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豆知識

金属探知機の仕組み

金属探知機。例えばレンタルビデオ屋の入り口にゲート型の金属探知機が設置されていたり、空港で係員の方が手持ち型金属探知機を使っていたり、一度は見たことのある金属探知機。いったいどのような仕組みで金属に反応しているのでしょうか?

磁場を使って金属を発見

金属探知機という名前の通り、探知機は金属を探し出します。これには磁石が金属を吸い寄せたりS極同士が反発しあったりする磁場を利用した方法が採用されています。わかりやすくするために簡略化してイメージして頂きますが、まずは金属探知機から輪になった磁場が常に出続けていると思ってください。その輪に金属が入れば金属は磁石をくっつけてしまいますので、この輪(磁場)が金属の影響で形を変えます。このことで金属探知機はそこに金属があるのだと認識するのですね。

磁場は磁場でも電気を使う

私たちが小学生のころ、「磁場」を知るために砂鉄を机の上に広げて磁石を近づけると、砂鉄が磁石を中心にして模様を書くような状態になった実験をしましたね。まさにこれが磁場なのですが、金属探知機には磁石は使われていません。

ではどうやって磁場を発生させているのか。これは電気とコイルを使えば解決します。これも実験で経験した方が多いと思いますが、ぐるぐるにまいたコイルに電気を通すと磁場が発生するのですね。金属探知機にはこのコイルをぐるぐるにまいたものが中に使われていて、電気を使うことで磁場を発生させて金属を探し当てます。

金属探知機の設定

実は金属はそれぞれ性質が違っていて、それによって磁場への影響も変わります。身近なところでは空き缶を使ってみるとわかりますが、金属でも磁石にほぼ反応しないようなアルミニウムもあれば磁石を近づければすぐにくっつくスチール缶もありますね。このように金属毎に影響がかわるため、探すべき対象の金属毎に実は細かな設定を必要とする場合があります。たとえば、金塊を探す際に他の鉱物に反応していては探すことができませんので、その場合は金にだけ反応する設定にする、といったことですね。

しかし、この設定はかなり厳密であり、しかも空港のゲート型探知機の様に何が持ち込まれるのかわからないような場合には、ベルトのバックルに反応してしまったりということも起こってしまうのですね。

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