal Q 4 from the minimum value of the value which is integer times the time, that a time obtained by subtracting the phase delay prediction time preferable.
また、位相遅れ時間D2、D3は、電気的な信号処理プロセスにおいて生じる遅れ時間であり、位相遅れ時間D1、D4の予測値に比べて極めて小さな値となるので、これらの値は位相遅れ予測時間に含めなくてもよい。実際の実施において、位相遅れ時間D2、D3の中で、無視できない程度の大きさの値となるものがあれば、その値を位相遅れ予測時間に含めればよい。 The phase delay times D 2 and D 3 are delay times generated in the electrical signal processing process, and are extremely small values compared to the predicted values of the phase delay times D 1 and D 4. It may not be included in the phase delay prediction time. In actual implementation, if any of the phase delay times D 2 and D 3 has a value that cannot be ignored, the value may be included in the phase delay prediction time.
次に、低周波信号処理回路38によって作り出された低周波逆位相信号P2と、高周波信号処理回路28によって作り出された位相調整信号Q5とを加算器42で合成した信号を電流に変換して、この電流をコイル16に流す。
Next, a signal obtained by synthesizing the low-frequency reverse phase signal P 2 generated by the low-frequency
位相調整信号Q5の位相は、コイルから出力されるときに位相遅れ時間D4だけ遅れる。これによって、位相調整信号Q5は、コイル出力信号Q6に変化する(図4(G)参照のこと)。 Phase of the phase adjustment signal Q 5 is delayed by the phase delay time D 4 when it is output from the coil. Thereby, the phase adjustment signal Q 5, changes in the coil output signal Q 6 (FIG. 4 (G) see).
そして、このコイル出力信号Q6が、磁気遮蔽空間Vの外部に発生した磁気ノイズの50Hz成分である外部信号Q0を打ち消す逆位相の信号となり、時間T4(=T3+D4)にコイル16から出力される。すなわち、磁気遮蔽空間Vの外部に発生した磁気ノイズの50Hz成分である外部信号Q0がコイル出力信号Q6によって抑制される。 The coil output signal Q 6 becomes an antiphase signal that cancels the external signal Q 0 that is a 50 Hz component of the magnetic noise generated outside the magnetic shielding space V, and the coil is output at time T 4 (= T 3 + D 4 ). 16 is output. That is, the external signal Q 0 that is a 50 Hz component of the magnetic noise generated outside the magnetic shielding space V is suppressed by the coil output signal Q 6 .
また、磁気遮蔽空間Vの外部から磁気遮蔽空間Vの内部に侵入して内部信号Q1となった磁気ノイズの50Hz成分は、コイル16から出力されて磁気遮蔽空間Vの内部に侵入するコイル出力信号Q6によって抑制される。すなわち、コイル16から出力されるコイル出力信号Q6が、磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部に侵入するときに、コイル出力信号Q6の位相が位相遅れ時間D1だけ遅れた信号に変化し、これにより、この変化した信号が、磁気遮蔽空間Vの外部から磁気遮蔽空間Vの内部に侵入して内部信号Q1となった磁気ノイズの50Hz成分を打ち消す逆位相の信号となる。
Further, the 50 Hz component of the magnetic noise that has entered the inside of the magnetic shielding space V from the outside of the magnetic shielding space V and has become the internal signal Q 1 is output from the
また、磁気遮蔽空間Vの内部に設置された実験機器や医療機器等が磁気ノイズ発生源となり、磁気遮蔽空間Vの内部に磁気ノイズが発生した場合には、この磁気ノイズのうち、第2所定値としての50Hz成分は、内部信号Q1のような波形になり、図4(B)〜(G)の過程を経る。そして、図4(G)のコイル出力信号Q6が磁気遮蔽空間Vの内部に侵入して、磁気遮蔽空間Vの内部に発生した磁気ノイズの50Hz成分(内部信号Q1)を抑制する。 In addition, when an experimental device or a medical device installed in the magnetic shielding space V becomes a magnetic noise generation source, and magnetic noise is generated in the magnetic shielding space V, the second predetermined one of the magnetic noises. 50Hz component as the value becomes the waveform as shown in the internal signals Q 1, through the process of FIG. 4 (B) ~ (G) . Then, the coil output signal Q 6 in FIG. 4G enters the inside of the magnetic shielding space V and suppresses the 50 Hz component (internal signal Q 1 ) of the magnetic noise generated inside the magnetic shielding space V.
コイル16から出力されるコイル出力信号Q6は、磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部に侵入するときに、コイル出力信号Q6の位相が位相遅れ時間D1だけ遅れた信号に変化する。これにより、この変化した信号が内部信号Q1を打ち消す逆位相の信号となる。
When the coil output signal Q 6 output from the
なお、磁気ノイズの50Hz成分である外部信号Q0と、コイル16から出力されるコイル出力信号Q6の周波数は、どちらも50Hzであり等しいので、外部信号Q0が磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部へ侵入するときに生じる磁気ノイズの位相遅れ時間D1と、コイル出力信号Q6が磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部に侵入するときに生じるコイル出力信号Q6の位相遅れ時間D1とは、ほぼ等しくなる。
Note that the frequency of the external signal Q 0, which is a 50 Hz component of magnetic noise, and the coil output signal Q 6 output from the
よって、磁気シールド壁12により、磁気遮蔽空間Vの外部に発生して磁気遮蔽空間Vの内部へ侵入する磁気ノイズに対して磁気遮蔽効果を発揮することができる。
Therefore, the
また、磁気シールド壁12の外側に設けられたコイル16から発生させる磁界により、磁気遮蔽空間Vの外部又は内部の磁気ノイズを抑制し、磁気遮蔽空間V内の磁気ノイズを低減することができるので、磁気遮蔽効果を向上させることができる。
Further, the magnetic noise generated from the
磁気遮蔽空間Vの外部又は内部の磁気ノイズを抑制するためにコイル16から発生させる磁界は、磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れ、及びコイル16から発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れを補う位相補正が施された磁界なので、磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れや、コイル16から発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れが発生しても、十分な磁気遮蔽性を得ることができる。
The magnetic field generated from the
また、磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れや、コイル16から発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れが大きい周波数の磁気ノイズ(第2所定値としての50Hzの周波数と等しい高周波信号Q3)と、磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部へ磁気が侵入するときに生じるこの磁気の位相遅れや、コイル16から発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れが小さい周波数帯の磁気ノイズ(第1所定値としての30Hz以下の周波数帯の低周波信号P1)とに対し、それぞれの周波数及び周波数帯の磁気ノイズ特性に合わせた別々の処理(高周波信号Q3に対しては逆位相にしてから位相調整を行い、低周波信号P1に対しては逆位相にしてから位相調整を行わない)を制御装置18によって施して、それぞれの磁気ノイズを抑制する信号を作り出す。よって、それぞれの周波数及び周波数帯の磁気ノイズを効果的に減らすことができ、広帯域の磁気ノイズに対して磁気遮蔽効果を発揮することができる。
Further, the magnetic phase lag that occurs when the magnetism enters from the outside to the inside of the magnetic shielding space V through the
また、低周波逆位相信号P2と位相調整信号Q5とを合成した信号を電流に変換してコイル16に流すので、それぞれの周波数及び周波数帯毎にコイル16を別々に設置する必要がなく、低減対象とする一方向の磁気ノイズに対して1つ(直列に接続された一対2個)のコイル16を共通して使用することができる(例えば、X、Y、Zの何れか一方向の磁気ノイズを低減対象とする場合には1つ(直列に接続された一対2個)のコイル16を備えればよく、X、Y、Zの全ての方向の磁気ノイズを低減対象とする場合には3つ(直列に接続された一対2個×3組)のコイル16を備えればよい)。これにより、低コスト化が図れて施工手間も低減され、コイル16に電流を流す制御が容易となる。
Further, since it converts the combined signal and a low frequency antiphase signals P 2 and the phase adjustment signal Q 5 to the current flowing through the
また、第1所定値としての30Hzよりも大きい第2所定値としての50Hzに等しい周波数の高周波信号Q3は比較的高い周波数なので、低周波信号P1と異なり、時間と共に急激に変化をしない比較的安定した周期と振幅特性を有する。一般に、電車の送・帰電流や、エレベータ、自動車、及び台車などの磁性体の移動等は、常時変動する低周波磁界(低周波信号P1)の発生源となり、室内の電線、照明器具や、屋外にある送電線等は、経時変化の小さい高周波磁界(高周波信号Q3)の発生源となる。 Also, because 30Hz second frequency higher the frequency of the high frequency signal Q 3 equal to 50Hz as a predetermined value greater than as a first predetermined value, unlike the low-frequency signal P 1, compared not to abruptly change with time Stable period and amplitude characteristics. In general, train sending / returning current and movement of magnetic materials such as elevators, automobiles, and carts are sources of constantly changing low-frequency magnetic fields (low-frequency signals P 1 ), An outdoor transmission line or the like becomes a generation source of a high-frequency magnetic field (high-frequency signal Q 3 ) with little temporal change.
磁気センサー14は磁気遮蔽空間Vの内部に設けられているので、制御装置18によるリアルタイムのフィードバック制御は行えないが、高周波磁界(高周波信号Q3)は時間と共に急激に変化をしない比較的安定した周期と振幅特性を有するので、コイル16から磁界を発生させる時点よりも前に磁気センサー14により計測された参照信号(50Hz参照信号Q2)に基づいて制御装置18によるフィードバック制御を行っても、コイル16から磁界を発生させる時点において磁気遮蔽空間Vの外部又は内部の磁気ノイズを抑制することができる。
Since the
これにより、商用周波数磁界などの比較的高い周波数の磁気ノイズを発生する、商用電源の電線類、機器(トランス、分電盤)等の磁気ノイズ源が、磁気遮蔽空間V周辺の外部に点在する場合においても、これらの磁気ノイズを抑えるのに適した磁界をコイル16から発生させることができる。
As a result, magnetic noise sources such as commercial power lines and devices (transformers, distribution boards) that generate magnetic noise of a relatively high frequency such as a commercial frequency magnetic field are scattered around the magnetic shielding space V. Even in this case, a magnetic field suitable for suppressing these magnetic noises can be generated from the
また、磁気センサー14を磁気遮蔽空間Vの内部に設けることが可能なので、磁気遮蔽空間Vの内部において、磁気ノイズを最も低減したい位置に磁気センサー14を設置することができる。
In addition, since the
また、コイル16を磁気シールド壁12の外側に設けているので、コイル16から発生させる磁界が、磁気シールド壁12の壁面を伝って磁気遮蔽空間Vの内部の広い領域に均一に分布される。これにより、磁気遮蔽空間Vの内部において、磁気遮蔽を必要とする装置の設置場所の自由度が大きくなる。よって、広い領域に磁気遮蔽性を必要とする生体磁気計測装置や電子線描画装置を使用する磁気シールドルームに用いることができる。
In addition, since the
また、第1所定値を30Hzとすることにより、30Hz以下の磁気ノイズを効果的に低減することができる。 Moreover, magnetic noise below 30 Hz can be effectively reduced by setting the first predetermined value to 30 Hz.
また、第2所定値の周波数を商用周波数である50Hzとすることにより、磁気ノイズの主な成分である、商用周波数磁界を低減することができる。 Further, by setting the frequency of the second predetermined value to 50 Hz which is a commercial frequency, it is possible to reduce a commercial frequency magnetic field which is a main component of magnetic noise.
次に、本発明の第2の実施形態に係る磁気シールド装置について説明する。 Next, a magnetic shield device according to a second embodiment of the present invention will be described.
第2の実施形態は、第1の実施形態の信号処理回路20に3つの高周波信号処理回路を設けたものである。したがって、以下の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
In the second embodiment, three high-frequency signal processing circuits are provided in the
図5のブロック図に示すように、制御装置18の信号処理回路44は、高周波信号処理回路28、46、48と、低周波信号処理回路38とを並列につなげた回路である。
As shown in the block diagram of FIG. 5, the
高周波信号処理回路28及び低周波信号処理回路38の構成は、図2と同じなので説明を省略する。
The configurations of the high-frequency
高周波信号処理回路46は、帯域通過フィルタ手段としての通過周波数100Hzの帯域通過フィルタ50A、増幅度調整回路52A、帯域通過フィルタ手段としての通過周波数100Hzの帯域通過フィルタ50B、高周波位相反転手段としての増幅度調整回路52B、及び位相調整手段としての位相調整回路54をこの順に直列につなげて構成されている。
The high-frequency
高周波信号処理回路48は、帯域通過フィルタ手段としての通過周波数150Hzの帯域通過フィルタ56A、増幅度調整回路58A、帯域通過フィルタ手段としての通過周波数150Hzの帯域通過フィルタ56B、高周波位相反転手段としての増幅度調整回路58B、及び位相調整手段としての位相調整回路60をこの順に直列につなげて構成されている。
The high-frequency
また、磁気センサー14から出力された参照信号はバッファー40を経由して高周波信号処理回路28、46、48、及び低周波信号処理回路38に送られ、高周波信号処理回路28、46、48、及び低周波信号処理回路38によって処理された信号は、電流供給手段としての加算器42、及び加算器62、64で合成される。
The reference signal output from the
次に、本発明の第2の実施形態に係る磁気シールド装置の作用及び効果について説明する。 Next, operations and effects of the magnetic shield device according to the second embodiment of the present invention will be described.
高周波信号処理回路28では、通過周波数50Hzの帯域通過フィルタ22A、22Bによって、参照信号から第1所定値としての30Hzの周波数よりも大きい第2所定値としての50Hzの周波数に等しい高周波信号を抽出する。
In the high-frequency
また、高周波信号処理回路46では、通過周波数100Hzの帯域通過フィルタ50A、50Bによって、参照信号から第1所定値としての30Hzの周波数よりも大きい第2所定値としての100Hzの周波数に等しい高周波信号を抽出する。
Further, in the high frequency
また、高周波信号処理回路48では、通過周波数150Hzの帯域通過フィルタ56A、56Bによって、参照信号から第1所定値としての30Hzの周波数よりも大きい第2所定値としての150Hzの周波数に等しい高周波信号を抽出する。
Further, in the high frequency
すなわち、信号処理回路44では、第2所定値を複数有することにより、多くの高周波信号を抽出することができる。
That is, the
次に、増幅度調整回路24B、52B、58Bによって、それぞれの高周波信号を反転する。これにより、それぞれの高周波信号を高周波逆位相信号に変換する。
Next, the respective high frequency signals are inverted by the amplification
次に、位相調整回路26、54、60によって、それぞれの高周波逆位相信号の位相を位相調整時間だけ遅らせて、それぞれの高周波逆位相信号を位相調整信号に変換する。
Next, the
このときの位相調整時間及び位相遅れ予測時間は、第1の実施形態と同様の方法で、各高周波逆位相信号に対してそれぞれ求める。 The phase adjustment time and the phase delay prediction time at this time are obtained for each high-frequency antiphase signal by the same method as in the first embodiment.
次に、低周波信号処理回路38によって作り出された低周波逆位相信号と、高周波信号処理回路28、46、48によってそれぞれ作り出された位相調整信号とを加算器62、64、42で合成し、この合成した信号を加算器42で電流に変換してコイル16に流す。
Next, the low frequency antiphase signal generated by the low frequency
よって、第2の実施形態では、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Therefore, in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
また、第2所定値を複数有することにより、多くの高周波信号を抽出し、この高周波信号を抑制する磁界をコイル16から発生させることができるので、より広帯域の磁気ノイズを効果的に減らすことができる。第2の実施形態では、周波数50Hz、100Hz、150Hz、及び30Hz以下の周波数帯からなる広帯域の磁気ノイズを効果的に減らすことができる。
Also, by having a plurality of second predetermined values, it is possible to extract a large number of high-frequency signals and generate a magnetic field that suppresses the high-frequency signals from the
また、第2所定値の周波数を、商用周波数である50Hz、商用周波数の2倍周波数である100Hz、及び商用周波数の3倍周波数である150Hzとすることにより、磁気ノイズの主な成分である、商用周波数磁界、商用周波数の2倍周波磁界、及び商用周波数の3倍周波磁界を低減することができる。 In addition, by setting the frequency of the second predetermined value to 50 Hz that is a commercial frequency, 100 Hz that is twice the commercial frequency, and 150 Hz that is three times the commercial frequency, it is a main component of magnetic noise. The commercial frequency magnetic field, the commercial frequency double frequency magnetic field, and the commercial frequency triple frequency magnetic field can be reduced.
なお、第1及び第2の実施形態では、位相遅れ予測時間を、磁気シールド壁12を通過して磁気遮蔽空間Vの外部から内部へ磁気ノイズが侵入するときに生じる位相遅れ時間D1の予測値と、実際にかかった位相遅れ時間D2、D3と、コイル16から発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れ時間D4の予測値とを合計した時間としたが、位相遅れ時間D1、D4の予測値に、コイル16から所定の周波数の磁界を発生させる事前の実験により計測された値、又は磁界解析により計算された値を用いれば、これらの予測値を実際の位相遅れ時間に近い値にすることができる。よって、磁気ノイズを抑えるのに、より適した磁界をコイル16から発生させることができるので、位相遅れ時間D1、D4の予測値に事前の実験により計測された値、又は磁界解析により計算された値を用いることは好ましい。
In the first and second embodiments, the phase lag prediction time is estimated based on the phase lag time D 1 that occurs when magnetic noise enters the magnetic shield space V from the outside through the
実験の方法は、例えば、コイル16に電流を流してそのときの周波数ごとの位相遅れ時間D1、D4を計測する。第1所定値を30Hzとし、第2所定値を50Hz、100Hz、150Hzとする場合には、所定の周波数を0.1Hz、0.5Hz、10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、及び150Hzとし、これらの周波数の磁界をコイル16から発生させて、このときの位相遅れ特性を計測すればよい。磁界解析の場合も、同様のパラメータに対して計算を行えばよい。
As an experimental method, for example, a current is passed through the
また、第1及び第2の実施形態では、第1所定値を30Hzとした例を示したが、これに限らず、低減対象とする磁気ノイズの周波数に応じて適宜決めればよい。例えば、モーターから発生する17Hzの磁気ノイズと、換気扇から発生する25Hzの磁気ノイズとを低減対象とする場合には、第1所定値を5Hz程度にすればよい。 In the first and second embodiments, the example in which the first predetermined value is 30 Hz has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be determined as appropriate according to the frequency of the magnetic noise to be reduced. For example, when the 17 Hz magnetic noise generated from the motor and the 25 Hz magnetic noise generated from the ventilation fan are to be reduced, the first predetermined value may be set to about 5 Hz.
また、関東地域で第1又は第2の実施形態を適用したことを想定して、第1の実施形態では、第2所定値を関東地域での商用周波数である50Hzとし、第2の実施形態では、第2所定値を50Hz、100Hz(商用周波数の2倍周波数)、150Hz(商用周波数の3倍周波数)としたが、第2所定値は第1所定値の周波数よりも大きければよく、また、1つの値であっても複数の値であってもよい。商用周波数、商用周波数の2倍周波数、及び商用周波数の3倍周波数の少なくとも1つを第2所定値の周波数とするのが好ましい。 In addition, assuming that the first or second embodiment is applied in the Kanto region, in the first embodiment, the second predetermined value is set to 50 Hz, which is a commercial frequency in the Kanto region, and the second embodiment. Then, the second predetermined value is 50 Hz, 100 Hz (twice the commercial frequency), and 150 Hz (three times the commercial frequency), but the second predetermined value only needs to be greater than the frequency of the first predetermined value. It may be one value or a plurality of values. It is preferable that at least one of a commercial frequency, a frequency twice the commercial frequency, and a frequency three times the commercial frequency be a frequency of the second predetermined value.
例えば、関西地域で第1又は第2の実施形態を適用する場合には、商用周波数が60Hzになるので、60Hz、120Hz(商用周波数の2倍周波数)、及び180Hz(商用周波数の3倍周波数)の少なくとも1つを第2所定値とすることにより、磁気ノイズの主な成分である、商用周波数磁界、商用周波数の2倍周波磁界、及び商用周波数の3倍周波磁界の少なくとも1つを低減することができる。 For example, when the first or second embodiment is applied in the Kansai region, since the commercial frequency is 60 Hz, 60 Hz, 120 Hz (twice the commercial frequency), and 180 Hz (three times the commercial frequency) By setting at least one of the second predetermined value, at least one of the main component of the magnetic noise, the commercial frequency magnetic field, the commercial frequency double frequency magnetic field, and the commercial frequency triple frequency magnetic field is reduced. be able to.
また、第1又は第2の実施形態では、磁気シールド壁12の外側にコイル16が上下に各1つ設けられている例を示したが、このように、低減対象とする一方向の磁気ノイズに対して少なくとも1つ(直列に接続された一対2個)のコイルが設けられていればよい。第1又は第2の実施形態のように、上下に一対のコイル16を設けるとコイル16から発生させる逆磁界が一様になるので好ましい。
In the first or second embodiment, an example is shown in which one
よって、X、Y、Zの全ての方向の磁気ノイズを低減対象とする場合には、各方向に対して一対のコイル16を設けて、一対2個×3組のコイル16で構成するのが好ましい。なお、この場合には、磁気センサー14及び制御装置18も3つ必要となる。但し、3方向の磁気ノイズの磁界強度を計測可能な磁気センサーであれば、磁気センサーは1つでよい。
Therefore, when magnetic noise in all directions of X, Y, and Z is to be reduced, a pair of
また、磁気シールド壁12は、磁気を遮蔽する材料で形成されていればよく、パーマロイ、珪素鋼板、アモルファス、電磁鋼板等を用いることができる。磁気シールド壁12の厚さや層数は、低減対象とする磁気ノイズの特性や磁気遮蔽空間Vの内部に設置する機器の性能等に応じて適宜決めればよい。
Moreover, the
また、磁気センサー14は、磁気ノイズの磁界強度を計測できるものであればよく、半導体磁気センサー、光ファイバー磁気センサー、SQUID(Superconducting Quantum Interference Device:超伝導量子干渉素子)磁束計、フラックスゲート磁束計等を用いることができる。
The
また、第1及び第2の実施形態では、磁気遮蔽空間Vが略立方体状になるように磁気シールド壁12で全面を覆った例を示したが、第1及び第2の実施形態は、さまざまな形状や大きさの磁気遮蔽空間であってもよい。
In the first and second embodiments, the example in which the entire surface is covered with the
例えば、内部に人が入る磁気シールドルーム、又は動物実験を行うような小さな部屋の磁気遮蔽空間や、図6に示すような筐体72に覆われた磁気遮蔽空間等であってもよい。
For example, it may be a magnetic shield room in which a person enters, a magnetic shield space in a small room where an animal experiment is performed, a magnetic shield space covered by a
図6に示す磁気シールド装置66では、パーマロイ製のシールドボックス68及びパイプ70が一体となり筐体72を構成している。そして、この筐体72の内部を磁気遮蔽空間とし、この磁気遮蔽空間に電子描画装置74やステージ76が設置されている。
In the
また、この筐体72を略直方体状に囲むように6つのコイル78が各面に設けられている。
Further, six
そして、第1又は第2の実施形態と同様の方法で、磁気ノイズを抑制する磁界を発生させるようにコイル78に電流を流す。
Then, a current is passed through the
これによって、筐体72の外部から内部に侵入する磁気ノイズに対して磁気遮蔽効果を発揮し、電子描画装置74の電子ビームへの磁気ノイズの影響を低減することができる。
As a result, a magnetic shielding effect can be exerted against magnetic noise entering from the outside to the inside of the
一般に、大きな磁気遮蔽空間を有する磁気シールドルームを構築する場合には、床と側壁、側壁と天井、及び側壁同士の接合部に十分な電気的接合を施すことが困難なので、アルミニウム等の導電材を床、側壁、及び天井の材料にすることは好ましくない。よって、床、側壁、及び天井の材料に、厚さが1mm又は2mmのパーマロイ等の強磁性体を用いたり、この強磁性体を2層又は3層にして用いることが多い。 In general, when constructing a magnetic shield room having a large magnetic shielding space, it is difficult to perform sufficient electrical bonding on the floor and side walls, the side walls and the ceiling, and the joints between the side walls. It is not preferred to use flooring, sidewalls and ceiling materials. Therefore, a ferromagnetic material such as permalloy having a thickness of 1 mm or 2 mm is often used as the material for the floor, side walls, and ceiling, or the ferromagnetic material is often used in two or three layers.
電車や自動車等から発生する低周波磁気ノイズに対しては、このような強磁性体によるパッシブ方式の磁気遮蔽方法でも、磁気遮蔽効果を発揮することができる。しかし、パーマロイ等の強磁性体はアルミニウムに比べて導電率が低いので、渦電流による磁気遮蔽効果があまり期待できない。よって、磁気シールドルームの周辺に配置された商用電源の配線やトランス等から発生する商用周波数の高周波磁気ノイズに対しては、このようなパッシブ方式の磁気遮蔽方法だけでは十分な磁気遮蔽効果を発揮することができない。 For low-frequency magnetic noise generated from trains, automobiles, etc., the magnetic shielding effect can be exhibited even by such a passive magnetic shielding method using a ferromagnetic material. However, since a ferromagnetic material such as permalloy has a lower conductivity than aluminum, a magnetic shielding effect due to eddy current cannot be expected so much. Therefore, such a passive magnetic shielding method alone can provide a sufficient magnetic shielding effect against commercial high-frequency magnetic noise generated from the wiring of a commercial power supply, transformers, etc. arranged around the magnetic shield room. Can not do it.
また、電子線描画装置や電子線マスク描画装置は、磁気ノイズのフィルタ処理が可能な計測装置とは異なり、製造工程中の磁気ノイズが歩留まりに直接影響する。商用周波数磁界、商用周波数の2倍周波磁界、及び商用周波数の3倍周波磁界は、磁気シールドルームを構築した後に増設されることが多い商用電源の電線類、機器(トランス、分電盤)等から発生するので、特に問題となる。 In addition, unlike a measurement apparatus capable of filtering magnetic noise, the electron beam drawing apparatus and the electron beam mask drawing apparatus directly affect the yield in the manufacturing process. Commercial frequency magnetic field, commercial frequency double frequency magnetic field, and commercial frequency triple frequency magnetic field are commercial power lines, equipment (transformers, distribution boards), etc. that are often added after building a magnetic shield room This is a particular problem.
これに対して、第1及び第2の実施形態では、磁気センサー14の計測結果に基づいて位相補正を施した打ち消し磁界をコイル16から発生させるので、商用周波数の磁気ノイズの低減に有効である。また、磁気シールド壁12の層数を減らすことが可能なので、複数層からなるパーマロイ等の強磁性体によるパッシブ方式の磁気シールドに比べて、施工手間も省け、低コスト化が図れ、さらには高い磁気遮蔽効果を発揮することができる。
On the other hand, in the first and second embodiments, the canceling magnetic field subjected to the phase correction based on the measurement result of the
以上、本発明の第1及び第2の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、第1及び第2の実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although 1st and 2nd embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, You may use combining 1st and 2nd embodiment, Needless to say, the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
10、66 磁気シールド装置
12 磁気シールド壁
14 磁気センサー
16、78 コイル
18 制御装置(制御手段)
22A、22B、50A、50B、56A、56B 帯域通過フィルタ(帯域通過フィルタ手段)
24B、52B、58B 増幅度調整回路(高周波位相反転手段)
26、54、60 位相調整回路(位相調整手段)
32 低域通過フィルタ(低域通過フィルタ手段)
36 増幅度調整回路(低周波位相反転手段)
42 加算器(電流供給手段)
68 シールドボックス(磁気シールド壁)
70 パイプ(磁気シールド壁)
D1、D4 位相遅れ時間
D5 位相調整時間
P1 低周波信号
P2 低周波逆位相信号
Q3 高周波信号
Q4 高周波逆位相信号
Q5 位相調整信号
V 磁気遮蔽空間
10, 66
22A, 22B, 50A, 50B, 56A, 56B Band pass filter (band pass filter means)
24B, 52B, 58B Amplification adjustment circuit (high frequency phase inversion means)
26, 54, 60 Phase adjustment circuit (phase adjustment means)
32 Low-pass filter (low-pass filter means)
36 Amplification adjustment circuit (low frequency phase inversion means)
42 Adder (current supply means)
68 Shield box (magnetic shield wall)
70 pipe (magnetic shield wall)
D 1 , D 4 Phase delay time D 5 Phase adjustment time P 1 Low frequency signal P 2 Low frequency reverse phase signal Q 3 High frequency signal Q 4 High frequency reverse phase signal Q 5 Phase adjustment signal V Magnetic shielding space
Claims (5)
前記磁気シールド壁の外側に設けられたコイルと、
前記磁気遮蔽空間の内部に設けられ、前記磁気遮蔽空間内の磁気ノイズの磁界強度を計測して参照信号として出力する磁気センサーと、
前記コイルに電流を流して該コイルから発生させる磁界を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記参照信号から第1所定値以下の周波数の低周波信号を抽出する低域通過フィルタ手段と、
前記低周波信号を前記低周波信号の位相を反転させた低周波逆位相信号に変換する低周波位相反転手段と、
前記参照信号から前記第1所定値よりも大きい第2所定値と等しい周波数の高周波信号を抽出する帯域通過フィルタ手段と、
前記高周波信号を前記高周波信号の位相を反転させた高周波逆位相信号に変換する高周波位相反転手段と、
前記磁気シールド壁を通過して前記磁気遮蔽空間の外部から内部へ磁気が侵入するときに生じる該磁気の位相遅れ時間の予測値と前記コイルから発生させる磁界の出力遅れによって生じる位相遅れ時間の予測値とを合計した位相遅れ予測時間以上でありかつ前記高周波逆位相信号の周期を整数倍した時間である値から、前記位相遅れ予測時間を引いた位相調整時間だけ、前記高周波逆位相信号の位相を遅らせて前記高周波逆位相信号を位相調整信号に変換する位相調整手段と、
前記低周波逆位相信号と前記位相調整信号とを合成した信号を電流に変換して前記コイルに流す電流供給手段と、
を有することを特徴とする磁気シールド装置。 A magnetic shielding space covered with a magnetic shielding wall for shielding magnetism;
A coil provided outside the magnetic shield wall;
A magnetic sensor provided inside the magnetic shielding space, measuring a magnetic field intensity of magnetic noise in the magnetic shielding space and outputting as a reference signal;
Control means for controlling a magnetic field generated from the coil by passing a current through the coil;
With
The control means includes
Low-pass filter means for extracting a low-frequency signal having a frequency equal to or lower than a first predetermined value from the reference signal;
Low frequency phase inversion means for converting the low frequency signal into a low frequency antiphase signal obtained by inverting the phase of the low frequency signal;
Bandpass filter means for extracting a high frequency signal having a frequency equal to a second predetermined value larger than the first predetermined value from the reference signal;
High-frequency phase inversion means for converting the high-frequency signal into a high-frequency anti-phase signal obtained by inverting the phase of the high-frequency signal;
Prediction value of the phase delay time of the magnetism generated when magnetism enters from the outside to the inside of the magnetic shielding space through the magnetic shield wall and the prediction of the phase delay time caused by the output delay of the magnetic field generated from the coil The phase of the high-frequency antiphase signal is equal to or more than the phase delay prediction time obtained by subtracting the phase delay prediction time from the value that is equal to or greater than the phase delay prediction time that is the sum of the values and the period of the high-frequency antiphase signal multiplied by an integer. A phase adjusting means for delaying the above and converting the high-frequency anti-phase signal into a phase adjusting signal;
A current supply means for converting a signal obtained by combining the low-frequency reverse phase signal and the phase adjustment signal into a current and flowing the current to the coil;
A magnetic shield device comprising:
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