JP2006184116A - Device for detecting magnetism - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the magnetic field generated by an object to be measured, without being affected by the environmental magnetic field. <P>SOLUTION: An environmental magnetic field is detected by a normal conductor coil (24), used for detecting environmental magnetic fields. A signal, corresponding to the detected environmental magnetic field, is fed back by a compensating/adjusting circuit (8) to a magnetic field measuring section (25), including a magnetic sensor (SQUID) and an FLL circuit, thereby compensating with respect to the environmental magnetic field for the measured magnetic field. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は検出対象物体からの磁界を検出する磁気検出装置に関し、特に、磁気センサとして超電導量子干渉素子(SQUID:Superconducting Quantum Inerference Device)を利用する磁気検出装置に関する。より特定的には、この発明は、簡易な磁気シールドで環境磁場の影響を抑制して正確に検出対象物体からの磁界を検出するための構成に関する。   The present invention relates to a magnetic detection device that detects a magnetic field from a detection target object, and more particularly to a magnetic detection device that uses a superconducting quantum interference device (SQUID) as a magnetic sensor. More specifically, the present invention relates to a configuration for accurately detecting a magnetic field from a detection target object while suppressing the influence of an environmental magnetic field with a simple magnetic shield.

量子磁気干渉素子(以下、SQUIDと称す)は、高感度の磁気センサとして知られている。SQUIDは、ジョセフソン接合を介して電圧差を生じさせることなく電流を流すことができる現象を利用する。SQUIDに、超電導臨界電流よりも大きなバイアス電流を流した状態で、外部から磁界を印加した場合、SQUID両端には、外部印加磁界で変調された電圧が現われる。このSQUIDの電圧を外部で検出することにより、外部印加磁界を検出することができる。通常、液体窒素温度で超伝導体となる高温超伝導体を利用するSQUIDは、10^(−13)テスラ/√Hzの感度を有し、液体ヘリウム温度で超伝導体となる低温超伝導体を利用するSQUIDは、10^(−14)テスラ/√Hzの感度を有する。ここで、符号“^”は、べき乗を示す。   A quantum magnetic interference element (hereinafter referred to as SQUID) is known as a highly sensitive magnetic sensor. SQUID utilizes a phenomenon that allows a current to flow through a Josephson junction without causing a voltage difference. When a magnetic field is externally applied to the SQUID with a bias current larger than the superconducting critical current, a voltage modulated by the externally applied magnetic field appears at both ends of the SQUID. By detecting this SQUID voltage externally, an externally applied magnetic field can be detected. A SQUID that uses a high-temperature superconductor that normally becomes a superconductor at a liquid nitrogen temperature has a sensitivity of 10 ^ (-13) Tesla / √Hz, and a low-temperature superconductor that becomes a superconductor at a liquid helium temperature. The SQUID that uses is sensitive to 10 ^ (-14) Tesla / √Hz. Here, the symbol “^” indicates a power.

SQUIDにおける電圧が、外部印加磁界に従って量子化磁束(磁束量子)単位で周期的に変化するため、極めて微弱な磁界を検出することができる。   Since the voltage in the SQUID periodically changes in units of quantized magnetic flux (flux quanta) according to the externally applied magnetic field, an extremely weak magnetic field can be detected.

このようなSQUIDを磁気センサとして利用する応用として、生体磁場を検出する医療機器、磁性異物を検出する非破壊検査装置などにおいて用いられている。   As an application using such a SQUID as a magnetic sensor, it is used in a medical device for detecting a biomagnetic field, a non-destructive inspection device for detecting a magnetic foreign object, and the like.

前述のように、SQUID磁気センサの出力電圧は、量子化磁束単位で周期的に変化するため、電圧Vと磁界φとの対応関係を示す特性曲線は、多値関数で表される。従って、計測対象物体からの磁界の絶対値を検出するために、SQUID磁気センサの動作点をロックさせる必要があり、このために、FLL(磁束ロックトループ)回路と呼ばれる駆動回路が利用される。このようなFLL回路を備えるSQUID磁気センサを用いた磁気検出装置の構成の一例は、特許文献1(特開2000−292511号公報)に示されている。   As described above, since the output voltage of the SQUID magnetic sensor periodically changes in units of quantized magnetic flux, the characteristic curve indicating the correspondence relationship between the voltage V and the magnetic field φ is represented by a multi-value function. Therefore, in order to detect the absolute value of the magnetic field from the measurement target object, it is necessary to lock the operating point of the SQUID magnetic sensor. For this purpose, a drive circuit called an FLL (magnetic flux locked loop) circuit is used. An example of the configuration of a magnetic detection device using a SQUID magnetic sensor having such an FLL circuit is shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-292511).

また、微弱磁界を正確に検出するためには、環境磁場などの外部ノイズ磁界の影響をなくすことが要求される。このような外部ノイズ磁界の影響を抑制するための磁気遮蔽の構成が、特許文献2(米国特許公開2003−0218872号公報)および非特許文献1(栗城、「高温超伝導体SQUIDをめぐる研究」、電子科学研究、第8号、第18ページ−第23ページ、平成12年)に示されている。
特開2000−292511号公報 米国特許公開2003−0218872号公報 「高温超伝導体SQUIDをめぐる研究」、栗城、電子科学研究、第8号、第18ページ−第23ページ、平成12年
Further, in order to accurately detect a weak magnetic field, it is required to eliminate the influence of an external noise magnetic field such as an environmental magnetic field. The configuration of magnetic shielding for suppressing the influence of such an external noise magnetic field is disclosed in Patent Document 2 (US Patent Publication No. 2003-0218872) and Non-Patent Document 1 (Kurijo, “Study on High-Temperature Superconductor SQUID”. , Electronic Science Research, No. 8, pages 18-23, 2000).
JP 2000-292511 A US Patent Publication No. 2003-0218872 "Research on high-temperature superconductor SQUID", Kurijo, Electronic Science Research, No. 8, pp. 18-23, 2000

特許文献1に示される構成においては、FLL回路の動作点として、電圧−磁界特性曲線(V−Φ特性曲線)の傾斜の最も大きい位置を動作点として設定する構成が示されている。しかしながら、この特許文献1に示される構成においては、検出対象からの磁界(信号磁界)と外部磁界(環境磁場などのノイズ磁界)とを識別することは困難であり、また、この特許文献1においては、環境磁場が測定に及ぼす影響については検討していない。   The configuration disclosed in Patent Document 1 shows a configuration in which the position at which the slope of the voltage-magnetic field characteristic curve (V-Φ characteristic curve) is the largest is set as the operating point as the operating point of the FLL circuit. However, in the configuration shown in Patent Document 1, it is difficult to distinguish between a magnetic field (signal magnetic field) from an object to be detected and an external magnetic field (noise magnetic field such as an environmental magnetic field). Does not discuss the effects of environmental magnetic fields on measurements.

また特許文献2においては、磁気遮蔽の構成の従来技術として、フラックスゲートまたはSQUIDを用いて外部磁界(環境磁場)を検出し、コイルを介してこの検出外部磁界と逆相の磁界を生成して外部磁界を打消すアクティブフィルタ型磁気遮蔽の構成を記載している。このアクティブフィルタ型磁気遮蔽の構成の一例として、磁気遮蔽室外部に大型のヘルムホルツコイルを設け、このヘルムホルツコイルと磁気遮蔽室の磁気遮蔽層のパーマロイとを結合してアクティブシールドを実現する構成が記載されている。   Moreover, in patent document 2, as a prior art of the structure of magnetic shielding, an external magnetic field (environmental magnetic field) is detected using a flux gate or SQUID, and a magnetic field having a phase opposite to the detected external magnetic field is generated via a coil. A configuration of an active filter type magnetic shield that cancels an external magnetic field is described. As an example of the configuration of this active filter type magnetic shielding, a configuration is described in which a large Helmholtz coil is provided outside the magnetic shielding chamber, and this Helmholtz coil is combined with the permalloy of the magnetic shielding layer of the magnetic shielding chamber to realize an active shield. Has been.

この特許文献2は、また、磁気遮蔽室全体を利用する場合、外部磁界を検出するセンサの出力により逆相の磁界を生成するまでの時間遅れにより遮蔽磁界の位相遅れが生じ、正確に外部磁界を補償することができないことを述べている。特許文献2においては、検出対象の磁界を検出する計測コイルに対する外部ノイズ磁界を、別に設けられたコイルを利用して、外部磁界に対する補償磁界を生成して外部磁界を相殺して、計測コイルへ外部磁界が影響を及ぼさないようにすることを図る。このアクティブシールド方式では、しかしながら、全体として磁気遮蔽室を想定しており、設備の価格が高くなり、また設備の規模も大きくなる。   In this patent document 2, when the entire magnetic shielding room is used, the phase delay of the shielding magnetic field occurs due to the time delay until the reverse-phase magnetic field is generated by the output of the sensor that detects the external magnetic field, and the external magnetic field is accurately detected. States that it cannot be compensated. In Patent Document 2, an external noise magnetic field for a measurement coil that detects a magnetic field to be detected is used to generate a compensation magnetic field for the external magnetic field, cancel the external magnetic field, and transfer to the measurement coil. Try to prevent the external magnetic field from affecting. However, this active shield system assumes a magnetic shielding room as a whole, which increases the cost of the equipment and the scale of the equipment.

この特許文献2は、このような問題を解釈するために、両端に開口端を有する円筒形磁気遮蔽の両端に超電導リングをそれぞれ配置し、計測用磁気センサを、この超電導リング対の中間位置に配置する構成を示す。これらの超電導リングの軸方向と平行となるように磁気センサの表面を配置し、超電導リングのマイスナー効果により外部磁界の侵入を抑制することを図る。しかしながら、この構成においては、外部磁界の影響を相殺するために専用の超電導リングを用いており、装置価格が高くなり、また装置規模も大きくなる。特に、計測対象物体が食肉などのような大型の場合、計測用磁気センサの磁気シールドの開口部が大きくなり、このような大きな開口部に対して、超電導リングを配置してマイスナー効果により外部磁界の侵入を抑制するのは困難である。   In this patent document 2, in order to interpret such a problem, superconducting rings are respectively arranged at both ends of a cylindrical magnetic shield having open ends at both ends, and a measuring magnetic sensor is placed at an intermediate position of the superconducting ring pair. The arrangement to be arranged is shown. The surface of the magnetic sensor is arranged so as to be parallel to the axial direction of these superconducting rings, and the intrusion of an external magnetic field is suppressed by the Meissner effect of the superconducting ring. However, in this configuration, a dedicated superconducting ring is used to cancel the influence of the external magnetic field, which increases the device price and the device scale. In particular, when the object to be measured is large, such as meat, the opening of the magnetic shield of the magnetic sensor for measurement becomes large, and a superconducting ring is placed in such a large opening to provide an external magnetic field due to the Meissner effect. It is difficult to suppress the intrusion of

また、非特許文献1においては、磁気シールドに対して上部、中央部および下部にコイルを巻回し、中央のコイルの出力信号を上部および下部のコイルに対して印加することにより、外部磁界を相殺して、磁気シールド内に外部ノイズ磁界が侵入することを防止する構成が示される。この非特許文献1の構成では、磁気シールドとして、大型の磁気シールド室を想定しており、設備が大型となる。   In Non-Patent Document 1, coils are wound around the upper, middle, and lower portions of the magnetic shield, and the output signal of the center coil is applied to the upper and lower coils to cancel the external magnetic field. Thus, a configuration for preventing the external noise magnetic field from entering the magnetic shield is shown. In the configuration of Non-Patent Document 1, a large magnetic shield chamber is assumed as the magnetic shield, and the facility becomes large.

それゆえ、この発明の目的は、簡易磁気シールド環境下で正確に外部磁場(環境磁場)の影響を抑制して計測対象からの磁界(信号磁界)を測定することのできる磁気検出装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic detection device capable of accurately measuring the magnetic field (signal magnetic field) from a measurement target while suppressing the influence of an external magnetic field (environmental magnetic field) under a simple magnetic shield environment. That is.

この発明に係る磁気検出装置は、計測対象の磁界を検出する磁気センサと、この磁気センサと別に配置される常電導コイルと、この常電導コイルの検出出力に従って磁気センサの検出磁界に対する補償磁界を生成して磁気センサに供給する磁気補償回路と、この磁気センサの出力信号に従って計測対象の磁界に対応する信号を生成する検出回路とを備える。   The magnetic detection device according to the present invention includes a magnetic sensor for detecting a magnetic field to be measured, a normal conducting coil arranged separately from the magnetic sensor, and a compensation magnetic field for the detected magnetic field of the magnetic sensor according to the detection output of the normal conducting coil. A magnetic compensation circuit that is generated and supplied to the magnetic sensor, and a detection circuit that generates a signal corresponding to the magnetic field to be measured in accordance with an output signal of the magnetic sensor.

安価な常電導コイルを用いて環境磁場(外部ノイズ磁場)を検出し、その検出された環境磁場に対応する補償磁界を磁気センサに供給しており、ほぼ時間遅れなく、磁気センサにおいて環境磁場を補償することができ、計測対象の磁界を正確に検出することができる。また環境磁場を検出するために常電導コイルを利用しており、装置価格を安価にすることができる。   An environmental magnetic field (external noise magnetic field) is detected using an inexpensive normal conducting coil, and a compensation magnetic field corresponding to the detected environmental magnetic field is supplied to the magnetic sensor. It is possible to compensate, and the magnetic field to be measured can be accurately detected. In addition, a normal conducting coil is used to detect the environmental magnetic field, and the apparatus price can be reduced.

[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1に従う磁気検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。図1において、磁気検出装置は、計測対象(図示せず)の物体からの磁界を検出する磁気センサ1と、磁気センサ1に一定の大きさのバイアス電流Ibを供給するバイアス電流源2と、磁気センサ1の両端の電圧を増幅する増幅器3と、増幅器3の出力信号を積分して検出出力電圧Voutを生成する積分器4と、積分器4の出力電圧を電流に変換するフィードバック抵抗素子5と、フィードバック抵抗素子5からの電流に従って補償磁界を生成する変調コイル6を含む。
[Embodiment 1]
FIG. 1 schematically shows an overall configuration of a magnetic detection device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the magnetic detection device includes a magnetic sensor 1 that detects a magnetic field from an object to be measured (not shown), a bias current source 2 that supplies the magnetic sensor 1 with a bias current Ib having a constant magnitude, An amplifier 3 that amplifies the voltage across the magnetic sensor 1, an integrator 4 that integrates the output signal of the amplifier 3 to generate a detection output voltage Vout, and a feedback resistance element 5 that converts the output voltage of the integrator 4 into a current. And a modulation coil 6 that generates a compensation magnetic field according to the current from the feedback resistance element 5.

磁気センサ1は、一例として、2つのジョセフソン接合1aおよび1bを有するDC−SQUIDで構成される。この磁気センサ1は、他の1つのジョセフソン接合を有するRF−SQUIDであってもよく、またMI(磁気インピーダンス)効果を利用するMIセンサなどの他の磁気センサであってもよい。   As an example, the magnetic sensor 1 includes a DC-SQUID having two Josephson junctions 1a and 1b. The magnetic sensor 1 may be an RF-SQUID having one other Josephson junction, or may be another magnetic sensor such as an MI sensor using an MI (magnetic impedance) effect.

超電導電流は、超電導状態を作り出すクーパ対が、ジョセフソン結合をトンネル現象により移動することにより流れる。SQUIDにバイアス電流Ibを流した場合、そのジョセフソン接合で制限される超電導電流の臨界値(超電導臨界電流値)を超えたところで常電導電流が発生し、SQUIDの両端に電圧Vsが発生する。一方、このSQUIDに磁界が印加されると、内部への磁界の侵入を禁止するように、超電導リングに遮蔽電流が発生する。このとき、外部から印加される磁界の強さにより、ジョセフソン接合におけるクーパー対の位相差Δφが変化する。超電導臨界電流値をIcとすると、遮蔽電流Isは、ジョセフソン接合で制限され、次式で与えられる。   The superconducting current flows when a Cooper pair that creates a superconducting state moves through the Josephson coupling by a tunnel phenomenon. When a bias current Ib is passed through the SQUID, a normal conducting current is generated when the critical value (superconducting critical current value) of the superconducting current limited by the Josephson junction is exceeded, and a voltage Vs is generated across the SQUID. On the other hand, when a magnetic field is applied to the SQUID, a shielding current is generated in the superconducting ring so as to prohibit the penetration of the magnetic field into the inside. At this time, the phase difference Δφ of the Cooper pair in the Josephson junction changes depending on the strength of the magnetic field applied from the outside. When the superconducting critical current value is Ic, the shielding current Is is limited by the Josephson junction and is given by the following equation.

Is=Ic・sinΔφ
超電導体中では、磁場が量子化され、その最小単位が、量子化磁束(磁束量子)φ0と呼ばれる。位相差Δφは、外部印加磁界φと量子化磁束(磁束量子)φcとを用いて次式で表わされる。
Is = Ic · sinΔφ
In the superconductor, the magnetic field is quantized, and the minimum unit is called a quantized magnetic flux (flux quantum) φ0. The phase difference Δφ is expressed by the following equation using an externally applied magnetic field φ and a quantized magnetic flux (magnetic flux quantum) φc.

Δφ=2・n・π+2・π・(φ/φ0)
すなわち、遮蔽電流Isは、量子化磁束φ0(2・10^(−15)Wb)単位で周期的に変化する。ここで、符号“^”は、べき乗を示す。したがって、SQUIDに磁界を印加した場合、遮蔽電流により超電導状態を保持することのできるバイアス電流値が変化し、電流−電圧曲線が、Δφ=2・n・πとΔφ=(2n+1)・φの間を移動する。このとき、バイアス電流Ibが一定値であれば、このSQUIDの両端に発生する電圧Vsも周期的に変化する。
Δφ = 2 · n · π + 2 · π · (φ / φ0)
That is, the shield current Is periodically changes in units of quantized magnetic flux φ0 (2 · 10 ^ (− 15) Wb). Here, the symbol “^” indicates a power. Therefore, when a magnetic field is applied to the SQUID, the bias current value that can maintain the superconducting state is changed by the shielding current, and the current-voltage curves are Δφ = 2 · n · π and Δφ = (2n + 1) · φ. Move between. At this time, if the bias current Ib is a constant value, the voltage Vs generated at both ends of the SQUID also changes periodically.

このSQUID1の両端に発生する電圧Vsは、μV程度の大きさであり、増幅器3を用いて増幅し、積分器4により、高周波成分を除去して、計測磁界に対応する検出出力電圧Voutを生成する。   The voltage Vs generated at both ends of the SQUID 1 has a magnitude of about μV, is amplified using the amplifier 3, and the high frequency component is removed by the integrator 4 to generate a detection output voltage Vout corresponding to the measurement magnetic field. To do.

電圧−磁界特性曲線(V−φ特性曲線)は、上述のように、量子化磁束φ0を単位として周期的に変化するため、特性曲線の線形領域は狭い。したがって、検出電圧のダイナミックレンジを大きくするために、積分器4、フィードバック抵抗素子5および変調コイル6を用いて、負帰還をかけて、いわゆる「零点検出法(零位法)」に従って磁界検出を行なう。この変調コイル6からは、SQUID1に印加される外部磁界を打消すように磁界が生成される。変調コイル6とSQUIDの磁気結合係数(相互コンダクタンス)をMfとし、フィードバック抵抗素子5の抵抗値をRfとすると、フィードバック抵抗素子5の両端の電圧、すなわち検出出力電圧Voutは、(Rf/Mf)・φとなり、信号磁束φに比例する。   Since the voltage-magnetic field characteristic curve (V-φ characteristic curve) periodically changes with the quantized magnetic flux φ0 as a unit as described above, the linear region of the characteristic curve is narrow. Therefore, in order to increase the dynamic range of the detection voltage, negative feedback is performed using the integrator 4, the feedback resistance element 5, and the modulation coil 6, and magnetic field detection is performed according to the so-called “zero detection method (zero method)”. Do. A magnetic field is generated from the modulation coil 6 so as to cancel the external magnetic field applied to the SQUID 1. When the magnetic coupling coefficient (transconductance) between the modulation coil 6 and the SQUID is Mf and the resistance value of the feedback resistance element 5 is Rf, the voltage at both ends of the feedback resistance element 5, that is, the detected output voltage Vout is (Rf / Mf) Φ, which is proportional to the signal flux φ.

なお、図1において、変調コイル6に印加されるバイアス電流を調整し、このSQUIDの動作点を設定する動作点設定回路が設けられるが、図1においては、この変調コイル6に対しバイアス電流を供給する回路は示していない。このSQUIDの動作点を固定することにより、磁界−電圧の対応関係を一意的に設定することができ、検出電圧Voutに従って信号磁界を検出することができる。   In FIG. 1, an operating point setting circuit for adjusting the bias current applied to the modulation coil 6 and setting the operating point of the SQUID is provided. In FIG. The circuit to supply is not shown. By fixing the operating point of this SQUID, the magnetic field-voltage correspondence can be set uniquely, and the signal magnetic field can be detected according to the detection voltage Vout.

SQUIDの磁界−電圧特性曲線が、量子化磁束を単位として周期的に変化しており、量子化磁束φ0よりも弱い磁界を検出することができる。高温超電導体を利用するSQUIDで、10^(−13)テスラ/√Hz、低温超電導体を利用するSQUIDは、10^(−14)テスラ/√Hzの感度を有しており、微弱磁界を計測することができる。   The magnetic field-voltage characteristic curve of the SQUID changes periodically with the quantized magnetic flux as a unit, and a magnetic field weaker than the quantized magnetic flux φ0 can be detected. A SQUID using a high-temperature superconductor has a sensitivity of 10 ^ (-13) Tesla / √Hz, and a SQUID using a low-temperature superconductor has a sensitivity of 10 ^ (-14) Tesla / √Hz. It can be measured.

この計測対象からの微弱磁界に対する外来磁界(環境磁場)の影響を抑制するために、環境磁場を検出する環境磁場検出コイル7と、環境磁場検出コイル7の出力信号に従って増幅、積分、減衰、および位相調整などの必要な処理を行なって電流信号を生成する補償調整回路8と、この補償調整回路8の出力信号に従って補償磁界を生成して磁気センサ(SQUID)1へ供給する補償コイル9が設けられる。   In order to suppress the influence of the external magnetic field (environmental magnetic field) on the weak magnetic field from the measurement object, the environment magnetic field detection coil 7 that detects the environment magnetic field, and amplification, integration, attenuation, and the like according to the output signal of the environment magnetic field detection coil 7 A compensation adjustment circuit 8 that performs a necessary process such as phase adjustment to generate a current signal, and a compensation coil 9 that generates a compensation magnetic field according to an output signal of the compensation adjustment circuit 8 and supplies the compensation magnetic field to the magnetic sensor (SQUID) 1 are provided. It is done.

常電導コイル7は、たとえばエナメル線または銅線などの常電導材料で構成される。   The normal conducting coil 7 is made of a normal conducting material such as enameled wire or copper wire.

環境磁場検出コイル7の出力信号は、環境磁場の微分信号である。補償調整回路8においては、この微分信号の増幅動作および積分動作を行って、検出環境磁場に対応する電圧信号を生成し、次いで、補償コイル9と変調コイル1との相互結合を考慮した信号振幅の減衰動作および正確に逆相の磁場が変調コイル1に印加されるように位相調整が行われる。これにより、環境磁場検出コイル7により検出された環境磁場と逆相の磁界が補償コイル9により生成されて、磁気センサ1へ供給される。応じて、磁気センサ1において、この環境磁場が相殺され、正確に、計測対象物体からの磁界を検出することができる。   The output signal of the environmental magnetic field detection coil 7 is a differential signal of the environmental magnetic field. In the compensation adjustment circuit 8, the differential signal is amplified and integrated to generate a voltage signal corresponding to the detected environmental magnetic field, and then the signal amplitude considering the mutual coupling between the compensation coil 9 and the modulation coil 1. The phase adjustment is performed so that the magnetic field having a negative phase and the magnetic field having exactly opposite phases are applied to the modulation coil 1. As a result, a magnetic field having a phase opposite to that of the environmental magnetic field detected by the environmental magnetic field detection coil 7 is generated by the compensation coil 9 and supplied to the magnetic sensor 1. Accordingly, in the magnetic sensor 1, the environmental magnetic field is canceled out, and the magnetic field from the measurement target object can be accurately detected.

特に、この図1に示すように、環境磁場と逆相の負帰還磁場を補償コイル9により生成して、直接、磁気センサ1に印加しており、確実に、磁気センサ1において、環境磁場の影響を抑制することができる。また、補償調整回路8により、この環境磁場検出コイル7で検出された磁場と逆相の磁場を補償コイル9により生成させており、環境磁場の変化に追随した補償磁場を生成して、磁気センサ1に供給することができ、ほぼ応答の遅れなく、正確に環境磁場の影響を磁気センサ1において抑制することができる。   In particular, as shown in FIG. 1, a negative feedback magnetic field having a phase opposite to that of the environmental magnetic field is generated by the compensation coil 9 and directly applied to the magnetic sensor 1. The influence can be suppressed. In addition, the compensation adjustment circuit 8 generates a magnetic field having a phase opposite to that detected by the environmental magnetic field detection coil 7 by the compensation coil 9, and generates a compensation magnetic field that follows the change in the environmental magnetic field, thereby generating a magnetic sensor. 1 and the influence of the environmental magnetic field can be accurately suppressed in the magnetic sensor 1 with almost no delay in response.

以上のように、この発明の実施の形態1に従えば、常電導コイルを用いて環境磁場を検出し、その検出環境磁場に対応する負帰還補償磁場を生成して磁気センサに印加しており、不十分な磁気シールド環境下においても環境磁場の影響を抑制して正確に計測検出対象体からの磁界を検出することができる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the environmental magnetic field is detected using the normal conducting coil, and the negative feedback compensation magnetic field corresponding to the detected environmental magnetic field is generated and applied to the magnetic sensor. Even under an insufficient magnetic shield environment, the influence of the environmental magnetic field can be suppressed and the magnetic field from the measurement detection target can be accurately detected.

[実施の形態2]
図2は、この発明の実施の形態2に従う磁気検出装置の構成を概略的に示す図である。この図2に示す磁気検出装置は、以下の点で、図1に示す磁気検出装置とその構成が異なる。すなわち、常電導コイルで構成される環境磁場検出コイル7の磁心として、透磁率の高いコアを挿入する。高透磁率のコア材料としては、パーマロイ(Ni−Fe合金)またはアモルファス金属またはアモルファス合金を利用することができる。高透磁率の軟磁性アモルファス合金材料としては、Fe−B−Si−Cu、Co−Fe−Si−B、Co−Fe−Ni−Si−BまたはFe−Cu−Nb−Si−Bを利用することができる。
[Embodiment 2]
FIG. 2 schematically shows a configuration of a magnetic detection device according to the second embodiment of the present invention. The magnetic detection device shown in FIG. 2 differs from the magnetic detection device shown in FIG. 1 in the following points. That is, a core with high magnetic permeability is inserted as the magnetic core of the environmental magnetic field detection coil 7 composed of a normal conducting coil. Permalloy (Ni—Fe alloy), amorphous metal or amorphous alloy can be used as the core material with high magnetic permeability. Fe-B-Si-Cu, Co-Fe-Si-B, Co-Fe-Ni-Si-B or Fe-Cu-Nb-Si-B is used as the high magnetic permeability soft magnetic amorphous alloy material. be able to.

この図2に示す磁気検出装置の他の構成は、図1に示す磁気検出装置の構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。   The other configuration of the magnetic detection device shown in FIG. 2 is the same as the configuration of the magnetic detection device shown in FIG. 1, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

超電導コイルで構成される環境磁場検出コイル7のコアとして、高透磁率材料を利用することにより、この環境磁場検出コイル7における検出磁束を大きくすることができ、環境磁場検出コイル7およびコア10で構成される環境磁場検出センサの感度を高くすることができ、より正確に、環境磁場の影響を抑制して、計測対象物体からの磁界を検出することができる。   By using a high magnetic permeability material as the core of the environmental magnetic field detection coil 7 composed of a superconducting coil, the detection magnetic flux in the environmental magnetic field detection coil 7 can be increased. The sensitivity of the configured environmental magnetic field detection sensor can be increased, and the magnetic field from the measurement target object can be detected more accurately while suppressing the influence of the environmental magnetic field.

以上のように、この発明の実施の形態2に従えば、環境磁場検出センサとして、常電導コイルのコアに高透磁率材料を用いており、環境磁場検出センサの感度を高くすることができ、確実に、環境磁場の影響を抑制して、計測対象磁場を検出することができる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, the high magnetic permeability material is used for the core of the normal conducting coil as the environmental magnetic field detection sensor, and the sensitivity of the environmental magnetic field detection sensor can be increased. It is possible to reliably detect the measurement target magnetic field while suppressing the influence of the environmental magnetic field.

[実施の形態3]
図3は、この発明の実施の形態3に従う磁気検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。この図3に示す磁気検出装置においては、補償調整回路8の出力信号(電流)が、フィードバック抵抗素子5からの電流と加算されて変調コイル6へ供給される。
[Embodiment 3]
FIG. 3 schematically shows an overall configuration of the magnetic detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the magnetic detection device shown in FIG. 3, the output signal (current) of the compensation adjustment circuit 8 is added to the current from the feedback resistance element 5 and supplied to the modulation coil 6.

補償調整回路8は、環境磁場検出コイル7の検出電圧を増幅する増幅器12と、増幅器12の出力信号を積分する積分器13と、積分器13の出力信号を所定の割合で減衰する減衰器14と、減衰器14の出力信号の位相を調整する位相調整器16と、位相調整器16の出力信号を電流信号に変換して変調コイル6へ供給する補償抵抗素子18を含む。   The compensation adjustment circuit 8 includes an amplifier 12 that amplifies the detection voltage of the environmental magnetic field detection coil 7, an integrator 13 that integrates the output signal of the amplifier 12, and an attenuator 14 that attenuates the output signal of the integrator 13 at a predetermined rate. And a phase adjuster 16 that adjusts the phase of the output signal of the attenuator 14, and a compensation resistor element 18 that converts the output signal of the phase adjuster 16 into a current signal and supplies the current signal to the modulation coil 6.

この図3に示す磁気検出装置の他の構成は、図1に示す磁気検出装置の構成と同じであり、対応する部分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。   The other configuration of the magnetic detection device shown in FIG. 3 is the same as the configuration of the magnetic detection device shown in FIG. 1, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

この図3に示す磁気検出装置の構成においては、環境磁場補償用コイルと、計測磁場相殺用コイルとが共用される。したがって、変調コイル6と別に設けられた環境磁場補償コイルの配置位置調整を行なう必要がなく、環境磁場補償のための調整が簡略化される。   In the configuration of the magnetic detection device shown in FIG. 3, the environmental magnetic field compensation coil and the measurement magnetic field canceling coil are shared. Therefore, it is not necessary to adjust the arrangement position of the environmental magnetic field compensation coil provided separately from the modulation coil 6, and the adjustment for environmental magnetic field compensation is simplified.

また、この補償調整回路8において、増幅器12と減衰器14を用いることにより、環境磁場検出コイル7の出力電圧に従って、SQUIDで構成される磁気センサ1における環境磁場の大きさに対応する磁場を生成するように変調コイル7へ供給する電流量を調整することができる。また位相調整器16を利用することにより、この環境磁場検出コイル7の検出磁場と逆相の補償磁場を生成することができ、正確に環境磁場を補償する磁場を、変調コイル6において生成することができる。   Further, in this compensation adjustment circuit 8, by using the amplifier 12 and the attenuator 14, a magnetic field corresponding to the magnitude of the environmental magnetic field in the magnetic sensor 1 constituted by the SQUID is generated according to the output voltage of the environmental magnetic field detection coil 7. Thus, the amount of current supplied to the modulation coil 7 can be adjusted. Further, by using the phase adjuster 16, a compensation magnetic field having a phase opposite to that detected by the environmental magnetic field detection coil 7 can be generated, and a magnetic field that accurately compensates the environmental magnetic field is generated in the modulation coil 6. Can do.

また、環境磁場検出コイル7の出力電圧が増幅器12により増幅されており、増幅器12の出力信号は、環境磁場の時間微分成分に対応する。従って、環境磁場に対応する電圧を生成するために、増幅器12の次段に、微分処理と反対の積分処理を行う積分器13が配置される。これにより、正確に検出された環境磁場に対応する信号を生成することができる。   The output voltage of the environmental magnetic field detection coil 7 is amplified by the amplifier 12, and the output signal of the amplifier 12 corresponds to the time differential component of the environmental magnetic field. Therefore, in order to generate a voltage corresponding to the environmental magnetic field, an integrator 13 that performs an integration process opposite to the differentiation process is arranged at the next stage of the amplifier 12. Thereby, the signal corresponding to the environmental magnetic field detected correctly can be generated.

また、この図3に示す磁気検出装置の構成において、環境磁場検出コイル7においても、コアとして、高透磁率材料が利用されてもよい。   In the configuration of the magnetic detection device shown in FIG. 3, a high magnetic permeability material may be used as the core in the environmental magnetic field detection coil 7.

また、位相調整器16の構成としては、変調コイル6において、正確に検出された環境磁場と逆相の磁場が生成されるように信号の位相を調整することができる構成であれば、任意の構成を利用することができる。   The phase adjuster 16 may have any configuration as long as the phase of the signal can be adjusted in the modulation coil 6 so that a magnetic field opposite in phase to the accurately detected environmental magnetic field is generated. Configuration can be utilized.

以上のように、この発明の実施の形態3に従えば、SQUIDの磁気センサに対するFLL回路を利用して、環境磁場に対応する磁場を補償しており、回路規模を低減することができ、また環境磁場補償用コイルと検出磁場相殺用変調コイルとを共用することができ、効率的に、環境磁場補償の調整を行なうことができる。   As described above, according to the third embodiment of the present invention, the magnetic field corresponding to the environmental magnetic field is compensated by using the FLL circuit for the SQUID magnetic sensor, and the circuit scale can be reduced. The environmental magnetic field compensation coil and the detection magnetic field canceling modulation coil can be shared, and the environmental magnetic field compensation can be adjusted efficiently.

[実施の形態4]
図4は、この発明の実施の形態4に従う磁気検出装置の構成を概略的に示す図である。図4において、磁気シールド体20内に、SQUIDを含む磁気検測部25が配置される。この磁気検測部25は、たとえばデュアに充填された液体窒素により冷却されるSQUIDと、このSQUIDに対するFLL回路と、変調コイル6と、SQUIDに対するバイアス電流を供給する回路、および積分器32等を含む。
[Embodiment 4]
FIG. 4 schematically shows a configuration of a magnetic detection device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, the magnetic inspection unit 25 including the SQUID is disposed in the magnetic shield body 20. The magnetic detection unit 25 includes, for example, a SQUID cooled by liquid nitrogen filled in a dewar, an FLL circuit for the SQUID, a modulation coil 6, a circuit for supplying a bias current for the SQUID, an integrator 32, and the like. Including.

磁気シールド体20は、計測対象物体が搬送される中空矩形形状の搬送路遮蔽部21と、この搬送路遮蔽部21のほぼ中央部に配置されて、内部に磁気計測部25が配置される計測部遮蔽部22を含む。   The magnetic shield body 20 is a measurement method in which a hollow rectangular conveyance path shielding portion 21 to which a measurement target object is conveyed and a substantially central portion of the conveyance path shielding portion 21 are disposed, and a magnetic measurement unit 25 is disposed therein. The part shielding part 22 is included.

搬送路遮蔽部21は、その両端に開口部23aおよび23bが設けられており、比較的大きな形状の被計測物体が、この搬送路遮蔽部21内を搬送される。このほぼ逆T字形の磁気シールド20は、たとえばパーマロイまたはアモルファス金属またはアモルファス合金などの高透磁率の材料で構成され、磁気計測部25に対する磁気シールド機能を実現する。   The conveyance path shielding part 21 is provided with openings 23 a and 23 b at both ends, and a relatively large object to be measured is conveyed in the conveyance path shielding part 21. The substantially inverted T-shaped magnetic shield 20 is made of a material having a high magnetic permeability such as permalloy, amorphous metal, or amorphous alloy, and realizes a magnetic shield function for the magnetic measurement unit 25.

しかしながら、搬送路遮蔽部21においては、比較的大きな開口部23aおよび23bが設けられており、これらの両端に設けられた開口部23aおよび23bにより、環境磁場が内部へ侵入し、磁界計測に対し影響を及ぼす。   However, the transport path shielding part 21 is provided with relatively large openings 23a and 23b. The openings 23a and 23b provided at both ends of the transport path shielding part 21 allow an environmental magnetic field to enter the inside. affect.

この環境磁場の影響を抑制するために、計測部遮蔽部22のほぼ根元部分に、常電導コイルで構成される環境磁場検出コイル24が巻回される。常電導コイル24は、エナメル線または銅線を用いて構成される。この環境磁場検出コイル24は、その巻き数は、この磁気シールド体20の形状および大きさならびに計測部遮蔽部22のサイズに応じて適当な数(例えば50ターン)に定められる。この環境磁場検出コイル24により、磁気シールド体20において生じた環境磁場に起因する磁場を検出する。   In order to suppress the influence of this environmental magnetic field, an environmental magnetic field detection coil 24 composed of a normal conducting coil is wound around a substantially base portion of the measurement unit shielding unit 22. The normal conducting coil 24 is configured using an enameled wire or a copper wire. The number of turns of the environmental magnetic field detection coil 24 is determined to be an appropriate number (for example, 50 turns) in accordance with the shape and size of the magnetic shield body 20 and the size of the measurement unit shielding unit 22. The environmental magnetic field detection coil 24 detects a magnetic field caused by the environmental magnetic field generated in the magnetic shield body 20.

環境磁場検出コイル24は、増幅器30に結合され、この増幅器30により増幅された信号が、積分器32を介して磁気計測部25に含まれるFLL回路部へ供給される。積分器32の出力信号の供給形態としては、フィードバック抵抗素子と別に設けられる環境磁場補償用抵抗素子を介して図3に示す変調コイル6へ電流が供給される形態であってもよく、また、この積分器32の出力信号が環境磁場補償用抵抗素子を介して変調コイルと別に設けられる補償コイルに供給される形態であってもよい。ただし、いずれの形態であっても、実施の形態1から3と同様、減衰処理および位相調整動作が必要に応じて行われる(図1から3に示す構成参照)。   The ambient magnetic field detection coil 24 is coupled to an amplifier 30, and a signal amplified by the amplifier 30 is supplied to an FLL circuit unit included in the magnetic measurement unit 25 via an integrator 32. The supply form of the output signal of the integrator 32 may be a form in which a current is supplied to the modulation coil 6 shown in FIG. 3 via an environmental magnetic field compensation resistance element provided separately from the feedback resistance element. The output signal of the integrator 32 may be supplied to a compensation coil provided separately from the modulation coil via an environmental magnetic field compensation resistor element. However, in any form, the attenuation process and the phase adjustment operation are performed as necessary (see the configuration shown in FIGS. 1 to 3) as in the first to third embodiments.

磁気シールド体20は、高透磁率の材料で構成されており、外部磁場(環境磁場)に応じた磁界を生成する。この磁気シールド体20において生じた磁場が、環境磁場検出コイル24により検出され、増幅器30および積分器32により、検出環境磁場に応じた信号が生成され、磁気計測部25のFLL回路へ与えられる。これにより、外部環境磁場は、磁気計測部25のFLL回路により補償され、正確に、磁気計測部25は、計測対象物体からの磁界を検出することができる。これにより、両端に開口部が設けられ、磁気計測部に対する磁気シールドが不十分であっても、正確に計測対象の磁界を計測することができる。   The magnetic shield body 20 is made of a material having a high magnetic permeability, and generates a magnetic field corresponding to an external magnetic field (environmental magnetic field). The magnetic field generated in the magnetic shield body 20 is detected by the environmental magnetic field detection coil 24, and a signal corresponding to the detected environmental magnetic field is generated by the amplifier 30 and the integrator 32, and given to the FLL circuit of the magnetic measurement unit 25. Thereby, the external environmental magnetic field is compensated by the FLL circuit of the magnetic measurement unit 25, and the magnetic measurement unit 25 can accurately detect the magnetic field from the measurement target object. Thereby, openings are provided at both ends, and the magnetic field to be measured can be accurately measured even if the magnetic shield for the magnetic measurement unit is insufficient.

搬送路遮蔽部21の両端の開口部23aおよび23b両端に環境磁場検出コイルを設けた場合、これらの環境磁場検出コイルの検出磁界が、計測対象磁界に対して及ぼす影響の度合いを調整するのが困難となり、正確に環境磁場を相殺するのが困難となる。しかしながら、計測部遮蔽部22が搬送路遮蔽部21のほぼ中央部に配置されており、この部分において、外部環境磁場を検出することにより、ほぼ正確に、計測位置における外部環境磁場の相対強度を検出することができ、正確に環境磁場に対する補償を行なうことができる。   When environmental magnetic field detection coils are provided at both ends of the openings 23a and 23b at both ends of the conveyance path shielding unit 21, the degree of influence of the detection magnetic field of these environmental magnetic field detection coils on the measurement target magnetic field is adjusted. It becomes difficult and it becomes difficult to cancel the environmental magnetic field accurately. However, the measurement unit shielding unit 22 is disposed at substantially the center of the conveyance path shielding unit 21, and by detecting the external environmental magnetic field at this portion, the relative intensity of the external environmental magnetic field at the measurement position can be determined almost accurately. It is possible to detect and accurately compensate for the environmental magnetic field.

また、環境磁場検出コイル24は、高透磁率材料で構成される磁気シールド体20に巻回されており、この磁気シールド体20の計測部遮蔽部22がコアとして機能するため、その検出感度が高くされ、高感度で、環境磁場を検出することができる。   Further, the environmental magnetic field detection coil 24 is wound around the magnetic shield body 20 made of a high magnetic permeability material, and the measurement part shielding part 22 of the magnetic shield body 20 functions as a core. The environmental magnetic field can be detected with high sensitivity and high sensitivity.

なお、この図4に示す磁気検出装置の構成において、計測部遮蔽部22が矩形形状に形成されている。しかしながら、この計測部遮蔽部22の形状は、楕円形状または円筒形状などの他の形状であってもよく、内部に、磁気計測部が配置されるとともに、内部の磁気計測部に対する磁気シールド機能を有していれば、その形状は任意である。   In the configuration of the magnetic detection device shown in FIG. 4, the measurement unit shielding unit 22 is formed in a rectangular shape. However, the shape of the measurement unit shielding unit 22 may be other shapes such as an elliptical shape or a cylindrical shape, and the magnetic measurement unit is disposed inside and has a magnetic shielding function for the internal magnetic measurement unit. If it has, the shape is arbitrary.

また、搬送路遮蔽部21の形状としても、この搬送部分を搬送される計測対象物体の形状により適当な形に定められればよく、たとえば楕円形状に形成されてもよい。   Also, the shape of the transport path shielding portion 21 may be determined in an appropriate shape depending on the shape of the measurement target object transported through the transport portion, and may be formed in an elliptical shape, for example.

また、積分器32の次段に位相調整器が設けられてもよい。   Further, a phase adjuster may be provided at the next stage of the integrator 32.

以上のように、この発明の実施の形態4に従えば、計測部の静電シールドを実現する高透磁率の材料部分に、常電導コイルを巻回して環境磁場検出コイルとして利用し、この常電導コイルの出力信号を増幅器および積分器または位相調整器を介して磁気シールド内の磁気計測部のFLL回路にフィードバックしている。したがって、磁気シールドが不十分な環境下であっても、正確に環境磁場を検出して、環境磁場を相殺する磁場を生成することができ、計測対象物体の磁界に対する環境磁場の補償を確実に行なうことができる。   As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, a normal conductive coil is wound around a high permeability material portion that realizes an electrostatic shield of a measurement unit and used as an environmental magnetic field detection coil. The output signal of the conductive coil is fed back to the FLL circuit of the magnetic measurement unit in the magnetic shield via an amplifier and an integrator or phase adjuster. Therefore, even in an environment where the magnetic shield is insufficient, it is possible to accurately detect the environmental magnetic field and generate a magnetic field that cancels the environmental magnetic field, and reliably compensates the environmental magnetic field for the magnetic field of the measurement target object. Can be done.

この発明は、生体磁場検出および磁性物検出などの磁界計測を行なう装置に適用することができる。また、SQUIDとして、RF−SQUIDに対しても、本発明は適用可能であり、また、高温超電導SQUIDおよび低温SQUIDいずれに対しても本発明は適用することができる。また、磁気センサとしては、フラックスゲートおよびMI(磁気インピーダンス)センサなどの他の磁気センサに対しても、本発明は適用することができる。   The present invention can be applied to an apparatus that performs magnetic field measurement such as biomagnetic field detection and magnetic substance detection. Further, the present invention can be applied to an RF-SQUID as a SQUID, and the present invention can be applied to both a high temperature superconducting SQUID and a low temperature SQUID. Further, as the magnetic sensor, the present invention can be applied to other magnetic sensors such as a fluxgate and an MI (magnetic impedance) sensor.

この発明の実施の形態1に従う磁気検出装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the magnetic detection apparatus according to Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に従う磁気検出装置の全体の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the whole structure of the magnetic detection apparatus according to Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に従う磁気検出装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the magnetic detection apparatus according to Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に従う磁気計測装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the magnetic measuring device according to Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 磁気センサ(SQUID)、3 増幅器、4 積分器、5 フィードバック抵抗素子、6 変調コイル、7 環境磁場検出コイル、8 補償調整回路、12 増幅器、14 減衰器、16 位相調整器、18 補償用抵抗素子、20 磁気シールド体、21 搬送路遮蔽部、22 計測部遮蔽部、23a,23b 開口部、24 環境磁場検出コイル、25 磁気計測部、30 増幅器、32 積分器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic sensor (SQUID), 3 Amplifier, 4 Integrator, 5 Feedback resistance element, 6 Modulation coil, 7 Environmental magnetic field detection coil, 8 Compensation adjustment circuit, 12 Amplifier, 14 Attenuator, 16 Phase adjuster, 18 Compensation resistance Element, 20 Magnetic shield body, 21 Conveyance path shielding part, 22 Measuring part shielding part, 23a, 23b Opening part, 24 Environmental magnetic field detection coil, 25 Magnetic measuring part, 30 Amplifier, 32 Integrator.

Claims (9)

磁界を検出する磁気センサ、
前記磁気センサと別に配置される常電導コイル、
前記常電導コイルの検出出力に従って前記磁気センサの検出磁界に対する補償磁界を生成して前記磁気センサに供給する磁気補償回路、および
前記磁気センサの出力信号に従って検出磁界に対応する信号を生成する検出回路を備える、磁気検出装置。
A magnetic sensor for detecting a magnetic field,
A normal conducting coil arranged separately from the magnetic sensor;
A magnetic compensation circuit that generates a compensation magnetic field for the detection magnetic field of the magnetic sensor according to the detection output of the normal conducting coil and supplies the magnetic field to the magnetic sensor, and a detection circuit that generates a signal corresponding to the detection magnetic field according to the output signal of the magnetic sensor A magnetic detection device.
前記検出回路は、前記磁気センサの出力信号を前記磁気センサに負帰還する磁束ロックトループ回路を備え、
前記磁気補償回路は、前記磁束ロックトループ回路の生成する帰還磁界に前記常電導コイルの出力信号に対応する磁界を重畳する、請求項1記載の磁気検出装置。
The detection circuit includes a magnetic flux locked loop circuit that negatively feeds back an output signal of the magnetic sensor to the magnetic sensor;
The magnetic detection device according to claim 1, wherein the magnetic compensation circuit superimposes a magnetic field corresponding to an output signal of the normal conducting coil on a feedback magnetic field generated by the magnetic flux locked loop circuit.
前記磁気補償回路は、
前記磁気センサに対応して配置され、前記磁気センサに磁気結合される補償コイルと、
前記常電導コイルの検出信号に対応する電気信号を生成して前記補償コイルに印加する回路とを備える、請求項1記載の磁気検出装置。
The magnetic compensation circuit includes:
A compensation coil disposed corresponding to the magnetic sensor and magnetically coupled to the magnetic sensor;
The magnetic detection apparatus of Claim 1 provided with the circuit which produces | generates the electrical signal corresponding to the detection signal of the said normal conducting coil, and applies it to the said compensation coil.
前記常電導コイルは、透磁率の高い材料に巻回される、請求項1記載の磁気検出装置。   The magnetic detection device according to claim 1, wherein the normal conducting coil is wound around a material having high magnetic permeability. 前記磁気センサは磁気シールド内に配置され、
前記常電導コイルは、前記磁気シールド外に配置される、請求項1記載の磁気検出装置。
The magnetic sensor is disposed in a magnetic shield;
The magnetic detection device according to claim 1, wherein the normal conducting coil is disposed outside the magnetic shield.
前記磁気シールドは高透磁率の材料で構成され、
前記常電導コイルは、前記磁気遮蔽シールドの外周に巻回される、請求項5記載の磁気検出装置。
The magnetic shield is made of a material with high magnetic permeability,
The magnetic detection device according to claim 5, wherein the normal conducting coil is wound around an outer periphery of the magnetic shielding shield.
前記磁気センサの検出対象の物体は、両端に開口部を有する高透磁率の材料でシールドされた搬送路を転送され、
前記磁気センサは、前記搬送路途中の所定位置に前記高透磁率の材料で磁気遮蔽されて配置される計測部内に配置され、
前記常電導コイルは、前記計測部を囲む外部磁界遮蔽用の高透磁率材料の外周に巻回される、請求項1記載の磁気検出装置。
The object to be detected by the magnetic sensor is transferred through a conveyance path shielded by a material with high permeability having openings at both ends,
The magnetic sensor is disposed in a measurement unit that is magnetically shielded by the high permeability material at a predetermined position in the middle of the conveyance path,
The magnetic detection device according to claim 1, wherein the normal conducting coil is wound around an outer periphery of a high magnetic permeability material for shielding an external magnetic field surrounding the measurement unit.
前記高透磁率の材料は、パーマロイまたはアモルファス金属である、請求項1記載の磁気検出装置。   The magnetic detection device according to claim 1, wherein the material having high magnetic permeability is permalloy or amorphous metal. 前記磁気センサは、超電導量子干渉素子を備える、請求項1記載の磁気検出装置。   The magnetic detection apparatus according to claim 1, wherein the magnetic sensor includes a superconducting quantum interference element.
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