JPH05180917A

JPH05180917A - 超伝導ピックアップコイル

Info

Publication number: JPH05180917A
Application number: JP34660291A
Authority: JP
Inventors: Norio Fujimaki; 則夫藤巻
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】生体磁気計測などに用いられるＳＱＵＩＤに
接続する超伝導ピックアップコイルに関し、製造後、平
面型超伝導ピックアップコイルにするか立体型超伝導ピ
ックアップコイルにするかの選択ができ、また、ベース
ライン長を変更できるようにする。【構成】ボリイミドフィルム等の可撓性基板１上に、
複数の超伝導コイル部分３と、この複数のコイル部分３
に接続されて蛇行する超伝導往復接続線４が形成され、
かつ、蛇行して隣接する超伝導往復接続線４の間の可撓
性基板１に切込み、溝、ミシン目等の切離し部分６が形
成されており、この切離し部分６を適宜切離して超伝導
往復接続線４が形成されている可撓性基板１を変形する
ことによって複数の超伝導コイル部分３の位置を調節し
て平面型の空間微分と立体型の空間微分のいずれかの磁
気勾配測定に適する形状にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体磁気計測などに用
いられるＳＱＵＩＤ（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ
ＱｕａｎｔｕｍＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＤｅｖ
ｉｃｅ超伝導量子干渉デバイス）に接続する超伝導ピ
ックアップコイルに関する。

【０００２】ＳＱＵＩＤは感度が高く、脳、心臓等から
生じる生体磁気を計測するなど、高感度磁気センサとし
て広く用いられている。特に、上記の生体磁気計測は、
医療診断や生体の機能解明などに重要な役割を果たして
おり、人体の表面近くに配置し、あるいは、人体の一部
を挟んで配置して計測するための超伝導ピックアップコ
イルの設計は、被測定磁界を効率よく忠実に電気信号に
変換し、この電気信号をＳＱＵＩＤに歪みあるいは損失
なく伝送するために重要である。

【０００３】

【従来の技術】生体磁気は、太陽風等の影響で変化する
地磁気や電気装置から発生する磁気などの環境磁気に比
較して極めて低いレベルを有するため、従来から測定に
際しては、パーマロイなどの初期透磁率の高い磁性体の
壁で密閉した磁気シールドルーム内で測定する他、磁気
を検出するためのピックアップコイルとして、磁気に対
して複数のコイル部分を逆方向に接続したものを用い、
環境磁気の影響を相殺して、被測定磁界の空間勾配のみ
を検出することが考えられている。

【０００４】また、生体磁気の計測に際しては、従来か
ら、計測の目的あるいは被計測対象物の形状に応じて、
例えば、体表の接線方向の空間微分を得る平面型ピック
アップコイルや、体表の垂直方向の空間微分を得る立体
型ピックアップコイルが適宜用いられてきた。

【０００５】図６（Ａ）〜（Ｃ）、図７（Ａ）〜（Ｃ）
は、従来の超伝導ピックアップコイルの概略構成説明図
である。この図において、４１はボビン、４２は超伝導
線、４３はＳＱＵＩＤ、４４は超伝導コイル部分、４５
は超伝導往復接続線、４６はシリコン基板、４７はポリ
イミドフィルムである。

【０００６】図６（Ａ）は、ボビン４１に超伝導線４２
を巻き付けて２つの逆向きの超伝導コイル部分を形成
し、この超伝導コイル部分をＳＱＵＩＤ４３に接続した
立体型の超伝導ピックアップコイルの構成を示してい
る。

【０００７】図６（Ｂ）は、シリコン基板４６の表面に
超伝導コイル部分４４を形成し、この２つの超伝導コイ
ル部分４４を超伝導往復接続線によって逆向きに接続
し、さらにＳＱＵＩＤ４３に接続した平面型１次勾配型
の超伝導ピックアップコイルの構成を示している。

【０００８】図６（Ｃ）は、シリコン基板４６の上に、
２つの１ターン超伝導コイル部分４４と１つの２ターン
超伝導コイル部分４４を形成し、超伝導往復接続線４５
によって、１ターンの超伝導コイル部分と２ターンの超
伝導コイル部分を逆向きに接続し、さらにＳＱＵＩＤ４
３に接続した平面型２次勾配型の超伝導ピックアップコ
イルの構成を示している。

【０００９】図７（Ａ）は、可撓性を有するポリイミド
フィルム４７の上に超伝導コイル部分４４を形成するた
めの超伝導パターンと超伝導往復接続線４５を形成する
ための超伝導パターンを形成し、このポリイミドフィル
ム４７を円筒状に湾曲し、超伝導コイル部分４４を形成
するための超伝導パターンを接続して、逆方向に接続さ
れた２つの超伝導コイル部分４４を形成し、さらにこれ
をＳＱＵＩＤ４３に接続した立体型１次勾配型の超伝導
ピックアップコイルの構成を示している。

【００１０】図７（Ｂ）は、可撓性ポリイミドフィルム
４７の上に、超伝導薄膜によって２つの超伝導コイル部
分４４と超伝導往復接続線４５を形成し、この超伝導往
復接続線４５によって超伝導コイル部分４４を逆方向に
接続し、さらにＳＱＵＩＤ４３に接続した超伝導ピック
アップコイルの構成を示している。この例においては、
ポリイミドフィルム４６が可撓性であるため、被計測対
象物の形状に応じた立体型１次勾配型の超伝導ピックア
ップコイルを得ることができる。

【００１１】図７（Ｃ）は、２枚のシリコン基板４６等
の非可撓性基板上に超伝導コイル部分４４を形成し、こ
の２つの超伝導コイル４４の間をポリイミドフィルム４
７等の可撓性フィルム上に形成した超伝導往復接続線４
５によって接続し、さらに、ＳＱＵＩＤ４３と接続した
立体型１次勾配型の超伝導ピックアップコイルの構成を
示している。

【００１２】上記の従来技術の大半においては、空間勾
配のバランス精度を向上するために、基板上の超伝導薄
膜をリソグラフィ技術によってパターニングして超伝導
ピックアップコイルが形成されていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これら従来
の超伝導ピックアップコイルにあっては、設計に先立っ
て、被計測対象物に応じて、コイル部分を平面型にする
か立体型にするかを決定し、さらに、超伝導コイル部分
間の垂直軸上の距離、すなわち、ベースライン長を個別
に決定することが必要であり、特定の被計測対象物の為
に設計し製造した超伝導ピックアップコイルを他の被計
測対象物の計測に流用することは多くの場合不可能であ
った。

【００１４】本発明は、製造後、平面型超伝導ピックア
ップコイルにするか立体型超伝導ピックアップコイルに
するかの選択をすることができ、あるいは、ベースライ
ン長を容易に変更することができる超伝導ピックアップ
コイルを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる超伝導ピ
ックアップコイルにおいては、上記目的を達成するため
に、可撓性基板上に、複数の超伝導コイル部分と、該複
数の超伝導コイル部分に接続されて蛇行する超伝導往復
接続線が形成され、かつ、蛇行して隣接する超伝導往復
接続線の間の可撓性基板に切離し部分が形成された構成
を採用した。

【００１６】

【作用】本発明のように、可撓性基板上に形成された複
数の超伝導コイル部分に接続される超伝導往復接続線を
蛇行させ、蛇行して隣接する超伝導往復接続線の間の可
撓性基板に、切り込み、薄膜状の溝、ミシン目等の切り
離し部分を形成すると、製造後に、この切離し部分を適
宜切り離して超伝導往復接続線が形成されている可撓性
基板を変形することによって複数の超伝導コイル部分間
の配置を自由に調節することができ、平面型ピックアッ
プコイルにするか、立体型ピックアップコイルにするか
の選択、あるいは、ベースライン長の調整が可能にな
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。（第１実施例）図１は、本発明の第１実施例の超伝導ピ
ックアップコイルの概略構成説明図である。この図にお
いて、１はポリイミドフィルム、２は超伝導薄膜パター
ン、３は角型コイル部分、４は超伝導往復接続線、５は
接続端子、６は切離し部分である。

【００１８】可撓性のある基板、例えばポリイミドフィ
ルム１の上に、リソグラフィ技術などで、角型コイル部
分３とこれに接続される超伝導往復接続線４からなる超
伝導薄膜パターン２を形成する。

【００１９】この超伝導往復接続線４は、角型コイル部
分３とＳＱＵＩＤの間を接続して閉じたループを形成し
て被計測磁界に応じて生じる電気信号をＳＱＵＩＤに伝
送するために、角型コイル部分３と接続端子５の間に生
成された一対の超伝導性の導電線を指し、図示のよう
に、ポリイミドフィルム１の上に蛇行して形成されてい
る。

【００２０】そして、蛇行して隣接する超伝導往復接続
線４の間のポリイミドフィルム１に、切込み、溝、ミシ
ン目等の切離し部分６が形成されている。

【００２１】図２（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一実施例
の超伝導往復接続線の概略構成説明図である。この図に
おいて、１１はポリイミドフィルム、１２，１３，１
４，１６，１７は超伝導ストライプ、１５は超伝導薄膜
である。

【００２２】図２（Ａ）は平行１線式の超伝導往復接続
線の構成を示している。この接続線においては、ポリイ
ミドフィルム１１上に形成された超伝導薄膜をリソグラ
フィ技術等によってパターニングして超伝導往復接続線
１２，１３が形成され、設計および形成が最も簡単であ
る。

【００２３】図２（Ｂ）はマイクロストリップ式の超伝
導往復接続線の構成を示している。この接続線において
は、ポリイミドフィルム１１の上面に１条の超伝導スト
ライプ１４が形成され、裏面に超伝導薄膜１５が形成さ
れる。

【００２４】図２（Ｃ）は、ツイスト式の往復接続線の
構成を示している。この接続線においては、ポリイミド
フィルム１１の上面に２条の往復接続線１６，１７が形
成されているが、往復接続線１６，１７を適宜の間隔で
交差させることによって、外界の環境磁界を影響を受け
にくくしたものである。

【００２５】図３（Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施例
の超伝導ピックアップコイルの使用方法説明図である。
この図における符号は、７がＳＱＵＩＤである他は第１
図において同符号を付して説明したものと同様である。

【００２６】図３（Ａ）に示される使用法は、角型コイ
ル３の間のポリイミドフィルム１の切離し部分６を切離
さないで、２つの角型コイル３を同一平面上に配置し、
それに続く往復接続線４を切離し部分６によって切離し
伸長してＳＱＵＩＤ７に接続している。この使用法方法
によって、平面型の空間勾配計測用の超伝導ピックアッ
プコイルを得ることができる。

【００２７】図３（Ｂ）に示された使用法は、ポリイミ
ドフィルム１の上に形成された２つの角型コイル３の間
の切離し部分６を含む全ての切離し部分を切り離して、
２つの角型コイル３を立体的に配置し、往復接続線４の
端部に接続端子５を介してＳＱＵＩＤ７を接続してい
る。

【００２８】この使用方法によると、立体型の空間勾配
計測用の超伝導ピックアップコイルを得ることができ
る。さらにこの方法によると、ポリイミドフィルム１の
変形の度合いを変えることにより、計測対称に応じて角
型コイル３の軸方向の長さ、すなわち、ベースライン長
を適宜変えることができる。

【００２９】（第２実施例）図４は、本発明の第２実施
例の超伝導ピックアップコイルの概略構成説明図であ
る。この図において、２１はポリイミドフィルム、２２
は円形コイル部分、２３は往復接続線、２４は接続端
子、２５は切離し部分である。なおこの図においては、
往復接続線２３は図面を簡明にするため単一の実線で示
されている。

【００３０】この実施例のピックアップコイルにおいて
は、可撓性のポリイミドフィルム２１の上に、２つの円
形コイル部分２２と、この２つの円形コイル部分２２と
接続端子２４を接続する往復接続線２３が形成されてい
る。

【００３１】そして、この往復接続線２３は、同心円状
の部分と半径方向の直線部分とで構成され、蛇行する形
状をもつように形成されている。

【００３２】そして、蛇行して隣接する往復接続線２３
の間のポリイミドフィルム２１に、切込み、溝、ミシン
目等の切離し部分２５が形成されている。この実施例の
使用方法は第１実施例の使用方法と同様に、切離し部分
を適宜切離しポリイミドフィルム２１を変形することに
よって、平面型の空間勾配、あるいは、立体型の空間勾
配を計測するための超伝導ピックアップコイルを得るこ
とができる。

【００３３】（第３実施例）図５は、本発明の第３実施
例の超伝導ピックアップコイルの概略構成説明図であ
る。この図において、３１はポリイミドフィルム、３２
は角型コイル、３３は往復接続線、３４は接続端子、３
５は切離し部分である。

【００３４】この実施例は、２次元勾配型の超伝導ピッ
クアップコイルの構成に関するものである。この超伝導
ピックアップコイルの製造方法および構成は、第１実施
例とほぼ同様であるが、簡単に説明すると、可撓性のあ
る基板、例えばポリイミドフィルム３１の上に、超伝導
薄膜からなる２個の１ターンの角型コイルと１個の２タ
ーンの角型コイル３２、および、これらの角型コイル３
２と接続端子３４との間を接続する往復接続線３３が形
成されている。

【００３５】そしてこの往復接続線３３はポリイミドフ
ィルム３１の上に蛇行して形成されており、蛇行して隣
接する往復接続線３３の間のポリイミドフィルム１に切
離し部分３５が形成されている。

【００３６】この実施例のピックアップコイルの使用方
法は第１実施例とほぼ同様であり、３つの角型コイル３
２を同一平面上に置き、それに続く往復接続線３３を切
離し部分３５によって切離し、伸長してＳＱＵＩＤに接
続することによって、平面型の空間勾配を計測するため
の超伝導ピックアップコイルを得ることができる。

【００３７】また、ポリイミドフィルム３１の上の３つ
の角型コイル３２の間の切離し部分を含む全ての切離し
部分を切離して、３つの角型コイル３２を立体的に配置
することによって、立体型の空間勾配を計測するための
超伝導ピックアップコイルを得ることができる。

【００３８】さらにこの方法によると、ポリイミドフィ
ルム３１の変形の度合いを変えることにより、角型コイ
ル３２の軸方向の長さ、すなわち、ベースライン長を適
宜変えることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
可撓性基板上にリソグラフィ技術等によって、超伝導薄
膜のコイル部分とこのコイル部分を接続する往復接続線
を蛇行して形成し、蛇行して隣接する往復接続線の間の
可撓性基板に切込み等の切離し部分を形成しておき、使
用に当たって、可撓性基板を変形することにより、平面
型にも立体型にも変形することができる。また、可撓性
基板の変形の度合いを変えることにより、ベースライン
長を変えて被計測対象物の大きさに合わせることもでき
る。したがって、リソグラフィ用のマスクパターンを変
更することなく、種々の形状のピックアップコイルを得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の超伝導ピックアップコイ
ルの概略構成説明図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例の超伝導往
復接続線の概略構成説明図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は本発明の一実施例の超伝導ピ
ックアップコイルの使用方法説明図である。

【図４】本発明の第２実施例の超伝導ピックアップコイ
ルの概略構成説明図である。

【図５】本発明の第３実施例の超伝導ピックアップコイ
ルの概略構成説明図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は従来の超伝導ピックアップコ
イルの概略構成説明図（１）である。

【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は従来の超伝導ピックアップコ
イルの概略構成説明図（２）である。

【符号の説明】

１ポリイミドフィルム２超伝導薄膜パターン３角型コイル部分４往復接続線５接続端子６切離し部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性基板上に、複数の超伝導コイル部
分と、該複数の超伝導コイル部分に接続されて蛇行する
超伝導往復接続線が形成され、かつ、蛇行して隣接する
超伝導往復接続線の間の可撓性基板に切離し部分が形成
されており、該切離し部分を適宜切り離して超伝導往復
接続線が形成されている可撓性基板を変形することによ
って複数の超伝導コイル部分の位置を調節して平面型の
空間微分と立体型の空間微分のいずれかの磁界勾配測定
に適する形状にすることができることを特徴とする超伝
導ピックアップコイル。
【請求項２】可撓性基板に形成した切離し部分がすで
に切離された切込みであることを特徴とする請求項１記
載の超伝導ピックアップコイル。
【請求項３】可撓性基板に形成した切離し部分が容易
に切離すことができる溝あるいはミシン目であることを
特徴とする請求項１記載の超伝導ピックアップコイル。