JPH04116479A - 磁束ロック方法およびその装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は磁束ロック方法およびその装置に関し、さら
にに詳細にいえば、冷凍機を用いて臨界温度以下に冷却
された容器内にＳＱＵＩＤを収容して動作させる場合に
おいて、入力コイルにより超伝導ループに導かれる磁束
の変化を補償すべくモジーＬ１ノーンヨン・コイルにモ
ジュしノーシー３ン信号を供給するための磁束ロック方
法およびその装置に関する。

〈従来の技術、および発明か解決しようとする課題〉 従来から非常に高感度の磁束検出を行なうことかできる
という特質に着目して、種々の分野でＳＱＵＩＤが応用
されている。また、ＳＱＵＩＤには、ジョセフソン接合
（以下、ＪＪと略称する）を１つだけ有するｒｆ−３Ｑ
ＵＩＤと、ＪＪを２つ有するｄ　ｃ　−Ｓ　Ｑ　Ｕ　Ｉ
　Ｄとかあり、従来はｒｆＳＱＵＩＤか一般的に用いら
れていたが、最近では薄膜製造技術か進歩して特性が揃
った２つのＪＪか得られるようになってきたので、磁束
検出感度か高いｄｃ−８ＱＵＩＤか広く用いられるよう
になってきた。

＠６図はｄｃ−ＳＱＵＩＤ磁束計の原理を説明する電気
回路図であり、超伝導ループ（７１）の所定箇所に２つ
のＪ　Ｊ　（７２）か形成されているとともに、定電流
源（７０）により２つのＪ　Ｊ　（７２）を挾んで超伝
導ループ（７１）にバイアス電流を供給している。そし
て、測定対象の磁束を検出するためのピックアップ・コ
イル（７４）と接続された人力コイル（７３）を超伝導
ループ（７１）に近接させて設けている。さらに、２つ
のＪ　Ｊ　（７２）を挾んで超伝導ループ（７１）の出
力電圧を変圧する電圧変圧トランス（７５）の出力電圧
を増幅器（７６）により増幅し、発振器（７７）から出
力される被変調信号に基ついて同期検波器（７８）によ
り復調し、積分器（７９）により復調信号を積分し、外
部磁束に比例した電圧として外部に出力している。また
、積分器（７９）からの出力信号と発振器（７７）から
の被変調信号とを加算器（８０）により加算し、電圧−
電流変換器（８１）によりフィードバック電流に変換１
７てモジュレーション・コイル（８２）に（ｊｔ給し、
ピックアップ・コイル（７４）で検出した外部磁束を打
ち消すようにしている。

このように磁束ロック・ループ（以下、ＦＬＬと略称す
る）にｄｃ−８ＱＵＩＤを組み込めば、第７図に示すよ
うに、磁束−電圧変換係数か鎖交磁束の大きさによって
周期的に変化することに起因してそのままでは超伝導ル
ープの鎖交磁束を旧測てきないという不都合を解消でき
、変換率が最大の点に磁束を保持し続けることにより鎖
交磁束の計測を可能にすることができる。即ち、ピック
アップ・コイル（７４）および入力コイル（７３）を介
して超伝導ループ（７１）に外部から加えられる磁束と
同じ大きさでかつ逆向きの磁束をモジュレーション・コ
イル（８２）を介してフィードバックすることにより外
部磁束をキャンセルし、モジュレーション・コイル（８
２）に供給されるフィードバック電流をモニタすること
により外部磁束を計測できる。

しかし、」１記ＳＱＵＩＤおよびＦＬＬをマルチ・チャ
ンネル化する場合には、チャンネル数の増加に応じて配
線本数が大巾に増加しくｎチャンネルの場合には配線本
数か６ｎ本になり）、サーマル・コンタクトが大１】に
不備となるから、コネクタ部が著しく大型化するのみな
らず、液体ヘリウムを用いる冷凍システムにおいては液
体ヘリウムの損失量が大きくなり、冷凍機を用いる冷凍
システムにおいては冷凍機の冷凍能力を大きくしなけれ
ばならないという不都合がある。さらに、複数の測定系
統が近接状態で配置されることになるのであるから、チ
ャンネル量のクロストークが無視し得ない大きさになっ
てしまい、測定精度が低下してしまうという不都合もあ
る。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
複数個のＳＱＵＩＤを同一の冷凍容器内に収容して動作
させる場合に、各ＳＱＵＩＤを磁束ロック状態で動作さ
せるための磁束ロック方法およびその装置を提供するこ
とを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の磁束ロック方
法は、複数のＳＱＵＩＤの超伝導ループに対して同一の
定電圧を印加するとともに、各超伝導ループに対して入
力コイルにより導かれる磁束の変化を補償するモジュレ
ーション信号により、自己相関特性か強い疑似ノイズを
互に異なる量だけ位相シフトさせた変調用疑似ノイズに
対する変調を行なってモジュレーション・コイルに供給
し、各ＳＱＵＩＤからの出力電流を加算して取り出し、
変調側と同じ位相シフトｍの疑似ノイズに基づく復調を
行なって該当するＳＱＵＩＤがらの出力電流を抽出する
方法である。

但し、変調用疑似ノイズおよび復調用疑似ノイズとして
は、正負の符号比率をバランスさぜるべく変調されたも
のであればよい。この場合において、復調用疑似ノイズ
としては、変調用疑似ノイズと変調用として使用されて
いない位相シフトユの疑似ノイズとの差に基ついて得ら
れるものであることか好ましい。

また、これらの場合において、疑似ノイズとしてｍ−系
列符号を用いることが好ましく、用いられるｍ−系列符
号はＳＱＵＩＤの数よりも多い符号数のｍ−系列符号で
なければならない。

上記の目的を達成するための、この発明の磁束ロック装
置は、複数のＳＱＵＩＤの超伝導ループに対して同一の
定電圧を印加する定電圧バイアス源と、各超伝導ループ
に対して入力コイルにより導かれる磁束の変化を補償す
るモジュレーション信号により、自己相関特性が強く、
かつ正負の符帰化率をバランスさせるべく変調された疑
似ノイズを互に異なる量だけ位相シフトさせた変調用疑
似ノイズに対する変調を行なってモジュレーション・コ
イルに供給する変調手段と、各ＳＱＵＩＤからの出力電
流を加算して取り出す取り出し手段と、変調側と同じ位
相シフト量の疑似ノイズと変調用として使用されていな
い位相シフト量の疑似ノイズとの差に基ついて得られ、
がっ正負の符号比率をバランスさせるべく変調された疑
似ノイズに基づく復調を行なって該当するＳＱＵＩＤか
らの出力電流を抽出する復調手段とを含んでいる。

但し、疑似ノイズとしてｍ−系列符号を用いることが好
ましく、用いられるｍ−系列符号はＳＱＵＩＤの数より
も多い符号数のｍ−系列符号でなければならない。

く作用〉 以上の磁束ロック方法であれば、臨界温度以下に冷却さ
れた容器内に収容されたＳＱＵＩＤに対して入力コイル
により導かれる磁束の変化量を補償すべくモジュレーシ
ョン・コイルに対してモジュレーンヨン信号を供給する
ことによりＳＱＵＩＤの超伝導ループに供給される磁束
を一定量に維持する場合において、複数のＳＱＵＩＤの
超伝導ループに対して同一の定電圧を印加するとともに
、各ＳＱＵＩＤからの出力電流を加算して取り出すよう
にしているので、ＳＱＵＩＤの数の増加に拘らず、定電
圧印加のための配線および出力電流取り出しのための配
線の本数を必要最少限の本数（４本）に抑制できる。し
たかっで、全体として配線本数の増加を著しく抑制させ
ることかでき、コネクタ部の大型化を抑制できるととも
に、サマル・コンタク）・の不備を著しく抑制できる。

また、実際に磁束の測定を行なう場合には、加算された
状態で取り出された信号から各ＳＱＵ　Ｔ　Ｄ毎の信号
を抽出しなければならないのであるが、この発明におい
ては、モジュレーンヨン信号により変調用疑似ノイズに
対する変調を行なった状態でモジュレーション・コイル
に供給し、加算状態で取り出された信号に対して変調側
と同じ位相シフト量の疑似ノイズに基づく復調を行なう
ようにしているので、疑似ノイズの自己相関特性の強さ
に起因して確実に各ＳＱＵＩＤ毎の出力電流を分離でき
る。また、位相シフト量が異なる疑似ノイズに対応する
信号を確実に排除できるので、クロス・］・−りの影響
をも確実に排除できる。

そして、変調用疑似ノイズおよび復調用疑似ノイズが、
正負の符号比率をバランスさせるべく変調されたもので
あれば、疑似ノイズ自体は正負の符号比率かバランスし
ていないが、変調を施すことにより正負の符号比率をバ
ランスさせることかでき、磁束ロック動作を良好に行な
わせることかできる。この場合において、復調用疑似ノ
イズが、変調用疑似ノイズと変調用として使用されてい
ない位相シフト量の疑似ノイズとの差に基づいて得られ
るものである場合には、変調用として使用されていない
疑似ノイズを基準信号として用いることにより多値信号
を確実に復元でき、高精度の磁束検出信号を得ることが
できる。

また、これらの場合において、疑似ノイズが５ＱＵＩＴ
；）の数よりも多い符号数のｍ−系列符号である場合に
は、ＳＱＵＩＤＯ数に対応する符号長の疑似ノイズを簡
単に生成でき、しかも位相シフトを簡単に行なうことが
できるのであるから、ＳＱＵＩＤの数の増減に簡単に対
処できる。但し、ｍ−系列符号以外の疑似ノイズであっ
ても、自己相関特性か強いものであれば採用することか
可能である。

以上の構成の磁束ロック装置であれば、臨界温度以下に
冷却された容器内に収容されたＳＱＵＩＤに対して人力
コイルにより導かれる磁束の変化量を補償すべくモジュ
レーション・コイルに対してモジュレーション信号を供
給することによりＳＱＵＩＤの超伝導ループに供給され
る磁束を一定量に維持する場合において、複数のＳＱＵ
ＩＤの超伝導ループに対して定電圧バイアス源により同
一の定電圧を印加するとともに、各ＳＱＵＩＤからの出
力電流を取り出し手段により加算して取り出すのである
から、ＳＱＵＩＤの数の増加に拘らず、定電圧印加のた
めの配線および出力電流取り出しのための配線の本数を
必要最少限の本数（４木）に抑制できる。したかって、
全体として配線本数の増加を著しく抑制させることかで
き、コネクタ部の大型化を抑制できるとともに、ザーマ
ル・コンタクトの不６：ａを著しく抑制できる。また、
実際に磁束の測定を行なう場合には、加算された状態で
取り出された信号から各ＳＱＵＩＤ毎の信号を抽出しな
ければならないのであるが、この発明においては、変調
手段においてモジュレーンヨン信号により変調用疑似ノ
イズに対する変調を行なった状態でモジュレーション・
コイルに供給し、取り出し手段により加算状態で取り出
された信号に対して復調手段において変調側と同じ位相
シフト量の疑似ノイズに基づく復調を行なうようにして
いるので、疑似ノイズの自己相関特性の強さに起因して
確実に各ＳＱＵＩＤ毎の出力電流を分離できる。また、
位相シフト量か異なる疑似ノイズこ対応する信号を確実
に排除できるので、クロス・１・−りの影響をも確実に
排除できる。

また、この場合において、疑似ノイズがＳＱＵＩＤの数
よりも多い符号数のｍ−系列符号である］４ 場合には、ＳＱＵＩＤの数に対応する符号長の疑似ノイ
ズを簡単に生成でき、しかも位相シフトを簡単に行なう
ことができるのであるから、ＳＱＵＩＤの数の増減に簡
単に対処できる。但し、ｍ系列符号以外の疑似ノイズで
あっても、自己相関特性が強いものであれば採用するこ
とが可能である。

さらに詳細に説明すると、ｍ−系列符号とは、ある長さ
の段数を有するシフト・レジスタ、または遅延素子によ
り構成される帰還型符号発生器で発生できる符号のうち
最も長い符号系列であり、最大周期系列または最長符号
とも呼ばれている。

このｍ−系列ね号はＪ進符号の形をとり得るが、２進行
号を例にとれば、 ■　系列の１周期での“１”の出現回数と“０“の出現
回数とは１ビツトの差しかない。即ち、２°−１ビツト
長のｍ系列符号であれば、“１”の出現回数か２ｎ−１
回であり、“０″の出現回数が２ｎ−１−１回である。

具体的には、ｎ＝３の場合を考えれば、”１０１１１．
００”のように“１”の出現回数か１回だけ多くなる。

■　“０“１”の統計的分布は一定である。

そして、連なりの相対的位置は符号系列毎に異なるが、
各長さの連なりの出現回数は同じ長さの系列では一定で
ある。

■　ｍ−系列符号の自己相関は、０ビツト・シフトに対
しては２°−１（系列長と等しい）であり、０±１の範
囲のビット・シフト部分を除いて１である（これらは一
致している部分の個数をカウントすることにより得られ
るのであり、−１は不一致の数が一致の数よりも１だけ
多いことを示している）。そして、０±１の範囲のビッ
ト・シフト部分ては自己相関値は−１から２ｎ−１まで
直線的に変化する。（第５図参照） ■　ｍ−系列符号の位相をシフトしたものと元の系列符
号との２を法とする和は元の系列符号を別の大きさだけ
シフトしたものとなる。

■　ｎ段発生器のとり得る内部状態の全てが符号系列の
１周期中のあるクロック時刻に出現する。

即ち、各状態は１回たけ、かつ１クロック時間たけ出現
する。

という性質を有していることが知られている。即ち、ノ
イズとは自己相関特性が強く、少しでも位相かずれると
相関値が殆ど無視し得る値になることか知られているが
、上記ｍ−系列符号も、？〕号長が長くなればなるほど
上記の性質に近づいてゆくので、疑似ノイズとして使用
される。

そして、本件発明者がｍ−系列符号に代表される疑似ノ
イズについて鋭意研究を重ねた結果、例えば、ｍ−系列
符号については、符号“０”を１“に置換し、同一のｍ
−系列符号の互に位相か異なるものを複数個加算して得
られた符号と元の符号との相互相関か個々のｍ系列符号
と基準ｍ−系列符号との相互相関の和に等しくなること
を見出し、さらに、相互相関のピーク値、最低値は加算
する個数に対応して変動するが、ピーク値と最低値との
差はビット長に基づいて定まる一定値であることを見出
し、これらの知見に基づいて本件発明を完成させたので
ある。即ち、例えば、第４図Ａ１に示す基準ｍ−系列符
号（ビット長が２３−１の符号“１０１１１００“）を
例にとれば、＋１ビツト、＋２ビット、＋４ビットたけ
位相シフトさせたｍ−系列符号はそれぞれ“０１０１１
１０”　　“００１０１１１”　　”１１００１０１”
（第４図Ｂｌ、ＣＩ、ＤＩ参照）になり、＋１ビツト、
＋２ビツト、＋４ビットたけ位相シフトさせたｍ−系列
符号を全て加算して得られる符号は第４図Ｂ１に示す状
態になる。そして、これらと基準ｍ−系列符号との相互
相関をとれば、＋１ビツト、＋２ビツト、＋４ビツトた
け位相シフトさせたｍ系列符号については、第４図Ａ２
に示す自己相関を基準としてそれぞれ＋１ビツト、＋２
ビツト、＋４ビツトたけ位相シフトした位置に同じ値の
ピークか得られる（第４図８２．Ｃ２，Ｄ２参照）。ま
た、第４図Ｂ１に示す符号と基準ｍ系列符号との相互相
関をとれば、＋１ビツト、＋２ビツト、＋４ビツトずつ
位相シフトした位置に、第４図Ａ２よりも低いピークが
得られる（第４図Ｂ２参照）。第４図Ｂ２に示す相互相
関のピークの値は５てあり、第４図Ｂ２．Ｃ２，Ｄ２に
示す相互相関のピークの値７（−２３−１，）よりも２
だけ小さくなっている。そして、ピークから１ビツト以
」１離れた箇所の値も第４図Ｅ２が−３であり、第４図
８２．Ｃ２，Ｄ２の−１と比較してまたけ小さくな−っ
ている。即ち、第４図８２．Ｃ２Ｄ２の相互相関を単純
に加算することにより第４図Ｅ２と等しい相互相関が得
られる。そして、何れの相互相関においても、最大値と
最小値との差は８（＝２”）になっている。さらに、０
ビツトたけ位相シフトシたものから＋６ビツトたけ位相
シフトしたものまでを全て加算した場合でも、相互相関
のピークの値は１であり、ピークの値自体は加算される
系列符号の数に対応して変動するが、ピーク値の符号が
負になることはない。

本件発明は」１記の知見に基づいて完成されたものであ
り、複数の多値データであるモジュレーンヨン信号およ
び所定の基準データにより自己相関特性か強い疑似ノイ
ズを変調し、各疑似ノイズの位相かそれぞれ異なるよう
に位相シフトを施した状態で各ＳＱＵＩＤのモジュレー
ション・コイル１つ に（４＋、給し７、全てのＳＱＵＩＤの超伝導ループか
［らの出力゛電流を加算して取り出すことにより出力電
流取り出し線をデータ数に拘らず１つ（アース線をも含
めれば２つ）にすることかできる。そ［７て、各磁束ロ
ック・ループ側におい°Ｃは、再生したいモジュレーン
ヨン信号に対応する位相シフトの疑似ノイズを用いて相
互相関をとり、しかも再生された所定の基準データの相
関値との差およびピーク値と最低値との差に基づく演算
を行なうことにより、元のモジュレーション信号を再生
することかできる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第３図はＳＱＵＩＤを用いる磁束測定装置に適用される
冷凍容器の構成を概略的に示す縦断面図であり、真空容
器（１ａ）の内部に３００にの冷凍機（１ｂ）を収容し
、冷凍機（Ｉ　１１　）に輻射シールド（１ｃ）を支承
させている。そ（７て、輻射シールド（１ｃ）で包囲さ
れる空間内に７０にの冷凍機（」ｄ）を収容り、、冷凍
機（ｌｄ）にも輻射シールド（１ｅ）を支承させている
。さらに、輻射シールド（］ｅ）で包囲される空間内に
４．２にの冷凍機＜】「）を収容し、冷凍機（１ｆ）に
複数のＳ　Ｑ　Ｕ　Ｉ　Ｄ　（２）を並列接続状態で支
承させている。そして、Ｓ　Ｑ　Ｕ　Ｉ　Ｄ　（２）と
真空容器（１ａ）外の測定装置（４）とを接続する信号
線（３）が設けられている。

第１図はこの発明の磁束ロック装置の一実施例を示す電
気回路図であり、各Ｓ　Ｑ　Ｕ　Ｉ　Ｄ　（２）の超伝
導ループ（２ａ）を並列接続しているとともに、入力コ
イル（２ｂ）、モジュレーション・コイル（２ｃ）にそ
れぞれ独立して信号か供給されている。そして、並列接
続されている複数個の超伝導ループ（２ａ）にバイアス
電圧線（３ａ）を介して定電圧バイアス源〈３ｅ）によ
りバイアス′羽圧を印加するとともに、入力コイル（２
ｂ）、モジュレーション・コイル（２ｃ）に入力電流線
（３ｂ）、モジュレーション電流線（８ｃ）を介して入
力電流、モジュレーション電流を供給する。さらに、並
列接続された複数個の超伝導ループ（２ａ）からの出力
電流をそのまま加算して電流取２］ り出し線（３ｄ）により取り出し、オペアンプ（４ａ）
により電圧信号に変換して増幅器（４ｂ）により増幅し
、各ＳＱＵＩＤ毎に設けられた磁束ロックのための制御
ブロック（５）に印加している。各制御ブ「コック（５
）は、Ｃ（ｔ）　−ＣＯ（ｔ）　　（ｍｋ　　（ｔ）　
−ｎｕＴ（ｔ））なる系列符号が、伝達時間を補償する
だめの遅延回路（５ａ）を通して供給されるとともに、
増幅器（４ｂ）からの出力信号か供給される乗算器（５
１））と、乗算器（５ｂ）からの出力信号を積分する積
分器（５ｃ）と、積分器（５ｃ）からの出力信号を電流
１．；号に変換する電圧−電流変換器（以ド、Ｖ　／　
Ｉ　＝ｖンハータと略称する）　（５ｄ）と、Ｖ／［ｊ
ンハータ（５ｄ）から出力さイする電流信号にｍｋ　　
（ｔ）ＣＯ（１）なる系列？コ号電流信号に変換１７て
重畳するＶ／Ｉコンバータ（５ｅ）とを有１７ており、
重畳された電流信号をモジュレーション・コイル（２ｃ
）に供給するようにしている。尚、ｍｋ（ｔ）はあるｍ
系列符号をにクロック位相シフトＬ、た信号を示し、ｍ
ｏ　　（ｔ）はとのＳＱＵＩＤの変調にも使用されてい
ない位Ｆ目シフトのｍ−系列符号を示し７、Ｃｏ　　（
ｔ）は汀）一系列符号の基本クロックの整数倍のクロッ
クを示しく第２図（Ｂ）参照）、ｃ。

（１）の変化点はｍ−系列符号の変化点と同期しており
、かつ一致している（第２図（Ａ）（Ｂ）参照）。また
、上記ｍ−系列符号は“＋１”１“の２値をとる２進句
号である。したがって、第２図（Ａ、　）に示すように
、ｍ−系列符号自体は正負の比率がバランスしていない
が、ｍ−系列７１号とＣｏ　　（ｔ）とを乗算して得た
符号は、第２図（Ｃ）に示すように、正負の比率がバラ
ンスする。　尚、第１図中において冷凍容器を破線でボ
している。

上記の構成の磁束ロック装置の動作は次のとおりである
。

複数のＳ　Ｑ　Ｕ　Ｉ　Ｄ　（２）の超伝導ループ（２
ａ）にはバイアス電圧線（３ａ）を通して同一のバイア
ス電圧が印加され、入力コイル（２ｂ）には入力電流線
（３ｂ）を通してぞれそれ入力電流が供給され、モジュ
レーション・コイル（２ｃ）にはモジュレーション電流
線（３ｃ）を通してそれぞれモジュレーション電流が供
給される。したがって、各超伝導ループ（２ａ）に対し
て入力コイル（２ｂ）により与えられる磁束の変化をキ
ャンセルすべくモジュレーション電流がモジュレーショ
ン・コイル（２ｃ）に供給されることにより、磁束ロッ
ク動作が達成できる。

この場合において、モジュレーション電流はそのままモ
ジュレーション・コイル（２ｃ）に供給されるのではな
く、正負のバランスをとるべくｃ。

（１）か乗算された所定クロック位相シフトのｍ系列符
号が重畳された状態で供給されるのであるから、該当す
る超伝導ループ（２ａ）から取り出される電流信号も正
相か逆相のＣｏ　　（ｔ）が乗算された所定クロック位
相シフトのｍ−系列符号が重畳された状態である。但し
、各超伝導ループ（２ａ）からの出力電流がそのまま取
り出されるのではなく、全ての超伝導ループ（２ａ）か
らの出力電流が加算された状態で取り出されるのである
から、各ＳＱＵＩＤ毎の出力電流を抽出しなければなら
ない。

このために、かく磁束ロック・ループ（５）に乗算器（
５ｂ）を設け、加算電流と系列符号Ｃ（ｌとの相関をと
って、積分器（５Ｃ）により１周期分積分することによ
り元のモジュレーション電流を得るようにしている。

そして、この場合において、バイアス電圧線（３ａ）お
よび電流取り出し線（３ｄ）は、並列接続されるＳ　Ｑ
　Ｕ　Ｉ　Ｄ　（２）の数に拘らず２木ずつであるから
、従来は８ａ本（但し、ｎは直列接続されるＳＱＵＩＤ
（２）の個数）の線が必要であったのが、４＋２ｎ本に
減少できる。この結果、従来のＳＱ、ＵＩＤ特性試験装
置と同程度のサーマル・コンタクトが得られる状態であ
れば、著しく多数のＳＱＵＩＤ（２）を直列接続して冷
凍容器内に収容でき、同時に磁束測定可能なＳ　Ｑ　Ｕ
　Ｉ　Ｄ　（２）の数を著しく増加させることかできる
。

また、クロス・トークの影響かｍ−系列ン）号の全範囲
にわたって拡散するため、磁束４１す定精度の低下を著
しく抑制できる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば、乱数、バロワ系列符号等、ｍ−系列符号以外
の疑似ノイズであって自己相関時性か強いものを用いる
ことが可能であるほが、この発明の要旨を変更しない範
囲内において種々の設計変更を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のように第１の発明は、モジュレーション電流で疑
似ノイズを変調してモジュレーション・コイルに供給し
、同一の電圧がバイアスとして与えられている複数個の
ＳＱＵＩＤがらの出力電流を加算状態で取り出し、変調
側と同一位相シフトの疑似ノイズを用いて復調すること
によりモジュレーション電流を得るのであるから、ＳＱ
ＵＩＤに対する配線本数を大巾に減少させることができ
、冷凍能力を高めることな（簡単に多重化でき、さらに
クロス・トークの影響を拡散できるという特有の効果を
奏する。

第２の発明は、疑似ノイズ自体では正負のバランスかと
れていなくても、正負のバランスがとれた状態でモジュ
レーション・コイルにモジュレーション電流を供給でき
るという特有の効果を奏する。

第３の発明は、多値データとしてのモジュレション電流
を確実に復元できるという特有の効果を奏する。

第４の発明は、ＳＱＵＩＤの数に対応する符号長の疑似
ノイズを簡単に生成でき、しかも位相シフトを簡単に行
なうことができ、この結果、ＳＱＵＩＤの数の増減に簡
単に対処できるという特有の効果を奏する。

第５の発明は、ＳＱＵＩＤに対する配線本数を大巾に減
少させることができ、冷凍能力を高めることなく簡単に
多重化でき、さらにクロス・］・−りの影響を拡散でき
るという特有の効果を奏する。

第６の発明は、ＳＱＵＩＤの数に対応する符号長の疑似
ノイズを簡単に生成でき、しかも位相シフトを簡単に行
なうことかでき、この結果、ＳＱＵＩＤの数の増減に簡
単に対処できるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の磁束ロック装置の一実施例を示す電
気回路図、 第２図は系列符号を説明する図、 第３図はＳＱＵＩＤを用いる磁束測定装置に適用される
冷凍容器の構成を概略的に示す縦断面図、第４図はｎ〕
一系列符号について新たに見出した性質を説明する概略
図、 第５図は［ｎ−系列符号に関する既知の性質を説明する
図、 第６図はｄｃ−３ＱＵＩＤ磁束計の原理を説明する電気
回路図、 第７図はＳＱＵ　Ｉ　Ｄの磁束−電圧変換係数を示す図
。 （１ａ）真空容器、（ｌｃ）（］、ｅ）・輻射シールド
、（２）−Ｓ　Ｑ　Ｕ　Ｉ　Ｄ、（２ａ）−超伝導ルー
プ、（２ｂ）・・入力コイル、 （２ｃ）モジュレーション・コイル、 （３ｄ）・電流取り出し線、 （３ｅ）・定電圧バイアス源、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、臨界温度以下に冷却された容器（１ａ）（１ｃ）（
   １ｅ）内に収容されたＳＱＵＩＤ（２）に対して入力コ
   イル（２ｂ）により導かれる磁束の変化量を補償すべく
   モジュレーショ ン・コイル（２ｃ）に対してモジュレーション信号を供
   給することによりＳＱＵＩＤ （２）の超伝導ループ（２ａ）に供給される磁束を一定
   量に維持する磁束ロック方法にお いて、複数のＳＱＵＩＤ（２）の超伝導ループ（２ａ）
   に対して同一の定電圧を印加するとともに、各超伝導ル
   ープ（２ａ）に対して入力コイル（２ｂ）により導かれ
   る磁束の変化を補償するモジュレーション信号によ り、自己相関特性が強い疑似ノイズを互 に異なる量だけ位相シフトさせた変調用 疑似ノイズに対する変調を行なってモジ ュレーション・コイル（２ｃ）に供給し、各ＳＱＵＩＤ
   （２）からの出力電流を加算して取り出し、変調側と同
   じ位相シフト量の 疑似ノイズに基づく復調を行なって該当 するＳＱＵＩＤ（２）からの出力電流を抽出することを
   特徴とする磁束ロック方法。 ２、変調用疑似ノイズおよび復調用疑似ノ イズが、正負の符号比率をバランスさせ るべく変調されたものである上記特許請 求の範囲第１項記載の磁束ロック方法。 ３、復調用疑似ノイズが、変調用疑似ノイ ズと変調用として使用されていない位相 シフト量の疑似ノイズとの差に基づいて 得られるものである上記特許請求の範囲 第２項記載の磁束ロック方法。 ４、疑似ノイズがＳＱＵＩＤの数よりも多 い符号数のｍ−系列符号である上記特許 請求の範囲第１項から第３項の何れかに 記載の磁束ロック方法。 ５、臨界温度以下に冷却された容器（１ａ）（１ｃ）（
   １ｅ）内に収容されたＳＱＵＩＤ（２）に対して入力コ
   イル（２ｂ）により導かれる磁束の変化量を補償すべく
   モジュレーショ ン・コイル（２ｃ）に対してモジュレーション信号を供
   給することによりＳＱＵＩＤ （２）の超伝導ループ（２ａ）に供給される磁束を一定
   量に維持する磁束ロック装置にお いて、複数のＳＱＵＩＤ（２）の超伝導ループ（２ａ）
   に対して同一の定電圧を印加する定電圧バイアス源（３
   ｅ）と、各超伝導ル ープ（２ａ）に対して入力コイル（２ｂ）により導かれ
   る磁束の変化を補償するモジュレ ーション信号により、自己相関特性が強 く、かつ正負の符号比率をバランスさせ るべく変調された疑似ノイズを互に異な る量だけ位相シフトさせた変調用疑似ノ イズに対する変調を行なってモジュレー ション・コイルに供給する変調手段（５ｅ）と、各ＳＱ
   ＵＩＤ（２）からの出力電流を加算して取り出す取り出
   し手段（３ｄ）と、変調側と同じ位相シフト量の疑似ノ
   イズと 変調用として使用されていない位相シフ ト量の疑似ノイズとの差に基づいて得ら れ、かつ正負の符号比率をバランスさせ るべく変調された疑似ノイズに基づく復 調を行なって該当するＳＱＵＩＤ（２）からの出力電流
   を抽出する復調手段（５ａ）（５ｂ）（５ｃ）とを含む
   ことを特徴とする磁束ロック装置。 ６、疑似ノイズがＳＱＵＩＤの数よりも多 い符号数のｍ−系列符号である上記特許 請求の範囲第５項記載の磁束ロック装置。