DE4131947A1

DE4131947A1 - Mehrkanalige squid-detektionseinrichtung mit stoerfeldunterdrueckung

Info

Publication number: DE4131947A1
Application number: DE19914131947
Authority: DE
Inventors: Gabriel M Daalmans
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2011-09-26
Also published as: DE4131947C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine SQUID-Detektionseinrich tung zur mehrkanaligen Erfassung schwacher, orts- und zeitab hängiger magnetischer Feldsignale mindestens einer lokalen, insbesondere biomagnetischen Feldquelle, welche Einrichtung

a) in jedem ihrer Detektionskanäle einen Meßsignale erzeugen den Meßkanalteil, der mindestens eine die Feldsignale empfangende supraleitende Detektionsschleife, ein dieser Schleife zuzuordnendes Gleichstrom-SQUID sowie ein dem SQUID nachgeordnetes supraleitendes Anpassungsnetzwerk umfaßt,
b) mindestens einen Referenzkanal zur Erzeugung von Referenz signalen mit einem Referenzkanalteil, dessen Elemente zu mindest weitgehend denen des Meßkanalteils jedes Detek tionskanals entsprechen und dessen mindestens eine supra leitende Referenzschleife bezüglich der zu detektierenden Feldquelle weiter entfernt angeordnet ist als die entspre chenden Detektionsschleifen der Detektionskanäle,
c) eine den Anpassungsnetzwerken nachgeordnete signalverarbei tende Elektronik mit einer signalverstärkenden Eingangs stufe sowie
d) zu einer Unterdrückung von mit den Detektionsschleifen ebenfalls zu empfangenden, von Störquellen ausgehenden ma gnetischen Störsignalen elektronische Mittel zur Subtrak tion der Referenzsignale von den Meßsignalen aufweist.

Eine entsprechende Detektionseinrichtung ist dem Preprint des Beitrags von D. Drung mit dem Titel "Performance of an Elec tronic Gradiometer in Noisy Environments" der "4th Int. Conf. on Superconducting and Quantum Effect Devices and their Appli cations (SQUID 91)", Berlin, 18. bis 21.06.1991 zu entnehmen.

Mit supraleitenden Quanten-Interferometern, die im allgemeinen als "SQUIDs" (Abkürzung von: Superconduction QUantum Inter ference Devices) bezeichnet werden, lassen sich vorteilhaft äußerst schwache, insbesondere biomagnetische Felder oder Feldgradienten detektieren (vgl. z. B. "Rev. Sci. Instrum.", Vol. 53, No. 12, Dez. 1982, Seiten 1815 bis 1845). Als bevor zugtes Anwendungsgebiet für SQUIDs wird deshalb auch die medi zinische Diagnostik angesehen, da die dort auftretenden bioma gnetischen Feldsignale, z. B. die vom menschlichen Herzen oder vom menschlichen Gehirn erzeugten Mangetfelder, nur Feldstär ken im pT-Bereich hervorrufen (Mangetokardiographie bzw. Ma gnetoenzephalographie).

Eine entsprechende Detektionseinrichtung zur Erfassung und Aufbereitung derartiger schwacher, orts- und zeitabhängiger Magnetfelder oder entsprechender Magnetfeldgradienten kann insbesondere mehrere Meß- oder Detektionskanäle aufweisen. Je der dieser Kanäle enthält dabei auf seiner Eingangsseite als Antenne eine feldsensitive Schleifenanordnung mit mindestens einer Detektionsschleife, mit der ein Magnetometer oder Gra diometer ausgebildet ist. Die in dieser Schleifenanordnung hervorgerufenen magnetischen Flüsse oder Flußgradienten werden dann einem SQUID zugeführt. Die SQUIDs der Kanäle können vor teilhaft als sogenannte DC-SQUIDs (Gleichstrom- bzw. Direct- Current-SQUIDs) ausgebildet sein. Dabei läßt sich mit jedem SQUID ein besonderer SQUID-Kreis ausbilden, der einem die De tektionsschleife enthaltenden Flußtransformator nachgeordnet ist (vgl. die genannte Literaturstelle aus "Rev. Sci. Instrum.", insbesondere Seiten 1823 und 1825). Daneben ist es auch möglich, jedes SQUID in die zugeordnete Detektionsschlei fenanordnung zu integrieren (vgl. "IEEE Trans. Magn.", Vol. MAG-19, No. 3, Mai 1983, Seiten 648 bis 651). Das an jedem SQUID gewonnene Meßsignal wird dann über ein nachgeordnetes Anpassungsnetzwerk einem Verstärkerteil einer signalverarbei tenden, rechnergestützten Elektronik zugeführt. In den Detek tionskanälen bestehen die dieser Elektronik vorangeordneten Teile aus supraleitendem Material und sind deshalb in einem Kryosystem untergebracht, um in ihnen supraleitende Betriebs bedingungen zu ermöglichen. Innerhalb jedes Detektionskanals sind die dem Verstärkerteil vorangeordneten supraleitenden Teile als ein signalerzeugender Meßkanalteil anzusehen.

Derartige Detektionseinrichtungen erfordern wegen der extrem geringen Feldstärken der zu messenden, verhältnismäßig nieder frequenten biomagnetischen Felder Maßnahmen zu einer Unter drückung von vergleichsweise höherfrequenten Störfeldern um beispielsweise etwa fünf bis sechs Größenordnungen im Ver gleich zu den zu detektierenden Feldsignalen. Hierbei hat man insbesondere die Wahl der Aufteilung dieser Störfeldunterdrüc kungsmaßnahmen einerseits auf Abschirmmaßnahmen in Gestalt ei ner Abschirmkammer und andererseits auf Kompensationsmaßnahmen in Gestalt von Gradiometern und/oder von zusätzlichen Refe renzkanälen.

Eine aufwendige und sehr teure Vollabschirmung in der genann ten Größenordnung einer Störfeldunterdrückung ist mit einer Kammer möglich, wie sie z. B. aus der Veröffentlichung "Bio magnetism (Proceedings Third International Workshop on Bio magnetism, Berlin, Mai 1980)", 1981, Seiten 51 bis 78 bekannt ist. Eine derartige Kammer erlaubt gegebenenfalls den Betrieb von Magnetometern.

Geringere Anforderungen an eine externe Abschirmung hinsicht lich einer Störfeldunterdrückung können dann gestellt werden, wenn man statt Magnetometern Gradiometer vorsieht (vgl. z. B. "Cryogenics", Vol. 29, Aug. 1989, Seiten 809 bis 813). Mit Gradiometern erster oder höherer Ordnung, die im Gegensatz zu Magnetometern zusätzlich zu ihrer mindestens einen Detektions schleife mindestens noch eine weitere, als Kompensations schleife bezeichnete Schleife besitzen, lassen sich nämlich unerwünschte Hintergrundfelder entfernterer Feldquellen dis kriminieren, während die Feldsensitivität bezüglich näherer Feldquellen erhalten bleibt. In einem solchen Fall läßt sich die Störfeldunterdrückung etwa gleichmäßig auf die Abschirm kammer und die Gradiometer verteilen. Die Kammer braucht dann nur für eine geringere Störfeldunterdrückung ausgelegt zu sein, indem sie eine Unterdrückung der schlimmsten Transienten gewährleistet. Ein Betrieb des Systems aus Detektionseinrich tung (mit Gradiometern) und Kammer ist deshalb auch in einer elektromagnetisch gestörten Umgebung möglich.

Einen solchen Betrieb erlaubt auch die SQUID-Detektionsein richtung, die aus dem eingangs genannten Preprint der SQUID ′91-Konferenz zu entnehmen ist. Diese modular aufgebaute Einrichtung enthält hauptsächlich sieben Einsätze mit jeweils sieben Kanälen. Jeder Einsatz weist vier als SQUID-Magnetome ter gestaltete Detektionskanäle und drei als SQUID-Magnetome ter gestaltete Referenzkanäle auf. Dabei setzt sich ein Meßka nalteil jedes Detektionskanals aus mindestens einer supralei tenden Detektionsschleife, einem DC-SQUID und einem supralei tenden Anpassungsnetzwerk zusammen. Ein Referenzkanalteil je des Referenzkanals ist entsprechend ausgeführt. Die feldsensi tiven Referenzschleifen der Referenzkanäle sind dabei weiter von den zu detektierenden Feldquellen entfernt angeordnet als die entsprechenden Detektionsschleifen der Detektionskanäle.

Die Referenzschleifen detektieren deshalb in erster Linie nur magnetische Störsignale von Störquellen. Bei dieser bekannten Einrichtung werden jedoch die Meßsignale aus den Detektionska nälen und die Referenzsignale aus den Referenzkanälen nach ei ner Verstärkung in einer Eingangsstufe einer signalverarbei tenden Elektronik einer dieser Eingangsstufe nachgeordneten, rechnergestützten Elektronik zugeleitet, wo eine Subtraktion der Referenzsignale von den Meßsignalen mittels des Rechners softwaremäßig erfolgt. Der hierfür erforderliche Aufwand zu einer Störfeldunterdrückung ist verhältnismäßig hoch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die SQUID- Detektionseinrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen, die als Magnetometer oder Gradiometer gestaltete Detektions schleifen aufweisen kann, dahingehend auszugestalten, daß sich der Aufwand an Maßnahmen zur Störfeldunterdrückung reduzieren läßt. Insbesondere sollen die Anforderungen an eine Abschir mung zu verringern sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Detektionskanal zur Subtraktion der Referenzsignale von den Meßsignalen ein eigenes, seinem Anpassungsnetzwerk nachgeord netes, der Eingangsstufe der signalverarbeitenden Elektronik zuzuordnendes elektronisches Subtraktionsglied enthält.

Die mit diesen erfindungsgemäßen Maßnahmen verbundenen Vortei le sind insbesondere darin zu sehen, daß der nachgeordneten Elektronik von unerwünschten Störanteilen zumindest weitgehend befreite Meßsignale zugeführt werden. Im Gegensatz zu der aus dem genannten Preprint zu entnehmenden Detektionseinrichtung wird nämlich bei der erfindungsgemäßen Einrichtung die Sub traktion der Referenzsignale von den Meßsignalen vor der rech nergestützten Elektronik zur Auswertung und Darstellung der Meßsignale durchgeführt. Das heißt, der Referenzkanal der er findungsgemäßen Detektionseinrichtung erstreckt sich nicht bis in die rechnergestützte Elektronik, so daß die Subtraktion nicht von einem speziellen Rechenprogramm, sondern mittels einfacher elektronischer Subtraktionsglieder hardwaremäßig erfolgt. Der Aufwand zur Verarbeitung der Signale ist deshalb entsprechend verringert. Außerdem läßt sich die Zahl der er findungsgemäßen Referenzkanäle vorteilhaft klein halten; gege benenfalls kann sogar nur ein einziger Referenzkanal erforder lich sein. Jeder Referenzkanal enthält dabei nur die seinen Referenzkanalteil festlegenden Teile.

Die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung kann somit gegen über externen Störsignalen zumindest weitgehend unempfindlich gemacht werden. Dies hat unter anderem zur Folge, daß der Ab schirmaufwand mittels einer Kammer entsprechend zu vermindern ist und sich gegebenenfalls sogar auf eine derartige Kammer ganz verzichten läßt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Detektions einrichtung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren Fig. 1 schematisch der Aufbau einer erfindungsgemäßen Detektionseinrichtung angedeu tet ist. Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer sol chen Einrichtung in entsprechender Darstellung. In den Figuren sind übereinstimmende Teile mit denselben Bezugszeichen verse hen.

Bei den erfindungsgemäßen Detektionseinrichtungen wird von be kannten mehrkanaligen Ausführungsformen ausgegangen. In den Figuren nicht näher ausgeführte Teile sind dabei an sich be kannt (vgl. z. B. die genannte Literaturstelle aus "Gryogenics" oder die EP-A-03 59 864 oder den eingangs genannten Preprint). Ihre supraleitenden Teile sollen sich auf einer hinreichend tiefen Temperatur, beispielsweise auf der Siedetemperatur des flüssigen Heliums (LHe) von 4,2 K befinden. Gegebenenfalls können ihre supraleitenden Teile auch aus bekannten metalloxi dischen Hoch-T_c-Supraleitermaterialien hergestellt sein, die sich mit flüssigem Stickstoff (LN₂) kühlen lassen.

Die in Fig. 1 angedeutete und mit 2 bezeichnete Detektions einrichtung weist eine vorbestimmte Anzahl n 2 von paralle len Detektionskanälen auf. Die Anzahl n liegt insbesondere über 10. Für die Darstellung in der Figur wurden jedoch nur drei Detektionskanäle angenommen. Diese Detektionskanäle sol len zumindest weitgehend gleich aufgebaut sein. Nachfolgend wird deshalb der Aufbau nur eines einzigen Detektionskanals D_i (mit 2 i n) näher erläutert. Für die übrigen Detektions kanäle gilt entsprechendes.

Der Detektionskanal D_i enthält ein Magnetometer oder vorzugs weise ein Gradiometer erster oder höherer Ordnung mit minde stens einer Detektionsschleife 4 als Antenne zur Erfassung von schwachen magnetischen Feldsignalen 5, die von mindestens ei ner lokalen, insbesondere biomagnetischen Feldquelle 6 ausge sandt werden. Diese Schleife 4 wird deshalb in der Nähe der zu detektierenden Feldquelle in einer durch eine gestrichelte Li nie veranschaulichten Meßebene 7 angeordnet. Alle Detektions schleifen 4 aller Kanäle können dabei vorteilhaft in dieser einen Meßebene oder auch in mehreren solchen Meßebenen als planare Strukturen liegen. Mit den Detektionsschleifen werden jedoch auch unerwünschte magnetische Störsignale 8 von Stör quellen empfangen.

Die mit der Detektionsschleife 4 erzeugten Eingangssignale werden dann einem bekannten, nicht näher ausgeführten SQUID 9 zugeführt. Das SQUID kann dabei auch in die jeweilige Detek tionsschleifenanordnung integriert sein. Es soll als DC-SQUID gestaltet sein und somit zwei Josephson-Elemente aufweisen. Ihm ist in bekannter Weise ein supraleitendes Anpassungsnetz werk 10 nachgeordnet. Dieses Anpassungsnetzwerk legt eine Übertragungsfunktion Q fest und führt an seinem Ausgang zu ei nem dem Eingangssignal entsprechenden Meßsignal 11. Der gesam te, aus den Feldsignalen 5 und den Störsignalen 8 diese Meßsi gnale 11 erzeugende Teil des Detektionskanals D_i wird deshalb als ein Meßkanalteil M_i bezeichnet.

Die Meßsignale 11 werden dann einer in Fig. 1 nur durch eine gestrichelte Linie veranschaulichten signalverarbeitenden, mit einem Rechner ausgestatteten Elektronik 13 in einem Verstär kerbereich 14 zur Aufbereitung und Auswertung zugeleitet. Die ser Bereich befindet sich im allgemeinen auf Raumtemperatur. Hierbei soll das Meßsignal 11 nicht direkt in den rechnerge stützten Teil dieser Elektronik gelangen, sondern erfindungs gemäß über ein in jedem Detektionskanal D_i dem jeweiligen An passungsnetzwerk 10 nachgeordnetes Subtraktionsglied 19 gelei tet werden. Dieses somit der Eingangsstufe 13a der Elektronik zuzuordnende Subtraktionsglied wird gemäß dem angenommenen Ausführungsbeispiel von einem gegebenenfalls vorverstärkenden Operationsverstärker gebildet. Dieser Vorverstärker enthält einen nicht-invertierenden Eingang (+) und einen invertieren den Eingang (-). Dem nicht-invertierenden Eingang werden die Meßsignale 11 über eine Meßleitung 12 zugeführt. Der Verstär kungsfaktor des Operationsverstärkers kann aber auch 1 sein.

Erfindungsgemäß soll die SQUID-Detektionseinrichtung 2, welche eine Anzahl n von Detektionskanälen D_i mit derartigen Meßka nalteilen M_i aufweist, mit Maßnahmen zu einer elektronischen Unterdrückung der mit den Detektionsschleifen 4 ihrer Detek tionskanäle ebenfalls empfangenen magnetischen Störsignale 8 ausgestattet sein. Hierzu ist mindestens ein Referenzkanal R angeordnet. Es können aber auch mehrere Referenzkanäle vorge sehen werden, die sich z. B. jeweils einer Gruppe von Detek tionskanälen zuordnen lassen. Gegebenenfalls kann jedem Detek tionskanal ein eigener Referenzkanal zugeordnet sein. Beson ders vorteilhaft ist es aber, wenn ein Referenzkanal minde stens drei Detektionskanälen zugeordnet wird. Der für das Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 angenommene einzige Referenzka nal R weist einen Kanalteil K_r auf, der von seiner Gestaltung her aus Elementen aufgebaut ist, die zumindest denen jedes Meßkanalteils M_i entsprechen. Vorzugsweise ist der Referenzka nalteil K_r exakt gleich aufgebaut wie jeder Meßkanalteil M_i Dementsprechend enthält dieser Referenzkanalteil K_r ebenfalls mindestens eine Detektionsschleife 4 _r, ein DC-SQUID 9 _r sowie ein nachgeordnetes Anpassungsnetzwerk 10 _r. Die Detektions schleife 4 _r soll jedoch gegenüber den Detektionsschleifen 4 der Detektionskanäle D_i vergleichsweise weiter entfernt von der Feldquelle 6 angeordnet sein, so daß sie praktisch nicht die von dieser Feldquelle ausgesandten Feldsignale 5, sondern nur die Störsignale 8 empfängt. Die Detektionsschleife 4 _r liegt dabei in einer durch eine gestrichelte Linie angedeute ten Referenzebene 15, die der Meßebene 7 bezüglich der Feld quelle 6 nachgeordnet ist. Vorteilhaft ist eine sogenannte axiale Anordnung auf einer zumindest annähernd geraden Linie durch die Feldquelle und die Meßebene.

Die an dem Anpassungsnetzwerk 10 _r des Referenzkanals R abzu nehmenden Referenzsignale 16 werden dann über eine Referenz leitung 17 auf den invertierenden Eingang (-) jedes Vorver stärkers 19 gegeben und dort von den Meßsignalen 11 des je weiligen Detektionskanals D_i subtrahiert. Am Ausgang jedes Vorverstärkers 19 erhält man so verstärkte Ausgangssignale 18, die zumindest weitgehend frei von auf die Störsignale 8 zu rückzuführenden Anteilen sind. Diese Signale 18 werden dann in bekannter Weise in der nachgeordneten, einen Rechner auf weisenden Teil 13b der Elektronik 13 weiterverarbeitet.

Eine besonders vorteilhafte Detektionseinrichtung nach der Er findung ist in Fig. 2 angedeutet und in dieser Figur, für die eine Fig. 1 entsprechende Darstellung gewählt ist, allgemein mit 20 bezeichnet. Abweichend von der Ausführungsform nach Fig. 1 werden jedoch bei der Detektionseinrichtung 20 die an den Anpassungsnetzwerken 10 der Detektionskanäle D_i und an dem entsprechenden Anpassungsnetzwerk 10 _r des Referenzkanals R ge wonnenen Signale 11 bzw. 16 zunächst einem eigenen, regelbaren Vorverstärker 21 bzw. 21 _r vom gleichen Typ zugeführt. Die so verstärkten Meßsignale 11′ bzw. das Referenzsignal 16′ werden dann auf die nicht-invertierenden Eingänge (+) bzw. invertie renden Eingänge (-) der Vorverstärker 19 gegeben. Dort erfolgt hardwaremäßig die Subtraktion wie gemäß Fig. 1. Die dabei zu erreichende Kompensation der Störsignale 8 ist gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 mit einer Kompensation von nicht vorverstärkten Signalen noch weiter verbessert.

Nachfolgend ist eine Abschätzung der mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen zu erreichenden Störfeldunterdrückung gegeben: Die planaren, z. B. als Gradiometer gestalteten Detektions schleifen 4 in der Meßebene 7 rufen Eingangssignale hervor, die proportional zu einem auf die Feldsignale 5 zurückzufüh renden Meßfluß Φ_m und einem auf die Störsignale 8 zurückzufüh renden Störfluß Φ_s sind. In der Referenzebene 15 wird in ent sprechender Weise ein Störfluß Φ_s′ erzeugt. Die an einem Anpas sungsnetzwerk 10 abzunehmenden Meßsignale 11 mit einer Span nung U₊ gelangen an den nicht-invertierenden Eingang (+) des Vorverstärkers 19, während an seinen invertierenden Eingang (-) das von dem Anpassungsnetzwerk 10 _r erzeugte Referenzsignal 16 mit einer Spannung U_- gelegt wird. Dabei gilt:

und

Q ist hier eine Übertragungsfunktion eines die Bandbreite begrenzenden Kreises des jeweiligen Anpassungsnetzwerkes. Das Ausgangssignal 18 des Vorverstärkers 19 ist proportional zur Differenz der an seinen Eingängen liegenden Spannungen U₊ und U_-, d. h. es gilt:

wobei A der Verstärkungsfaktor des Vorverstärkers 19 ist. Geht man davon aus, daß zumindest in etwa gilt:

dann folgt für U_a:

Der elektronische Störfeldunterdrückungsfaktor S ist somit:

wobei auch eine Abhängigkeit von der gewählten Lithographie gegeben ist. Aus der Beziehung des Störfeldunterdrückungsfaktors S ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei annähernder Gleichheit von Φ_s und Φ_s′ die Störfeldunterdrückung vorteilhaft sehr groß werden kann.

Vorzugsweise werden alle Detektionsschleifen 4 und 4 _r sowie die SQUID-Schaltungsteile und Anpassungsnetzwerke in Dünnfilm technik als planare Strukturen hergestellt. Die Detektions schleifen 4 der Detektionskanäle D_i können dabei in einer oder auch in mehreren parallelen Ebenen liegen (vgl. z. B. DE-OS 32 47 543). Im Hinblick auf eine effektive Störfeldun terdrückung ist es ferner günstig, wenn mit den Detektions schleifen 4 und 4 _r Gradiometer ausgebildet werden. Darüber hinaus ist es, abweichend von der gewählten Darstellung der Figuren, möglich, in die mit den Detektions- bzw. Referenz schleifen ausgebildeten Magnetometer oder Gradiometer die SQUIDs direkt zu integrieren. Gegebenenfalls lassen sich auch zu kühlende Subtraktionsglieder 19 verwenden.

Claims

1. SQUID-Detektionseinrichtung zur mehrkanaligen Erfassung schwacher, orts- und zeitabhängiger magnetischer Feldsignale mindestens einer lokalen, insbesondere biomagnetischen Feld quelle, welche Einrichtung

a) in jedem ihrer Detektionskanäle einen Meßsignale erzeugen den Meßkanalteil, der mindestens eine die Feldsignale empfangende supraleitende Detektionsschleife, ein dieser Schleife zuzuordnendes Gleichstrom-SQUID sowie ein dem SQUID nachgeordnetes supraleitendes Anpassungsnetzwerk umfaßt,
b) mindestens einen Referenzkanal zur Erzeugung von Referenz signalen mit einem Referenzkanalteil, dessen Elemente zu mindest weitgehend dessen des Meßkanalteils jedes Detek tionskanals entsprechen und dessen mindestens eine supra leitende Referenzschleife bezüglich der zu detektierenden Feldquelle weiter entfernt angeordnet ist als die entspre chenden Detektionsschleifen der Detektionskanäle,
c) eine den Anpassungsnetzwerken nachgeordnete signalverarbei tende Elektronik mit einer signalverstärkenden Eingangs stufe

sowie

d) zu einer Unterdrückung von mit den Detektionsschleifen ebenfalls zu empfangenden von Störquellen ausgehenden ma gnetischen Störsignalen elektronische Mittel zur Subtrak tion der Referenzsignale von den Meßsignalen aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder De tektionskanal (D_i) zur Subtraktion der Referenzsignale (16, 16′) von den Meßsignalen (11, 11′) ein eigenes, seinem Anpas sungsnetzwerk (10) nachgeordnetes, der Eingangsstufe (13a) der signalverarbeitenden Elektronik (13) zuzuordnendes elektroni sches Subtraktionsglied (19) enthält.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß vor der Subtraktion der Refe renzsignale (16) von den Meßsignalen (11) jeweils eine Vorver stärkung dieser Signale (16 bzw. 11) in einem Vorverstärker (21 bzw. 21 _r) des jeweiligen Kanals (D_i bzw. R) vorgesehen ist (Fig. 2).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Detektionsschleifen (4) der Detektionskanäle (D_i) und die mindestens eine entsprechende Referenzschleife (4 _r) des Referenzkanals (R) jeweils als pla nare Strukturen in Dünnfilmtechnik erstellt sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Detektions schleifen (4) der Detektionskanäle (D_i) räumlich zwischen der mindestens einen Referenzschleife (4 _r) des Referenzkanals (R) und der Feldquelle (6) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß mit den supra leitenden Schleifen (4, 4 _r) Gradiometer ausgebildet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß ein einziger Referenzkanal (R) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß mindestens drei Detektionskanälen (D_i) ein Referenzkanal (R) zugeordnet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß jedem Detek tionskanal (D_i) ein eigener Referenzkanal (R) zugeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß der eine Refe renzkanalteil (K_r) zumindest weitgehend gleich aufgebaut ist wie der Meßkanalteil (M_i) jedes Detektionskanals.