JP2009291375A - Squid, biomagnetism measuring instrument, magnetoencephalograph, magnetocardiograph, squid magnetic searching equipment, squid microscope, and squid metal detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、SQUID装置、生体磁気計測装置、脳磁計、心磁計、SQUID磁気探傷装置、SQUID顕微鏡、及びSQUID金属探知器に関するものである。 The present invention relates to a SQUID device, a biomagnetic measuring device, a magnetoencephalograph, a magnetocardiograph, a SQUID magnetic flaw detector, a SQUID microscope, and a SQUID metal detector.
従来、このような分野の技術として、下記特許文献1に記載の生体磁気計測装置が知られている。この生体磁気計測装置は、人間の脳で発生する磁場を計測・解析するものあり、微弱な磁場を検出するSQUIDセンサを備えている。このSQUIDセンサは、超伝導転移温度において安定した温度を維持する必要があるので、この装置は、極低温の液体の寒剤を収容するデュワーを備えており、SQUIDセンサは、この寒剤(ここでは、液体ヘリウム)中に浸漬されて冷却されている。
この種の装置では、メンテナンスの度にデュワー内を一旦空にし、再度デュワー内に寒剤を充填するといった作業が必要である。例えば、寒剤として広く用いられる液体ヘリウムは非常に高価であるので、寒剤の充填量が少ない程この種の装置のメンテナンス費用を低く抑えることが可能となる。また、装置が保持する寒剤が少ない程、システムの運用の安全性が向上する。このように、SQUIDセンサを用いた装置にあっては、寒剤の充填量を少なくすることが望まれる。 In this type of apparatus, it is necessary to evacuate the interior of the dewar once every maintenance and refill the dewar again with the cryogen. For example, liquid helium, which is widely used as a cryogen, is very expensive. Therefore, the smaller the cryogen filling amount, the lower the maintenance cost of this type of apparatus. Also, the less cryogen that the device holds, the more safe the operation of the system. Thus, in an apparatus using a SQUID sensor, it is desired to reduce the filling amount of the cryogen.
そこで、本発明は、SQUIDセンサ冷却用の寒剤の充填量を抑えることができるSQUID装置、生体磁気計測装置、脳磁計、心磁計、SQUID磁気探傷装置、SQUID顕微鏡、及びSQUID金属探知器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a SQUID device, a biomagnetic measurement device, a magnetoencephalograph, a magnetocardiograph, a SQUID magnetic flaw detector, a SQUID microscope, and a SQUID metal detector that can suppress the amount of cryogen filling for cooling the SQUID sensor. For the purpose.
本発明のSQUID装置は、超伝導体からなり対象物からの磁場を検出するピックアップコイルと、ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有しピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、液体の寒剤を収容する寒剤容器を有しSQUID素子を寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、寒剤の外側に配置されたピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、を備えることを特徴とする。 The SQUID device of the present invention is a pickup coil that is made of a superconductor and detects a magnetic field from an object, and is connected to the pickup coil by a superconducting wire and has a Josephson junction to detect a magnetic field detected by the pickup coil. Heat conduction from a low heat source, including a SQUID element for converting to voltage, an immersion cooling means having a cryogen container for storing a liquid cryogen and immersing the SQUID element in the cryogen, and a pickup coil disposed outside the cryogen And a conductive cooling means for cooling by the above.
また、本発明の生体磁気計測装置は、生体内で発生する磁場を計測・解析する生体磁気計測装置であって、超伝導体からなり生体内で発生する磁場を検出するピックアップコイルと、ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有しピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、液体の寒剤を収容する寒剤容器を有しSQUID素子を寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、寒剤の外側に配置されたピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、を備えることを特徴とする。 The biomagnetic measurement device of the present invention is a biomagnetic measurement device that measures and analyzes a magnetic field generated in a living body, and is composed of a superconductor and detects a magnetic field generated in the living body, and a pickup coil. A SQUID element that has a Josephson junction and converts the magnetic field detected by the pickup coil into a voltage, and a cryogen container that contains a liquid cryogen, and immerses the SQUID element in the cryogen. And a cooling means for cooling the pick-up coil arranged outside the cryogen by heat conduction from a low heat source.
また、本発明の脳磁計は、被験者の脳で発生する磁場を計測・解析する脳磁計であって、超伝導体からなり被験者の脳で発生する磁場を検出するピックアップコイルと、ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有しピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、液体の寒剤を収容する寒剤容器を有しSQUID素子を寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、寒剤の外側に配置されたピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、を備えることを特徴とする。 The magnetoencephalograph of the present invention is a magnetoencephalograph that measures and analyzes the magnetic field generated in the subject's brain, and includes a pickup coil made of a superconductor for detecting the magnetic field generated in the subject's brain, A SQUID element that has a Josephson junction and converts the magnetic field detected by the pickup coil into a voltage and a cryogen container that contains a liquid cryogen and is immersed in the cryogen for cooling. And a cooling means for cooling the pick-up coil arranged outside the cryogen by heat conduction from a low heat source.
また、本発明の心磁計は、被験者の心臓で発生する磁場を計測・解析する心磁計であって、超伝導体からなり被験者の心臓で発生する磁場を検出するピックアップコイルと、ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有しピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、液体の寒剤を収容する寒剤容器を有しSQUID素子を寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、寒剤の外側に配置されたピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、を備えることを特徴とする。 The magnetocardiograph of the present invention is a magnetocardiograph that measures and analyzes the magnetic field generated in the subject's heart, and includes a pickup coil that is made of a superconductor and detects the magnetic field generated in the subject's heart, A SQUID element that has a Josephson junction and converts the magnetic field detected by the pickup coil into a voltage and a cryogen container that contains a liquid cryogen and is immersed in the cryogen for cooling. And a cooling means for cooling the pick-up coil arranged outside the cryogen by heat conduction from a low heat source.
また、本発明のSQUID磁気探傷装置は、検査対象物からの磁場を計測・解析することにより検査対象物の探傷を行うSQUID磁気探傷装置であって、超伝導体からなり検査対象物からの磁場を検出するピックアップコイルと、ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有しピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、液体の寒剤を収容する寒剤容器を有しSQUID素子を寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、寒剤の外側に配置されたピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、を備えることを特徴とする。 The SQUID magnetic flaw detection apparatus of the present invention is a SQUID magnetic flaw detection apparatus that performs flaw detection of an inspection object by measuring and analyzing the magnetic field from the inspection object. A pick-up coil for detecting the temperature, a SQUID element that is connected to the pick-up coil by a superconducting wire, has a Josephson junction, and converts a magnetic field detected by the pick-up coil into a voltage, and a cryogen container that contains a liquid cryogen It is characterized by comprising immersion cooling means for immersing and cooling the SQUID element in a cryogen, and conduction cooling means for cooling a pickup coil disposed outside the cryogen by heat conduction from a low heat source.
また、本発明のSQUID顕微鏡は、検査対象物からの磁場を計測・解析することにより検査対象物の磁束分布像を得るSQUID顕微鏡であって、超伝導体からなり検査対象物からの磁場を検出するピックアップコイルと、ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有しピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、液体の寒剤を収容する寒剤容器を有しSQUID素子を寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、寒剤の外側に配置されたピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、を備えることを特徴とする。 The SQUID microscope of the present invention is a SQUID microscope that obtains a magnetic flux distribution image of an inspection object by measuring and analyzing the magnetic field from the inspection object, and is made of a superconductor and detects the magnetic field from the inspection object. A pickup coil, a superconducting wire connected to the pickup coil, a SQUID element having a Josephson junction and converting a magnetic field detected by the pickup coil into a voltage, and a cryogen container containing a liquid cryogen Immersion cooling means for immersing the SQUID element in a cryogen and cooling, and a conduction cooling means for cooling a pickup coil arranged outside the cryogen by heat conduction from a low heat source.
また、本発明のSQUID金属探知器は、検査対象物からの磁場を計測・解析することにより検査対象物中の金属を検出するSQUID金属探知器であって、超伝導体からなり検査対象物からの磁場を検出するピックアップコイルと、ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有しピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、液体の寒剤を収容する寒剤容器を有しSQUID素子を寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、寒剤の外側に配置されたピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、を備えることを特徴とする。 The SQUID metal detector according to the present invention is a SQUID metal detector that detects a metal in an inspection object by measuring and analyzing a magnetic field from the inspection object. Pick-up coil for detecting the magnetic field, a SQUID element connected to the pick-up coil with a superconducting wire and having a Josephson junction for converting the magnetic field detected by the pick-up coil into a voltage, and a cryogen containing a liquid cryogen Immersion cooling means that has a container and cools the SQUID element by immersing it in a cryogen, and a conduction cooling means that cools a pickup coil arranged outside the cryogen by heat conduction from a low heat source. .
これらの装置においては、温度変動を嫌うジョセフソン接合をもつSQUID素子は、液体の寒剤に浸漬させて冷却時の温度変動を抑える。一方、多少の温度変動が許容されるピックアップコイルは、寒剤の外側に配置し熱伝導による冷却を行っている。従って、寒剤容器は、ピックアップコイルを収容する必要がなく大きさを抑えることができるので、その結果、これらの装置における寒剤の充填量を抑制することができる。 In these devices, the SQUID element having a Josephson junction that dislikes temperature fluctuations is immersed in a liquid cryogen to suppress temperature fluctuations during cooling. On the other hand, the pick-up coil that allows some temperature fluctuation is arranged outside the cryogen and is cooled by heat conduction. Therefore, the cryogen container does not need to accommodate the pickup coil and can be reduced in size. As a result, it is possible to suppress the filling amount of the cryogen in these apparatuses.
また、上記のSQUID装置、脳磁計、及び心磁計においては、伝導冷却手段は、ピックアップコイルを保持し、低熱源からの低熱をピックアップコイルに伝導するコイル保持部を有し、コイル保持部は、寒剤容器に対する向きを変更可能とするように低熱源に支持されていることが好ましい。液体の寒剤を収容する寒剤容器は、容易に姿勢を変更できないが、上記のような構成を採用することで、寒剤容器の姿勢を変更することなくピックアップコイルの向きを自在に変更することができる。従って、例えば、検査対象物の姿勢を変更することが困難な場合にも、ピックアップコイルの向きを変更することにより、検査対象物の姿勢と寒剤容器の姿勢とのいずれも変更することなく磁場の測定が可能となる。 Further, in the above SQUID device, magnetoencephalograph, and magnetocardiograph, the conduction cooling means holds a pickup coil, and has a coil holding part that conducts low heat from a low heat source to the pickup coil. It is preferably supported by a low heat source so that the orientation relative to the cryogen container can be changed. The posture of a cryogen container that contains a liquid cryogen cannot be easily changed. However, by adopting the above configuration, the orientation of the pickup coil can be freely changed without changing the posture of the cryogen container. . Therefore, for example, even when it is difficult to change the posture of the inspection object, by changing the direction of the pickup coil, the magnetic field can be changed without changing both the posture of the inspection object and the posture of the cryogen container. Measurement is possible.
本発明によれば、SQUIDセンサ冷却用の寒剤の充填量を抑えることができるSQUID装置、生体磁気計測装置、脳磁計、心磁計、SQUID磁気探傷装置、SQUID顕微鏡、及びSQUID金属探知器を提供することができる。 According to the present invention, there are provided a SQUID device, a biomagnetic measuring device, a magnetoencephalograph, a magnetocardiograph, a SQUID magnetic flaw detector, a SQUID microscope, and a SQUID metal detector capable of suppressing the filling amount of the cryogen for cooling the SQUID sensor. be able to.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るSQUID装置の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a SQUID apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すSQUID装置1は、磁場検出ユニット1Aを備え、磁場検出ユニット1Aは、検査対象物αからの磁場を検出するSQUIDセンサ3を複数備えている。このSQUIDセンサ3は、図2に示すように、検査対象物αの表面近傍において検査対象物αからの磁場を検出するピックアップコイル31を備えている。このピックアップコイル31は、チップ上に形成された環状の回路である。さらにSQUID装置1は、ピックアップコイル31と超伝導線32で接続されたSQUID素子33を備えている。SQUID素子33は、チップ上に形成され超伝導線32からの電流が入力される入力コイル35と、当該入力コイル35に対面して同じチップ上に環状に形成されたSQUID回路37とを有している。SQUID回路37は、2つのジョセフソン接合37aを有しており、入力コイル35から入力される微弱な磁場を電圧に変換して出力する。
The SQUID
上記ピックアップコイル31に検査対象物αからの磁場が作用すると、ピックアップコイル31、超伝導線32、及び入力コイル35で形成される閉ループの回路に電流が発生する。この電流に伴って入力コイル35に発生する磁場が、入力コイル35からSQUID回路37に入力され、SQUID回路37によって電圧に変換され、電気信号としてSQUID素子33から出力される。この電気信号が、情報処理部1Cに送信され、情報処理部1Cにおいて電気信号が解析されることにより、検査対象物αからの磁場を計測・解析し、目的に応じた情報処理に利用することができる。この情報処理部1Cとしては、例えばパーソナルコンピュータが用いられる。
When a magnetic field from the inspection object α acts on the
上記SQUIDセンサ3のピックアップコイル31、超伝導線32、入力コイル35、及びSQUID回路37は、すべて超伝導体からなり、SQUID装置1の動作時においては、超伝導転移させ安定に動作させるべく冷却されている。以下、再び図1を参照しながら、ピックアップコイル31の冷却手段、及びSQUID素子33の冷却手段を含めて、SQUID装置1について説明する。なお、図1においては、図の上下方向を鉛直方向として示している。
The
図1に示すように、SQUID装置1は、液体ヘリウム(寒剤)5を収容するデュワー(寒剤容器)7と、ピックアップコイル31を保持するコイル保持部9と、を備えている。そして、各SQUIDセンサ3のSQUID素子33は、デュワー7の液体ヘリウム5に浸漬されることで、約4Kに冷却されている。また、各SQUIDセンサ3のピックアップコイル31は、2次元的に配列された状態でコイル保持部9に保持されている。SQUID装置1の測定時には、これら複数のピックアップコイル31が、検査対象物αの表面に沿って配列される。
As shown in FIG. 1, the SQUID
さらにSQUID装置1は、低熱源としての冷却ステージ11と、冷却ステージ11に接続され下方に延びる伝熱板13とを備えている。上記コイル保持部9は、ヒンジ15を介して伝熱板13に支持されている。コイル保持部9は、ヒンジ15を中心として伝熱板13に対して回動可能である。冷却ステージ11は、冷凍機1Dによって約4Kに冷却されており、ピックアップコイル31は、冷却ステージ11、伝熱板13及びコイル保持部9を介した熱伝導によって冷却される。このように、熱伝導によって、ピックアップコイル31も約4Kに冷却される。このような伝熱板13及びコイル保持部9は、例えば、銅やアルミニウムといったような高い熱伝導性を示す材料からなる。なお、例えば、超伝導線32には伝熱被覆(図示せず)が施され、当該伝熱被覆が伝熱板13に熱的に接続されることで、超伝導線32は約4Kに冷却される。
The SQUID
SQUIDセンサ3において、ジョセフソン接合37a(図2参照)を含むSQUID素子33にあっては、0.1K程度の温度変動がノイズ発生の原因となるので、温度変動を極めて低く抑えた状態で冷却する必要がある。その一方、ピックアップコイル31にあっては、多少の温度変動は許容され、0.3K程度の温度変動下においても正常に動作することができる。
In the
このような知見に基づいて、SQUID装置1においては、温度変動を嫌うSQUID素子33は、前述のように、液体ヘリウム5に浸漬冷却されている。液体ヘリウム5に浸漬冷却されることで、SQUID素子33の温度は約4Kで安定し、温度変動も極めて小さく抑えられる。その結果、SQUID素子33におけるノイズが抑えられ、SQUIDセンサ3による微弱な磁場検出が可能となる。その一方、ピックアップコイル31については、前述のように、デュワー7の外側に配置し、冷却ステージ11からの熱伝導による冷却を行っている。このような伝導冷却によれば、ピックアップコイル31は、約4Kに冷却されながらも、0.3K程度の温度変動があり得る。ところが、ピックアップコイル31は、この程度の温度変動を許容し正常に動作するので、ピックアップコイル31は、熱伝導により冷却すれば十分であり何らの不都合はない。
Based on such knowledge, in the
このように、デュワー7は、ピックアップコイル31を収容する必要がなく、大きさを抑えることができる。その結果、SQUID装置1における液体ヘリウム5の充填量を抑制することができる。
Thus, the
特に、SQUID装置1が脳磁計に適用される場合を考えると、SQUIDセンサ3及びピックアップコイル31の個数は、数十個〜数百個(64個,128個,256個など)である。そして、これらのピックアップコイル31が、所定のピッチで、人間の頭の幅に亘って配列されることになる。従って、すべてのピックアップコイル31を液体ヘリウム5に浸漬しようとすれば、デュワー7の幅も、人間の頭の幅以上に確保する必要があり、液体ヘリウム5の充填量低減にも限界がある。これに対し、SQUID装置1によれば、1カ所に集めてコンパクトに収容することが可能なSQUID素子33のみを液体ヘリウム5に浸漬し、ある程度の幅をもって配列すべきピックアップコイル31は液体ヘリウム5の外側に配置することができる。従って、SQUID装置1の構成によれば、特に、脳磁計のような複数のピックアップコイル31を用いるSQUID装置の場合には、寒剤の充填量を抑制する効果が大きい。
In particular, considering the case where the
また、このSQUID装置1では、コイル保持部9が伝熱板13に対して回動可能とされている。従って、例えば、コイル保持部9を回動させることで、ピックアップコイル31を下に向け水平面に沿って配列させたり、図3に示すように、ピックアップコイル31を90°回動させることで、ピックアップコイル31を水平に向け鉛直面に沿って配列させたりすることができる。なお、ピックアップコイル31を任意の方向に向け傾斜面に沿って配列させることもできる。
Further, in the
このようなSQUID装置1では、液体ヘリウム5を収容するデュワー7は、冷却効率を維持するために容易に姿勢を変更できないところ、コイル保持部9の上記機構によれば、デュワー7を傾斜させることなくピックアップコイル31の配列面の向きを変更することができる。従って、デュワー7の姿勢と検査対象物αの姿勢とのいずれも変更することなく、検査対象物αの側方から磁場の測定を行ったり、検査対象物αの上方から磁場の測定を行ったりすることが容易になる。この構成によれば、例えば、脳磁計や心磁計といったように、測定対象(被験者)の向きの変更が困難な場合にも、当該被験者の姿勢を変更することなく、必要な方向からの磁場の測定が可能となるので、特に効果が高い。
In such a
このようなSQUID装置1は、具体的には、生体内で発生する磁場を計測・解析するための生体磁気計測装置に利用される。この生体磁気計測装置としては、被験者の脳で発生する磁場を計測・解析するための脳磁計や、被験者の心臓で発生する磁場を計測・解析するための心磁計がある。またSQUID装置1は、検査対象物αからの磁場を計測・解析することにより当該検査対象物αの探傷を行うSQUID磁気探傷装置、検査対象物αからの磁場を計測・解析することにより当該検査対象物αの磁束分布像を得るSQUID顕微鏡、又は検査対象物αからの磁場を計測・解析することにより当該検査対象物α中の金属を検出するSQUID金属探知器として利用される。
Specifically, such a
続いて、図4を参照し、上記SQUID装置1が、脳磁計として利用される場合について説明する。
Next, a case where the
図4に示す脳磁計(SQUID装置、生体磁気計測装置)101は、円筒形状の磁気シールド体11の内部に被験者Pを収容し、当該被験者Pの脳の神経活動に伴って発生する微弱な磁場を非接触で計測、解析する装置である。この脳磁計1は、磁気シールド体103の内部に配置される磁場検出ユニット1Aと、磁気シールド体103の外部に配置される情報処理部1C、冷凍機1Dとを備えている。磁場検出ユニット1A、情報処理部1C、及び冷凍機1Dの構成は、前述した通りである。
A magnetoencephalograph (SQUID device, biomagnetic measurement device) 101 shown in FIG. 4 accommodates a subject P inside a cylindrical
この脳磁計1では、被験者Pの脳で発生する極めて微弱な磁場を検出する必要があるので、ピックアップコイル31の近傍から外部磁場の影響を除去する必要がある。このため、上記磁気シールド体103は、ニッケルからなる円筒状の基板の内壁面全体に、超伝導体からなる磁気シールド膜が形成された構造をなしている。このシールド膜は、ビスマス系酸化物超伝導体からなり、磁束侵入長よりも十分に大きい膜厚を有している。ここで、シールド膜11bに用いられるビスマス系酸化物超伝導体としては、例えば、組成式Bi2Sr2Ca2Cu3Oxで表されるBi2223、或いは、組成式Bi2Sr2CaCu2Oxで表されるBi2212が好適に採用される。
In this
そして、磁気シールド体103の外壁面に沿って冷媒を流通させる冷媒管に、脳磁計1の冷凍機ユニット1Bから送出される極低温の冷媒(例えば、ここではヘリウム)を循環させることで、磁気シールド体103のシールド膜が、超伝導転移温度まで冷却され、完全反磁性を発揮する。そして、このシールド膜の完全反磁性によって、磁気シールド体103に包囲された磁場検出ユニット1Aが外部磁場から遮蔽されるので、SQUIDセンサ3においては外部磁場によるノイズをほとんど排除した状態で微弱な磁場計測が可能になる。
Then, a cryogenic refrigerant (for example, helium in this case) sent from the
この脳磁計101によれば、磁気シールド体103内で被験者Pが座った姿勢(図4に示す姿勢)になった場合には、コイル保持部9を、図1に示す向きにすることで、被験者Pの頭頂部側から磁場を測定することが可能である。また、磁気シールド体103内で被験者Pが寝る姿勢になった場合にも、コイル保持部9を90度回動させ図3に示す向きにすることで、デュワー7の姿勢を変えることなく、被験者Pの頭頂部側から磁場を測定することが可能である。
According to the
1…SQUID装置、生体磁気計測装置、脳磁計、心磁計、SQUID磁気探傷装置、SQUID顕微鏡、SQUID金属探知器、1A…磁場検出ユニット、1D…冷凍機(伝導冷却手段、低熱源)、3…SQUIDセンサ、5…液体ヘリウム(寒剤)、7…デュワー(浸漬冷却手段、寒剤容器)、9…コイル保持部(伝導冷却手段)、11…冷却ステージ(伝導冷却手段、低熱源)、13…伝熱板(伝導冷却手段、低熱源)、31…ピックアップコイル、32…超伝導線、33…SQUID素子、37…SQUID回路、37a…ジョセフソン接合、101…SQUID装置、脳磁計、P…被験者、α…検査対象物。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有し前記ピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、
液体の寒剤を収容する寒剤容器を有し前記SQUID素子を前記寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、
前記寒剤の外側に配置された前記ピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、
を備えることを特徴とするSQUID装置。 A pickup coil made of a superconductor and detecting a magnetic field from an object;
A SQUID element connected to the pickup coil by a superconducting wire, having a Josephson junction, and converting a magnetic field detected by the pickup coil into a voltage;
Immersion cooling means having a cryogen container for storing a liquid cryogen and immersing and cooling the SQUID element in the cryogen;
Conduction cooling means for cooling the pickup coil disposed outside the cryogen by heat conduction from a low heat source;
A SQUID device comprising:
前記ピックアップコイルを保持し、前記低熱源からの低熱を前記ピックアップコイルに伝導するコイル保持部を有し、
前記コイル保持部は、前記寒剤容器に対する向きを変更可能とするように前記低熱源に支持されていることを特徴とする請求項1に記載のSQUID装置。 The conduction cooling means includes
Holding the pickup coil, and having a coil holding portion for conducting low heat from the low heat source to the pickup coil;
2. The SQUID apparatus according to claim 1, wherein the coil holding unit is supported by the low heat source so that a direction with respect to the cryogen container can be changed.
超伝導体からなり前記生体内で発生する磁場を検出するピックアップコイルと、
前記ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有し前記ピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、
液体の寒剤を収容する寒剤容器を有し前記SQUID素子を前記寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、
前記寒剤の外側に配置された前記ピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、
を備えることを特徴とする生体磁気計測装置。 A biomagnetic measuring device for measuring and analyzing a magnetic field generated in a living body,
A pickup coil made of a superconductor and detecting a magnetic field generated in the living body;
A SQUID element connected to the pickup coil by a superconducting wire, having a Josephson junction, and converting a magnetic field detected by the pickup coil into a voltage;
Immersion cooling means having a cryogen container for storing a liquid cryogen and immersing and cooling the SQUID element in the cryogen;
Conduction cooling means for cooling the pickup coil disposed outside the cryogen by heat conduction from a low heat source;
A biomagnetic measuring device comprising:
超伝導体からなり前記被験者の脳で発生する磁場を検出するピックアップコイルと、
前記ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有し前記ピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、
液体の寒剤を収容する寒剤容器を有し前記SQUID素子を前記寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、
前記寒剤の外側に配置された前記ピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、
を備えることを特徴とする脳磁計。 A magnetoencephalograph that measures and analyzes the magnetic field generated in the subject's brain,
A pickup coil made of a superconductor and detecting a magnetic field generated in the subject's brain;
A SQUID element connected to the pickup coil by a superconducting wire, having a Josephson junction, and converting a magnetic field detected by the pickup coil into a voltage;
Immersion cooling means having a cryogen container for storing a liquid cryogen and immersing and cooling the SQUID element in the cryogen;
Conduction cooling means for cooling the pickup coil disposed outside the cryogen by heat conduction from a low heat source;
A magnetoencephalograph characterized by comprising:
前記ピックアップコイルを保持し、前記低熱源からの低熱を前記ピックアップコイルに伝導するコイル保持部を有し、
前記コイル保持部は、前記寒剤容器に対する向きを変更可能とするように前記低熱源に支持されていることを特徴とする請求項4に記載の脳磁計。 The conduction cooling means includes
Holding the pickup coil, and having a coil holding portion for conducting low heat from the low heat source to the pickup coil;
5. The magnetoencephalograph according to claim 4, wherein the coil holding part is supported by the low heat source so that a direction with respect to the cryogen container can be changed.
超伝導体からなり前記被験者の心臓で発生する磁場を検出するピックアップコイルと、
前記ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有し前記ピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、
液体の寒剤を収容する寒剤容器を有し前記SQUID素子を前記寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、
前記寒剤の外側に配置された前記ピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、
を備えることを特徴とする心磁計。 A magnetocardiograph that measures and analyzes the magnetic field generated in the subject's heart,
A pickup coil made of a superconductor and detecting a magnetic field generated in the subject's heart;
A SQUID element connected to the pickup coil by a superconducting wire, having a Josephson junction, and converting a magnetic field detected by the pickup coil into a voltage;
Immersion cooling means having a cryogen container for storing a liquid cryogen and immersing and cooling the SQUID element in the cryogen;
Conduction cooling means for cooling the pickup coil disposed outside the cryogen by heat conduction from a low heat source;
A magnetocardiograph characterized by comprising:
前記ピックアップコイルを保持し、前記低熱源からの低熱を前記ピックアップコイルに伝導するコイル保持部を有し、
前記コイル保持部は、前記寒剤容器に対する向きを変更可能とするように前記低熱源に支持されていることを特徴とする請求項6に記載の心磁計。 The conduction cooling means includes
Holding the pickup coil, and having a coil holding portion for conducting low heat from the low heat source to the pickup coil;
The magnetocardiograph according to claim 6, wherein the coil holding part is supported by the low heat source so as to be able to change a direction with respect to the cryogen container.
超伝導体からなり前記検査対象物からの磁場を検出するピックアップコイルと、
前記ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有し前記ピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、
液体の寒剤を収容する寒剤容器を有し前記SQUID素子を前記寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、
前記寒剤の外側に配置された前記ピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、
を備えることを特徴とするSQUID磁気探傷装置。 A SQUID flaw detection apparatus that performs flaw detection on the inspection object by measuring and analyzing a magnetic field from the inspection object,
A pickup coil made of a superconductor and detecting a magnetic field from the inspection object;
A SQUID element connected to the pickup coil by a superconducting wire, having a Josephson junction, and converting a magnetic field detected by the pickup coil into a voltage;
Immersion cooling means for cooling the SQUID element by immersing the SQUID element in the cryogen having a cryogen container for storing a liquid cryogen;
Conduction cooling means for cooling the pickup coil disposed outside the cryogen by heat conduction from a low heat source;
A SQUID magnetic flaw detector characterized by comprising:
超伝導体からなり前記検査対象物からの磁場を検出するピックアップコイルと、
前記ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有し前記ピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、
液体の寒剤を収容する寒剤容器を有し前記SQUID素子を前記寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、
前記寒剤の外側に配置された前記ピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、
を備えることを特徴とするSQUID顕微鏡。 A SQUID microscope that obtains a magnetic flux distribution image of the inspection object by measuring and analyzing a magnetic field from the inspection object,
A pickup coil made of a superconductor and detecting a magnetic field from the inspection object;
A SQUID element connected to the pickup coil by a superconducting wire, having a Josephson junction, and converting a magnetic field detected by the pickup coil into a voltage;
Immersion cooling means having a cryogen container for storing a liquid cryogen and immersing and cooling the SQUID element in the cryogen;
Conduction cooling means for cooling the pickup coil disposed outside the cryogen by heat conduction from a low heat source;
A SQUID microscope characterized by comprising:
超伝導体からなり前記検査対象物からの磁場を検出するピックアップコイルと、
前記ピックアップコイルに超伝導線で接続されると共に、ジョセフソン接合を有し前記ピックアップコイルで検出された磁場を電圧に変換するSQUID素子と、
液体の寒剤を収容する寒剤容器を有し前記SQUID素子を前記寒剤に浸漬させて冷却する浸漬冷却手段と、
前記寒剤の外側に配置された前記ピックアップコイルを低熱源からの熱伝導によって冷却する伝導冷却手段と、
を備えることを特徴とするSQUID金属探知器。 A SQUID metal detector for detecting a metal in the inspection object by measuring and analyzing a magnetic field from the inspection object,
A pickup coil made of a superconductor and detecting a magnetic field from the inspection object;
A SQUID element connected to the pickup coil by a superconducting wire, having a Josephson junction, and converting a magnetic field detected by the pickup coil into a voltage;
Immersion cooling means for cooling the SQUID element by immersing the SQUID element in the cryogen having a cryogen container for storing a liquid cryogen;
Conduction cooling means for cooling the pickup coil disposed outside the cryogen by heat conduction from a low heat source;
A SQUID metal detector comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008147323A JP2009291375A (en) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | Squid, biomagnetism measuring instrument, magnetoencephalograph, magnetocardiograph, squid magnetic searching equipment, squid microscope, and squid metal detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008147323A JP2009291375A (en) | 2008-06-04 | 2008-06-04 | Squid, biomagnetism measuring instrument, magnetoencephalograph, magnetocardiograph, squid magnetic searching equipment, squid microscope, and squid metal detector |
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Family Applications (1)
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2008
- 2008-06-04 JP JP2008147323A patent/JP2009291375A/en active Pending
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