2012 Fiscal Year Annual Research Report
三次元磁場測定装置における素子角度の高精度検出システムの開発
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23760376
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
佐々木 憲一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 准教授 (70322831)
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| Keywords | ホール素子 / 磁場測定 / 高精度化 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、磁場の3 次元ベクトル分布測定をする際に一般的に用いられている3 軸ガウスメータにおいて、その測定精度を1 桁以上向上させるための校正システムの開発を行う事である。具体的には、素子の取付け角度に起因する測定誤差に注目し、x・y・z 軸に対する素子の取付け角度を詳細に自動測定するためのヘルムホルツコイル群およびその制御システムの構築を行う事を目的としている。この装置はプローブの形状によらず動作可能であるため、既存の測定装置に対して非常に有用な装置となる。特に磁場均一度が非常に高いMRI用磁石や狭い空間に磁極が交互に存在するリニアモータ等の磁場ベクトル分布測定装置などの較正に有効である。初年度については、取付け角度を測定するための非磁性5軸移動ステージ開発およびヘルムホルツコイルの設計と1コイルの製作を行った。
最終年度について、まずヘルムホルツコイルの残り２コイルの製作を行った。次に開発した5軸移動ステージに取付けて磁場ベクトル分布を測定するピックアップコイルとホルダーおよび３軸ホールプローブを取付けるホルダーを設計・製作した。ピックアップコイルについて、直径10mmの球状領域における磁場分布を測定し、かつ十分な出力電圧が出るように、直径5mm、長さ5mmのGFRPの棒に直径20μmの銅線を約80ターン巻き付けて製作した。次に移動ステージを自動で制御可能な制御プログラムの製作を行った。磁場ベクトル分布の３次元マップ作成を行うシーケンスを作成し、ほぼ自動で磁場分布測定を行う事が可能になった。今後は、残念ながら年度内に行えなかった、ヘルムホルツコイルが発生する磁場の向きの誤差評価および、３軸ホールプローブのセンサー角度のズレについて測定・評価を行う。
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