JPH08264850A - 超電導磁気検出装置 - Google Patents
超電導磁気検出装置Info
- Publication number
- JPH08264850A JPH08264850A JP7065991A JP6599195A JPH08264850A JP H08264850 A JPH08264850 A JP H08264850A JP 7065991 A JP7065991 A JP 7065991A JP 6599195 A JP6599195 A JP 6599195A JP H08264850 A JPH08264850 A JP H08264850A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- superconducting
- current
- magnetoresistive element
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 １０-9ガウス程度以上の磁気検出感度を示す
超電導磁気検出装置を提供することを目的とする。 【構成】 第１の超電導磁気抵抗素子１と、第１の超電
導磁気抵抗素子によって検出された磁界の強度に応じて
電流を発生させるための電流発生回路１３と、電流発生
回路によって発生させた電流によって動作する、一つ又
は複数の第２の超電導磁気抵抗素子１４とから構成され
る。
超電導磁気検出装置を提供することを目的とする。 【構成】 第１の超電導磁気抵抗素子１と、第１の超電
導磁気抵抗素子によって検出された磁界の強度に応じて
電流を発生させるための電流発生回路１３と、電流発生
回路によって発生させた電流によって動作する、一つ又
は複数の第２の超電導磁気抵抗素子１４とから構成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック超電導磁気
抵抗素子を用いた磁気検出装置に於いて、その磁界に対
する感度を著しく向上させた超電導磁気検出装置に関す
るものである。
抵抗素子を用いた磁気検出装置に於いて、その磁界に対
する感度を著しく向上させた超電導磁気検出装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁界を検出する素子としては、半
導体のホール効果を応用したホール素子や半導体、磁性
体の磁気抵抗効果を応用した磁気抵抗素子が広く用いら
れてきた。これらの素子は常温で使用されて、１０-3〜
１０-4ガウス程度の磁気感度が得られるが、それ以上の
感度を得ることは不可能であった。一方高感度１０-10
ガウスを示すものとして超電導体を使用した超電導量子
干渉素子ＳＱＵＩＤがあるが、その動作には、極低温
（４Ｋ）を必要とし、液体ヘリウムを使用するため、装
置が極めて高価であり、またその操作も複雑であった。
その後、高い磁気検出感度を有し、かつ液体窒素温度
（７７Ｋ）で簡便に使用できる高温超電導体を用いたセ
ラミック超電導磁気抵抗素子が開発されている。そし
て、このセラミック超電導磁気抵抗素子の高感度磁気検
出装置として、交流磁界変調方式を使用することにより
１０-7ガウス程度の磁界分解能が得られていた。しか
し、最近注目を浴びている、心磁場、肺磁場等の生体磁
気計測や金属材料の欠陥、腐食等の非破壊検査、地下資
源探査等への応用には、１０-9ガウスの磁界分解能が必
要であり、２桁程度感度が不十分であった。
導体のホール効果を応用したホール素子や半導体、磁性
体の磁気抵抗効果を応用した磁気抵抗素子が広く用いら
れてきた。これらの素子は常温で使用されて、１０-3〜
１０-4ガウス程度の磁気感度が得られるが、それ以上の
感度を得ることは不可能であった。一方高感度１０-10
ガウスを示すものとして超電導体を使用した超電導量子
干渉素子ＳＱＵＩＤがあるが、その動作には、極低温
（４Ｋ）を必要とし、液体ヘリウムを使用するため、装
置が極めて高価であり、またその操作も複雑であった。
その後、高い磁気検出感度を有し、かつ液体窒素温度
（７７Ｋ）で簡便に使用できる高温超電導体を用いたセ
ラミック超電導磁気抵抗素子が開発されている。そし
て、このセラミック超電導磁気抵抗素子の高感度磁気検
出装置として、交流磁界変調方式を使用することにより
１０-7ガウス程度の磁界分解能が得られていた。しか
し、最近注目を浴びている、心磁場、肺磁場等の生体磁
気計測や金属材料の欠陥、腐食等の非破壊検査、地下資
源探査等への応用には、１０-9ガウスの磁界分解能が必
要であり、２桁程度感度が不十分であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】心磁場、肺磁場等の生
体磁気計測や金属材料の欠陥、腐食等の非破壊検査、資
源探査等に用いるためには、１０-9ガウス程度の磁気検
出感度が必要とされる。このため超電導磁気抵抗素子を
使用した装置の更に２桁程度の感度向上が要求されてい
た。
体磁気計測や金属材料の欠陥、腐食等の非破壊検査、資
源探査等に用いるためには、１０-9ガウス程度の磁気検
出感度が必要とされる。このため超電導磁気抵抗素子を
使用した装置の更に２桁程度の感度向上が要求されてい
た。
【０００４】そこで、この発明の目的は、１０-9ガウス
程度以上の磁気検出感度を示す超電導磁気検出装置を提
供することにある。
程度以上の磁気検出感度を示す超電導磁気検出装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の超電導
磁気検出装置は、第１の超電導磁気抵抗素子と、第１の
超電導磁気抵抗素子によって検出された磁界の強度に応
じて電流を発生させるための電流発生回路と、電流発生
回路によって発生させた電流によって動作する、一つ又
は複数の第２の超電導磁気抵抗素子とを含むことを特徴
とする。
磁気検出装置は、第１の超電導磁気抵抗素子と、第１の
超電導磁気抵抗素子によって検出された磁界の強度に応
じて電流を発生させるための電流発生回路と、電流発生
回路によって発生させた電流によって動作する、一つ又
は複数の第２の超電導磁気抵抗素子とを含むことを特徴
とする。
【０００６】請求項２に記載の超電導磁気検出装置は、
磁界の絶対値の増減に応じ、絶対値が変化する電流値を
第２の超電導磁気抵抗素子に流すことを特徴とする。
磁界の絶対値の増減に応じ、絶対値が変化する電流値を
第２の超電導磁気抵抗素子に流すことを特徴とする。
【０００７】請求項３に記載の超電導磁気検出装置は、
第１の超電導磁気抵抗素子に変調信号として交流磁界を
印加するための磁界発生手段と、第１の超電導磁気検出
素子の出力を復調するための手段とをさらに含むことを
特徴とする。
第１の超電導磁気抵抗素子に変調信号として交流磁界を
印加するための磁界発生手段と、第１の超電導磁気検出
素子の出力を復調するための手段とをさらに含むことを
特徴とする。
【０００８】請求項４に記載の超電導磁気検出装置は、
第１の超電導磁気抵抗素子に印加する交流磁界の変調周
波数を１００Ｈｚ以上とすることを特徴とする。
第１の超電導磁気抵抗素子に印加する交流磁界の変調周
波数を１００Ｈｚ以上とすることを特徴とする。
【０００９】
【作用】請求項１に記載の超電導磁気検出装置は、第１
の超電導磁気抵抗素子と、第１の超電導磁気抵抗素子に
よって検出された磁界の強度に応じて電流を発生させる
ための電流発生回路と、電流発生回路によって発生させ
た電流によって動作する、一つ又は複数の第２の超電導
磁気抵抗素子とを含むように構成されている。したがっ
て、磁場測定用の第１のセラミック超電導磁気抵抗素子
に磁場が加わると、それに対応して、第２のセラミック
超電導磁気抵抗素子の素子電流値が変化する。これによ
り磁電変換曲線が急峻となり磁電変換率が従来の装置よ
りも高くなり、磁気検出感度が向上する。
の超電導磁気抵抗素子と、第１の超電導磁気抵抗素子に
よって検出された磁界の強度に応じて電流を発生させる
ための電流発生回路と、電流発生回路によって発生させ
た電流によって動作する、一つ又は複数の第２の超電導
磁気抵抗素子とを含むように構成されている。したがっ
て、磁場測定用の第１のセラミック超電導磁気抵抗素子
に磁場が加わると、それに対応して、第２のセラミック
超電導磁気抵抗素子の素子電流値が変化する。これによ
り磁電変換曲線が急峻となり磁電変換率が従来の装置よ
りも高くなり、磁気検出感度が向上する。
【００１０】請求項２に記載の超電導磁気検出装置は、
磁界の絶対値の増減に応じ、絶対値が変化する電流値を
第２の超電導磁気抵抗素子に流すことを特徴とする。こ
れにより磁電変換曲線が急峻となり磁電変換率が従来の
装置よりも高くなり、磁気検出感度が向上する。
磁界の絶対値の増減に応じ、絶対値が変化する電流値を
第２の超電導磁気抵抗素子に流すことを特徴とする。こ
れにより磁電変換曲線が急峻となり磁電変換率が従来の
装置よりも高くなり、磁気検出感度が向上する。
【００１１】請求項３に記載の超電導磁気検出装置は、
第１の超電導磁気抵抗素子に変調信号として交流磁界を
印加するための磁界発生手段と、第１の超電導磁気検出
素子の出力を復調するための手段とをさらに含むことを
特徴とする。したがって、磁気検出におけるノイズを除
去することができる。
第１の超電導磁気抵抗素子に変調信号として交流磁界を
印加するための磁界発生手段と、第１の超電導磁気検出
素子の出力を復調するための手段とをさらに含むことを
特徴とする。したがって、磁気検出におけるノイズを除
去することができる。
【００１２】請求項４に記載の超電導磁気検出装置は、
第１の超電導磁気抵抗素子に印加する交流磁界の変調周
波数を１００Ｈｚ以上とするので、変調周波数が、生体
の心臓や脳から発生する磁界の、数十Ｈｚ程度の周波数
領域にかからないようにすることができる。
第１の超電導磁気抵抗素子に印加する交流磁界の変調周
波数を１００Ｈｚ以上とするので、変調周波数が、生体
の心臓や脳から発生する磁界の、数十Ｈｚ程度の周波数
領域にかからないようにすることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００１４】第１図は、デュアー１８、１９中の二つの
セラミック超電導磁気抵抗素子１、１４を用いて、高感
度の磁界測定を実現する装置の実施例である。
セラミック超電導磁気抵抗素子１、１４を用いて、高感
度の磁界測定を実現する装置の実施例である。
【００１５】本発明の実施例に使用したセラミック超電
導磁気抵抗素子の超電導体は、その粒界が極めて薄い絶
縁膜、又は、常電導体膜を介在した接合か、ポイント状
の弱結合になり、磁界により容易にその超電導状態が破
れる構成にしてある。
導磁気抵抗素子の超電導体は、その粒界が極めて薄い絶
縁膜、又は、常電導体膜を介在した接合か、ポイント状
の弱結合になり、磁界により容易にその超電導状態が破
れる構成にしてある。
【００１６】使用した超電導体は、高温超電導体として
知られているＹ1 Ｂａ2Ｃｕ3Ｏ7-x系である。これはミ
アンダ状にパターニングされており、電流、電圧端子が
設けられている。
知られているＹ1 Ｂａ2Ｃｕ3Ｏ7-x系である。これはミ
アンダ状にパターニングされており、電流、電圧端子が
設けられている。
【００１７】第２図に本発明の原理図を示す。第２図
は、弱結合を示す結晶粒界を有するセラミック超電導素
子の電気抵抗が磁気に応じて変化する特性を示す。縦軸
で表した素子の抵抗Ｒは、ある素子電流Ｉでは横軸で表
した磁場の強さＢの絶対値の増加と共に増加する。また
素子電流Ｉの値が大きいほど高い抵抗値を示す。この特
性は、既に発明者のひとりによって特許出願された出願
明細書に開示されている（特願昭６２−２３３３６９号
公報）。従来の技術では、一定の値の素子電流を流し、
信号磁界ＢS が印加された場合に素子が示す抵抗増加Ｒ
1S−Ｒ0 を検出して出力を得ていた。従って、一般には
素子の抵抗特性の勾配が磁気感度となる。
は、弱結合を示す結晶粒界を有するセラミック超電導素
子の電気抵抗が磁気に応じて変化する特性を示す。縦軸
で表した素子の抵抗Ｒは、ある素子電流Ｉでは横軸で表
した磁場の強さＢの絶対値の増加と共に増加する。また
素子電流Ｉの値が大きいほど高い抵抗値を示す。この特
性は、既に発明者のひとりによって特許出願された出願
明細書に開示されている（特願昭６２−２３３３６９号
公報）。従来の技術では、一定の値の素子電流を流し、
信号磁界ＢS が印加された場合に素子が示す抵抗増加Ｒ
1S−Ｒ0 を検出して出力を得ていた。従って、一般には
素子の抵抗特性の勾配が磁気感度となる。
【００１８】本発明においては、高温超電導セラミック
素子の抵抗が、素子電流の増加に伴って増大する現象を
利用する。すなわち、素子に一定の電流を流すのではな
く、磁場ゼロでＩ1 を流すとすれば、磁場の増大と共に
素子電流を増大させ、たとえばＢS の磁場に対しては素
子電流をＩ2 とすれば、信号磁場ＢS による抵抗増加は
Ｒ2S−Ｒ0 となって、電流一定の場合のＲ1S−Ｒ0 より
著しく増加する。更に信号磁場ＢS に対する素子電流を
Ｉ3 と変化させれば、出力を与える抵抗増加はＲ3S−Ｒ
0 となって、等価的には破線で示すような特性を示すこ
ととなり、極めて大きな値が得られる。すなわち、素子
電流を磁場の値に応じて増大させることにより、磁界感
度を著しく増大させることができる。本実施例において
は、素子電流を信号磁場に応じて増大させるために、第
１及び第２の超電導磁気抵抗素子１、１４を用いたが、
別に信号磁場に感する磁気検出素子を設け、その出力を
電子回路により素子電流にフィードバックさせてもよ
い。
素子の抵抗が、素子電流の増加に伴って増大する現象を
利用する。すなわち、素子に一定の電流を流すのではな
く、磁場ゼロでＩ1 を流すとすれば、磁場の増大と共に
素子電流を増大させ、たとえばＢS の磁場に対しては素
子電流をＩ2 とすれば、信号磁場ＢS による抵抗増加は
Ｒ2S−Ｒ0 となって、電流一定の場合のＲ1S−Ｒ0 より
著しく増加する。更に信号磁場ＢS に対する素子電流を
Ｉ3 と変化させれば、出力を与える抵抗増加はＲ3S−Ｒ
0 となって、等価的には破線で示すような特性を示すこ
ととなり、極めて大きな値が得られる。すなわち、素子
電流を磁場の値に応じて増大させることにより、磁界感
度を著しく増大させることができる。本実施例において
は、素子電流を信号磁場に応じて増大させるために、第
１及び第２の超電導磁気抵抗素子１、１４を用いたが、
別に信号磁場に感する磁気検出素子を設け、その出力を
電子回路により素子電流にフィードバックさせてもよ
い。
【００１９】第３図は、この超電導体を液体窒素温度
（７７Ｋ）に保ち、直流バイアス電流を流して磁界を加
え、その抵抗変化を測定した実験結果を示す図である。
素子電流の値により磁場によるその抵抗特性は変化す
る。実際の磁場測定では、交流磁界変調方式を用いて、
素子に生じる変調された電圧をロックイン増幅器で検出
するため、磁界分解能は第３図の曲線の勾配に依存す
る。そのため磁電変換曲線が急峻になると磁界分解能が
向上する。
（７７Ｋ）に保ち、直流バイアス電流を流して磁界を加
え、その抵抗変化を測定した実験結果を示す図である。
素子電流の値により磁場によるその抵抗特性は変化す
る。実際の磁場測定では、交流磁界変調方式を用いて、
素子に生じる変調された電圧をロックイン増幅器で検出
するため、磁界分解能は第３図の曲線の勾配に依存す
る。そのため磁電変換曲線が急峻になると磁界分解能が
向上する。
【００２０】第１図に戻って、磁場測定用セラミック超
電導磁気抵抗素子１の周囲には、デュアー１８を隔て
て、２種類の変調磁場発生用コイル２、３が設けてあ
る。これらのコイルには、２台の発振器５、６よりそれ
ぞれ異なった周波数の電流が抵抗１６、１７を通して供
給され、２重の変調磁場を発生させる。本実施例では、
１ｋＨｚ、１７２．７ｍＧｐｐと１３０Ｈｚ、１０ｍＧ
ｐｐのＳｉｎ波の変調磁界を用いた。これらの周波数の
値は、以下のようにして決定した。すなわち、特に生体
の心臓や脳から発生する磁界は、数十Ｈｚ程度の周波数
成分をもっている。そのため、変調周波数がその領域に
かからないように考慮し１００Ｈｚ以上に設定した。
電導磁気抵抗素子１の周囲には、デュアー１８を隔て
て、２種類の変調磁場発生用コイル２、３が設けてあ
る。これらのコイルには、２台の発振器５、６よりそれ
ぞれ異なった周波数の電流が抵抗１６、１７を通して供
給され、２重の変調磁場を発生させる。本実施例では、
１ｋＨｚ、１７２．７ｍＧｐｐと１３０Ｈｚ、１０ｍＧ
ｐｐのＳｉｎ波の変調磁界を用いた。これらの周波数の
値は、以下のようにして決定した。すなわち、特に生体
の心臓や脳から発生する磁界は、数十Ｈｚ程度の周波数
成分をもっている。そのため、変調周波数がその領域に
かからないように考慮し１００Ｈｚ以上に設定した。
【００２１】また、定電流発生源が２台設けてある
（７、８）。一つの発生源７は磁場測定用セラミック超
電導磁気抵抗素子の電流端子へ直流電流Ｉ＝４．５ｍＡ
を印加する。もう一つの発生源８は、地磁気補正コイル
４へ電流を供給するものである。
（７、８）。一つの発生源７は磁場測定用セラミック超
電導磁気抵抗素子の電流端子へ直流電流Ｉ＝４．５ｍＡ
を印加する。もう一つの発生源８は、地磁気補正コイル
４へ電流を供給するものである。
【００２２】磁場測定用の超電導磁気抵抗素子１の電圧
端子の出力電圧は、差動増幅器９、ロックイン増幅器１
０に入力される。ここでロックイン増幅器１０には、発
振器５からの参照信号も入力されるので、変調周波数成
分の信号を検出することになる。そして、ロックイン増
幅器１０の出力信号は、交流成分をカットするため、低
域フィルタ１１に入力される。
端子の出力電圧は、差動増幅器９、ロックイン増幅器１
０に入力される。ここでロックイン増幅器１０には、発
振器５からの参照信号も入力されるので、変調周波数成
分の信号を検出することになる。そして、ロックイン増
幅器１０の出力信号は、交流成分をカットするため、低
域フィルタ１１に入力される。
【００２３】第４図は、第１図のＡ点で得られた出力電
圧の磁界強度依存性を示す図である。この出力信号は、
素子電圧の磁界に対する一次微分ｄＶ／ｄＢとなってい
る。すなわち、素子の磁電変換曲線（図３をＢ−Ｖ曲線
に書き換えた場合）の勾配である。
圧の磁界強度依存性を示す図である。この出力信号は、
素子電圧の磁界に対する一次微分ｄＶ／ｄＢとなってい
る。すなわち、素子の磁電変換曲線（図３をＢ−Ｖ曲線
に書き換えた場合）の勾配である。
【００２４】この出力信号は、絶対値増幅回路１２、電
圧電流変換回路１３に入力される。
圧電流変換回路１３に入力される。
【００２５】第５図は、Ｂ点で得られた出力特性を示す
図である。測定している磁場が変化すると、それに応じ
て電流も変化する。これを感度特性向上用セラミック超
電導磁気抵抗素子１４の電流端子に加える。すると、図
２に示したように、磁界の大きさに対応する電流値の磁
電変換曲線上に磁電変換点が移動していく。そして感度
特性用セラミック超電導磁気抵抗素子１４の電圧端子か
ら得られる磁電変換曲線は、磁場測定用セラミック超電
導磁気抵抗素子１の磁電変換曲線に比べ非常に急峻とな
る。この時点での磁電変換率３９．２Ｖ／Ｇとなってい
る。そして最後にその電圧端子からの信号をロックイン
増幅器１５に入力する。
図である。測定している磁場が変化すると、それに応じ
て電流も変化する。これを感度特性向上用セラミック超
電導磁気抵抗素子１４の電流端子に加える。すると、図
２に示したように、磁界の大きさに対応する電流値の磁
電変換曲線上に磁電変換点が移動していく。そして感度
特性用セラミック超電導磁気抵抗素子１４の電圧端子か
ら得られる磁電変換曲線は、磁場測定用セラミック超電
導磁気抵抗素子１の磁電変換曲線に比べ非常に急峻とな
る。この時点での磁電変換率３９．２Ｖ／Ｇとなってい
る。そして最後にその電圧端子からの信号をロックイン
増幅器１５に入力する。
【００２６】以上の回路動作により測定している磁場の
強さを電圧として取り出すことができる。
強さを電圧として取り出すことができる。
【００２７】ここで従来の磁界検出方式に比べ、どれだ
け磁電変換率が向上したか比較するために、磁場測定用
セラミック超電導磁気抵抗素子１の電流端子に直流電流
Ｉ＝４．５ｍＡを印加し、更に磁場も与え、電圧端子か
ら磁場の強さに対する電圧を測定した結果、磁電変換率
は２３．１ｍＶ／Ｇとなった。
け磁電変換率が向上したか比較するために、磁場測定用
セラミック超電導磁気抵抗素子１の電流端子に直流電流
Ｉ＝４．５ｍＡを印加し、更に磁場も与え、電圧端子か
ら磁場の強さに対する電圧を測定した結果、磁電変換率
は２３．１ｍＶ／Ｇとなった。
【００２８】また磁界検出感度の向上を明らかにするた
めに、それぞれの方式における素子の１０Ｈｚでの電圧
雑音を測定し比較を行った。従来の磁気検出方式におい
て、１０Ｈｚでの磁界検出感度（磁界分解能）は２．１
×１０-6Ｇ／√Ｈｚとなった。また本発明の磁気検出装
置を用いた場合、素子の電圧雑音は１桁低下するもの
の、１０Ｈｚでの磁界検出感度は１０-9Ｇ／√Ｈｚが得
られる。
めに、それぞれの方式における素子の１０Ｈｚでの電圧
雑音を測定し比較を行った。従来の磁気検出方式におい
て、１０Ｈｚでの磁界検出感度（磁界分解能）は２．１
×１０-6Ｇ／√Ｈｚとなった。また本発明の磁気検出装
置を用いた場合、素子の電圧雑音は１桁低下するもの
の、１０Ｈｚでの磁界検出感度は１０-9Ｇ／√Ｈｚが得
られる。
【００２９】
【発明の効果】請求項１に記載の超電導磁気検出装置に
よれば、磁場測定用の第１のセラミック超電導磁気抵抗
素子に磁場が加わると、それに対応して、第２のセラミ
ック超電導磁気抵抗素子の素子電流値が変化する。これ
により磁電変換曲線が急峻となり磁電変換率が従来の装
置よりも高くなり、磁気検出感度が向上する。
よれば、磁場測定用の第１のセラミック超電導磁気抵抗
素子に磁場が加わると、それに対応して、第２のセラミ
ック超電導磁気抵抗素子の素子電流値が変化する。これ
により磁電変換曲線が急峻となり磁電変換率が従来の装
置よりも高くなり、磁気検出感度が向上する。
【００３０】すなわち、請求項１に記載の超電導磁気検
出装置を用いることにより、素子本来もっている磁電変
換率を３桁向上することができ、低周波での磁界測定に
おいて磁界検出感度１０-9Ｇ／√Ｈｚレベルを実現でき
る。
出装置を用いることにより、素子本来もっている磁電変
換率を３桁向上することができ、低周波での磁界測定に
おいて磁界検出感度１０-9Ｇ／√Ｈｚレベルを実現でき
る。
【００３１】したがって、１０-9ガウス程度の磁気検出
感度が必要とされる、心磁場、肺磁場等の生体磁気計測
や金属材料の欠陥、腐食等の非破壊検査、資源探査等の
広い範囲に用いることができる。
感度が必要とされる、心磁場、肺磁場等の生体磁気計測
や金属材料の欠陥、腐食等の非破壊検査、資源探査等の
広い範囲に用いることができる。
【００３２】請求項２に記載の超電導磁気検出装置によ
れば、磁界の絶対値の増減に応じ、絶対値が変化する電
流値を第２の超電導磁気抵抗素子に流すことを特徴とす
る。これにより磁電変換曲線が急峻となり磁電変換率が
従来の装置よりも高くなり、磁気検出感度が向上する。
れば、磁界の絶対値の増減に応じ、絶対値が変化する電
流値を第２の超電導磁気抵抗素子に流すことを特徴とす
る。これにより磁電変換曲線が急峻となり磁電変換率が
従来の装置よりも高くなり、磁気検出感度が向上する。
【００３３】請求項３に記載の超電導磁気検出装置によ
れば、磁気検出におけるノイズを除去することができ
る。
れば、磁気検出におけるノイズを除去することができ
る。
【００３４】請求項４に記載の超電導磁気検出装置によ
れば、変調周波数が、生体の心臓や脳から発生する磁界
の、数十Ｈｚ程度の周波数領域にかからないようにする
ことができる。
れば、変調周波数が、生体の心臓や脳から発生する磁界
の、数十Ｈｚ程度の周波数領域にかからないようにする
ことができる。
【図１】本発明の実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の動作を示すための超電導磁気抵抗素子
の特性を示した図である。
の特性を示した図である。
【図３】実施例の超電導磁気抵抗素子の特性を示した図
である。
である。
【図４】実施例のロックイン増幅器の出力電圧信号の磁
界強度依存性を示す図である。
界強度依存性を示す図である。
【図５】実施例の電圧電流変換回路後の出力電流信号の
磁界強度依存性を示す図である。
磁界強度依存性を示す図である。
１、１４ 超電導磁気抵抗素子 ２、３ 磁界変調用コイル ４ 地磁気補正用コイル ５、６ 交流磁場発生用発振器 ７、８ 定電流源 ９ 差動増幅器 １０、１５ ロックイン増幅器 １１ 低域フィルタ回路 １２ 絶対値増幅回路 １３ 電圧電流変換回路 １６、１７ 抵抗 １８、１９ デュアー
Claims (4)
- 【請求項１】 弱結合特性を示す結晶粒界を有するセラ
ミック超電導体からなる超電導磁気抵抗素子を用いた超
電導磁気検出装置であって、 第１の超電導磁気抵抗素子と、 前記第１の超電導磁気抵抗素子によって検出された磁界
の強度に応じて電流を発生させるための電流発生回路
と、 前記電流発生回路によって発生させた電流によって動作
する、一つ又は複数の第２の超電導磁気抵抗素子とを含
む超電導磁気検出装置。 - 【請求項２】 磁界の絶対値の増減に応じ、絶対値が変
化する電流値を第２の超電導磁気抵抗素子に流すことを
特徴とする請求項１に記載の超電導磁気検出装置。 - 【請求項３】 第１の超電導磁気抵抗素子に変調信号と
して交流磁界を印加するための磁界発生手段と、第１の
超電導磁気検出素子の出力を復調するための手段とをさ
らに含む請求項１又は請求項２に記載の超電導磁気検出
装置。 - 【請求項４】 第１の超電導磁気抵抗素子に印加する交
流磁界の変調周波数を１００Ｈｚ以上とすることを特徴
とする請求項３に記載の超電導磁気検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7065991A JPH08264850A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 超電導磁気検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7065991A JPH08264850A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 超電導磁気検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264850A true JPH08264850A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13302995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7065991A Pending JPH08264850A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 超電導磁気検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08264850A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112197818A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-01-08 | 江西联创光电超导应用有限公司 | 一种超导磁体性能检测设备及方法 |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP7065991A patent/JPH08264850A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112197818A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-01-08 | 江西联创光电超导应用有限公司 | 一种超导磁体性能检测设备及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Koch et al. | Three SQUID gradiometer | |
| US4692703A (en) | Magnetic field sensor having a Hall effect device with overlapping flux concentrators | |
| US3400328A (en) | Anisotropic ferromagnetic thin film magnetometer systems utilizing a modulator to perturb the field on the sensitive axis | |
| Goodman et al. | Superconducting instrument systems | |
| US7394246B2 (en) | Superconductive quantum interference device (SQUID) system for measuring magnetic susceptibility of materials | |
| JPH0395475A (ja) | 超電導量子干渉デバイス内の電流分布雑音を抑制する方法 | |
| Nisenoff | Superconducting magnetometers with sensitivities approaching 10-10 gauss | |
| Simmonds et al. | Analog computer simulation of weakly connected superconducting rings | |
| US4851776A (en) | Weak field measuring magnetometer with flux modulated current conducting Josephson junction | |
| Gordon et al. | Methods for measuring the magnetic field | |
| US5252921A (en) | Noise canceling high-sensitive magnetometer | |
| US11275128B2 (en) | Magnetic field measuring device | |
| JPH08264850A (ja) | 超電導磁気検出装置 | |
| Webb | Superconducting quantum magnetometers | |
| JP2005188947A (ja) | 磁気検出装置 | |
| JPH0943328A (ja) | 超電導磁気検出装置 | |
| Erne’ | SQUID sensors | |
| JPH0353154A (ja) | 超電導体判定方法及び装置 | |
| JPH0815398A (ja) | 超電導磁気センサ | |
| JPH01217981A (ja) | 超電導量子干渉素子 | |
| US3621472A (en) | Superconducting frequency converter system | |
| Dee et al. | Low-level measurements of DC voltages using a SQUID | |
| Chernykh | Sensitivity estimate of magnetic field sensors based on high-temperature superconducting yttrium cuprate | |
| JPH044555B2 (ja) | ||
| Murayama et al. | SQUID galvanometer for measurements of the quantized Hall resistance |