JPH06196761A - 超伝導量子干渉素子磁力計 - Google Patents
超伝導量子干渉素子磁力計Info
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- JPH06196761A JPH06196761A JP5205073A JP20507393A JPH06196761A JP H06196761 A JPH06196761 A JP H06196761A JP 5205073 A JP5205073 A JP 5205073A JP 20507393 A JP20507393 A JP 20507393A JP H06196761 A JPH06196761 A JP H06196761A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 所定のシート抵抗を有する遮蔽シールドを設
けることによって、クリオスタットを遮蔽しても渦電流
による磁界歪みを抑制できる超伝導量子干渉素子（ＳＱ
ＵＩＤ）磁力計を得る。 【構成】 導電性遮蔽材料により構成し、干渉電磁フィ
ールドから磁力計をシールドする遮蔽スリーブを備えた
超伝導量子干渉素子磁力計11において、遮蔽スリーブ19
によって遮蔽していないクリオスタット10を完全に包囲
し、遮蔽スリーブを所定の例えば、約50〜70ｍΩ／□の
シート抵抗を有するものとして構成しかつ全体的な磁力
計ノイズの増加をできるだけ回避するよう少なくとも１
個の遮蔽材料の層により構成する。
けることによって、クリオスタットを遮蔽しても渦電流
による磁界歪みを抑制できる超伝導量子干渉素子（ＳＱ
ＵＩＤ）磁力計を得る。 【構成】 導電性遮蔽材料により構成し、干渉電磁フィ
ールドから磁力計をシールドする遮蔽スリーブを備えた
超伝導量子干渉素子磁力計11において、遮蔽スリーブ19
によって遮蔽していないクリオスタット10を完全に包囲
し、遮蔽スリーブを所定の例えば、約50〜70ｍΩ／□の
シート抵抗を有するものとして構成しかつ全体的な磁力
計ノイズの増加をできるだけ回避するよう少なくとも１
個の遮蔽材料の層により構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性遮蔽材料により
構成し、干渉電磁フィールドから磁力計をシールドする
遮蔽スリーブを備えた超伝導量子干渉素子磁力計即ち、
ＳＱＵＩＤ(Superconducting Quantum Interference De
vise) 磁力計(magnetometer)に関するものである。
構成し、干渉電磁フィールドから磁力計をシールドする
遮蔽スリーブを備えた超伝導量子干渉素子磁力計即ち、
ＳＱＵＩＤ(Superconducting Quantum Interference De
vise) 磁力計(magnetometer)に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、IEEE Transactions of Magneti
cs, Vol. 27, No. 2, March 1991, pp2797-2800 におけ
る「A modular low noise 7-channel SQUID-magnetomet
er」に記載されている既知のＳＱＵＩＤ磁力計に使用さ
れるＳＱＵＩＤは、測定すべき磁界に応答するだけでな
く、干渉電界にも感応する。即ち、マイクロボルトのレ
ンジでは干渉電界が非線形の電流−電圧特性曲線を有す
るためである。
cs, Vol. 27, No. 2, March 1991, pp2797-2800 におけ
る「A modular low noise 7-channel SQUID-magnetomet
er」に記載されている既知のＳＱＵＩＤ磁力計に使用さ
れるＳＱＵＩＤは、測定すべき磁界に応答するだけでな
く、干渉電界にも感応する。即ち、マイクロボルトのレ
ンジでは干渉電界が非線形の電流−電圧特性曲線を有す
るためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＳＱＵＩＤへの供給リ
ード線は、例えば、放送用トランスミッタからＲＦ信号
を伝送したり、コンピュータからＳＱＵＩＤに干渉放射
を伝送したりする短いアンテナとして作用し、磁界セン
サとしての動作に影響し、又は磁界強度が高い場合には
この動作を妨害することにもなる。典型的な磁束及びバ
イアス変調方法のためにＳＱＵＩＤ自体の制御及び測定
信号自体が高い周波数特性を有する場合には、ＳＱＵＩ
Ｄと供給リード線との間にフィルタを挿入することはで
きない。従って、他の手段を講じない場合には、ＳＱＵ
ＩＤ磁力計はファラデーケージとして構成した遮蔽した
測定室内でしか動作できないものとなる。ＳＱＵＩＤ磁
力計により発生する干渉放射のため、種々の通常の電子
測定装置はＳＱＵＩＤ磁力計が配置してある同一の測定
室内で使用することができない。測定を開始する前に測
定室に人が出入りした後は待機期間を設けなければなら
ず、ドアを開けた時に測定室から漏れる干渉放射によっ
てシフトしているＳＱＵＩＤ及びこのＳＱＵＩＤの下流
域の電子回路の作動ポイントがこの待機期間中に再び適
正値をとることができるようにする。
ード線は、例えば、放送用トランスミッタからＲＦ信号
を伝送したり、コンピュータからＳＱＵＩＤに干渉放射
を伝送したりする短いアンテナとして作用し、磁界セン
サとしての動作に影響し、又は磁界強度が高い場合には
この動作を妨害することにもなる。典型的な磁束及びバ
イアス変調方法のためにＳＱＵＩＤ自体の制御及び測定
信号自体が高い周波数特性を有する場合には、ＳＱＵＩ
Ｄと供給リード線との間にフィルタを挿入することはで
きない。従って、他の手段を講じない場合には、ＳＱＵ
ＩＤ磁力計はファラデーケージとして構成した遮蔽した
測定室内でしか動作できないものとなる。ＳＱＵＩＤ磁
力計により発生する干渉放射のため、種々の通常の電子
測定装置はＳＱＵＩＤ磁力計が配置してある同一の測定
室内で使用することができない。測定を開始する前に測
定室に人が出入りした後は待機期間を設けなければなら
ず、ドアを開けた時に測定室から漏れる干渉放射によっ
てシフトしているＳＱＵＩＤ及びこのＳＱＵＩＤの下流
域の電子回路の作動ポイントがこの待機期間中に再び適
正値をとることができるようにする。
【０００４】従って、電子ノイズに対するＳＱＵＩＤ磁
力計の感度は、クリオスタット(cryostat)自体をファラ
デーケージとして構成することによって上述の制限を排
除する程度まで減少すべきである。この目的のため、ク
リオスタットを閉鎖した金属製エンベロープによって包
囲すべきである。しかし、この構成によれば、所要の遮
蔽作用の他に、更に、原理的に磁界測定に影響する他の
２つの物理的作用も現れることになる。
力計の感度は、クリオスタット(cryostat)自体をファラ
デーケージとして構成することによって上述の制限を排
除する程度まで減少すべきである。この目的のため、ク
リオスタットを閉鎖した金属製エンベロープによって包
囲すべきである。しかし、この構成によれば、所要の遮
蔽作用の他に、更に、原理的に磁界測定に影響する他の
２つの物理的作用も現れることになる。
【０００５】即ち、時間によって変化する磁界例えば、
測定すべき生体磁気信号は、このような金属エンベロー
プ内に渦電流を励起し、この渦電流はクリオスタットの
内部のＳＱＵＩＤ領域における磁界の大きさ及び空間的
変動に対して歪ませることになる。更に、金属エンベロ
ープ内の自由電子は、いわゆるブローニアン(Brownian)
運動を行い、従って、ＳＱＵＩＤ磁力計の感度を低下さ
せる熱的磁界ノイズを発生する。
測定すべき生体磁気信号は、このような金属エンベロー
プ内に渦電流を励起し、この渦電流はクリオスタットの
内部のＳＱＵＩＤ領域における磁界の大きさ及び空間的
変動に対して歪ませることになる。更に、金属エンベロ
ープ内の自由電子は、いわゆるブローニアン(Brownian)
運動を行い、従って、ＳＱＵＩＤ磁力計の感度を低下さ
せる熱的磁界ノイズを発生する。
【０００６】渦電流による磁界歪みは、簡単なシールド
形状に対しては、エルセビア サイエンス パブリッシ
ャ ビー ベー社(Elsevier Science Publishers B.
V.) による1985年出版の書籍「Eddy Currents in Linea
r Conducting Media」に記載されている方法によって正
確に計算できる。より複雑な形状に対しても、このよう
な方法によって十分正確に見積もることができる。
形状に対しては、エルセビア サイエンス パブリッシ
ャ ビー ベー社(Elsevier Science Publishers B.
V.) による1985年出版の書籍「Eddy Currents in Linea
r Conducting Media」に記載されている方法によって正
確に計算できる。より複雑な形状に対しても、このよう
な方法によって十分正確に見積もることができる。
【０００７】磁力計及びグラジオメータ(gradiometers)
の近傍における常伝導金属の磁界ノイズを測定する方法
については、例えば、ＩＥＥＥの磁気学会議事録(IEEE
Transactions of Magnetics), Vol. 23, No. 2, March
1987, pp.1093-1096における論文「Johnson noise from
normal metal near a superconducting SQUID gradiom
eter circuit」、及び同議事録の1989年版のpp.729-732
の論文「Thermal noise of a biomagnetic measurement
dewar, Advances in Biomagnetism」に記載されてい
る。後者の論文による使用されるアルミニウムフォイル
は、過剰ノイズを回避するために比較的厚い厚さを有
し、連続フォイルの代わりに分離したスラブ形状部分の
形式のクリオスタット内に設けている。しかし、このよ
うに分割しているため、完全なＲＦ遮蔽は得られない。
更に、この後の段階における遮蔽も得ることができな
い。
の近傍における常伝導金属の磁界ノイズを測定する方法
については、例えば、ＩＥＥＥの磁気学会議事録(IEEE
Transactions of Magnetics), Vol. 23, No. 2, March
1987, pp.1093-1096における論文「Johnson noise from
normal metal near a superconducting SQUID gradiom
eter circuit」、及び同議事録の1989年版のpp.729-732
の論文「Thermal noise of a biomagnetic measurement
dewar, Advances in Biomagnetism」に記載されてい
る。後者の論文による使用されるアルミニウムフォイル
は、過剰ノイズを回避するために比較的厚い厚さを有
し、連続フォイルの代わりに分離したスラブ形状部分の
形式のクリオスタット内に設けている。しかし、このよ
うに分割しているため、完全なＲＦ遮蔽は得られない。
更に、この後の段階における遮蔽も得ることができな
い。
【０００８】特開昭62-175681 の英文抄録には、２重壁
クリオスタットの外壁内に配置したアルミニウムフォイ
ルの形式の高周波数シールドが記載されている。しか
し、このフォイルは、閉鎖したスリーブを形成するよう
相互連結しておらず、閉鎖スリーブの所要の遮蔽作用を
得ることができない。
クリオスタットの外壁内に配置したアルミニウムフォイ
ルの形式の高周波数シールドが記載されている。しか
し、このフォイルは、閉鎖したスリーブを形成するよう
相互連結しておらず、閉鎖スリーブの所要の遮蔽作用を
得ることができない。
【０００９】ヨーロッパ特許公開第401420(EP-A1-04014
20) 号には、デュワー(dewar) 容器内に配置し、複数個
の作業工程で製造及び組立を行わなければならない部分
的に複雑な構造の複数個の部分よりなる複雑な構造のＲ
Ｆシールドが記載されている。遮蔽材料における熱的渦
電流によるシステムノイズの増加を回避するため、シー
ルドは最も高い感度領域即ち、グラジオメータの領域で
は閉鎖しない。即ち、ＳＱＵＩＤシステムを閉鎖した金
属表面によってほぼ完全に包囲すると、熱的に誘発され
る渦電流を生ずるためであり（このことは、上述のヨー
ロッパ特許公開第401420号公報から推定される）、この
渦電流は信号−ノイズ比の低下に結び付く。ＲＦシール
ドは従って、超伝導部分の領域では、互いに絶縁した個
別の導電トラックに副分割しているが、このことにより
遮蔽効果は低下すること勿論である。
20) 号には、デュワー(dewar) 容器内に配置し、複数個
の作業工程で製造及び組立を行わなければならない部分
的に複雑な構造の複数個の部分よりなる複雑な構造のＲ
Ｆシールドが記載されている。遮蔽材料における熱的渦
電流によるシステムノイズの増加を回避するため、シー
ルドは最も高い感度領域即ち、グラジオメータの領域で
は閉鎖しない。即ち、ＳＱＵＩＤシステムを閉鎖した金
属表面によってほぼ完全に包囲すると、熱的に誘発され
る渦電流を生ずるためであり（このことは、上述のヨー
ロッパ特許公開第401420号公報から推定される）、この
渦電流は信号−ノイズ比の低下に結び付く。ＲＦシール
ドは従って、超伝導部分の領域では、互いに絶縁した個
別の導電トラックに副分割しているが、このことにより
遮蔽効果は低下すること勿論である。
【００１０】従って、本発明の目的は、クリオスタット
の周りにに設け、所要の特性を有し、また適切なＲＦシ
ールドを行うとともに、ノイズ寄与率が容認できる程度
に低い遮蔽スリーブを備えた超伝導量子干渉素子磁力計
を得るにある。
の周りにに設け、所要の特性を有し、また適切なＲＦシ
ールドを行うとともに、ノイズ寄与率が容認できる程度
に低い遮蔽スリーブを備えた超伝導量子干渉素子磁力計
を得るにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明超伝導量子干渉素子磁力計は、遮蔽スリーブ
によって遮蔽していないクリオスタットを完全に包囲
し、前記遮蔽スリーブを所定のシート抵抗を有するもの
として構成しかつ全体的な磁力計ノイズの増加をできる
だけ回避するよう少なくとも１個の遮蔽材料の層により
構成したことを特徴とする。
め、本発明超伝導量子干渉素子磁力計は、遮蔽スリーブ
によって遮蔽していないクリオスタットを完全に包囲
し、前記遮蔽スリーブを所定のシート抵抗を有するもの
として構成しかつ全体的な磁力計ノイズの増加をできる
だけ回避するよう少なくとも１個の遮蔽材料の層により
構成したことを特徴とする。
【００１２】本発明の他の好適な実施例については、従
属請求項に記載した。
属請求項に記載した。
【００１３】
【作用】本発明によれば、上述の従来の文献に基づく
と、上述の２つの作用は、薄い金属層の場合、シート抵
抗Ｒ＝１／（ｓ・ｔ）に減少することができる。
と、上述の２つの作用は、薄い金属層の場合、シート抵
抗Ｒ＝１／（ｓ・ｔ）に減少することができる。
【００１４】例えば、図１につき後に説明するクリオス
タットにおける磁界ノイズの計算に基づくと、従来既知
の例えば、厚さが３５μｍの銅製の遮蔽シールドにした
場合、約Ｒ＝０．４５ｍΩ／□のシート抵抗を有するこ
のフォイルは、１００Ｈｚもの周波数では大きな歪み
（パーセント範囲で）を生じ、過剰な磁界ノイズを生ず
る。遮蔽すべきクリオスタットに対してこのスリーブを
使用すると、約４０ｆＴ／Ｈｚ1/2 （＝４０．１０-15
Ｔ／Ｈｚ1/2 ）の磁界ノイズに対応するノイズ磁束が、
クリオスタットに対向し、また球形のセグメントとして
の形状のクリオスタット端部の下側面から約１〜２cmの
距離に位置するグラジオメータのコイルに誘導され、ま
た球形セグメントからは約３７ｆＴの磁束が、クリオス
タットの下方端部の円筒形部分からは１３ｆＴの磁束が
誘導される。クリオスタットの遮蔽スリーブの他の部分
は、それより大きい距離にあるため、総ノイズに対して
それほど寄与していない。
タットにおける磁界ノイズの計算に基づくと、従来既知
の例えば、厚さが３５μｍの銅製の遮蔽シールドにした
場合、約Ｒ＝０．４５ｍΩ／□のシート抵抗を有するこ
のフォイルは、１００Ｈｚもの周波数では大きな歪み
（パーセント範囲で）を生じ、過剰な磁界ノイズを生ず
る。遮蔽すべきクリオスタットに対してこのスリーブを
使用すると、約４０ｆＴ／Ｈｚ1/2 （＝４０．１０-15
Ｔ／Ｈｚ1/2 ）の磁界ノイズに対応するノイズ磁束が、
クリオスタットに対向し、また球形のセグメントとして
の形状のクリオスタット端部の下側面から約１〜２cmの
距離に位置するグラジオメータのコイルに誘導され、ま
た球形セグメントからは約３７ｆＴの磁束が、クリオス
タットの下方端部の円筒形部分からは１３ｆＴの磁束が
誘導される。クリオスタットの遮蔽スリーブの他の部分
は、それより大きい距離にあるため、総ノイズに対して
それほど寄与していない。
【００１５】例えば、軸線方向グラジオメータの場合、
グラジオメータ端子における総ノイズ磁束は、上述のよ
うに計算した磁界ノイズよりも僅かに小さい。横方向グ
ラジオメータの場合、それより大きい。
グラジオメータ端子における総ノイズ磁束は、上述のよ
うに計算した磁界ノイズよりも僅かに小さい。横方向グ
ラジオメータの場合、それより大きい。
【００１６】しかし、ＳＱＵＩＤ磁力計においては、２
０ｆＴ／Ｈｚ1/2 以下の等価のシステムノイズは、有用
な測定結果を得るために必要とされるのが一般的であ
る。
０ｆＴ／Ｈｚ1/2 以下の等価のシステムノイズは、有用
な測定結果を得るために必要とされるのが一般的であ
る。
【００１７】上述の論文「A modular low noise 7-chan
nel SQUID-magnetometer」に記載のＳＱＵＩＤ磁力計に
おいては、ＲＦ干渉がないと１０ｆＴ／Ｈｚ1/2 のノイ
ズになる。以下の手順を適用すると、クリオスタットの
周りに配置する本発明による遮蔽スリーブの適切なＲＦ
遮蔽並びに容認できる低いノイズ寄与率となる表面抵抗
が得られる。
nel SQUID-magnetometer」に記載のＳＱＵＩＤ磁力計に
おいては、ＲＦ干渉がないと１０ｆＴ／Ｈｚ1/2 のノイ
ズになる。以下の手順を適用すると、クリオスタットの
周りに配置する本発明による遮蔽スリーブの適切なＲＦ
遮蔽並びに容認できる低いノイズ寄与率となる表面抵抗
が得られる。
【００１８】同一の図形的配置関係を使用すると、ノイ
ズ寄与率は１／Ｒ1/2 に比例する。ＲＦ遮蔽スリーブの
ためシステムノイズの僅かな増加を許容するとき、例え
ば、単に１０％程度のみの増加が容認されるとき、遮蔽
スリーブによるノイズ寄与率は基本ノイズの４６％まで
減少する。これは、ノイズ寄与率は２乗則で増加するた
めである。上述の１０ｆＴ／Ｈｚ1/2 のシステムでは、
ＲＦ遮蔽スリーブによるノイズ寄与率は４〜５ｆＴ／Ｈ
ｚ1/2 を越えてはならない。１０％の上昇に対しては、
本発明によれば、このことは、遮蔽スリーブのシート抵
抗を約５０〜７０ｍΩ／□のレンジにすることによって
達成することができる。このとき、渦電流により生ずる
磁界歪みは無視できるほど小さい。必要とされるシート
抵抗のレンジは、異なる許容上昇率に応じて変化する。
ズ寄与率は１／Ｒ1/2 に比例する。ＲＦ遮蔽スリーブの
ためシステムノイズの僅かな増加を許容するとき、例え
ば、単に１０％程度のみの増加が容認されるとき、遮蔽
スリーブによるノイズ寄与率は基本ノイズの４６％まで
減少する。これは、ノイズ寄与率は２乗則で増加するた
めである。上述の１０ｆＴ／Ｈｚ1/2 のシステムでは、
ＲＦ遮蔽スリーブによるノイズ寄与率は４〜５ｆＴ／Ｈ
ｚ1/2 を越えてはならない。１０％の上昇に対しては、
本発明によれば、このことは、遮蔽スリーブのシート抵
抗を約５０〜７０ｍΩ／□のレンジにすることによって
達成することができる。このとき、渦電流により生ずる
磁界歪みは無視できるほど小さい。必要とされるシート
抵抗のレンジは、異なる許容上昇率に応じて変化する。
【００１９】このシート抵抗は、厚さ約０．３μｍの合
成材料若しくは金属フォイル、又は厚さ０．６μｍのア
ルミニウムの金属フォイルによって実現できる。しか
し、金属フォイルには、複雑な形状であるのが普通であ
るクリオスタット上に閉鎖したスリーブを形成するに
は、サブシールドの製造、例えば、はんだ付け等による
これらサブシールドの組立等の複雑な作業を必要とす
る。例えば、銀をベースとしたラッカ状(lacquer-like)
導電遮蔽材料を塗布することによって行うと簡単であ
る。複数個の層を塗布し、乾燥プロセスの温度を使用す
ると、所要のシート抵抗を簡単かつきめ細かく得ること
ができる。
成材料若しくは金属フォイル、又は厚さ０．６μｍのア
ルミニウムの金属フォイルによって実現できる。しか
し、金属フォイルには、複雑な形状であるのが普通であ
るクリオスタット上に閉鎖したスリーブを形成するに
は、サブシールドの製造、例えば、はんだ付け等による
これらサブシールドの組立等の複雑な作業を必要とす
る。例えば、銀をベースとしたラッカ状(lacquer-like)
導電遮蔽材料を塗布することによって行うと簡単であ
る。複数個の層を塗布し、乾燥プロセスの温度を使用す
ると、所要のシート抵抗を簡単かつきめ細かく得ること
ができる。
【００２０】
【実施例】次に、図面につき本発明の好適な実施例を説
明する。
明する。
【００２１】図１は、本発明による遮蔽スリーブを設け
たＳＱＵＩＤ磁力計(magnetometer)のためのクリオスタ
ット(cryostat)を示す。
たＳＱＵＩＤ磁力計(magnetometer)のためのクリオスタ
ット(cryostat)を示す。
【００２２】図１は、例えば、ファイバグラスで補強し
た合成材料（ＧＦＫ）により形成した多重チャンネルＳ
ＱＵＩＤ磁力計11のための遮蔽していないクリオスタッ
ト10を示す。この磁力計11の端子12は、案内チューブ13
を介してヘリウムを充填した空間14内に案内し、この空
間14の下方部分14′内に実際のＳＱＵＩＤハウジング15
を配置する。このＳＱＵＩＤハウジング15は、有孔案内
プレート16によって固定しまた実際のグラジオメータ(g
radiometers)17及びアダプタ18を設ける。
た合成材料（ＧＦＫ）により形成した多重チャンネルＳ
ＱＵＩＤ磁力計11のための遮蔽していないクリオスタッ
ト10を示す。この磁力計11の端子12は、案内チューブ13
を介してヘリウムを充填した空間14内に案内し、この空
間14の下方部分14′内に実際のＳＱＵＩＤハウジング15
を配置する。このＳＱＵＩＤハウジング15は、有孔案内
プレート16によって固定しまた実際のグラジオメータ(g
radiometers)17及びアダプタ18を設ける。
【００２３】本発明による遮蔽スリーブ19を設けるべき
クリオスタット10の外面20は、例えばほぼ円筒形の形状
とし、上方の蓋21（図１参照）と、上方の大径円筒形部
分22と、ディスク状部分27と、下方の小径円筒形部分23
と、テーパ部分24と、球形のセグメントとしての形状を
有する下側部分25とよるなる。
クリオスタット10の外面20は、例えばほぼ円筒形の形状
とし、上方の蓋21（図１参照）と、上方の大径円筒形部
分22と、ディスク状部分27と、下方の小径円筒形部分23
と、テーパ部分24と、球形のセグメントとしての形状を
有する下側部分25とよるなる。
【００２４】下側部分25の下方には、例えば、検査すべ
き人体の頭部を配置する。一般的には、クリオスタット
は２重壁構造にし、真空絶縁層26を設ける。図１に示す
クリオスタット10においては、クリオスタット10の球形
の下側部分25から約１〜２cmの距離に位置するグラジオ
メータ17の下方コイルの部分にノイズ磁束が誘発され、
このノイズ磁束は、全体として磁界ノイズの所要の値に
対応する。この磁界ノイズの約３／４は部分25から発生
し、約１／４はテーパ部分24を含めて円筒形部分23から
発生する。他の部分21、22及びリング状部分27はノイズ
全体に対しては僅かにしか寄与しない。
き人体の頭部を配置する。一般的には、クリオスタット
は２重壁構造にし、真空絶縁層26を設ける。図１に示す
クリオスタット10においては、クリオスタット10の球形
の下側部分25から約１〜２cmの距離に位置するグラジオ
メータ17の下方コイルの部分にノイズ磁束が誘発され、
このノイズ磁束は、全体として磁界ノイズの所要の値に
対応する。この磁界ノイズの約３／４は部分25から発生
し、約１／４はテーパ部分24を含めて円筒形部分23から
発生する。他の部分21、22及びリング状部分27はノイズ
全体に対しては僅かにしか寄与しない。
【００２５】この配置関係に対しては、ノイズ寄与率
は、Ｒ-1/2に比例する。本発明による遮蔽スリーブ19に
よってシステムノイズの10％上昇が容認されるとき、遮
蔽スリーブ19のノイズ寄与率(noise contribution)は、
ベーシックノイズの46％まで減少する。ＲＦ干渉のな
い、10fT/Hz1/2の図示の実施例のシステムでは、ノイズ
寄与率は２乗則(square low)で増えていくため、容認さ
れるノイズ寄与率は４〜５fT/Hz1/2となる。本発明によ
れば、10％の上昇率の場合、シート抵抗が約50ｍΩ／□
と70ｍΩ／□との間の値となり、遮蔽スリーブをクリオ
スタット10の外面20上に再現可能かつ均一に実現でき
る。異なる容認可能な増加は、予め決定できるシート抵
抗の異なるレンジで生ずる。本発明による遮蔽スリーブ
19の結果、渦電流は無視できるほど小さいものになる。
は、Ｒ-1/2に比例する。本発明による遮蔽スリーブ19に
よってシステムノイズの10％上昇が容認されるとき、遮
蔽スリーブ19のノイズ寄与率(noise contribution)は、
ベーシックノイズの46％まで減少する。ＲＦ干渉のな
い、10fT/Hz1/2の図示の実施例のシステムでは、ノイズ
寄与率は２乗則(square low)で増えていくため、容認さ
れるノイズ寄与率は４〜５fT/Hz1/2となる。本発明によ
れば、10％の上昇率の場合、シート抵抗が約50ｍΩ／□
と70ｍΩ／□との間の値となり、遮蔽スリーブをクリオ
スタット10の外面20上に再現可能かつ均一に実現でき
る。異なる容認可能な増加は、予め決定できるシート抵
抗の異なるレンジで生ずる。本発明による遮蔽スリーブ
19の結果、渦電流は無視できるほど小さいものになる。
【００２６】シート抵抗は、例えば、約０．３μｍの厚
さを有する合成材料又は銅のフォイルのような遮蔽材料
により、又は約０．６μｍの厚さを有するアルミニウム
のフォイルのような遮蔽材料により形成することができ
る。しかし、金属フォイルは、例えば、クリオスタット
10のように単純な形状でないクリオスタット上に閉鎖し
たスリーブを形成するのは複雑な作業を必要とする（例
えば、サブフォイルの形成、例えば、はんだ付け等によ
るこのサブフォイルの組立等）という欠点を有する。例
えば、銀をベースにした導電性ラッカ状(lacquer-like)
層材料19の塗布によれば、実現は一層簡単となり、多数
のラッカ層の塗布及び乾燥プロセスの温度を選択するこ
とにより、所要のシート抵抗に簡単に調整することもで
きる。
さを有する合成材料又は銅のフォイルのような遮蔽材料
により、又は約０．６μｍの厚さを有するアルミニウム
のフォイルのような遮蔽材料により形成することができ
る。しかし、金属フォイルは、例えば、クリオスタット
10のように単純な形状でないクリオスタット上に閉鎖し
たスリーブを形成するのは複雑な作業を必要とする（例
えば、サブフォイルの形成、例えば、はんだ付け等によ
るこのサブフォイルの組立等）という欠点を有する。例
えば、銀をベースにした導電性ラッカ状(lacquer-like)
層材料19の塗布によれば、実現は一層簡単となり、多数
のラッカ層の塗布及び乾燥プロセスの温度を選択するこ
とにより、所要のシート抵抗に簡単に調整することもで
きる。
【００２７】本発明による遮蔽スリーブ19は、約50ｍΩ
／□〜70ｍΩ／□のシート抵抗を有し、単一層又は右上
隅に数個の点線19′で示すような複数個の層として適用
できる。この遮蔽スリーブは、例えば、銀をベースとし
た導電性ラッカ状層材料により形成することができる
が、上述の金属フォイルによっても形成することができ
る。更に、全体のシート抵抗が約50ｍΩ／□〜70ｍΩ／
□となるサブフォイル及びラッカ状層材料との組み合わ
せも可能である。ラッカ状層材料は、例えば、層状に塗
布又はスプレーして乾燥でき、複数個の層にする場合も
やはり全体として約50ｍΩ／□〜70ｍΩ／□のシート抵
抗にすることが必要である。
／□〜70ｍΩ／□のシート抵抗を有し、単一層又は右上
隅に数個の点線19′で示すような複数個の層として適用
できる。この遮蔽スリーブは、例えば、銀をベースとし
た導電性ラッカ状層材料により形成することができる
が、上述の金属フォイルによっても形成することができ
る。更に、全体のシート抵抗が約50ｍΩ／□〜70ｍΩ／
□となるサブフォイル及びラッカ状層材料との組み合わ
せも可能である。ラッカ状層材料は、例えば、層状に塗
布又はスプレーして乾燥でき、複数個の層にする場合も
やはり全体として約50ｍΩ／□〜70ｍΩ／□のシート抵
抗にすることが必要である。
【００２８】本発明による遮蔽スリーブ19は、クリオス
タット10全体のための閉鎖ＲＦシールドを形成し、従来
技術例えば、特開昭62-175681 号又はヨーロッパ特許公
開第401420号の記載のようにクルオスタットの製造時に
のみ設ける技術に比べると簡単な作業で既存のクリオス
タット上に設けることができる。本発明による遮蔽スリ
ーブによって生ずる付加的ノイズは、上述のように無視
できるほど小さい。
タット10全体のための閉鎖ＲＦシールドを形成し、従来
技術例えば、特開昭62-175681 号又はヨーロッパ特許公
開第401420号の記載のようにクルオスタットの製造時に
のみ設ける技術に比べると簡単な作業で既存のクリオス
タット上に設けることができる。本発明による遮蔽スリ
ーブによって生ずる付加的ノイズは、上述のように無視
できるほど小さい。
【００２９】上述したところは、本発明の好適な実施例
を説明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更を
加えることができること勿論である。
を説明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更を
加えることができること勿論である。
【図１】本発明による遮蔽スリーブを設けたＳＱＵＩＤ
磁力計のためのクリオスタットの線図的説明図である。
磁力計のためのクリオスタットの線図的説明図である。
【符号の説明】 10 クリオスタット 11 多重チャンネルＳＱＵＩＤ磁力計 12 端子 13 案内チューブ 14 （ヘリウム充填）空間 15 ＳＱＵＩＤハウジング 16 有孔案内プレート 17 グラジオメータ(gradiometers) 18 アダプタ 19 遮蔽スリーブ 20 外面 21 蓋 22 大径円筒形部分 23 小径円筒形部分 24 テーパ部分 25 下側部分 26 真空絶縁層 27 ディスク状部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オラフ ヘルムート デーゼル ドイツ連邦共和国 2081 タングシュテッ ト グローセ ツヴィーテ ３ベー (72)発明者 ユルゲン ケーラー ドイツ連邦共和国 2083 ハルシュテンベ ック ゲルトナーシュトラーセ 36ツェー
Claims (9)
- 【請求項１】導電性遮蔽材料により構成し、干渉電磁フ
ィールドから磁力計をシールドする遮蔽スリーブを備え
た超伝導量子干渉素子磁力計において、遮蔽スリーブ(1
9)によって遮蔽していないクリオスタット(10)を完全に
包囲し、前記遮蔽スリーブを所定のシート抵抗を有する
ものとして構成しかつ全体的な磁力計ノイズの増加をで
きるだけ回避するよう少なくとも１個の遮蔽材料の層に
より構成したことを特徴とする超伝導量子干渉素子磁力
計。 - 【請求項２】前記遮蔽スリーブ(19)は１個又はそれ以上
の材料層により構成し、また約50〜70ｍΩ／□のシート
抵抗を有するものとして構成した請求項１記載の超伝導
量子干渉素子磁力計。 - 【請求項３】前記遮蔽スリーブ(19)の前記層材料を、例
えば、銀をベースとする導電性ラッカ状遮蔽材料により
構成した請求項２記載の超伝導量子干渉素子磁力計。 - 【請求項４】複数個のラッカ状遮蔽材料の層を、ブラシ
又はスプレーによって個別に塗布し、次いで乾燥し、前
記各層が組合わさって全体として所要の約50〜70ｍΩ／
□のシート抵抗を有するようにした請求項３記載の超伝
導量子干渉素子磁力計。 - 【請求項５】前記遮蔽スリーブ(19)の層材料を、約０．
３μｍの厚さの単に１個の銅フォイルにより構成した請
求項２記載の超伝導量子干渉素子磁力計。 - 【請求項６】前記遮蔽スリーブ(19)の遮蔽材料を、約
０．６μｍの厚さの単に１個のアルミニウムにより構成
した請求項２記載の超伝導量子干渉素子磁力計。 - 【請求項７】前記遮蔽スリーブ(19)の遮蔽材料を、互い
にはんだ付けした複数個のサブスリーブにより構成した
請求項５又は６記載の超伝導量子干渉素子磁力計。 - 【請求項８】前記遮蔽スリーブ(19)の層材料を、合成材
料の導電性フォイルにより構成した請求項２記載の超伝
導量子干渉素子磁力計。 - 【請求項９】前記遮蔽スリーブ(19)を、金属フォイル及
びラッカ状層材料の組み合わせにより構成し、全体的な
シート抵抗が約50〜70ｍΩ／□となるよう構成した請求
項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の超伝導量子干
渉素子磁力計。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4227878A DE4227878A1 (de) | 1992-08-22 | 1992-08-22 | Abschirmhülle für SQUID-Magnetometer gegen elektromagnetische Störfelder |
| DE4227878:3 | 1992-08-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196761A true JPH06196761A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=6466162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5205073A Pending JPH06196761A (ja) | 1992-08-22 | 1993-08-19 | 超伝導量子干渉素子磁力計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5475306A (ja) |
| EP (1) | EP0584866B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06196761A (ja) |
| DE (2) | DE4227878A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3194695B2 (ja) * | 1995-12-14 | 2001-07-30 | 学校法人金沢工業大学 | 磁気計測装置、その組立方法及び修理方法、並びに磁気計測用診断装置 |
| DE19546670C2 (de) * | 1995-12-14 | 2001-08-30 | Inst Luft Kaeltetech Gem Gmbh | Mobiles SQUID-System |
| JP3368287B2 (ja) * | 1996-05-23 | 2003-01-20 | 学校法人金沢工業大学 | 磁気測定装置 |
| US6828012B2 (en) * | 2001-04-10 | 2004-12-07 | Cory L. Groft | Slab shield insulation |
| US20050118408A1 (en) * | 2001-04-10 | 2005-06-02 | Groft Cory L. | Multi-layer insulation |
| US7130675B2 (en) * | 2002-06-28 | 2006-10-31 | Tristan Technologies, Inc. | High-resolution magnetoencephalography system and method |
| EP1538978A4 (en) * | 2002-08-26 | 2005-11-23 | Tristan Technologies Inc | HIGH RESOLUTION MAGNETOENCEEPHALOGRAPHY SYSTEM AND METHOD |
| US7197352B2 (en) * | 2002-08-26 | 2007-03-27 | Tristan Technologies, Inc. | High-resolution magnetoencephalography system, components and method |
| DE102008019091A1 (de) * | 2008-04-16 | 2009-10-29 | Bmdsys Gmbh | Kryostat und biomagnetisches Messsystem mit Hochfrequenzabschirmung |
| WO2012141670A1 (ru) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | Sosnytskyy Volodymyr Mykolayovych | Устройство экранирования сенсорного блока магнитокардиографа |
| EP3494879B1 (en) * | 2016-08-02 | 2021-10-06 | National University Corporation Tokyo Medical and Dental University | Biomagnetism measuring device |
| KR102679070B1 (ko) * | 2016-10-17 | 2024-07-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 |
| DE102017122028B4 (de) | 2017-09-22 | 2019-04-25 | Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh | Vorrichtung zur Bestimmung kleiner Magnetfelder mit mindestens einem SQUID-Sensor |
| DE202017105767U1 (de) | 2017-09-22 | 2017-10-20 | Helmholtz-Zentrum Berlin Für Materialien Und Energie Gmbh | Vorrichtung zur Bestimmung kleiner Magnetfelder mit mindestens einem SQUID-Sensor |
| DE102020123664B4 (de) | 2020-09-10 | 2022-12-01 | Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Das Bundesministerium Für Wirtschaft Und Energie, Dieses Vertreten Durch Den Präsidenten Der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt | Vorrichtung zur variablen Temperatureinstellung in einem Durchflusskryostaten |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4994479A (en) * | 1985-04-03 | 1991-02-19 | Yamanouchi Pharmaceutical Co., Ltd. | Phenylene derivatives and anti-allergic use thereof |
| DE3515237A1 (de) * | 1985-04-26 | 1986-10-30 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zur messung schwacher magnetfelder mit wenigstens einem dc-squid |
| JPS6217568A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-26 | Natl House Ind Co Ltd | 家屋融雪装置 |
| US5265611A (en) * | 1988-09-23 | 1993-11-30 | Siemens Aktiengellschaft | Apparatus for measuring weak, location-dependent and time-dependent magnetic field |
| DE3906981A1 (de) * | 1989-03-04 | 1990-09-06 | Philips Patentverwaltung | Supraleitendes gradiometer zur messung schwacher magnetfelder und ein verfahren zu seiner herstellung |
| EP0401420A1 (de) * | 1989-06-05 | 1990-12-12 | Siemens Aktiengesellschaft | HF-Abschirmvorrichtung in einem Dewar-Gefäss für eine supraleitende Magnetometer-Einrichtung |
| US5061680A (en) * | 1989-07-31 | 1991-10-29 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Superconducting biomagnetometer with remote pickup coil |
| US5158932A (en) * | 1989-07-31 | 1992-10-27 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Superconducting biomagnetometer with inductively coupled pickup coil |
| FI89416C (fi) * | 1990-12-21 | 1993-09-27 | Neuromag Oy | Flerkanalanordning foer maetning av svaga, lokal- och tidsberoende magnetfaelt |
| US5293119A (en) * | 1992-02-20 | 1994-03-08 | Sqm Technology, Inc. | Electromagnetic microscope for evaluation of electrically conductive and magnetic materials |
-
1992
- 1992-08-22 DE DE4227878A patent/DE4227878A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-08-17 DE DE59308735T patent/DE59308735D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-17 EP EP93202411A patent/EP0584866B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-19 JP JP5205073A patent/JPH06196761A/ja active Pending
- 1993-08-20 US US08/110,036 patent/US5475306A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0584866B1 (de) | 1998-07-08 |
| US5475306A (en) | 1995-12-12 |
| EP0584866A2 (de) | 1994-03-02 |
| DE4227878A1 (de) | 1994-02-24 |
| EP0584866A3 (en) | 1994-09-28 |
| DE59308735D1 (de) | 1998-08-13 |
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