JP2011058945A - Squid magnetic detection device having cooling device - Google Patents

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Saburo Tanaka
三郎 田中
Shuichi Suzuki
周一 鈴木
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Toyohashi University of Technology NUC
Advance Food Tech KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a SQUID magnetic detection device having a cooling device, which includes a small-sized SQUID sensor part suitable for inspecting a fine foreign matter intermingled into a magnetically-wide electrode material, a film sheet or the like. <P>SOLUTION: In this SQUID magnetic detection device having the cooling device for detecting a fine foreign matter in a detection object, the SQUID sensor part 2 for detecting a fine foreign matter in the detection object is separated from a coolant tank 1 for supplying a coolant for cooling the SQUID sensor part 2, and the SQUID sensor part 2 and the coolant tank 1 are arranged mutually separately. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、検出対象物中の微小異物を検出するSQUID磁気検出装置に係り、特に液体窒素タンクをSQUIDセンサ部から分離した冷却装置を有するSQUID磁気検出装置に関するものである。   The present invention relates to a SQUID magnetic detection device that detects minute foreign substances in a detection object, and more particularly to a SQUID magnetic detection device having a cooling device in which a liquid nitrogen tank is separated from a SQUID sensor unit.

従来は、液体窒素や液体ヘリウムなどの冷媒タンクが一体化された冷却装置を有するSQUID磁気検出装置が提案されている(下記特許文献1,2参照)。
図6はかかる従来の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置の断面図、図7はその真空断熱容器の外形を示す模式図である。
これらの図において、SQUID磁気検出装置101は、外容器(真空断熱容器)102、内容器103、先端にSQUIDセンサ素子112が取り付けられるサファイア棒104を備えている。外容器102は、本体部105とキャップ部106を有し、キャップ部106の頂部107には透明なサファイアからなる円形の真空窓108が取付けられている。本体部105はその内部を真空引きするため、真空ポンプ(図示なし)に連結される真空経路109を備えている。ここでは、真空窓108が下向きとされるため、外容器102の本体部105は基板110とキャップ部106より背高の脚部111とを備えている。
Conventionally, a SQUID magnetic detection device having a cooling device in which a refrigerant tank such as liquid nitrogen or liquid helium is integrated has been proposed (see Patent Documents 1 and 2 below).
FIG. 6 is a cross-sectional view of a SQUID magnetic detection device having such a conventional cooling device, and FIG. 7 is a schematic view showing the outer shape of the vacuum heat insulating container.
In these drawings, the SQUID magnetic detection device 101 includes an outer container (vacuum heat insulating container) 102, an inner container 103, and a sapphire rod 104 to which a SQUID sensor element 112 is attached at the tip. The outer container 102 has a main body portion 105 and a cap portion 106, and a circular vacuum window 108 made of transparent sapphire is attached to the top portion 107 of the cap portion 106. The main body portion 105 includes a vacuum path 109 connected to a vacuum pump (not shown) in order to evacuate the inside. Here, since the vacuum window 108 faces downward, the main body portion 105 of the outer container 102 includes a substrate 110 and leg portions 111 that are taller than the cap portion 106.

そして、内容器103は外容器102内に収納され、内部に冷媒としての液体窒素が導入される。113,114はそれぞれ冷媒の導入口および排出口であり、導入口113は冷媒供給源(図示なし)に接続されている。
このように構成されたSQUID磁気検出装置の外容器102の寸法は、例えば、図7に示すように、直径・高さともに20〜30cmにも及ぶことになる。
The inner container 103 is accommodated in the outer container 102, and liquid nitrogen as a refrigerant is introduced into the inner container 103. Reference numerals 113 and 114 denote a refrigerant inlet and outlet, respectively, and the inlet 113 is connected to a refrigerant supply source (not shown).
The dimensions of the outer container 102 of the SQUID magnetic detection apparatus configured as described above are, for example, 20 to 30 cm in diameter and height as shown in FIG.

特開2008−205401号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-205401 特開2000−258520号公報JP 2000-258520 A

上記したように、従来の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置は一体的に冷媒タンクを備えているため、SQUID磁気検出装置単位の外形寸法が大きくなってしまう。そのため、SQUID磁気検出装置を狭いスペースに配置することが困難であり、各種の検出対象物中の微小異物を要望に応じて的確に検出することができないといった問題があった。   As described above, since the SQUID magnetic detection device having the conventional cooling device is integrally provided with the refrigerant tank, the outer dimension of the SQUID magnetic detection device unit becomes large. For this reason, it is difficult to dispose the SQUID magnetic detection device in a narrow space, and there is a problem that minute foreign matters in various detection objects cannot be accurately detected as desired.

また、昨今では、磁気的に幅が広い電極材やフィルムシートなどに混入された微小異物(磁性金属)をSQUID磁気検出装置を用いて検査する需要が増えてきており、複数個のSQUIDセンサ素子(多チャンネルのSQUIDセンサ素子)を配置するSQUID磁気検出装置が求められている。
このような装置では、検出信号を大きくするため、被検査物とセンサの距離を数ミリメートル以下にする必要があり、SQUID顕微鏡タイプと呼ばれる特殊な構造の真空断熱容器が用いられる。
In recent years, there has been an increasing demand for inspecting a minute foreign matter (magnetic metal) mixed in a magnetically wide electrode material or a film sheet using a SQUID magnetic detection device, and a plurality of SQUID sensor elements. There is a need for a SQUID magnetic detection device in which (multi-channel SQUID sensor element) is arranged.
In such an apparatus, in order to increase the detection signal, the distance between the object to be inspected and the sensor needs to be several millimeters or less, and a vacuum heat insulating container having a special structure called a SQUID microscope type is used.

従来の顕微鏡タイプの真空断熱容器では、センサの直上あるいは直下に液体窒素のタンクを配置して、サファイア棒などの伝熱棒で間接的に冷却する方法が一般的である。
例えば、検出幅9mmのSQUIDセンサ素子8個(8ch)を1ユニットとした真空断熱容器の場合、約72mm幅のフィルムシートのセンシングが可能となるので、幅が500mmの幅広フィルムシートをセンシングするためには7ユニットの真空断熱容器が必要となる。
In a conventional microscope-type vacuum heat insulating container, a method of arranging a liquid nitrogen tank directly above or below a sensor and indirectly cooling with a heat transfer rod such as a sapphire rod is common.
For example, in the case of a vacuum heat insulating container having eight SQUID sensor elements (8 ch) with a detection width of 9 mm as one unit, a film sheet with a width of about 72 mm can be sensed, so that a wide film sheet with a width of 500 mm is sensed. Requires 7 units of vacuum insulation container.

この場合、各ユニットはそれぞれ液体窒素のタンクおよび真空断熱層を有するので、真空断熱容器ユニット間の距離を離さざるを得ず、検出装置は大型になる。大型になるとSQUID磁気センサに不可欠の磁気遮蔽用の高価な磁気シールドボックスの大きさが大きくなり、装置全体のコストが高くなる。
このように大きな形状の冷媒タンクを有するSQUID磁気検出装置では、複数個のSQUIDセンサ部を狭いスペースに配置することは困難であるといった問題があった。
In this case, since each unit has a liquid nitrogen tank and a vacuum heat insulating layer, the distance between the vacuum heat insulating container units must be increased, and the detection apparatus becomes large. When the size is increased, the size of the expensive magnetic shield box for magnetic shielding, which is indispensable for the SQUID magnetic sensor, increases, and the cost of the entire apparatus increases.
In the SQUID magnetic detection device having such a large refrigerant tank, there is a problem that it is difficult to arrange a plurality of SQUID sensor units in a narrow space.

本発明は、上記状況に鑑みて、磁気的に幅が広い電極材やフィルムシートなどに混入された微小異物の検査に好適な小型のSQUIDセンサ部を備えた、冷却装置を有するSQUID磁気検出装置を提供することを目的とする。   In view of the above situation, the present invention provides a SQUID magnetic detection device having a cooling device, including a small SQUID sensor unit suitable for inspecting minute foreign matters mixed in a magnetically wide electrode material or film sheet. The purpose is to provide.

本発明は、上記目的を達成するために、
〔1〕検出対象物中の微小異物を検出する冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、検出対象物中の微小異物を検出するSQUIDセンサ部と、このSQUIDセンサ部を冷却するための冷媒を供給する冷媒タンクとを分離し、前記SQUIDセンサ部と前記冷媒タンクとを互いに離隔して配置することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides
[1] In a SQUID magnetic detection device having a cooling device for detecting minute foreign objects in a detection object, a SQUID sensor unit for detecting minute foreign objects in the detection object and a refrigerant for cooling the SQUID sensor unit are supplied. And the SQUID sensor unit and the refrigerant tank are spaced apart from each other.

〔2〕上記〔1〕記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、金属ブロック内に伝熱ロッドが配置され、前記伝熱ロッドの先端にSQUIDセンサ素子が配置されるSQUIDセンサユニットと、このSQUIDセンサユニットを囲む真空断熱容器に接続される外部パイプと、前記SQUIDセンサユニットを配置した前記SQUIDセンサ部を封止する内部磁気シールドおよび外部磁気シールドと、前記外部パイプに接続されて、前記SQUIDセンサ部とは分離された位置に配置される前記冷媒タンクと、前記外部パイプ内に配置されるとともに、前記冷媒タンクと前記金属ブロックとを接続し、前記金属ブロックを冷却するために前記冷媒タンクから供給される前記冷媒を重力によって搬送する第1のパイプとガス抜きを行う第2のパイプとを具備することを特徴とする。   [2] In the SQUID magnetic detection device having the cooling device according to [1] above, a SQUID sensor unit in which a heat transfer rod is arranged in a metal block, and a SQUID sensor element is arranged at a tip of the heat transfer rod, An external pipe connected to a vacuum heat insulating container surrounding the SQUID sensor unit, an internal magnetic shield and an external magnetic shield for sealing the SQUID sensor unit in which the SQUID sensor unit is disposed, and the SQUID connected to the external pipe The refrigerant tank disposed in a position separated from the sensor unit, the refrigerant tank disposed in the external pipe, and connected to the refrigerant tank and the metal block to cool the metal block. A first pipe that conveys the refrigerant supplied from gravity by gravity and a gas vent Characterized by comprising a second pipe to perform.

〔3〕上記〔1〕又は〔2〕記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記冷媒が液体窒素であることを特徴とする。
〔4〕上記〔2〕記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記金属ブロックが銅ブロックであることを特徴とする。
〔5〕上記〔2〕記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記伝熱ロッドがサファイア伝熱ロッドであることを特徴とする。
[3] In the SQUID magnetic detection device having the cooling device according to [1] or [2], the refrigerant is liquid nitrogen.
[4] In the SQUID magnetic detection apparatus having the cooling device according to [2], the metal block is a copper block.
[5] The SQUID magnetic detection device having the cooling device according to [2], wherein the heat transfer rod is a sapphire heat transfer rod.

〔6〕上記〔1〕又は〔2〕記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記SQUIDセンサ部は下向きに配置されることを特徴とする。
〔7〕上記〔2〕記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記SQUIDセンサユニットは前記内部磁気シールドおよび前記外部磁気シールドからなる二重磁気シールド内に複数個配置されることを特徴とする。
[6] In the SQUID magnetic detection device having the cooling device according to [1] or [2], the SQUID sensor unit is disposed downward.
[7] In the SQUID magnetic detection device having the cooling device according to [2], a plurality of the SQUID sensor units are arranged in a double magnetic shield including the internal magnetic shield and the external magnetic shield. To do.

〔8〕上記〔7〕記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記SQUIDセンサユニットは前記真空断熱容器内に多チャンネルのSQUIDセンサ素子が配置されてなることを特徴とする。
〔9〕上記〔2〕記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記第2のパイプに、装置外から室温の空気を流して前記金属ブロックの温度を上昇させることで、磁束トラップ抜きを行う機能を持たせることを特徴とする。
[8] In the SQUID magnetic detection device having the cooling device as described in [7] above, the SQUID sensor unit includes a multi-channel SQUID sensor element disposed in the vacuum heat insulating container.
[9] In the SQUID magnetic detection device having the cooling device according to [2] above, flux trapping is removed by flowing room temperature air from outside the device to the second pipe to raise the temperature of the metal block. It is characterized by having a function to perform.

本発明によれば、冷媒(液体窒素)タンクとSQUIDセンサ部とを分離してそれぞれを離隔して配置することにより、狭いスペースに配置可能なSQUID磁気検出装置とすることができ、磁気的に幅が広い電極材やフィルムシートなどに混入された微小異物を的確に検査することができる。
また、高価な磁気シールドの大きさを小さくすることができ、装置全体のコストを低減することができる。
According to the present invention, by separating the refrigerant (liquid nitrogen) tank and the SQUID sensor unit and arranging them separately, it is possible to provide a SQUID magnetic detection device that can be arranged in a narrow space, and magnetically It is possible to accurately inspect minute foreign matters mixed in a wide electrode material or a film sheet.
In addition, the size of the expensive magnetic shield can be reduced, and the cost of the entire apparatus can be reduced.

本発明の実施例を示す冷却装置を有するSQUID磁気検出装置の概略模式図である。It is a schematic diagram of the SQUID magnetic detection apparatus which has a cooling device which shows the Example of this invention. 図1の正面図である。It is a front view of FIG. 本発明の実施例を示す冷却装置を有するSQUID磁気検出装置の部分断面模式図である。It is a partial cross section schematic diagram of the SQUID magnetic detection apparatus which has a cooling device which shows the Example of this invention. 図3の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置の平面図である。It is a top view of the SQUID magnetic detection apparatus which has the cooling device of FIG. 本発明の他の実施例を示す冷却装置を有するSQUIDセンサ部の配置図である。It is an arrangement plan of a SQUID sensor part which has a cooling device showing other examples of the present invention. 従来の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置の断面図である。It is sectional drawing of the SQUID magnetic detection apparatus which has the conventional cooling device. 図6の外形を示す図である。It is a figure which shows the external shape of FIG.

本発明の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置は、検出対象物中の微小異物を検出するSQUIDセンサ部と、このSQUIDセンサ部を冷却するための冷媒を供給する冷媒タンクとを分離し、前記SQUIDセンサ部と前記冷媒タンクとを互いに離隔して配置する。   The SQUID magnetic detection device having the cooling device of the present invention separates a SQUID sensor unit that detects minute foreign matter in a detection object and a refrigerant tank that supplies a refrigerant for cooling the SQUID sensor unit, and the SQUID The sensor unit and the refrigerant tank are spaced apart from each other.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本発明の実施例を示す冷却装置を有するSQUID磁気検出装置の概略模式図、図2は図1の正面図、図3は本発明の実施例を示す冷却装置を有するSQUID磁気検出装置の部分断面模式図、図4は図3の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置の平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
1 is a schematic diagram of a SQUID magnetic detection device having a cooling device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of FIG. 1, and FIG. 3 is a SQUID magnetic detection device having a cooling device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of a SQUID magnetic detection device having the cooling device of FIG.

これらの図において、1はSQUIDセンサ部2から離されて配置される液体窒素タンク、3は8チャンネルのSQUIDセンサユニット、4は銅ブロック、5は銅ブロック4に配置されるサファイヤ伝熱ロッド、6はサファイヤ伝熱ロッド5の先端面に実装されるSQUIDセンサ素子、7は外部磁気シールド、8は内部磁気シールド、9はSQUIDセンサユニット3を囲む真空断熱容器である。また、11は真空断熱容器9に接続される外パイプ、12,13はこの外パイプ11内に配置される2本の内パイプであり、液体窒素搬送用パイプ12は液体窒素タンク1からの液体窒素を重力によって搬送して銅ブロック4を冷却する。もう一方はガス抜き用パイプ13であり、これがないと銅ブロック4の先端部まで液体窒素が搬送されず、銅ブロック4を十分に冷却することができない。さらにこのガス抜き用パイプ13に装置外から室温の空気を流して銅ブロック4の温度を上昇させることで、磁束トラップ抜きを行うという機能を持たせることができる。この時、サファイヤ伝熱ロッド5にヒータを巻き付けて銅ブロック4の温度を上昇させ、磁束トラップ抜きを行うという従来の方法を用いることもできる。   In these drawings, 1 is a liquid nitrogen tank disposed away from the SQUID sensor unit 2, 3 is an 8-channel SQUID sensor unit, 4 is a copper block, 5 is a sapphire heat transfer rod disposed on the copper block 4, Reference numeral 6 denotes a SQUID sensor element mounted on the distal end surface of the sapphire heat transfer rod 5, 7 an external magnetic shield, 8 an internal magnetic shield, and 9 a vacuum heat insulating container surrounding the SQUID sensor unit 3. Further, 11 is an outer pipe connected to the vacuum heat insulating container 9, 12 and 13 are two inner pipes arranged in the outer pipe 11, and the liquid nitrogen carrying pipe 12 is a liquid from the liquid nitrogen tank 1. Nitrogen is conveyed by gravity to cool the copper block 4. The other is a degassing pipe 13. Without this, liquid nitrogen is not conveyed to the tip of the copper block 4, and the copper block 4 cannot be sufficiently cooled. Furthermore, a function of removing the magnetic flux trap can be provided by flowing room temperature air from outside the apparatus to the degassing pipe 13 to raise the temperature of the copper block 4. At this time, a conventional method of winding a heater around the sapphire heat transfer rod 5 to increase the temperature of the copper block 4 and removing the magnetic flux trap can be used.

なお、上記実施例では、複数のSQUIDセンサユニット3の銅ブロック4に1つの液体窒素タンク1から液体窒素を供給するようにしているが、これに限定されるものではなく、それぞれ単独あるいは数個の銅ブロック4ごとに供給するようにしてもよい。
また、ここでは、8個のSQUIDセンサ素子6からなる8チャンネルのSQUIDセンサユニット3が7個配置される例を示したが、これに限定されるものではない。
In the above-described embodiment, liquid nitrogen is supplied from one liquid nitrogen tank 1 to the copper blocks 4 of the plurality of SQUID sensor units 3, but the present invention is not limited to this. You may make it supply for every copper block 4 of.
Here, an example is shown in which seven 8-channel SQUID sensor units 3 each including eight SQUID sensor elements 6 are arranged, but the present invention is not limited to this.

なお、14はSQUIDセンサユニット3のサファイヤ窓、15は真空ポンプに連結される真空排気口、16はこのSQUID磁気検出装置によって微小異物(磁性金属)を検査する検出対象物としてのフィルムシートを示している。
このように液体窒素タンク1とSQUIDセンサ部2を分離し、それらを離隔して配置することによって、SQUIDセンサ部2を小型化することができる。これにより磁気シールド材を大幅に節約することができ、装置のコストを低減することができるとともに、メンテナンス時の分解作業が簡単になった。また、既存の製造・検査ラインに大幅な改造を加えることなく、金属異物検知装置を設置することができるようになった。
Reference numeral 14 denotes a sapphire window of the SQUID sensor unit 3, reference numeral 15 denotes a vacuum exhaust port connected to a vacuum pump, and reference numeral 16 denotes a film sheet as a detection object for inspecting minute foreign matter (magnetic metal) by the SQUID magnetic detection device. ing.
Thus, by separating the liquid nitrogen tank 1 and the SQUID sensor unit 2 and arranging them separately, the SQUID sensor unit 2 can be reduced in size. As a result, the magnetic shielding material can be saved greatly, the cost of the apparatus can be reduced, and the disassembling work at the time of maintenance is simplified. In addition, it has become possible to install a metal foreign object detection device without making major modifications to the existing manufacturing / inspection line.

図5は本発明の他の実施例を示す冷却装置を有するSQUIDセンサ部の配置図であり、図5(a)は冷却装置を有するSQUIDセンサ部の平面図、図5(b)は図5(a)の側面図である。
この実施例では、幅の広い電極材やフィルムシートなどに混入された微小異物(磁性金属)を検査するのに好適な8チャンネルのSQUIDセンサユニットを10個配置したSQUIDセンサ部の例を示している。この図において、21はSQUIDセンサ部、22は8チャンネルのSQUIDセンサユニット、23は外部磁気シールド、24は内部磁気シールド、25は真空断熱容器、27は銅ブロック、28はサファイヤ伝熱ロッド、29はSQUIDセンサ素子、30はSQUIDセンサユニット22のサファイヤ窓である。ここでは、例えばSQUIDセンサ部21の幅D1 を725mm、奥行きD2 を200mmとなし、検出対象物を搬送するコンベア幅W1 を600mmとすることができる。
FIG. 5 is a layout view of a SQUID sensor unit having a cooling device according to another embodiment of the present invention. FIG. 5A is a plan view of the SQUID sensor unit having a cooling device, and FIG. It is a side view of (a).
In this embodiment, an example of a SQUID sensor unit in which ten 8-channel SQUID sensor units suitable for inspecting minute foreign matters (magnetic metal) mixed in wide electrode materials or film sheets is arranged is shown. Yes. In this figure, 21 is a SQUID sensor unit, 22 is an 8-channel SQUID sensor unit, 23 is an external magnetic shield, 24 is an internal magnetic shield, 25 is a vacuum insulation container, 27 is a copper block, 28 is a sapphire heat transfer rod, 29 Is a SQUID sensor element, and 30 is a sapphire window of the SQUID sensor unit 22. Here, for example, the width D 1 of the SQUID sensor unit 21 can be set to 725 mm, the depth D 2 can be set to 200 mm, and the conveyor width W 1 for conveying the detection target can be set to 600 mm.

なお、上記した実施例には示していないが、以下のような変形例を挙げることができる。
(1)上記実施例では、冷媒の一例として液体窒素を示したが、冷媒としてヘリウムを用いてもよい。
(2)上記実施例では、銅ブロックのみを示したが、その他の金属ブロックであってもよい。
In addition, although not shown in the above-mentioned Example, the following modifications can be mentioned.
(1) In the above embodiment, liquid nitrogen is shown as an example of the refrigerant, but helium may be used as the refrigerant.
(2) In the above embodiment, only the copper block is shown, but other metal blocks may be used.

(3)上記実施例では、サファイア伝熱ロッドのみを示したが、その他の伝熱ロッドであってもよい。
(4)SQUIDセンサ部を下向きに配置することにより、冷媒を冷媒タンクから重力によって搬送し、金属ブロックを良好に冷却することができるが、SQUIDセンサ部を上向きに配置することを除外するものではない。
(3) In the above embodiment, only the sapphire heat transfer rod is shown, but other heat transfer rods may be used.
(4) By disposing the SQUID sensor part downward, the refrigerant can be conveyed from the refrigerant tank by gravity and the metal block can be cooled satisfactorily, but excluding disposing the SQUID sensor part upward. Absent.

また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the gist of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

本発明の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置は、磁気的に幅が広い電極材やフィルムシートなどに混入された微小異物(磁性金属)を検査するために好適なSQUID磁気検出装置として利用可能である。   The SQUID magnetic detection device having the cooling device of the present invention can be used as a SQUID magnetic detection device suitable for inspecting minute foreign matter (magnetic metal) mixed in a magnetically wide electrode material or a film sheet. is there.

1 液体窒素タンク
2,21 SQUIDセンサ部
3,22 SQUIDセンサユニット
4,27 銅ブロック
5,28 サファイヤ伝熱ロッド
6,29 SQUIDセンサ素子
7,23 外部磁気シールド
8,24 内部磁気シールド
9,25 真空断熱容器
11 外パイプ
12 液体窒素搬送用パイプ
13 ガス抜き用パイプ
14,30 サファイヤ窓
15 真空排気口
16 フィルムシート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid nitrogen tank 2,21 SQUID sensor part 3,22 SQUID sensor unit 4,27 Copper block 5,28 Sapphire heat transfer rod 6,29 SQUID sensor element 7,23 External magnetic shield 8,24 Internal magnetic shield 9,25 Vacuum Heat insulation container 11 Outer pipe 12 Pipe for liquid nitrogen transfer 13 Pipe for degassing 14,30 Sapphire window 15 Vacuum exhaust port 16 Film sheet

Claims (9)

検出対象物中の微小異物を検出する冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、
検出対象物中の微小異物を検出するSQUIDセンサ部と、該SQUIDセンサ部を冷却するための冷媒を供給する冷媒タンクとを分離し、前記SQUIDセンサ部と前記冷媒タンクとを互いに離隔して配置することを特徴とするSQUID磁気検出装置。
In a SQUID magnetic detection device having a cooling device for detecting minute foreign matter in a detection object,
A SQUID sensor unit that detects minute foreign matter in the detection target and a refrigerant tank that supplies a refrigerant for cooling the SQUID sensor unit are separated, and the SQUID sensor unit and the refrigerant tank are spaced apart from each other. A SQUID magnetic detection device.
請求項1記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、
(a)金属ブロック内に伝熱ロッドが配置され、前記伝熱ロッドの先端にSQUIDセンサ素子が配置されるSQUIDセンサユニットと、
(b)該SQUIDセンサユニットを囲む真空断熱容器に接続される外部パイプと、
(c)前記SQUIDセンサユニットを配置した前記SQUIDセンサ部を封止する内部磁気シールドおよび外部磁気シールドと、
(d)前記外部パイプに接続されて、前記SQUIDセンサ部とは分離された位置に配置される前記冷媒タンクと、
(e)前記外部パイプ内に配置されるとともに、前記冷媒タンクと前記金属ブロックとを接続し、前記金属ブロックを冷却するために前記冷媒タンクから供給される前記冷媒を重力によって搬送する第1のパイプとガス抜きを行う第2のパイプとを具備することを特徴とする冷却装置を有するSQUID磁気検出装置。
In the SQUID magnetic detection device having the cooling device according to claim 1,
(A) a SQUID sensor unit in which a heat transfer rod is disposed in a metal block, and a SQUID sensor element is disposed at a tip of the heat transfer rod;
(B) an external pipe connected to a vacuum insulation container surrounding the SQUID sensor unit;
(C) an internal magnetic shield and an external magnetic shield for sealing the SQUID sensor unit in which the SQUID sensor unit is disposed;
(D) the refrigerant tank connected to the external pipe and disposed at a position separated from the SQUID sensor unit;
(E) First disposed in the external pipe, connecting the refrigerant tank and the metal block, and conveying the refrigerant supplied from the refrigerant tank by gravity to cool the metal block A SQUID magnetic detection device having a cooling device, comprising a pipe and a second pipe for venting gas.
請求項1又は2記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記冷媒が液体窒素であることを特徴とする冷却装置を有するSQUID磁気検出装置。   3. The SQUID magnetic detection device having a cooling device according to claim 1, wherein the refrigerant is liquid nitrogen. 請求項2記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記金属ブロックが銅ブロックであることを特徴とする冷却装置を有するSQUID磁気検出装置。   3. The SQUID magnetic detection apparatus having a cooling device according to claim 2, wherein the metal block is a copper block. 請求項2記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記伝熱ロッドがサファイア伝熱ロッドであることを特徴とする冷却装置を有するSQUID磁気検出装置。   3. The SQUID magnetic detection device having a cooling device according to claim 2, wherein the heat transfer rod is a sapphire heat transfer rod. 請求項1又は2記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記SQUIDセンサ部は下向きに配置されることを特徴とする冷却装置を有するSQUID磁気検出装置。   3. The SQUID magnetic detection apparatus having the cooling device according to claim 1, wherein the SQUID sensor unit is disposed downward. 請求項2記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記SQUIDセンサユニットは前記内部磁気シールドおよび前記外部磁気シールドからなる二重磁気シールド内に複数個配置されることを特徴とする冷却装置を有するSQUID磁気検出装置。   3. The SQUID magnetic detection device having the cooling device according to claim 2, wherein a plurality of the SQUID sensor units are arranged in a double magnetic shield composed of the inner magnetic shield and the outer magnetic shield. A SQUID magnetic detection device. 請求項7記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記SQUIDセンサユニットは前記真空断熱容器内に多チャンネルのSQUIDセンサ素子が配置されてなることを特徴とする冷却装置を有するSQUID磁気検出装置。   8. The SQUID magnetic detection apparatus having a cooling device according to claim 7, wherein the SQUID sensor unit has a multi-channel SQUID sensor element disposed in the vacuum heat insulating container. . 請求項2記載の冷却装置を有するSQUID磁気検出装置において、前記第2のパイプに、装置外から室温の空気を流して前記金属ブロックの温度を上昇させることで、磁束トラップ抜きを行う機能を持たせることを特徴とする冷却装置を有するSQUID磁気検出装置。   3. The SQUID magnetic detection device having the cooling device according to claim 2, wherein the second pipe has a function of removing a magnetic flux trap by flowing room temperature air from outside the device to raise the temperature of the metal block. A SQUID magnetic detection device having a cooling device.
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