実験装置

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図5-2 超伝導磁石 Bz分布

図5-3 超伝導磁石 BdB/dz分布

・CCDカメラ

室温ボア内の様子を観察するために用いたCCDカメラ及び周辺機器を図5-4に示す。室 温ボア中の様子をプリズムに反射させ CCD でキャプチャ用のパソコンに接続し画像およ び動画の撮影を行った。

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図5-4 CCDカメラ及び接続機器

・アクリル円柱

超伝導磁石の中心に強磁性体を挿入する際，それらを固定するための材料としてアクリ ルを用いた。超伝導磁石の室温ボア空間と同じ直径100 mmの円柱形の材料を使用した。

使用する強磁性体と同じ大きさおよび同じ数の穴を開け，そこに強磁性体を挿入すること で固定する。アクリルの画像を図5-5示す。本実験では，10φ，L=50mmおよび5φ，L=50mm の強磁性体1芯用のもの2種と，5φ，L=50mmの強磁性体7芯および19芯用のアクリル を用意した。

図5-5 強磁性体配列 19芯

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・シリンダー

物質を浮上，分離させるための空間として本研究ではアクリル製のシリンダーを用いた。

分離対象物質および周辺媒質を入れ，超伝導磁石の中心に設置している。この実験では主に

内径7 mm，外径10 mmのものを使用した。また，19芯の強磁性体配列を用いて実験を行

った際は，水平方向の𝐵𝑑𝐵 𝑑𝑧⁄ の均一性を確認するため内径12 mm，外径16 mmのものも 使用した。図5-6にその画像を示す。

図5-6 2種類のアクリルシリンダー

・純鉄

超電導磁石の発生する磁場勾配を向上させるための強磁性体として純鉄を用いた。前述 したように飽和磁化の大きい材料を選択することでより大きな磁場勾配を得ることができ る。本実験で用いた強磁性体の磁化磁場依存性は図4-7と同様である。

・3軸テスラメータ

強磁性体配列直上の磁場Bzを測定するために3軸のテスラメータを用いた。今回用いた 3 軸のテスラメータは Lake Shore 社の F71 型である。また、3 軸プローブとして Lake Shore社のFP-2X-250-ZS30M型を用いた。以上の機器の詳細が画像を図5-7に示す。

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図5-7 3軸テスラメータ及びプローブ

・電動アクチュエータ

強磁性体配列直上の磁場 Bz の測定のため 3 軸テスラメータとともに電動アクチュエー タを用いた。本実験ではOriental motor社のEASシリーズEAS4X-E020-ARAK-3の電動 アクチュエータを用いた。機器の詳細画像を図5-8に示す。Bzの測定ではアクチュエータ に3軸テスラメータを取り付け強磁性体配列中心からr方向に+20 mmの範囲を測定した。

図5-8 電動アクチュエータ