JPH02302682A - Gradiometer - Google Patents

Gradiometer

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JPH02302682A
JPH02302682A JP1127610A JP12761089A JPH02302682A JP H02302682 A JPH02302682 A JP H02302682A JP 1127610 A JP1127610 A JP 1127610A JP 12761089 A JP12761089 A JP 12761089A JP H02302682 A JPH02302682 A JP H02302682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic flux
coil
gradiometer
superconducting
units
Prior art date
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Pending
Application number
JP1127610A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Sata
健一 佐多
Naoki Fukui
直樹 福井
Tomoaki Ko
倫明 康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP1127610A priority Critical patent/JPH02302682A/en
Publication of JPH02302682A publication Critical patent/JPH02302682A/en
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Abstract

PURPOSE:To dispense with a circuit fitted to magnetic flux and to obtain the sensitivity fitted to a measuring purpose only by regulating the position of coil units and the number of said units by forming a magnetic flux input circuit 31 as units at every superconductor coils and combining the coil units. CONSTITUTION:A superconductive quantum interference element becoming a superconductive state at an extremely low temp. level and the magnetic flux input circuit 31 connected thereto and composed of superconductor coils 31a are mounted. A plurality of coil units 36 wherein the coils 31a are wound by bobbins 32 are provided and combined to constitute the circuit 31 as a whole. When the kind and size of magnetic flux are different, the units 36 are prepared by a necessary number corresponding thereto to be combined corresponding to a purpose and the arranging positions of the units 36 or the use number of them is regulated to connect the coils 31a in series in reverse directions.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、極低温レベルで超電導状態となる超電導量子
干渉素子(S Q U I D ; 5upercon
ductlve Quantus Interfere
nce Devlce )と該素子に接続される超電導
コイルからなる磁束入力回路とを備えたグラジオメータ
の改良に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention is directed to a superconducting quantum interference device (S Q U I D ;
ductlve Quantus Interfere
The present invention relates to an improvement of a gradiometer equipped with a magnetic flux input circuit consisting of a superconducting coil connected to the gradiometer and a superconducting coil connected to the gradiometer.

(従来の技術) 従来より、超電導デバイスの1つとして、ジシセフソン
効果を利用した超電導量子干渉素子が知られている。そ
して、この超電導量子干渉素子に超電導コイルからなる
磁束入力回路を接続することにより、例えば生体内に流
れる微小電流に伴う磁気等、極めて微弱な磁束を測定す
るようにしたグラジオメータを得ることができる。
(Prior Art) A superconducting quantum interference element that utilizes the Dicefson effect has been known as one of the superconducting devices. By connecting a magnetic flux input circuit consisting of a superconducting coil to this superconducting quantum interference element, it is possible to obtain a gradiometer that can measure extremely weak magnetic flux, such as the magnetism associated with minute currents flowing within a living body. .

(発明が解決しようとする課題) ところで1.このグラジオメータは、地磁気等よりも極
めてレベルの低い微弱の磁束を測定できるため、人間の
心臓や肺の診断、或いは脳波の測定等、多様の範囲に有
効であるものとして注目されている。ところが、こうし
て対象とする磁束の種類や大きさが異なると、その都度
、使用する磁束入力回路を変える必要があり、計測の目
的に応じてそれに最適の感度を持つ磁束入力回路を多数
用意せねばならず、その手間が大きいという問題があっ
た。
(Problems to be solved by the invention) By the way, 1. This gradiometer can measure very weak magnetic flux, which is at a much lower level than the earth's magnetism, so it is attracting attention as being effective in a variety of applications, such as diagnosing the human heart and lungs, and measuring brain waves. However, when the type and size of the target magnetic flux differs, it is necessary to change the magnetic flux input circuit used each time, and it is necessary to prepare a large number of magnetic flux input circuits with optimal sensitivity depending on the purpose of measurement. However, there was a problem in that it took a lot of effort.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主
たる目的は、グラジオメータにおける磁束入力回路の構
成を改良することにより、計測の目的に応じて個別に磁
束入力回路を用意する手間を軽減しようとすることにあ
る。
The present invention has been made in view of the above, and its main purpose is to improve the configuration of the magnetic flux input circuit in a gradiometer, thereby eliminating the trouble of preparing magnetic flux input circuits individually depending on the purpose of measurement. It's about trying to reduce it.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、請求項(1)に係る発明で
は、磁束入力回路の構成要素たる超電導コイルを同じ構
成としてユニット化し、そのユニットの組合せにより全
体で磁束入力回路を構成するようにする。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, in the invention according to claim (1), the superconducting coils that are the constituent elements of the magnetic flux input circuit are unitized with the same configuration, and by combining the units, the entire Configure a magnetic flux input circuit.

すなわち、第1図〜第3図に示すように、極低温レベル
で超電導状態となる超電導量子干渉素子(30)と、該
超電導量子干渉素子(30)に接続され、超電導コイル
(31a)からなる磁束入力回路(31)とを備えたグ
ラジオメータにおいて、上記超電導コイル(31a)が
ボビン(32)に巻かれたコイルユニット(38)を複
数設け、その複数のコイルユニット(38)、 (38
)、・・・を組み合わせてその超電導コイル(31a)
 、 (31a) 、・・・を接続することで上記磁束
入力回路(31)を構成する。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, a superconducting quantum interference device (30) that becomes superconducting at an extremely low temperature level, and a superconducting coil (31a) connected to the superconducting quantum interference device (30) In a gradiometer equipped with a magnetic flux input circuit (31), a plurality of coil units (38) are provided in which the superconducting coil (31a) is wound around a bobbin (32), and the plurality of coil units (38), (38) are provided.
),... to create the superconducting coil (31a)
, (31a), . . . constitute the magnetic flux input circuit (31).

また、請求項(2)に係る発明では、例えばグラジオメ
ータをヘリウム冷凍機等の冷凍機(A)の冷却器(25
)に伝熱可能に接触させて、該冷凍機(A)により直接
的に極低温レベル(超電導状態となる温度レベル)に冷
却する場合、その冷却効率を高め、冷凍機(A)からの
伝熱による冷却を容易化するために、上記コイルユニッ
ト(36)を熱伝導率の高い非磁性材料からなる支持部
材(31)により支持する構成とする。
Further, in the invention according to claim (2), for example, the gradiometer is connected to a cooler (25) of a refrigerator (A) such as a helium refrigerator.
) in such a way that the refrigerator (A) is directly cooled to an extremely low temperature level (a temperature level at which a superconducting state occurs), the cooling efficiency is increased, and the transmission from the refrigerator (A) is increased. In order to facilitate cooling by heat, the coil unit (36) is supported by a support member (31) made of a non-magnetic material with high thermal conductivity.

さらに、請求項(3)に係る発明では、例えば第11図
に示す如く、グラジオメータの感度設定の容易化等を図
るために、上記複数のコイルユニット(38)、 (3
8)、 ・・・における超電導コイル(31a) 、 
(31a) 、・・・間のピッチを調整可能とする。
Furthermore, in the invention according to claim (3), in order to facilitate the sensitivity setting of the gradiometer, as shown in FIG. 11, the plurality of coil units (38), (3)
8), superconducting coil (31a) in...
(31a) The pitch between , . . . can be adjusted.

(作用) 上記の構成により、請求項(1)に係る発明では、超電
導コイル(31a)がボビン(32)に巻かれてなるコ
イルユニット(38)が複数設けられ、このコイルユニ
ット(38)の組合せにより磁束入力回路(31)が構
成されているので、磁束の種類や大きさが異なる場合で
も、それに合わせてコイルユニット(ae)。
(Function) With the above configuration, in the invention according to claim (1), a plurality of coil units (38) each having a superconducting coil (31a) wound around a bobbin (32) are provided, and each of the coil units (38) is Since the magnetic flux input circuit (31) is configured by the combination, even if the type or magnitude of magnetic flux is different, the coil unit (ae) can be adjusted accordingly.

(38)、・・・の配置位置や使用個数を調節するだけ
で済み、その手間を軽減することができる。
(38), . . . can be simply adjusted in the arrangement position and the number of them used, and the effort can be reduced.

また、請求項(2)に係る発明では、コイルユニット(
38)が熱伝導率の高い非磁性材料からなる支持部材(
31)により支持されているので、例えばグラジオメー
タを冷凍機(A)の冷却器(25)に伝熱可能に接触さ
せて直接的に冷却する場合等でも、上記支持部材(31
)により熱伝導が促進され、冷凍機(A)で発生した寒
冷が磁束入力回路(31)に効率よく伝達されることと
なり、磁束入力回路(31)に対する冷却効率が高まっ
て、その磁束入力回路(31)の冷凍機(A)による冷
却を容易化することができる。
Further, in the invention according to claim (2), the coil unit (
38) is a support member (
Since the gradiometer is supported by the support member (31), even when the gradiometer is directly cooled by bringing it into contact with the cooler (25) of the refrigerator (A) in a heat transferable manner, for example, the gradiometer is supported by the support member (31).
) promotes heat conduction, and the cold generated in the refrigerator (A) is efficiently transferred to the magnetic flux input circuit (31), increasing the cooling efficiency for the magnetic flux input circuit (31), and the magnetic flux input circuit (31) Cooling by the refrigerator (A) can be facilitated.

さらに、請求項(3)に係る発明では、超電導コイル(
31a) 、 (31a) 、・・・間のピッチが調整
可能とされているので、このコイル(31a) 、 (
31a) 、・・・間のピッチの変更によりグラジオメ
ータの感度を最適感度に容易に調整することができる。
Furthermore, in the invention according to claim (3), the superconducting coil (
Since the pitch between the coils (31a), (31a), ... is adjustable, the coils (31a), (31a), (
31a) The sensitivity of the gradiometer can be easily adjusted to the optimum sensitivity by changing the pitch between .

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第4図において、(A)は本発明の第1の実施例に係る
グラジオメータ(B)を冷却するための2元回路のヘリ
ウム冷凍機である。そして、冷凍機(A)は気密状に密
閉された真空容器(1)を有し、該真空容器(1)の内
部は真空状態に保たれ、この容器(1)内部にグラジオ
メータ(B)が収容されている。
In FIG. 4, (A) is a binary circuit helium refrigerator for cooling the gradiometer (B) according to the first embodiment of the present invention. The refrigerator (A) has a vacuum container (1) that is hermetically sealed, the inside of the vacuum container (1) is kept in a vacuum state, and a gradiometer (B) is installed inside the container (1). is accommodated.

また、上記真空容器(1)には予冷冷凍回路(2)の膨
張機(3)及びJ−7回路(lB)の膨張ユニット(1
7)が取り付けられている。上記予冷冷凍回路(2)は
、G−M(ギフオード拳マクマホン)サイクルの冷凍機
で構成されていて、J−7回路(16)におけるヘリウ
ムガスを予冷するためにヘリウムガスを圧縮膨張させる
ものであり、図外の予冷用圧縮機と上記膨張機(3)と
を閉回路に接続してなる。
In addition, the vacuum container (1) includes an expander (3) of the pre-cooling refrigeration circuit (2) and an expansion unit (1) of the J-7 circuit (1B).
7) is installed. The pre-cooling refrigeration circuit (2) is composed of a GM (Gifford McMahon) cycle refrigerator, and compresses and expands helium gas in order to pre-cool the helium gas in the J-7 circuit (16). A pre-cooling compressor (not shown) and the expander (3) are connected in a closed circuit.

上記膨張機(3)は真空容器(1)に対し振動を絶縁さ
れた状態で取り付けられている。この膨張機(3)は、
真空容器(1)の外側上面に配置されたケーシング(4
)と、該ケーシング(4)の下部に連設された2段構造
のシリンダ(13)とを有し、上記ケーシング(4)に
は予冷用圧縮機の吐出側に接続される高圧ガス入口(4
a)と、同吸入側に接続される低圧ガス出口(4b)と
が開口されている。また、上記シリンダ(13)は真空
容器(1)の土壁を貫通して容器(1)内に垂下してお
り、その大径部(13a)の下端部には55〜60にの
温度レベルに保持される第1ヒートステーシヨン(14
)が、また小径部(13b)の下端には上記第1ヒート
ステーシヨン(14)よりも低い15〜20にの温度レ
ベルに保持される第2ヒートステーシヨン(15)がそ
れぞれ形成されている。
The expander (3) is attached to the vacuum container (1) in a vibration-insulated manner. This expander (3) is
A casing (4) placed on the outer upper surface of the vacuum container (1)
) and a two-stage cylinder (13) connected to the lower part of the casing (4), and the casing (4) has a high-pressure gas inlet ( 4
a) and a low pressure gas outlet (4b) connected to the suction side. Further, the cylinder (13) penetrates the earth wall of the vacuum container (1) and hangs down inside the container (1), and the lower end of its large diameter part (13a) has a temperature level of 55 to 60 degrees. The first heat station (14
), and a second heat station (15) which is maintained at a temperature level of 15 to 20 degrees lower than that of the first heat station (14) is formed at the lower end of the small diameter portion (13b).

そして、ここでは図示しないが、上記シリンダ(13)
内には、シリンダ(13)内に上記ヒートステーション
(14)、 (15)に対応する位置に膨張室を区画形
成するディスプレーサ(置換器)が往復動可能に嵌装さ
れている。一方、上記ケーシング(4)内には、回転す
る毎に開弁じて上記高圧ガス入口(4a)から流入した
ヘリウムガスを上記シリンダ(13)内の膨張室に供給
し又は膨張室内で膨張したヘリウムガスを低圧ガス出口
(4b)から排出するように切り換わるロータリバルブ
と、該ロータリバルブを駆動するバルブモータとが嵌装
されている。そして、膨張機(3)におけるロークリバ
ルブの開弁により高圧ヘリウムガスをシリンダ(13)
内の膨張室でサイモン膨張させて、その膨張に伴う温度
降下により極低温レベルの寒冷を発生させ、その寒冷を
シリンダ(13)における第1及び第2ヒートステーシ
ツン(14)、 (15)にて保持する。よって、予冷
用圧縮機から吐出された高圧のヘリウムガスを膨張機(
3)に供給し、その膨張機(3)での断熱膨張によりヒ
ートステーション(14)、 (15)の温度を低下さ
せて、J −7回路(1B)における後述の予冷器(2
2)、 (23)を予冷するとともに、膨張した低圧ヘ
リウムガスを圧縮機に戻して再圧縮するようにした閉回
路の予冷冷凍回路(2)が構成されている。
Although not shown here, the cylinder (13)
A displacer is reciprocatably fitted inside the cylinder (13) to define expansion chambers at positions corresponding to the heat stations (14) and (15). On the other hand, inside the casing (4), a valve is opened every time the casing rotates to supply helium gas flowing from the high-pressure gas inlet (4a) to the expansion chamber in the cylinder (13), or to supply helium gas expanded in the expansion chamber. A rotary valve that switches to discharge gas from a low-pressure gas outlet (4b) and a valve motor that drives the rotary valve are fitted. Then, high-pressure helium gas is pumped into the cylinder (13) by opening the low-pressure valve in the expander (3).
Simon expands in the expansion chamber inside the cylinder, and the temperature drop associated with the expansion generates cryogenic cold, which is then transferred to the first and second heat stations (14) and (15) in the cylinder (13). and hold it. Therefore, the high pressure helium gas discharged from the pre-cooling compressor is transferred to the expander (
3), and the temperature of the heat stations (14) and (15) is lowered by adiabatic expansion in the expander (3), and the temperature of the precooler (2) described later in the J-7 circuit (1B) is lowered.
A closed precooling refrigeration circuit (2) is configured to precool the gases 2) and (23) and return the expanded low-pressure helium gas to the compressor for recompression.

一方、上記J−T回路(1B)は、極低温レベル(約4
K)の寒冷を発生させるためにヘリウムガスを圧縮して
ジュールトムソン膨張させる冷凍回路であって、ヘリウ
ムガスを圧縮するJ −T圧縮機(図示せず)と、その
圧縮されたヘリウムガスをジュールトムソン膨張させる
上記膨張ユニット(17)とを備えている。この膨張ユ
ニット(17)は上記真空容器(1)の外側上面に配置
された支持部(18)を有し、該支持部(18)には上
記J −T圧縮機の吐出側に接続される高圧ガス入口(
18a)と、同吸入側に接続される低圧ガス出口(18
b)とが開口されている。また、支持部(18)の下部
には、真空容器(1)の土壁を貫通して容器(1)内に
垂下する第1〜第3のJ −T熱交換器(19)〜(2
1)が連結されている。上記各J−T熱菱熱器換器9)
〜(21)は1次側及び2次側をそれぞれ通過するヘリ
ウムガス間で互いに熱交換させるもので、第1J−T熱
交換器(19)の1次側は上記支持部(18)の高圧ガ
ス入口(18a)に接続されている。また、第1及び第
2のJ −T熱交換器(19)、 (20)の各1次側
同士は、上記膨張機(3)の第1ヒートステーシヨン(
14)外周に配置した熱交換器からなる第1予冷器(2
2)を介して接続されている。同様に、第2及び第3J
−T熱交換器(20)、 (21)の各1次側同士は、
膨張機(3)の第2ヒートステーシヨン(15)外周に
配置した熱交換器からなる第2予冷器(23)を介して
接続されている。さらに、上記第3J−T熱交換器(2
1)の1次側は、高圧のヘリウムガスをジュールトムソ
ン膨張させるJ−T弁(24)を介して冷却器(25)
に接続されている。上記J −T弁(24)は真空容器
(1)外から図外の操作ロッドによって開度が調整され
る。また、上記冷却器(25)は円筒状受検部材(2B
)の外周に沿って巻かれたコイル状の配管からなるもの
で、この構造によって冷却器(25)と受検部材(2B
)が伝熱可能に接触している。また、受冷部材(26)
の下端には受検プレート(27)が一体形成され、該プ
レート(27)の下面に上記グラジオメータ(B)が伝
熱可能に一体的に取り付けられている。
On the other hand, the above J-T circuit (1B) has a cryogenic level (approximately 4
K) A refrigeration circuit that compresses helium gas and expands it by Joule-Thomson in order to generate cold air. The expansion unit (17) for Thomson expansion is provided. This expansion unit (17) has a support part (18) arranged on the outer upper surface of the vacuum container (1), and the support part (18) is connected to the discharge side of the J-T compressor. High pressure gas inlet (
18a) and a low pressure gas outlet (18a) connected to the same suction side.
b) is open. Further, at the lower part of the support part (18), first to third J-T heat exchangers (19) to (2) penetrating the earthen wall of the vacuum container (1) and hanging down into the container (1) are provided.
1) are connected. Each of the above J-T rhombic heat exchangers 9)
- (21) are for exchanging heat between the helium gases passing through the primary side and the secondary side, respectively, and the primary side of the first J-T heat exchanger (19) is connected to the high pressure of the support part (18). It is connected to the gas inlet (18a). Further, the primary sides of the first and second J-T heat exchangers (19) and (20) are connected to the first heat station (
14) The first precooler (2
2). Similarly, the second and third J
-The primary sides of the T heat exchangers (20) and (21) are
The second heat station (15) of the expander (3) is connected via a second precooler (23) consisting of a heat exchanger disposed around the outer periphery of the second heat station (15). Furthermore, the third J-T heat exchanger (2
The primary side of 1) is connected to a cooler (25) via a J-T valve (24) that expands high-pressure helium gas.
It is connected to the. The opening degree of the J-T valve (24) is adjusted from outside the vacuum vessel (1) by an operating rod (not shown). In addition, the cooler (25) is a cylindrical test member (2B).
) consists of a coil-shaped pipe wound along the outer periphery of the cooler (25) and the test member (2B).
) are in heat transferable contact. In addition, the cooling member (26)
A testing plate (27) is integrally formed at the lower end of the test plate (27), and the gradiometer (B) is integrally attached to the lower surface of the plate (27) so as to allow heat transfer.

さらに、上記冷却器(25)は上記第3及び第2J−T
熱交換器(21)、 (2G)の各2次側を経て第1J
−T熱交換器(19)の2次側に接続され、該第1J−
T熱交換器(19)の2次側は上記支持部(lB)の低
圧ガス出口(18b)に接続されている。よって、J−
1回路(1B)では、J−T圧縮機によりヘリウムガス
を高圧に圧縮して真空容器(1)側に供給し、それを真
空容器(1)の第1〜第3のJ −T熱交換器(19)
〜(21)において圧縮機側に戻る低温低圧のヘリウム
ガスと熱交換させるとともに、第1及び第2予冷器(2
2)、 (23)でそれぞれ膨張機(3)の第1及び第
2ヒートステーシヨン(14)、 (15)と熱交換さ
せて冷却したのち、J−T弁(24)でジュールトムソ
ン膨張させて冷却器(25)で1気圧、約4にの気液混
合状態のヘリウムとなし、このヘリウムの蒸発潜熱によ
り受検部材(26)、受検プレート(27)及びそれに
接触するグラジオメータ(B)を極低温レベル(約4K
)に冷却し、しかる後、上記膨張によって低圧となった
ヘリウムガスを第1〜第3J−T熱交換器(19)〜(
21)の各2次側を通してJ−T圧縮機に吸入させて再
圧縮するように構成されている。
Further, the cooler (25) is connected to the third and second J-T.
1J via each secondary side of heat exchanger (21) and (2G)
- Connected to the secondary side of the T heat exchanger (19), and the first J-
The secondary side of the T heat exchanger (19) is connected to the low pressure gas outlet (18b) of the support part (1B). Therefore, J-
In the first circuit (1B), helium gas is compressed to high pressure by a J-T compressor and supplied to the vacuum vessel (1) side, and is then transferred to the first to third J-T heat exchangers of the vacuum vessel (1). Vessel (19)
In ~(21), heat is exchanged with the low-temperature, low-pressure helium gas that returns to the compressor side, and the first and second precoolers (2
After being cooled by heat exchange with the first and second heat stations (14) and (15) of the expander (3) in 2) and (23), respectively, it is expanded by Joule-Thomson in the J-T valve (24). The cooler (25) generates helium in a gas-liquid mixture state at 1 atm and about 4:00, and the latent heat of vaporization of this helium causes the test member (26), the test plate (27), and the gradiometer (B) in contact with it to become polarized. Low temperature level (about 4K
), and then the helium gas, which has become low pressure due to the expansion, is passed through the first to third J-T heat exchangers (19) to (
21) is configured to be sucked into the J-T compressor through each secondary side and recompressed.

上記グラジオメータ(B)は、第3図に示すように、極
低温レベルで超電導状態となる超電導量子干渉素子(3
0)と、該超電導量子干渉素子(30)に接続される磁
束入力回路(31)とを備えてなり、上記磁束入力回路
(31)は、同一直線上に配置された2つの超電導コイ
ル(31a) 、 (31a)を電流が互いに逆方向に
流れるよう直列に接続してなる1回差動形のもので構成
されている。
As shown in Figure 3, the gradiometer (B) consists of a superconducting quantum interference element (3) that becomes superconducting at an extremely low temperature level.
0) and a magnetic flux input circuit (31) connected to the superconducting quantum interference element (30), the magnetic flux input circuit (31) comprises two superconducting coils (31a) arranged on the same straight line. ) and (31a) are connected in series so that currents flow in opposite directions to each other.

そして、本発明の特徴として、第1図及び第2図に示す
ように、上記磁束入力回路(31)を構成する2つの超
電導コイル(31a) 、 (31a)はそれぞれ円板
状のボビン(32)、  (32)に巻き付けられてい
る。
As a feature of the present invention, as shown in FIG. 1 and FIG. ), (32).

これらのボビン(32)、 (32)は互いに同じ構成
で、ベークライト等、非磁性で非電気伝導性の材料から
なり、その中心には中心孔(33)が貫通形成され、外
周にはコイル巻付溝(34)が形成されており、このコ
イル巻付溝(34)に超電導コイル(31a)がループ
状に巻き付けられている。また、ボビン(32)の外周
縁部には3つのボス部(32a) 、 (32a) 、
・・・が等角度間隔(120”間隔)をあけて形成され
、該各ボス部(32a)にはボビン(32)の中心線方
向に延びる支柱挿通孔(35)が貫通形成されている。
These bobbins (32), (32) have the same structure and are made of non-magnetic and non-electrically conductive material such as Bakelite, with a central hole (33) formed through the center and a coil wound around the outer periphery. A groove (34) is formed, and a superconducting coil (31a) is wound in a loop around this coil winding groove (34). Moreover, the outer peripheral edge of the bobbin (32) has three boss parts (32a), (32a),
... are formed at equal angular intervals (120'' intervals), and each boss portion (32a) is formed with a column insertion hole (35) extending in the direction of the center line of the bobbin (32).

そして、このボビン(32)と該ボビン(32)に巻き
付けられた超電導コイル(31a)とでコイルユニット
(38)が構成されている。
A coil unit (38) is constituted by this bobbin (32) and a superconducting coil (31a) wound around the bobbin (32).

さらに、上記支柱挿通孔(35)にはアルミニウムや銅
等、熱伝導率の高い非磁性材料からなる支持部材として
の支柱(31)が挿通されて固定され、これらの支柱(
31)、 (31)、・・・は互いに同じ長さとされ、
その上端部(第1図では下端部)は円形状のプレー) 
(44)に固定され、このプレート(44)は超電導量
子干渉素子(30)を介して上記冷凍機(A)の受検ブ
レー) (27)に伝熱可能に取り付けられている。そ
して、第1図に示すように、上記2つのコイルユニット
(38)、  (38)のうちの一方は支柱(31)の
下端に、他方は支柱(31)の上側(受検プレート(2
7)側)に上記一方のコイルユニット(38)と所定の
ピッチをあけてそれぞれ支持されている。
Furthermore, the pillars (31) as supporting members made of a non-magnetic material with high thermal conductivity, such as aluminum or copper, are inserted and fixed into the pillar insertion holes (35).
31), (31), ... are assumed to have the same length,
Its upper end (lower end in Figure 1) is a circular play)
(44), and this plate (44) is attached to the testing brake (27) of the refrigerator (A) via a superconducting quantum interference element (30) so that heat can be transferred thereto. As shown in FIG. 1, one of the two coil units (38), (38) is placed on the lower end of the support (31), and the other is placed on the upper side of the support (31) (inspection plate (2)).
7) side) and are supported at a predetermined pitch from the one coil unit (38).

一方、上記両コイルユニット(36)、  (38)(
7)超電導コイル(31a) 、 <31a)はターミ
ナルボックス(38)にて互いに接続されている。すな
わち、このターミナルボックス(38)には第1〜第4
の4つのターミナル(38a)〜(38d)が備えられ
、第1ターミナル(38a)には上記下側に位置するコ
イル巻付溝) (38)の超電導コイル(31a)の一
端が、第2ターミナル(38b)には同コイル(31a
)の他端がそれぞれ接続されている。また、第3ターミ
ナル(38c)には上側のコイルユニット(36)の超
電導コイル(31a)の一端が、第4ターミナル(38
d)には同コイル(31a)の他端がそれぞれ接続され
ている。そして、上記第1及び第4ターミナル(38a
) 、 (38d)は超電導量子干渉素子(30)に接
続されている一方、第2及び第3ターミナル(38b)
 、 (38c)は互いに接続されており、第1及び第
2超電導コイル(31a) 、 (31a)を逆向きに
電流が流れるようにターミナルボックス(38)におい
て直列に接続することで磁束入力回路(31)が構成さ
れている。以上名こより、上記磁束入力回路(31)は
、各々ボビン(32)外周1こ環状に巻かれかつユニッ
ト化された2つのコイルユニット(3[i)、 (38
)の超電導コイル(31a) 、 (31a)を接続し
て構成されている。
On the other hand, both the above coil units (36), (38) (
7) The superconducting coils (31a) and <31a) are connected to each other at a terminal box (38). That is, this terminal box (38) has the first to fourth terminals.
The first terminal (38a) is provided with four terminals (38a) to (38d), and one end of the superconducting coil (31a) of the coil winding groove (38) located on the lower side is connected to the second terminal (38a). (38b) has the same coil (31a
) are connected to each other. Further, one end of the superconducting coil (31a) of the upper coil unit (36) is connected to the third terminal (38c), and one end of the superconducting coil (31a) of the upper coil unit (36) is connected to the fourth terminal (38c).
The other end of the coil (31a) is connected to d). And the above-mentioned 1st and 4th terminals (38a
), (38d) are connected to the superconducting quantum interference device (30), while the second and third terminals (38b)
, (38c) are connected to each other, and the magnetic flux input circuit ( 31) is configured. From the above, the magnetic flux input circuit (31) consists of two coil units (3 [i), (38
) is constructed by connecting superconducting coils (31a) and (31a).

次に、上記実施例の作用について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.

ヘリウム冷凍機(A)の運転に伴ってグラジオメータ(
B)が冷却され、そのグラジオメータ(B)の温度が極
低温レベル(約4K)まで降下すると、該グラジオメー
タ(B)が作動状態になる。
The gradiometer (
Once B) is cooled and the temperature of the gradiometer (B) drops to cryogenic levels (approximately 4K), the gradiometer (B) becomes operational.

すなわち、まず、予冷冷凍回路(2)及びJ −7回路
(lB)の各圧縮機が起動されてヘリウム冷凍機(A)
が定常運転状態になると、予冷冷凍回路(2)における
膨張機(3)で予冷用圧縮機から供給された高圧のヘリ
ウムガスが膨張し、このガスの膨張に伴う温度降下によ
りシリンダ(13)の第1ヒートステーシヨン(14)
が55〜60にの温度レベルに、また第2ヒートステー
シヨン(15)が15〜20にの温度レベルにそれぞれ
冷却される。
That is, first, the compressors of the pre-cooling refrigeration circuit (2) and the J-7 circuit (lB) are started, and the helium refrigerator (A) is activated.
When the is in steady operation, the high pressure helium gas supplied from the precooling compressor expands in the expander (3) in the precooling refrigeration circuit (2), and the temperature drop accompanying the expansion of this gas causes the cylinder (13) to cool down. 1st heat station (14)
is cooled to a temperature level of 55-60°C, and the second heat station (15) to a temperature level of 15-20°C.

一方、これと同時に、J−7回路(16)では、圧縮機
から吐出された高圧のヘリウムガスが真空容器(1)側
に供給され、この真空容器(1)側に供給された高圧ヘ
リウムガスは、支持部(18)の高圧ガス入口(18a
)から第1J−T熱交換器(19)の1次側に入り、そ
こで圧縮機側へ戻る2次側の低圧ヘリウムガスと熱交換
されて常温300Kから約70Kまで冷却され、その後
、上記膨張機(3)の55〜60Kに冷却されている第
1ヒートステーシヨン(■4)外周の第1予冷器(22
)に入って約55Kまで冷却される。この冷却されたガ
スは第2J−T熱交換器(20)の1次側に人って、同
様に2次側の低圧ヘリウムガスとの熱交換により約20
Kまで冷却された後、膨張機(3)の15〜20Kに冷
却されている第2ヒートステーシヨン(15)外周の第
2予冷器(23)に入って約15Kまで冷却される。
On the other hand, at the same time, in the J-7 circuit (16), the high pressure helium gas discharged from the compressor is supplied to the vacuum container (1) side, and the high pressure helium gas supplied to the vacuum container (1) side is the high pressure gas inlet (18a) of the support part (18).
) enters the primary side of the first J-T heat exchanger (19), where it exchanges heat with the low-pressure helium gas on the secondary side that returns to the compressor side and is cooled from room temperature 300K to approximately 70K, and then the expansion The first precooler (22
) and cooled to about 55K. This cooled gas is transferred to the primary side of the second J-T heat exchanger (20), and is similarly heated by heat exchange with the low pressure helium gas on the secondary side.
After being cooled to K, it enters the second precooler (23) on the outer periphery of the second heat station (15), which is cooled to 15-20K in the expander (3), and is cooled to about 15K.

さらに、ガスは第3J−T熱交換器(21)の1次側に
入って2次側の低圧ヘリウムガスとの熱交換により約5
Kまで冷却され、しかる後にJ −T弁(24)に至る
。このJ−T弁(24)では高圧ヘリウムガスは絞られ
てジュールトムソン膨張し、1気圧、約4にの気液混合
状態のヘリウムとなってJ −T弁(24)下流の冷却
器(25)へ供給される。そして、この冷却器(25)
において、上記気液混合状態のヘリウムにおける液部性
の蒸発潜熱により受検部材(2B)及び受検プレート(
27)が冷却される。この受検ブレー) (27)が冷
却されると、該受検プレート(27)に伝熱可能に接触
しているグラジオメータ(B)の超電導量子干渉素子(
30)及び磁束入力回路(31)も冷却される。
Furthermore, the gas enters the primary side of the third J-T heat exchanger (21) and undergoes heat exchange with the low pressure helium gas on the secondary side.
It is cooled down to K and then reaches the J-T valve (24). In this J-T valve (24), the high-pressure helium gas is throttled and expanded by Joule-Thomson, becoming helium in a gas-liquid mixture state of 1 atm and approximately 400 ml. ). And this cooler (25)
, due to the latent heat of vaporization of the liquid part of the helium in the gas-liquid mixed state, the inspection member (2B) and the inspection plate (
27) is cooled. When this testing plate (27) is cooled down, the superconducting quantum interference element (
30) and the magnetic flux input circuit (31) are also cooled.

そして、上記蒸発した低圧ヘリウムガスは冷却器(25
)から第3J−T熱交換器(21)の2次側に戻ってそ
の間に約4にの飽和ガスとなり、このヘリウムガスは第
2及び第1J−T熱交換器(20)、 (19)の2次
側を通って順に1次側の高圧ヘリウムガスを冷却しなが
ら最後に約300K (室温)まで温度上昇し、しかる
後、支持部(18)の低圧ガス出口(18b)から圧縮
機の吸入側へ戻る。以上で予冷冷凍回路(2)及びJ−
7回路(16)の1サイクルが終了し、以後、同様なサ
イクルが繰り返されて冷凍機(A)の冷凍運転が行われ
る。このような冷凍運転の継続によりグラジオメータ(
B)の温度が極低温レベル(作動温度レベル)に向かっ
て降下し、その極低温レベルへの到達の後にグラジオメ
ータ(B)が作動状態となる。
Then, the evaporated low-pressure helium gas is transferred to a cooler (25
) returns to the secondary side of the third J-T heat exchanger (21), during which time it becomes a saturated gas of about 4 ml, and this helium gas flows into the second and first J-T heat exchangers (20), (19). The high-pressure helium gas on the primary side is sequentially cooled through the secondary side of the compressor, and the temperature is finally raised to approximately 300K (room temperature). Return to the suction side. The above completes the pre-cooling refrigeration circuit (2) and J-
One cycle of the seven circuits (16) is completed, and thereafter, similar cycles are repeated to perform the refrigeration operation of the refrigerator (A). Due to the continuation of such refrigeration operation, the gradiometer (
The temperature of B) falls towards a cryogenic level (operating temperature level), after reaching which cryogenic level the gradiometer (B) becomes operational.

この実施例の場合、上記磁束入力回路(31)を構成す
る2つの超電導コイル(31a) 、 (31a)がそ
れぞれボビン(32)に巻き付けられてユニット化され
ているので、磁束の種類や大きさが異なる場合、それ、
に応じてコイルユニット(38)を必要な数だけ用意し
てそれらを目的に応じて組み合わせ、そのコイルユニッ
ト(36)の位置や使用個数を調節してコイル(31a
)を逆方向に直列に接続するだけで済み、その手間を大
幅に軽減することができる。特に、本実施例では、コイ
ル(31a)をターミナルボックス(38)にて接続す
るので、磁束入力回路(31)の用意がより一層簡易と
なる。
In the case of this embodiment, the two superconducting coils (31a), (31a) constituting the magnetic flux input circuit (31) are each wound around a bobbin (32) to form a unit, so the type and size of the magnetic flux If it is different, it,
Prepare the required number of coil units (38) according to the purpose, combine them according to the purpose, and adjust the position and number of coil units (36) to use to create the coil (31a).
) in series in the opposite direction, which greatly reduces the effort involved. In particular, in this embodiment, since the coil (31a) is connected through the terminal box (38), the preparation of the magnetic flux input circuit (31) becomes even easier.

また、上記各コイルユニット(38)が熱伝導率の高い
非磁性材料からなる3本の支柱(31)、 (31)。
Further, each of the coil units (38) has three pillars (31), (31) made of a non-magnetic material with high thermal conductivity.

・・・により連結支持されているので、上記の如く、グ
ラジオメータ(B)をヘリウム冷凍機(A)の冷却器(
25)により直接的に冷却する場合でも、冷却器(25
)で発生した寒冷を磁束入力回路(31) (超電導コ
イル(31a) )に効率よく伝達することができる。
As mentioned above, the gradiometer (B) is connected to the cooler (A) of the helium refrigerator (A).
Even when cooling is performed directly by the cooler (25), the cooler (25)
) can be efficiently transmitted to the magnetic flux input circuit (31) (superconducting coil (31a)).

その結果、磁束入力回路(31)に対する冷却効率が高
まって、その冷却を容易化でき、さらにはグラジオメー
タ(B)の超電導量子干渉素子(30)ないし磁束入力
回路(31)が超電導状態に到達するまでの冷却時間を
短縮することができる。
As a result, the cooling efficiency for the magnetic flux input circuit (31) increases, making it easier to cool it, and furthermore, the superconducting quantum interference element (30) or the magnetic flux input circuit (31) of the gradiometer (B) reaches a superconducting state. It is possible to shorten the cooling time until

また、上記各支柱(31)及びボビン(32)は非磁性
のものであるので、グラジオメータ(B)により磁束を
検出する際の磁気の影響が少なべ、微弱磁束でも安定し
て検出することができる。
In addition, since the above-mentioned pillars (31) and bobbin (32) are non-magnetic, there is less influence of magnetism when detecting magnetic flux with the gradiometer (B), and even weak magnetic flux can be stably detected. I can do it.

尚、上記実施例では、2つのコイルユニット(38)、
 (38) (超電導コイル(31a) 、 (31a
) )を並列に配置する1次微分型グラジオメータ(B
)の場合であるが、この他、例えば2次微分型とすると
きには、上記のコイルユニット(36)を4つ用意し、
そのうち2つを近接して中央に配置し、また残りの2つ
は中央から離してそれぞれ支柱(31)、 (31)。
In addition, in the above embodiment, two coil units (38),
(38) (Superconducting coil (31a), (31a
) ) are arranged in parallel with a first-order differential gradiometer (B
), but in addition to this, for example, when using a second-order differential type, four of the above-mentioned coil units (36) are prepared,
Two of them are placed close to each other in the center, and the remaining two are placed away from the center and support columns (31) and (31), respectively.

・・・で支持し、それらの超電導コイル(31a) 、
 (31a)、・・・の接続をターミナルボックスで行
えばよい。
... and those superconducting coils (31a),
(31a), . . . may be connected using a terminal box.

第5図及び第6図は第2実施例を示しく尚、第1図及び
第2図と同じ部分については同じ符号を付してその詳細
な説明は省略する)、コイルユニット(38)、詳しく
ぽ超電導コイル(31a)を巻き付けるボビン(32)
の形状を変えたものである。
5 and 6 show a second embodiment (the same parts as in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals and detailed explanation thereof is omitted), a coil unit (38), Bobbin (32) for winding the superconducting coil (31a)
The shape of the .

すなわち、この実施例におけるボビン(32)は、矩形
板状の支持プレート(32b)と、該支持プレート(3
2b)の下面(第1図では上側)に一体形成された円板
状のコイル巻付部(3’2c)とがらなり、ボビン(3
2)の中心には支持プレート(32b)及びコイル巻付
部(32c)間を貫通する中心孔(33)が形成されて
いる。上記支持プレート(32b)の隅角部には支柱挿
通孔(35)、 (35)、・・・が形成され、コイル
巻付部(32c)の外周にはコイル巻付溝(34)が形
成されている。
That is, the bobbin (32) in this embodiment includes a rectangular plate-shaped support plate (32b) and the support plate (32b).
A disc-shaped coil winding part (3'2c) integrally formed on the lower surface (upper side in FIG. 1) of 2b) is rounded and
2) is formed with a center hole (33) passing through between the support plate (32b) and the coil winding part (32c). Pillar insertion holes (35), (35), ... are formed in the corners of the support plate (32b), and a coil winding groove (34) is formed in the outer periphery of the coil winding part (32c). has been done.

一方、各支柱(31)の外周にはねじが形成されており
、第5図に示す如く、ボビン(32)の支柱挿通孔(3
5)に支柱(31)を挿通し、かつそのボビン(32)
を支柱(31)に螺合されたナツト(39)、 (39
)により上下から挟持することにより、コイルユニット
(38)を支柱(31)、 (31)、・・・にて連結
支持するようになされている。その他は上記実施例と同
様の構成である。
On the other hand, a screw is formed on the outer periphery of each column (31), and as shown in FIG.
5), and insert the support (31) into the bobbin (32).
The nut (39), (39
), the coil unit (38) is connected and supported by the pillars (31), (31), . . . . The rest of the structure is the same as that of the above embodiment.

したがって、この実施例でも上記第1実施例と同様の作
用効果を奏することができる。また、このことに加え、
ナツト(39)、 (39)を弛めることで両コイルユ
ニット(38)、 (3G)の位置を自由に調整して、
2つの超電導コイル(31a) 、 (31a)間のピ
ッチを任意に選定でき、グラジオメータ(B)の感度を
最適感度に容易に調整することができる利点がある。
Therefore, this embodiment can also provide the same effects as the first embodiment. In addition to this,
By loosening the nuts (39) and (39), you can freely adjust the positions of both coil units (38) and (3G).
There is an advantage that the pitch between the two superconducting coils (31a), (31a) can be arbitrarily selected, and the sensitivity of the gradiometer (B) can be easily adjusted to the optimum sensitivity.

第7図〜第10図は第3実施例を示し、多チャンネル化
に対応させたものである。この実施例では、第9図及び
第10図に示すように、コイルユニット(38)におけ
るボビン(32)の支持プレート(32b)は、2枚の
矩形の板を対角線方向にずらして積層した段違い形状と
され、そのずらし方向の隅角部に支柱挿通孔(35)、
  (35)が形成されている。
FIGS. 7 to 10 show a third embodiment, which is compatible with multi-channel design. In this embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the support plate (32b) of the bobbin (32) in the coil unit (38) is a stacked stack of two rectangular plates shifted diagonally. shape, and a pillar insertion hole (35) is provided at the corner in the shifting direction.
(35) is formed.

そして、第7図及び第8図に示すように、上記支持プレ
ート(32b)のずらし部分を交互に嵌合させて多数の
ボビン(32)、 (32)、・・・を面一状に並べ、
かつ支持プレー) (32b)の隅角部で合致した支柱
挿通孔(35)、 (35)に共通の支柱(31)を挿
通してナツト(39)、 ($9)により挟持すること
により、コイルユニット(38)、 (36)、・・・
(超電導コイル(31a) 。
As shown in FIGS. 7 and 8, a large number of bobbins (32), (32), . . . are arranged flush by alternately fitting the shifted portions of the support plate (32b) ,
By inserting the common support (31) into the support plate insertion holes (35), (35) that match at the corners of (32b) and clamping them with the nuts (39), ($9), Coil units (38), (36),...
(Superconducting coil (31a).

(31a) 、・・・)を多チャンネルに配設するよう
になされている。
(31a),...) are arranged in multiple channels.

したがって、この実施例の場合、超電導コイル(31a
)及びそれを巻き付けるボビン(32)からなるコイル
ユニット(3G)は全て同じであり、このコイルユニッ
ト(38)を計#1の目的に応じて多数差べて支柱(3
1)、 (31)、・・・に支持することにより、磁束
計測の多チャンネル化を容易に図ることができる。
Therefore, in the case of this embodiment, the superconducting coil (31a
) and the bobbin (32) around which it is wound, all the coil units (3G) are the same, and a number of coil units (38) are installed on the support post (3G) depending on the purpose of total #1.
By supporting 1), (31), . . . , it is possible to easily achieve multi-channel magnetic flux measurement.

さらに、第11図は第4実施例を示し、2つの超電導コ
イル($1a) 、 (31a)間のピッチを真空容器
(1)の外側つまり常温部から可変調整できるようにし
たものである。
Furthermore, FIG. 11 shows a fourth embodiment, in which the pitch between two superconducting coils ($1a) and (31a) can be variably adjusted from the outside of the vacuum vessel (1), that is, from the room temperature part.

すなわち、超電導コイル(31a)を巻き付けた1対の
コイルユニット(36)、 (38)のうち、下側のコ
イルユニット(38)は各支柱(31)に対しナツト(
39)。
That is, among the pair of coil units (36) and (38) around which the superconducting coil (31a) is wound, the lower coil unit (38) is connected to each support column (31) by a nut (
39).

(39)にて移動不能に固定支持されている。これに対
し、上側のコイルユニット(36)は、そのボビン(3
2)の各支柱挿通孔(35)にそれぞれ支柱(31)が
移動可能に挿通されており、さらに、このボビン(32
)における支持プレート(32b)には、所定の支柱挿
通孔(35)の周辺にギヤ収容部(40)が形成され、
該ギヤ収容部(40)内には上記支柱挿通孔(35)を
貫通する支柱(31)に螺合された従動ギヤ(41)と
、該従動ギヤ(41)に常時噛合し、ギヤ収容部(40
)に回転自在に支承された駆動ギヤ(42)とが収容さ
れている。上記駆動ギヤ(42)の回転軸(43)は支
柱(31)と平行に上方に延び、その上端はプレート(
44)を回転自在に貫通して真空容器(1)の外側上方
に位置しており、この回転軸(43)を容器(1)外か
ら回転させることにより、駆動ギヤ(42)を介して従
動ギヤ(41)を支柱(31)上で螺動させ、この螺動
により上側のコイルユニット(38)を昇降させて、両
方の超電導コイル(31a) 、 (31a)間のピッ
チを変更するようなされている。尚、上側コイルユニッ
ト(36)の昇降移動に伴って回転軸(43)の長さが
変わる。これを吸収するために、回転軸(43)の上端
にはコイルスプリング状の伸縮吸収部(43a)が形成
され、この伸縮吸収部(43a)により回転軸(43)
の長さ変動を吸収するようにしている。
It is fixedly supported at (39) so as not to be movable. On the other hand, the upper coil unit (36) has its bobbin (3
The pillars (31) are movably inserted into the respective pillar insertion holes (35) of 2), and the bobbin (32)
) is formed with a gear accommodating portion (40) around a predetermined column insertion hole (35),
Inside the gear accommodating portion (40) is a driven gear (41) screwed onto the column (31) passing through the column insertion hole (35), and a gear accommodating portion that is always meshed with the driven gear (41). (40
) is housed in the drive gear (42) rotatably supported by the drive gear (42). The rotation shaft (43) of the drive gear (42) extends upward parallel to the support column (31), and its upper end is connected to the plate (
44) rotatably located above the outside of the vacuum container (1), and by rotating this rotating shaft (43) from outside the container (1), it is driven via the drive gear (42). The gear (41) is screwed on the pillar (31), and this screw movement raises and lowers the upper coil unit (38) to change the pitch between both superconducting coils (31a) and (31a). ing. Note that the length of the rotating shaft (43) changes as the upper coil unit (36) moves up and down. In order to absorb this, a coil spring-like expansion/contraction absorption part (43a) is formed at the upper end of the rotation shaft (43), and this expansion/contraction absorption part (43a) allows the rotation shaft (43) to
It is designed to absorb changes in length.

したがって、この実施例では、回転軸(43)を回転駆
動することで、上側コイルユニット(36)の位置を自
由に調整して、超電導コイル(31a) 、 (31a
)間のピッチを任意に選定でき、グラジオメータ(B)
の感度を最適感度に極めて容易に調整することができる
。しかも、回転軸(43)を容器(1)外の常温部で駆
動できるので、グラジオメータ(B)の作動中でも自由
に調整することができる利点がある。
Therefore, in this embodiment, by rotationally driving the rotating shaft (43), the position of the upper coil unit (36) can be freely adjusted, and the superconducting coils (31a), (31a
), the pitch between gradiometers (B) can be selected arbitrarily.
The sensitivity can be adjusted to the optimum sensitivity very easily. Furthermore, since the rotating shaft (43) can be driven at room temperature outside the container (1), there is an advantage that it can be freely adjusted even while the gradiometer (B) is in operation.

(発明の効果) 以上説明したように、請求項(1)に係る発明によると
、グラジオメータにおける超電導量子干渉素子に接続さ
れる磁束入力回路を超電導コイル毎にユニット化し、こ
の同じ構成のコイルユニ・ットを組み合わせて磁束入力
回路を構成するようにしたことにより、計測しようとす
る磁束の種類や大きさが異なる場合でも、それに合わせ
て個別に磁束入力回路を用意する必要がなく、超電導コ
イルの配置位置や使用個数を調節するだけで済み、その
手間を大幅に軽減することができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the invention according to claim (1), the magnetic flux input circuit connected to the superconducting quantum interference element in the gradiometer is unitized for each superconducting coil, and the coil unit with the same configuration is By combining these blocks to form a magnetic flux input circuit, even if the type or size of the magnetic flux to be measured differs, there is no need to prepare separate magnetic flux input circuits, and the superconducting coil All you have to do is adjust the placement position and the number of pieces used, which can greatly reduce the effort involved.

また、請求項(2)に係る発明によると、コイルユニッ
トを熱伝導率の高い非磁性材料からなる支持部材により
支持したことにより、グラジオメータを冷凍機により直
接的に冷却する場合等でも、磁束入力回路に対する冷却
効率を高め得、その磁束入力回路の冷凍機等による冷却
を容易化することができる。
Further, according to the invention according to claim (2), since the coil unit is supported by a support member made of a non-magnetic material with high thermal conductivity, even when the gradiometer is directly cooled by a refrigerator, the magnetic flux is The cooling efficiency for the input circuit can be increased, and the magnetic flux input circuit can be easily cooled by a refrigerator or the like.

さらに、請求項(3)に係る発明によれば、超電導コイ
ル間のピッチを調整可能としたことにより、グラジオメ
ータの感度を最適感度に容易に調整することができる。
Furthermore, according to the invention according to claim (3), by making the pitch between the superconducting coils adjustable, the sensitivity of the gradiometer can be easily adjusted to the optimum sensitivity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜努4・図は本発明の第1実施例を示し、第1図
はコイルユニットの連結構造及びその超電導コイルの接
続状態を示す正面図、第2図は同平面図、第3図はグラ
ジオメータの概略構造を示す斜視図、第4図は冷凍機の
要部を概略的に示す説明図である。第5図及び第6図は
第2実施例を示し、第5図は第1図相当図、第6図は第
2図相当図である。第7図〜第10図は第3実施例を示
し、第7図は第1図相当図、第8図は第2図相当図、第
9図は超電導コイルの正面図、第10図は同平面図であ
る。第11図は第4実施例を示す第1図相当図である。 (A)・・・ヘリウム冷凍機 (2)・・・予冷冷凍回路 (3)・・・膨張機 (14)、  (15)・・・ヒートステーション(t
a)・・・J −T回路 (24)・・・J −T弁 (25)・・・冷却器 (B)・・・グラジオメータ (30)・・・超電導量子干渉素子 (31)・・・磁束入力回路 (31a)・・・超電導コイル (32)・・・ボビン (36)・・・コイルユニット (31)・・・支柱(支持部材) (38)・・・ターミナルボックス 第3図 第4図 殆5図 第6図 4!!ll!7図 第8図 第9図 第10図
Figures 1 to 4 show a first embodiment of the present invention, in which Figure 1 is a front view showing the connection structure of the coil unit and the connection state of the superconducting coil, Figure 2 is a plan view of the same, and Figure 3 is the same top view. The figure is a perspective view showing the general structure of the gradiometer, and FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the main parts of the refrigerator. 5 and 6 show the second embodiment, with FIG. 5 being a diagram corresponding to FIG. 1, and FIG. 6 being a diagram corresponding to FIG. 2. Figures 7 to 10 show the third embodiment, where Figure 7 is a view equivalent to Figure 1, Figure 8 is a view equivalent to Figure 2, Figure 9 is a front view of the superconducting coil, and Figure 10 is the same. FIG. FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing the fourth embodiment. (A)... Helium refrigerator (2)... Pre-cooling refrigeration circuit (3)... Expander (14), (15)... Heat station (t
a)...J-T circuit (24)...J-T valve (25)...Cooler (B)...Gradiometer (30)...Superconducting quantum interference element (31)...・Magnetic flux input circuit (31a)...Superconducting coil (32)...Bobbin (36)...Coil unit (31)...Strut (supporting member) (38)...Terminal box Fig. 3 4 figures mostly 5 figures 6 figures 4! ! ll! Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)極低温レベルで超電導状態となる超電導量子干渉
素子(30)と、該超電導量子干渉素子(30)に接続
され、超電導コイル(31a)からなる磁束入力回路(
31)とを備えたグラジオメータにおいて、上記超電導
コイル(31a)がボビン(32)に巻かれてなるコイ
ルユニット(38)を複数設け、該複数のコイルユニッ
ト(36)、(36)、・・・を組み合わせてその超電
導コイル(31a)、(31a)、・・・を接続するこ
とにより、上記磁束入力回路(31)を構成したことを
特徴とするグラジオメータ。
(1) A magnetic flux input circuit (
31), a plurality of coil units (38) are provided in which the superconducting coil (31a) is wound around a bobbin (32), and the plurality of coil units (36), (36),... A gradiometer characterized in that the magnetic flux input circuit (31) is configured by combining the superconducting coils (31a), (31a), . . .
(2)コイルユニット(38)は、熱伝導率の高い非磁
性材料からなる支持部材(31)により支持されている
ことを特徴とする請求項(1)記載のグラジオメータ。
(2) The gradiometer according to claim 1, wherein the coil unit (38) is supported by a support member (31) made of a non-magnetic material with high thermal conductivity.
(3)複数のコイルユニット(36)、(36)、・・
・の超電導コイル(31a)、(31a)、・・・間の
ピッチを調整可能としたことを特徴とする請求項(1)
又は(2)記載のグラジオメータ。
(3) Multiple coil units (36), (36),...
Claim (1) characterized in that the pitch between the superconducting coils (31a), (31a), ... is adjustable.
Or the gradiometer described in (2).
JP1127610A 1989-05-17 1989-05-17 Gradiometer Pending JPH02302682A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995004287A1 (en) * 1992-03-06 1995-02-09 Daikin Industries, Ltd. Magnetic sensor and magnetic detector

Cited By (2)

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US5666052A (en) * 1992-03-06 1997-09-09 Daikin Industries, Ltd. Magnetic sensor having a superconducting quantum interference device and a pickup coil wound on a tubular resinous bobbin with embedded high thermal conductivity material

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