JP2615732B2 - 磁界検出器 - Google Patents
磁界検出器Info
- Publication number
- JP2615732B2 JP2615732B2 JP62332559A JP33255987A JP2615732B2 JP 2615732 B2 JP2615732 B2 JP 2615732B2 JP 62332559 A JP62332559 A JP 62332559A JP 33255987 A JP33255987 A JP 33255987A JP 2615732 B2 JP2615732 B2 JP 2615732B2
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- cylinder
- superconducting
- slit
- field detector
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁束計等に使用される磁界検出器に関す
るものである。
るものである。
第６図（ａ），（ｂ）は、従来における磁界検出器と
して磁界検出用のホール素子を用いた動作原理図及び外
観図を示したものである。
して磁界検出用のホール素子を用いた動作原理図及び外
観図を示したものである。
次に動作について説明する。
第６図（ａ），（ｂ）において、InSb,InAs,あるいは
GaAs等の高移動度半導体の直方体片（１）の各々直交す
る面に電極を設け、１対の電極を入力端子（２）とし、
電流ICを流し、半導体片（１）に垂直に磁界Ｂを加えた
場合、他方の電極の出力端子（３）にはVH＝KHBICのホ
ール電圧が現われる。ここで、KHは半導体片（１）の材
料，形状により決まる定数であり、さらに入力電極の電
流ICを一定に設定すれば出力電圧（VH）は磁界Ｂに比例
した値となり、この電圧から磁界Ｂを測定することがで
きる。
GaAs等の高移動度半導体の直方体片（１）の各々直交す
る面に電極を設け、１対の電極を入力端子（２）とし、
電流ICを流し、半導体片（１）に垂直に磁界Ｂを加えた
場合、他方の電極の出力端子（３）にはVH＝KHBICのホ
ール電圧が現われる。ここで、KHは半導体片（１）の材
料，形状により決まる定数であり、さらに入力電極の電
流ICを一定に設定すれば出力電圧（VH）は磁界Ｂに比例
した値となり、この電圧から磁界Ｂを測定することがで
きる。
従来の磁界検出器としてホール素子を利用したもの
は、以上のように構成されているので、磁界Ｂが半導体
片（１）に垂直でなく、第６図（ａ）の破線で示す垂直
面からθだけ傾いた磁界Ｂ′に対してもＢ′cosθに比
例した電圧が出力され、磁界の真の値を測定できないば
かりでなく、磁界の方向も知ることができないという問
題点があつた。
は、以上のように構成されているので、磁界Ｂが半導体
片（１）に垂直でなく、第６図（ａ）の破線で示す垂直
面からθだけ傾いた磁界Ｂ′に対してもＢ′cosθに比
例した電圧が出力され、磁界の真の値を測定できないば
かりでなく、磁界の方向も知ることができないという問
題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、磁界の方向とともに、その大きさを正確に
測定できる新規な磁界検出器を提供することを目的とす
る。
れたもので、磁界の方向とともに、その大きさを正確に
測定できる新規な磁界検出器を提供することを目的とす
る。
この発明に係る磁界検出器は、磁界検出素子の磁束貫
通面に対して垂直方向に延在する超電導の筒体に対し、
その垂直方向に沿つて上記筒体にスリツトを形成したも
のである。
通面に対して垂直方向に延在する超電導の筒体に対し、
その垂直方向に沿つて上記筒体にスリツトを形成したも
のである。
この発明における磁界検出器は、磁界検出素子の磁束
貫通面に垂直に配置した超電導の筒体におけるマイスナ
ー効果により、筒の軸方向に平行な成分以外の磁束は筒
外側を迂回し、上記磁界検出素子を貫通せず、筒の軸方
向に平行で、しかも筒内部を通過する磁束を精度良く測
定できる。
貫通面に垂直に配置した超電導の筒体におけるマイスナ
ー効果により、筒の軸方向に平行な成分以外の磁束は筒
外側を迂回し、上記磁界検出素子を貫通せず、筒の軸方
向に平行で、しかも筒内部を通過する磁束を精度良く測
定できる。
以下、この発明の一実施例を図を用いて詳細に説明す
る。
る。
第１図において、（１）はホール素子、（２）はホー
ル素子（１）に電流を供給する入力端子、（３）はホー
ル素子（１）からの出力電圧を得る出力端子である。
（４）は超電導材料から構成された筒体であり、この長
手方向にスリツト（4a）を設けている。
ル素子（１）に電流を供給する入力端子、（３）はホー
ル素子（１）からの出力電圧を得る出力端子である。
（４）は超電導材料から構成された筒体であり、この長
手方向にスリツト（4a）を設けている。
次に動作について説明する。
ホール素子の動作としては従来のものと全く同様で、
ホール素子である半導体片（１）を貫通する磁束（磁
界）Ｂを出力端子（３）に現われる電圧値により測定す
るものであるが、ホール素子の磁束貫通面に配置した超
電導の筒体（４）の完全反磁性（マイスナー効果）によ
り、超電導の筒体（４）の軸と平行でないような、例え
ば第１図の破線で示すＢ′のような磁界に対しては、超
電導の筒体（４）を貫通することができず、周囲を迂回
してしまい、ホール素子を貫通することがなくなり、出
力端子（３）に現われる電圧に影響を与えることはな
い。一方、超電導体筒（４）に平行で、内部を通過する
磁界Ｂに対しては、超電導の筒体（４）の１部にスリツ
ト（4a）が設けられているため、この筒体（４）の内部
を磁束Ｂが侵入し、マイスナー効果が生じないで、ホー
ル素子を貫通することができる。
ホール素子である半導体片（１）を貫通する磁束（磁
界）Ｂを出力端子（３）に現われる電圧値により測定す
るものであるが、ホール素子の磁束貫通面に配置した超
電導の筒体（４）の完全反磁性（マイスナー効果）によ
り、超電導の筒体（４）の軸と平行でないような、例え
ば第１図の破線で示すＢ′のような磁界に対しては、超
電導の筒体（４）を貫通することができず、周囲を迂回
してしまい、ホール素子を貫通することがなくなり、出
力端子（３）に現われる電圧に影響を与えることはな
い。一方、超電導体筒（４）に平行で、内部を通過する
磁界Ｂに対しては、超電導の筒体（４）の１部にスリツ
ト（4a）が設けられているため、この筒体（４）の内部
を磁束Ｂが侵入し、マイスナー効果が生じないで、ホー
ル素子を貫通することができる。
第２図は、スリツトのない超電導体筒（５）のマイス
ナー効果による磁界の迂回する様子を示したもので、第
２図（ａ）は筒軸方向に、第２図（ｂ）は筒軸方向に対
して直交する方向に磁界がある場合を示す。第２図
（ａ），（ｂ）に示すように超電導の筒体（４）にスリ
ツト（4a）を設けない場合は、半導体片（１）に垂直に
入る磁束Ｂに対しても、磁束Ｂは迂回してしまう。この
ため、上記実施例においては、超電導の筒体（４）にス
リツト（4a）を設け、磁束Ｂの迂回を防いでいる。
ナー効果による磁界の迂回する様子を示したもので、第
２図（ａ）は筒軸方向に、第２図（ｂ）は筒軸方向に対
して直交する方向に磁界がある場合を示す。第２図
（ａ），（ｂ）に示すように超電導の筒体（４）にスリ
ツト（4a）を設けない場合は、半導体片（１）に垂直に
入る磁束Ｂに対しても、磁束Ｂは迂回してしまう。この
ため、上記実施例においては、超電導の筒体（４）にス
リツト（4a）を設け、磁束Ｂの迂回を防いでいる。
なお、上記実施例では、スリツト（4a）を設けた筒体
（４）を用いたが、超電導の筒体（４）の製造が困難な
場合は第３図に示すようにセラミツク，ガラス等の非磁
性材料からなる芯材（６）を用い、その芯材（６）の周
囲に超電導薄膜（７）を形成し、その長手方向にスリツ
ト（4a）を設けても同様の効果を得ることができる。
（４）を用いたが、超電導の筒体（４）の製造が困難な
場合は第３図に示すようにセラミツク，ガラス等の非磁
性材料からなる芯材（６）を用い、その芯材（６）の周
囲に超電導薄膜（７）を形成し、その長手方向にスリツ
ト（4a）を設けても同様の効果を得ることができる。
また、上記実施例では、磁界検出部分に半導体片
（１）にホール素子を用いたものを示したが、超電導デ
バイスの１種である超電導量子干渉デバイス（以下SQUI
Dと呼ぶ）を用いることもできる。このSQUIDは極めて弱
い磁界検出に適したデバイスであり、それだけ不要磁界
の影響を受け易いので、上記実施例に示す如く超電導の
筒体（４）にスリツト（4a）を設けたものを用いると微
弱な磁界でも、このデバイスに垂直に入る磁界を精度良
く検出することが可能となる。
（１）にホール素子を用いたものを示したが、超電導デ
バイスの１種である超電導量子干渉デバイス（以下SQUI
Dと呼ぶ）を用いることもできる。このSQUIDは極めて弱
い磁界検出に適したデバイスであり、それだけ不要磁界
の影響を受け易いので、上記実施例に示す如く超電導の
筒体（４）にスリツト（4a）を設けたものを用いると微
弱な磁界でも、このデバイスに垂直に入る磁界を精度良
く検出することが可能となる。
第４図（ａ），（ｂ）はこのSQUID（12）は基板（1
1）上に超電導の薄膜（10）を第４図（ａ）に示す如く
形成し、両側のブリツジ（８），（８）に囲まれた中央
部の窓（９）を通過する磁束を測定するもので、そのSQ
UIDの構成を第４図（ａ）に示す。このようなSQUID（1
2）の構成を第４図（ａ）に示すようにスリツト（4a）
を設けた超電導の筒体（４）あるいは、第３図に示すよ
うな超電導薄膜（７）と組合わせることで、SQUIDの特
長である微弱磁界測定の精度をより向上させることがで
きる。
1）上に超電導の薄膜（10）を第４図（ａ）に示す如く
形成し、両側のブリツジ（８），（８）に囲まれた中央
部の窓（９）を通過する磁束を測定するもので、そのSQ
UIDの構成を第４図（ａ）に示す。このようなSQUID（1
2）の構成を第４図（ａ）に示すようにスリツト（4a）
を設けた超電導の筒体（４）あるいは、第３図に示すよ
うな超電導薄膜（７）と組合わせることで、SQUIDの特
長である微弱磁界測定の精度をより向上させることがで
きる。
また、上記実施例では円形の筒としたが、使用条件等
の要求で四角形等他の形状としても効果は同じである。
の要求で四角形等他の形状としても効果は同じである。
なお、上記いずれの場合も、第５図に示すように磁界
検出素子である。例えば半導体片（１）の両側に超電導
の筒体（４），（４）を配置すると、検出器の方向性が
一層良くなりより大きな効果が期待できる。
検出素子である。例えば半導体片（１）の両側に超電導
の筒体（４），（４）を配置すると、検出器の方向性が
一層良くなりより大きな効果が期待できる。
以上のように、この発明によれば、磁界検出素子の磁
束貫通面に周囲にスリツトを設けた超電導の筒体を配置
する構成にしたので、筒内を通過する磁束のみを磁界検
出素子を貫通させ、磁界強度を正確に測定できるばかり
でなく、その方向も測定できる効果がある。
束貫通面に周囲にスリツトを設けた超電導の筒体を配置
する構成にしたので、筒内を通過する磁束のみを磁界検
出素子を貫通させ、磁界強度を正確に測定できるばかり
でなく、その方向も測定できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による磁界検出器を示す構
成図、第２図（ａ），（ｂ）は第１図に示す実施例を説
明するため、筒体（４）にスリツトを設けない場合の磁
束の様子を示した説明図、第３図はこの発明による超電
導の筒体の構成を示す構成図、第４図（ａ），（ｂ）は
この発明の他の実施例を示すためのSQUIDの構成図及び
このSQUIDを適用した構成図、第５図はこの発明による
更に他の実施例を示す構成図、第６図（ａ），（ｂ）は
従来における磁界検出器を示す構成図及び外観図であ
る。 図において、（１）は半導体片、（２）は入力端子、
（３）は出力端子、（４）は超電導の筒体、（4a）はス
リツト、（５）はスリツト無しの超電導筒体、（６）は
芯材、（７）は超電導薄膜、（８）は超電導ブリツジ、
（９）は窓、（10）は超電導の薄膜、（11）は基板、
（12）はSQUIDである。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
成図、第２図（ａ），（ｂ）は第１図に示す実施例を説
明するため、筒体（４）にスリツトを設けない場合の磁
束の様子を示した説明図、第３図はこの発明による超電
導の筒体の構成を示す構成図、第４図（ａ），（ｂ）は
この発明の他の実施例を示すためのSQUIDの構成図及び
このSQUIDを適用した構成図、第５図はこの発明による
更に他の実施例を示す構成図、第６図（ａ），（ｂ）は
従来における磁界検出器を示す構成図及び外観図であ
る。 図において、（１）は半導体片、（２）は入力端子、
（３）は出力端子、（４）は超電導の筒体、（4a）はス
リツト、（５）はスリツト無しの超電導筒体、（６）は
芯材、（７）は超電導薄膜、（８）は超電導ブリツジ、
（９）は窓、（10）は超電導の薄膜、（11）は基板、
（12）はSQUIDである。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】磁界検出素子と、この磁界検出素子の磁束
貫通面に対して垂直方向に延びた超電導性を有する筒体
とを備え、この筒体の長手方向に沿ってスリットを設
け、上記筒体内に入る磁界を上記磁界検出素子によって
検出することを特徴とする磁界検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332559A JP2615732B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 磁界検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332559A JP2615732B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 磁界検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170881A JPH01170881A (ja) | 1989-07-05 |
| JP2615732B2 true JP2615732B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=18256275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62332559A Expired - Lifetime JP2615732B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 磁界検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615732B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010032368A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 磁場分布測定装置 |
| US9594130B2 (en) | 2012-04-23 | 2017-03-14 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetic sensor device |
| JP5884055B2 (ja) * | 2014-05-09 | 2016-03-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 熱交換器および熱交換器用オフセットフィン |
| KR101706263B1 (ko) | 2015-04-16 | 2017-02-15 | 서울시립대학교 산학협력단 | 웨이비 핀, 이를 구비하는 열교환기, 이를 제조하기 위한 장치, 이를 제조하기 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62332559A patent/JP2615732B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01170881A (ja) | 1989-07-05 |
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