特開 2024-158274 配向体製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158274

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】配向体製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01F 13/00 20060101AFI20241031BHJP

   H01F 7/20 20060101ALI20241031BHJP

   H01F 27/10 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

H01F13/00

H01F7/20 Z

H01F27/10 150

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073345

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】598014814

【氏名又は名称】株式会社トヨタコンポン研究所

(71)【出願人】

【識別番号】504261077

【氏名又は名称】大学共同利用機関法人自然科学研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100187311

【弁理士】

【氏名又は名称】小飛山 悟史

(74)【代理人】

【識別番号】100161425

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 鉄平

(72)【発明者】

【氏名】伊東 正篤

(72)【発明者】

【氏名】井上 龍夫

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 順

(72)【発明者】

【氏名】平等 拓範

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 庸一

(72)【発明者】

【氏名】青山 正樹

(72)【発明者】

【氏名】吉田 久史

(72)【発明者】

【氏名】木村 幸代

(72)【発明者】

【氏名】山本 浩史

【テーマコード（参考）】

5E050

【Ｆターム（参考）】

5E050CA03

(57)【要約】

【課題】製造過程における変形を抑制可能であり、より汎用性を有する配向体製造装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る配向体製造装置は、磁場によって配向制御される配向体材料が配置される材料配置領域に対して位置が固定されており、磁場を生成する磁場生成部と、時間的に変化する磁場を材料配置領域に生成するように磁場生成部を駆動する駆動装置と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁場によって配向制御される配向体材料が配置される材料配置領域に対して位置が固定されており、磁場を生成する磁場生成部と、
時間的に変化する磁場を前記材料配置領域に生成するように前記磁場生成部を駆動する駆動装置と、
を備える、
配向体製造装置。

【請求項2】

前記磁場生成部は、前記材料配置領域における磁束密度が０．５Ｔより大きいように前記磁場を生成する、
請求項１に記載の配向体製造装置。

【請求項3】

前記磁場生成部は、回転磁場を生成する、
請求項１に記載の配向体製造装置。

【請求項4】

前記磁場生成部は、前記材料配置領域における磁束密度が０．５Ｔより大きいように前記磁場を生成し、
前記回転磁場の回転速度は、６０ｒｐｍより大きい、
請求項３に記載の配向体製造装置。

【請求項5】

前記磁場生成部は、Ｎ個の電磁石対（Ｎは２以上の整数）を有し、
前記Ｎ個の電磁石対のうちの１つを第ｉの電磁石対と称した場合（ｉは、１～Ｎの何れか）、前記第ｉの電磁石対が有する２つの電磁石それぞれが生成する磁場の方向は同じであり、
前記第ｉの電磁石対が有する２つの電磁石は、前記材料配置領域を挟んで配置されている、
請求項３または４に記載の配向体製造装置。

【請求項6】

前記駆動装置は、前記Ｎ個の電磁石対によって生成される磁場が、時間的に変化するように、前記Ｎ個の電磁石対に位相をずらして電圧を印加する、
請求項５に記載の配向体製造装置。

【請求項7】

前記Ｎ個の電磁石対は、３個の電磁石対であり、
前記駆動装置は、前記回転磁場が生成されるように、前記３個の電磁石対それぞれに三相交流の各相の電圧を印加する、
請求項５に記載の配向体製造装置。

【請求項8】

前記磁場生成部を冷却するための冷却方式が沸騰冷却方式である、
請求項５に記載の配向体製造装置。

【請求項9】

前記材料配置領域を有するともに、前記磁場生成部を収容する筐体を備え、
前記筐体内において、前記磁場生成部は、水よりも沸点の低い絶縁性液体内に配置されている、
請求項８に記載の配向体製造装置。

【請求項10】

前記筐体内に配置されており、気化された前記絶縁性液体を液相に戻す熱交換器を更に備え、
前記熱交換器には、前記筐体の外部から冷媒が供給される、
請求項９に記載の配向体製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配向体製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本技術分野の従来技術として、特許文献１，２に開示された技術が知られている。特許文献１，２に記載の技術では、微結晶粒子を含む材料粉末が溶媒（溶液）に分散されることによって得られた材料（スラリー）に、磁場を印加しながら鋳込み成形している。特許文献１では、材料を保持した保持部を静磁場中で回転させることによって、材料に相対的な回転磁場を印加している。特許文献２では、永久磁石を材料に対して回転させたり、または、直線移動させたりすることによって、固定配置された材料に対して、回転磁場を印加している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１０／０７３１２号

【特許文献2】特開２０１９－１９２６６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、材料自体を回転させるため、製造される配向体に歪みなどの変形が生じ易い。特許文献２の技術では、駆動装置を用いて永久磁石を回転させたり、直線移動させたりすることから、材料に印加する回転磁場の状態を調整しにくい。製造すべき配向体の用途に応じて、製造過程において材料に印加する回転磁場の状態は異なる。そのため、特許文献２に記載の技術では、汎用性が低下している。

【0005】

そこで、本発明は、製造過程における変形を抑制可能であり、より汎用性を有する配向体製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］本発明の一側面に係る配向体製造装置は、磁場によって配向制御される配向体材料が配置される材料配置領域に対して位置が固定されており、磁場を生成する磁場生成部と、時間的に変化する磁場を上記材料配置領域に生成するように上記磁場生成部を駆動する駆動装置と、を備える。

【0007】

配向体製造装置では、磁場生成部は、材料配置領域に対して位置が固定されている。このように位置が固定された磁場生成部が、時間的に変化する磁場を上記材料配置領域に生成する。そのため、材料配置領域に配置される配向体材料を静置した状態でも配向体材料に時間的に変化する磁場を印加できることから、製造過程において配向体の変形（たとえば歪みなど）を抑制できる。上記構成では、磁場生成部を駆動装置で駆動することよって、時間的に変化する磁場を生成する。よって、駆動装置による磁場生成部の駆動条件を変えることで、製造すべき配向体の用途に応じて要求される磁場の状態を容易に調整できる。そのため、上記構成では、配向体製造装置の汎用性の向上が図れている。

【0008】

［２］上記［１］に係る配向体製造装置において、上記磁場生成部は、上記材料配置領域における磁束密度が０．５Ｔより大きいように上記磁場を生成してもよい。

【0009】

［３］上記［１］に係る配向体製造装置において、上記磁場生成部は、回転磁場を生成してもよい。この場合、回転磁場の回転軸方向に配向制御された配向体を製造可能である。

【0010】

［４］上記［３］に記載の配向体製造装置において、上記磁場生成部は、上記材料配置領域における磁束密度が０．５Ｔより大きいように上記磁場を生成し、上記回転磁場の回転速度は、６０ｒｐｍより大きくてもよい。このような条件では、たとえば、二軸性結晶を含む配向体を製造可能である。よって、配向体製造装置は、二軸性結晶を含む配向体の製造に有効である。

【0011】

［５］上記［３］または［４］に記載の配向体製造装置において、上記磁場生成部は、Ｎ個の電磁石対（Ｎは２以上の整数）を有し、上記Ｎ個の電磁石対のうちの１つを第ｉの電磁石対と称した場合（ｉは、１～Ｎの何れか）、上記第ｉの電磁石対が有する２つの電磁石それぞれが生成する磁場の方向は同じであり、上記第ｉの電磁石対が有する２つの電磁石は、上記材料配置領域を挟んで配置されていてもよい。

【0012】

この場合、磁場生成部は、第１～第Ｎの電磁石対を有する。第１～第Ｎの電磁石対それぞれで生成する磁場を調整することで、回転磁場を生成できる。

【0013】

［６］上記［５］に記載の配向体製造装置において、上記駆動装置は、上記Ｎ個の電磁石対によって生成される磁場が、時間的に変化するように、上記Ｎ個の電磁石対に位相をずらして電圧を印加してもよい。これにより、回転磁場を生成できる。

【0014】

［７］上記［５］または［６］に記載の配向体製造装置において、上記Ｎ個の電磁石対は、３個の電磁石対であり、上記駆動装置は、上記回転磁場が生成されるように、上記３個の電磁石対それぞれに三相交流の各相の電圧を印加してもよい。

【0015】

［８］上記［５］～［７］のいずれかに記載の配向体製造装置において、上記磁場生成部を冷却するための冷却方式が沸騰冷却方式でもよい。この場合、直接冷却による顕熱差とともに、沸騰潜熱も利用して磁場生成部を冷却できる。そのため、効率的に磁場生成部を冷却できる。

【0016】

［９］上記［８］に記載の配向体製造装置は、上記材料配置領域を有するともに、上記磁場生成部を収容する筐体を備え、上記筐体内において、上記磁場生成部は、水よりも沸点の低い絶縁性液体内に配置されていてもよい。この場合、磁場生成部の絶縁処理が容易である。

【0017】

［１０］上記［９］に記載の配向体製造装置は、上記筐体内に配置されており、気化された上記絶縁性液体を液相に戻す熱交換器を更に備え、上記熱交換器には、上記筐体の外部から冷媒が供給されてもよい。この場合、熱交換器によって、気化した沸騰冷媒を液相に戻すことができるので、たとえば、上記絶縁性液体を循環器などで循環させる必要がない。更に、熱交換器には、上記筐体の外部から冷媒が供給される。そのため、上記熱交換器を備える配向体製造装置の構成では、配向体製造装置内の静粛性を向上できる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、製造過程における変形を抑制可能であり、より汎用性を有する配向体製造装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、一実施形態に係る配向体製造装置を説明するための模式図である。

【図2】図２は、材料配置領域に配置される材料および材料を保持する保持部を説明するための図面である。

【図3】図３は、コイルの一例を説明するための図面である。

【図4】図４は、コイルの他の例を説明するための図面である。

【図5】図５は、電磁石対で生成される磁場の大きさの時間的な変化の一例を示す図面である。

【図6】図６は、材料配置領域の中心におけるＸ方向およびＹ方向の磁場の時間的変化を模式的に示す図面である。

【図7】図７は、材料配置領域の中心における磁場の向きを模式的に示す図面である。

【図8】図８は、図１に示した配向体製造装置の具体的な構成の一例の模式図である。

【図9】図９は、磁場生成部の試作品の一例を示す図面である。

【図10】図１０は、図９に示した磁場生成部において、コイルに流す電流と、磁場生成部の中心での磁束密度との関係を示した図面である。

【図11】図１１は、図８に示した配向体製造装置を用いて製造した配向体を中心軸方向からみた図面である。

【図12】図１２は、図１１に示した配向体の側面図である。

【図13】図１３は、図１０および図１１に示した配向体を焼結した後のＸ線回折法での分析結果を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

【0021】

図１は、一実施形態に係る配向体製造装置を説明するための模式図である。図１に示された配向体製造装置１は、材料配置領域２に配置された配向体材料（以下、単に「材料」と称す）３に時間的に変化する磁場を印加しながら、鋳込み成形法（スリップキャスティング）によって、配向体を製造する装置である。

【0022】

配向体製造装置１で製造する配向体は、配向制御された微結晶成形体である。配向体は、焼成されることによってセラミックス（多結晶体）として使用される成形体である。本実施形態では、配向体が、焼成されることによって、セラミックス製レーザ媒質として使用され得る成形体である場合を例にして、配向体製造装置１を説明する。

【0023】

図２は、材料配置領域２に配置される材料３と、材料３を保持する保持部３０を説明するための図面である。

【0024】

材料３は、単結晶粒子を含む材料粉末が溶媒（溶液）中に分散されることによって形成されたスラリー（懸濁液）である。単結晶粒子は、磁化容易軸がａ軸（結晶副軸）である一軸晶系単結晶微粒子か、もしくは二軸晶系単結晶微粒子である。一軸晶系単結晶微粒子の例としては、希土類元素としてＴｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、ＴｍまたはＹｂが添加されたアパタイト系化合物によって形成された単結晶粒子（たとえば、Ｙｂ：ＦＡＰ（Ｃａ_５（ＰＯ_４）_３Ｆ）、希土類元素としてＣｅ、Ｐｒ、ＮｄまたはＳｍが添加されたバナデート系化合物によって形成された単結晶粒子（たとえば、Ｎｄ：ＹＶＯ_４）、希土類元素（Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ，ＴｍまたはＹｂ）を含んだＬｉＹＦ_４、ＬｉＬｕＦ_４、ＬｉＳｒＡｌＦ_６、ＬｉＣａＡｌＦ_６、ＬｉＳｒＧａＦ_６などが挙げられる。二軸晶系単結晶微粒子の例としては、希土類元素（Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ，ＴｍまたはＹｂ）が添加されたＬｉＹＦ_４、ＹＡｌＯ_３、ＫＹ(ＷＯ_４)₂、ＫＧｄ(ＷＯ_４)₂、ＣａＹＡｌＯ_４、ＧｄＣａ_４Ｏ(ＢＯ_３)_３、ＹＣａ_４Ｏ(ＢＯ_３)_３、Ｙ_２ＳｉＯ_４、Ｇｄ_２ＳｉＯ_４などの単結晶粒子が挙げられる。

【0025】

上記希土類元素が添加された単結晶粒子は、たとえば、予備混合、仮焼き等による固相反応または湿式合成法によって、所定の酸化物粉末に希土類元素を均一分散させることによって準備され得る。

【0026】

上記懸濁液は、たとえば、上記のようにして準備された希土類元素が添加された単結晶粒子である酸化物粉末と、別の所定の酸化物粉末とを混合して得られる材料粉末を、高分子系分散剤とともに水（溶媒）に添加することによって準備され得る。溶媒おおび高分子系分散剤の種類、高分子系分散剤の添加濃度については、材料粉末の状態に応じて適宜設定され得る。懸濁液を準備する場合、希土類元素が添加された単結晶粒子としての酸化物粉末を複数種類用いてもよい。

【0027】

保持部３０は、筒部３１と、筒部３１の両端の開口のうち一方の開口を塞ぐフィルタ部３２とを有する。筒部３１の材料の例はガラスであり、この場合、筒部３１はガラス管である。筒部３１の形状および大きさは、製造する配向体の形状および大きさに応じて設定されている。本実施形態では、断らない限り、筒部３１は円筒である。筒部３１の直径の例は、１０ｍｍ以上２５４ｍｍ（１０インチ）以下である。筒部３１の直径が１０ｍｍ以上であることによって、用途に対して有効な成形体（配向体）を製造できる。上記直径が２５４ｍｍ以下であることによって高温焼成処理を実施し易い。筒部３１の直径の一例は１２ｍｍである。筒部３１の中心軸方向の長さは、材料３（スラリー）の量に依存するが、例えば１０ｃｍ以上１２５ｃｍ以下である。筒部３１の中心軸方向の長さが１０ｃｍ以上であることによって、成形体（配向体）の厚みを十分確保できる。上記長さが１２５ｃｍ以下であることによって、鋳込み成形を実施し易い。筒部３１の中心軸方向の長さの上限は後述するコイルの大きさにも依存する。筒部３１の中心軸方向の長さの一例は２５ｃｍである。フィルタ部３２は、懸濁液（材料３）に含まれる液体部分を通すように構成されている。この場合、保持部３０内の材料３の液体部分は、フィルタ部３２を通じて排出されるので、上記単結晶粒子が固形化される。保持部３０が有する筒部３１の材料は、上記ガラスに限定されない。たとえば、筒部３１の材料は、石膏でもよい。この場合、保持部３０は、フィルタ部３２の代わりに石膏によって形成された底部を有してもよい。

【0028】

本実施形態では、説明の便宜上、断らない限り、懸濁液を材料３と称して説明する。しかしながら、上記のように、懸濁液の液体部分は、配向体の製造過程で除去されることから、上記希土類が添加された単結晶粒子が、配向体の実質的な材料である。

【0029】

図１に戻って、配向体製造装置１の概略を説明する。配向体製造装置１は、磁場生成部１０と、駆動装置２０とを有する。図１では、図１に示したＸ方向およびＹ方向に直交する方向から磁場生成部１０を見た場合を示している。Ｘ方向およびＹ方向は互いに直交する方向である。

【0030】

本実施形態では、磁場生成部１０は、時間的に変化する磁場として、上記Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向を回転軸とする回転磁場を生成する。磁場生成部１０は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の電磁石対を有する。Ｎ個の電磁石対の１つを第ｉの電磁石（ｉは１～Ｎの何れか）と称した場合、磁場生成部１０は、第１～第Ｎの電磁石対を有する。

【0031】

本実施形態では、３個の電磁石対１０１，１０２，１０３を有する場合を説明する。電磁石対（第１の電磁石対）１０１、電磁石対（第２の電磁石対）１０２および電磁石対（第３の電磁石対）１０３は、材料配置領域２の周囲に配置されている。具体的には、３個の電磁石対１０１，１０２，１０３は、材料配置領域２の中心Ｏの周りに１２０度間隔で配置されている。

【0032】

電磁石対１０１が有する２つの電磁石を区別する場合、電磁石１０１Ａおよび電磁石１０１Ｂと称す。電磁石１０１Ａは、磁心１１１ａと、磁心１１１ａの周りに巻かれたコイル１２１を有する。電磁石１０１Ｂは、材料配置領域２に対して磁心１１１ａと対向配置された磁心１１１ｂと、磁心１１１ｂの周りに巻かれたコイル１２１を有する。電磁石１０１Ａが有するコイル１２１と、電磁石１０１Ｂが有するコイル１２１は繋がっている。すなわち、電磁石１０１Ａ，１０１Ｂは、材料配置領域２に対して対向する一対の磁心１１１ａ，１１１ｂと、一対の磁心１１１ａ，１１１ｂに連続的に巻かれたコイル１２１とを有する。コイル１２１は、コイル１２１に電流が流れた際に、電磁石１０１Ａによって生成される磁場と電磁石１０１Ｂによって生成される磁場とが同じ方向を向くように巻かれている。

【0033】

電磁石対１０２が有する２つの電磁石を区別する場合、電磁石１０２Ａおよび電磁石１０２Ｂと称す。電磁石１０２Ａは、磁心１１１ｃと、磁心１１１ｃの周りに巻かれたコイル１２２を有する。電磁石１０２Ｂは、材料配置領域２に対して磁心１１１ｃと対向配置された磁心１１１ｄと、磁心１１１ｄの周りに巻かれたコイル１２２を有する。電磁石１０２Ａが有するコイル１２２と、電磁石１０２Ｂが有するコイル１２２は繋がっている。すなわち、電磁石対１０２は、材料配置領域２に対して対向する一対の磁心１１１ｃ，１１１ｄと、一対の磁心１１１ｃ，１１１ｄに連続的に巻かれたコイル１２２とを有する。コイル１２２は、コイル１２２に電流が流れた際に、電磁石１０２Ａによって生成される磁場と電磁石１０２Ｂによって生成される磁場とが同じ方向を向くように巻かれている。

【0034】

電磁石対１０３が有する２つの電磁石を区別する場合、電磁石１０３Ａおよび電磁石１０３Ｂと称す。電磁石１０３Ａは、磁心１１１ｅと、磁心１１１ｅの周りに巻かれたコイル１２３を有する。電磁石１０３Ｂは、材料配置領域２に対して磁心１１１ｅと対向配置された磁心１１１ｆと、磁心１１１ｆの周りに巻かれたコイル１２３を有する。電磁石１０３Ａが有するコイル１２３と、電磁石１０３Ｂが有するコイル１２３は繋がっている。すなわち、電磁石対１０３は、材料配置領域２に対して対向する一対の磁心１１１ｅ，１１１ｆと、一対の磁心１１１ｅ，１１１ｆに連続的に巻かれたコイル１２３とを有する。コイル１２３は、コイル１２３に電流が流れた際に、電磁石１０３Ａによって生成される磁場と電磁石１０３Ｂによって生成される磁場とが同じ方向を向くように巻かれている。

【0035】

上記一対の磁心１１１ａ,１１１ｂ、一対の磁心１１１ｃ,１１１ｄおよび一対の磁心１１１ｅ,１１１ｆの材料は、たとえば鉄である。

【0036】

一実施形態において、一対の磁心１１１ａ,１１１ｂ、一対の磁心１１１ｃ,１１１ｄおよび一対の磁心１１１ｅ,１１１ｆにおける外側の端部（材料配置領域２と反対側の端部）および内側の端部（材料配置領域２側の端部）は、第１連結部１１１ｇおよび第２連結部１１１ｈによって連結されていてもよい。第１連結部１１１ｇおよび第２連結部１１１ｈの材料３は、一対の磁心１１１ａ,１１１ｂ、一対の磁心１１１ｃ,１１１ｄおよび一対の磁心１１１ｅ,１１１ｆと同じである。換言すれば、磁場生成部１０は、第１連結部１１１ｇと、第１連結部１１１ｇの内側に第１連結部１１１ｇと同心で配置される第２連結部１１１ｈと、第１連結部１１１ｇおよび第２連結部１１１ｈとを連結する磁心１１１ａ～１１１ｆとによって構成される磁性体１１１を備えてもよい。以下では、断らない限り、磁場生成部１０が、第１連結部１１１ｇおよび第２連結部１１１ｈを含む形態（換言すれば磁性体１１１を備える形態）を説明する。磁性体１１１は、たとえば、板状の磁性体である。

【0037】

磁場生成部１０が有するコイル１２１の第１端１２１ａ、コイル１２２の第１端１２２ａおよびコイル１２３の第１端１２３ａは、駆動装置２０に電気的に接続されている。磁場生成部１０が有するコイル１２１の第２端１２１ｂ、コイル１２２の第２端１２２ｂおよびコイル１２３の第２端１２３ｂは、互いに電気的に接続されるとともに、駆動装置２０に電気的に接続されている。

【0038】

駆動装置２０は、上記のように電気的に接続されたコイル１２１,１２２,１２３に、３つの電磁石対１０１，１０２，１０３によって生成される磁場が、周期的に変化するように、３つの電磁石対１０１，１０２，１０３に位相をずらして電圧を印加する。本実施形態では、駆動装置２０は、コイル１２１,１２２,１２３に三相交流の各相の電圧を印加する。この場合、たとえば、コイル１２１がＵ相コイルとして機能し、コイル１２２がＶ相コイルとして機能し、コイル１２３がＷ相コイルとして機能する。

【0039】

駆動装置２０は、電源部２１と、制御部２２とを有する。

【0040】

電源部２１は、たとえば、並列接続された３つのトランジスタ対を有するＡＣインバータ回路と、３つのトランジスタ対に対応する３つのゲートドライバとを有する。トランジスタ対は、３つのトランジスタが直列接続されることによって構成されている。各駆動部は、対応するトランジタ対のうち上アーム側のトランジスタおよび下アーム側のトランジスタそれぞれのゲートに駆動信号を送ることによって、トランジスタ対を駆動する。

【0041】

制御部２２は、電源部２１において生成する三相交流電圧の周期および振幅などを、材料配置領域２において生成する回転磁場に応じて制御する機能を有する。制御部２２は、たとえば、マイクロコンピュータである。電源部２１が上記のようにＡＣインバータ回路とゲートドライバとを有する場合、制御部２２は、三相交流電圧の周期および振幅などを制御するための制御信号を生成し、ゲートドライバに送信する。上記制御信号はたとえば、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｈｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）された信号である。

【0042】

磁場生成部１０が有する上記コイル１２１，１２２，１２３の巻き方の例を説明する。コイル１２１，１２２，１２３の巻き方の例は、同じであることから、代表してコイル１１２１の巻き方の例を説明する。

【0043】

図３は、コイル１２１の一例を説明するための図面である。図３では、コイル１２１を構成する導線を導線１２ａとして図示している。導線１２ａは、図３に示したように多層を構成するように巻かれてもよい。この場合、図３に示したように、隣接する層は全て接していても良い。

【0044】

図４は、コイル１２１～１２３の他の例を説明するための図面である。図４では、図３の場合と同様に、コイル１２１～１２３を構成する導線を導線１２ａとして図示している。図４に示したコイル１２１～１２３は、多層構造における少なくとも１つの隣接する層の間に絶縁性を有するスペーサ１２ｂが配置されている点で、図３に示したコイル１２１～１２３と相違する。スペーサ１２ｂの例は、樹脂フィルムである。

【0045】

図１に示した配向体製造装置１では、電磁石対１０１,１０２,１０３によって方向の異なる３つの磁場が生成される。本実施形態では、図１に示したように、材料配置領域２の中心Ｏの周囲において、３つの磁場のうち隣接する２つの磁場の方向の間の角度は１２０度である。３つの磁場の大きさは、電磁石対１０１～１０３に印加される三相交流電圧によって、図５に示したように、時間的に変化する。図５は、電磁石対１０１，１０２，１０３で生成される磁場の大きさの時間的な変化の一例を示す図面である。横軸は時間を示し、縦軸は、中心Ｏにおける磁束密度を示している。図５における実線、破線および一点鎖線それぞれは、電磁石対１０１、電磁石対１０２および電磁石対１０３それぞれによって生成される磁場（磁束密度）の時間的な変化を示している。

【0046】

図５に示したように、電磁石対１０１，１０２，１０３で生成される磁場の大きさが時間的に変化することから、中心Ｏにおいて、Ｘ方向およびＹ方向の磁束密度が、時間とともに図６に示したように変化する。これによって、図７に示したように、中心Ｏにおける磁場Ｍの向きが時間に応じて回転する。図６は、中心ＯにおけるＸ方向およびＹ方向の磁場の時間的変化を模式的に示す図面である。図７は、中心Ｏにおける磁場Ｍの向きを模式的に示す図面である。磁場Ｍは、電磁石対１０１,１０２,１０３によって生成される３つの磁場の合成磁場である、図７において、Ｍ（ｔ０）は、図５における時間ｔ０における磁場Ｍを示し、Ｍ（ｔ１）は、図５における時間ｔ１における磁場Ｍを示している。図６におけるＭ（ｔ２）～Ｍ（ｔ７）も同様に図５における時間ｔ２～ｔ７の磁場Ｍを示している。

【0047】

図７に示したように、磁場生成部１０によって生成される磁場Ｍは、中心Ｏの周りに回転する。よって、磁場Ｍを回転磁場Ｍとも称す。

【0048】

以上、図１～図６を用いて配向体製造装置１の概略を説明した。次に、図８を利用して配向体製造装置１のより具体的な構成例を説明する。図８に示したように、一実施形態に係る配向体製造装置１は、磁場生成部１０を収容する筐体４０を有する。

【0049】

筐体４０は、天壁４１と、底壁４２と、側壁４３とを有する。図８に示した形態では、底壁４２と側壁４３とは一体化している。側壁４３は、底壁４２の周縁から連続的に立ちあがっている。天壁４１は、側壁４３において底壁４２と反対側の端部に固定されている。筐体４０の材料の例は、Ａ５０５２などのアルミニウム合金である。

【0050】

筐体４０には、材料配置管４４が設けられている。材料配置管４４の材料の例は、樹脂であり、たとえば、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックである。材料配置管４４は、たとえば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）によって形成されている。材料配置管４４は、天壁４１の開口４１ａを通って底壁４２まで延びている。材料配置管４４には、材料３を保持した保持部３０（図２参照）を通す孔部４４ａが、材料配置管４４の延在方向に形成されている。孔部４４ａは、底壁４２の開口４２ａに繋がっている。本実施形態では、材料配置管４４の延在方向に直交する断面の形状は円形である。

【0051】

材料配置管４４は、材料配置管４４の延在方向において、第１部分４４１と、第２部分４４２とを有する。第１部分４４１は、材料３を保持した保持部３０が投入される部分である。第１部分４４１の断面の大きさは、保持部３０の断面より大きい。第２部分４４２は、第１部分４４１から投入された材料３を、所定位置に配置するとともに、配向体を製造した後に、底壁４２側から取り出すための部分である。上記所定位置は、保持部３０が磁場生成部１０によって生成される回転磁場内の位置（換言すれば、磁場生成部１０の位置）である。第２部分４４２の断面の大きさは、保持部３０の断面の大きさと実質的に同じか又は僅かに大きい。本実施形態では、第２部分の内径は、保持部３０の外径より僅かに大きい。

【0052】

上述した第１部分４４１および第２部分４４２の内径の関係より、孔部４４ａにおける第１部分４４１の領域の径は、第２部分４４２の領域の径より大きい。すなわち、孔部４４ａは大径部と、小径部とを有する。大径部のうち小径部との連結部分は、小径部に向けて先細りしている。

【0053】

配向体を製造する場合には、上記第２部分４４２及び孔部４４ａには孔部４４ａ側から図８に示したサンプルホルダー５０が挿入されている。サンプルホルダー５０は中空体である。サンプルホルダー５０の材料の例は、樹脂である。サンプルホルダー５０を構成するための樹脂の例は、材料配置管４４の場合と同様である。サンプルホルダー５０は、たとえば底壁４２にネジ止めによって固定される。サンプルホルダー５０は、保持部３０を上記所定位置に配置するための部材である。材料配置管４４の中心軸方向に沿ったサンプルホルダー５０の長さは、サンプルホルダー５０を底壁４２に固定した状態で、ストッパ５１で支持された保持部３０の位置が上記所定位置であるように設計されている。サンプルホルダー５０の上端５０ａ（天壁４１側の端）には、保持部３０を支持するための編目状のストッパ（支持部材）５１が形成されている。

【0054】

本実施形態において、サンプルホルダー５０の形状は、二重管構造を有する。具体的には、サンプルホルダー５０は、外管５２と、外管５２の内側に配置された内管５３とを有する。外管５２の直径は、第２部分４４２の内径と同じ又は若干短い程度でよい。図８に示したように、内管５３の外径は外管５２の内径より小さい。よって、外管５２と内管５３との間には径方向において隙間を有する。内管５３の上端は、外管５２から天壁４１側に向けて突出していてもよい。この場合、内管５３の上端が、サンプルホルダー５０の上端５０ａに相当する。内管５３の下端部は真空装置（不図示）に接続される。サンプルホルダー５０の下端部には、外管５２と内管５３との隙間に冷却エアーを流すために、冷却エアーの挿入口が形成されている。

【0055】

磁場生成部１０は、材料配置管４４の第２部分４４２に第２連結部１１１ｈを通した状態で配置されている。具体的には、磁場生成部１０は支持台４５に固定されている。支持台４５は、支持板４５ａと、底板４５ｂと、複数の連結柱４５ｃを有する。支持板４５ａは、複数の連結柱４５ｃを介して底板４５ｂに連結されている。底板４５ｂは、底壁四二の内面にたとえば螺子止めによって固定されている。磁場生成部１０は、磁性体１１１が支持板４５ａに、たとえば螺子止めされることによって固定されている。支持板４５ａには、コイル１２１～１２３が支持板４５ａと干渉しないように、コイル１２１～１２３に対応する部分には、たとえば開口が形成されている。

【0056】

磁場生成部１０を制御する駆動装置２０は、筐体４０の外側に配置され得る。図８では、駆動装置２０の図示を省略している。

【0057】

本実施形態において、コイル１２１,１２２,１２３の冷却には、沸騰冷却方式を採用している。すなわち、コイル１２１～１２３の発熱を、沸騰冷媒４６の沸騰潜熱を利用して冷却している。具体的には、磁場生成部１０が沸騰冷媒４６内に位置するように、沸騰冷媒４６が筐体４０内に貯められている。沸騰冷媒４６の例は、水より沸点の低い絶縁性液体（以下、「低沸点絶縁性液体」とも称す）である。上記低沸点絶縁性液体の例は、フロリナートである。

【0058】

筐体４０の天壁４１側には、コイル１２１～１２３の冷却過程において沸騰気化した沸騰冷媒４６を液相に戻すための熱交換器４７が設けられている。本実施形態において、熱交換器４７は、筐体４０の外部から流される冷媒が通るフィン状のチューブである。たとえば、熱交換器４７は、筐体４０の外部に配置されたチラーに接続されている。図８では、複数の熱交換器４７が筐体４０に設けられた形態を例示している。

【0059】

図８に示した配向体製造装置１において、磁場生成部１０の厚さ方向の中心と底壁４２の内面との距離Ｌ１の例は、４７．５ｍｍ以上４３５ｍｍ以下である。距離Ｌ１の一例は、７０ｍｍである。磁場生成部１０の厚さ方向の中心と底壁４２の外面との距離Ｌ２の例は、７７．５ｍｍ以上６１５ｍｍ以下である。距離Ｌ２の一例は１００ｍｍである。磁場生成部１０の厚さ方向の中心と、第２部分４４２の上端（第１部分４４１と第２部分４４２との接続部）との間の距離Ｌ３の例は７７．５ｍｍ以上７０５ｍｍ以下である。距離Ｌ３の一例は１１５ｍｍである。磁場生成部１０の厚さ方向の中心は、底壁４２の厚さ方向における磁場生成部１０の中心である。沸騰冷媒４６の液面と底壁４２の内面との間の距離Ｌ４の例は、９５ｍｍ以上８１０ｍｍ以下である。距離Ｌ４の一例は１３０ｍｍである。

【0060】

図８に示した配向体製造装置１の場合を例にして配向体の製造方法の一例を説明する。配向体製造装置１を用いて配向体を製造する場合、まず、配向体製造装置１に上述したサンプルホルダー５０を取り付ける。前述したように、サンプルホルダー５０が外管５２及び内管５３を有する場合を説明する。内管５３を真空装置に接続する。外管５２と内管５３の間の隙間に冷却エアーを流すようにサンプルホルダー５０の下端部に冷却エアーの供給源を接続する。

【0061】

材料３が保持された保持部３０を材料配置管４４の第１部分４４１に投入する。これにより、保持部３０は、第１部分４４１から第２部分４４２に移動する。保持部３０はサンプルホルダー５０が有するストッパ５１の位置で維持される。この状態では保持部３０は磁場生成部１０内に位置する。このように、第２部分４４２に保持部３０（材料３）が配置された状態で、駆動装置２０（図１参照）によって、磁場生成部１０が有するコイル１２１～１２３に三相交流電圧を印加する。これにより、コイル１２１～１２３に電流が流れ、材料配置領域２に、図８に示した回転軸４の周りに回転する回転磁場Ｍが生成される。たとえば、材料配置領域２における磁束密度が０．５Ｔより大きく且つ回転速度が６０ｒｐｍより大きいように回転磁場Ｍが生成される。回転軸４は、図１に示したＸ方向およびＹ方向に直交する方向に延びている。

【0062】

上記のように材料配置領域２に回転磁場Ｍを生成することによって、材料３に回転磁場Ｍが印加される。その結果、材料（スラリー）３に含まれる単結晶粒子のａ軸は、回転軸４に直交する平面内に配向し、磁化困難軸であるｃ軸が回転軸４の方向に配向する。本実施形態において、材料３の液体部分は、保持部３０が有するフィルタ部３２に通して排出される。フィルタ部３２の材料が石膏である場合、上記液体成分の少なくとも一部はフィルタ部３２に吸収される。その結果、材料３が固形化され、ｃ軸が上記回転軸４の方向に配向した配向体（微結晶成形体）が製造され得る。上記のように配向体を製造した後、サンプルホルダー５０を底壁４２から外す。これによって、開口４２ａを通して、保持部３０を取り出せるので、結果として、配向体を配向体製造装置１から取り出せる。

【0063】

上記のように磁場生成部１０に三相交流電圧を印加して配向体を製造する際には、内管５３に接続された真空装置を駆動して内管５３内を真空引きするとともに、外管５２と内管５３との間に冷却エアーを流す。内管５３上には保持部３０が配置されているので、上記真空引きによって、材料３の液体部分の排出、フィルタ部３２による吸水の促進が図れる。上記冷却エアーは、サンプルホルダー４５０から材料配置管４４内に流れるので、保持部３０及び材料３（スラリー）の温度上昇を抑制できる。

【0064】

上記配向体製造装置１では、材料配置領域２に対して磁場生成部１０の位置は固定されている。すなわち、磁場生成部１０自体は、材料配置領域２に対して移動および回転されない。このように固定された磁場生成部１０が回転磁場Ｍを生成することから、材料３も固定（換言すれば、静置）した状態でよい。材料３が固定されているため、製造される配向体に歪みなどの変形が生じ難い。材料配置領域２に対して磁場生成部１０を回転、移動などをさせないことから、磁場生成部１０を回転、移動等をさせるために機構が不要であり、磁場生成部１０の制御で回転磁場Ｍを調整可能である。その結果、回転磁場Ｍの状態を制御し易いので、汎用性が向上している。

【0065】

上記配向体製造装置１で例示したように、磁場生成部１０が有するコイル１２１～１２３に印加する電圧を制御することによって、回転磁場Ｍを生成する形態では、回転磁場Ｍの大きさ、回転磁場Ｍの回転速度などを容易に制御できる。

【0066】

一実施形態に係る配向体製造装置１では、前述したように、材料配置領域２における磁束密度が０．５Ｔ（テスラ）より大きい回転磁場Ｍを容易に生成できる。たとえば、配向体製造装置１では、０．６Ｔ以上の磁束密度を実現可能である。一実施形態に係る配向体製造装置１では、材料配置領域２における回転速度が６０ｒｐｍより大きい回転磁場Ｍを容易に生成できる。たとえば、配向体製造装置１では、３００ｒｐｍ以上の回転速度も実現できる。このような回転磁場Ｍの磁束密度、回転速度などを実現可能な配向体製造装置１は、二軸性結晶の配向制御に有効である。回転磁場Ｍの回転速度の上限は、限定されないが、たとえば一般の三相交流の周波数である６０Ｈｚ（３６００ｒｐｍ）でもよいし、高出力ＩＧＢＴのスイッチング周波数である２０ｋＨｚ（１．２Ｍｒｐｍ）でもよい。

【0067】

磁場生成部１０が有するコイル１２１～１２３に印加する電圧を制御することによって回転磁場Ｍを生成している形態では、電磁石対１０１，１０２，１０３で生成される磁場を制御し易い。その結果、磁場生成部１０は、等速回転の回転磁場Ｍだけではなく、回転速度が変調された回転磁場Ｍ、間歇回転の回転磁場Ｍ等も生成可能である。回転磁場Ｍの回転速度などの回転状態は、製造すべき配向体に応じて異なる。そのため、上記のように、等速回転の回転磁場Ｍだけではなく、回転速度が変調された回転磁場Ｍ、間歇回転の回転磁場Ｍを生成可能な磁場生成部１０を備えた配向体製造装置１は、より高い汎用性を有する。

【0068】

配向体製造装置１では、前述したように、磁場生成部１０自体を回転させたり、移動させたりする装置または材料３を回転させる装置なども不要である。これによって、材料配置領域２の大きさの設計自由度も向上している。この点でも、固定配置された状態で回転磁場Ｍを生成可能な磁場生成部１０を備えた配向体製造装置１は、種々の用途の配向体の製造に適用し易い。

【0069】

たとえば、材料３を回転させた場合、スラリーとしての材料３内に圧力分布が生じる。鋳込み成形において、上記のように圧力分布が生じると、不均一な鋳込成形圧が材料３に作用する。上記圧力分布によって、単結晶粒子の形状異方性に起因する配向乱れを誘起しやすい。その結果、材料３の回転速度が大きい場合などでは、配向制御が困難である。

【0070】

これに対して、配向体製造装置１では、上記のように材料３を回転させずに、磁場生成部１０よって回転磁場Ｍを生成している。そのため、より大きな回転磁場Ｍの回転速度が必要な場合でも、配向制御を適切に実施し易い。この点でも、回転磁場Ｍを生成可能な磁場生成部１０を備えた配向体製造装置１は、種々の用途の配向体の製造に適用し易い。

【0071】

磁場生成部１０自体を回転させたり、移動させたりする装置または材料３を回転させる装置なども不要であることから、配向体製造装置１では、材料３に振動が加わることを抑制できる。換言すれば、配向体製造装置１では、静粛性が向上している。そのため、配向体に歪みなどの変形が生じ難い。振動などの影響により配向が阻害されにくいので、所望の配向状態を実現しやすい。その結果、配向特性の優れた配向体を得ることが可能である。

【0072】

回転磁場Ｍを生成するためにコイル１２１～１２３に電圧を印加することから、コイル１２１～１２３が発熱する。図８に示した形態ではコイル１２１～１２３の冷却に、沸騰冷却方式を採用している。沸騰冷却方式では、コイル１２１～１２３に接する沸騰冷媒による直接冷却による顕熱差とともに、沸騰潜熱も利用している。沸騰潜熱は、顕熱の倍程度であることが知られている。そのため、沸騰冷却方式によって、たとえば、水冷方式のような顕熱差のみを利用した冷却方式に比べて効率的にコイル１２１～１２３を冷却できる。

【0073】

図８に示した形態では、コイル１２１～１２３の冷却過程において沸騰気化した沸騰冷媒は、外部駆動で冷却される熱交換器４７によって液相に戻り、底壁４２側に再度貯まる。たとえば、水冷式のように直接冷却のみを用いる場合、通常、送液ポンプなどで水（冷媒）を循環させる。この場合、装置内に送液ポンプを配置する必要がある。一方、沸騰冷却方式では、上記のように、蒸発した冷媒を、外部駆動で冷却される熱交換器４７で液相に戻す。そのため、配向体製造装置１内に上記送液ポンプ等を設けなくてもよいことから、配向体製造装置１に振動などが生じ難い。このように、振動が抑制されるので、前述したように、配向体製造装置１では、配向特性の優れた配向体を得ることが可能である。

【0074】

沸騰冷却方式では、使用する冷媒の沸点で、コイル１２１～１２３の表面温度を制御できる。したがって、コイル１２１～１２３の表面温度が過度に上昇することで生じる絶縁破壊を防止し易い。

【0075】

沸騰冷媒４６として、絶縁性沸騰冷媒（たとえば、低沸点絶縁性液体）を使用する場合、コイル１２１～１２３の絶縁処理なども容易である。

【0076】

上記のように、沸騰冷却方式を採用することによって、コイル１２１～１２３を効率的に冷却できるとともに、コイル１２１～１２３の絶縁処理を簡易にできる。その結果、配向体製造装置１の小型化を図ることも可能である。

【0077】

沸騰冷却方式では、冷媒の沸点でコイル１２１～１２３の表面温度を制御できることから、配向体製造装置１を適切に動作させるためには、コイル１２１～１２３の温度と、配向体製造装置１内で気化した冷媒の圧力を主にモニターすればよい。更に、沸騰冷却方式では、液体窒素などの液化ガスを冷媒として使用しない。そのため、長期間（たとえば、１ヶ月以上）、配向体製造装置１を無人運転できる。

【0078】

コイル１２１～１２３が、図４に示したように、スペーサ１２ｂを介して巻かれている形態では、スペーサ１２ｂによって、コイル１２１～１２３の内側に隙間ができる。そのため、コイル１２１～１２３を効率的に冷却できる。

【0079】

次に実験例を説明する。

【0080】

図９は、磁場生成部の試作品の一例を示す図面である。図９に示した磁場生成部１０では、磁性体１１１の形状（第１連結部１１１ｇの形状）は、一辺が２００ｍｍの正六角形であった。第２連結部１１１ｈの形状も正六角形であった。第２連結部１１１ｈにおける対角線のうち最大長さは２０ｍｍであった。図９では、コイル１２１～１２３に隠れているが、磁心１１１ａ～１１１ｆは、第１連結部１１１ｇの各辺の中央部から第２連結部１１１ｈの対応する辺を繋いでいた。コイル１２１～１２３は、底面側が外側に位置する円錐状を呈していた。コイル１２１～１２３の巻数は、７００であった。

【0081】

図１０は、図９に示した磁場生成部１０における、コイル１２１～１２３に流す電流と、磁場生成部１０の中心（図１に示した中心Ｏ）での磁束密度との関係を示した図面である。図１０の横軸は、最大電流（Ａ）を示しており、縦軸は、磁束密度（Ｔ：テスラ）を示している。磁束密度は、テスラメーターＴＭ－７０１（カネテック株式会社製）によって測定した。図１０に示したように、図９に示した磁場生成部１０の材料配置領域２の中心Ｏにおいて、０．５Ｔ以上（より具体的には、０．６Ｔ以上）の磁束密度を有する回転磁場Ｍを安定して生成できることが理解できる。したがって、たとえば磁場生成部１０を５倍にスケールアップした場合、第２連結部１１１ｈにおける対角線のうち最大長さが１００ｍｍである材料配置領域２に１．４Ｔの回転磁場Ｍを生成する。

【0082】

図１１は、図８に示した配向体製造装置１を用いて製造した配向体を中心軸方向からみた図面であり、図１２は、図１１に示した配向体の側面図である。

【0083】

図１１および図１２に示した配向体を製造するための配向体製造装置１が有する磁場生成部１０には、図９に示した磁場生成部１０を用いた。配向体製造装置１において、第１部分４４１の内径は３２ｍｍであった。第２部分４４２の内径は１５ｍｍであった。図８に示した距離Ｌ１、距離Ｌ２、距離Ｌ３は、それぞれ７０ｍｍ、９５ｍｍ、１１５ｍｍであった。沸騰冷媒４６はフロリナートであった。沸騰冷媒４６の量は、約２５リットルであった。図８に示した距離Ｌ４は１３０ｍｍであった。熱交換器４７には、外部冷却水によって冷却されるフィンチューブを用いた。配向体を製造する場合には、外管５２及び内管５３を有するサンプルホルダー５０によって、保持部３０を所定位置に支持した。配向体の製造時には、上記サンプルホルダー５０を真空装置に接続して真空引きを実施するとともに、サンプルホルダー５０内に冷却エアーを流した。

【0084】

スラリーとしての材料３に含まれる原料粉末は、希土類元素としてＹｂが１０ａｔ％添加されたＦＡＰ粉末であった。材料３は、図２に示した保持部３０に保持された状態で、材料配置管４４内に配置された。保持部３０が有する筒部３１は、直径が１２ｍｍであり、中心軸方向の長さが２５ｃｍであるガラス筒であった。筒部３１の開口（底壁４２側の開口）は、フィルタ部３２で閉じられていた。

【0085】

配向体の製造において、磁場生成部１０には、三相交流電圧を印加し、磁束密度が０．５８Ｔ（テスラ）であり、回転速度が１８０ｒｐｍ（３Ｈｚ）の回転磁場Ｍを材料３に印加した。

【0086】

図１０および図１１に示したように、上記条件で製造された配向体は、実質的に円柱状であった。材料３（スラリー）が回転しないため、材料３の回転に起因する変形（たとえば、歪み等）は生じていなかった。図１０に示したように、配向体の形状は若干六角柱状を呈していた。これは、生成された磁束密度の大きさが、電磁石対１０１，１０２，１０３それぞれで生成される磁場の方向によって数％変動することに起因するものであり、巻線密度、電磁石対１０１，１０２，１０３の配置位置などの誤差によるものと考えられる。

【0087】

図１３は、図１０および図１１に示した配向体を焼成した後のＸ線回折法を用いた分析の結果を示したグラフである。配向体を焼成する場合の温度は１３７５℃であり、焼成時間は１時間であった。図１３の縦軸は、強度を示し、横軸は、入射Ｘ線方向と回折Ｘ線方向とのなす角度である２θ（°）を示している。Ｘ線回折の測定には、粉末Ｘ線回折計（株式会社リガク製 ＲＩＮＴ Ｕｌｔｉｍａ―ＩＩＩ）を用いた。

【0088】

図１３に示したように、ｃ面の回折ピークの強度（（００２）面および（００４）面での強度）は非常に大きくなっていた。更に、ロッドゲーリング因子も０．５３７であった。ロッドゲーリング因子は、完全にランダムな配向では０であり、完全に制御された場合を１として規格化された、ＸＲＤスペクトルにおいて配向制御対象軸由来のピークが占める強度の割合である。図１３に示した結果より、焼結された配向体において、配向度が向上していることが理解され得る。

【0089】

以上、本発明に係る種々の実施形態を説明した。本発明は例示した種々の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示される範囲が含まれるとともに、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0090】

上記実施形態で説明した配向体製造装置は、二軸性結晶を含む配向体の製造だけではなく、一軸性結晶を含む配向体の製造にも適用できる。

【0091】

上記配向体製造装置は、配向レーザー媒質および前記配向レーザー媒質を使用した様々なレーザー応用機器、例えばレーザー加工装置（切断装置、穴あけ装置、曲げ加工装置、マニピュレーション装置など）、レーザー計測装置（ライダー、成分分析装置など）、レーザー表示装置（ディスプレイなど）、レーザー美容装置（シミ取り装置など）、レーザー照明装置（ヘッドライトなど）、レーザー素材製造装置（アブレーション応用機器、レーザー焼結装置など）、レーザー給電装置などに使用される。また、上記配向体製造装置は、セラミックス製レーザ媒質以外のセラミックスの製造にも適用できる。たとえば、上記配向体製造装置は、配向制御された希土類系高温超電導体ＲＥＢａ_２Ｃｕ_４Ｏ_８（ＲＥは希土類イオン）やグラファイトセッラミックスなどの変動磁場を必要とする配向セラミックス、配向体以外でも触媒反応の磁気特性を応用して生成する微粉末）などの製造に利用できる。

【0092】

磁場生成部が有する電磁石対の数は、２個でもよいし、４個以上でもよい。磁場生成部の構成は、材料配置領域に対して固定されており、且つ、材料配置領域に時間的に変化する磁場を生成可能であれば、限定されない。

【0093】

以上説明した種々の実施形態、変形例などは、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わされてもよい。

【符号の説明】

【0094】

１…配向体製造装置、２…材料配置領域、３…配向体材料、１０…磁場生成部、２０…駆動装置、４０…筐体、４６…沸騰冷媒（絶縁性液体）、４７…熱交換器、１０１，１０２，１０３…電磁石対（第ｉの電磁石）、１０１Ａ，１０１Ｂ…電磁石、１０２Ａ，１０２Ｂ…電磁石、Ｍ…回転磁場（時間的に変化する磁場）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】