JPH05175557A - 超伝導装置 - Google Patents

超伝導装置

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JPH05175557A
JPH05175557A JP3344553A JP34455391A JPH05175557A JP H05175557 A JPH05175557 A JP H05175557A JP 3344553 A JP3344553 A JP 3344553A JP 34455391 A JP34455391 A JP 34455391A JP H05175557 A JPH05175557 A JP H05175557A
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JP
Japan
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superconducting
quantum interference
superconducting quantum
sensor
flexible substrate
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Withdrawn
Application number
JP3344553A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatake Kotani
誠剛 小谷
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超伝導装置に関し、磁場を検出するセンサ部
分並びに磁場の大きさを測定する超伝導量子干渉素子回
路部分の対を大量に一括して実装可能とし、しかも、そ
の実装された部材を複雑な形状の断熱容器に合わせて容
易且つ効率良く設置できるようにする。 【構成】 交互に実装されたセンサ部分2と超伝導量子
干渉素子回路部分3とを有し且つ該超伝導量子干渉素子
回路部分3の近傍で屈曲することで該センサ部分2を相
互に密に近づけると共に該センサ部分2と超伝導量子干
渉素子回路部分3とは離隔した状態を維持する可撓性基
板1と、該センサ部分2が内側底面4Aに近接し且つ該
超伝導量子干渉素子回路部分3が離隔した状態にして該
可撓性基板1を収容した断熱容器4とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超伝導素子の一種であ
るジョセフソン接合素子からなる超伝導量子干渉素子を
実装するのに好適な超伝導装置に関する。
【0002】現在、ジョセフソン接合素子からなる超伝
導量子干渉素子を用いて微弱な磁場を検出することが行
われていて、医療関係など多くの面での応用が期待され
ている。
【0003】その場合、多くの磁場情報を収集して測定
精度を向上させる為、多数の超伝導量子干渉素子を広い
範囲に亙って分布させることが必要となり、それには、
多数の超伝導量子干渉素子を高い位置精度で且つ効率良
く実装できる技術を実現させなければならない。
【0004】
【従来の技術】今まで、多数の超伝導量子干渉素子を実
装するには、独立の超伝導量子干渉素子を一つ毎に手作
業で配置し、且つ、それぞれの超伝導量子干渉素子から
独立に信号線を外部に導出する技法を採用している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この種の超伝導装置と
しては、磁場を検出するセンサ部分と該磁場の大きさを
測定する超伝導量子干渉素子回路部分とが対になったも
のを複数個有していて、それを断熱容器中に収容した構
成になっている。
【0006】磁場の検出を行うには、断熱容器の底部を
対象とする部分に当接するようにしているので、感度を
向上するには、センサ部分を断熱容器の底部に近接させ
ることが必要であり、しかも、超伝導量子干渉素子回路
部分は、自らが発生するノイズがセンサ部分に悪影響を
与えないようにする為、センサ部分から例えば5〔c
m〕程度は離隔させる必要がある。
【0007】現在、この種の超伝導装置の最大のもの
で、センサ部分と超伝導量子干渉素子回路部分との対が
37個程度であるが、近い将来、1000個乃至100
00個程度のものを実現させなければならない。
【0008】然しながら、前記従来の技術、即ち、手作
業に依って多数のセンサ部分や超伝導量子干渉素子を実
装するのでは、効率、即ち、生産性が極めて悪く、しか
も、実装の位置精度も低いので、全体の調整は著しく困
難であり、従来の技術に依存していたのでは、前記した
1000個を越える対を実装するなどは到底実現するこ
とはできない。
【0009】本発明は、磁場を検出するセンサ部分並び
に磁場の大きさを測定する超伝導量子干渉素子回路部分
の対を大量に一括して実装可能とし、しかも、その実装
された部材を複雑な形状の断熱容器に合わせて容易且つ
効率良く設置できるようにする。
【0010】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理を説
明するための超伝導装置の要部切断側面図を表してい
る。図に於いて、1は可撓性基板、1Aは可撓性基板1
の屈曲部分、2はセンサ部分、3は超伝導量子干渉素子
回路部分、4は断熱容器、4Aは断熱容器の内側底面を
それぞれ示している。
【0011】本発明では、フィルム状の可撓性基板1に
は例えば二つのセンサ部分2が隣接して実装され、それ
等のセンサ部分2にノイズの影響を与えない程度に離隔
した位置に例えば二つの超伝導量子素子回路部分3が隣
接して実装されて全体で実装部材をなしている。
【0012】その実装部材を断熱容器4中に収容するに
は、可撓性基板1は二つの超伝導量子干渉素子回路部分
3の間で屈曲させて櫛歯状とされ、しかも、センサ部分
2が断熱容器4の内側底面4Aに近接するように這わせ
て配設される。このようにすると、超伝導干渉素子回路
部分3は平面的に見るとセンサ部分2の極近傍に在るに
も拘わらず、実質的に両者は充分に離隔している状態に
なっている。
【0013】このようなことから、本発明に依る超伝導
装置に於いては、 (1)交互に実装されたセンサ部分(例えばセンサ部分
2)と超伝導量子干渉素子回路部分(例えば超伝導量子
干渉素子回路部分3)とを有し且つ該超伝導量子干渉素
子回路部分の近傍で屈曲(例えば屈曲部分1A)するこ
とで該センサ部分を相互に密に近づけると共に該センサ
部分と超伝導量子干渉素子回路部分とは離隔した状態を
維持する可撓性基板(例えば可撓性基板1)と、該セン
サ部分が内壁面(例えば底面4A)に近接し且つ該超伝
導量子干渉素子回路部分が離隔した状態にして該可撓性
基板を収容した断熱容器(例えば断熱容器4)とを備え
てなることを特徴とするか、或いは、
【0014】(2)前記(1)に於いて、センサ部分と
超伝導量子干渉素子回路部分が可撓性基板上に形成され
た単層或いは多層の超伝導膜(例えば超伝導膜12)を
加工して構成されると共に該超伝導膜を配線にして結ば
れてなることを特徴とするか、或いは、
【0015】(3)前記(1)に於いて、可撓性基板
(例えば可撓性基板21)上に形成された超伝導膜(例
えば超伝導膜22)に個別部品として別途作成されたセ
ンサ部分(例えばシリコン基板25上に形成したセンサ
部分23)と超伝導量子干渉素子回路部分(例えばシリ
コン基板25上に形成した超伝導量子干渉素子回路部分
24)とが実装されて相互に接続されてなることを特徴
とするか、或いは、
【0016】(4)前記(1)に於いて、可撓性基板上
のセンサ部分と超伝導量子干渉素子回路部分との何れか
一方が個別部品として別途作成されたものであることを
特徴とするか、或いは、
【0017】(5)前記(1)に於いて、可撓性基板上
に実装されたセンサ部分或いは超伝導量子干渉素子回路
部分を制御する為に超伝導膜からなる配線が形成された
可撓性基板の一端を断熱容器外に引き出してなることを
特徴とする。
【0018】
【作用】前記手段を採ることに依り、センサ部分と超伝
導量子干渉素子回路部分とは大量に一括して可撓性基板
に実装しておくことが可能であり、そして、用途に合わ
せた形状の断熱容器中に良好にフィットさせて配設する
ことができ、しかも、センサ部分は対象物に近接させる
断熱容器の内壁面に密集した状態で近接させることが可
能であると共に超伝導量子干渉素子回路部分はセンサ部
分にノイズの影響を与えない程度の距離を常に維持して
離隔させておくことができる。
【0019】従って、センサ部分や超伝導量子干渉素子
回路部分は高い位置精度をもって配設することができ、
しかも、手作業を殆ど必要としないから、その製造は簡
単であって、大量のセンサ部分と超伝導量子干渉素子回
路部分との対を精密に分布配置した超伝導装置を容易に
実現することが可能である。
【0020】
【実施例】図2は本発明に於ける第一実施例を説明する
ための超伝導装置を表す要部切断側面図である。図に於
いて、11は多層ポリイミド膜からなる可撓性基板、1
2は超伝導膜、13はセンサ部分、14はジョセフソン
接合素子からなる超伝導量子干渉素子回路部分をそれぞ
れ示している。
【0021】本実施例では、多層ポリイミド膜からなる
可撓性基板11上に単層或いは多層の超伝導膜12を形
成し、その超伝導膜12を加工したり、或いは、更に他
の被膜などを付加してセンサ部分13や超伝導量子干渉
素子回路部分14を形成し、センサ部分13と超伝導量
子干渉素子回路部分14との間は超伝導膜12そのもの
を配線に利用して結んでいる。
【0022】本実施例の製造過程に於いては、平坦な可
撓性基板11上の予め定められた位置にセンサ部分13
や超伝導量子干渉素子回路部分14を精密に、且つ、一
括して大量に作り込むことができるのは云うまでもな
い。また、可撓性基板11は多層ポリイミド膜のみで構
成してあるが、超伝導膜を多層ポリイミド膜で挟んだ構
成にしても良く、その場合、超伝導膜は例えば配線とし
て使用することが可能であり、その超伝導膜も多層ポリ
イミド膜でそれぞれ離隔して多層にすることもできる。
【0023】尚、図2では、対になっているセンサ部分
13と超伝導量子干渉素子回路部分14のみを表してあ
るが、例えば図の右側にも同じ構成が存在していること
は勿論である。
【0024】図3は本発明に於ける第二実施例を説明す
るための超伝導装置を表す要部切断側面図である。図に
於いて、21は可撓性基板、22は超伝導膜、23はセ
ンサ部分、24は超伝導量子干渉素子回路部分、25は
シリコン基板、26はバンプをそれぞれ示している。
【0025】本実施例では、シリコン基板25上にセン
サ部分23を形成し、また、同じくシリコン基板25上
に超伝導量子干渉素子回路部分24を形成し、それ等を
可撓性基板21上の所要位置に半田や軟金属などからな
るバンプ26で固着したものである。
【0026】本実施例に於いても、シリコン基板25上
にセンサ部分23や超伝導量子干渉素子回路部分24を
大量に一括して形成し、そのシリコン基板25をチップ
に切り出し、チップ化されたものを平坦な可撓性基板2
1上の予め定められた位置に高い精度で容易且つ簡単に
取り付けることができる。
【0027】図4は本発明に於ける第三実施例を説明す
るための超伝導装置を表す要部切断側面図であり、図1
に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同
じ意味を持つものとする。
【0028】本実施例が図1に見られる超伝導装置と比
較して具体化してあるところは、可撓性基板1上にセン
サ部分2及び超伝導量子干渉素子回路部分3の複数対全
体を制御可能な配線を超伝導膜で形成し、その可撓性基
板1の端部を断熱容器4外に導出して外部の装置と接続
するようにした点である。尚、超伝導膜からなる配線を
利用して制御する対象は、センサ部分2及び超伝導量子
干渉素子回路部分3の対でなく、センサ部分2のみ、或
いは、超伝導量子干渉素子回路部分3のみであっても良
い。
【0029】前記した何れの実施例であっても、その可
撓性基板を例えば人体の頭部に合致するような複雑な曲
面をもった断熱容器に馴染み良く配設可能なことは理解
できよう。
【0030】
【発明の効果】本発明の超伝導装置に於いては、交互に
実装されたセンサ部分と超伝導量子干渉素子回路部分を
有し且つ該超伝導量子干渉素子回路部分の近傍で屈曲す
ることで該センサ部分を相互に密に近づけると共に該セ
ンサ部分と超伝導量子干渉素子回路部分とは離隔した状
態を維持する可撓性基板と、該センサ部分が内壁面に近
接し且つ該超伝導量子干渉素子回路部分が離隔した状態
にして該可撓性基板を収容した断熱容器とを備える。
【0031】前記構成を採ることに依り、センサ部分と
超伝導量子干渉素子回路部分とは大量に一括して可撓性
基板に実装しておくことが可能であり、そして、用途に
合わせた形状の断熱容器中に良好にフィットさせて配設
することができ、しかも、センサ部分は対象物に近接さ
せる断熱容器の内壁面に密集した状態で近接させること
が可能であると共に超伝導量子干渉素子回路部分はセン
サ部分にノイズの影響を与えない程度の距離を常に維持
して離隔させておくことができる。
【0032】従って、センサ部分や超伝導量子干渉素子
回路部分は高い位置精度をもって配設することができ、
しかも、手作業を殆ど必要としないから、その製造は簡
単であって、大量のセンサ部分と超伝導量子干渉素子回
路部分との対を精密に分布配置した超伝導装置を容易に
実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための超伝導装置の要
部切断側面図を表している。
【図2】本発明に於ける第一実施例を説明するための超
伝導装置を表す要部切断側面図である。
【図3】本発明に於ける第二実施例を説明するための超
伝導装置を表す要部切断側面図である。
【図4】本発明に於ける第三実施例を説明するための超
伝導装置を表す要部切断側面図である。
【符号の説明】
1 可撓性基板 1A 可撓性基板1の屈曲部分 2 センサ部分 3 超伝導量子干渉素子回路部分 4 断熱容器 4A 断熱容器の内側底面 11 多層ポリイミド膜からなる可撓性基板 12 超伝導膜 13 センサ部分 14 ジョセフソン接合素子からなる超伝導量子干渉素
子回路部分 21 可撓性基板 22 超伝導膜 23 センサ部分 24 超伝導量子干渉素子回路部分 25 シリコン基板 26 バンプ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交互に実装されたセンサ部分と超伝導量子
    干渉素子回路部分とを有し且つ該超伝導量子干渉素子回
    路部分の近傍で屈曲することで該センサ部分を相互に密
    に近づけると共に該センサ部分と超伝導量子干渉素子回
    路部分とは離隔した状態を維持する可撓性基板と、 該センサ部分が内壁面に近接し且つ該超伝導量子干渉素
    子回路部分が離隔した状態にして該可撓性基板を収容し
    た断熱容器とを備えてなることを特徴とする超伝導装
    置。
  2. 【請求項2】センサ部分と超伝導量子干渉素子回路部分
    が可撓性基板上に形成された単層或いは多層の超伝導膜
    を加工して構成されると共に該超伝導膜を配線にして結
    ばれてなることを特徴とする請求項1記載の超伝導装
    置。
  3. 【請求項3】可撓性基板上に形成された超伝導膜に個別
    部品として別途作成されたセンサ部分と超伝導量子干渉
    素子回路部分とが実装されて相互に接続されてなること
    を特徴とする請求項1記載の超伝導装置。
  4. 【請求項4】可撓性基板上のセンサ部分と超伝導量子干
    渉素子回路部分との何れか一方が個別部品として別途作
    成されたものであることを特徴とする請求項1記載の超
    伝導装置。
  5. 【請求項5】可撓性基板上に実装されたセンサ部分或い
    は超伝導量子干渉素子回路部分を制御する為に超伝導膜
    からなる配線が形成された可撓性基板の一端を断熱容器
    外に引き出してなることを特徴とする請求項1記載の超
    伝導装置。
JP3344553A 1991-12-26 1991-12-26 超伝導装置 Withdrawn JPH05175557A (ja)

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JP3344553A JPH05175557A (ja) 1991-12-26 1991-12-26 超伝導装置

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Date Code Title Description
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Effective date: 19990311