JPH0377082A - 多チャンネル超電導磁力計 - Google Patents
多チャンネル超電導磁力計Info
- Publication number
- JPH0377082A JPH0377082A JP21321289A JP21321289A JPH0377082A JP H0377082 A JPH0377082 A JP H0377082A JP 21321289 A JP21321289 A JP 21321289A JP 21321289 A JP21321289 A JP 21321289A JP H0377082 A JPH0377082 A JP H0377082A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- magnetometer
- magnetic
- circuits
- sqids
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 abstract description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000005668 Josephson effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は高感度な磁気センサである超電導量子干渉素
子（Ｓ ｕｐｅｒｅｏｎｄｕｅｔｉｎｇ Ｑｕａｎｔｕ
ｍ Ｉ ｎｔｅｒ−ｆｅｒｅｎｃａ Ｄ ａｖｉｃｅ、
略して５ＱＵＩＤと呼ぶ）を用いた多チャンネル超電導
磁力計のチャンネル間クロストークの低減に関するもの
である。
子（Ｓ ｕｐｅｒｅｏｎｄｕｅｔｉｎｇ Ｑｕａｎｔｕ
ｍ Ｉ ｎｔｅｒ−ｆｅｒｅｎｃａ Ｄ ａｖｉｃｅ、
略して５ＱＵＩＤと呼ぶ）を用いた多チャンネル超電導
磁力計のチャンネル間クロストークの低減に関するもの
である。
第４図は従来の多チャンネル超電導磁力計の一実施例を
示すブロック図である。−例として２個の超電導磁力計
により構成した場合を示す。図中。
示すブロック図である。−例として２個の超電導磁力計
により構成した場合を示す。図中。
（１１、（２１は超電導磁力計、 （３］、（４１はＳ
Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ 、（５１，（６）は超電導リング、
＋７１ 、 ＋８１は超電導リング（５）中に設けた
ジＪセフソン素子、 （９］ 、 （１（Ｉｔは超電導
リング（６）中に設けたジｐセフソン素子、 Ｃ１１＞
、 ＠はそれぞれ超電導リング（５）、（６）に磁気
的に結合した変調帰還コイルである。■はＳ Ｑ Ｕ
Ｉ Ｄ （３１と変調帰還コイル０１）に接続した磁力
測定回路、（４）はＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ （４１と変調
帰還コイル■に接続した磁力測定回路である。
Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ 、（５１，（６）は超電導リング、
＋７１ 、 ＋８１は超電導リング（５）中に設けた
ジＪセフソン素子、 （９］ 、 （１（Ｉｔは超電導
リング（６）中に設けたジｐセフソン素子、 Ｃ１１＞
、 ＠はそれぞれ超電導リング（５）、（６）に磁気
的に結合した変調帰還コイルである。■はＳ Ｑ Ｕ
Ｉ Ｄ （３１と変調帰還コイル０１）に接続した磁力
測定回路、（４）はＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ （４１と変調
帰還コイル■に接続した磁力測定回路である。
第５図と第６図はそれぞれ磁力測定回路０刃、（ロ）の
構成を示すブロック図である。図中、 Ｏり 、 （Ｎ
は直流電流源、（１７）、（ａは前置増幅器、■、■は
発振器。
構成を示すブロック図である。図中、 Ｏり 、 （Ｎ
は直流電流源、（１７）、（ａは前置増幅器、■、■は
発振器。
（２１） 、 （２２）は移相器、 （２３） 、 （
２４）は掛算器、 （２５） 、 （２Ｂ＞は積分器、
（２７） 、 （２８）は積分増幅器、 （２９）
、 （３０）は積分コンデンサ、 （３１） 、 （３
２）は積分器スイッチ、 （３３） 。
２４）は掛算器、 （２５） 、 （２Ｂ＞は積分器、
（２７） 、 （２８）は積分増幅器、 （２９）
、 （３０）は積分コンデンサ、 （３１） 、 （３
２）は積分器スイッチ、 （３３） 。
（３４）は帰還抵抗、 （３５） 、 （３６）は増幅
器、Ｓは参照信号、Ｈは変調信号である。磁力測定回路
Ｑ３）、（１４）は一般にＦ Ｌ Ｌ （Ｆ ｌｕｘ
−Ｌ ｏｃｋａｄ Ｌ ｏｏｐ）駆動回路と呼ばれる公
知のものであり、その基本的な動作は一例として、 Ｒ
ｅｖｉｅｗ ｏｆ ５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎ５ｔｒ
ｕ＋ｎｅｎｔＶｏ１．５５．１９８４年の第９５２頁〜
第９５７頁等に詳細な説明が記載されている。
器、Ｓは参照信号、Ｈは変調信号である。磁力測定回路
Ｑ３）、（１４）は一般にＦ Ｌ Ｌ （Ｆ ｌｕｘ
−Ｌ ｏｃｋａｄ Ｌ ｏｏｐ）駆動回路と呼ばれる公
知のものであり、その基本的な動作は一例として、 Ｒ
ｅｖｉｅｗ ｏｆ ５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎ５ｔｒ
ｕ＋ｎｅｎｔＶｏ１．５５．１９８４年の第９５２頁〜
第９５７頁等に詳細な説明が記載されている。
次に動作について説明する。超電導磁力計（１）。
（２）の動作は同じなので、超電導磁力計（１）の動作
についてのみ説明する。
についてのみ説明する。
Ｓ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ （３１を冷却し、Ｎ電導状態に転
移させる。超電導リング（５）におけるフラクソイドの
量子化条件と、２つのジョセフソン素子＋７１ 、 （
８１における直流ジョセフソン効果とにより、超電導転
移後に５ＱＵＩＤ（３１に流すことのできる超電導電流
の最大値ＩＩｌは超電導リング（５）を貫く検知磁束φ
の関数となる。超電導リング（５）のインダクタンスＬ
ｓの値をＬｓ＝０とみなすとＩｍｐよ■式のようになり
、 Ｉａｉばφ。全周期として変化する。
移させる。超電導リング（５）におけるフラクソイドの
量子化条件と、２つのジョセフソン素子＋７１ 、 （
８１における直流ジョセフソン効果とにより、超電導転
移後に５ＱＵＩＤ（３１に流すことのできる超電導電流
の最大値ＩＩｌは超電導リング（５）を貫く検知磁束φ
の関数となる。超電導リング（５）のインダクタンスＬ
ｓの値をＬｓ＝０とみなすとＩｍｐよ■式のようになり
、 Ｉａｉばφ。全周期として変化する。
１ｍ＝ ２ ｒｅ ｌ ｃｏｓπ（φ／φ。）１ ・・
・・・・・ ・・ ■ここで、Ｉｅはジョセフソン素子
（７１、（８１それぞれの臨界電流である。また、φ。
・・・・・ ・・ ■ここで、Ｉｅはジョセフソン素子
（７１、（８１それぞれの臨界電流である。また、φ。
は磁束量子であり、その値は２．０７Ｘ １０−”ｗｂ
テある。実際にはＬ ｓｇ” ０であるため、Ｉｎとφ
の関係は■式からずれ、Ｉａｉの最小値は０とはならな
いが、この場合にもＩ■はφ０を周期として変化する。
テある。実際にはＬ ｓｇ” ０であるため、Ｉｎとφ
の関係は■式からずれ、Ｉａｉの最小値は０とはならな
いが、この場合にもＩ■はφ０を周期として変化する。
上記のようなＩ＋ｏの変化に対応し１”５ＱＵＩＤ（３
１（７）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性モマた。検知磁束φ
に対して磁束量子φ。を周期として変化する。第７図（
ａ）はＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ （３１のＩ−Ｖ特性を示し
たものであり、φ＝ｎφ。、φ＝（ｎ＋＄４）φ。
１（７）電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性モマた。検知磁束φ
に対して磁束量子φ。を周期として変化する。第７図（
ａ）はＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ （３１のＩ−Ｖ特性を示し
たものであり、φ＝ｎφ。、φ＝（ｎ＋＄４）φ。
の時にそれ、ぞれ曲線Ａ２曲線Ｂのようになり、φの値
に対応してこの間を連続的に変化する。ただし、ｎは整
数であり、 Ｉｍｐ、 Ｉ＋ｉ４はそれぞれφ＝ｎφ。
に対応してこの間を連続的に変化する。ただし、ｎは整
数であり、 Ｉｍｐ、 Ｉ＋ｉ４はそれぞれφ＝ｎφ。
。
φ＝（ｎ＋Ｈ）φ０の時に５ＱＵＩＤ（３１に電位差を
生じることなく流すことの出来る超電導電流の最大値で
ある。そこで、直流電流源０９から例えばｒｂ＝１、１
１ｍｔ程度）ｉ＜ イア ：１．電流■ｂヲ流ｊ、、５
ＱＵＩＤ（３）に発生する電位差Ｖをφに対して測定す
ると。
生じることなく流すことの出来る超電導電流の最大値で
ある。そこで、直流電流源０９から例えばｒｂ＝１、１
１ｍｔ程度）ｉ＜ イア ：１．電流■ｂヲ流ｊ、、５
ＱＵＩＤ（３）に発生する電位差Ｖをφに対して測定す
ると。
第７図（ｂ）のようにＶはφ。全周期として変化する。
このようなφとＶとの関係を有する５ＱＵＩＤ（３）に
対して発振器（＋！Ｄから変調帰還コイル０１〉を介し
て変調磁束を加える。−例として、この変調磁束は振幅
側φ。（ｐ−ｐＬ周波数ｆ ＝ １００Ｋ Ｈｚの正弦
波である。この時点で検知磁束φがφ＝ｎφ。またばφ
＝（ｎ＋Ｈ）φ。であれば５ＱＵＩＤの動作点は第７図
（ｂ）の０点またはＤ点、すなわち極小または極大の位
置にあり、５ＱＵＩＤ（３１に発生する電圧の周波数ｆ
の成分＋、１零である。検知磁束φが増加して動作点が
移動すると周波数ｆの成分が生じ、Ｅ点。
対して発振器（＋！Ｄから変調帰還コイル０１〉を介し
て変調磁束を加える。−例として、この変調磁束は振幅
側φ。（ｐ−ｐＬ周波数ｆ ＝ １００Ｋ Ｈｚの正弦
波である。この時点で検知磁束φがφ＝ｎφ。またばφ
＝（ｎ＋Ｈ）φ。であれば５ＱＵＩＤの動作点は第７図
（ｂ）の０点またはＤ点、すなわち極小または極大の位
置にあり、５ＱＵＩＤ（３１に発生する電圧の周波数ｆ
の成分＋、１零である。検知磁束φが増加して動作点が
移動すると周波数ｆの成分が生じ、Ｅ点。
すなわちφ＝（ｎ＋Ｈ）φ。において最大になる。また
、逆にＦ点、すなわちφ−（ｎ−１１）φ０においても
周波数ｆの成分は最大になるが、その位相はＥ点に対し
て逆相になる。このような５ＱＵＩＤ（３）の出力電圧
を前置増幅器面で増幅した後、掛算器（２３）において
周波数ｆの参照信号と掛は合わせて位相検波する。ｔこ
だし２発振器（ゆが発生した参照信号Ｓは、移相Ｎ（２
１）により適当な位相に位相シフトされた後、掛算１１
（２３）に入力される。次に積分器スイッチ（３１）
を開くと掛算器（２３）の出力は積分器（２５）により
積分された後、変調帰還コイルｏ１）を流れる帰還電流
Ｉｆｌとして負帰還され、５ＱＵｒＤ（３）の動作点を
φ＝ｎφ。またはφ＝ （ｎ 十＄４）φ。
、逆にＦ点、すなわちφ−（ｎ−１１）φ０においても
周波数ｆの成分は最大になるが、その位相はＥ点に対し
て逆相になる。このような５ＱＵＩＤ（３）の出力電圧
を前置増幅器面で増幅した後、掛算器（２３）において
周波数ｆの参照信号と掛は合わせて位相検波する。ｔこ
だし２発振器（ゆが発生した参照信号Ｓは、移相Ｎ（２
１）により適当な位相に位相シフトされた後、掛算１１
（２３）に入力される。次に積分器スイッチ（３１）
を開くと掛算器（２３）の出力は積分器（２５）により
積分された後、変調帰還コイルｏ１）を流れる帰還電流
Ｉｆｌとして負帰還され、５ＱＵｒＤ（３）の動作点を
φ＝ｎφ。またはφ＝ （ｎ 十＄４）φ。
の位置に固定（磁束ロック）する。磁束ロック後にφが
変化すると、いったん固定した動作点を維持するように
φの変化量に比例した帰還電流Ｉｆ□が変調帰還コイ
ルＯＤに供給される。帰還型ｌ＊ｆｆ、が流れることに
より帰還抵抗（３３）に生じる電位差を増幅器（３５）
により検出し、φの変化量に比例した電圧を磁力測定回
ｓＯのから出力する。
変化すると、いったん固定した動作点を維持するように
φの変化量に比例した帰還電流Ｉｆ□が変調帰還コイ
ルＯＤに供給される。帰還型ｌ＊ｆｆ、が流れることに
より帰還抵抗（３３）に生じる電位差を増幅器（３５）
により検出し、φの変化量に比例した電圧を磁力測定回
ｓＯのから出力する。
超電導磁力計（２）の動作も同様である。５ＱＵＩＤ（
４）の検知磁束の変化量に比例した帰還電流Ｉｆ。
４）の検知磁束の変化量に比例した帰還電流Ｉｆ。
が流れることにより帰還抵抗（３４）に生じる電位差を
増幅器（３６）により検出し、磁力測定回１ｉ＠（ロ）
から出力する。
増幅器（３６）により検出し、磁力測定回１ｉ＠（ロ）
から出力する。
泉上のようにして、複数の超電導磁力計を用いて複数の
信号磁界を検出する。
信号磁界を検出する。
従来の多チャンネル超電導磁力計は上記のように複数の
超電導磁力計から構成され、各超電導磁力計の内部に検
知磁束の変化量に比例した帰還電流が流れる。
超電導磁力計から構成され、各超電導磁力計の内部に検
知磁束の変化量に比例した帰還電流が流れる。
このため、帰還電流が作り出す磁界が他のチャンネルに
干渉し、測定誤差を生じるという課題があった。これを
第４図に示した従来の一実施例について説明すると、帰
還電流Ｉｆ１が作る磁界がＳＱＵ Ｉ Ｄ （４１に干
渉し、また逆に、帰還電流Ｉｆ２が作る磁界がｓ Ｑ
Ｕ ｒ Ｄ （３）に干渉し測定誤差を生じるという課
題があった。
干渉し、測定誤差を生じるという課題があった。これを
第４図に示した従来の一実施例について説明すると、帰
還電流Ｉｆ１が作る磁界がＳＱＵ Ｉ Ｄ （４１に干
渉し、また逆に、帰還電流Ｉｆ２が作る磁界がｓ Ｑ
Ｕ ｒ Ｄ （３）に干渉し測定誤差を生じるという課
題があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、他のチャンネルの帰還電流が作り出す磁界の影
響を排除し複数の信号磁界を精度よく検出することので
きる多チャンネル超電導磁力計を得ることを目的とする
。
もので、他のチャンネルの帰還電流が作り出す磁界の影
響を排除し複数の信号磁界を精度よく検出することので
きる多チャンネル超電導磁力計を得ることを目的とする
。
この発明に係る多チャンネル超電導磁力計は。
多チャンネル超電導磁力計を構成する各超電導磁力計の
出力のそれぞれに接続して設けたＡ／Ｄ変換器と、上記
Ａ／Ｄ変換器のそれぞれに接続し。
出力のそれぞれに接続して設けたＡ／Ｄ変換器と、上記
Ａ／Ｄ変換器のそれぞれに接続し。
他のチャンネルのＡ／Ｄ変換器とも接続したクロストー
ク補正回路を備えたものである。
ク補正回路を備えたものである。
乙の発明に係る多チャンネル超電導磁力計は。
多チャンネル超電導磁力計を構成する各超電導磁力計の
出力電圧をＡ／Ｄ変換器がＡ／Ｄ変換し。
出力電圧をＡ／Ｄ変換器がＡ／Ｄ変換し。
次に他チャンネルからの干渉磁界に相当する量の計測値
をクロストーク補正回路が差し引いて補正を加える。
をクロストーク補正回路が差し引いて補正を加える。
以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図はこの発明の一実施例である多チャンネル超電導
磁力計を示すブロック図である。−例として２個の超電
導磁力計（３７）、 （３８）から構成した場合を示す
。図中、（３）〜（６）は従来と同じものである。
磁力計を示すブロック図である。−例として２個の超電
導磁力計（３７）、 （３８）から構成した場合を示す
。図中、（３）〜（６）は従来と同じものである。
（３９） 、 （４０）は磁力測定回路、 （４１）
、 （４２）はＡ／Ｄ変換器、 （４３） 、 （４４
）はクロストーク補正回路である。
、 （４２）はＡ／Ｄ変換器、 （４３） 、 （４４
）はクロストーク補正回路である。
次に磁力測定回路（３９） 、 （４０）の構成図を第
２図、第３図にそれぞれ示す。図中、 （Ｉｓ）〜（３
６）は従来と同じものである。（４５） 、 （４Ｂ）
はスイッチ、 （４７）、（４８）は電流注入端子であ
る。上記実施例では２個の超電導磁力計（３７） 、
（３８）にそれぞれ発振器（１，（ホ）を備えた場合を
示したが２発振器は１個にして共用してもよい。
２図、第３図にそれぞれ示す。図中、 （Ｉｓ）〜（３
６）は従来と同じものである。（４５） 、 （４Ｂ）
はスイッチ、 （４７）、（４８）は電流注入端子であ
る。上記実施例では２個の超電導磁力計（３７） 、
（３８）にそれぞれ発振器（１，（ホ）を備えた場合を
示したが２発振器は１個にして共用してもよい。
次にこの発明による多チャンネル超電導磁力計の動作に
ついて説明する。まずＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ ［３１，（
４）を冷却して超電導状態に転移させ、直流電源（ＩＱ
、 （１）から それぞれＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ （３
１，（４）へバイアス電流を流す。次に発振器（＋９）
、（至）から それぞれ５ＱＵＩＤ（３１、（４１へ
変調信号を、またそれぞれ移相ＷＩ（２１） 、 （２
２）へ参照信号を加える。
ついて説明する。まずＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ ［３１，（
４）を冷却して超電導状態に転移させ、直流電源（ＩＱ
、 （１）から それぞれＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ （３
１，（４）へバイアス電流を流す。次に発振器（＋９）
、（至）から それぞれ５ＱＵＩＤ（３１、（４１へ
変調信号を、またそれぞれ移相ＷＩ（２１） 、 （２
２）へ参照信号を加える。
次に クロストーク補正回路（４３） 、 （４４）の
補正係数△Ｖｌ、ΔＶ２．△Ｖ３．Δｖ４ を測定によ
り求める。測定は一例として以下のように行う。
補正係数△Ｖｌ、ΔＶ２．△Ｖ３．Δｖ４ を測定によ
り求める。測定は一例として以下のように行う。
まず積分器スイッチ（３１） 、 （３２） 、スイッ
チ（４５） 。
チ（４５） 。
（４６）を全て閉じる。次に積分器スイッチ（３２）を
開き、５ＱＵＩＤ（４）を磁束ロックする。次にスイッ
チ（４５）を開き、その状態で電流注入端子（４７）か
ら帰還抵抗（３３）を通して変調帰還コイルＯＤへと信
号電流を流す。この時、信号電流が帰還抵抗（３３）を
流れることによる電圧降下により増幅＃Ｉ（３５）の出
力電圧が変化する。この出力電圧の変化分Δｖ１を測定
する。一方、信号電流が流れることにより発生する磁界
を５ＱＵＩＤ（４１が検知し、超電導磁力計（３７）か
ら超電導磁力計（３８）への干渉磁界の大きさに比例し
た電圧の変化が増幅器（３６）に出力される。この出力
電圧の変化△■２を測定する。
開き、５ＱＵＩＤ（４）を磁束ロックする。次にスイッ
チ（４５）を開き、その状態で電流注入端子（４７）か
ら帰還抵抗（３３）を通して変調帰還コイルＯＤへと信
号電流を流す。この時、信号電流が帰還抵抗（３３）を
流れることによる電圧降下により増幅＃Ｉ（３５）の出
力電圧が変化する。この出力電圧の変化分Δｖ１を測定
する。一方、信号電流が流れることにより発生する磁界
を５ＱＵＩＤ（４１が検知し、超電導磁力計（３７）か
ら超電導磁力計（３８）への干渉磁界の大きさに比例し
た電圧の変化が増幅器（３６）に出力される。この出力
電圧の変化△■２を測定する。
次に再び積分器スイッチ（３１） 、 （３２） 、ス
イッチ（４５） 、 （４６）を全て閉じ今度は積分器
スイッチ（３１）を開いて５ＱＵＩＤ（３１を磁束ロッ
クする。次にスイッチ（４６）を開き、電流注入端子（
４８）から信号電流を流し、増幅器（３５）の出力電圧
の変化分Δｖ３と増幅器（３６）の出力電圧の変化分△
Ｖ４とを測定する。
イッチ（４５） 、 （４６）を全て閉じ今度は積分器
スイッチ（３１）を開いて５ＱＵＩＤ（３１を磁束ロッ
クする。次にスイッチ（４６）を開き、電流注入端子（
４８）から信号電流を流し、増幅器（３５）の出力電圧
の変化分Δｖ３と増幅器（３６）の出力電圧の変化分△
Ｖ４とを測定する。
以上のように クロストーク補正回路（４３） 、 （
４４）の補正係数ΔＶｌ、ΔＶ２．△Ｖ３．ΔＶ４ を
測定する。超電導磁力計（３７）と（３８）との空間的
な位置関係が変わらなければ、これらの係数の値は測定
後時間的に変化はしない。
４４）の補正係数ΔＶｌ、ΔＶ２．△Ｖ３．ΔＶ４ を
測定する。超電導磁力計（３７）と（３８）との空間的
な位置関係が変わらなければ、これらの係数の値は測定
後時間的に変化はしない。
次に、複数の信号磁界の測定を行う。再び積分器スイッ
チ（３１） 、 （３２） 、スイッチ（４５） 、
（４６）を全て閉じる。次に積分器スイッチ（３１）
、 （ｔ２）を開いてＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ （３）、（
４）を磁束ロックし、測定を開始すると磁力測定回路（
３９） 、 （４０）にはお互いの干渉を含んだ電圧Ｖ
ｌ、Ｖ２がそれぞれ出力される。ｖｌには超電導磁力計
（３８）からの干渉磁界に相当する電圧Ｖ２・（ΔＶ３
／△Ｖ４）、Ｖ２には超電導磁力計（３７）からの干渉
磁界に相当する電圧Ｖ１・ （△Ｖ２／△Ｖｌ）がそれ
ぞれ加わっている。そこでＶｌ、Ｖ２をＡ／Ｄ変換器（
４１） 、 （４２） テＡ ／ Ｄ変換した後、クロ
ストーク補正回路（４３） 、 （４４）に送り。
チ（３１） 、 （３２） 、スイッチ（４５） 、
（４６）を全て閉じる。次に積分器スイッチ（３１）
、 （ｔ２）を開いてＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ （３）、（
４）を磁束ロックし、測定を開始すると磁力測定回路（
３９） 、 （４０）にはお互いの干渉を含んだ電圧Ｖ
ｌ、Ｖ２がそれぞれ出力される。ｖｌには超電導磁力計
（３８）からの干渉磁界に相当する電圧Ｖ２・（ΔＶ３
／△Ｖ４）、Ｖ２には超電導磁力計（３７）からの干渉
磁界に相当する電圧Ｖ１・ （△Ｖ２／△Ｖｌ）がそれ
ぞれ加わっている。そこでＶｌ、Ｖ２をＡ／Ｄ変換器（
４１） 、 （４２） テＡ ／ Ｄ変換した後、クロ
ストーク補正回路（４３） 、 （４４）に送り。
■、■式に従って演算処理を行う。Ｖ、、、Ｖ。２はク
ロストーク補正口′ＲＩ（４３） 、 （４４）の出力
である。
ロストーク補正口′ＲＩ（４３） 、 （４４）の出力
である。
Ｖｏ、＝Ｖ １−Ｖ ２ ・（ΔＶ ３／△Ｖ ４ ）
−■Ｖ０２＝Ｖ ２−Ｖ １ 、 （ΔＶ ２／△Ｖ
１ ） ■以上のようにして他のチャンネルから
の干渉磁界の影響を取り除き、Ｗ、数の信号磁界を精度
良く検出する。
−■Ｖ０２＝Ｖ ２−Ｖ １ 、 （ΔＶ ２／△Ｖ
１ ） ■以上のようにして他のチャンネルから
の干渉磁界の影響を取り除き、Ｗ、数の信号磁界を精度
良く検出する。
上記実施例では一例として多チャンネル超電導磁力計が
２個の超電導磁力計から構成される場合を示したが、一
般にｎ個の磁力計により構成される場合にはｎ個のＡ／
Ｄ変換器とそれら、に接続したｎ個のクロストーク補正
回路とを設け、各クロストーク補正回路がｎ個のＡ／Ｄ
変換器の出力を得られるように構成すればよい。
２個の超電導磁力計から構成される場合を示したが、一
般にｎ個の磁力計により構成される場合にはｎ個のＡ／
Ｄ変換器とそれら、に接続したｎ個のクロストーク補正
回路とを設け、各クロストーク補正回路がｎ個のＡ／Ｄ
変換器の出力を得られるように構成すればよい。
さらに、上記実施例では、超電導リング中に２個のジョ
セフソン素子を含み直流バイアス電流を注入して駆動す
るＤＣ−３ＱＵＩＤを５ＱＵＩＤ（３） 、 （４１と
して使用するとして説明したが、超電導リング中に１個
のジョセフソン素子を含み交流電流で駆動するＲＦ−３
ＱＵＩＤを使用する場合にも検知磁束の変化量に比例し
た帰還電流が流れるため、上記のようなりロストーク補
正回路を設ければチャンネル間の干渉の影響を排除し、
複数の信号磁界を精度良く検出することの出来る超電導
磁力計を得ることが出来る。
セフソン素子を含み直流バイアス電流を注入して駆動す
るＤＣ−３ＱＵＩＤを５ＱＵＩＤ（３） 、 （４１と
して使用するとして説明したが、超電導リング中に１個
のジョセフソン素子を含み交流電流で駆動するＲＦ−３
ＱＵＩＤを使用する場合にも検知磁束の変化量に比例し
た帰還電流が流れるため、上記のようなりロストーク補
正回路を設ければチャンネル間の干渉の影響を排除し、
複数の信号磁界を精度良く検出することの出来る超電導
磁力計を得ることが出来る。
以上のように、この発明によれば、複数の超電導磁力計
のそれぞれにＡ／Ｄ変換器とクロストーク補正回路を設
け、他チャンネルからの干渉磁界に相当する量の計測値
をクロストーク補正回路が差し引くように構成したため
、他のチャンネルの帰還電流が作る磁界の干渉を受けず
に複数の信号磁界を精度良く検出出来る多チャンネル超
電導磁力計が得られる効果がある。
のそれぞれにＡ／Ｄ変換器とクロストーク補正回路を設
け、他チャンネルからの干渉磁界に相当する量の計測値
をクロストーク補正回路が差し引くように構成したため
、他のチャンネルの帰還電流が作る磁界の干渉を受けず
に複数の信号磁界を精度良く検出出来る多チャンネル超
電導磁力計が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例である多チャンネル超電導
磁力計の構成を示すブロック図、第２図と第３図はそれ
ぞれ第１図中の磁力測定回１ （３９） 。 （４０）の構成を示すブロック図、第４図は従来の多チ
ャンネル超電導磁力計の一実施例の構成を示すブロック
図、第５図と第６図はそれぞれ第４図中の磁力測定回路
（２）、（ロ）の構成を示すブロック図、第７図は５Ｑ
ＵＩＤの素子特性図である。 図ニオイア［３Ｌ（４１１；ｔ Ｓ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ
、 （１１＞、Ｑ２１１；ｉ’変ＴＡ帰還コイル、 （
３７） 、 （３８）は超電導磁力計、 （３９） 、
（４０）は磁力測定回路、 （４１） 、 （４２）
はＡ／Ｄ変換器、 （４３） 、 （４４）はクロスト
ーク補正回路である。 図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
磁力計の構成を示すブロック図、第２図と第３図はそれ
ぞれ第１図中の磁力測定回１ （３９） 。 （４０）の構成を示すブロック図、第４図は従来の多チ
ャンネル超電導磁力計の一実施例の構成を示すブロック
図、第５図と第６図はそれぞれ第４図中の磁力測定回路
（２）、（ロ）の構成を示すブロック図、第７図は５Ｑ
ＵＩＤの素子特性図である。 図ニオイア［３Ｌ（４１１；ｔ Ｓ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ
、 （１１＞、Ｑ２１１；ｉ’変ＴＡ帰還コイル、 （
３７） 、 （３８）は超電導磁力計、 （３９） 、
（４０）は磁力測定回路、 （４１） 、 （４２）
はＡ／Ｄ変換器、 （４３） 、 （４４）はクロスト
ーク補正回路である。 図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 超電導量子干渉素子と、上記超電導量子干渉素子に磁気
的に結合した変調帰還コイルと、上記超電導量子干渉素
子と上記変調帰還コイルに接続した磁力測定回路とを備
えた超電導磁力計を複数備えた多チャンネル超電導磁力
計において、各超電導磁力計の磁力測定回路の出力端に
接続されたＡ／Ｄ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器の出力端
に接続され、対応する上記超電導磁力計の出力電圧を、
他チャンネルからの干渉磁界に相当する量の計測値を差
し引くクロストーク補正回路とを具備したことを特徴と
する多チャンネル超電導磁力計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21321289A JPH0377082A (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 多チャンネル超電導磁力計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21321289A JPH0377082A (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 多チャンネル超電導磁力計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0377082A true JPH0377082A (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=16635400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21321289A Pending JPH0377082A (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 多チャンネル超電導磁力計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0377082A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06203737A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Terasaki Denki Sangyo Kk | 多極形回路遮断器 |
| EP0714091A1 (fr) * | 1994-11-25 | 1996-05-29 | Thomson-Csf | Dispositif et système de lecture |
| US5668472A (en) * | 1994-07-18 | 1997-09-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multichannel flux measuring apparatus having function for compensating interference due to crosstalk |
| JP2000088940A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-31 | Neuromag Oy | マルチチャネル検出器からバックグランド干渉信号を削除する方法及び装置 |
| CN105203978A (zh) * | 2014-06-03 | 2015-12-30 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种squid磁传感器的失锁复位补偿装置及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59185004A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-20 | Toshiba Ii M I Kk | 情報記録デイスク及びその再生方式 |
| JPS6038670A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-02-28 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 超伝導グラデイオメーター・コイル系 |
| JPS61274282A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-04 | Shimadzu Corp | スキツド磁力計 |
| JPS6254871A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 記録再生装置 |
-
1989
- 1989-08-19 JP JP21321289A patent/JPH0377082A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59185004A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-20 | Toshiba Ii M I Kk | 情報記録デイスク及びその再生方式 |
| JPS6038670A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-02-28 | シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト | 超伝導グラデイオメーター・コイル系 |
| JPS61274282A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-04 | Shimadzu Corp | スキツド磁力計 |
| JPS6254871A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 記録再生装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06203737A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Terasaki Denki Sangyo Kk | 多極形回路遮断器 |
| US5668472A (en) * | 1994-07-18 | 1997-09-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multichannel flux measuring apparatus having function for compensating interference due to crosstalk |
| EP0714091A1 (fr) * | 1994-11-25 | 1996-05-29 | Thomson-Csf | Dispositif et système de lecture |
| FR2727589A1 (fr) * | 1994-11-25 | 1996-05-31 | Thomson Csf | Dispositif et systeme de lecture |
| US5703845A (en) * | 1994-11-25 | 1997-12-30 | Thomson-Csf | Reading device with cross-talk correction of two signal trains |
| JP2000088940A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-31 | Neuromag Oy | マルチチャネル検出器からバックグランド干渉信号を削除する方法及び装置 |
| CN105203978A (zh) * | 2014-06-03 | 2015-12-30 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种squid磁传感器的失锁复位补偿装置及方法 |
| CN105203978B (zh) * | 2014-06-03 | 2018-04-03 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种squid磁传感器的失锁复位补偿装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20230017847A1 (en) | Hall electromotive force signal detection circuit having a difference calculation circuit and current sensor thereof | |
| US4933888A (en) | Process for the digitization and linearization of a transducer with a quasi-sinusoidal periodic characteristic and corresponding apparatus | |
| JP6577496B2 (ja) | シングルオペアンプを用いるｓｑｕｉｄ磁気センサ | |
| FI95628C (fi) | Menetelmä ja laite pienikohinaisen anturin lähtösignaalin käsittelemiseksi | |
| Pastre et al. | A Hall sensor analog front end for current measurement with continuous gain calibration | |
| US8680853B2 (en) | SQUID-system having increased flux voltage transfer function | |
| US4851776A (en) | Weak field measuring magnetometer with flux modulated current conducting Josephson junction | |
| JP2662903B2 (ja) | 高感度磁場検出装置 | |
| JP2816175B2 (ja) | 直流電流測定装置 | |
| JPH0377082A (ja) | 多チャンネル超電導磁力計 | |
| JP3081902B2 (ja) | 磁場検出回路 | |
| JP2005188947A (ja) | 磁気検出装置 | |
| KR100451480B1 (ko) | 직류 및 교류의 측정이 가능한 클램프형 전류측정기 | |
| Pascal et al. | Experimental determination of optimum operating conditions of a superconducting interferometer | |
| CN104880680B (zh) | 超导量子干涉器磁传感系统 | |
| Wang et al. | Small signal analysis of SQUID direct readout schemes | |
| Nakanishi et al. | Analysis of first-order feedback loop with lock-in amplifier | |
| JPH0868834A (ja) | 超伝導磁力計 | |
| Blagojevic et al. | FD SOI Hall sensor electronics interfaces for energy measurement | |
| JP4427122B2 (ja) | Ｓｑｕｉｄ磁束計 | |
| Beyer et al. | Linearity of sensitive YBa 2 Cu 3 O 7− x dc superconducting quantum interference device magnetometers | |
| Burmistrov et al. | DC SQUID modulation electronics for operation with HTS DC SQUID magnetometers in the unshielded environment | |
| JPH0812233B2 (ja) | 磁束変化量測定方法 | |
| JPH03131781A (ja) | Ｓｑｕｉｄ磁束計計測システム | |
| SU980030A1 (ru) | Градиентометр с переменной базой |