JPH04143644A - 電子素子用温度制御装置 - 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〕 本発明は、基板とこの基板上に形成され特定の機能を有
する素子部分とからなる電子素子の温度を制御する、電
子素子用温度制御装置に関し、特に、基板に常磁性の材
料を用い厳密な温度制御を行なう電子素子用温度制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

各種の機能を有する電子素子は、一般に、基板とこの基
板上に形成され当該機能を有する素子部分とからなる。

この素子部分は、半導体、超伝導体、誘電体などの機能
材料によって構成されるが、前記機能材料の特性は温度
に依存して大きく変化する。このため、電子素子を正常
に動作させるためには、電子素子ごとに定められた温度
範囲内に電子素子の温度を保つことが必要である。中で
も、光、磁気などに関するアナログ量を電気信号に変換
して出力する電子素子は、周囲の温度の変化によって特
性が大きく変化し、このために前記アナログ量の測定値
に含まれる誤差が大きくなることが多い。このような電
子素子の一例として、酸化物超伝導体を用いた、赤外線
を検出し、検出した光量に応じた信号を出力する、赤外
線検出素子を挙げることができる。

第４図は、酸化物超伝導体を使用した赤外線検出素子の
構成を示す斜視図である。酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
製の基板５１の上に、厚さ３０００人程度０酸化物超伝
導体薄膜５２を高周波スパッタリング法により形成し、
熱処理した後、赤外線が照射される部位がくびれ部５３
となるように通常のフォトリソグラフィー技術によって
パターン形成し、続いて電極５４を蒸着法により形成す
る。電極５４はくびれ部５３を挟んで両側に２個ずつ計
４個が並列して配置するように設けられている。

上述した赤外線検出素子の動作原理について説明する。

酸化物超伝導体薄膜５２を構成する超伝導体の超伝導転
移の臨界温度をＴｃとする。Ｔｃより低い温度でこの超
伝導体薄膜５２の電流−電圧特性を測定すると、第５図
の実線Ａで示されるような特性を示す。電圧が発生し始
める電流の値を臨界電流Ｉｃという。ここでこの超伝導
体薄膜５２に赤外線を照射すると、超伝導体中に準粒子
が生成するため、超伝導体のエネルギーギャップの幅が
減少する。したがって、赤外線が照射されている条件下
で電流−電圧特性を測定すると、第５図の破線Ｂで示し
たようなものとなる。すなわち、臨界電流が、赤外線を
照射しないときに比べて減少して、Ｉｃ’　となる。こ
こで、酸化物超伝導体薄＠５２に、臨界電流Ｉｃよりわ
ずかに小さい電流Ｉｖを流しておけば、赤外線が照射さ
れたときに電圧が発生することになり、この発生した電
圧を検出することによって赤外線の検出が行なうことが
できる。なあ、酸化物超伝導体薄膜５２にくびれ部５３
を設けであるので、赤外線はこのくびれ部５３のみに照
射されるようにしておけばよい。

また、バイアス電流Ｉｖを流した状態での電圧の検出は
、４個の電極５４を用いて四端子法により行なわれる。

この赤外線検出素子では、超伝導体の電流−電圧特性が
温度に敏感であり、温度の上昇とともに臨界電流が低下
するので、素子の温度を厳密に、例えば、温度変動の大
きさが０．１に以下であるように、制御する必要がある
。

同様に、超伝導体を用いた磁場検出素子などの電子素子
においても厳密に温度を制御する必要がある。

従来、上述したような電子素子において、素子の温度を
一定に保つ方法として、素子を取付ける支持部の熱容量
を大きくし、このことによって外部からの熱的擾乱に対
する電子素子の温度変化を小さくしようとする方法があ
った。しかし、この方法では、熱容量を大きくするため
に取付は部全体を大きくせざるを得す、また所定の温度
まで冷却するのに冷却エネルギーと時間を多く必要とす
るという問題点があり、特に電子素子を極低温で作動さ
せる場合に不都合な点が多かった。

電子素子の温度を一定に保つもう一つの方法として、電
子素子の温度変化を検出し、その検出値を温度制御機構
にフィードバックし、電子素子の温度変化を許容範囲内
におさえる方法がある。この場合、電子素子の温度変化
を正確かつ迅速に検出する必要があり、熱電対、測温抵
抗体などの測温体を電子素子に接触させて温度を測定す
るようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の温度制御方法によって、電子素子の温度
変化を許容範囲内に保とうとする場合、熱電対や測温抵
抗体などの測温体と素子との熱接触を十分性なわせるこ
とが困難であって、電子素子の温度変化に対して測温体
が十分早く追従することができず、フィードバックによ
る温度１１Ｊｉｌがそれほど高速では行なえないという
問題点がある。

また、この問題点を避けるため、抵抗測温体などの測温
体を素子と同一基板上に薄膜形成技術によフて形成する
ことも考えられるが、この場合、測温体の温度特性を十
分制御して作ることが難しく、素子−個一個について予
め温度較正を行う必要があって、コスト上昇につながる
という問題点がある。

上記のいずれの場合においても、測温体が電子素子の素
子部分あるいは基板と接触しているため、特に極低温に
電子素子を保つ場合、測温体のリード線からの熱の流入
を無視しえないという問題点がある。

本発明の目的は、電子素子に対して非接触であり、かつ
温度変化に対する追従が十分速く、高精度の温度制御を
行うことのできる電子素子用温度制御装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、基板と該基板上に形成さＦＬ特定の機能を有
する素子部分とからなる電子素子の温度を制御する、電
子素子用温度制御装置において、常磁性であフて磁化率
が温度に依存して単調に変化する材料により前記基板を
構成し、前記基板の磁化率を測定する磁化率測定手段と
、 前記電子素子の温度を変化させる温度変化手段と、 温度の設定値が入力され、前記磁化率測定手段で測定さ
れた磁化率の値から前記基板の温度を算出し、該温度と
前記設定値とを比較して前記基板の温度が前記設定値と
等しくなるように前記温度変化手段を制御するフィード
バック手段とを有することを特徴とする電子素子用温度
制御装置である。

磁化率測定手段として、交流によって励磁される１次コ
イルと、該１次コイルに磁気的に結合した少なくとも１
つの２次コイルとを有し、前記２次コイルのうちの少な
くとも１つと前記１次コイルとの間に電子素子の基板を
配置して、前記２次コイルに発生する交流電圧を検出す
ることによって磁化率を測定するものを用いるとよい。

また、１次コイルと２次コイルとから電子素子の特定の
機能を有する素子部分を磁気的にじゃへいする磁気シー
ルドを設けるようにするとよく、この磁気シールドが超
伝導物質からなるようにしてもよい。

（作用〕 電子素子の基板が、常磁性であって磁化率が温度に依存
して単調に変化する材料によって構成されているので、
基板の磁化率を知ることにより、逆に基板の温度を求め
ることができる。磁化率測定手段の測定した基板の磁化
率からフィードバック手段は基板の温度を算出して設定
値と比較し、基板の温度が設定値と等しくなるように温
度変化手段を制御するので、電子素子の温度は設定値に
保たわる。磁化率の測定は磁気的手段によって行なわれ
るので、基板に対して非接触で行なうことができ、この
結果、温度測定に伴う熱の流入が防げ、さらに電子素子
の全体的な温度変化に素早く追随することができる。

交流で励磁さ九る１次コイルとこれに磁気的に結合した
２次コイルとの間に基板を配置すれば、基板の磁化率に
よって２次コイルに発生する交流電圧の大きさが異なり
、これによって基板の磁化率を測定することができ、さ
らにこのとき、１次コイルと２次コイルとから電子素子
の特定の機能を有する素子部分をしやへいする磁気シー
ルドを設けることにより、素子部分への磁束の漏洩によ
る悪影響を防ぐことができる。

（実施例〕 次に本発明の実施例について、図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明の一実施例の電子素子用温度ＩＩＪ御
装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、温度
制御される対象の電子素子が、従来例で説明したものと
同様の、超伝導体を用いた赤外線検出素子である例であ
る。

赤外線検出素子１は、後述する基板１ａの上に、　Ｌａ
−５ｒ−Ｇｕ−０系の酸化物超伝導物質からなる超伝導
体薄膜１ｂが形成され、さらにその上にＣｒとＡｕの積
層膜からなる電極が形成された構造である。

基板１ａの、超伝導体薄膜１ｂが設けられていない部分
に対応して、基板１ａに近接しかつ対向する１次コイル
２か設けられている。１次コイル２の基板Ｌａ側でない
側には、近接して打消し用２次コイル３ｂが設けられて
いる。さらに、基板１ａを挟み１次コイル２の反対側に
あたる位置には、検出用２次コイル３ａが近接して設け
られている。、１次コイル２、検出用２次コイル３ａ、
打消し用２次コイル３ｂは相互に磁気的に結合し、かつ
、１次コイル２に発生する磁束は基板１ａを貫くように
なっている。また、１次コイル２、検出用２次コイル３
ａ、打消し用２次コイル３ｂは、−括して磁気シールド
１５によフて取り囲まれている。磁気シールド１５は、
これらのコイルに発生する磁束を外部に漏らさないよう
にするためのものであり、例えば、ＹＢａ２Ｃｕ３０ｙ
−６１にの酸化物超伝導体によって形成されている。基
板１ａは、磁気シールド１５に設けられた開口部１６に
よって、磁気シールド１５の内部と外部にまたがって存
在する。基板１ａの超伝導体薄膜１ｂが設けられた部分
は、磁気シールド１５の外部にある。

１次コ（ル２は、交流定電流電源４に接続されることに
よって、一定周波数（例えば、７０Ｈｚ）一定電流の交
流によって励磁されるようになっている。また、交流定
電流電源４の出力は、ロックインアンプ５の参照入力端
子Ｒにも接続されている。検出用２次コイル３ａと打消
し用２次コイル３ｂとは、１次コイル２が励磁されたと
きに発生する起電力が互いに打消し合うような向きで直
列に接続され、この直列接続の両端は、ロックインアン
プ５の差動信号入力端子Ｉに接続されている。ロックイ
ンアンプ５の出力端子Ｏは、フィードバック用コントロ
ーラ６に接続されている。つまり、後述するように、１
次コイル２、検出用２次コイル３ａ、打消し用２次コイ
ル３ｂ、交流定電流電源４、ロックインアンプ５、磁気
シールド１５とによって、磁化率測定手段が構成されて
いることになる。

フィードバック手段であるフィードバック用コントロー
ラ６は、ロックインアンプ５の出力端子０からの出力の
値を基板１ａの温度に換算し、予め入力された温度の設
定値と比較して、設定値より基板１ａの温度の方が高い
ときは、昇温用ヒータ１３に入力する電力が減少するよ
うに駆動電源８を制御し、設定値より基板１ａの温度の
方が低いときは、昇温用ヒータ１３に入力する電力が増
加するよう駆動型？！Ｉ８を制御する。また、フィード
バック用コントローラ６は、設定値が高いときは気化用
ヒータ１１に入力する電力が小さく、設定値が低いとき
は気化用ヒータ１１に人力する電力が大きくなるよう駆
動電源７を制御し、さらに基板１ａの温度が設定値に比
べて著しく高いときは気化用ヒータ１１に人力する電力
が増加するよう駆動電源７を制御する。

液体ヘリウム１０を貯蔵する液体ヘリウム容器９は、液
体ヘリウム仕様の通常の断熱容器であって、その内部の
下部に気化用ヒータ１１が設けられている。気化用ヒー
タ１１は、駆動電源７によって通電されて、発熱するよ
うになっている。

液体ヘリウム容器９の上端部は開口部となっていて、こ
の開口部にヘリウムガス管１２が接続されている。ヘリ
ウムガス管１２は、気化したヘリウムガスを外部に導く
ためのものであり、その中間部分に昇温用ヒータ１３が
設けられている。昇温用ピータ１３は、駆動電源８によ
りて通電されて発熱するようになっている。ヘリウムガ
ス管１２の他端には吹出しノズル１４が形成されていて
、吹出しノズル１４から吹出したヘリウムガスか、基板
１ａの超伝導体薄膜１ｂの設けられていない方の面に吹
き付けられるようになっている。

少なくとも、赤外線検出素子１．１次コイル２、検出用
２次コイル３ａ、打消し用２次コイル３ｂ、吹出しノズ
ル１４、磁気シールド１５は、排気ポンプ（不図示）が
接続された不図示の低温用断熱容器（クライオスタット
）の中に収められている。

次に、赤外線検出素子１の基板１ａについて説明する。

基板１ａは、Ｐｒ１３Ｌｕｏ３ｓｒｏ　４ｃｕ０４−６
なる組成の酸化物セラミックからなり、　Ｐｒ、　Ｌｕ
、　Ｓｒ、　Ｃｕの各元素の酸化物あるいは炭酸塩を所
定量混合し、プレスした後に焼成することによって形成
される。

基板１ａに用いた酸化物セラミックの磁化率の温度特性
を測定したところ、第２図に示される特性を示した。こ
の温度特性は経時変化および低温と室温との間の温度サ
イクルに対して安定であつた。すなわち、磁化率は、少
なくとも２７０に以１の温度領域において、温度の上昇
とともに単調に低下し、概ねキュリー・ワイスの法則を
満たす変化を示す。温度８０Ｋにおける磁化率と５Ｋに
おける磁化率の比は約２．５であり、この温度範囲にお
いて大きな磁化率の変化を示すものである。

なお、基板１ａを構成するＰｒ１３１−ｕｏ、　３Ｓｒ
６．　、Ｃｕ０４−６なる組成の酸化物セラミックスは
、希土類と銅原子を含むペロブスカイト構造であり、こ
の構造はＬａ−５ｒ−（：ｕ−０系の酸化物超伝導体と
同様の構造であるので、基板Ｌａ上に超伝導体薄膜１ｂ
を形成するとき、両者の結晶格子相互の整合が取れ、か
つ熱処理時の拡散による悪影響を減らすことができると
いう利点がある。

次に、本実施例における基板１ａの磁化率の測定の原理
について説明する。

１次コイル２は、検出用２次コイル３ａと打消し用２次
コイル３ｂとにそれぞれ磁気的に結合している。１次コ
イル２と検出用２次コイル３ａとの間に基板が存在しな
い状態で１次コイル２を交流によって励磁し、検出用２
次コイル３ａと打消し用２次コイル３ｂとに発生する起
電力が互いにちょうど打消し合うように、これら各コイ
ルの巻線数や相互の位置を微調整しておく。このとき、
ロックインアンプ５の差動信号入力端子■の入力端子は
ゼロである。

ここで、１次コイル２と検出用２次コイル３ａとの間に
基板１ａを挿入すると、１次コイル２と検出用２次コイ
ル３ａとの間の相互インダクタンスが変化し、このこと
によって検出用２次コイル３ａに発生する起電力も変化
して、ロックインアンプ５の差動信号入力端子Ｉに、１
次コイル２を励磁する交流と同一周波数の交流信号が人
力するようになる。この入力する交流信号の電圧は、１
次コイル２と検出用２次コイル３ａとの相互インダクタ
ンスの変化量に比例し、これは基板１ａの磁化率に比例
する。したがって、ロックインアンプ５を用いて、検出
用２次コイル３ａと打消し用２次コイル３ｂの直列接続
の両端に発生し、交流定電流電源４と同一の周波数であ
るところの信号の強度を測定することにより、基板１ａ
の磁化率を求めることができる。

方、上述したように、基板１ａの磁化率は温度の上昇に
伴って単調に減少するので、磁化率の温度特性を求めて
おくことにより、測定した磁化率の値から基板１ａの温
度を知ることができる。

次に、本実施例の動作について説明する。

まず、液体ヘリウム容器９に液体ヘリウム１０を充填し
、交流定電流電源４によって１次コイル２を励磁し、さ
らにフィードバック用コントローラ６に温度の設定値を
人力する。この場合、超伝導体薄膜１ｂにはＬａ−５ｒ
−（：ｕ−０系酸化物超伝導体（臨界温度は４０に程度
）を用いているので、設定値は１５に以下とする。また
、基板１ａについては予め温度較正を行なって、その磁
化率の温度特性を求めてフィードバック用コントローラ
６に記憶させておく。基板１ａを構成する材料の磁化率
の温度特性が、概ねキュリー・ワイスの法則に合致する
ことがわかっているような場合には、数点の温度定点を
用いて較正するだけでよい。

フィードバック用コントローラ６は、設定値に応じて、
設定値が高ければ気化用ヒータ１１に入力する電力が小
さく、設定値が低ければ気化用ヒータ１１に入力する電
力が大きくなるように、駆動電源７を制御する。気化用
ヒータ１１が通電されて発熱すると、液体ヘリウム！０
の一部が気化し、温度４．２にのヘリウムガスとなる。

気化するヘリウムガスの量は気化用ヒータに人力する電
力の量に比例するので、設定値が高いときには少量の、
設定値が低いときには多量のヘリウムガス（温度４．２
Ｋ）が発生して、ヘリウムガス管１２を経て吹出しノズ
ル１４から基板１ａに吹き付叶られることになる。この
結果、基板１ａは設定値付近まで冷却されることになる
。

方、上述したようにロックインアンプ５の出力端子０か
ら、基板１ａの磁化率に比例した出力が得られるので、
フィードバック用コントローラ６は、記憶しである磁化
率の温度特性によって基板１ａの温度を計算して求める
。そして基板１ａの温度が設定値より高いときには昇温
用ヒータ１３に人力する電力が減少するように、基板１
ａの温度が設定値より低いときは昇温用ヒータ１３に人
力する電力が増加するように、駆動電源８を制御する。

昇温用ヒータ１３は、ヘリウムガス管１２の中間部分に
設けられているので、昇温用ヒータ１３を通電して発熱
させることにより、ヘリウムガス管１２を流れるヘリウ
ムガスを加熱することができる。したがって、基板１ａ
の温度が設定値より低ければ、基板１ａに吹きつけられ
るヘリウムガスの温度が上昇するように制御され、一方
、基板１ａの温度が設定値より高ければ、基板１ａに吹
きつけられるヘリウムガスの温度が下降するように制御
されることになる。

以上述べた気化用ヒータ１１が接続された駆動電源７の
制御と、昇温用ヒータ１３が接続された駆動電源８の制
御とが最終的には平衡に達し、基板１ａの温度すなわち
赤外線検出素子１の温度が設定値に維持されるようにな
る。なお、外的擾乱などにより、基板１ａの温度が一時
的に大きく上昇したような場合には、フィードバック用
コントローラ６は気化用ヒータ１１に入力する電力が増
加するように駆動電源７を制御するので、気化するヘリ
ウムガスの量が一時的に増大し、基板１ａは急速に冷却
される。

赤外線検出素子１の温度が設定値で安定するようになっ
たら、不図示の赤外線検出素子駆動回路によって、赤外
線検出素子１にバイアス電流を流し、赤外線の検出を行
なえばよい。上述のように、設定値は通常１５に以下と
され、一方、磁気シールド１５を構成するＹＢａ２Ｃｕ
３０．６系酸化物超伝導体の臨界温度は約９０にであり
、このため赤外線検出素子１の動作時には磁気シールド
１５は完全に機能して、１次コイル２を励磁したことに
より発生した磁束が磁気シールド１５の外側に漏洩する
こと鉱ない。したがフて、１次コイル２を励磁したこと
による悪影響が赤外線検出素子１に及ぶことはない。

以上の実施例において、フィードバック用コントローラ
６において基板１ａの温度が求められているので、この
求めた温度に基づいて赤外線検出素子１のバイアス電流
を制御することにより、より高精度に赤外線の検出を行
なうことがてきる。

第３図は本発明の別の実施例の構成を示すブロック図で
ある。

赤外線検出素子１は上述の実施例におけるものと同じも
のであり、超伝導体薄膜１ｂにバイアス電流を流し、超
伝導体薄１ｉ１ｂに発生した電圧を検出するための赤外
線検出素子駆動回路２３が接続されている。磁化率測定
手段２１は、基板１ａの磁化率を測定するためのもので
あって、上述の実施例における１次コイル２、検出用２
次コイル３ａ、打消し用２次コイル３ｂ、交流定電流電
源４、ロックインアンプ５、磁気シールド１５とが組み
合わさったものに相当する。温度変化手段２２は、液体
ヘリウムを気化させて得たヘリウムガスを基板１ａに吹
きつけることによって、赤外線検出素子１の温度を変化
させるものであり、上述した実施例における駆動回路７
，８、液体ヘリウム容器９、気化用ヒータ１１、ヘリウ
ムガス管１２、昇温用ヒータ１３、吹出しノズル１４に
相当するものである。フィードバック用コントローラ６
′は、磁化率測定手段２１の出力から基板１ａの温度を
算出し、算出した温度と予め設定した温度の設定値とを
比較し、基板１ａの温度すなわち赤外線検出素子１の温
度が前記設定値に維持されるように温度変化手段２２を
制御する他、算出した基板１ａの温度を赤外線検出素子
駆動回路２３に出力する。赤外線検出素子駆動回路２３
は、算出した温度に基づいて、赤外線検出素子１の超伝
導体薄膜１ｂにその温度における最適のバイアス電流を
印加する。そして赤外線検出素子１が赤外線を検出した
ときに発生する電圧を検出して、この電圧の値に温度に
よる補正を加え、赤外線の光量として出力する。

次に、本実施例の動作について説明する。

基板１ａの温度、すなわち赤外線検出素子１の温度が、
フィードバック用コントローラ６′に人力された設定値
に到達してその値に維持されることについては、上述の
実施例における動作と同様である。このとき、フィード
バック用コントローラ６′で求められた基板１ａの温度
の値は、赤外線検出素子駆動回路２３に人力されている
ので、赤外線検出素子駆動回路２３は、基板１ａの温度
に応じて、その温度のときに最適の電流値をもって、赤
外線検出素子１の超伝導体薄膜１ｂにバイアス電流を印
加する。さらに、赤外線検出素子駆動回路２３は、赤外
線検出素子１に赤外線が照射したことにより発生する電
圧を検出し、赤外線検出素子１の温度による補正を加え
、赤外線の光量として出力する。この結果、外部からの
熱的な擾乱などによる赤外線検出素子１の温度にゆらぎ
があっても、常に正確に赤外線の光量を知ることができ
る。

以上、本発明の各実施例について説明してきたが、本発
明は超伝導体薄膜を使用した赤外線検出素子に限定され
るものではなく、半導体素子その他の電子素子であれば
よい。また、基板の材料としては、実施例に限定される
ものでなく、常磁性であってその磁化率が温度に依存し
て単調に変化するものであればよい。例えば、　Ｐ　ｒ
、−Ｘ−１１１”Ｘｓ’）１Ｃｕ０４−６（Ｌｎは、　
Ｇｄ、　　Ｔｂ、　　Ｄｙ、　　Ｈｏ、　　Ｅｒ、　　
Ｔｒａ、　　Ｙｂ、ＬｕおよびＹの中より選ばれた１種
以上の元素）やＮｄ２−Ｘ−、Ｌｎ＋ｔＳｒ、（：ｕＯ
ｎ−６（Ｌｎは、Ｈａ、Ｅｒ、Ｔｔａ、Ｙｂ、Ｌｕおよ
びＹの中より選ばれた１種以上の元素）などは、全て、
を述の実施例と同様に、良好に使用することができる。

さらに、これら以外の常磁性酸化物も使用できる他、非
磁性物質からなる母材に常磁性イオンを含む物質などの
磁性不純物を混入することにより常磁性としたものも、
同様に使用することができる。

上述の各実施例においては、基板の磁化率を測定する磁
化率測定手段紘、交流で励磁される１次コイルとこれに
磁気的に結合した２次コイルとを有しているが、本発明
はこれに限られるものでなく、例えば光磁気効果を利用
した磁化率測定手段なども用いることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、電子素子の基板を常磁性
であフて磁化率が温度に依存して単調に変化する材料に
よって構成し、基板の磁化率を測定することによって基
板の温度を求め、設定値と基板の温度とを比較して、基
板の温度が設定値と等しくなるように温度変化手段を制
御することにより、電子素子に対して非接触であって応
答が早くすることができるので、熱の流入の影響を防ぐ
ことかでき、かつ高精度の温度制御を行うことができる
という効果がある。

また、磁化率測定手段として、交流によって励磁される
１次コイルとこれに磁気的に結合した２次コイルとを有
するものを使用する場合、１次コイルと２次コイルとか
ら電子素子の特定の機能を有する素子部分を磁気的にじ
ゃへいする磁気シールドを設けることにより、素子部分
が１次コイルや２次コイルから漏洩する磁束による悪影
響を受けなくなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電子素子用温度制御装置の
構成を示すブロック図、第２図は基板ｌａを構成する材
料の磁化率の温度特性を示す特性図、第３図は本発明の
別の実施例の構成を示すブロック図、第４図は赤外線検
出素子の構造の一例を示す斜視図、第５図は超伝導体薄
膜の電流−電圧特性図である。 １−赤外線検出素子、 １ａ−基板、 １ｂ−超伝導体薄膜、 ２−・１次コイル、 ３ａ−検出用２次コイル、 ３ｂ−打消し用２次コイル、 ４−交流定電圧電源、 ５−ロックインアンプ、 ６．６′−フィードバック用コントローラ、７．８・−
駆動電源、 ９−ｉ体ヘリウム容器、 ｌ〇−液体ヘリウム、 １１−気化用ヒータ、 １２−ヘリウムガス管、 Ｉ３−昇温用ヒータ、 １４−・吹出しノズル、 １５・・・磁気シールド、 １６・−関口部、 ２１−磁化率測定手段、 ２２−・温度変化手段、 ２３−赤外線検出素子駆動回路、 ５１一基板、 ５２−酸化物超伝導体薄膜、 ５３−くびれ部、 ５４−電極。 特許出願人　　キャノン株式会社 代　理　人　　弁理士　若株　忠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板と該基板上に形成され特定の機能を有する素子
   部分とからなる電子素子の温度を制御する、電子素子用
   温度制御装置において、 常磁性であって磁化率が温度に依存して単調に変化する
   材料により前記基板を構成し、 前記基板の磁化率を測定する磁化率測定手段と、 前記電子素子の温度を変化させる温度変化手段と、 温度の設定値が入力され、前記磁化率測定手段で測定さ
   れた磁化率の値から前記基板の温度を算出し、該温度と
   前記設定値とを比較して前記基板の温度が前記設定値と
   等しくなるように前記温度変化手段を制御するフィード
   バック手段とを有することを特徴とする電子素子用温度
   制御装置。 ２、電子素子の特定の機能を有する素子部分が超伝導物
   質で構成されている請求項１記載の電子素子用温度制御
   装置。 ３、磁化率測定手段が、交流によって励磁される１次コ
   イルと、該１次コイルに磁気的に結合した少なくとも１
   つの２次コイルとを有し、前記２次コイルのうちの少な
   くとも１つと前記１次コイルとの間に電子素子の基板を
   配置して、前記２次コイルに発生する交流電圧を検出す
   ることによって磁化率を測定するものである請求項１ま
   たは２記載の電子素子用温度制御装置。 ４、１次コイルと２次コイルとから電子素子の特定の機
   能を有する素子部分を磁気的にしゃへいする磁気シール
   ドが設けられている請求項３記載の電子素子用温度制御
   装置。 ５、磁気シールドが超伝導物質よりなる請求項４記載の
   電子素子用温度制御装置。