高温超伝導遮蔽体を用いた岩石の磁気測定によるコアの方位測定装置の試作

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555308
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 中塚 勝人 東北大学, 工学部, 教授 (60005345)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉沢 秀二 同和鉱業(株)中央研究所, 室長 ; 土屋 範芳 東北大学, 工学部, 助手 (40207410) ; 小田 幸人 東北大学, 工学部, 助手 (40005369) ; 鹿野 新平 東北大学, 工学部, 助教授 (20006034)
• Keywords: 高温超伝導シールド体 / 残留磁気 / コアの方位測定 / 地熱開発 / フラックスゲート磁力計 / 赤外線加熱炉 / 磁気消磁 / ビット応力

Research Abstract

本年度の実績は装置の設計および試作および改良が主なるものである。
1.(磁気シールド体の設計および製作)外部変動磁場の遮蔽を目的として高温超伝導体を用いたクライオスタットの設計と製作を行った。特に冷却時に生ずる外部磁場の閉じこめ効果に関しては,従来のクライオスタットの外側に,パ-マロイの円筒をかぶせることにより,その効果を低減させた。超伝導磁気シールド体を組み込んだクライオスタットとパ-マロイの組み合わせにより、クライオスタット内部の最低部分(岩石残留磁気の測定部分)の磁場変動は,外部磁場変動の1/10000以下に納まることが明かになり,初期の目的を満足する無磁界遮蔽装置が製作出来た。
2.(無磁界加熱装置の設計および製作)試料の残留磁気の安定性を検討するためには熱磁気消磁が不可欠であるが,コイルによる加熱では,これによる磁場の変動が無視出来ない。このため,磁界を発生いない赤外線加熱炉を改良し,磁性鉱物のキューリ-温度まで加熱出来る装置を試作した。赤外線炉は急速昇温が可能であるが,大きい試料では試料内の温度の不均一性が問題となる。これには,試料質に銅板(3mm厚)とガラスウ-ルを被覆し用いることにより,20分で600℃の平衡に達し,その時の試料内の最高と最低の温度差は18℃以内に収めることが可能になった。
以上2つの装置の開発により,熱消磁と磁気測定が単一の無磁場クライオスタットの中で可能になり,無磁場内の熱消磁と,従来問題となっていた試料交換に伴うセット位置のずれによる誤差や外部磁場による影響が排除出来る装置が試作出来た。