JP3133803B2 - 超電導体構造体内部の磁場測定方法及び超電導体の磁気シールド特性測定方法並びに超電導体構造体内部の磁場測定装置 - Google Patents
超電導体構造体内部の磁場測定方法及び超電導体の磁気シールド特性測定方法並びに超電導体構造体内部の磁場測定装置Info
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構造体の内部の磁場を測定する超電導体構造内部の磁場
測定方法及びその装置並びに超電導体構造体からなる磁
気シールド体の内部の磁場を測定して超電導体の磁気シ
ールド特性を求める超電導体の磁気シールド特性測定方
法に関する。
法、並びに、この超電導体構造体からなる磁気シールド
体の内部の磁場を測定して超電導体の磁気シールド特性
を求める磁気シールド特性測定方法としては、以下の方
法が考えられる。
磁気シールド体内にサーチコイルを配置し、このサーチ
コイルを切る交流磁場によって発生する起電圧からシー
ルド体内の透過磁場を測定する方法。
用いると、DC〜10Hz程度の直流または交流磁場を
評価することはできるので、磁気シールド体内にこのフ
ラックス型磁束センサを配置し、磁気シールド体に直流
磁場または交流磁場を印加して磁気シールド体内の透過
磁場を測定する方法。
サーとしてサーチコイルやフラックスゲート型磁束セン
サーの代わりに、SQUID(量子干渉素子)を用いる
方法。
方法には以下の問題点がある。
したとき磁気シールド体内に透過する交流磁場強度をサ
ーチコイルで測定するものであるので、シールド体にも
ともと残留している磁束は測定できないし、また、直流
磁場を印加して、その透過磁場を測定することもできな
い。
は、室温近傍で、温度変化に対して特性が著しく影響を
受けるために、液体窒素(N2 )や液体ヘリウム
(He)温度での評価が必要となる超電導体のシールド
特性評価には適さない。
必要がある等その取扱が極めて煩雑であるばかりでな
く、SQUID自体が極めて高価であるため、手軽に用
いることができない。
のであり、交流磁場及び直流磁場に対する超電導体内部
の磁場及びその磁気シールド特性を比較的簡易に測定で
きる超電導体構造体内部の磁場測定方法及び超電導体の
磁気シールド特性測定方法並びに超電導体構造体内部の
磁場測定装置を提供することを目的としたものである。
めに本発明にかかる超電導体の磁気シールド特性測定方
法は、(1) 超電導体構造体内部に磁場検出用コイル
を配置し、前記超電導体構造体を振動させたときに前記
磁場検出用コイルに生ずる電気的信号の中から、前記振
動周波数に同期した周波数の信号を取り出して検出する
ことにより前記超電導体構造体内部の磁場強度を求める
ことを特徴とした構成とした。
て、(2) 超電導体構造体からなる磁気シールド体に
測定用磁場を印加しない状態において、該磁気シールド
体内部に磁場検出用コイルを配置し、前記磁気シールド
体または磁場検出用コイルを振動させたときに前記磁場
検出用コイルに生ずる電気的信号の中から、前記振動周
波数に同期した周波数の信号を取り出して検出すること
により前記磁気シールド体内部の残留磁場強度を求める
残留磁場測定ステップと、前記磁気シールド体に測定用
磁場を印加した状態において、前記残留磁場測定ステッ
プと同じ手順により前記磁気シールド体内部のトータル
磁場強度を求めるトータル磁場測定ステップとを有し、
前記残留磁場測定ステップとトータル磁場測定ステップ
とによって求めた残留磁場強度とトータル磁場強度とか
ら、透過磁場強度を求め、この透過磁場強度と前記印加
磁場強度とから前記磁気シールド体の磁気シールド特性
を求めることを特徴とした構成とした。
ールド特性測定装置は、(3) 請求項1に記載の超電
導体構造体内部の磁場測定方法を実施する超電導体構造
体内部の磁場測定装置において、超電導体構造体と、こ
の超電導体構造体内部に配置された磁場検出用コイル
と、前記超電導体構造体または前記磁場検出用コイルを
振動させる振動装置と、前記磁場検出用コイルから送出
された検出信号を入力し、この検出信号のうち、前記振
動装置によって前記超電導体構造体に加えられる振動の
周波数に同期した周波数を有する信号のみを取り出す信
号処理装置とを備えたことを特徴とする構成としたもの
である。
磁場検出用コイルを振動させることにより、この磁場検
出用コイルに磁気シールド体またはコイルの振動に起因
する電気的信号が発生する。この電気的信号のうち上記
振動装置によって超電導体構造体または磁場検出用コイ
ルに加えられる振動の周波数に同期した周波数を有する
信号は、超電導体構造体の内部の磁場強度に対応する。
したがって、この信号を検出することにより、超電導体
構造体内部の磁場強度を求めることができる。
磁場が直流磁場であっても磁場検出用コイルによってこ
れを検出することができ、また、超電導体構造体または
磁場検出用コイルに加えられる振動の周波数に同期した
周波数を有する信号を検出するようにしていることか
ら、S/N比の高い測定が可能であり、超電導体内部に
残留する微弱な磁場を磁場測定用コイルで比較的簡単に
検出することができる。しかも、磁場検出用コイルの性
能は温度によりほとんど変化しないから、超電導体構造
体を超電導状態に維持するために必要な低温領域におい
ても安定した測定が可能である。
ップとトータル磁場測定ステップとによって求めた残留
磁場強度とトータル磁場強度とから、透過磁場強度を求
めることができるから、これにより、この透過磁場強度
と前記印加磁場強度とから前記磁気シールド体の磁気シ
ールド特性を求めることができる。この方法によれば、
測定用磁場が直流磁場であっても磁場検出用コイルによ
り磁気シールド体内部の磁場を感度よく検出できるか
ら、比較的容易に超電導体の磁気シールド特性を求める
ことが可能となる。
実施できる装置を得ることができる。
磁場測定装置の構成を示す図である。以下、図1を参照
にしながら、本発明の一実施例にかかる超電導体構造体
内部の磁場測定方法及び超電導体の磁気シールド特性測
定方法並びに超電導体構造体内部の磁場測定装置を説明
する。
らなる磁気シールド体、符号2はクライオスタット、符
号3は振動装置、符号4は磁場検出用コイル、符号5は
磁場発生体、符号6は磁場発生体の駆動装置、符号7は
プリアンプ、符号8はゲインコントロールアンプ、符号
9は信号処理装置である。
超電導体である。この磁気シールド体1は、冷却用のク
ライオスタット2内に載置され、また、このクライオス
タット2は振動装置3に固定され、さらに、磁気シール
ド体1の内部には磁場検出用コイル4が配置されてい
る。そして、磁気シールド体1は、磁場発生体5内に配
置されている。
1.65Pb0.35Sr2 Ca2 Cu3 Ox )を用いて、3t
/cm2 の成形圧でCIP成形し、内径20mmφ、外
形30mmφ長さ80のBi系2223相の円筒に形成
し、これを850℃で50時間焼成したものである。
タット2内に載置されている。このクライオスタット2
は、ガラス製で壁部が2重構造をなしており、この壁部
内に液体窒素等の冷却媒体をいれてクライオスタット2
内に載置された磁気シールド体1を臨界温度以下に冷却
するものである。
的振動を生ずるもので、圧電素子等の振動発生装置を内
蔵したものである。この振動装置3は、クライオスタッ
ト2に機械的振動を加えることによって、クライオスタ
ット2内に載置された磁気シールド体1を振動させるも
のである。なお、振動装置3の振動周波数信号は、ゲイ
ンコントロールアンプ8によって適切な大きさの信号に
変換された後、信号処理装置9に送出される。
ル4が配置されている。図示しないが、この磁場検出用
コイル4は、磁気シールド体1やクライオスタット2と
機械的結合がなされないようにして外部固定部に固定さ
れており、振動装置3の振動が伝わらないようになって
いる。磁場検出用コイル4は、銅線等の導電性線材をボ
ビンに適宜のターン巻いて直径15mmφのコイルとし
たもので、この出力はプリアンプ7によって増幅された
後、信号処理装置9に送出されるようになっている。
場発生装置5内に配置されている。この磁場発生装置5
は、ヘルムホルツコイル等で構成されたもので、駆動装
置6によって駆動され、内部に直流磁場もしくは交流磁
場を発生できるようになっているものである。
ンプ8からの振動周波数信号を入力し、この周波数を基
準にして、プリアンプ7からの検出信号に位相同期をか
けて検出信号のうち上記振動周波数に同期する信号のみ
を取り出して検出し、必要に応じて上記磁場検出用コイ
ル4での検出強度に対応した値として表示あるいは記録
できるような信号に変換するものである。
体1の内部磁場を測定し、磁気シールド体1の磁気シー
ルド特性を測定するには、次にようにして行う。
磁気シールド体1を臨界温度以下に冷却して超電導状態
にする。次に、振動装置3によって適宜の周波数の振動
を磁気シールド体1に加える。次に、信号処理装置9に
より、磁場検出用コイル4で検出される信号のうち振動
周波数に同期した信号のみを取り出してその強度を観測
し、その観測値から磁気シールド体1の内部に残留する
残留磁場強度を求める。次に、駆動装置6で磁場発生体
5を駆動し、磁場発生体5内に直流磁場もしくは交流磁
場を形成させる。次いで、残留磁場強度を求めた場合と
同様にして磁気シールド体のトータル磁場強度を求め
る。しかる後、残留磁場測定ステップとトータル磁場測
定ステップとによって求めた残留磁場強度とトータル磁
場強度とから、透過磁場強度を求め、この透過磁場強度
と印加磁場強度とから前記磁気シールド体1の磁気シー
ルド特性を求める。
冷却する前に地磁気をパーマロイで遮蔽し、残留磁場が
無視できる程度にした上で、振動装置3によって73H
zの振動を加え、磁場発生体5によって磁気シールド体
1に0.1Oe (エールステッド)の磁場を印加した
後、磁気シールド体1の内部磁場を測定したところ、1
0-5Oe であった。
体構造体内部に磁場検出用コイルを配置し、超電導体構
造体または磁場検出用コイルを振動させたときに磁場検
出用コイルに生ずる電気的信号の中から、振動周波数に
同期した周波数の信号を取り出して検出するもので、こ
れにより、交流磁場及び直流磁場に対する超電導体内部
の磁場及びその磁気シールド特性を比較的簡易に測定す
ることを可能にしたものである。
ド体の磁気シールド測定装置の構成を示す図である。
装置、4…磁場検出用コイル、5…磁場発生体、6…駆
動装置、7…プリアンプ、8…ゲインコントロールアン
プ、9…信号処理装置。
Claims (3)
- 【請求項1】 超電導体構造体内部に磁場検出用コイル
を配置し、前記超電導体構造体を振動させたときに前記
磁場検出用コイルに生ずる電気的信号の中から、前記振
動周波数に同期した周波数の信号を取り出して検出する
ことにより前記超電導体構造体内部の磁場強度を求める
ことを特徴とした超電導体構造体内部の磁場測定方法。 - 【請求項2】 超電導体構造体からなる磁気シールド体
に測定用磁場を印加しない状態において、該磁気シール
ド体内部に磁場検出用コイルを配置し、前記磁気シール
ド体または磁場検出用コイルを振動させたときに前記磁
場検出用コイルに生ずる電気的信号の中から、前記振動
周波数に同期した周波数の信号を取り出して検出するこ
とにより前記磁気シールド体内部の残留磁場強度を求め
る残留磁場測定ステップと、 前記磁気シールド体に測定用磁場を印加した状態におい
て、前記残留磁場測定ステップと同じ手順により前記磁
気シールド体内部のトータル磁場強度を求めるトータル
磁場測定ステップとを有し、 前記残留磁場測定ステップとトータル磁場測定ステップ
とによって求めた残留磁場強度とトータル磁場強度とか
ら、透過磁場強度を求め、この透過磁場強度と前記印加
磁場強度とから前記磁気シールド体の磁気シールド特性
を求めることを特徴とした超電導体構造体の磁気シール
ド特性測定方法。 - 【請求項3】 請求項1に記載の超電導体構造体内部の
磁場測定方法を実施する超電導体構造体内部の磁場測定
装置において、測定用磁場発生装置と、この磁場発生装
置で発生された磁場内に配置された超電導体構造体と、
この超電導体構造体内部に配置された磁場検出用コイル
と、この超電導体構造体または前記磁場検出用コイルを
振動させる振動装置と、前記磁場検出用コイルから送出
された検出信号を入力し、この検出信号のうち、前記振
動装置によって前記超電導体構造体に加えられる振動の
周波数に同期した周波数を有する信号のみを取り出す信
号処理装置とを備えたことを特徴とする超電導体構造体
内部の磁場測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03345942A JP3133803B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 超電導体構造体内部の磁場測定方法及び超電導体の磁気シールド特性測定方法並びに超電導体構造体内部の磁場測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03345942A JP3133803B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 超電導体構造体内部の磁場測定方法及び超電導体の磁気シールド特性測定方法並びに超電導体構造体内部の磁場測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05264683A JPH05264683A (ja) | 1993-10-12 |
JP3133803B2 true JP3133803B2 (ja) | 2001-02-13 |
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ID=18380049
Family Applications (1)
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JP03345942A Expired - Fee Related JP3133803B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 超電導体構造体内部の磁場測定方法及び超電導体の磁気シールド特性測定方法並びに超電導体構造体内部の磁場測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3133803B2 (ja) |
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KR100451754B1 (ko) * | 2003-02-12 | 2004-10-08 | 엘지전자 주식회사 | 탭핑 모드를 이용한 자기장 분포 측정 장치 |
KR100552642B1 (ko) * | 2004-05-17 | 2006-02-20 | 한국전기연구원 | 초전도체의 통전 교류 손실 측정 장치 |
KR100758149B1 (ko) * | 2006-08-21 | 2007-09-12 | 순천향대학교 산학협력단 | 초전도체 전체 손실 측정 장치 및 이를 이송하기 위한 장치 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP03345942A patent/JP3133803B2/ja not_active Expired - Fee Related
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