JPH03197885A - 超伝導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 超伝導装置に関し、 測定の精度を維持しつつ、室温側の回路とつなぐ信号線
の数を十分に減らして実装を容易にすることのできる超
伝導装置を提供することを目的とし、 磁束を取り出す超伝導ループからなるピックアップコイ
ルに磁界結合され、取り出された磁束を交流バイアスに
よりパルス化して出力するディジタル超伝導量子干渉素
子ないし、アナログ動作する超伝導量子干渉素子に超伝
導コンパレータを接続し、パルスを出力するようにした
超伝導量子干渉素子の一方若しくは両方を複数配置する
とともに、各超伝導量子干渉素子から出力されたパルス
を計測し、この計測結果に応じた磁束量子を磁界結合を
通して各超伝導量子干渉素子の入力側にフィードバック
する複数の超伝導フィードバック手段と、各超伝導量子
干渉素子から出力されるパルスに基づいてピックアップ
コイルに鎖交する磁束を測定する処理を行う多チャンネ
ルディジタル方式の出力処理手段とを備えた超伝導装置
において、前記複数の超伝導量子干渉素子のうちの１つ
を順次選択して選択信号を出力する選択手段と、前記複
数の超伝導量子干渉素子からの出力パルスを選択手段か
らの選択信号に基づいて１つずつ順次選択して切り換え
て前記超伝導フィードバック手段および出力処理手段に
伝達する切換手段とを設け、前記出力処理手段は、切換
手段により選択された超伝導量子干渉素子からの出力パ
ルスを読み込んで測定処理を行うように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、高感度磁界センサとして用いられる超伝導装
置に係り、詳しくは、パルスを出力するＳ　Ｑ　Ｕ　Ｉ
　Ｄ　（、Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｔｎｇ　Ｑｕａｎ
ｔｕｍ　Ｉｎｔｅｒｆｅ−ｒｎｃｅ　Ｄｅｖｉｃｅ　；
超伝導量子干渉素子）センサを使用した多チャンネルデ
ィジタル方式の超伝導装置に関する。

生体磁気測定などの分野で５ＱＵＩＤ（以下、スクイド
という）は不可欠のデバイスとして用いられており、こ
の分野では、脳や心臓などの臓器の磁界分布を短時間で
測定するため、スクイドを多数並べた多チヤンネルスク
イドシステムが要望され、開発が進められている。

このような多チヤンネルスクイドを実現するためには、
ディジタルスクイドが有益と考えられている。これは、
従来の多数のスクイドが、いわゆるｄｃ−３ＱＵＩＤで
、アナログ動作であったのに対し、ディジタルスクイド
はパルスを出力するものであり、出力Ｓ／Ｎを増やし、
そのままディジタル処理が可能であるという利点がある
。

また、フィードバック回路を超伝導回路で実現した、い
わゆるワンチップスクイドを本出願人は先に提案してお
り（特開昭６２−１７７５１５号参照）、これはフィー
ドバック回路をスクイドセンサと同一チップ上に集積化
したもので、室温側とのフィードバック線を無くし、チ
ャンネル間のクロストークを減らすという利点を持って
いる。

〔従来の技術〕

従来の超伝導装置でアナログ動作スクイドを多チャンネ
ル化する方法としては、例えばスクイドセンサと同数の
フィードバック回路を室温側に用意し、各々の出力をプ
ロセッサなどによって処理し、結果を表示するものがあ
る。この場合、センサ数をｎとすると、１本の出力線と
、１本のフィードバック線を必要とする。出力線を減ら
す方法として、各スクイドセンサを周波数変調して出力
線を１本に多重化し、室温側で復調した後、センサと同
じ数のフィードバック回路に信号を分配するという方法
が提案されている。この方法では、フィードバック線数
が１本、出力線数は１本ですむ。

一方、ディジタル動作するスクイドとしては、２接合量
子干渉素子からなるスクイドセンサを交流バイアスし、
パルス出力するスクイド（文献：Ｆｕｊｉｍａｋｉ　ｅ
ｔ　ａｌ、　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、　Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ　Ｄｅｖｉｃｅｓ＋ｖｏ１．３５．　Ｎｏ、１２．（
１９８Ｂ）　ｐｐ、２４１２−２４１８　）やアナログ
動作するｄｃ−スクイドの電圧出力を超伝導コンパレー
タ若しくは１ビツトのＡ／Ｄ変換器に加えてパルス出力
を得るものが知られている（例えば、技術文献としては
り、　Ｄｒｕｎｇ、　Ｃｒｙｏｇｅｎｉｃｓ　ｖｏｌ。

２６ｐｐ、６２３−６２７．１９８６参照）。

これらのディジタル動作スクイドに超伝導フィードバッ
ク回路など、低温環境下にフィードバック回路を設ける
ことは、室温からのフィードバック線を無くすものであ
り、これを多チャンネル化する方法としては、例えば第
９図に示すような従来装置がある。この装置では、スク
イドセンサ１ａ〜１ｎ、超伝導のフィードバック回路２
ａ〜２ｎおよび０本のフィードバック線３ａ〜３ｎを低
温側に設け、室温側にはフィードバック回路２ａ〜２ｎ
からの出力を０本の出力線４ａ〜４ｎで受ける出力処理
・表示回路５を配装置している。

これに対して、出力線を減らすものとしては、例えば第
１０図に示すようなものもあり、この装置は外部フィー
ドバック方式での多チヤンネルスクイドなるもので、ス
クイドセンサｌａ〜１ｎの出力を多重化回路（マルチプ
レクサ）１１で受けてセンサ出力を順に１つのフィード
バック回路１２に送り、さらにフィードバック回路１２
の出力をメモリ１３で処理（前回との差などの記憶処理
）して再び０本のフィードバック線１４ａ〜１４ｎを介
してそれぞれのスクイドセンサ１ａ〜１ｎに返している
。

これらの制御は制御回路１５によって行われ、メモ１７
１３の出力は１本の出力ｖＡ１６を介して出力処理・表
示回路１７に送られる。そして、スクイドセンサ１ａ〜
ｉｎおよびフィードバック綿１４ａ〜１４ｎ以外は室温
側に配置し、特にフィードバンク回路の数を減らし１つ
にするという利点を得ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の超伝導装置にあっては
、次のような理由から、測定の精度を維持しつつ、室温
側の回路とつなぐ信号線の数を十分に減らすことができ
ず、実装を容易にすることが困難であるという問題点が
あった。

すなわち、スクイドセンサは液体ヘリウム温度などの低
温環境下におかれるため、多チヤンネルシステムにおい
て、特に１００チャンネル以上の多チャンネルなどの場
合、液体ヘリウムの消費量を減らし、実装を容易にする
ためには室温側の回路とつなぐ信号線の数を十分に減ら
すことが必要とされる。

しかし、第１０図に示す外部フィードバック回路を用い
るものの場合、多重化回路を超伝導回路によって実現し
、出力線数を１本に減らしたとしても、フィードバック
線の数はやはりｎ本必要であり、問題点を解決できない
。

一方、フィードバック回路をスクイドセンサと同一チッ
プ上に含むワンチップスクイドなど、いわゆる内部フィ
ードバック方式では室温側からのフィードバンク線が不
要となり、この点では有利である。ところが、この内部
フィードバック方式において、出力を多重化する方式を
用いようとしても、選択されていないスクイドセンサの
パルス出力は無視され、その間内蔵するフィードバック
回路が動作してフィードバック量が変化するため、情報
が失われ正しい測定はできず、精度が保てない。したが
って、第１０図のような出力の多重化による方法は内部
フィードバック方式には使えない。

そこで本発明は、測定の精度を維持しつつ、室温側の回
路とつなぐ信号線の数を十分に減らして実装を容易にす
ることのできる超伝導装置を提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段］ 本発明による超伝導装置は上記目的達成のため、磁束を
取り出す超伝導ループからなるピックアンプコイルに磁
界結合され、取り出された磁束を交流バイアスによりパ
ルス化して出力するディジタル超伝導量子干渉素子ない
し、アナログ動作する超伝導量子干渉素子に超伝導コン
パレータを接続し、パルスを出力するようにした超伝導
量子干渉素子の一方若しくは両方を複数配置するととも
に、各超伝導量子干渉素子から出力されたパルスを計測
し、この計測結果に応じた磁束量子を磁界結合を通して
各超伝導量子干渉素子の入力側にフィードバックする複
数の超伝導フィードバック手段と、各超伝導量子干渉素
子から出力されるパルスに基づいてピックアップコイル
に鎖交する磁束を測定する処理を行う多チャンネルディ
ジタル方式の出力処理手段とを備えた超伝導装置におい
て、前記複数の超伝導量子干渉素子のうちの１つを順次
選択して選択信号を出力する選択手段と、前記複数の超
伝導量子干渉素子からの出力パルスを選択手段からの選
択信号に基づいて１つずつ順次選択して切り換えて前記
超伝導フィードバック手段および出力処理手段に伝達す
る切換手段とを設け、前記出力処理手段は、切換手段に
より選択された超伝導量子干渉素子からの出力パルスを
読み込んで測定処理を行うように構成している。

また、前記超伝導フィードバック手段は、ワンチップで
超伝導量子干渉素子とともに構成されることを特徴とし
、前記超伝導フィードバンク手段は、超伝導インダクタ
と、これに磁束量子を加える超伝導ゲートを含むことを
特徴とする。

〔作用〕

本発明では、複数の超伝導量子干渉素子からの出力パル
スは選択手段からの選択信号に基づき切換手段により１
つずつ順次選択して切り換えられ、超伝導フィードバッ
ク手段および出力処理手段に伝達される。そして、出力
処理手段は切換手段により選択された超伝導量子干渉素
子からの出力パルスを読み込んで測定処理を行う。

したがって、内部フィードバック方式となって室温側か
らのフィードバック線がな（なるとともに、出力が少な
い線数に多重化され、しかも選択されない超伝導フィー
ドバック手段にはフィードバック量が入力されないので
、選択されない間に情報が捨てられることもなく、測定
の精度を維持しつつ、室温側の回路とつなぐ信号線の数
が減る。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜４図は本発明に係る超伝導装置の第１実施例を示
す図である。第１図は本装置のブロック図であり、この
図において、２１ａ〜２１ｎはスクイドセンサ（超伝導
量子干渉素子）、２２ａ〜２２ｎは超伝導のフィードバ
ンク回路（超伝導フィードバック手段に相当）、２３ａ
〜２３ｎは超伝導の切換回路（切換手段に相当）、２４
ａ〜２４ｎはフィードバック線、２５ａ〜２５ｎは出力
線で、途中に抵抗２６ａ〜２６ｎが介挿されるとともに
、その後１つにまとめられて出力線２７として出力処理
・表示回路（出力処理手段に相当）２８に接続されるも
の、２９ａ〜２９ｍは各切換回路２３ａ〜２３ｎに選択
回路（選択手段に相当）３０からの制御信号１〜ｎをそ
れぞれ送る制御線であり、これらは低温側に設けられて
いる。一方、出力処理・表示回路２８および選択回路３
０は高温側に設けられている。

スクイドセンサ２１ａ〜２１ｎとしてはデジタル動作す
るものが用いられ、超伝導のフィードバック回路２２ａ
〜２２ｎとワンチップ化されており、その具体的回路は
第２図のように示される。第２図は１つのスクイドセン
サ２１ａおよびフィードバック回路２２ａを示すもので
ある。第２図において、３１ａ、３１ｂは超伝導ループ
からなり測定したい磁束（被測定磁束）をピックアップ
するためにループ内に鎖交する磁束を取り出す一対のピ
ックアップコイル、３２は入力コイルでピックアップコ
イル３１ａ、３１ｂと共に超伝導ループ３３を構成して
いる。

入力コイル３２はスクイドセンサ２１ａの一部を構成し
、超伝導ループ３３に生じた磁束をスクイドセンサ２１
ａに付与する。

スクイドセンサ２１ａは２接合量子干渉素子を交流バイ
アスするものが用いられ、超伝導ループ３４にジョセフ
ソン接合Ｊ＋　、Ｊｔおよび超伝導インダクタンス３５
を含んで構成され、入力コイル３２から付与された被測
定信号磁束ΦＳ　（結合係数はＭ、）とフィードバック
磁束Φ□の差を受け、これを交流バイアス３６によりパ
ルス化して入力磁束（ΦＳ−Φ２．）に応した電流パル
スを切換回路２３ａを介してフィードバック回路２２ａ
に出力する。

フィードバック回路２２ａとしては、例えば超伝導ルー
プ３７にジョセフソン接合Ｊ３　、Ｊ４および第１のイ
ンダクタンス３８を含むとともに、第１のインダクタン
ス３８と磁界結合（結合係数はＭ、）する第２のインダ
クタンス３９を有し、スクイドセンサ２１ａから切換回
路２３ａを介して送られるパルスを磁束量子に変換する
書込みゲート４０と、書込みゲート４０を通過したパル
スを磁束量子に変換して蓄える超伝導インダクタ４１か
らなる超伝導の蓄積ループ４２を用いたものが使用され
る。また、超伝導インダクタ４１の磁束量子は磁界結合
しているフィードバックループ４３を通してフィードバ
ンク磁束としてスクイドセンサ２１ａの入力側に戻され
る。したがって、フィードバック回路２２ａはスクイド
センサ２１ａから出力されるパルスを計測し、この計測
結果に応じた磁束量子をフィードバックループ４３によ
る磁界結合を通してスクイドセンサ２１ａの入力側にフ
ィードバックする。

切換回路２３ａは論理積ゲート４４および論理和ゲート
４５．４６により構成され、選択回路３０からの制御信
号ｌが“１”であるとき、論理積ゲート４４を開いてス
クイドセンサ２１ａからの出力パルスをフィードバック
回路２２ａおよび出力処理・表示回路２８に伝達する。

再び第１図に戻り、選択回路３０はスクイドセンサ２１
ａ〜２１ｎのうちの１つを順次選択して選択信号を出力
するもので、例えばｎ＝２５６としてスクイドセンサ２
１ａ〜２ｉｎが２５６個あるとすると、制御線２９ａ〜
２９ｎを２５６本とし、制御信号１−ｎを切換回路２３
ａ〜２３ｎにそれぞれ出力する。また、選択回路３０は
出力処理・表示回路２８に対しても上記同様に８ビツト
のパスライン５１ａ〜５１ｍと５２ａ〜５２ｍを介して
接続されている。出力処理・表示回路２８は切換回路２
３ａ〜２３ｎによって選択されたスクイドセンサ２１ａ
〜２１ｎのうちの１つの出力パルスを順次読み込んでピ
ックアップコイル３１ａ１３１ｂ近傍の磁束を測定する
処理を行う。

ここで２選択回路３０の詳細は第３図のように示され、
選択回路３０は２５６個の選択ゲートＱ、　−Ｑ２６．
を有しており、各選択ゲートＱ１〜Ｑ２５．にはＡ１−
Ａ１からなる８ビツトの信号が人力され、これらの８ビ
ット信号Ａ１〜Ａ、から２５６個を選択可能な制御信号
１〜ｎ（Ａ、〜Ａ、の論理積）が生成される。−例とし
て１つの選択ゲートＱＩの構成は第４図のように示され
、選択ゲートＱ１は４ビツトの信号Ａ１〜Ａ、（本来は
８ビツトであるが、４ビツトのみ示すもの）をそれぞれ
論理和ゲート６１〜６４で受けるとともに、内部に論理
和ゲート６５〜６７・・・・・・および論理積ゲート７
１．７２・・・・・・を有し、Ａ、−Ａ、の論理積から
なる信号を生成する。

以上の構成において、スクイドセンサ２１２〜２１ｎは
加えられた磁束に依存するパルス列を生じ、このパルス
列はそれぞれ切換回路２３ａ〜２３ｎに送られるが、こ
のとき選択回路３０によって１つのみを選択する制御信
号が切換回路（２３ａ〜２３ｎのうちの１つ）および出
力処理・表示回路２８に与えられ、該切換回路によって
室温側の出力処理・表示回路２８には選択されたスクイ
ドセンサの出力のみが送られるとともに、同じく選択さ
れたスクイドセンサの出力のみがフィードバック回路に
送られる。そして、スクイドセンサの出力パルスはフィ
ードバック回路によってカウントされ、その結果に比例
した磁束はスクイドセンサにフィードバックされる。し
たがって、フィードバックループはビソクア・ノブコイ
ル３１ａ、３１ｂが拾う被測定磁束を、常にフィードバ
ック磁束で打ち消すように動作し、フィードバック量を
見ると、被測定磁束の大きさがわかり、これは出力線２
５ａ〜２５ｎおよび途中の抵抗２６ａ〜２６ｎを介して
その後１つにまとめられた出力線２７を通して出力処理
・表示回路２８に送られ、ここで選択された１つのスク
イドセンサによる測定磁束として算出される。

一方、他の切換回路２３８〜２３ｎには制御信号のレベ
ルとして“Ｏ”が与えられるので、他のフィードバック
回路２２ａ〜２２ｎには非選択のスクイドセンサ２１ａ
〜２１ｎの出力パルスが入力されない。

したがって、フィードバック量が変化せず、選択されな
い間に情報が捨てられることがなく、測定の精度を十分
に維持することができる。

したがって、内部フィードバック方式となって室温側か
らのフィードバック線がなくなるとともに、出力が少な
い線数（１つの出力線２７のみ）に多重化され、かつ制
御線５１ａ〜５１ｍと５２ａ〜５２ｍの１６本ですみ、
しかも選択されない超伝導フィードバック回路２２ａ〜
２２ｎにはフィードバック量が入力されないので、選択
されない間に情報が捨てられることもなく、測定の精度
を維持しつつ、室温側の回路とつなぐ信号線の数を大幅
に減らすことができ、実装を容易にすることができる。

なお、選択回路３０は室温側にあってもよく、この場合
、室温と低温側の間をつなぐ制御線数が多いが、パルス
信号を伝える線であるため、フィードバック線などに比
べ、クロストークを減らす利点を有する。

次に、第５図は本発明の第２実施例を示す図であり、本
実施例は従来型のｄｃ−３ＱＵＩＤセンサのアナログ出
力を超伝導コイパレータに入力し、パルスを得るものに
適用した例である。

第１実施例と共通部分には同一符号を付している。本実
施例では、スクイドセンサ８１にはｄｃＳＱＵＩＤが用
いられ、スクイドセンサ８１は超伝導ループ３４にジョ
セフソン接合Ｊ１、Ｊ２、抵抗８２．８３　　および超
伝導インダクタンス３５を含んで構成され、入力コイル
３２から付与された被測定信号磁束ΦＳ（結合係数はＭ
＋）とフィードバック磁束Φ２．の差を受け、これを直
流バイアス８４により電圧出力に変え抵抗８５を介して
超伝導コンパレータ８６に送る。超伝導コンパレータ８
６は超伝導ループ８７にジョセフソン接合Ｊｓ、Ｊｂお
よび第１のインダクタンス８８を含むとともに、第１の
インダクタンス８８と磁界結合（結合係数はＭ：ｌ）す
る第２のインダクタンス８９を有し、スクイドセンサ８
１の出力を交流バイアス９０に応答して比較し、ディジ
タルの電流パルスを切換回路２３ａを介して出力処理・
表示回路２８および超伝導ディジタルフィードバック回
路９１に出力する。超伝導ディジタルフィードバック回
路９１は超伝導コンパレータ８６から出力されるパルス
を計測し、この計測結果に応じた磁束量子をフィードバ
ックループ９２による磁界結合を通してスクイドセンサ
８１の入力側にフィードバックするもので、例えば、ジ
ョセフソン回路などにより構成したアップダウンカウン
タやＤ／Ａ変換器を含むものであり、さらに必要に応じ
てフィルタなどの回路を含むことも可能である。

第６図は本発明の第３実施例を示す図であり、本実施例
はパルス動作するスクイドセンサ２１ａに前記実施例と
同様の超伝導ディジタルフィードバック回路９１を付け
た例である。超伝導ディジタルフィードバック回路９１
は室温側においても本発明の方法は使えるが、超伝導デ
ィジタルフィードバック回路９１を内蔵する内部フィー
ドバック方式ではフィードバック線の数を減らせるとい
う利点がある。一方、選択回路も室温回路であってもか
まわないが、室温からの選択信号線数を減らすためには
超伝導回路などにより、スクイドセンサ２１ａと同じ液
体ヘリウム中で動作することが好ましい。

この回路は同一チップ上でもよいし、また別チップに作
ってもよい。

第７図は本発明の第４実施例を示す図であり、本実施例
は選択回路の変形例である。

第７図は１つの２相ないし３相電源で駆動される選択ゲ
ートを示し、８ビツトの信号Ａ１〜Ａ１は抵抗９３ａ〜
９３ｍを介して論理和ゲート９４に伝えられ、論理和ゲ
ート９４は抵抗９５を介して供給されるニないし三相ク
ロックのうちのΦ１で動作し、論理和ゲート９４の出力
は抵抗９６を介して供給されるニないし三相クロックの
うちのΦ２で動作するタイムド・インバータ９７から８
ビット信号Ａ、〜Ａ、の論理積として出力される。本実
施例では選択回路のゲートの数が少なくて済むという利
点がある。なお、選択回路としては、例えば半導体の回
路であっても液体ヘリウムで動作すれば、これを用いて
もよい。この場合も室温側からの選択信号線は少なくて
すむ。

第８図は本発明の第５実施例を示す図であり、本実施例
はスクイドセンサ２１ａ〜２１ｎの出力を直ちに室温側
に伝えるのではなく、例えばジョセフソン回路からなる
アップダウンカウンタ１００に伝え、さらにジョセフソ
ンプロセッサ１０１を用いてデータ処理も液体ヘリウム
で行い、処理後のデータのみを室温側に送るものである
。液体ヘリウム内でどの処理を行うかは、いろいろな可
能性がある。例えば、フーリエ変換や磁界源の逆算、あ
るいは各種の測定における補正などが可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、磁束測定の精度を維持しつつ、室温側
の回路とつなぐ信号線の数を大幅に減らすことができ、
実装を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明に係る超伝導装置の第１実施例を示
す図であり、 第１図はその構成図、 第２図はそのスクイドセンサおよびフィードバック回路
の回路図、 第３図はその選択回路の構成図、 第４図はその選択回路における１つの選択ゲートの回路
図、 第５図は本発明に係る超伝導装置の第２実施例のスクイ
ドセンサおよびフィードバック回路の回路図、 第６図は本発明に係る超伝導装置の第３実施例のスクイ
ドセンサおよびフィードバック回路の回路図、 第７図は本発明に係る超伝導装置の第４実施例の選択回
路における１つの選択ゲートの回路図、第８図は本発明
に係る超伝導装置の第５実施例の構成図、 第９図は従来の超伝導装置の構成図、 第１０図は従来の超伝導装置の他の構成図である。 ２１ａ〜２１ｎ、８１・・・・・・スクイドセンサ（超
伝導量子干渉素子）、 ２２ａ〜２２ｎ・・・・・・フィードバック回路（超伝
導フィードバック手段）、 ２３ａ〜２３ｎ・・・・・・切換回路（切換手段）、２
４ａ〜２４ｎ・・・・・・フィードバック線、２５ａ〜
２５ｎ・・・・・・出力線、 ２７・・・・・・出力線、 ２８・・・・・・出力処理・表示回路（出力処理手段）
、２９ａ〜２９ｍ・・・・・・制御線、 ３０・・・・・・選択回路（選択手段）、３１ａ、３１
ｂ・・・・・・ピックアップコイル、３２・・・・・・
入力コイル、 ３３．３４．３７．８７・・・・・・超伝導ループ、３
５・・・・・・超伝導インダクタンス、３８．８８・・
・・・・第１のインダクタンス、３９．８９・・・・・
・第２のインダクタンス、４０・・・・・・書き込みゲ
ート、 ４１・・・・・・超伝導インダクタ、 ４２・・・・・・超伝導の蓄積ループ、４３．９２・・
・・・・フィードバックループ、４４．７１．７２・・
・・・・論理積ゲート、４５．４６．６１〜６４．９４
・・・・・・論理和ゲート、８６・・・・・・超伝導コ
ンパレータ、９１・・・・・・超伝導ディジタルフィー
ドバック回路、９７・・・・・・タイムド・インバータ
、１００・・・・・・アップダウンカウンタ、１０１・
・・・・・ジョセフソンプロセッサ。 第１実施例の選択回路の構成図 ｒ−−−一−−−−−−−−− 第１実施例の選択回路における１つの選択ゲートの回路
図６ｎ 低温 φ−−室温→ 従来の超伝導装置の構成図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁束を取り出す超伝導ループからなるピックアッ
   プコイルに磁界結合され、取り出された磁束を交流バイ
   アスによりパルス化して出力するディジタル超伝導量子
   干渉素子ないし、 アナログ動作する超伝導量子干渉素子に超伝導コンパレ
   ータを接続し、パルスを出力するようにした超伝導量子
   干渉素子の一方若しくは両方を複数配置するとともに、 各超伝導量子干渉素子から出力されたパルスを計測し、
   この計測結果に応じた磁束量子を磁界結合を通して各超
   伝導量子干渉素子の入力側にフィードバックする複数の
   超伝導フィードバック手段と、 各超伝導量子干渉素子から出力されるパルスに基づいて
   ピックアップコイルに鎖交する磁束を測定する処理を行
   う多チャンネルディジタル方式の出力処理手段とを備え
   た超伝導装置において、 前記複数の超伝導量子干渉素子のうちの１つを順次選択
   して選択信号を出力する選択手段と、前記複数の超伝導
   量子干渉素子からの出力パルスを選択手段からの選択信
   号に基づいて１つずつ順次選択して切り換えて前記超伝
   導フィードバック手段および出力処理手段に伝達する切
   換手段とを設け、 前記出力処理手段は、切換手段により選択された超伝導
   量子干渉素子からの出力パルスを読み込んで測定処理を
   行うように構成したことを特徴とする超伝導装置。 ２）前記超伝導フィードバック手段は、ワンチップで超
   伝導量子干渉素子とともに構成されることを特徴とする
   請求項１記載の超伝導装置。 ３）前記超伝導フィードバック手段は、超伝導インダク
   タと、これに磁束量子を加える超伝導ゲートを含むこと
   を特徴とする請求項１記載の超伝導装置。