JPH05302966A - 超伝導検出コイル - Google Patents

超伝導検出コイル

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JPH05302966A
JPH05302966A JP4157764A JP15776492A JPH05302966A JP H05302966 A JPH05302966 A JP H05302966A JP 4157764 A JP4157764 A JP 4157764A JP 15776492 A JP15776492 A JP 15776492A JP H05302966 A JPH05302966 A JP H05302966A
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detection coil
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wiring pattern
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Narikazu Odawara
成計 小田原
Tokuo Chiba
徳男 千葉
Satoru Nakayama
哲 中山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1次微分ボビン型超伝導検出コイルおよび高
次微分ボビン型超伝導検出コイルにおいて、各コイルの
面積精度、形状精度、相互の位置精度、相互の平行精度
などを向上し、磁場勾配感度を向上させ、製造を容易に
する。 【構成】 フレキシブル基板1上に超伝導配線パターン
2を形成し、Aで示した部分とBで示した部分が重なる
ようにフレキシブル基板1を円筒状に丸めることにより
1次微分型検出コイルを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は高感度磁気センサに応
用する超伝導量子干渉素子(Superconduct
ing Quantum Interference
Device:SQUIDと略す)を使用した磁気セン
サ用検出コイルの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】SQUIDは従来から微小磁場の検出に
応用されている。SQUID磁束計では超伝導線で構成
したボビン型の検出コイルが多く用いられている。図1
0は従来の1次微分ボビン型検出コイルの構成を表した
図である。11はボビン、12は超伝導コイル線、13
は電極、14はダンピング抵抗で、ボビン11に形成さ
れた溝中に、上下2つのコイルが互いに逆巻となるよう
に超伝導コイル線12が配置され、ダンピング抵抗14
が接続された電極13に超伝導コイル線12が接続され
ている構造を表している。
【0003】図11は従来の2次微分ボビン型検出コイ
ルの構成を表した図である。上下2つのコイルは同方向
に巻かれ、中間のコイルは上下のコイルに対して倍の巻
数で逆巻されている。1次微分ボビン型検出コイル、2
次微分ボビン型検出コイルともにコイル以外の配線はよ
り線とし、配線中に磁束が鎖交するのを防止する構造と
なっている。1次微分ボビン型検出コイルは上部のコイ
ルで検出した磁場信号と下部のコイルで検出した磁場信
号の差、すなわち磁場勾配を検出するものである。2次
微分ボビン型検出コイルは上部のコイルと中間のコイル
で検出した磁場勾配と中間のコイルと下部のコイルで検
出した磁場勾配の差の磁場勾配を検出するものである。
従って、コイルの面積精度、形状精度、相互の位置精
度、相互の平行精度などが磁場勾配感度に影響を与え
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の1次微分ボ
ビン型検出コイルでは、超伝導コイル線を配置するため
のボビンの溝に加工精度が要求され、また超伝導コイル
線を配置する際、円形のコイル部分とより線の境界部分
に三角形状の隙間が形成され、上下2つのコイルの面積
精度、形状精度、相互の位置精度、相互の平行精度を向
上させることは容易ではなく、磁場勾配感度および特性
の再現性が低下する問題や、製造作業に熟練が要求され
るため製造が容易ではない問題があった。また検出コイ
ルと並列にダンピング抵抗を接続する際、検出コイルに
直接抵抗を接続することは困難であり、SQUIDと検
出コイルを接続する部分の付近に抵抗を接続していたた
め、作業性が良くなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、一部に略コの字状の配線部を有する超伝
導配線パターン、あるいはその超伝導配線パターンと抵
抗を形成したフレキシブル基板を円筒状に丸め、略コの
字状の配線部が円筒状の配線パターンを形成するよう構
成し、超伝導検出コイルとしたものである。
【0006】
【作用】上記のような超伝導検出コイルの構造によれ
ば、通常の基板配線パターン形成技術で検出コイル配線
パターンおよび抵抗パターンを形成し、フレキシブル基
板を円筒状に形成することで容易に超伝導検出コイルを
製造することができ、上下2つのコイルの面積精度、形
状精度、相互の位置精度、相互の平行精度を向上させる
ことができ、かつ、抵抗値の絶対精度および複数の超伝
導検出コイル間での相対精度を向上させることができ
る。
【0007】
【実施例】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。図1は本発明の実施例1を示す1次微分ボ
ビン型検出コイルのフレキシブル基板上配線パターンを
表した図である。1はフレキシブル基板、2は超伝導配
線パターン、3は電極、4は抵抗配線で、フレキシブル
基板1としてはポリイミド基板、超伝導配線パターン2
および電極3としては鉛錫(Pb−Sn)メッキ配線、
ニオブ(Nb)スパッタ膜配線、鉛インジウム(Pb−
In)蒸着膜配線が用いられるが、他の超伝導薄膜配
線、超伝導厚膜配線でもよい。Pb−Snメッキ膜のバ
ッファー層として、銅(Cu)、パラジウム(Pd)な
どの抵抗材料が用いられるが、他の高抵抗材料を用いる
こともできる。抵抗配線4は、前記Pb−Snメッキ膜
のバッファー層と同様な抵抗材料が用いられる。
【0008】図1のAで示した部分とBで示した部分が
重なるように1巻することにより、図3に示す構成の1
巻の1次微分型検出コイルを構成することができる。図
3の矢印はコイルの巻方向を示している。また、図1の
AとCとBが重なるように2巻することにより、図4に
示す構成の2巻の1次微分型検出コイルを構成すること
ができる。図4の矢印はコイルの巻方向を示している。
【0009】図2は本発明の実施例1を示す1次微分ボ
ビン型検出コイルの構成を表した断面図である。6はボ
ビン、7はカバーである。図1に示した超伝導配線パタ
ーンを形成したフレキシブル基板1をボビン6に巻付
け、円筒型のカバー7を配置した構成を示している。ボ
ビン6の材料としてはFRP,ガラス、テフロン等の円
筒材、円柱材が用いられ、カバー7の材料としてはFR
P,ガラス、テフロン等の円筒材が用いられる。
【0010】図5は、本発明の実施例2を示す2次微分
ボビン型検出コイルのフレキシブル基板上配線パターン
を表した図である。フレキシブル基板1、超伝導配線パ
ターン2、Pb−Snメッキ膜のバッファー層、電極
3、抵抗配線4の材質は、実施例1と変わるところはな
い。図5のAで示した配線パターンが交差する部分は導
通しないようにする。例えば、下側の超伝導膜配線を作
製後、ウレタン等の絶縁材料でカバーする。
【0011】図5のAとBとCが重なるように2巻する
ことにより、図6に示す構成の上、中、下の巻数が1
巻、2巻、1巻の2次微分型検出コイルを構成すること
ができる。図6中の矢印はコイルの巻方向を示してい
る。図5のAとBとCが重なるように4巻することによ
り、上、中、下の巻数が2巻、4巻、2巻の2次微分型
検出コイルを構成することもできる。
【0012】図7は、本発明の実施例3を示す1次微分
ボビン型検出コイルのフレキシブル基板上配線パターン
を表した図である。図7でB−D間の配線の長さとE−
F間の配線の長さは等しい。フレキシブル基板1、超伝
導配線パターン2、Pb−Snメッキ膜のバッファー
層、電極3、抵抗配線4の材質は、実施例1と変わると
ころはない。図7のAとBのちょうど中間の位置Cに、
Dが重なるように1巻することにより1巻の1次微分型
検出コイル、2巻することにより2巻の1次微分型検出
コイルを構成することができる。
【0013】図7の超伝導配線パターン2のA−E間の
配線を斜めにして、B−D間の配線の長さとE−F間の
配線の長さを等しくすることにより、検出コイルを構成
した時の上下のコイルの面積を正確に一致させることが
できる。また、図7のA−E間の配線のちょうど中間の
位置にD−F間の配線のちょうど中間の位置が重なるよ
うに巻くことにより、検出コイルの横方向の雑音を除去
することができる。
【0014】図8は、本発明の実施例4を示す1次微分
ボビン型検出コイルのフレキシブル基板上配線パターン
を表した図である。フレキシブル基板1、超伝導配線パ
ターン2、Pb−Snメッキ膜のバッファー層、電極
3、抵抗配線4の材質は、実施例1と変わるところはな
い。超伝導配線パターン2はフレキシブル基板1の両面
又は異なるレイヤーに配線されている。両面又は異なる
レイヤーの超伝導配線パターン間の導通は、バッファー
層およびフレキシブル基板1にコンタクトホール5をあ
けて超伝導体で導通をとっている。図8のAにBが重な
るように1巻することで1巻の1次微分型検出コイル、
2巻することで2巻の1次微分型検出コイルが構成され
る。
【0015】図9は、本発明の実施例5を示す1次微分
ボビン型検出コイルのフレキシブル基板上配線パターン
を表した図である。フレキシブル基板1、超伝導配線パ
ターン2、Pb−Snメッキ膜のバッファー層、電極
3、抵抗配線4の材質は、実施例1と変わるところはな
い。超伝導配線パターン2は実施例4と同様の方法でフ
レキシブル基板1の両面又は異なるレイヤーに配線され
ている。
【0016】図9に示すように電極3からAおよびBの
間の超伝導配線パターンは、横方向の雑音を除去させる
ために、たがいちがいにフレキシブル基板1の表裏又は
異なるレイヤーに配線している。図9のAとBのちょう
ど中間の位置Cに、Dが重なるように1巻することによ
り1巻の1次微分型検出コイル、2巻することにより2
巻の1次微分型検出コイルを構成することができる。
【0017】上記のような超伝導検出コイルの構造によ
れば、コイル配線パターンを形成したフレキシブル基板
を円筒状に形成することで、容易に任意の巻数で1次お
よび高次微分型の超伝導検出コイルを製造することがで
き、各コイルの面積精度、形状精度、相互の位置精度、
相互の平行精度を向上させることができる。また、ダン
ピング抵抗の絶対精度および複数の超伝導検出コイル間
での相対精度を向上させることができる。上記により、
磁場勾配感度および特性の再現性を向上させることが可
能となる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
伝導膜配線および抵抗配線を形成したフレキシブル基板
を円筒状に配置して超伝導検出コイルを構成することに
より、容易に超伝導検出コイルを製造することができ、
上下2つのコイルの面積精度、形状精度、相互の位置精
度、相互の平行精度を向上させることができ、またダン
ピング抵抗の絶対精度および複数の超伝導検出コイル間
での相対精度を向上させることができ、磁場勾配感度お
よび特性の再現性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を示す1次微分ボビン型検出
コイルのフレキシブル基板上配線パターンである。
【図2】本発明の実施例1を示す1次微分ボビン型検出
コイルの構成を表した断面図である。
【図3】1巻の1次微分型検出コイルの構成を示した図
である。
【図4】2巻の1次微分型検出コイルの構成を示した図
である。
【図5】本発明の実施例2を示す1次微分ボビン型検出
コイルのフレキシブル基板上配線パターンである。
【図6】上、中、下の検出コイルが1巻、2巻、1巻の
2次微分型検出コイルの構成を示した図である
【図7】本発明の実施例3を示す1次微分ボビン型検出
コイルのフレキシブル基板上配線パターンである。
【図8】本発明の実施例4を示す1次微分ボビン型検出
コイルのフレキシブル基板上配線パターンである。
【図9】本発明の実施例5を示す1次微分ボビン型検出
コイルのフレキシブル基板上配線パターンである。
【図10】従来の1次微分ボビン型検出コイルの構成を
表した図である。
【図11】従来の2次微分ボビン型検出コイルの構成を
表した図である。
【符号の説明】 1 フレキシブル基板 2 超伝導配線パターン 3 電極 4 抵抗配線 5 コンタクトホール 6 ボビン 7 カバー 11 従来例によるボビン 12 超伝導コイル線 13 従来例による電極 14 従来例によるダンピング抵抗

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一部に略コの字状の配線部を有
    する超伝導配線パターンを形成したフレキシブル基板を
    円筒状に丸め、前記略コの字状の配線部が少なくとも上
    下一対の円筒状配線パターンを形成するよう構成したこ
    とを特徴とする超伝導検出コイル。
  2. 【請求項2】少なくとも一部に略コの字状の配線部を有
    する超伝導配線パターンと、前記超伝導配線パターンと
    電気的に並列に接続された抵抗をそれぞれ形成したフレ
    キシブル基板を円筒状に丸め、前記略コの字状の配線部
    が少なくとも上下一対の円筒状配線パターンを形成する
    よう構成したことを特徴とする超伝導検出コイル。
JP4157764A 1991-07-25 1992-06-17 超伝導検出コイル Expired - Fee Related JP2909790B2 (ja)

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DE69222378T DE69222378T2 (de) 1991-07-25 1992-07-16 Supraleitende Detektionsspulen
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006292645A (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Uchihashi Estec Co Ltd 磁気インピーダンス効果センサ
JP2008047784A (ja) * 2006-08-21 2008-02-28 Yokogawa Electric Corp 平面型squidセンサ

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