JPH042979A - 高感度磁場検出器 - Google Patents
高感度磁場検出器Info
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- JPH042979A JPH042979A JP2103990A JP10399090A JPH042979A JP H042979 A JPH042979 A JP H042979A JP 2103990 A JP2103990 A JP 2103990A JP 10399090 A JP10399090 A JP 10399090A JP H042979 A JPH042979 A JP H042979A
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- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 12
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は高感度磁気センサ、電流計、変位計、または
高周波信号増幅器などに応用する直流駆動型超伝導量子
干渉素子（ＤＣＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｑｕ
ａｎｔｕｍ ＴｎＬｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ
：以下ＤＣ５ＱＵＩＤと略す）の応用に関するもので
ある。
高周波信号増幅器などに応用する直流駆動型超伝導量子
干渉素子（ＤＣＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｑｕ
ａｎｔｕｍ ＴｎＬｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ
：以下ＤＣ５ＱＵＩＤと略す）の応用に関するもので
ある。
本発明は、磁場を検出し信号電流とする検出コイルと前
記検出コイルと二つの入力端子で超伝導結合した入力コ
イルと、外部制御系からの信号を伝える帰還変調コイル
と、前記入力コイル及び前記帰還変調コイルと磁気的に
結合した超伝導リングを構成するワッシャーコイル及び
対向電極と、前記ワッシャーコイルと対向電極間の接合
部に設けられ前記信号電流を電圧に変換するジョセフソ
ン素子とを備えた直流駆動型超伝導量子干渉素子におい
て、超伝導リングを構成する前記ワッシャーコイルを直
列結合させた二つのワッシャーコイルにより構成するこ
とにより、ワッシャーコイルに超伝導環電流が生じるの
を防止し、またワッシャーコイル自体に鎖交する磁束に
よる雑音を小さくし、ＤＣ５ＱＵＩＤの雑音を減少させ
て感度を向上させることができるようにした。
記検出コイルと二つの入力端子で超伝導結合した入力コ
イルと、外部制御系からの信号を伝える帰還変調コイル
と、前記入力コイル及び前記帰還変調コイルと磁気的に
結合した超伝導リングを構成するワッシャーコイル及び
対向電極と、前記ワッシャーコイルと対向電極間の接合
部に設けられ前記信号電流を電圧に変換するジョセフソ
ン素子とを備えた直流駆動型超伝導量子干渉素子におい
て、超伝導リングを構成する前記ワッシャーコイルを直
列結合させた二つのワッシャーコイルにより構成するこ
とにより、ワッシャーコイルに超伝導環電流が生じるの
を防止し、またワッシャーコイル自体に鎖交する磁束に
よる雑音を小さくし、ＤＣ５ＱＵＩＤの雑音を減少させ
て感度を向上させることができるようにした。
ＤＣ５ＱＵＩＤは高感度磁気センサ、電流計、変位計、
または高周波信号増幅器などに応用される超伝導素子で
ある。
または高周波信号増幅器などに応用される超伝導素子で
ある。
第６図は従来のＤＣ５ｔｌＵＩＤの一例を示す平面図で
あり、図において１１はワッシャーコイル、１４は対向
電極、５はワッシャーコイルと対向電極間の接合部に設
けられたジョセフソン素子であり、上記ワッシャーコイ
ル１１と対向電極１４は超伝導リングを構成している。
あり、図において１１はワッシャーコイル、１４は対向
電極、５はワッシャーコイルと対向電極間の接合部に設
けられたジョセフソン素子であり、上記ワッシャーコイ
ル１１と対向電極１４は超伝導リングを構成している。
１２は渦巻状の入力コイル、１３は帰還変調コイル、８
は検出コイルと入力コイルの超伝導結合部である。検出
コイルで検出された磁場信号は信号電流として入力コイ
ル１２に伝達され、信号磁束としてワッシャーコイル１
１に入力される。上記従来のＤＣ５ＱｌｕＤにおいて、
上記超伝導リングは１巻のワッシャーコイルと対向電極
により構成されている。
は検出コイルと入力コイルの超伝導結合部である。検出
コイルで検出された磁場信号は信号電流として入力コイ
ル１２に伝達され、信号磁束としてワッシャーコイル１
１に入力される。上記従来のＤＣ５ＱｌｕＤにおいて、
上記超伝導リングは１巻のワッシャーコイルと対向電極
により構成されている。
従来の［ｌＣ５ＱＵＩＤは以上のように構成されている
ので、ワッシャーコイルには入力コイルからの信号磁束
のほかに雑音の要因となる周囲の磁束が直接鎖交しそれ
による雑音を無視できない問題があった。また、ワッシ
ャーコイルと対向電極が構成する超伝導リングには超伝
導環電流が生じ、雑音の要因となるという問題かあった
。
ので、ワッシャーコイルには入力コイルからの信号磁束
のほかに雑音の要因となる周囲の磁束が直接鎖交しそれ
による雑音を無視できない問題があった。また、ワッシ
ャーコイルと対向電極が構成する超伝導リングには超伝
導環電流が生じ、雑音の要因となるという問題かあった
。
本発明は上記の課題を解決するため、超伝導リングを構
成するワッシャーコイルを直列結合させた二つのワッシ
ャーコイルにより構成したものである。
成するワッシャーコイルを直列結合させた二つのワッシ
ャーコイルにより構成したものである。
上記のような構造によれば、ワッシャーコイル自体に鎖
交する磁束による雑音を小さくし、またワッシャーコイ
ルに超伝導環電流が生じるのを防止し、ＤＣ５ＱＵＴＤ
の雑音を減少させて感度を向上させることができる。
交する磁束による雑音を小さくし、またワッシャーコイ
ルに超伝導環電流が生じるのを防止し、ＤＣ５ＱＵＴＤ
の雑音を減少させて感度を向上させることができる。
以下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を示す検出コイル分離型のＤ
Ｃ５ＱＵＩＤの平面図である。第３図はボビン型の検出
コイルの斜視図である。図において、２〜５は上記従来
の素子と同一のはたらきをするものである。１は本発明
によるワッシャーコイルで二つのワッシャーコイルを直
列結合させた構造となっている。８は検出コイル結合用
端子で、ボビン型の検出コイル７１の結合端子７８が超
伝導結合される。６はシャント抵抗、７はダンピング抵
抗である。シャント抵抗６、ダンピング抵抗７の材料と
しては、例えばモリブデン（Ｍｏ） 、アルミニウム（
ＡＩ） 、金（Ａｕ）などが用いられるが、抵抗体であ
れば他の金属でもよい。上記ワッシャーコイル１、入力
コイル２、帰還変調コイル３の材料としては、例えばニ
オブ（Ｎｂ） 、窒化ニオブ（ＮｂＮ ） 、鉛（Ｐｂ
）などが用いられるが、他の超伝導材料でもよい。接続
するボビン型の検出コイル７１は、１次微分型、２次微
分型、さらに、高次微分型が用いられる。
Ｃ５ＱＵＩＤの平面図である。第３図はボビン型の検出
コイルの斜視図である。図において、２〜５は上記従来
の素子と同一のはたらきをするものである。１は本発明
によるワッシャーコイルで二つのワッシャーコイルを直
列結合させた構造となっている。８は検出コイル結合用
端子で、ボビン型の検出コイル７１の結合端子７８が超
伝導結合される。６はシャント抵抗、７はダンピング抵
抗である。シャント抵抗６、ダンピング抵抗７の材料と
しては、例えばモリブデン（Ｍｏ） 、アルミニウム（
ＡＩ） 、金（Ａｕ）などが用いられるが、抵抗体であ
れば他の金属でもよい。上記ワッシャーコイル１、入力
コイル２、帰還変調コイル３の材料としては、例えばニ
オブ（Ｎｂ） 、窒化ニオブ（ＮｂＮ ） 、鉛（Ｐｂ
）などが用いられるが、他の超伝導材料でもよい。接続
するボビン型の検出コイル７１は、１次微分型、２次微
分型、さらに、高次微分型が用いられる。
第２図は上記実施例のワッシャーコイル１、対向電極４
、及びジョセフソン接合部５の構成のみを等節約に示し
たものである。入力コイルから伝達された信号磁束によ
り生しる信号電流をＩとし、その電流の流れる方向を図
に矢印で示した。この平面図ではそれぞれのワッシャー
コイルに信号電流■が互いに逆回りに流れ、ジョセフソ
ン接合部５には信号電流Ｉが流れる。入力コイルからの
信号磁束以外の磁束が二つのワッシャーコイルに同様に
直接鎖交した場合に生しる雑音電流を Ｉｎとし、その
方向を図に矢印で示した。それぞれのワッシャーコイル
には雑音電流 Ｉｎが同一方向に流れることになり、そ
れぞれのワッシャーコイルの雑音電流 Ｉｎは相殺され
、ジョセフソン接合部５には雑音電流 Ｉｎは流れない
。また、同様の理由からワッシャーコイルには超伝導環
電流は生じない。従って、上記のような構造によれば、
ワッシャーコイル自体に鎖交する磁束による雑音を小さ
くし、またワッシャーコイルに超伝導環電流が生じるの
を防止し、ＤＣ５ＱＩＩＩＤの雑音を減少させて感度を
向上させることができる。
、及びジョセフソン接合部５の構成のみを等節約に示し
たものである。入力コイルから伝達された信号磁束によ
り生しる信号電流をＩとし、その電流の流れる方向を図
に矢印で示した。この平面図ではそれぞれのワッシャー
コイルに信号電流■が互いに逆回りに流れ、ジョセフソ
ン接合部５には信号電流Ｉが流れる。入力コイルからの
信号磁束以外の磁束が二つのワッシャーコイルに同様に
直接鎖交した場合に生しる雑音電流を Ｉｎとし、その
方向を図に矢印で示した。それぞれのワッシャーコイル
には雑音電流 Ｉｎが同一方向に流れることになり、そ
れぞれのワッシャーコイルの雑音電流 Ｉｎは相殺され
、ジョセフソン接合部５には雑音電流 Ｉｎは流れない
。また、同様の理由からワッシャーコイルには超伝導環
電流は生じない。従って、上記のような構造によれば、
ワッシャーコイル自体に鎖交する磁束による雑音を小さ
くし、またワッシャーコイルに超伝導環電流が生じるの
を防止し、ＤＣ５ＱＩＩＩＤの雑音を減少させて感度を
向上させることができる。
第４図はマグネットメータ型の検出コイルの斜視図であ
る。第１図の示すＤＣ５ＤＩＩＩＤにおいて、検出コイ
ルを分離型のマグネットメータ型検出コイル７２として
も、上記ワッシャーコイルの構造による作用及び効果は
前の実施例と変わるところはない。
る。第１図の示すＤＣ５ＤＩＩＩＤにおいて、検出コイ
ルを分離型のマグネットメータ型検出コイル７２として
も、上記ワッシャーコイルの構造による作用及び効果は
前の実施例と変わるところはない。
第５図はマグネットメータ型の薄膜検出コイルの平面図
である。第１図の示すＤＣ５ＱＵＩＤにおいて、検出コ
イルを分離型の薄膜マグネットメータ型薄膜検出コイル
７３としても、上記ワッシャーコイルの構造による作用
及び効果は前の実施例と変わるところはない。
である。第１図の示すＤＣ５ＱＵＩＤにおいて、検出コ
イルを分離型の薄膜マグネットメータ型薄膜検出コイル
７３としても、上記ワッシャーコイルの構造による作用
及び効果は前の実施例と変わるところはない。
第１図に示すＤＣ５ＱＵＩＤにおいて、検出コイル結合
用端子８を廃し、ＤＣ５ＱＵＩＤと検出コイルを同一の
工程で製作して、検出コイル一体型ＤＣ５ＱＵＩＤマグ
ネツトメータとしても、上記ワッシャーコイルの構造に
よる作用及び効果は前の実施例と変わるところはない。
用端子８を廃し、ＤＣ５ＱＵＩＤと検出コイルを同一の
工程で製作して、検出コイル一体型ＤＣ５ＱＵＩＤマグ
ネツトメータとしても、上記ワッシャーコイルの構造に
よる作用及び効果は前の実施例と変わるところはない。
第１図に示すＤＣ５ＱＵＩＤにおいて、シャント抵抗６
、ダンピング抵抗７のどちらか一方、あるいは両方を廃
しても、上記ワッシャーコイルの構造による作用及び効
果は前の実施例と変わるところはない。
、ダンピング抵抗７のどちらか一方、あるいは両方を廃
しても、上記ワッシャーコイルの構造による作用及び効
果は前の実施例と変わるところはない。
第１回に示すＤＣ５（ＩＵＩＤにおいて、ダンピング抵
抗７をワッシャーコイル１に直列に設置しても、上記ワ
ッシャーコイルの構造による作用及び効果は前の実施例
と変わるところはない。
抗７をワッシャーコイル１に直列に設置しても、上記ワ
ッシャーコイルの構造による作用及び効果は前の実施例
と変わるところはない。
以上説明したように本発明によれば、超伝導リングを構
成するワッシャーコイルを直列結合させた二つのワッシ
ャーコイルにより構成することにより、ワッシャーコイ
ル自体に鎖交する磁束による雑音を小さくし、またワッ
シャーコイルに超伝導環電流が生しるのを防止し、ＤＣ
５ＱＵＩＤの雑音を減少させて感度を向上させることが
できる。
成するワッシャーコイルを直列結合させた二つのワッシ
ャーコイルにより構成することにより、ワッシャーコイ
ル自体に鎖交する磁束による雑音を小さくし、またワッ
シャーコイルに超伝導環電流が生しるのを防止し、ＤＣ
５ＱＵＩＤの雑音を減少させて感度を向上させることが
できる。
第１図は本発明の一実施例によるＤＣ５ＱｊｌｌＤの平
面図、第２図は上記実施例の等価概念図、第３図はボビ
ン型検出コイルの斜視図、第４図はマグネソトメーク型
検出コイルの斜視図、第５図はマグネットメータ型薄膜
検出コイルの平面図、第６Ｍは従来のＤＣＳ［］ＵＩＤ
の平面図である。 ■・・・本発明によるワッシャーコイル２・・・入力コ
イル ３・・・帰還変調コイル ４・・・対向電極 ５・・・ジョセフソン素子 ６・・・シャント抵抗 ７・・・ダンピング抵抗 ８・・・検出コイル接続用端子 １１・・・従来のワッシャーコイル １２・・・入力コイル １３・・・帰還変調コイル １４・・・対向電極 ７１・・・ボビン型検出コイル ７２・・・マグネットメーク型検出コイル７３・・・マ
グネットメータ型の薄膜検出コイル７８・・・入力コイ
ル接続用端子 以上
面図、第２図は上記実施例の等価概念図、第３図はボビ
ン型検出コイルの斜視図、第４図はマグネソトメーク型
検出コイルの斜視図、第５図はマグネットメータ型薄膜
検出コイルの平面図、第６Ｍは従来のＤＣＳ［］ＵＩＤ
の平面図である。 ■・・・本発明によるワッシャーコイル２・・・入力コ
イル ３・・・帰還変調コイル ４・・・対向電極 ５・・・ジョセフソン素子 ６・・・シャント抵抗 ７・・・ダンピング抵抗 ８・・・検出コイル接続用端子 １１・・・従来のワッシャーコイル １２・・・入力コイル １３・・・帰還変調コイル １４・・・対向電極 ７１・・・ボビン型検出コイル ７２・・・マグネットメーク型検出コイル７３・・・マ
グネットメータ型の薄膜検出コイル７８・・・入力コイ
ル接続用端子 以上
Claims (1)
- 磁場を検出し信号電流とする検出コイルと前記検出コ
イルと二つの入力端子で超伝導結合した入力コイルと、
外部制御系からの信号を伝える帰還変調コイルと、前記
入力コイル及び前記帰還変調コイルと磁気的に結合した
超伝導リングを構成するワッシャーコイル及び対向電極
と、前記ワッシャーコイルと対向電極間の接合部に設け
られ前記信号電流を電圧に変換するジョセフソン素子と
を備えた直流駆動型超伝導量子干渉素子において、超伝
導リングを構成する前記ワッシャーコイルが直列結合さ
れた二つのワッシャーコイルにより構成されることを特
徴とする高感度磁場検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103990A JPH042979A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 高感度磁場検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103990A JPH042979A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 高感度磁場検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042979A true JPH042979A (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14368742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2103990A Pending JPH042979A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 高感度磁場検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH042979A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5491411A (en) * | 1993-05-14 | 1996-02-13 | University Of Maryland | Method and apparatus for imaging microscopic spatial variations in small currents and magnetic fields |
| US6690162B1 (en) * | 1999-10-04 | 2004-02-10 | Qest Quantenelektronische Systeme | Device for high-resolution measurement of magnetic fields |
| US7369093B2 (en) | 2003-06-13 | 2008-05-06 | Qest Quantenelektronische Systeme Gmbh | Superconducting quantum antenna |
| WO2011040107A1 (ja) | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Ykk株式会社 | ボタン及びボタン取付用上金型 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61121483A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | 直流駆動型超伝導量子干渉素子 |
| JPH01200679A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Hitachi Ltd | 超電導量子干渉計 |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2103990A patent/JPH042979A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61121483A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | 直流駆動型超伝導量子干渉素子 |
| JPH01200679A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Hitachi Ltd | 超電導量子干渉計 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5491411A (en) * | 1993-05-14 | 1996-02-13 | University Of Maryland | Method and apparatus for imaging microscopic spatial variations in small currents and magnetic fields |
| US6690162B1 (en) * | 1999-10-04 | 2004-02-10 | Qest Quantenelektronische Systeme | Device for high-resolution measurement of magnetic fields |
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| WO2011040107A1 (ja) | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Ykk株式会社 | ボタン及びボタン取付用上金型 |
| US8850666B2 (en) | 2009-09-29 | 2014-10-07 | Ykk Corporation | Button |
| US9414647B2 (en) | 2009-09-29 | 2016-08-16 | Ykk Corporation | Upper die for button attachment |
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