JP2008145119A - Magnetic field measurement device - Google Patents

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Daisuke Suzuki
大介 鈴木
Akira Tsukamoto
塚本  晃
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Hitachi High Tech Corp
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Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic field measurement device capable of highly accurate magnetic field signal measurement to inhibit vibration generated when cooling a sensor element by a liquid coolant and reduce low frequency noise generated from the sensor element by the vibration. <P>SOLUTION: The magnetic field measurement device has at least one region of a surface as a rough surface where a conductor for electrically connecting a magnetic field detector body for accommodating a magnetic field sensor element constituted of a superconducting material, a cold-insulated container filled with the liquid coolant for cooling the magnetic field detector body and the magnetic field sensor element with an externally provided electric field is in contact with the liquid coolant, or it includes the rough surface on the region. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁気センサや電磁場センサを用いて微弱な磁気および電磁波信号を計測する磁場計測装置に関する。   The present invention relates to a magnetic field measuring apparatus that measures weak magnetic and electromagnetic wave signals using a magnetic sensor or an electromagnetic field sensor.

微弱磁場を検出するセンサ素子の一つに超伝導体で構成される超伝導量子干渉素子(SQUID:Superconducting QUantum Interference Device)がある。SQUIDは超伝導現象を利用して磁気変化を検出するもので、磁場を検出する際にはセンサ素子を冷却して超伝導状態にして機能させる。その冷却方法の一つとして、液体ヘリウムや液体窒素などの冷媒にセンサ素子を浸漬する方法がある。この方法では、冷媒を保冷容器に充填し、その中にセンサ素子を配置するのが一般的である。冷媒を充填した保冷容器では、冷媒の沸点の温度で定常状態にあるが、外部からの輻射熱や、常温である保冷容器上部から保冷容器の底まで伸び、センサ素子を固定する支持体、センサ素子と常温部に配置されるセンサ駆動および検出回路との間を電気的に接続する導線などから熱が侵入するため、冷媒は液体から気体に相変化することにより熱エネルギを外部に放出している。   One of sensor elements that detect a weak magnetic field is a superconducting quantum interference device (SQUID) composed of a superconductor. The SQUID detects a magnetic change using a superconducting phenomenon, and when detecting a magnetic field, the sensor element is cooled to function in a superconducting state. As one of the cooling methods, there is a method of immersing the sensor element in a refrigerant such as liquid helium or liquid nitrogen. In this method, it is common to fill a cold storage container with a refrigerant and place a sensor element therein. A cold storage container filled with a refrigerant is in a steady state at the temperature of the boiling point of the refrigerant, but supports the sensor element to fix the sensor element by extending from the outside of the cold storage container at room temperature to the bottom of the cold storage container. Because heat enters from the lead wire that electrically connects between the sensor drive and the detection circuit arranged in the room temperature part, the refrigerant releases heat energy to the outside by phase change from liquid to gas .

こうした微弱磁場計測装置は、多種の磁場計測に応用されているが、特に、生体から発生する磁場信号を計測するために応用されている。生体から発生する磁場信号として、特に注目されているのは0.1〜200Hz程度の低周波帯域の信号である。そのため、SQUIDを用いた計測装置では、低周波帯域の磁場信号の検出感度を向上させる技術(非特許文献1)が報告されている。
Appl.Phys.Lett.,Vol.70,No.22,p3277,2000,p3279,left_line_5
Such a weak magnetic field measurement apparatus is applied to various types of magnetic field measurement, and in particular, is applied to measure a magnetic field signal generated from a living body. Of particular interest as magnetic field signals generated from living bodies are signals in the low frequency band of about 0.1 to 200 Hz. Therefore, a technique (Non-Patent Document 1) for improving the detection sensitivity of a magnetic field signal in a low frequency band has been reported in a measurement apparatus using SQUID.
Appl.Phys.Lett., Vol.70, No.22, p3277,2000, p3279, left_line_5

しかし、センサ素子を液体冷媒に浸漬させて冷却する場合、保冷容器内部では外部から侵入する熱により、液体冷媒が気化する。液体冷媒の内部で気化したガスは気泡となって液体冷媒の液面まで上昇し、保冷容器から排出される。この気泡の体積がセンサ容器やセンサ固定治具と同程度かそれ以上の大きさで、その発生場所がセンサ素子の近傍であった場合、気泡発生とその移動の際に振動が発生し、その振動がセンサ素子に伝わることにより雑音が発生してしまう問題があった。   However, when the sensor element is immersed in the liquid refrigerant for cooling, the liquid refrigerant is vaporized by heat entering from the outside inside the cold container. The gas vaporized inside the liquid refrigerant becomes bubbles and rises to the liquid refrigerant level and is discharged from the cold container. If the volume of this bubble is about the same as or larger than that of the sensor container or sensor fixing jig, and its location is in the vicinity of the sensor element, vibration will occur during the generation and movement of the bubble. There is a problem that noise is generated when vibration is transmitted to the sensor element.

そこで、本発明は、液体冷媒によりセンサ素子を冷却する際に発生する振動を抑制して、その振動によってセンサ素子から発生する低周波の雑音を抑制できるため高精度の磁場信号の計測が可能な磁場計測装置を提供することにある。   Therefore, the present invention can suppress the vibration generated when the sensor element is cooled by the liquid refrigerant, and can suppress the low-frequency noise generated from the sensor element by the vibration, so that the magnetic field signal can be measured with high accuracy. The object is to provide a magnetic field measurement device.

前記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、センサ素子容器内に超伝導体で構成された磁場センサ素子を収納してなる磁場検出器本体と、
前記磁場検出器本体を冷却する液体冷媒を充填する保冷容器と、
前記磁場検出器本体を前記保冷容器内に固定・支持する検出器支持体と、
前記磁場センサ素子を、前記保冷容器の外部に設けられた電気回路に電気的接続する導線とを備える磁場検出器を有する磁場計測装置において、
前記磁場検出器本体、前記保冷容器、前記検出器支持体および前記導線が前記液体冷媒と接する面の少なくとも1つの部位を粗面部とし、または当該部位に粗面部を設けたことを特徴とする。その他の態様については、後記の実施の形態で説明する。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes a magnetic field detector body in which a magnetic field sensor element made of a superconductor is housed in a sensor element container,
A cold storage container filled with a liquid refrigerant for cooling the magnetic field detector body;
A detector support that fixes and supports the magnetic field detector body in the cold storage container;
In the magnetic field measurement apparatus having a magnetic field detector comprising a conductive wire electrically connecting the magnetic field sensor element to an electric circuit provided outside the cold storage container,
At least one part of the surface where the magnetic field detector main body, the cold storage container, the detector support and the conducting wire are in contact with the liquid refrigerant is a rough surface part, or a rough surface part is provided at the part. Other aspects will be described in the following embodiments.

本発明によれば、粗面部を、磁場検出器本体、前記保冷容器、前記検出器支持体および前記導線が前記液体冷媒と接する面の少なくとも1つの部位に設けることによって、液体冷媒からの気泡の発生を抑制することができる。
そのため、低周波の振動を与える大きさの気泡の発生及び、その気泡が発生場所から液面上部へ移動する際に発生する振動が抑制され、センサが振動することにより発生する低周波の雑音を抑制することが可能となる。また、大きな気泡が発生せず低周波の振動が抑制されることにより、液面の大きな揺れが抑制され、液体冷媒の急激な蒸発現象の発生を抑制することが可能となる。
According to the present invention, the rough surface portion is provided in at least one portion of the surface where the magnetic field detector main body, the cold insulation container, the detector support, and the conductor are in contact with the liquid refrigerant. Occurrence can be suppressed.
Therefore, the generation of bubbles of a size that gives low-frequency vibrations and the vibrations that occur when the bubbles move from the location to the top of the liquid level are suppressed, and low-frequency noise generated by the vibration of the sensor is suppressed. It becomes possible to suppress. In addition, since large bubbles are not generated and low-frequency vibration is suppressed, a large fluctuation of the liquid level is suppressed, and it is possible to suppress the occurrence of a rapid evaporation phenomenon of the liquid refrigerant.

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下「実施形態」と記載)について詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の実施形態に係る生体磁気計測装置の全体構成図を示す。
図1に示す生体磁気計測装置は、磁場検出器1、ガントリ(支持台)15、ベッド(固定台)16、磁場センサ駆動回路17、電子計算機(制御記録手段)18、磁気シールド19とを備える。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described in detail.
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a biomagnetic measurement device according to an embodiment of the present invention.
The biomagnetic measuring apparatus shown in FIG. 1 includes a magnetic field detector 1, a gantry (support table) 15, a bed (fixed table) 16, a magnetic field sensor drive circuit 17, an electronic computer (control recording means) 18, and a magnetic shield 19. .

ガントリ(支持台)15は、磁場検出器1がその先端腕部15aに装着され、磁場計測時に、ベッド(固定台)16に戴置される被検体の磁場計測部位に磁場検出器1を移動させるものである。   The gantry (support base) 15 has the magnetic field detector 1 attached to the tip arm portion 15a, and moves the magnetic field detector 1 to the magnetic field measurement part of the subject placed on the bed (fixed base) 16 at the time of magnetic field measurement. It is something to be made.

ベッド(固定台)16は、磁場を計測する被検体を戴置して、計測中、被検体を保持するものである。   The bed (fixed table) 16 is for placing a subject for measuring a magnetic field and holding the subject during measurement.

磁場センサ駆動回路17は、磁場検出器1が備える磁場センサ素子を駆動して、導線5を通じて出力されるセンサ出力を受信して、デジタル信号にA/D変換して、デジタル値に変換されたセンサ出力を電子計算機(制御記録手段)18に出力するものである。図1中、4は、後記する検出器支持体である。   The magnetic field sensor driving circuit 17 drives the magnetic field sensor element included in the magnetic field detector 1, receives the sensor output output through the conducting wire 5, A / D converts it into a digital signal, and is converted into a digital value. The sensor output is output to an electronic computer (control recording means) 18. In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a detector support described later.

電子計算機(制御記録手段)18は、磁場センサ駆動回路17を制御するとともに、磁場センサ駆動回路17でデジタル値に変換されたセンサ出力を記録し、さらに、ガントリ(支持台)15による磁場検出器1の移動および姿勢制御等を行うものである。   The electronic computer (control recording means) 18 controls the magnetic field sensor drive circuit 17, records the sensor output converted into a digital value by the magnetic field sensor drive circuit 17, and further detects the magnetic field detector by the gantry (support base) 15. 1 movement and posture control are performed.

磁気シールド19は、磁場検出器1を、外部(計測システム周辺部)からの磁気雑音信号を遮断するものであり、この磁気シールド19によって、非常に微弱な生体からの磁場信号を高感度で検出することが可能となる。この磁気シールドは、比透磁率が1000以上の磁気シールド材で構成される。   The magnetic shield 19 blocks the magnetic field detector 1 from a magnetic noise signal from the outside (peripheral part of the measurement system). The magnetic shield 19 detects a magnetic field signal from a very weak living body with high sensitivity. It becomes possible to do. This magnetic shield is made of a magnetic shield material having a relative permeability of 1000 or more.

磁場検出器1は、図2に示すように、磁場検出器本体2、デュワー(保冷容器)3、検出器支持体4、導線5、保冷容器蓋6とを備えるものである。   As shown in FIG. 2, the magnetic field detector 1 includes a magnetic field detector main body 2, a dewar (cold container) 3, a detector support 4, a conductor 5, and a cold container lid 6.

磁場検出器本体2は、センサ素子容器2a内に、超伝導体で構成された磁場センサ素子(図示せず)を収納して構成されている。この磁場検出器本体2において、磁場センサ素子は、超伝導現象を利用して磁場変化を検出するものである。   The magnetic field detector main body 2 is configured by housing a magnetic field sensor element (not shown) made of a superconductor in a sensor element container 2a. In the magnetic field detector main body 2, the magnetic field sensor element detects a magnetic field change by utilizing a superconducting phenomenon.

デュワー(保冷容器)3は、内側部材3cと外側部材3dとの間に真空断熱部3bが設けられた二重円筒状の断熱構造を有し、内部に磁場検出器本体2を冷却するための液体冷媒7が充填され、その液体冷媒を保温するものである。このデュワー(保冷容器)3の上部には、デュワー(保冷容器)3内部を密閉するために、保冷容器蓋6が嵌装されている。   The dewar (cold container) 3 has a double cylindrical heat insulating structure in which a vacuum heat insulating portion 3b is provided between the inner member 3c and the outer member 3d, and is used for cooling the magnetic field detector main body 2 inside. The liquid refrigerant 7 is filled to keep the liquid refrigerant warm. A cooler container lid 6 is fitted on the upper part of the dewar (cold container) 3 in order to seal the inside of the dewar (cold container) 3.

検出器支持体4は、保冷容器蓋6の下底面6aに取り付けられた複数の支持脚4aと、その支持脚4aの底部に設けられた検出器支持台4bとで構成される。この検出器支持体4は、検出器支持台4bの下底面4cに、磁場検出器本体2が取り付けられている。この検出器支持体4に支持された磁場検出器本体2が、デュワー(保冷容器)3内に充填された液体冷媒7に浸漬されて冷却される。   The detector support 4 is composed of a plurality of support legs 4a attached to the lower bottom surface 6a of the cold insulation container lid 6 and a detector support 4b provided on the bottom of the support legs 4a. In this detector support 4, the magnetic field detector main body 2 is attached to the lower bottom surface 4c of the detector support 4b. The magnetic field detector body 2 supported by the detector support 4 is immersed and cooled in a liquid refrigerant 7 filled in a dewar (cold container) 3.

導線5は、保冷容器蓋6に開口された導入口6bを通って検出器支持体4の内側に導入され、保冷容器検出器支持体4の支持脚4aの内側面4dに沿って配線され、検出器支持台4bの下底面4cに取り付けられた、複数の磁場検出器本体2に分岐接続されている。この導線5は、磁場センサ素子を、前記保冷容器の外部に設けられた磁場センサ駆動回路(電気回路)17(図1参照)に電気的接続するものである。   The conducting wire 5 is introduced into the inside of the detector support 4 through the introduction port 6b opened in the cold insulation container lid 6, wired along the inner side surface 4d of the support leg 4a of the cold insulation container detector support 4, A plurality of magnetic field detector main bodies 2 attached to the lower bottom surface 4c of the detector support 4b are branched and connected. The conducting wire 5 is for electrically connecting the magnetic field sensor element to a magnetic field sensor driving circuit (electric circuit) 17 (see FIG. 1) provided outside the cold insulation container.

この磁場検出器1において、デュワー(保冷容器)3の内底面3aに、多孔質体(粗面部材)8が配設され、大型気泡が発生するのを抑制する粗面部を構成している。
多孔質体(粗面部材)8は、図3に示すように、円筒状のデュワー(保冷容器)3の内底面3aに応じて形成された円板状の形状を有し、図4に示すように、多数の粒状の構成材料10からなり、表面に微細凹凸11を有するものである。
In the magnetic field detector 1, a porous body (rough surface member) 8 is disposed on the inner bottom surface 3 a of the dewar (cold container) 3, thereby forming a rough surface portion that suppresses the generation of large bubbles.
As shown in FIG. 3, the porous body (rough surface member) 8 has a disk-like shape formed according to the inner bottom surface 3a of the cylindrical dewar (cold container) 3, and is shown in FIG. Thus, it consists of many granular constituent materials 10, and has the fine unevenness | corrugation 11 on the surface.

この磁場検出器1において、デュワー(保冷容器)3に液体冷媒7を充填し、デュワー(保冷容器)3内部の温度を液体冷媒7の沸点で保つ場合、デュワー(保冷容器)3底部の真空断熱が薄い部分からより多くの放射熱が侵入する。特に、生体から発生する磁気を測定する場合、発生する磁気信号は非常に微弱なため、磁場検出器1を信号源に近づけて計測する必要がある。そのため、デュワー(保冷容器)3底部の真空断熱層の厚さは他の真空断熱層の厚さより薄くなっているのが一般的である。このデュワー(保冷容器)3の内底面3aに入ってきた熱エネルギを放出するため液体の一部が液相から気相に相変化する。その際、気泡になり、液面へと移動し、デュワー(保冷容器)3の外へ気体として排出される。しかし、本実施形態の磁場検出器1においては、微細凹凸11によって、多孔質体(粗面部材)8の表面に発生する気泡は、微細凹凸11の大きさと同じ程度の大きさまでしか成長せず、液体冷媒7の液面へと移動する。そのため、発生する気泡は、図2に示すように、微少体積気泡9となり、大きな低周波振動が発生せず、低周波磁気雑音が低減されることになる。   In this magnetic field detector 1, when the dewar (cold container) 3 is filled with the liquid refrigerant 7 and the temperature inside the dewar (cold container) 3 is kept at the boiling point of the liquid refrigerant 7, vacuum insulation at the bottom of the dewar (cold container) 3. More radiant heat enters from the thin part. In particular, when measuring magnetism generated from a living body, the generated magnetic signal is very weak, so it is necessary to measure the magnetic field detector 1 close to the signal source. Therefore, the thickness of the vacuum heat insulating layer at the bottom of the dewar (cold container) 3 is generally thinner than the thickness of the other vacuum heat insulating layers. In order to release the heat energy that has entered the inner bottom surface 3a of the dewar (cold container) 3, a part of the liquid changes from the liquid phase to the gas phase. In that case, it becomes a bubble, moves to the liquid level, and is discharged out of the dewar (cold container) 3 as a gas. However, in the magnetic field detector 1 of the present embodiment, bubbles generated on the surface of the porous body (rough surface member) 8 due to the fine irregularities 11 grow only to the same size as the fine irregularities 11. The liquid refrigerant 7 moves to the liquid level. Therefore, as shown in FIG. 2, the generated bubbles are minute volume bubbles 9, and no large low-frequency vibration is generated, and low-frequency magnetic noise is reduced.

本実施形態において、磁場検出器本体2の大きさを1×10−6〜2×10−5程度とし、多孔質体(粗面部材)8の厚さを1mm〜10mm程度とし、微細凹凸11の大きさを磁場検出器本体2の体積の十分の1未満とすることが好ましい。このとき、微細凹凸11の凹凸部の体積は5×10−153〜5×10−93程度である。ここで、凹凸の大きさとは、多孔質体表面にある多数の窪みの平均体積もしくは平均突起部の体積を示し、その大きい方を示す。また、窪みもしくは突起部が一つの空間で形成されていなく、複数の空間がつながっている場合には、その窪みの開口部もしくは突起部の断面部の、平均面積を円として算出される半径を計算し、その半径で計算できる球体体積とする。 In the present embodiment, the size of the magnetic field detector main body 2 is about 1 × 10 −6 m 3 to 2 × 10 −5 m 3, and the thickness of the porous body (rough surface member) 8 is about 1 mm to 10 mm. The size of the fine irregularities 11 is preferably less than 1 which is a sufficient volume of the magnetic field detector body 2. At this time, the volume of the uneven portion of the fine unevenness 11 is about 5 × 10 −15 m 3 to 5 × 10 −9 m 3 . Here, the size of the unevenness indicates the average volume of a large number of dents or the volume of the average protrusion on the surface of the porous body, and indicates the larger one. In addition, when the recess or protrusion is not formed in one space and a plurality of spaces are connected, the radius calculated by using the average area of the opening or the cross section of the recess as a circle is calculated. Calculate the spherical volume that can be calculated by the radius.

本発明において、粗面部を構成する粗面部材は、前記の多孔質体8に限定されず、内部に細孔を有するものでなくてもよい。例えば、図5に示す粗面部材12のように、液体冷媒7と接する表面に微細凹凸11を有するものであってもよい。   In this invention, the rough surface member which comprises a rough surface part is not limited to the said porous body 8, It does not need to have a pore inside. For example, like the rough surface member 12 shown in FIG. 5, you may have the fine unevenness | corrugation 11 in the surface which touches the liquid refrigerant 7. FIG.

次に、図6に、比較例として、デュワー(保冷容器)3の内底面3aに多孔質体(粗面部材)8が配設されていない以外は、第1の実施形態と同じ構成を有する磁場検出器1aを示す。したがって、この磁場検出器1aにおいて、磁場検出器本体2、デュワー(保冷容器)3、検出器支持体4、導線5および保冷容器蓋6についての説明は省略する。   Next, FIG. 6 has the same configuration as that of the first embodiment except that the porous body (rough surface member) 8 is not disposed on the inner bottom surface 3a of the dewar (cold container) 3 as a comparative example. The magnetic field detector 1a is shown. Therefore, in the magnetic field detector 1a, the description of the magnetic field detector main body 2, the dewar (cold container) 3, the detector support 4, the conductive wire 5, and the cold container lid 6 is omitted.

この磁場検出器1aにおいては、デュワー(保冷容器)3に液体冷媒7を充填し、デュワー(保冷容器)3内部の温度を液体冷媒7の沸点で保つ場合、デュワー(保冷容器)3底部の真空断熱が薄い部分からより多くの放射熱が侵入する。特に、生体から発生する磁気を測定する場合、発生する磁気信号は非常に微弱なため、磁場検出器1を信号源に近づけて計測する必要がある。そのため、デュワー(保冷容器)3底部の真空断熱層の厚さはほかの真空断熱層の厚さより薄くなっているのが一般的である。このデュワー(保冷容器)3の内底部3aに入ってきた熱エネルギを放出するため液体の一部が液相から気相に相変化する。その際、気泡になり、液面へと移動し、デュワー(保冷容器)3の外へ気体として排出されるが、微細凹凸がないため、気泡が磁場検出器本体2の体積の十分の1以上の大型気泡14に拡張し、その拡張の際、およびその大型気泡14が上部へと移動する際に、液体冷媒7中に低周波振動が発生する。この振動は磁場検出器本体2にも伝わる。磁場検出器本体2の周辺の空間的磁場変化をゼロにすることは非常に困難なため、磁場検出器本体2が振動すると、その空間的磁場変化に伴い低周波の磁気雑音として出力されることになる。   In this magnetic field detector 1a, when the dewar (cold container) 3 is filled with the liquid refrigerant 7 and the temperature inside the dewar (cold container) 3 is maintained at the boiling point of the liquid refrigerant 7, the vacuum at the bottom of the dewar (cold container) 3 is used. More radiant heat enters from the part where the insulation is thin. In particular, when measuring magnetism generated from a living body, the generated magnetic signal is very weak, so it is necessary to measure the magnetic field detector 1 close to the signal source. Therefore, the thickness of the vacuum heat insulating layer at the bottom of the dewar (cold container) 3 is generally thinner than the thickness of other vacuum heat insulating layers. In order to release the heat energy that has entered the inner bottom 3a of the dewar (cold container) 3, a part of the liquid changes from the liquid phase to the gas phase. At that time, it becomes a bubble, moves to the liquid level, and is discharged as a gas outside the dewar (cold container) 3. However, since there is no fine unevenness, the bubble is one or more of the volume of the magnetic field detector body 2. When the large bubble 14 is expanded and when the large bubble 14 moves upward, low-frequency vibration is generated in the liquid refrigerant 7. This vibration is also transmitted to the magnetic field detector body 2. Since it is very difficult to make the spatial magnetic field change around the magnetic field detector body 2 zero, when the magnetic field detector body 2 vibrates, it is output as low-frequency magnetic noise along with the spatial magnetic field change. become.

図7に、第1実施形態の磁場検出器1と、比較例の磁場検出器1aにおいて、実際に発生する気泡による振動を測定した実験結果を示す。実験は、液体冷媒として液体窒素をデュワー(保冷容器)3内に充填し、その液体冷媒7内に、検出器支持体4の検出器支持台4bの下底面4cに取り付けられた磁場検出器本体2が浸漬した状態で、多孔質体(粗面部材)8として、メラミン樹脂のスポンジ(微細凹凸の大きさ:大凡5×10−12)をデュワー(保冷容器)3の内底面3aに配置した場合(第1実施形態)と、配置しなかった場合(比較例)の気泡発生の違いを調べた。 FIG. 7 shows experimental results obtained by measuring vibrations caused by bubbles actually generated in the magnetic field detector 1 of the first embodiment and the magnetic field detector 1a of the comparative example. In the experiment, liquid nitrogen as a liquid refrigerant is filled in a dewar (cold container) 3, and the magnetic field detector body attached to the lower bottom surface 4 c of the detector support 4 b of the detector support 4 in the liquid refrigerant 7. 2 is immersed in the inner bottom surface 3a of the dewar (cold container) 3 as a porous body (rough surface member) 8 as a melamine resin sponge (size of fine irregularities: approximately 5 × 10 −12 m 3 ). The difference in bubble generation between the case where it was arranged (first embodiment) and the case where it was not arranged (comparative example) was examined.

この実験において、気泡発生の違いは、デュワー(保冷容器)3の内部に発生している音を計測し、その周波数分析を行った。音は媒質内部の振動なので、内部の音圧を計測することにより、振動特性がわかる。図7中、縦軸は音圧を示し、横軸は周波数を示す。図7中、波線で示したのがスポンジが無い場合(比較例)で、実線がスポンジを配置したとき(第1実施形態)の周波数特性である。図7から判るように、4〜9Hzの低周波帯域で多孔質体8が無い場合(比較例)に比べて、多孔質体8を配置した場合(第1実施形態)の方が音圧レベルが明らかに低いことがわかる。この違いはスポンジを配置していない場合、大きな気泡が発生、成長し、液面へと移動するため、低周波の音を発生させているのに対し、スポンジを配置した場合、小さな気泡が連続して発生し、大きな音を発生させていない。つまり低周波の振動を発生させていないことを示している。   In this experiment, the difference in bubble generation was measured by measuring the sound generated in the dewar (cold container) 3 and analyzing the frequency. Since the sound is vibration inside the medium, the vibration characteristics can be understood by measuring the internal sound pressure. In FIG. 7, the vertical axis indicates sound pressure, and the horizontal axis indicates frequency. In FIG. 7, the wavy line indicates the frequency characteristic when there is no sponge (comparative example), and the solid line indicates the frequency characteristic when the sponge is disposed (first embodiment). As can be seen from FIG. 7, the sound pressure level is higher when the porous body 8 is arranged (first embodiment) than when the porous body 8 is not present in the low frequency band of 4 to 9 Hz (comparative example). Is clearly lower. The difference is that when no sponge is placed, large bubbles are generated, grow, and move to the liquid surface, generating low-frequency sound. It does not generate a loud sound. That is, it indicates that no low-frequency vibration is generated.

[第2実施形態]
図8は、第2実施形態の磁場検出器1bを示す。
この図8に示す磁場検出器1bは、多孔質体(粗面部材)8が、磁場検出器本体2の近傍である検出器支持体4の検出器支持台4bの外縁端部4d,4dに配設されている構成を有する以外は、前記第1実施形態における磁場検出器1と同一の構成を有する。したがって、この磁場検出器1bにおいて、磁場検出器本体2、デュワー(保冷容器)3、検出器支持体4、導線5および保冷容器蓋6についての説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 8 shows a magnetic field detector 1b of the second embodiment.
In the magnetic field detector 1b shown in FIG. 8, the porous body (rough surface member) 8 is provided at the outer edge ends 4d and 4d of the detector support 4b of the detector support 4 in the vicinity of the magnetic field detector body 2. Except for the configuration provided, it has the same configuration as the magnetic field detector 1 in the first embodiment. Therefore, in this magnetic field detector 1b, description of the magnetic field detector main body 2, the dewar (cold container) 3, the detector support 4, the conductive wire 5, and the cold container lid 6 is omitted.

この磁場検出器1bにおいて、検出器支持体4は室温に接している保冷容器蓋6に接しており、外部から熱伝導によって熱エネルギが流入しやすくなっている。そのため、検出器支持体4の近傍では大型気泡が発生しやすい傾向がある。そのため、この磁場検出器1bにおいては、多孔質体(粗面部材)8を、検出器支持台4bの外縁端部4d,4dに配設することによって、磁場検出器本体2に流入してくる熱エネルギを放出するため液体冷媒の一部が液相から気相に変化して気泡が発生し、液面へと移動し、デュワー(保冷容器)3の外へ気体として排出される。しかし、本実施形態の磁場検出器1bにおいては、検出器支持台4bの外縁端部4d,4dに配設されている多孔質体(粗面部材)8が有する微細凹凸によって、多孔質体(粗面部材)8の表面に発生する気泡は、微細凹凸の大きさと同じ程度の大きさまでしか成長せず、液体冷媒7の液面へと移動する。そのため、発生する気泡は、図8に示すように、微少体積気泡9となり、大きな低周波振動が発生せず、低周波磁気雑音が低減されることになる。また、気泡が発生したときに、磁場検出器本体2が受ける振動は、気泡発生場所が磁場検出器本体2に近ければ、それだけ大きくなるので、磁場検出器本体2近傍の検出器支持台4bの外縁端部4d,4dに多孔質体(粗面部材)8を配置することは、磁場検出器本体2近傍での大型気泡の発生を抑制することになり、磁場検出器本体2の低周波雑音を低減させるために有効である。   In this magnetic field detector 1b, the detector support 4 is in contact with the cold insulation container lid 6 that is in contact with room temperature, so that heat energy easily flows from the outside by heat conduction. Therefore, large bubbles tend to be generated in the vicinity of the detector support 4. Therefore, in this magnetic field detector 1b, the porous body (rough surface member) 8 flows into the magnetic field detector body 2 by disposing the porous body (rough surface member) 8 on the outer edge ends 4d and 4d of the detector support 4b. In order to release thermal energy, a part of the liquid refrigerant changes from the liquid phase to the gas phase, bubbles are generated, move to the liquid surface, and are discharged as a gas outside the dewar (cold container) 3. However, in the magnetic field detector 1b of the present embodiment, the porous body (rough surface member) is provided with the porous body (rough surface member) 8 disposed on the outer edge ends 4d and 4d of the detector support 4b. Bubbles generated on the surface of the rough surface member 8 grow only to the same size as the fine irregularities and move to the liquid surface of the liquid refrigerant 7. Therefore, as shown in FIG. 8, the generated bubbles are minute volume bubbles 9, and no large low-frequency vibration is generated, and low-frequency magnetic noise is reduced. In addition, when the bubble is generated, the vibration received by the magnetic field detector main body 2 increases as the bubble generation location is closer to the magnetic field detector main body 2, so that the vibration of the detector support 4 b near the magnetic field detector main body 2 is increased. The arrangement of the porous body (rough surface member) 8 at the outer edge portions 4d, 4d suppresses the generation of large bubbles in the vicinity of the magnetic field detector body 2, and the low frequency noise of the magnetic field detector body 2 is reduced. It is effective to reduce

[第3実施形態]
図9は、第3実施形態の磁場検出器1cを示す。
この図9に示す磁場検出器1cは、多孔質体(粗面部材)8が、保冷容器蓋6に開口された導入口6bを通って検出器支持体4の内側に導入され、保冷容器検出器支持体4の支持脚4aの内側面4eに沿って配線された導線5の近傍に配設されている構成を有する以外は、前記第1実施形態における磁場検出器1と同一の構成を有する。したがって、この磁場検出器1cにおいて、磁場検出器本体2、デュワー(保冷容器)3、検出器支持体4、導線5および保冷容器蓋6についての説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 9 shows a magnetic field detector 1c of the third embodiment.
In the magnetic field detector 1c shown in FIG. 9, the porous body (rough surface member) 8 is introduced into the inside of the detector support 4 through the introduction port 6b opened in the cold insulation container lid 6, and the cold insulation container is detected. It has the same configuration as the magnetic field detector 1 in the first embodiment except that it has a configuration arranged in the vicinity of the conducting wire 5 wired along the inner side surface 4e of the support leg 4a of the device support 4. . Therefore, in the magnetic field detector 1c, the description of the magnetic field detector main body 2, the dewar (cold container) 3, the detector support 4, the conductive wire 5, and the cold container lid 6 is omitted.

導線5は、デュワー(保冷容器)3の外側に配置された磁場センサ駆動回路17(図1参照)に接続されているため、この導線5を通じてデュワー(保冷容器)3の内部の熱エネルギが伝達される。そのため、導線5の近傍では、気泡が多く発生し、大型気泡も発生しやすい傾向がある。そこで、図9に示す磁場検出器1cにおいては、多孔質体(粗面部材)8を、保冷容器検出器支持体4の支持脚4aの内側面4eに沿って配線された導線5の近傍に配設することによって、多孔質体(粗面部材)8が有する微細凹凸によって、多孔質体(粗面部材)8の表面に発生する気泡は、微細凹凸の大きさと同じ程度の大きさまでしか成長せず、液体冷媒7の液面へと移動する。そのため、発生する気泡は、図9に示すように、微少体積気泡9となり、大きな低周波振動が発生せず、低周波磁気雑音が低減される。   Since the conducting wire 5 is connected to a magnetic field sensor drive circuit 17 (see FIG. 1) arranged outside the dewar (cold container) 3, the heat energy inside the dewar (cold container) 3 is transmitted through the conducting wire 5. Is done. Therefore, many bubbles are generated in the vicinity of the conductive wire 5 and large bubbles tend to be generated. Therefore, in the magnetic field detector 1c shown in FIG. 9, the porous body (rough surface member) 8 is placed in the vicinity of the conductive wire 5 wired along the inner side surface 4e of the support leg 4a of the cold container detector support 4. By disposing, bubbles generated on the surface of the porous body (rough surface member) 8 grow only to the same size as the fine unevenness due to the fine unevenness of the porous body (rough surface member) 8. Without moving to the liquid surface of the liquid refrigerant 7. Therefore, as shown in FIG. 9, the generated bubbles are minute volume bubbles 9, and no large low-frequency vibration is generated, and low-frequency magnetic noise is reduced.

[第4実施形態]
図10は、第4実施形態の磁場検出器1dを示す。
図10に示す磁場検出器1dは、多孔質体(粗面部材)8が、磁場検出器本体2の側面2aに配設されている構成を有する以外は、前記第1実施形態における磁場検出器1と同一の構成を有する。したがって、この磁場検出器1dにおいて、磁場検出器本体2、デュワー(保冷容器)3、検出器支持体4、導線5および保冷容器蓋6についての説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 10 shows a magnetic field detector 1d of the fourth embodiment.
The magnetic field detector 1d shown in FIG. 10 has the configuration in which the porous body (rough surface member) 8 is disposed on the side surface 2a of the magnetic field detector body 2, and the magnetic field detector in the first embodiment. 1 has the same configuration. Therefore, in this magnetic field detector 1d, descriptions of the magnetic field detector main body 2, the dewar (cold container) 3, the detector support 4, the conductive wire 5, and the cold container lid 6 are omitted.

磁場検出器本体2の近傍での大型気泡の発生は磁場検出器本体2に強い振動を与える。そこで、図10に示す磁場検出器1dにおいては、磁場検出器本体2に多孔質体(粗面部材)8を配設することによって、磁場検出器本体2の側面2aに配設された多孔質体(粗面部材)8が有する微細凹凸によって、多孔質体(粗面部材)8の表面に発生する気泡は、微細凹凸の大きさと同じ程度の大きさまでしか成長せず、液体冷媒7の液面へと移動する。そのため、発生する気泡は、図10に示すように、微少体積気泡9となり、大きな低周波振動が発生せず、低周波磁気雑音が低減される。このとき、多孔質体1は非磁性で且つ、非伝導性であるため、磁場検出器本体2に配置されているセンサ素子による磁場の計測に影響を及ぼすことがない。   The generation of large bubbles in the vicinity of the magnetic field detector body 2 gives strong vibration to the magnetic field detector body 2. Therefore, in the magnetic field detector 1 d shown in FIG. 10, the porous body (rough surface member) 8 is disposed in the magnetic field detector body 2, so that the porous material disposed on the side surface 2 a of the magnetic field detector body 2. Due to the fine unevenness of the body (rough surface member) 8, bubbles generated on the surface of the porous body (rough surface member) 8 grow only to the same size as the size of the fine unevenness. Move to the surface. Therefore, as shown in FIG. 10, the generated bubbles are minute volume bubbles 9, and no large low-frequency vibration is generated, and low-frequency magnetic noise is reduced. At this time, since the porous body 1 is nonmagnetic and nonconductive, it does not affect the measurement of the magnetic field by the sensor element disposed in the magnetic field detector body 2.

[第5実施形態]
図11は、第5実施形態の磁場検出器1eを示す。
図11に示す磁場検出器1eは、多孔質体(粗面部材)8を設ける代わりに、デュワー(保冷容器)3の内底面3aに微細凹凸20を設けた構成を有する以外は、前記第1実施形態における磁場検出器1と同一の構成を有する。したがって、この磁場検出器1dにおいて、磁場検出器本体2、デュワー(保冷容器)3、検出器支持体4、導線5および保冷容器蓋6についての説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 11 shows a magnetic field detector 1e of the fifth embodiment.
The magnetic field detector 1e shown in FIG. 11 has the configuration in which fine irregularities 20 are provided on the inner bottom surface 3a of the dewar (cold container) 3 instead of providing the porous body (rough surface member) 8. It has the same configuration as the magnetic field detector 1 in the embodiment. Therefore, in this magnetic field detector 1d, descriptions of the magnetic field detector main body 2, the dewar (cold container) 3, the detector support 4, the conductive wire 5, and the cold container lid 6 are omitted.

この磁場検出器1eにおいて、微細凹凸20が形成された、デュワー(保冷容器)3の内底面3aは、粗面部を構成する。微細凹凸20の大きさは、凹凸径が0.01mm〜1mm程度であるのが好ましい。   In the magnetic field detector 1e, the inner bottom surface 3a of the dewar (cold container) 3 on which the fine irregularities 20 are formed constitutes a rough surface portion. As for the size of the fine irregularities 20, the irregular diameter is preferably about 0.01 mm to 1 mm.

この磁場検出器1eにおいて、多孔質体8の代わりに、デュワー(保冷容器)3の内底面3aに微細凹凸20を設けて粗面部を構成することによって、多孔質体8を内底面3aに配設する場合に比べて、多孔質体8を設置するための空間を省けるため、その多孔質体8の厚みだけ、磁場検出器本体2と信号源との距離が短くなり、磁場信号が弱くなってしまう不都合を回避することが可能となる。すなわち、この磁場検出器1eでは、デュワー(保冷容器)3の内底面3aに微細凹凸20が形成された構成であるため、新たに空間を広げる必要が無く、磁場検出器2と信号源との距離は変わらず、磁場信号も弱くなることはない、という利点がある。   In this magnetic field detector 1e, the porous body 8 is arranged on the inner bottom surface 3a by providing fine irregularities 20 on the inner bottom surface 3a of the dewar (cold container) 3 instead of the porous body 8 to form a rough surface portion. Since the space for installing the porous body 8 can be saved as compared with the case where it is installed, the distance between the magnetic field detector main body 2 and the signal source is shortened by the thickness of the porous body 8, and the magnetic field signal is weakened. It is possible to avoid the inconvenience. That is, in this magnetic field detector 1e, since the fine unevenness 20 is formed on the inner bottom surface 3a of the dewar (cold container) 3, there is no need to newly expand the space, and the magnetic field detector 2 and the signal source There is an advantage that the distance does not change and the magnetic field signal does not become weak.

[第6実施形態]
図12は、第6実施形態の磁場検出器1fを示す。
図12に示す磁場検出器1fは、検出器支持体4の検出器支持台4bの下底面4cにデュワー(保冷容器)3に向けて突設されている複数の磁場検出器本体2の間の空間に、多孔質体(粗面部材)21が配置されるように、デュワー(保冷容器)3の内底面3aから多孔質体(粗面部材)21が突設されている構成を有する有する以外は、前記第1実施形態における磁場検出器1と同一の構成を有する。したがって、この磁場検出器1dにおいて、磁場検出器本体2、デュワー(保冷容器)3、検出器支持体4、導線5および保冷容器蓋6についての説明は省略する。
[Sixth Embodiment]
FIG. 12 shows a magnetic field detector 1f of the sixth embodiment.
A magnetic field detector 1 f shown in FIG. 12 is provided between a plurality of magnetic field detector main bodies 2 protruding toward a dewar (cold container) 3 on the lower bottom surface 4 c of the detector support 4 b of the detector support 4. Other than having a configuration in which the porous body (rough surface member) 21 projects from the inner bottom surface 3a of the dewar (cold container) 3 so that the porous body (rough surface member) 21 is disposed in the space. Has the same configuration as the magnetic field detector 1 in the first embodiment. Therefore, in this magnetic field detector 1d, the description of the magnetic field detector main body 2, the dewar (cold container) 3, the detector support 4, the conducting wire 5, and the cold container lid 6 is omitted.

一般に、磁場検出器1eによって、微弱な磁場を計測する場合、信号源と磁場検出器1eの距離が近い方がより強い信号を検出できるため、デュワー(保冷容器)3の底部と、磁場検出器本体2との距離は接触するかもしくは、デュワー(保冷容器)3および検出器支持体4が室温に戻ったときに熱膨張により検出器支持体4が伸び、磁場検出器本体2がデュワー(保冷容器)3の底部に強く接触しないように熱膨張分の空間を空けておくことが必要であるが、多孔質体をデュワー(保冷容器)3の内底面3aに設置すると、その厚さ分、信号源と磁場検出器本体2との距離が離れる。そこで、この磁場検出器1eにおいては、検出器支持台4bの下底面4cにデュワー(保冷容器)3に向けて突設されている複数の磁場検出器本体2の間の空間に、多孔質体(粗面部材)21が配置されるように、デュワー(保冷容器)3の内底面3aから多孔質体(粗面部材)21が突設されている構成を採用することによって、信号源と磁場検出器本体2との距離が変わらないようにすることができる。   In general, when a weak magnetic field is measured by the magnetic field detector 1e, a stronger signal can be detected when the distance between the signal source and the magnetic field detector 1e is shorter, so that the bottom of the dewar (cold container) 3 and the magnetic field detector When the distance from the main body 2 is in contact, or when the dewar (cold container) 3 and the detector support 4 return to room temperature, the detector support 4 is extended by thermal expansion, and the magnetic field detector main body 2 is dewar (cold). It is necessary to leave a space for thermal expansion so that it does not come into strong contact with the bottom of the container 3, but when the porous body is installed on the inner bottom surface 3 a of the dewar 3, The distance between the signal source and the magnetic field detector main body 2 is increased. Therefore, in this magnetic field detector 1e, a porous body is provided in a space between the plurality of magnetic field detector bodies 2 projecting toward the dewar (cold container) 3 on the lower bottom surface 4c of the detector support 4b. By adopting a configuration in which the porous body (rough surface member) 21 protrudes from the inner bottom surface 3a of the dewar (cold container) 21 so that the (rough surface member) 21 is disposed, the signal source and the magnetic field It is possible to prevent the distance from the detector body 2 from changing.

本実施形態において、粗面部を構成する粗面部材は、磁場検出器本体2に設けられたセンサ素子による磁場計測に悪影響を与えないように、非磁性かつ非電気伝導性の物質からなることが望ましい。その理由は、センサ素子近傍に磁性体があると計測磁場の分布にひずみを発生させる場合や大きな直流磁気成分を持っているとセンサの計測範囲を飽和させてしまう場合が有る。また、センサ素子近傍に電気伝導体が有ると、導体抵抗成分に流れる熱雑音電流が発生し、それに伴い磁気雑音が発生するためである。本発明において、非磁性とは、比透磁率がほぼ1であることをいい、非電気伝導性とは、電気伝導率が1×10−6[S/m]以下であることをいう。 In the present embodiment, the rough surface member constituting the rough surface portion may be made of a nonmagnetic and non-electrically conductive material so as not to adversely affect the magnetic field measurement by the sensor element provided in the magnetic field detector body 2. desirable. The reason is that if there is a magnetic substance in the vicinity of the sensor element, the measurement magnetic field distribution may be distorted, or if it has a large DC magnetic component, the measurement range of the sensor may be saturated. Further, if there is an electric conductor in the vicinity of the sensor element, a thermal noise current flowing in the conductor resistance component is generated, and magnetic noise is generated accordingly. In the present invention, non-magnetic means that the relative magnetic permeability is approximately 1, and non-electrical conductivity means that the electric conductivity is 1 × 10 −6 [S / m] or less.

この非磁性かつ非電気伝導性の粗面部材を構成する材料としては、例えば、
酸化アルミニウムなどのセラミック材料や、プラスチック製スポンジなどから構成されるシート、切片が挙げられる。
As a material constituting the non-magnetic and non-electrically conductive rough surface member, for example,
Examples thereof include sheets and sections made of ceramic materials such as aluminum oxide, plastic sponges, and the like.

前記の実施形態では、粗面部として、それぞれ、デュワー(保冷容器)3の内底面3a(第1実施形態)、検出器支持台4bの外縁端部4d,4d(第2実施形態)、導線5の近傍に配設(第3実施形態)、磁場検出器本体2の側面2a(第4実施形態)、検出器支持体4の検出器支持台4bの下底面4cにデュワー(保冷容器)3に向けて突設されている複数の磁場検出器本体2の間の空間(第6実施形態)に、多孔質体(粗面部材)8(21)を設ける例、さらに、デュワー(保冷容器)3の内底面3aに、微細凹凸20(第5実施形態)を配設する例を示したが、本発明で用いる磁場検出器における粗面部は、これらの例に限定されず、例えば、前記第1実施形態〜第6実施形態に示した多孔質体(粗面部材)または微細凹凸を組み合わせた構成を有するものであってもよい。また、前記実施形態に具体的に例示した部位だけでなく、液体冷媒が接する面であって、気泡が発生する虞がある部位に、多孔質体(粗面部材)または微細凹凸を設けて、その部位からの大型気泡の発生を抑制する構成とすることもできる。   In the above-described embodiment, as the rough surface portion, the inner bottom surface 3a (first embodiment) of the dewar (cold container) 3, the outer edge ends 4d and 4d (second embodiment) of the detector support 4b, and the conductor 5 respectively. (Side the third embodiment), the side surface 2a (fourth embodiment) of the magnetic field detector body 2, the lower support surface 4c of the detector support 4 and the dewar (cold container) 3 on the bottom surface 4c. An example in which a porous body (rough surface member) 8 (21) is provided in a space (sixth embodiment) between a plurality of magnetic field detector bodies 2 projecting toward the surface, and a dewar (cold container) 3 Although the example which arrange | positions the fine unevenness | corrugation 20 (5th Embodiment) was shown in the inner bottom face 3a of this, the rough surface part in the magnetic field detector used by this invention is not limited to these examples, For example, said 1st The porous body (rough surface member) or fine unevenness shown in the embodiment to the sixth embodiment is combined. You may have the structure which made it. In addition to the part specifically exemplified in the above embodiment, a porous body (rough surface member) or fine unevenness is provided on the part where the liquid refrigerant is in contact with the part where there is a possibility that bubbles are generated, It can also be set as the structure which suppresses generation | occurrence | production of the large bubble from the site | part.

本発明の第1実施形態の磁場計測装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the magnetic field measuring apparatus of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態における磁場検出器を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the magnetic field detector in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の多孔質体(粗面部材)を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the porous body (rough surface member) of 1st Embodiment of this invention. 多孔質体(粗面部材)の粗面部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the rough surface part of a porous body (rough surface member). 液体冷媒に接する面に微細凹凸を有する粗面部材の例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the example of the rough surface member which has a fine unevenness | corrugation in the surface which touches a liquid refrigerant. 比較例の磁場検出器の例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the example of the magnetic field detector of a comparative example. 第1実施形態および比較例における保冷容器内部の低周波音圧特性の測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the low frequency sound pressure characteristic inside the cold storage container in 1st Embodiment and a comparative example. 本発明の第2実施形態における磁場検出器を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the magnetic field detector in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における磁場検出器を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the magnetic field detector in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態における磁場検出器を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the magnetic field detector in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態における磁場検出器を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the magnetic field detector in 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態における磁場検出器を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows the magnetic field detector in 6th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a、1b、1c、1d、1e、1f 磁場検出器
2 磁場検出器本体
3 デュワー(保冷容器)
3a 内底面
4 検出器支持体
5 導線
6 保冷容器蓋
7 液体冷媒
8、21 多孔質体(粗面部材)
9 微少体積気泡
10 細孔
11 微細凹凸
12 粗面部材
14 大型気泡
15 ガントリ(支持台)
16 ベッド(固定台)
17 磁場センサ駆動回路
18 電子計算機(制御記録手段)
19 磁気シールド
1, 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f Magnetic field detector 2 Magnetic field detector body 3 Dewar (cold container)
3a Inner bottom surface 4 Detector support 5 Conductor 6 Cooling container lid 7 Liquid refrigerant 8, 21 Porous body (rough surface member)
9 Fine volume bubble 10 Fine pore 11 Fine unevenness 12 Rough surface member 14 Large bubble 15 Gantry (support stand)
16 beds (fixed base)
17 Magnetic field sensor drive circuit 18 Electronic computer (control recording means)
19 Magnetic shield

Claims (10)

センサ素子容器内に超伝導体で構成された磁場センサ素子を収納してなる磁場検出器本体と、
前記磁場検出器本体を冷却する液体冷媒を充填する保冷容器と、
前記磁場検出器本体を前記保冷容器内に固定・支持する検出器支持体と、
前記磁場センサ素子を、前記保冷容器の外部に設けられた電気回路に電気的接続する導線とを備える磁場検出器を有する磁場計測装置において、
前記磁場検出器本体、前記保冷容器、前記検出器支持体および前記導線が前記液体冷媒と接する面の少なくとも1つの部位を粗面部とし、または当該部位に粗面部を設けたことを特徴とする磁場計測装置。
A magnetic field detector main body containing a magnetic field sensor element composed of a superconductor in a sensor element container;
A cold storage container filled with a liquid refrigerant for cooling the magnetic field detector body;
A detector support that fixes and supports the magnetic field detector body in the cold storage container;
In the magnetic field measurement apparatus having a magnetic field detector comprising a conductive wire electrically connecting the magnetic field sensor element to an electric circuit provided outside the cold storage container,
The magnetic field detector body, the cold storage container, the detector support, and at least one portion of the surface where the conducting wire is in contact with the liquid refrigerant is a rough surface portion, or the magnetic field is provided with the rough surface portion. Measuring device.
前記粗面部は、前記磁場検出器本体に近接する部位に設けられることを特徴とする請求項1に記載の磁場計測装置。   The magnetic field measurement apparatus according to claim 1, wherein the rough surface portion is provided in a part close to the magnetic field detector main body. 前記粗面部は、前記磁場検出器本体および前記検出器支持体の体積の1/10以上の体積を有する気泡の発生を抑制するように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載に磁場計測装置。   The said rough surface part is comprised so that generation | occurrence | production of the bubble which has a volume of 1/10 or more of the volume of the said magnetic field detector main body and the said detector support body may be suppressed. 2. Magnetic field measuring apparatus according to item 2. 前記磁場検出器本体の周辺、前記保冷容器の内底面、前記検出器支持体の外面および内面、ならびに前記導線の外周面の少なくとも1つの部位が前記粗面部とされ、または当該部位に前粗面部が設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の磁場計測装置。   At least one portion of the periphery of the magnetic field detector main body, the inner bottom surface of the cold storage container, the outer surface and the inner surface of the detector support, and the outer peripheral surface of the conducting wire is the rough surface portion, or a front rough surface portion on the portion. The magnetic field measurement apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field measurement apparatus is provided. 前記粗面部が、前記液体冷媒と接する面に、凹凸の大きさが前記磁場検出器本体2の体積の十分の1未満である微細凹凸を有する、非磁性かつ非電気伝導性物質からなる粗面部材を配設して構成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の磁場計測装置。   The rough surface is a rough surface made of a nonmagnetic and non-electrically conductive material having fine unevenness whose surface is in contact with the liquid refrigerant and whose unevenness is less than 1 of the volume of the magnetic field detector body 2. The magnetic field measurement apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field measurement apparatus includes a member. 前記粗面部材が、多孔質材で形成されていることを特徴とする請求項5に記載の磁場計測装置。   The magnetic field measuring apparatus according to claim 5, wherein the rough surface member is made of a porous material. 前記粗面部材が、合成樹脂またはセラミックで形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の磁場計測装置。   7. The magnetic field measuring apparatus according to claim 5, wherein the rough surface member is made of synthetic resin or ceramic. 前記粗面部材が、前記保冷容器および前記検出器支持体を構成する物質よりも熱伝導性が十分に大きい材料で形成されていることを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の磁場計測装置。   The said rough surface member is formed with the material whose thermal conductivity is sufficiently larger than the substance which comprises the said cold storage container and the said detector support body, The any one of Claims 5-7 characterized by the above-mentioned. The magnetic field measurement apparatus according to item. 前記粗面部が、前記液体冷媒と接する面に形成された、凹凸の大きさが前記センサ素子容器の体積よりも十分に小さい微細凹凸を有する粗面であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁場計測装置。   The rough surface portion is a rough surface formed on a surface in contact with the liquid refrigerant and having fine unevenness in which the size of the unevenness is sufficiently smaller than the volume of the sensor element container. The magnetic field measurement apparatus according to any one of the above. センサ素子容器内に超伝導体で構成された磁場センサ素子を収納してなる磁場検出器本体と、
前記磁場検出器本体を冷却する液体冷媒を充填する保冷容器と、
前記磁場検出器を前記保冷容器内に固定・支持する検出器支持体と、
前記磁場センサ素子を、前記保冷容器の外部に設けられた電気回路に電気的接続する導線とを含み、前記磁場検出器本体、前記保冷容器、前記検出器支持体および前記導線が前記液体冷媒と接する面の少なくとも1つの部位を粗面部とし、または当該部位に粗面部を設けた磁場検出器を備え、
前記磁場検出器を移動可能に支持する支持台と、
前記導線によって前記磁気センサ素子を駆動し、前記センサ素子からの出力信号を受信する磁場センサ駆動回路と、
磁場信号が計測される被検体を戴置する固定台と、
前記磁場検出器を、外部からの磁気雑音信号から遮断する磁気シールドと、
前記磁場センサ駆動回路を制御して、前記磁場センサ駆動回路から出力される前記センサ素子からの出力信号に関する情報を記録する制御記録手段と、
を備えることを特徴とする磁場計測装置。
A magnetic field detector main body containing a magnetic field sensor element composed of a superconductor in a sensor element container;
A cold storage container filled with a liquid refrigerant for cooling the magnetic field detector body;
A detector support for fixing and supporting the magnetic field detector in the cold storage container;
A conductor that electrically connects the magnetic field sensor element to an electric circuit provided outside the cold storage container, and the magnetic field detector body, the cold storage container, the detector support, and the conductive wire are connected to the liquid refrigerant. A magnetic field detector having at least one part of the surface in contact with the rough surface part or provided with a rough surface part in the part;
A support base for movably supporting the magnetic field detector;
A magnetic field sensor driving circuit for driving the magnetic sensor element by the conducting wire and receiving an output signal from the sensor element;
A fixed table for placing an object on which a magnetic field signal is measured;
A magnetic shield for shielding the magnetic field detector from an external magnetic noise signal;
Control recording means for controlling the magnetic field sensor driving circuit and recording information on an output signal from the sensor element output from the magnetic field sensor driving circuit;
A magnetic field measurement apparatus comprising:
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