JPH06331717A - 磁気計測装置 - Google Patents
磁気計測装置Info
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- JPH06331717A JPH06331717A JP5124292A JP12429293A JPH06331717A JP H06331717 A JPH06331717 A JP H06331717A JP 5124292 A JP5124292 A JP 5124292A JP 12429293 A JP12429293 A JP 12429293A JP H06331717 A JPH06331717 A JP H06331717A
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Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 デュワーからの液体ヘリウムの蒸発を増大さ
せることなく、被測定磁界のＳＱＵＩＤ検出部への入力
を減衰させず、良好な周波数特性を持つ磁気計測装置を
提供する。 【構成】 デュワー１０の内筒部１１と外筒部１２の間
に非磁性金属からなるサーマルシールド２０を設けると
ともに、このサーマルシールド２０を、少なくともピッ
クアップコイル１ｂの周辺部において互いに導通しない
複数の帯状部２１・・２１に分割形成する。
せることなく、被測定磁界のＳＱＵＩＤ検出部への入力
を減衰させず、良好な周波数特性を持つ磁気計測装置を
提供する。 【構成】 デュワー１０の内筒部１１と外筒部１２の間
に非磁性金属からなるサーマルシールド２０を設けると
ともに、このサーマルシールド２０を、少なくともピッ
クアップコイル１ｂの周辺部において互いに導通しない
複数の帯状部２１・・２１に分割形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気計測装置に関し、更
に詳しくは、例えば生体磁気測定や磁気シールド率測定
等、高感度の磁気測定が可能なＳＱＵＩＤを用いた磁気
計測装置に関する。
に詳しくは、例えば生体磁気測定や磁気シールド率測定
等、高感度の磁気測定が可能なＳＱＵＩＤを用いた磁気
計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉素子）を用
いた磁気計測装置においては、一般に、ＳＱＵＩＤリン
グ、インプットコイルおよびフィードバックコイル等か
らなるＳＱＵＩＤ素子と、被測定磁気を検出してこれを
インプットコイルを介してＳＱＵＩＤリングに伝達する
ためのピックアップコイルとが、それぞれ超伝導体によ
って形成されていわゆるＳＱＵＩＤ検出部（プローブ）
を構成し、これらが動作温度以下に冷却される。また、
ＳＱＵＩＤ素子は別途設けられた磁束ロック法等に基づ
くＳＱＵＩＤ駆動回路に接続され、このＳＱＵＩＤ駆動
回路から被測定磁気に比例した信号が得られるようにな
っている。
いた磁気計測装置においては、一般に、ＳＱＵＩＤリン
グ、インプットコイルおよびフィードバックコイル等か
らなるＳＱＵＩＤ素子と、被測定磁気を検出してこれを
インプットコイルを介してＳＱＵＩＤリングに伝達する
ためのピックアップコイルとが、それぞれ超伝導体によ
って形成されていわゆるＳＱＵＩＤ検出部（プローブ）
を構成し、これらが動作温度以下に冷却される。また、
ＳＱＵＩＤ素子は別途設けられた磁束ロック法等に基づ
くＳＱＵＩＤ駆動回路に接続され、このＳＱＵＩＤ駆動
回路から被測定磁気に比例した信号が得られるようにな
っている。
【０００３】ＳＱＵＩＤ検出部を冷却するための装置と
しては、通常は液体ヘリウムを収容したＦＲＰ製のデュ
ワーが用いられる。このようなＳＱＵＩＤ用デュワーに
おいては、液体ヘリウムの蒸発を最小限にするために種
々の工夫がなされているが、サーマルシールドと称され
る非磁性金属の熱伝導を用いた低温伝達方式もこの一つ
である。
しては、通常は液体ヘリウムを収容したＦＲＰ製のデュ
ワーが用いられる。このようなＳＱＵＩＤ用デュワーに
おいては、液体ヘリウムの蒸発を最小限にするために種
々の工夫がなされているが、サーマルシールドと称され
る非磁性金属の熱伝導を用いた低温伝達方式もこの一つ
である。
【０００４】サーマルシールドはデュワーの内筒部と外
筒部の間に配置され、一端部が内筒部の挿入口近傍に接
した状態で、内筒部をその底面まで包み込んむように設
けられ、挿入口から蒸発している比較的低温のヘリウム
ガスの温度を内筒部の底面を含むほぼ全体に伝達する、
いわゆる低温フィードバック機能を持っている。
筒部の間に配置され、一端部が内筒部の挿入口近傍に接
した状態で、内筒部をその底面まで包み込んむように設
けられ、挿入口から蒸発している比較的低温のヘリウム
ガスの温度を内筒部の底面を含むほぼ全体に伝達する、
いわゆる低温フィードバック機能を持っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
なサーマルシールドを有するデュワーにＳＱＵＩＤ検出
部を収容して磁気測定を行った場合、被測定磁界によっ
てサーマルシールドに渦電流が発生し、その渦電流の遮
蔽効果によって検出部に入力する磁界が減衰し、特に高
周波領域では出力信号が小さくなってしまうという好ま
しくない周波数特性が発生する原因となっている。
なサーマルシールドを有するデュワーにＳＱＵＩＤ検出
部を収容して磁気測定を行った場合、被測定磁界によっ
てサーマルシールドに渦電流が発生し、その渦電流の遮
蔽効果によって検出部に入力する磁界が減衰し、特に高
周波領域では出力信号が小さくなってしまうという好ま
しくない周波数特性が発生する原因となっている。
【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、デュワーからの液体ヘリウム等の冷媒の蒸発を
増大させることなく、しかも被測定磁界のＳＱＵＩＤ検
出部への入力を減衰させずに良好な周波数特性を持つ磁
気計測装置の提供を目的としている。
もので、デュワーからの液体ヘリウム等の冷媒の蒸発を
増大させることなく、しかも被測定磁界のＳＱＵＩＤ検
出部への入力を減衰させずに良好な周波数特性を持つ磁
気計測装置の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、実施例図面である図１を参照しつつ説明す
ると、本発明の磁気計測装置は、ＳＱＵＩＤ検出部１お
よびＳＱＵＩＤ駆動回路２からなり、ＳＱＵＩＤ検出部
１がデュワー１０内に収容された状態でその内部の冷媒
によって冷却されるよう構成された磁気計測装置におい
て、デュワー１０の内筒部１１と外筒部１２との間に、
一端部が内筒部１１の挿入口１３近傍に接した状態で当
該内筒部１１を包み込むように形成された非磁性金属か
らなるサーマルシールド２０が設けられ、かつ、このサ
ーマルシールド２０は、少なくともピックアップコイル
１ｂの周辺部において互いに導通しない複数の帯状部２
１・・２１に分割形成されていることによって特徴づけら
れる。
めの構成を、実施例図面である図１を参照しつつ説明す
ると、本発明の磁気計測装置は、ＳＱＵＩＤ検出部１お
よびＳＱＵＩＤ駆動回路２からなり、ＳＱＵＩＤ検出部
１がデュワー１０内に収容された状態でその内部の冷媒
によって冷却されるよう構成された磁気計測装置におい
て、デュワー１０の内筒部１１と外筒部１２との間に、
一端部が内筒部１１の挿入口１３近傍に接した状態で当
該内筒部１１を包み込むように形成された非磁性金属か
らなるサーマルシールド２０が設けられ、かつ、このサ
ーマルシールド２０は、少なくともピックアップコイル
１ｂの周辺部において互いに導通しない複数の帯状部２
１・・２１に分割形成されていることによって特徴づけら
れる。
【０００８】
【作用】内筒部１１の挿入口１３の近傍に接して内筒部
１１を包み込むサーマルシールド２０は、従来のサーマ
ルシールドと同様に挿入口１３で蒸発している比較的低
温のヘリウムガスの温度を内筒部１３のほぼ全体に伝達
し、液体ヘリウムの蒸発を抑える。そして、このサーマ
ルシールド２０を、ピックアップコイル１ｂの近傍にお
いて複数の帯状部２１・・２１に分割形成すると、その分
割形成部分には入力磁界に対する渦電流の発生が抑制さ
れるため、ピックアップコイル１ｂに対する被測定磁界
の入力の減衰が生じず、所期の目的を達成できる。
１１を包み込むサーマルシールド２０は、従来のサーマ
ルシールドと同様に挿入口１３で蒸発している比較的低
温のヘリウムガスの温度を内筒部１３のほぼ全体に伝達
し、液体ヘリウムの蒸発を抑える。そして、このサーマ
ルシールド２０を、ピックアップコイル１ｂの近傍にお
いて複数の帯状部２１・・２１に分割形成すると、その分
割形成部分には入力磁界に対する渦電流の発生が抑制さ
れるため、ピックアップコイル１ｂに対する被測定磁界
の入力の減衰が生じず、所期の目的を達成できる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明実施例の説明図で、（Ａ）にデ
ュワー１０の断面図を含む全体構成図を、（Ｂ）にはそ
のサーマルシールド２０の要部拡大斜視図を示す。
ュワー１０の断面図を含む全体構成図を、（Ｂ）にはそ
のサーマルシールド２０の要部拡大斜視図を示す。
【００１０】ＳＱＵＩＤリング、インプットコイルおよ
びフィードバックコイル等を含むＳＱＵＩＤ素子１ａ
と、被測定磁界を拾ってＳＱＵＩＤリングに伝達するた
めのピックアップコイル１ｂによって構成されたＳＱＵ
ＩＤ検出部１は、ＦＲＰ製のデュワー１０内に収容さ
れ、デュワー１０内に貯えられた液体ヘリウムＬＨe に
よって超伝導動作温度にまで冷却される。デュワー１０
内では、ピックアップコイル１ｂが底部先端に位置する
ように配置される。
びフィードバックコイル等を含むＳＱＵＩＤ素子１ａ
と、被測定磁界を拾ってＳＱＵＩＤリングに伝達するた
めのピックアップコイル１ｂによって構成されたＳＱＵ
ＩＤ検出部１は、ＦＲＰ製のデュワー１０内に収容さ
れ、デュワー１０内に貯えられた液体ヘリウムＬＨe に
よって超伝導動作温度にまで冷却される。デュワー１０
内では、ピックアップコイル１ｂが底部先端に位置する
ように配置される。
【００１１】ＳＱＵＩＤ検出部１は、デュワー１０の挿
入口１３を介してデュワー１０外に伸びる信号線群３に
よって磁束ロック法に基づくＳＱＵＩＤ駆動回路２に接
続されており、このＳＱＵＩＤ駆動回路２からピックア
ップコイル１ｂに入力した磁界に比例した電気信号が出
力されるようになっている。
入口１３を介してデュワー１０外に伸びる信号線群３に
よって磁束ロック法に基づくＳＱＵＩＤ駆動回路２に接
続されており、このＳＱＵＩＤ駆動回路２からピックア
ップコイル１ｂに入力した磁界に比例した電気信号が出
力されるようになっている。
【００１２】デュワー１０は、ＳＱＵＩＤ検出部１およ
び液体ヘリウムＬＨe を収容する内筒部１１と、その外
側を真空断熱層（インシュレータを含む）１４を介して
覆う外筒部１２によって構成されており、ＳＱＵＩＤ検
出部１並びに液体ヘリウムＬＨe は内筒部１１の上端に
形成された挿入口１３を介して挿入される。
び液体ヘリウムＬＨe を収容する内筒部１１と、その外
側を真空断熱層（インシュレータを含む）１４を介して
覆う外筒部１２によって構成されており、ＳＱＵＩＤ検
出部１並びに液体ヘリウムＬＨe は内筒部１１の上端に
形成された挿入口１３を介して挿入される。
【００１３】デュワー１０の内筒部１１と外筒部１２の
間の真空断熱層１４には、先端が内筒部１１の挿入口１
３の近傍に接した状態で内筒部１１を包み込むサーマル
シールド２０が設けられている。このサーマルシールド
２０は、この実施例においては例えばアルミニウムや銅
等の非磁性金属の薄板を一体成形したものであるが、ピ
ックアップコイル１ｂの配設位置の近傍、すなわち底部
とその近傍の周面部には、（Ｂ）に示すように複数のス
リット２２・・２２が形成されており、これにより、サー
マルシールド２０はこの部分では互いに導通しない複数
の帯状部２１・・２１に分割されていることになる。各帯
状部２１・・２１の幅は約１０ｍｍ程度であり、また、ス
リット２２・・２２の形成部分において各帯状部２１・・２
１は互いに導通しないものの、サーマルシールド２０の
挿入口１３近傍で内筒部１１に接した部分に対しては全
てコンタクトがとれらており、従ってサーマルシールド
２０は熱的には全体が接続されている。
間の真空断熱層１４には、先端が内筒部１１の挿入口１
３の近傍に接した状態で内筒部１１を包み込むサーマル
シールド２０が設けられている。このサーマルシールド
２０は、この実施例においては例えばアルミニウムや銅
等の非磁性金属の薄板を一体成形したものであるが、ピ
ックアップコイル１ｂの配設位置の近傍、すなわち底部
とその近傍の周面部には、（Ｂ）に示すように複数のス
リット２２・・２２が形成されており、これにより、サー
マルシールド２０はこの部分では互いに導通しない複数
の帯状部２１・・２１に分割されていることになる。各帯
状部２１・・２１の幅は約１０ｍｍ程度であり、また、ス
リット２２・・２２の形成部分において各帯状部２１・・２
１は互いに導通しないものの、サーマルシールド２０の
挿入口１３近傍で内筒部１１に接した部分に対しては全
てコンタクトがとれらており、従ってサーマルシールド
２０は熱的には全体が接続されている。
【００１４】以上のような本発明実施例では、従来のサ
ーマルシールドと同様に、内筒部１１の底面部にまで、
挿入口１３で蒸発しているヘリウムガスを利用した低温
のフィードバックがかけられ、液体ヘリウムＬＨe の蒸
発が抑えられるとともに、被測定磁界がサーマルシール
ド２０を貫通しても、帯状部２１・・２１に分割形成され
ているピックアップコイル１ｂの近傍では渦電流の発生
が抑制されるため、ピックアップコイル１ｂに入力する
磁界が減衰することがない。
ーマルシールドと同様に、内筒部１１の底面部にまで、
挿入口１３で蒸発しているヘリウムガスを利用した低温
のフィードバックがかけられ、液体ヘリウムＬＨe の蒸
発が抑えられるとともに、被測定磁界がサーマルシール
ド２０を貫通しても、帯状部２１・・２１に分割形成され
ているピックアップコイル１ｂの近傍では渦電流の発生
が抑制されるため、ピックアップコイル１ｂに入力する
磁界が減衰することがない。
【００１５】図２は以上のような本発明実施例と、スリ
ット２２・・２２を形成していない従来のサーマルシール
ドを用いた装置との比較結果を示すグラフで、インダク
ションコイルを用いてデュワーの外方からの入力磁界の
周波数を変化させつつ、内筒部の内側に達する磁界の減
衰率を、デュワーの軸方向（ｚ軸方向）とそれに直交す
る方向（ｘ軸方向）の双方で測定した結果である。この
グラフから明らかなように、スリット２２・・２２の形成
によって特に高周波領域での減衰率が大幅に減少し、周
波数特性が著しく改善された。
ット２２・・２２を形成していない従来のサーマルシール
ドを用いた装置との比較結果を示すグラフで、インダク
ションコイルを用いてデュワーの外方からの入力磁界の
周波数を変化させつつ、内筒部の内側に達する磁界の減
衰率を、デュワーの軸方向（ｚ軸方向）とそれに直交す
る方向（ｘ軸方向）の双方で測定した結果である。この
グラフから明らかなように、スリット２２・・２２の形成
によって特に高周波領域での減衰率が大幅に減少し、周
波数特性が著しく改善された。
【００１６】なお、以上の実施例では、ピックアップコ
イル１ｂの近傍においてのみサーマルシールド２０を帯
状部２１・・２１に分割形成したが、そのほぼ全体を分割
形成してもよい。
イル１ｂの近傍においてのみサーマルシールド２０を帯
状部２１・・２１に分割形成したが、そのほぼ全体を分割
形成してもよい。
【００１７】また、帯状部２１・・２１への分割形成の仕
方としては、以上の実施例のようにスリット２２・・２２
を設けるほか、図３（Ａ）ないしは（Ｂ）に帯状部を横
切る方向の断面図を例示するように、片面に絶縁性の接
着剤３１が塗布された銅テープ３０等を用いて、互いに
導通しないように内筒部１１に貼りつけてもよい。ただ
し、各銅テープ３０等はそれぞれ内筒部１１の挿入口１
３の近傍に対して熱的にコンタクトをとっておかなけれ
ばならない。
方としては、以上の実施例のようにスリット２２・・２２
を設けるほか、図３（Ａ）ないしは（Ｂ）に帯状部を横
切る方向の断面図を例示するように、片面に絶縁性の接
着剤３１が塗布された銅テープ３０等を用いて、互いに
導通しないように内筒部１１に貼りつけてもよい。ただ
し、各銅テープ３０等はそれぞれ内筒部１１の挿入口１
３の近傍に対して熱的にコンタクトをとっておかなけれ
ばならない。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＳＱＵＩＤ検出部を冷却するデュワーの内筒部と外筒部
との間にサーマルシールドを配置するとともに、そのサ
ーマルシールドを、少なくともピックアップコイルの近
傍部分において互いに導通しない複数の帯状部に分割形
成したので、冷媒である液体ヘリウムの蒸発を増大させ
ることなく、被測定磁界のピックアップコイルへの入力
を減衰させることを抑制して、良好な周波数特性のもと
に極微弱磁気の測定を行うことが可能となった。
ＳＱＵＩＤ検出部を冷却するデュワーの内筒部と外筒部
との間にサーマルシールドを配置するとともに、そのサ
ーマルシールドを、少なくともピックアップコイルの近
傍部分において互いに導通しない複数の帯状部に分割形
成したので、冷媒である液体ヘリウムの蒸発を増大させ
ることなく、被測定磁界のピックアップコイルへの入力
を減衰させることを抑制して、良好な周波数特性のもと
に極微弱磁気の測定を行うことが可能となった。
【図１】本発明実施例の構成図で、デュワー１０の断面
図を含む全体構成図（Ａ）とそのデュワー１０の要部斜
視図（Ｂ）
図を含む全体構成図（Ａ）とそのデュワー１０の要部斜
視図（Ｂ）
【図２】本発明実施例の入力磁界の減衰率の周波数特性
を比較例とともに示すグラフ
を比較例とともに示すグラフ
【図３】本発明の他の実施例の要部断面図
１ ＳＱＵＩＤ検出部 １ａ ＳＱＵＩＤ素子 １ｂ ピックアップコイル ２ ＳＱＵＩＤ駆動回路 １０ デュワー １１ 内筒部 １２ 外筒部 １３ 挿入口 １４ 真空断熱層 ２０ サーマルシールド ２１・・２１ 帯状部 ２２・・２２ スリット
Claims (1)
- 【請求項１】 ピックアップコイルで検出した磁束をイ
ンプットコイルを介してＳＱＵＩＤリングに伝達するよ
う構成されたＳＱＵＩＤ検出部と、そのＳＱＵＩＤ検出
部に対してフィードバックコイルを介して信号を帰還さ
せて駆動するＳＱＵＩＤ駆動回路を備えるとともに、上
記ＳＱＵＩＤ検出部がデュワー内に収容されてその内部
の冷媒によって冷却されるよう構成された磁気計測装置
において、上記デュワーの内筒部と外筒部との間に、一
端部が内筒部の挿入口近傍に接した状態で当該内筒部を
包み込むように形成された非磁性金属からなるサーマル
シールドが設けられ、かつ、このサーマルシールドは、
少なくとも上記ピックアップコイルの周辺部において互
いに導通しない複数の帯状部に分割形成されていること
を特徴とする磁気計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5124292A JPH06331717A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 磁気計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5124292A JPH06331717A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 磁気計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331717A true JPH06331717A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14881729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5124292A Pending JPH06331717A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | 磁気計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06331717A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011181559A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Fujitsu Ltd | 磁束トランス及び同軸立体型グラジオメータ |
| WO2015118957A1 (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-13 | 住友重機械工業株式会社 | 冷却装置 |
| CN113358940A (zh) * | 2020-03-04 | 2021-09-07 | 中国科学院理化技术研究所 | 磁屏蔽性能测试装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS611179B2 (ja) * | 1977-06-13 | 1986-01-14 | Onoda Cement Co Ltd |
-
1993
- 1993-05-26 JP JP5124292A patent/JPH06331717A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS611179B2 (ja) * | 1977-06-13 | 1986-01-14 | Onoda Cement Co Ltd |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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