特許 7504889 磁化構造の消磁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-14

(45)【発行日】2024-06-24

(54)【発明の名称】磁化構造の消磁

(51)【国際特許分類】

   H01F 13/00 20060101AFI20240617BHJP

   H01F 6/00 20060101ALI20240617BHJP

【ＦＩ】

H01F13/00 600

H01F6/00 ZAA

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021535953

(86)(22)【出願日】2019-12-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-22

(86)【国際出願番号】 US2019064489

(87)【国際公開番号】W WO2020142157

(87)【国際公開日】2020-07-09

【審査請求日】2021-06-24

【審判番号】

【審判請求日】2023-04-07

(31)【優先権主張番号】16/238,368

(32)【優先日】2019-01-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】520128820

【氏名又は名称】ノースロップ グラマン システムズ コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】キュービアス，ビクター エム．

【合議体】

【審判長】井上 信一

【審判官】畑中 博幸

【審判官】渡辺 努

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５６－１６７３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－５３４８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H01F 13/00

H04N 9/29

G04D 9/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁化構造を消磁するためのシステムであって、前記システムが、
所定の時間量にわたって上位レベルから下位レベルに減衰する差動交流（ＡＣ）信号を供給する第１の回路と、
前記第１の回路に結合された第１の電気コイルであって、前記第１の電気コイルが、前記磁化構造を取り囲み、前記第１の電気コイルが、前記差動ＡＣ信号に応答して前記磁化構造上に減衰磁場を誘導して、前記磁化構造を消磁構造に変換する、第１の電気コイルと、
前記磁化構造の内部部分に位置付けられた第２の電気コイルであって、前記所定の時間量にわたってほぼ一定である直流（ＤＣ）信号は、前記消磁構造内にオフセット磁場を誘導するように前記第２の電気コイルに供給される、第２の電気コイルと、
を備える、システム。

【請求項2】

前記第１の電気コイルおよび前記磁化構造をカプセル封入するシールドガウスチャンバであって、前記シールドガウスチャンバは、浮遊磁場が前記磁化構造に侵入するのを防止する、シールドガウスチャンバ
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記シールドガウスチャンバが、
前記第１の電気コイルおよび前記磁化構造をカプセル封入する内側シールドガウスチャンバと、
前記内側シールドガウスチャンバをカプセル封入する中間シールドガウスチャンバと、
前記中間シールドガウスチャンバをカプセル封入する外側シールドガウスチャンバと、をさらに備える、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記磁化構造が、半球形の端部を有する円筒管を備え、前記システムが、
前記所定の時間量にわたってほぼ一定である直流（ＤＣ）信号を供給して、前記消磁構造内にオフセット磁場を誘導する第２の回路
をさらに備える、請求項２に記載のシステム。

【請求項5】

前記第２の回路が、前記ＤＣ信号に応答して前記磁化構造上にほぼ一定の磁場を誘導して、前記消磁構造内に前記オフセット磁場を誘導する、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記消磁構造が、１０ナノテスラ未満の磁束密度を有する、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１の回路が、
シングルエンドＡＣ信号を生成する波形発生器と、
前記シングルエンドＡＣ信号を低電力差動ＡＣ信号に変換し、前記低電力差動ＡＣ信号を増幅して前記コイルに供給される差動ＡＣ信号を形成する増幅器と、
を備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

前記所定の時間量が４５秒以上である、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

前記差動ＡＣ信号の減衰率が線形である、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記磁化構造が、超伝導回路を収容するためのシールドガウスチャンバである、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

前記差動ＡＣ信号が、４０乃至１００ヘルツの範囲から選択されるほぼ一定の周波数を有する、請求項１に記載のシステム。

【請求項12】

磁化構造を消磁するための方法であって、前記方法が、
第１の回路で、所定の時間量にわたって上位レベルから下位レベルに減衰する差動交流（ＡＣ）信号を生成することと、
前記第１の回路に結合され、所与の磁化構造を取り囲む第１の電気コイルによって、前記差動ＡＣ信号に応答して前記磁化構造上に減衰磁場を誘導して、前記磁化構造を消磁構造に変換することと、
前記磁化構造の内部部分に位置付けられた第２の電気コイルによって、前記第２の電気コイルがほぼ一定の直流（ＤＣ）信号を受信することに応答して前記消磁構造上にオフセット磁場を誘導することと、
を含む、方法。

【請求項13】

前記差動ＡＣ信号の減衰率が線形である、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

第２の回路で、前記所定の時間量にわたってほぼ一定のままであるＤＣ信号を生成すること
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本出願は、２０１９年１月２日に提出された米国特許出願第１６／２３８３６８号の優先権を主張し、その全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、磁化に関する。より具体的には、本開示は、磁化構造を消磁するためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

磁気ヒステリシスは、鉄などの強磁性体に外部磁場が印加され、原子双極子が磁場に合わせて整列すると発生する。磁場が取り除かれても、整列の一部は保持され、それにより材料は磁化されることになる。一度磁化されると、その磁石は永久に磁化されたままとなる。

【0004】

より具体的には、残留磁化、残留磁気、および／または残留磁場とも呼ばれる残留分極は、外部磁場が取り除かれた後に強磁性体（鉄など）に残る磁化である。残留分極はまた、その磁化の度合いを指す。口語的には、磁石が「磁化」されると、磁石は残留分極を有する。磁性体の残留分極は、磁気記憶デバイスに磁気メモリを提供し、古地磁気学における過去の地磁気に関する情報源として使用される。

【0005】

消磁は、残留磁場を減少または除去するプロセスである。消磁は、もともと船の磁気特性図を減らすために適用された。消磁はまた、ブラウン管モニターの磁場を減らすため、および磁気記憶装置に保持されているデータを破壊するためにも使用される。

【発明の概要】

【0006】

一例は、磁化構造を消磁するシステムに関する。本システムは、所定の時間量にわたって上位レベルから下位レベルに減衰する差動交流（ＡＣ）信号を供給する所与の回路を含むことができる。システムはまた、所与の回路に結合された所与の電気コイルを含むことができる。電気コイルは、磁化構造を取り囲む。電気コイルは、差動ＡＣ信号に応答して磁化構造上に減衰磁場を誘導して、磁化構造を消磁構造に変換することができる。

【0007】

別の例は、磁化構造を消磁するシステムに関する。本システムは、所定の時間量にわたって上位レベルから下位レベルに減衰するＡＣ波形を提供するＡＣ波形発生器を含むことができる。システムはまた、ＡＣ波形を差動ＡＣ信号に変換し、差動ＡＣ信号を増幅する増幅器を含むことができる。システムは、所与の回路に結合された所与の電気コイルをさらに含むことができる。所与の電気コイルは、磁化構造を取り囲む。加えて、システムは、所定の時間量にわたってほぼ一定のままであるＤＣ信号を供給する直流（ＤＣ）波形発生器を含むことができる。システムは、磁化構造のキャビティ内に位置付けられた別の電気コイルをさらに含むことができる。システムは、所与の電気コイル、他の電気コイル、および磁化構造をカプセル封入するシールドガウスチャンバをなおさらに含み、シールドガウスチャンバは、磁場が磁化構造に侵入するのを防止する。所与の電気コイルは、増幅された差動ＡＣ信号に応答して磁化構造上に減衰磁場を誘導することができ、他の電気コイルは、磁化構造上にほぼ一定の磁場を誘導して、ＤＣオフセット磁場で磁化構造を消磁構造に変換することができる。

【0008】

さらに別の例は、磁化構造を消磁する方法に関する。本方法は、所与の回路において、所定の時間量にわたって上位レベルから下位レベルに減衰する差動交流（ＡＣ）信号を生成することを含むことができる。本方法はまた、所与の回路に結合され、所与の磁化構造を取り囲む所与の電気コイルによって、差動ＡＣ信号に応答して磁化構造上に減衰磁場を誘導して、磁化構造を消磁状態に変換することを含むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】磁化構造を消磁するためのシステムの例を図示する。

【図2】磁化構造を消磁するためのシステムの別の例を図示する。

【図3】時間の関数としてプロットされた電流、磁場強度、および結果として生じる磁束密度のグラフの例を図示する。

【図4】印加電流の関数として残留磁場をプロットしたチャートを図示する。

【図5】磁化構造を消磁するためのシステムのさらに別の例を図示する。

【図6】時間の関数として電気コイルに印加される電圧信号をプロットしたグラフを図示する。

【図7】磁化構造を消磁する例示的な方法のフローチャートを図示する。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示は、磁化構造を消磁するためのシステムおよび方法に関する。磁化構造は、電気コイルが磁化構造を取り囲むように、第１の回路に結合された第１の電気コイルの内部に位置する（位置付ける）ことができる。さらに、いくつかの例では、シールドガウスチャンバが電気コイルと磁化構造とをカプセル封入して、浮遊磁場が磁化構造に侵入するのを防ぐことができる。いくつかの例において、第１の回路は、所定の時間量にわたって上位レベルから下位レベルに減衰するシングルエンドＡＣ波形を提供する交流（ＡＣ）波形発生器を有する。第１の回路はまた、ＡＣ波形を差動ＡＣ信号に変換し、差動ＡＣ信号を増幅する増幅器を有することもできる。

【0011】

（増幅された）差動ＡＣ信号に応答して、第１の電気コイルは、磁化構造上に減衰磁場を誘導する。減衰磁場は磁化構造の残留磁場を削減し、それによって磁化構造を消磁構造に変換する。

【0012】

いくつかの例では、システムは、別の所定の時間量にわたってほぼ一定のままであるＤＣ信号を磁化構造のキャビティ内に位置付けられた第２の電気コイルに供給する直流（ＤＣ）波形発生器を有する第２の回路を含むことができる。ＤＣ信号に応答して、第２の電気コイルは、地磁気の反対（またはほぼ反対）の残留磁場（オフセット磁場）を誘導するために消磁構造に印加されるほぼ静磁場を誘導する。

【0013】

本明細書に記載のシステムおよび方法を採用することにより、磁化構造を、比較的単純で安価なプロセスで消磁することができる。このようにして、磁化構造の残留磁場が別の回路（または他の構成要素）の動作に干渉する状況では、残留磁場を削減してそのような干渉を回避することができる。

【0014】

図１は、磁化構造５２を消磁するためのシステム５０のブロック図を図示する。本明細書で使用される「磁化構造」という用語は、磁場への以前の曝露による残留磁化を有する構造を指す。いくつかの例では、残留磁化は、約０．１テスラ（Ｔ）以上の磁束密度を有することができる。磁化構造５２は、鉄、銅、ニッケル、コバルト、セラミック、プラスチック、鋼、および／またはそれらの任意の組み合わせなど、磁化可能なほぼすべての材料で形成することができる。より具体的には、いくつかの例では、磁化構造５２は、セラミック、プラスチック、および／または鋼など、一般に磁化に抵抗するように選択された材料とすることができる。実際、いくつかの例では、磁化構造５２は、超伝導体などの別のデバイスを収容し、他のデバイスを浮遊磁場からシールドすることができる磁気シールドとすることができる。

【0015】

磁化構造５２は、電気コイル５４によって取り囲むことができる。磁化構造５２は、電気コイル５４の内部部分内に位置することができる。電気コイル５４は、ソレノイドなどの空芯インダクタ（例えば、中空インダクタ）として実装することができる。電気コイルの第１のノード５６および第２のノード５８は、回路６０に結合することができる。回路６０は、電気コイル５４を励磁するために、電気コイル５４の第１のノード５６および第２のノード５８に差動交流（ＡＣ）信号を供給することができる。

【0016】

回路６０から供給されるＡＣ差動信号は、ある期間にわたって上限閾値電圧から下限閾値電圧に減衰する減衰ＡＣ信号とすることができる。上限閾値電圧は、磁化構造５２の材料および／または磁化構造５２の初期磁束密度に基づいて変化し得る。第１のノード５６および第２のノード５８に印加されるＡＣ信号は、磁化構造５２の飽和点よりも大きい磁場を誘導するのに十分な大きさを有する。この飽和点は、幾何学的形状、サイズ、重量、またはそれらの何らかの組み合わせなどであるがこれらに限定されない、磁化構造５２の物理的特性に基づいて変化し得る。いくつかの例では、上限閾値電圧は、約５０ボルト（Ｖ）～約７０Ｖとすることができる。加えて、下限閾値電圧は、約０Ｖとすることができる。さらに、減衰の期間は、約４５秒以上とすることができる。差動ＡＣ信号は、約４０Ｈｚ～約１００Ｈｚの部分範囲を含む、ＤＣ（０ヘルツ）～約１００ヘルツ（Ｈｚ）の範囲から選択されるほぼ一定の周波数を有することができる。提供された例示的な値は限定的なものではないことが理解される。すなわち、他の例では、磁化構造５２を消磁するために、他の電圧レベル、電流、周波数、遅延などを有するＡＣ信号を使用することができる。

【0017】

差動ＡＣ信号の減衰は、その期間にわたって比較的線形レートまたは指数レートで発生し得る。しかしながら、どちらの例においても、減衰は連続的である。つまり、減衰は、線形レートであれ指数レートであれ、期間中を通じてゼロ（０）またはほぼゼロ（０）の不連続性で発生する。

【0018】

減衰差動ＡＣ信号の印加は、電気コイルが磁化構造５２上に対応する減衰磁場を誘導することを引き起こす。したがって、磁化構造５２上に誘導された磁場は、その期間にわたって上位レベルの磁束密度から下位レベルの磁束密度に減衰する。上位レベルの磁束密度および下位レベルの磁束密度は、電気コイル５４の物理的特性（例えば、巻数および／または巻数の周波数）に基づいて変化し得る。電気コイル５４のコイルによって誘導された磁場が減衰するにつれて、磁化構造５２の残留磁化の磁束密度も、その期間にわたって減衰する。つまり、磁化構造が消磁される。いくつかの例では、その期間後、磁化構造５２の残留磁化は、９ナノテスラ（ｎＴ）未満など、約２５ｎＴ以下であり得る。このように磁化構造５２の残留磁場を削減することにより、磁化構造５２は消磁構造５２に変換される。

【0019】

システム５０を採用することにより、磁化構造５２は、比較的単純で安価なプロセスで消磁することができる。このようにして、磁化構造５２の残留磁場が別の回路（または他の構成要素）の動作に干渉する状況では、残留磁場を削減してそのような干渉を回避することができる。さらに、システム５０は、熱を加えることなく（例えば、アニーリングプロセスを通じて）、または他の複雑かつ／もしくは高価なプロセス無しで、磁化構造５２を消磁することができる。

【0020】

図２は、磁化構造１０２を消磁するためのシステム１００の別の例を図示する。磁化構造１０２は、図１の磁化構造５２を実装するために使用することができる。磁化構造１０２は、残留磁場を運ぶことができる任意の材料で形成することができる。所与の例（以下、「所与の例」）において、磁化構造１０２は、超伝導体を収容することができるシールドガウスチャンバ（例えば、磁気シールド）である。しかしながら、他の例では、磁化構造１０２を他の目的に使用することができる。

【0021】

所与の例を続けると、磁化構造１０２は、中空の円筒形の管部分と半球形の端部とを含む。言い換えれば、磁化構造１０２は、丸いエンドキャップを備えた中空の細長い管で実装することができる。磁化構造１０２はまた、所与の例では、超伝導回路を断続的に収容し得るキャビティを含む。所与の例を続けると、磁化構造１０２は、超伝導回路の動作に繰り返しさらされることによって磁化されている場合がある。すなわち、磁化構造１０２は残留磁場を有する。このような超伝導回路の感度により、磁化構造１０２の残留磁場は、超伝導回路の適切な動作を妨げる可能性がある。したがって、磁化構造１０２の残留磁場を約１００ナノテスラ（ｎＴ）未満の磁束密度まで削減することが望ましい場合がある。磁化構造１０２の残留磁場を削減するために、システム１００は、本明細書で説明する様態で消磁プロセスを実行することができる。

【0022】

磁化構造１０２の外側は、第１の電気コイル１０４によって取り囲まれている。第１の電気コイル１０４は、図１の電気コイル５４を実装するために使用することができる。加えて、第２の電気コイル１０６は、磁化構造１０２の（内部）キャビティ内に位置することができる。言い換えると、いくつかの例では、磁化構造１０２は第１の電気コイル１０４内に位置付けられ、第２の電気コイル１０６は磁化構造１０２のキャビティ内に位置付けられる。

【0023】

システム１００は、第１の電気コイル１０４、第２の電気コイル１０６、および磁化構造１０２を収容するためのシールドガウスチャンバ１１０を含むことができる。シールドガウスチャンバ１１０は、消磁プロセス中に浮遊磁場が磁化構造１０２に侵入するのを防止する。

【0024】

シールドガウスチャンバ１１０は、シールド層を有することができる。図示の例では、そのようなシールド層が３つ（３）あるが、他の例では、シールド層の数はこれより多くても少なくてもよい。図示の例では、シールドガウスチャンバ１１０は、内側シールド層１１２、中間シールド層１１４、および外側シールド層１１６を含む。内側シールド層１１２は、第１の電気コイル１０４、第２の電気コイル１０６、および磁化構造１０２をカプセル封入するシールドガウスチャンバとすることができる。中間シールド層１１４は、内側シールド層１１２をカプセル封入するシールドガウスチャンバとすることができる。外側シールド層１１６は、中間シールド層１１４をカプセル封入するシールドガウスチャンバとすることができる。したがって、シールドガウスチャンバ１１０は、浮遊磁場からシールドする複数の層を提供することができる。

【0025】

システム１００は、第１の電気コイル１０４の第１のノード１２２および第２のノード１２４に印加される差動ＡＣ信号を生成することができる第１の回路（「回路１」と表示）１２０を含む。差動ＡＣ信号は、第１の電気コイル１０４を励磁するのに十分な電力を有する。加えて、第１のノード１２２および第２のノード１２４に印加されるＡＣ信号は、磁化構造１０２の飽和点よりも大きい磁場を誘導するのに十分な大きさを有する。この飽和点は、幾何学的形状、サイズ、重量、またはそれらの何らかの組み合わせなどであるがこれらに限定されない、磁化構造１０２の物理的特性に基づいて変化し得る。第１の回路１２０は、減衰波形を有するシングルエンドＡＣ信号を生成することができる関数発生器１２６を含む。シングルエンドＡＣ信号は、約４０Ｈｚ～約１００Ｈｚの部分範囲内など、ＤＣから約１００Ｈｚの周波数で、ある期間（例えば、約４５秒以上）にわたって、上限閾値（例えば、約５０Ｖ～約９０Ｖ）から下限閾値（例えば、約０Ｖ）まで、ほぼ連続的レート（例えば、線形レートまたは指数レート）で減衰する。したがって、シングルエンドＡＣ信号は、不連続性が全くないか、ほとんどない状態で減衰する。関数発生器１２６は、シングルエンドＡＣ信号をシングルエンドから差動増幅器１２８に供給することができ、それは、シングルエンドＡＣ信号を低電力差動ＡＣ信号に変換し、低電力差動信号を増幅して、第１の電気コイル１０４を駆動する差動ＡＣ信号を生成することができる。提供された例示的な値は限定的なものではないことが理解される。すなわち、他の例では、磁化構造１０２を消磁するために、他の電圧レベル、電流、周波数、遅延などを有するＡＣ信号を使用することができる。

【0026】

加えて、第２の電気コイル１０６は、ほぼ定電流源を供給するＤＣ源１３２（例えば、ＤＣ電源）を含む第２の回路１３０（「回路２」と表示）から直流（ＤＣ）信号を受信する。第２の電気コイル１０６は、第１のノード１３４および第２のノード１３６においてＤＣ源１３２に結合することができる。ＤＣ信号はほぼ一定であり、第２の電気コイル１０６を励磁するのに十分な電力を有する。いくつかの例では、ＤＣ信号は、約３ミリアンペア～約５０ミリアンペアのほぼ一定の電流を有することができる。代替として、第２の回路１３０は、約５Ｖ～約２０Ｖの範囲内のほぼ一定の電圧を印加することができるＤＣ電圧源を含むことができる。

【0027】

いくつかの例では、第１の電気コイル１０４を通過する減衰差動ＡＣ信号の電流を測定するために、ＡＣ電流計１４０を第１の電気コイルの第１のノード１２２に結合することができる。同様に、第２の電気コイル１０６を通過するほぼ一定のＤＣ信号の電流を測定するために、ＤＣ電流計１４２を第２の電気コイル１０６の第１のノード１３４に結合することができる。

【0028】

第１の回路１２０からの差動ＡＣ信号の印加は、第１の電気コイル１０４が差動ＡＣ信号とほぼ同じ速度で減衰する減衰磁場を誘導することを引き起こす。第１の電気コイル１０４によって誘導される減衰磁場は、磁化構造１０２の残留磁場を削減する。磁化構造１０２の残留磁場は、磁化構造１０２を消磁構造１０２に変換するために、約２５ｎＴ以下、例えば、９ｎＴ未満のレベルに削減することができる。

【0029】

図３は、測定電流Ｉ（ｔ）、測定磁場強度Ｈ（ｔ）、および結果として生じる磁束密度Ｂ（ｔ）の誇張されたグラフ２００および２２０を各々時間の関数として図示する。説明を簡単にするために、グラフ２００および２２０にプロットされた信号の周波数、振幅、および期間は誇張されている。

【0030】

グラフ２００は、所与の期間にわたる時間の関数として、測定電流Ｉ（ｔ）（ミリアンペア）および第１の電気コイル１０４によって誘導され、磁化構造１０２に印加され得る測定磁場強度Ｈ（ｔ）（アンペア／メートル）をプロットする。グラフ２００に図示するように、電流Ｉ（ｔ）が減衰するにつれて、磁場強度Ｈ（ｔ）もほぼ同じ速度で減衰する。加えて、グラフ２２０は、所与の期間における磁化構造１０２の結果として生じる（応答する）磁束密度Ｂ（ｔ）をナノテスラ（ｎＴ）でプロットする。飽和点２２４において、磁束密度Ｂ（ｔ）は、（誘導磁場の）磁場強度が線形に減衰するにつれて指数レートで減少する。したがって、グラフ２００および２２４によって図示されるように、線形減衰磁場の誘導は、磁化構造１０２の結果として生じる磁束密度を減少させ、磁化構造１０２を消磁構造１０２に変換する。

【0031】

図２に戻って参照すると、磁化構造１０２を消磁構造１０２に変換すると、ＤＣ源１３２は、ＤＣ信号を第２の電気コイル１３０に印加することができ、これは次に、第２の電気コイル１３０に磁化構造のキャビティ内にほぼ一定の磁場（例えば、静磁場）を誘導させる。さらに、第２の電気コイル１０６によって誘導されるほぼ一定の磁場は、消磁構造１２０内に残留磁場を誘導し、この残留磁場はオフセット磁場と呼ぶことができる。オフセット磁場は、地磁気とほぼ反対の極性（方向）と、地磁気の強度にほぼ等しい強度（大きさ）とを有することができる。すなわち、消磁構造１０２のオフセット磁場は、地磁気を相殺する。

【0032】

図４は、図２のシステム１００と同様のシステムを採用することによって、３つ（３）の異なる消磁構造の指数関数的に減衰するＡＣ差動信号の電流振幅の関数として、消磁構造（例えば、図１の消磁構造１０２）内の測定残留磁場をプロットする例示的なグラフ３００を図示する。破線のボックス３０２によって図示するように、３つの消磁構造の各々は、約１２～約１３ｍＡの電流で１０ｎＴ未満の残留磁場を有する。

【0033】

図２に戻って参照すると、システム１００を採用することによって、磁化構造１０２は、比較的単純で安価なプロセスで消磁することができる。このようにして、磁化構造１０２の残留磁場が別の回路（または他の構成要素）の動作に干渉する状況では、残留磁場を削減してそのような干渉を回避することができる。さらに、システム１００は、熱を加えることなく（例えば、アニーリングプロセスを通じて）、磁化構造１０２を消磁することができる。

【0034】

さらに、第２の電気コイル１０６によるほぼ静磁場の印加は、消磁構造１０２上にオフセット磁場（残留磁場）を誘導して地磁気を相殺することができる。オフセット磁場は、正味の磁場をほぼ０Ｔにさせ、その正味の磁場は、磁化されていない構造（例えば、新しく形成された構造）よりも低くなり得る。

【0035】

図２に関して説明したオフセット磁場を誘導するための他の構成があることが理解される。図５は、１つのそのような可能な代替構成を図示する。より具体的には、図５は、図２のシステム１００と同様のシステム１５０を図示する。したがって、図２および図５において、同じ構造を示すために同じ参照番号が使用されている。

【0036】

システム１５０は、第１の回路１２０のシングルエンドから差動増幅器１２８と、第１の電気コイル１０４の第１のノード１２２および第２のノード１２４との間に結合された変圧器１５２を含む。加えて、ＤＣ阻止コンデンサ１５４が、第１のノード１２２と変圧器１５２との間に結合されている。さらに、ＤＣ源１３２が、第１の電気コイルの第１のノード１２２および第２のノード１２４に結合されている（そして、図２の第２の電気コイル１０６は省略されている）。この様態でシステム１５０を構成することによって、ＤＣオフセットは、第１の回路１２０からの信号に加えられる。

【0037】

図６は、３ＶのＤＣオフセットを適用した場合とＤＣオフセットを適用しない場合の両方で、図５の第１の電気コイル１０４に印加されたＡＣ信号を時間の関数としてプロットしたグラフ３２０を図示する。グラフ３２０によって図示されるように、ＤＣオフセットはＡＣ信号に直接影響を与える。

【0038】

図５に戻って参照すると、第１の電気コイル１０４へのＤＣオフセットの適用は、図２に関して説明したのとほぼ同じオフセット磁場をもたらす。さらに、ＤＣオフセット信号の適用を通じてオフセット磁場を誘導するための多くの他の方法があり、図２および図５は、２つ（２）のそのような可能な構成を例示しているに過ぎないことが理解される。

【0039】

上記の構造的および機能的特徴を考慮して、例示的な方法は、図７を参照してよりよく認識されるであろう。説明を簡単にする目的で、図７の例示的な方法は、連続的に実行されるように示され、説明されているが、いくつかの動作は、他の例では、異なる順序で、複数回、および／または本明細書に示され、説明されているものと並行して起こり得るので、本例は、図示されている順序によって制限されないことを理解および認識されたい。さらに、方法を実施するために、説明されているすべての動作を実行する必要はない。

【0040】

図７は、磁化構造の残留磁場を削減するための例示的な方法４００のフローチャートを図示する。方法４００は、例えば、図２のシステム１００によって実施することができる。４１０において、磁化構造（例えば、図２の磁化構造１０２）を、第１の電気コイル（例えば、図２の第１の電気コイル１０４）の内部に位置付けることができる。４２０において、第２の電気コイル（例えば、図２の第２の電気コイル１０６）を、磁化構造の内部に位置付けることができる。

【0041】

４３０において、第１の回路（例えば、図２の第１の回路１２０）は、減衰差動ＡＣ信号を生成することができる。４４０において、減衰差動ＡＣ信号に応答して、第１のコイルが磁化構造上に減衰磁場を誘導し、それは、磁化構造を消磁構造に変換する。

【0042】

４５０において、第２の回路（例えば、図２の第２の回路１３０）が、ＤＣ信号を生成する。４６０において、ＤＣ信号に応答して、第２の電気コイルが、消磁構造上にほぼ静磁場を誘導して、消磁構造内にオフセット残留磁場を誘導する。

【0043】

上記は例である。もちろん、構成要素または手法の考えられるすべての組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、多くのさらなる組み合わせおよび順列が可能であることを認識するであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲を含め、本出願の範囲内にあるそのようなすべての変更、修正、および変形を包含することを意図している。本明細書で使用される際、「含む」という用語は、含むが、それに限定されないことを意味し、「含んでいる」という用語は、含んでいるが、それに限定されないことを意味する。「に基づく」という用語は、少なくとも部分的に基づくことを意味する。さらに、本開示または特許請求の範囲で、「ａ」、「ａｎ」、「第１」、または「別の」要素、またはそれらと同等のものが挙げられる場合、それは、１つ以上のそのような要素を含むと解釈されるべきであり、２つ以上のそのような要素を必要とするものでも、排除するものでもない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】