| Project/Area Number |
05640323
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
素粒子・核・宇宙線
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
藤岡 学 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (70016111)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠塚 勉 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 助手 (10134066)
本間 壽廣 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教務職員 (00209339)
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| Project Period (FY) |
1993
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1993)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 1993: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
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| Keywords | 永久磁石 / 可変磁場 / 双極磁場 |
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| Research Abstract |
永久磁石を用いた磁場可変型の双極磁石を考え、設計・製作及び磁場測定を行い、計算と実際の比較を行った。この磁石は純鉄の窓枠型ヨークの内側に永久磁石ロッド(φ2.5cm × 15cm、直径方向に着磁)を上下3個ずつ並べ、ウォームギャの組合せとモーターによって同時に回転させ磁場強度を変化させる。又、上下永久磁石ロッドの間に純鉄のシムを入れ磁場の均一化を計った。磁場のシミュレーションには2次元磁場計算コードPANDIRAを用いた。
測定によって得られた磁場可変範囲は+2.33〜-2.33kG(±Bmax)で回転角度(θ)と磁場の強度(B)はB=Bmax・sinθに近い関数形となりシミュレーションと非常に良く一致している。又、回転角度と磁場の値の再現性は±10Gauss以内である。Magnetic rigidityは20.8kG・cmとなり計算値の20.3kG・cmとほぼ同一であった。
永久磁石ロッド単体の着磁の状態をチェックする為、使用永久磁石(N-42,(BH)max=42MG・Oe)単体の磁場分布の計算値を測定と比較した結果、解析的な計算値、シミュレーション及び測定値が良く一致し、期待通りに着磁されていることを確認した。
永久磁石ロッドを回転させる駆動機構については、回転による磁場エネルギーの変化分ΔW=V・B・ΔB/μ_0の関係から得られる最大トルク(20N・m)を基にして機械強度及びモーターのパワーを決めた。テストの結果、特に問題となる点は生じていないが、さらに理解を深めるため、現在トルクの測定を試みている。
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