JP2958217B2 - 超電導磁界測定装置 - Google Patents
超電導磁界測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導現象を有する磁気
抵抗素子の磁気抵抗効果を利用した磁界測定装置に於い
て、適当な冷媒或はそれに変わる冷却装置を用い磁気抵
抗素子の超電導現象を実現し、磁気抵抗素子の超電導磁
気抵抗効果の高感度範囲を利用した高感度磁気測定装置
に関するものである。
抵抗素子の磁気抵抗効果を利用した磁界測定装置に於い
て、適当な冷媒或はそれに変わる冷却装置を用い磁気抵
抗素子の超電導現象を実現し、磁気抵抗素子の超電導磁
気抵抗効果の高感度範囲を利用した高感度磁気測定装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁界の検出や測定には、半導体又
は、磁性体材料を用いた磁気抵抗素子が一般に利用され
ている。特に高電子移動度の半導体である。ＩｎＳｂ，
ＩｎＡｓ等の形状効果、強磁性金属であるＦｅ−Ｎｉ，
Ｃｏ−Ｎｉ等の配向効果を用いた素子が実用化されてい
る。
は、磁性体材料を用いた磁気抵抗素子が一般に利用され
ている。特に高電子移動度の半導体である。ＩｎＳｂ，
ＩｎＡｓ等の形状効果、強磁性金属であるＦｅ−Ｎｉ，
Ｃｏ−Ｎｉ等の配向効果を用いた素子が実用化されてい
る。
【０００３】また、高感度な磁界検出或は測定用に酸化
物超電導体の弱結合による超電導体の磁気抵抗効果を利
用した磁界検出や測定方法も開発されている。
物超電導体の弱結合による超電導体の磁気抵抗効果を利
用した磁界検出や測定方法も開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の半導体や磁性材
料を用いた磁気抵抗素子による磁気測定装置は微弱磁場
の検出は困難であった。
料を用いた磁気抵抗素子による磁気測定装置は微弱磁場
の検出は困難であった。
【０００５】一方、超電導体の磁気抵抗効果を用いたも
のは、前述に比べればはるかに高感度であるが、この超
電導体を用いた磁界測定装置は、その超電導磁気抵抗素
子を極低温に冷却する必要がある。この冷却方法として
は、冷媒に素子を直接浸漬する方法或はそれに変わる各
種の冷却装置を用いる方法等がある。超電導磁気抵抗素
子は、冷却された後能動状態にされる。
のは、前述に比べればはるかに高感度であるが、この超
電導体を用いた磁界測定装置は、その超電導磁気抵抗素
子を極低温に冷却する必要がある。この冷却方法として
は、冷媒に素子を直接浸漬する方法或はそれに変わる各
種の冷却装置を用いる方法等がある。超電導磁気抵抗素
子は、冷却された後能動状態にされる。
【０００６】超電導磁気抵抗素子の電気抵抗値は素子の
保持温度冷却とともに減少するが、ある温度を超えると
急激に低下しゼロに接近する。この急激な抵抗変化後の
低抵抗状態で素子は磁気感度をもち磁場印加により抵抗
変化を生じる。その抵抗変化は素子に定電流を印加する
ことにより電圧信号に変換され、この電圧信号が素子の
出力信号として利用される。
保持温度冷却とともに減少するが、ある温度を超えると
急激に低下しゼロに接近する。この急激な抵抗変化後の
低抵抗状態で素子は磁気感度をもち磁場印加により抵抗
変化を生じる。その抵抗変化は素子に定電流を印加する
ことにより電圧信号に変換され、この電圧信号が素子の
出力信号として利用される。
【０００７】その際、印加される定電流は素子の温度が
充分に低温に達しない高抵抗の状態で印加されると素子
の発熱を来たし、超電導磁気抵抗素子の特性を劣化させ
たり最悪の場合は破壊させたりする。従ってこの定電流
の印加は素子の温度が充分低温になり素子の低抵抗を確
認後素子に印加する必要がある。
充分に低温に達しない高抵抗の状態で印加されると素子
の発熱を来たし、超電導磁気抵抗素子の特性を劣化させ
たり最悪の場合は破壊させたりする。従ってこの定電流
の印加は素子の温度が充分低温になり素子の低抵抗を確
認後素子に印加する必要がある。
【０００８】本発明は、超電導磁気抵抗素子の保持温度
が充分低温に達し素子の低抵抗を確認後、素子動作定電
流を供給する手段を提供するものであり、超電導磁気抵
抗素子の発熱による特性劣化を防止した高感度微弱磁界
測定装置に関するものである。
が充分低温に達し素子の低抵抗を確認後、素子動作定電
流を供給する手段を提供するものであり、超電導磁気抵
抗素子の発熱による特性劣化を防止した高感度微弱磁界
測定装置に関するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】超電導磁気抵抗素子は、
温度低下とともに電気抵抗値が低下する。従って充分低
抵抗に達する温度まで素子の温度を下げてやれば良い。
このために素子の温度をモニターする。熱電対或は測温
抵抗体を超電導磁気抵抗素子に備え、その温度モニター
の出力がある設定値を超えると超電導磁気抵抗素子に所
定の動作電流が供給される様にする。
温度低下とともに電気抵抗値が低下する。従って充分低
抵抗に達する温度まで素子の温度を下げてやれば良い。
このために素子の温度をモニターする。熱電対或は測温
抵抗体を超電導磁気抵抗素子に備え、その温度モニター
の出力がある設定値を超えると超電導磁気抵抗素子に所
定の動作電流が供給される様にする。
【００１０】或は、前述の様に超電導磁気抵抗素子の抵
抗値は、温度低下につれある温度を超えて急激な変化を
起しゼロに近づく。従って超電導磁気抵抗素子にあらか
じめ発熱を来さない程度の微弱電流を供給しておき温度
低下に共ない超電導磁気抵抗素子からの出力電圧の急激
な変化後の低抵抗を確認した後、所定の動作電流を供給
する様にする。
抗値は、温度低下につれある温度を超えて急激な変化を
起しゼロに近づく。従って超電導磁気抵抗素子にあらか
じめ発熱を来さない程度の微弱電流を供給しておき温度
低下に共ない超電導磁気抵抗素子からの出力電圧の急激
な変化後の低抵抗を確認した後、所定の動作電流を供給
する様にする。
【００１１】
【作用】超電導磁気抵抗素子に熱電対或は測温抵抗体を
装備し、その出力電圧を適当な増幅器を通過させる。そ
の増幅器の出力電圧があらかじめ測定した所定の温度の
出力電圧を超えた時点で、電流供給源のスイッチが作動
し超電導磁気抵抗素子への所定の動作電流が供給され
る。
装備し、その出力電圧を適当な増幅器を通過させる。そ
の増幅器の出力電圧があらかじめ測定した所定の温度の
出力電圧を超えた時点で、電流供給源のスイッチが作動
し超電導磁気抵抗素子への所定の動作電流が供給され
る。
【００１２】或は、次の２種類の電流供給源を備える。
一方は室温において超電導磁気抵抗素子が発熱を来さな
い程度の微弱電流を供給する電流源。もう一方は所定の
動作定電流を供給する電流源である。先づ室温から超電
導磁気抵抗素子の抵抗の遷移が急激な低下をおこし低抵
抗に達する間は素子に微弱電流の供給を行い低抵抗確認
後もう一方の所定の素子動作電流を供給する電流源のス
イッチが作動することにより超電導磁気抵抗素子を能動
状態にする。
一方は室温において超電導磁気抵抗素子が発熱を来さな
い程度の微弱電流を供給する電流源。もう一方は所定の
動作定電流を供給する電流源である。先づ室温から超電
導磁気抵抗素子の抵抗の遷移が急激な低下をおこし低抵
抗に達する間は素子に微弱電流の供給を行い低抵抗確認
後もう一方の所定の素子動作電流を供給する電流源のス
イッチが作動することにより超電導磁気抵抗素子を能動
状態にする。
【００１３】
【実施例】以上の具体的実施例を以下説明する。
【００１４】図１は、今回採用した超電導磁気抵抗素子
及びその超電導磁気抵抗素子の特性測定回路の概略図で
ある。
及びその超電導磁気抵抗素子の特性測定回路の概略図で
ある。
【００１５】図中Ｉの超電導磁気抵抗素子は、非磁性の
基板２上に、微小な酸化物超電導体粒子が極く薄い絶縁
膜を介するかポイント形で結合する弱結合の集合体から
なる超電導膜１を形成し、膜１を機械加工或は電着法に
よりミアンダ状にした上にチタン（Ｔｉ）を蒸着法で、
電流電極４ａ，４ｂと電圧電極３ａ，３ｂを形成するこ
とにより構成されている。図１（ａ）は超電導磁気抵抗
素子の正面図で、この素子を使用するとき、電流電極４
ａ，４ｂに電流源５を接続し、電圧電極３ａ，３ｂに素
子からの出力電圧を測定する出力電圧測定器６を接続す
ることを示している。図１（ｂ）は超電導磁気抵抗素子
の断面図を示す。
基板２上に、微小な酸化物超電導体粒子が極く薄い絶縁
膜を介するかポイント形で結合する弱結合の集合体から
なる超電導膜１を形成し、膜１を機械加工或は電着法に
よりミアンダ状にした上にチタン（Ｔｉ）を蒸着法で、
電流電極４ａ，４ｂと電圧電極３ａ，３ｂを形成するこ
とにより構成されている。図１（ａ）は超電導磁気抵抗
素子の正面図で、この素子を使用するとき、電流電極４
ａ，４ｂに電流源５を接続し、電圧電極３ａ，３ｂに素
子からの出力電圧を測定する出力電圧測定器６を接続す
ることを示している。図１（ｂ）は超電導磁気抵抗素子
の断面図を示す。
【００１６】この超電導磁気抵抗素子Ｉ及び特性測定回
路を用いた超電導磁気抵抗素子の電気抵抗変化の温度特
性を図２に、外部磁場変化に対する超電導磁気抵抗素子
の出力信号の一例を図３に示す。
路を用いた超電導磁気抵抗素子の電気抵抗変化の温度特
性を図２に、外部磁場変化に対する超電導磁気抵抗素子
の出力信号の一例を図３に示す。
【００１７】図２中、横軸は超電導磁気抵抗素子温度、
縦軸は素子の電気抵抗変化を示す。
縦軸は素子の電気抵抗変化を示す。
【００１８】図３中、横軸は素子に印加された外部磁場
の大きさを示し縦軸は素子からの出力電圧を示す。尚素
子の動作条件は素子温度７７Ｋ（液体窒素浸漬）素子動
作電圧１０ｍＡである。
の大きさを示し縦軸は素子からの出力電圧を示す。尚素
子の動作条件は素子温度７７Ｋ（液体窒素浸漬）素子動
作電圧１０ｍＡである。
【００１９】図４は本発明に採用した温度モニターを装
備した超電導磁気抵抗素子の一実施例である。図中１〜
４は図１の超電導磁気抵抗素子の各構成部分に対応す
る。この超電導磁気抵抗素子をある程度の厚さをもった
熱伝導率の大きい基板１０（例えば銅板）に熱電対７等
の温度モニターをハンダ付８或は溶接した基板１０に接
着剤９で接着することにより温度モニターを備えた超電
導素子は構成される。この様に構成された温度モニター
付の超電導磁気抵抗素子は液体窒素などの冷媒に直接浸
漬するか、冷却器の冷却部に搭載され所定の温度に冷却
することによって使用される。
備した超電導磁気抵抗素子の一実施例である。図中１〜
４は図１の超電導磁気抵抗素子の各構成部分に対応す
る。この超電導磁気抵抗素子をある程度の厚さをもった
熱伝導率の大きい基板１０（例えば銅板）に熱電対７等
の温度モニターをハンダ付８或は溶接した基板１０に接
着剤９で接着することにより温度モニターを備えた超電
導素子は構成される。この様に構成された温度モニター
付の超電導磁気抵抗素子は液体窒素などの冷媒に直接浸
漬するか、冷却器の冷却部に搭載され所定の温度に冷却
することによって使用される。
【００２０】図２より明らかなように超電導磁気抵抗素
子の温度を液体窒素レベル（７７Ｋ）の低温にすると、
本発明採用の超電導磁気抵抗素子は低抵抗状態となり磁
気感度をもつと同時に、所定の素子動作電流印加によっ
てもその発熱はわずかに押えられ、素子の特性を劣化さ
せる様な発熱は来さない。
子の温度を液体窒素レベル（７７Ｋ）の低温にすると、
本発明採用の超電導磁気抵抗素子は低抵抗状態となり磁
気感度をもつと同時に、所定の素子動作電流印加によっ
てもその発熱はわずかに押えられ、素子の特性を劣化さ
せる様な発熱は来さない。
【００２１】図４は、この温度モニター付きの超電導磁
気抵抗素子を用いた本発明の一実施例を示すシステム概
略図である。
気抵抗素子を用いた本発明の一実施例を示すシステム概
略図である。
【００２２】図中IIは温度モニター付超電導磁気抵抗素
子、７は温度モニター用出力ライン、１１は温度モニタ
ー出力信号増幅器、１２は所定電圧発生回路、１３は温
度モニター出力信号増幅器１１の出力電圧と所定電圧発
生回路１２の出力電圧の電圧レベルを比較する比較回路
（コンパレーター）、１４はリレースイッチ、１５は電
流源、１６は超電導磁気抵抗素子よりの出力電圧増幅器
である。尚、所定電圧発生回路１２の出力電圧は超電導
磁気抵抗素子の抵抗値が充分低抵抗判断される抵抗値と
なる温度を示す。温度モニター出力信号増幅器１１の出
力電圧より、やゝ高めの温度を示す出力電圧に調整され
る。
子、７は温度モニター用出力ライン、１１は温度モニタ
ー出力信号増幅器、１２は所定電圧発生回路、１３は温
度モニター出力信号増幅器１１の出力電圧と所定電圧発
生回路１２の出力電圧の電圧レベルを比較する比較回路
（コンパレーター）、１４はリレースイッチ、１５は電
流源、１６は超電導磁気抵抗素子よりの出力電圧増幅器
である。尚、所定電圧発生回路１２の出力電圧は超電導
磁気抵抗素子の抵抗値が充分低抵抗判断される抵抗値と
なる温度を示す。温度モニター出力信号増幅器１１の出
力電圧より、やゝ高めの温度を示す出力電圧に調整され
る。
【００２３】本発明のシステム動作例を図５において説
明する。電流源１５は所定の定電流例えば１０ｍＡを供
給する。但し、超電導磁気抵抗素子の温度が充分低温に
達していない段階ではリレースイッチ１４はオフ状態に
保たれており、超電導磁気抵抗素子への電流供給は断た
れている。
明する。電流源１５は所定の定電流例えば１０ｍＡを供
給する。但し、超電導磁気抵抗素子の温度が充分低温に
達していない段階ではリレースイッチ１４はオフ状態に
保たれており、超電導磁気抵抗素子への電流供給は断た
れている。
【００２４】超電導磁気抵抗素子IIの温度が室温の状態
ではコンパレーター１３の出力はＬ（ロー）であり、リ
レースイッチ１４はオフ状態であり超電導磁気抵抗素子
２への電流供給はなされない。いま超電導磁気抵抗素子
２が冷却されると温度モニター出力信号増幅器１１の出
力電圧は設定されている所定電圧発生回路１２の出力電
圧（例えば、液体窒素温度７７Ｋの設定電圧）に接近す
る。さらに冷却が進み素子２の温度が液体窒素温度７７
Ｋに到達すれば、温度モニター出力信号増幅器１１の出
力電圧は所定電圧発生回路１２の出力電圧を超え、コン
パレーター１３の出力信号はＨ（ハイ）に反転し、リレ
ースイッチ１４がオン状態となり超電導磁気抵抗素子２
に駆動電流１０ｍＡが供給され素子２は能動状態とな
る。
ではコンパレーター１３の出力はＬ（ロー）であり、リ
レースイッチ１４はオフ状態であり超電導磁気抵抗素子
２への電流供給はなされない。いま超電導磁気抵抗素子
２が冷却されると温度モニター出力信号増幅器１１の出
力電圧は設定されている所定電圧発生回路１２の出力電
圧（例えば、液体窒素温度７７Ｋの設定電圧）に接近す
る。さらに冷却が進み素子２の温度が液体窒素温度７７
Ｋに到達すれば、温度モニター出力信号増幅器１１の出
力電圧は所定電圧発生回路１２の出力電圧を超え、コン
パレーター１３の出力信号はＨ（ハイ）に反転し、リレ
ースイッチ１４がオン状態となり超電導磁気抵抗素子２
に駆動電流１０ｍＡが供給され素子２は能動状態とな
る。
【００２５】この通電による発熱は１ｍＷ程度（ＲＩ2
＝１０Ω×（０．０１Ａ）2 ＝１ｍＷ）であり室温時の
発熱１００ｍＷ（ＲＩ2 ＝１ＫΩ×（０．０１Ａ）2 ＝
１００ｍＷ）の１／１００であり発熱による素子特性の
ダメージは小さい。能動状態の素子２からの出力信号は
増幅器１６を通って出力される。
＝１０Ω×（０．０１Ａ）2 ＝１ｍＷ）であり室温時の
発熱１００ｍＷ（ＲＩ2 ＝１ＫΩ×（０．０１Ａ）2 ＝
１００ｍＷ）の１／１００であり発熱による素子特性の
ダメージは小さい。能動状態の素子２からの出力信号は
増幅器１６を通って出力される。
【００２６】図６は、本発明の超電導磁気抵抗素子の電
気抵抗素子の電気抵抗変化を利用して超電導磁気抵抗素
子に駆動電流を供給する一実施例である。
気抵抗素子の電気抵抗変化を利用して超電導磁気抵抗素
子に駆動電流を供給する一実施例である。
【００２７】図中Ｉは、超電導磁気抵抗素子を示す。１
７は微弱電流源、１８は超電導磁気抵抗素子駆動電流供
給電源、１９，２０はリレースイッチ２１はコンパレー
ター、２２は所定電圧発生回路、２３はＤ−ＦＦ（フリ
ップフロップ）回路、２４，２５はバッファ回路、２６
〜２８は増幅器である。２３〜２５までの回路はディジ
タル回路である。
７は微弱電流源、１８は超電導磁気抵抗素子駆動電流供
給電源、１９，２０はリレースイッチ２１はコンパレー
ター、２２は所定電圧発生回路、２３はＤ−ＦＦ（フリ
ップフロップ）回路、２４，２５はバッファ回路、２６
〜２８は増幅器である。２３〜２５までの回路はディジ
タル回路である。
【００２８】図２に示す様に素子の電気抵抗値は室温で
約１ＫΩからある温度で急激に低下し、ゼロに近づく。
素子の保持温度が室温の状態の場合、その電気抵抗は１
ＫΩ程度である。この状態で駆動電流１０ｍＡを素子に
供給すると素子の消費電力は前述の様に、１００ｍＷと
なり発熱による素子のダメージが大きい。従って、室温
の状態で素子の発熱が問題にならない程度の微弱電流を
印加する。本実施例では０．１ｍＡ（１００μＡ）とし
た。この場合素子の消費電力は１ｍＷとなる。素子より
出力された電圧信号は増幅器２６，２７を通過しコンパ
レーター２１に入力される。
約１ＫΩからある温度で急激に低下し、ゼロに近づく。
素子の保持温度が室温の状態の場合、その電気抵抗は１
ＫΩ程度である。この状態で駆動電流１０ｍＡを素子に
供給すると素子の消費電力は前述の様に、１００ｍＷと
なり発熱による素子のダメージが大きい。従って、室温
の状態で素子の発熱が問題にならない程度の微弱電流を
印加する。本実施例では０．１ｍＡ（１００μＡ）とし
た。この場合素子の消費電力は１ｍＷとなる。素子より
出力された電圧信号は増幅器２６，２７を通過しコンパ
レーター２１に入力される。
【００２９】いま所定電圧発生回路２２の出力電圧を素
子の保持温度が８０Ｋ程度のときに増幅器２７より出力
される電圧に設定しておけば素子の保持温度が素子動作
温度（例えば７７Ｋ：液体窒素温度）に到達すれば、コ
ンパレーター２１の出力は反転する。
子の保持温度が８０Ｋ程度のときに増幅器２７より出力
される電圧に設定しておけば素子の保持温度が素子動作
温度（例えば７７Ｋ：液体窒素温度）に到達すれば、コ
ンパレーター２１の出力は反転する。
【００３０】以下本システムの動作について説明する。
Ｄ−ＦＦ回路２３は先づＭＲ（マスターリセット）され
る。これによりＤ−ＦＦ回路２３の出力Ｑ，バーＱはＱ
がＬ（ロー）、バーＱがＨ（ハイ）となる。これにより
リレースイッチ１９はＯＮリレースイッチ２０はＯＦＦ
となる。従って冷却が開始される前の室温状態では超電
導磁気抵抗素子Ｉには、微弱電流源１７より電流が端子
４ａ，４ｂより供給される。素子Ｉからはそれに見合っ
た電圧信号が３ａ，３ｂより出力される。この出力信号
は増幅器２６，２７を通過しコンパレーター２１に入力
される。このコンパレーター２１の出力は所定電圧発生
回路２２の出力電圧（例えば８０Ｋの時の増幅器２７出
力電圧）との比較において素子Ｉが室温状態でＬ（ロ
ー）になる様に設定する。素子Ｉの冷却が開始され、素
子Ｉの保持温度が液体窒素温度（７７Ｋ）に到達すると
コンパレーター２１の出力はＨ（ハイ）に反転しその立
ち上がり信号はＤ−ＦＦ回路２３に入力され、Ｄ−ＦＦ
回路２３の出力Ｑ，バーＱはそれぞれＱがＨ（ハイ）、
バーＱがＬ（ロー）となる。これによりリレースイッチ
１９はＯＦＦ、リレースイッチ２０がＯＮとなり素子Ｉ
には所定の駆動電流（例えば１０ｍＡ）が駆動電流供給
電源１８より供給され超電導磁気抵抗素子Ｉは能動状態
となる。この場合素子Ｉには微弱電流（例えば０．１ｍ
Ａ）の１００倍程度の駆動電流が供給されるため、素子
Ｉからの出力信号は増幅器２６，２７で増幅された信号
は所定電圧発生回路２２の出力信号との比較においてコ
ンパレーター２１の出力を反転させる。すなわちコンパ
レーター２１の出力信号はＬ（ロー）となる。しかし、
Ｄ−ＦＦ回路２３は信号の立ち上がりのみで応答するた
め立ち下がり信号は無視され、Ｄ−ＦＦ回路２３の出力
変化は起らない。能動状態となった素子Ｉの出力信号は
増幅器２８より出力される。
Ｄ−ＦＦ回路２３は先づＭＲ（マスターリセット）され
る。これによりＤ−ＦＦ回路２３の出力Ｑ，バーＱはＱ
がＬ（ロー）、バーＱがＨ（ハイ）となる。これにより
リレースイッチ１９はＯＮリレースイッチ２０はＯＦＦ
となる。従って冷却が開始される前の室温状態では超電
導磁気抵抗素子Ｉには、微弱電流源１７より電流が端子
４ａ，４ｂより供給される。素子Ｉからはそれに見合っ
た電圧信号が３ａ，３ｂより出力される。この出力信号
は増幅器２６，２７を通過しコンパレーター２１に入力
される。このコンパレーター２１の出力は所定電圧発生
回路２２の出力電圧（例えば８０Ｋの時の増幅器２７出
力電圧）との比較において素子Ｉが室温状態でＬ（ロ
ー）になる様に設定する。素子Ｉの冷却が開始され、素
子Ｉの保持温度が液体窒素温度（７７Ｋ）に到達すると
コンパレーター２１の出力はＨ（ハイ）に反転しその立
ち上がり信号はＤ−ＦＦ回路２３に入力され、Ｄ−ＦＦ
回路２３の出力Ｑ，バーＱはそれぞれＱがＨ（ハイ）、
バーＱがＬ（ロー）となる。これによりリレースイッチ
１９はＯＦＦ、リレースイッチ２０がＯＮとなり素子Ｉ
には所定の駆動電流（例えば１０ｍＡ）が駆動電流供給
電源１８より供給され超電導磁気抵抗素子Ｉは能動状態
となる。この場合素子Ｉには微弱電流（例えば０．１ｍ
Ａ）の１００倍程度の駆動電流が供給されるため、素子
Ｉからの出力信号は増幅器２６，２７で増幅された信号
は所定電圧発生回路２２の出力信号との比較においてコ
ンパレーター２１の出力を反転させる。すなわちコンパ
レーター２１の出力信号はＬ（ロー）となる。しかし、
Ｄ−ＦＦ回路２３は信号の立ち上がりのみで応答するた
め立ち下がり信号は無視され、Ｄ−ＦＦ回路２３の出力
変化は起らない。能動状態となった素子Ｉの出力信号は
増幅器２８より出力される。
【００３１】
【発明の効果】本発明は従来の磁界計測装置に比べ、は
るかに高感度な超電導磁界測定装置に採用される超電導
磁気抵抗素子の駆動に関するものであり、本発明の採用
により超電導磁気抵抗素子の発熱による特性劣化及び破
損防止が可能となり信頼性の高い高感度磁界測定装置の
提供が可能となる。
るかに高感度な超電導磁界測定装置に採用される超電導
磁気抵抗素子の駆動に関するものであり、本発明の採用
により超電導磁気抵抗素子の発熱による特性劣化及び破
損防止が可能となり信頼性の高い高感度磁界測定装置の
提供が可能となる。
【図１】本発明の実施例を用いた超電導磁気抵抗素子の
構造図である。
構造図である。
【図２】本発明の実施例を用いた超電導磁気抵抗素子の
電気抵抗変化の温度特性図である。
電気抵抗変化の温度特性図である。
【図３】本発明の実施例を用いた外部磁場変化に対する
超電導磁気抵抗素子の出力信号の１１列を示す図であ
る。
超電導磁気抵抗素子の出力信号の１１列を示す図であ
る。
【図４】本発明の実施例を用いた温度モニター装備の超
電導磁気抵抗素子の構造図である。
電導磁気抵抗素子の構造図である。
【図５】本発明の一実施例による温度モニター装備の超
電導磁気抵抗素子の応用を示すシステム図である。
電導磁気抵抗素子の応用を示すシステム図である。
【図６】本発明の一実施例による超電導磁気抵抗素子の
抵抗変化を示すシステム図である。
抵抗変化を示すシステム図である。
【符号の説明】 １ 超電導膜 ２ 基板 ３ 電圧電極 ４ 電流電極 ５ 電流源 ６ 電圧計 ７ 熱電対 ８ ハンダ付部 ９ 接着剤 １０ 銅板 １１ 増幅器 １２ 所定電圧発生回路 １３ コンパレーター １４ リレースイッチ １５ 電流源 １６ 増幅器 １７ 微弱電流源 １８ 駆動電流供給電源 １９ リレースイッチ ２０ リレースイッチ ２１ コンパレーター ２２ 所定電圧発生回路 ２３ Ｄ−ＦＦ回路 ２４ バッファ回路 ２５ バッファ回路 ２６ 増幅器 ２７ 増幅器 ２８ 増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−288271（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−114575（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−264879（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−35181（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248070（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−25780（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−196715（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−264695（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282482（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−42077（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−118572（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−166780（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−281318（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−167224（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 33/00 - 33/18
Claims (2)
- 【請求項１】 弱い結合粒界を有する超電導体からなる
磁気抵抗素子を用いた磁界測定装置において、 磁気抵抗素子に温度モニターを備え、温度モニターの出
力信号を電圧信号に変換する回路とその電圧信号を所定
の電圧と比較する回路を有し、その比較回路の出力信号
により磁気抵抗素子に電流を供給する電流供給手段を有
することを特徴とする磁界測定装置。 - 【請求項２】 弱結合粒界を有する超電導体からなる磁
気抵抗素子を用いた磁界測定装置において、 磁気抵抗素子に微弱電流を供給する電流供給手段と、そ
の磁気抵抗素子の抵抗変化を電圧信号として検出する手
段と、その電圧信号を所定の電圧信号と比較する回路を
有し、その比較回路の出力信号により磁気抵抗素子に所
定の電流を供給する電流供給手段を有することを特徴と
する磁界測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190072A JP2958217B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 超電導磁界測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190072A JP2958217B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 超電導磁界測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743440A JPH0743440A (ja) | 1995-02-14 |
| JP2958217B2 true JP2958217B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=16251898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190072A Expired - Fee Related JP2958217B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 超電導磁界測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2958217B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8114683B2 (en) * | 2007-03-05 | 2012-02-14 | Headway Technologies, Inc. | Low temperature method to enhance detection of magnetic beads |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP5190072A patent/JP2958217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0743440A (ja) | 1995-02-14 |
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