JPH0450786A - 磁界検出用ピックアップコイル - 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】

高感度磁界センサである５ＱＵＩＤ（超伝導量子干渉素
子）１束計、あるいはその他の磁束針の磁界検出用ピッ
クアップコイルに関し、特に微分次数可変なピックアッ
プコイルに関し、所望の微分次数で磁気計測が可能な磁
界検出用ピックアップコイルを提供することを目的とし
、ピックアップリング部において捕捉した磁束を入力コ
イル部を介して磁界センサに供給する磁界検出用ピック
アップコイルにおいて、 入力コイル部に対して複数のビックアップリング部をス
イッチを介して個別に断接可能に接続し、前記スイッチ
により入力コイル部に対して少なくとも一つ以上のピッ
クアップリング部を接続して０次を含む任意次数の微分
コイルを選択構成する。

【産業上の利用分野】

本発明は、高悪度磁界センサである５ＱＵＩＤ（超伝導
量子干渉素子）磁束計、あるいはその他の磁束計の磁界
検出用ピックアップコイルに関し、特に微分次数可変な
ピックアップコイルに関するものである。 生体磁気計測などの分野において、計測する生体磁気よ
り、地磁気や伝染などから発生する外界磁気ノイズの方
が数桁大きなため、これを除去しなければ、生体磁気を
計測することはできない。 そこで、外界磁気ノイズは空間的な変化が緩やかなのに
対し、生体磁気はその磁界が磁界発生源の近傍に集中し
、かつ、空間的変化がきついことを利用し、微分型ピッ
クアップコイルを用いて、空間的変化の緩やかな外界磁
気ノイズを除去している。 一方、外界磁気ノイズの除去効果は、ピックアップの微
分次数に影響され、微分次数を上げれば上げるほどノイ
ズ除去効果は上がるが、生体磁気信号自体もわずかでは
あるが、小さくなってしまうために、生体磁気計測に当
っては、脳、あるいは心臓等の計測対象の信号レベルや
外界のノイズ環境により、適切なピックアップコイルの
微分次数を選択する必要がある。

【従来の技術】

第７図は従来のピックアップコイルを示すもので、磁界
センサ３に磁気結合される入力コイル部２と、外部磁束
を捕捉するピックアップリング部１を有して形成され、
例えば計測磁界の方ＮＨと垂直な方向に差分を取り、磁
束の空間的な勾配を得る場合には、第７図（ａ）に示す
ように、１巻きのピックアップリング部１を差分を取る
方向、すなわち横方向に２個並設した１次微分型ピック
アップコイルを使用し、計測磁界の方向Ｈに差分をとる
場合には、第７図（ｂ）に示すように、ピックアップリ
ング部ｌを縦方向に２個並べた１次微分型ピックアップ
コイルを使用して磁束の測定を行っていた。 （発明が解決しようとする課、！］ しかし、従来のピックアップコイルにおいては、微分次
数が予めピックアップリング部１の配置により決定され
ているので、計測途中で切り替えることができないとい
う欠点を有するものであった。 本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであっ
て、所望の微分次数で磁気計測が可能な磁界検出用ピッ
クアップコイルを提供することを目的とする。 （課題を解決するための手段］ 本発明によれば上記目的は、実施例に対応する第１図に
示すように、 ピックアップリング部１において捕捉した磁束を入力コ
イル部２を介して磁界センサ３に供給する磁界検出用ピ
ックアップコイルにおいて、入力コイル部２に対して複
数のピックアップリング部１をスイッチ４を介して個別
に断接可能に接続し、 前記スイッチ４により入力コイル部２に対して少なくと
も一つ以上のピックアップリング部１を接続して０次を
含む任意次数の微分コイルを選択構成する磁界検出用ピ
ックアップコイルを提供することにより達成される。

【作用】

上記構成に基づき、本発明におけるピックアップコイル
は、スイッチ４の組み合せにより入力コイル部２に任意
数のピックアップリング部１を接続することが可能に構
成される。選択するピックアップリング部１の数、すな
わち、計測磁束が同時に鎖交するコイルを変化させるこ
とにより、磁界の空間的な変化量、あるいけそれに対す
る微分量を測定することができ、スイッチ４の切り替え
だけで微分次数を任意に変更することが可能となる。

【実施例】

以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。 第１図は本発明の実施例を示すもので、３ば５ＱｔＪＩ
Ｄ（超伝導量子干渉素子）等の磁界センサであり、これ
ら複数個の磁界センサ３．３・・・に対応して入力コイ
ル部２と、ピックアップリング部１とが配置されている
。微分方向を計測する磁界の方向Ｈと垂直な方向とする
ために、ピックアップリング部ｌば、横方向に並べて配
置され、高次の微分型に対応するために、中央部の２個
のピックアップリング部１ば、巻方向を反対にして二重
巻きにされている。 各ピックアップリング部１と入力コイル部２とは、任意
の組み合せでピックアップリング部１と入力コイル部２
とを接続することができるように、接続線５　（ＳＱＵ
ＩＤ磁束針においては、超伝導線）により接続され、各
接続線５にスイッチ４を設けてそれらの断接が選択され
る。 上記スイッチ４は、周知のものが使用されるが、５ＱＵ
ＩＤｉｆｆ束計においては、ピックアップコイルが超伝
導材料で形成されるために、第２図に示すように、超伝
導線にマイクロヒータ６を取り付け、該マイクロヒータ
６を０Ｎ１０ＦＦすることにより接続線５を超伝導から
常伝導に転移させて導通状態を断接するように構成する
ことも可能である。 第３図は、スイッチ４の選択によって０次のコイルを構
成する場合を示すもので１．ピックアップリング部１と
、各ピックアップリング部ｌに対応する入力コイル部２
が接続されるようにスイッチ４が閉じられ、第３図（ｂ
）に等価回路を示すように、４ｍのコイルが構成される
。 次に、隣接するピックアップリング部１を、巻き方向が
互いに逆方向になるように接続した閉ループが形成され
るように各スイッチ４を調整すると、第４図（ｂ）に示
すような１次の微分コイルが２１１：ｉ構成されること
となり、第５図（ａ）に示すように、１個の入力コイル
部２に対し、３個のピックアップコイル部を接続して閉
ループを形成すると、第５図（ｂ）に示すように、１組
の２次微分コイルが得られる。 なお、以上の例においては、ピックアップリング部１を
横方向に並べ、計測する磁界の方向と垂直な方向を微分
方向とする場合を示したが、第６図に示すように、４個
のピックアップリング部１を縦方向に並べてスイッチ４
により接続状態を変更することにより、計測する磁界の
方向に微分をすることができる。 （発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明による磁界検出
用ピックアップコイルによれば、測定対象によって微分
次数を変えて磁気計測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、 第２図はスイッチの実施例を示す図、 第３図（ａ）は０次微分コイルを構成する場合の接続状
態を示す図、 第３図（ｂ）はその等価回路図、 第４図（ａ）は１次微分コイルを構成する場合の接続状
態を示す図、 第４図（ｂ）はその等価回路図、 第５図（ａ）は２次微分コイルを構成する場合の接続状
態を示す図、 第５図（ｂ）はその等価回路図、 第６図は本発明の他の実施例を示す図、第７図は従来例
を示す図である。 図において、 １はピックアップリング部、 ２は入力コイル部、 ３は磁界センサ、 ４はスイッチである。 オｑ腎θ０の電施伊１を示亨口 ｗｉＩ図 第 図 Ｑ、３ 第 図 （ｂ） 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕ピックアップリング部（１）において捕捉した磁
   束を入力コイル部（２）を介して磁界センサ（３）に供
   給する磁界検出用ピックアップコイルにおいて、 入力コイル部（２）に対して複数のピックアップリング
   部（１、１・・）をスイッチ（４、４・・）を介して個
   別に断接可能に接続し、 前記スイッチ（４）により入力コイル部（２）に対して
   少なくとも一つ以上のピックアップリング部（１）を接
   続して０次を含む任意次数の微分コイルを選択構成する
   磁界検出用ピックアップコイル。 〔２〕前記ピックアップリング部（１）を横方向に配置
   し、前記スイッチ（４）により選択される微分コイルの
   微分方向を、計測する磁界の成分方向と垂直方向とした
   ことを特徴とする請求項１記載の磁界検出用ピックアッ
   プコイル。 〔３〕前記ピックアップリング部（１）を縦方向に配置
   し、前記スイッチ（４）により選択される微分コイルの
   微分方向を、計測する磁界の成分方向としたことを特徴
   とする請求項１記載の磁界検出用ピックアップコイル。