JPH09243767A - 核融合炉用磁場検出器 - Google Patents
核融合炉用磁場検出器Info
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- JPH09243767A JPH09243767A JP8056409A JP5640996A JPH09243767A JP H09243767 A JPH09243767 A JP H09243767A JP 8056409 A JP8056409 A JP 8056409A JP 5640996 A JP5640996 A JP 5640996A JP H09243767 A JPH09243767 A JP H09243767A
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- thin film
- metal thin
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件
が厳しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期まで
の磁場の変化を正確に測定すること。 【解決手段】ベースとなる絶縁体（窒化アルミ、炭化珪
素等の、熱伝導度の良い絶縁物を用いる）１の表面に、
互いにほぼ同一形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほ
ぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３
を、その配置方向が互いにほぼ直角となるように配置
し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３のうち
一方２を測定用として測定対象である外部磁場４の方向
とほぼ一致するように設置すると共に他方３を参照用と
し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を測定
用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続する。
が厳しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期まで
の磁場の変化を正確に測定すること。 【解決手段】ベースとなる絶縁体（窒化アルミ、炭化珪
素等の、熱伝導度の良い絶縁物を用いる）１の表面に、
互いにほぼ同一形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほ
ぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３
を、その配置方向が互いにほぼ直角となるように配置
し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３のうち
一方２を測定用として測定対象である外部磁場４の方向
とほぼ一致するように設置すると共に他方３を参照用と
し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を測定
用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核融合炉における
磁場の変化を測定する磁場検出器に係り、特に高放射線
環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳しい環境下で
も、非常に短い周期から長い周期までの磁場の変化を正
確に測定できるようにした核融合炉用磁場検出器に関す
るものである。
磁場の変化を測定する磁場検出器に係り、特に高放射線
環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳しい環境下で
も、非常に短い周期から長い周期までの磁場の変化を正
確に測定できるようにした核融合炉用磁場検出器に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、例えばトカマク型核融合装置
（以下、単に核融合装置と称する）では、プラズマを真
空容器の中心部に安定に安定に保持する必要があり、環
状プラズマ電流を正確に測定することが必要であり、こ
の電流測定のために磁場測定が必要である。
（以下、単に核融合装置と称する）では、プラズマを真
空容器の中心部に安定に安定に保持する必要があり、環
状プラズマ電流を正確に測定することが必要であり、こ
の電流測定のために磁場測定が必要である。
【０００３】従来から、このような磁場測定の方法とし
ては、磁場コイルによって、磁場の変化を起電圧として
とらえ、積分回路で積分して磁場を求めるようにしてい
る。しかしながら、このような磁場測定方法では、核融
合炉の運転時間が長くなると、積分回路のゼロ点ドリフ
トによって、測定誤差が生じてしまう。
ては、磁場コイルによって、磁場の変化を起電圧として
とらえ、積分回路で積分して磁場を求めるようにしてい
る。しかしながら、このような磁場測定方法では、核融
合炉の運転時間が長くなると、積分回路のゼロ点ドリフ
トによって、測定誤差が生じてしまう。
【０００４】従来の核融合装置では、運転時間が短く特
に問題とはならなかったが、将来的に計画されている核
融合装置では、運転時間が〜１０００秒程度と長くな
り、さらにその先の核融合装置では、定常運転が予定さ
れていることから、上記のような点が特に問題となるこ
とが考えられる。
に問題とはならなかったが、将来的に計画されている核
融合装置では、運転時間が〜１０００秒程度と長くな
り、さらにその先の核融合装置では、定常運転が予定さ
れていることから、上記のような点が特に問題となるこ
とが考えられる。
【０００５】一方、磁場コイル以外で、核融合特有の放
射線環境下で使用可能なセンサとしては、例えば強磁性
体金属薄膜抵抗（Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金／絶
縁基板に蒸着で生成する）を使用したものが考えられ
る。
射線環境下で使用可能なセンサとしては、例えば強磁性
体金属薄膜抵抗（Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金／絶
縁基板に蒸着で生成する）を使用したものが考えられ
る。
【０００６】しかしながら、核融合装置では、核発熱
（発生する中性子＆ガンマ線によって、センサ物質が直
接発熱して温度が上昇する現象）等の問題があり、この
点を解決する必要がある。
（発生する中性子＆ガンマ線によって、センサ物質が直
接発熱して温度が上昇する現象）等の問題があり、この
点を解決する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、今後の
大型核融合装置では、長時間（〜１０００秒程度）の運
転が予定されており、放射線に強くかつ長時間にわたっ
て磁場を測定できる磁場センサが必要となるが、かかる
要求を満足する磁場センサは実現されていないのが現状
である。
大型核融合装置では、長時間（〜１０００秒程度）の運
転が予定されており、放射線に強くかつ長時間にわたっ
て磁場を測定できる磁場センサが必要となるが、かかる
要求を満足する磁場センサは実現されていないのが現状
である。
【０００８】本発明の目的は、高放射線環境下でしかも
核発熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い
周期から長い周期までの磁場の変化を正確に測定するこ
とが可能な核融合炉用磁場検出器を提供することにあ
る。
核発熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い
周期から長い周期までの磁場の変化を正確に測定するこ
とが可能な核融合炉用磁場検出器を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、核融合炉における磁場の変化を測定する核融合炉
用磁場検出器において、まず、請求項１に対応する発明
では、ベースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形
状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強
磁性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いに
ほぼ直角となるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜
抵抗パターンのうち一方を測定用として測定対象である
外部磁場の方向とほぼ一致するように設置すると共に他
方を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターン
を測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続して成
る。
めに、核融合炉における磁場の変化を測定する核融合炉
用磁場検出器において、まず、請求項１に対応する発明
では、ベースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形
状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強
磁性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いに
ほぼ直角となるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜
抵抗パターンのうち一方を測定用として測定対象である
外部磁場の方向とほぼ一致するように設置すると共に他
方を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターン
を測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続して成
る。
【００１０】また、請求項２に対応する発明では、ベー
スとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温
度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属
薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直角と
なるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パター
ンのうち一方を測定用として測定対象である外部磁場の
方向とほぼ一致するように設置すると共に他方を参照用
とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用の
ブリッジ回路の２つの抵抗として接続し、かつベースと
なる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の良い金属を接
合して成る。
スとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温
度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属
薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直角と
なるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パター
ンのうち一方を測定用として測定対象である外部磁場の
方向とほぼ一致するように設置すると共に他方を参照用
とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用の
ブリッジ回路の２つの抵抗として接続し、かつベースと
なる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の良い金属を接
合して成る。
【００１１】さらに、請求項３に対応する発明では、ベ
ースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ
温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金
属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直角
となるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パタ
ーンのうち一方を測定用として測定対象である外部磁場
の方向とほぼ一致するように設置すると共に他方を参照
用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用
のブリッジ回路の２つの抵抗として接続し、ベースとな
る絶縁体の裏面に、金属抵抗パターンを形成し、かつ当
該金属抵抗パターンに電流を流してヒータとし、金属抵
抗パターンの抵抗値が一定値となるように当該金属抵抗
パターンに印加する電圧を制御する温度制御用電源手段
を備えて成る。
ースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ
温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金
属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直角
となるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パタ
ーンのうち一方を測定用として測定対象である外部磁場
の方向とほぼ一致するように設置すると共に他方を参照
用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用
のブリッジ回路の２つの抵抗として接続し、ベースとな
る絶縁体の裏面に、金属抵抗パターンを形成し、かつ当
該金属抵抗パターンに電流を流してヒータとし、金属抵
抗パターンの抵抗値が一定値となるように当該金属抵抗
パターンに印加する電圧を制御する温度制御用電源手段
を備えて成る。
【００１２】さらにまた、請求項４に対応する発明で
は、ベースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状
でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁
性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほ
ぼ直角となるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵
抗パターンのうち一方を測定用として測定対象である外
部磁場の方向とほぼ一致するように設置すると共に他方
を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを
測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続し、ベー
スとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の良い金属
を接合し、当該接合金属面に、絶縁層を介して金属抵抗
パターンを形成し、かつ当該金属抵抗パターンに電流を
流してヒータとし、金属抵抗パターンの抵抗値が一定値
となるように当該金属抵抗パターンに印加する電圧を制
御する温度制御用電源手段を備えて成る。
は、ベースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状
でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁
性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほ
ぼ直角となるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵
抗パターンのうち一方を測定用として測定対象である外
部磁場の方向とほぼ一致するように設置すると共に他方
を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを
測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続し、ベー
スとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の良い金属
を接合し、当該接合金属面に、絶縁層を介して金属抵抗
パターンを形成し、かつ当該金属抵抗パターンに電流を
流してヒータとし、金属抵抗パターンの抵抗値が一定値
となるように当該金属抵抗パターンに印加する電圧を制
御する温度制御用電源手段を備えて成る。
【００１３】ここで、特に上記ベースとなる絶縁体とし
ては、例えば請求項５に記載したように、熱伝導度の良
い絶縁物、より好ましくは非磁性の熱伝導度の良い絶縁
物を用いることが好ましい。
ては、例えば請求項５に記載したように、熱伝導度の良
い絶縁物、より好ましくは非磁性の熱伝導度の良い絶縁
物を用いることが好ましい。
【００１４】また、上記熱伝導度の良い絶縁物として
は、例えば請求項６に記載したように、窒化アルミ、あ
るいは炭化珪素を用いることが好ましい。さらに、上記
非磁性の熱伝導度の良い金属としては、例えば請求項７
に記載したように、銅、あるいはアルミを用いることが
好ましい。
は、例えば請求項６に記載したように、窒化アルミ、あ
るいは炭化珪素を用いることが好ましい。さらに、上記
非磁性の熱伝導度の良い金属としては、例えば請求項７
に記載したように、銅、あるいはアルミを用いることが
好ましい。
【００１５】従って、請求項１、請求項５および請求項
６に対応する発明の核融合炉用磁場検出器においては、
強磁性体金属薄膜抵抗の抵抗値は、外部磁場と同様に、
温度によっても変化することから、測定対象である外部
磁場の方向とほぼ直角方向に、参照用の強磁性体金属薄
膜抵抗パターンを配置して、ブリッジ回路を組むことに
より、センサ部分の温度による抵抗の変化による効果を
相殺することができる。
６に対応する発明の核融合炉用磁場検出器においては、
強磁性体金属薄膜抵抗の抵抗値は、外部磁場と同様に、
温度によっても変化することから、測定対象である外部
磁場の方向とほぼ直角方向に、参照用の強磁性体金属薄
膜抵抗パターンを配置して、ブリッジ回路を組むことに
より、センサ部分の温度による抵抗の変化による効果を
相殺することができる。
【００１６】また、ベースとなる絶縁体には、窒化アル
ミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用いて、温度
が常に一致するように設計することにより、核発熱によ
る温度の影響を相殺することができる。
ミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用いて、温度
が常に一致するように設計することにより、核発熱によ
る温度の影響を相殺することができる。
【００１７】これにより、周囲の温度変化の効果を相殺
することができるため、また測定用センサと参照用セン
サの温度の均一化を図って、核発熱等の条件下でもセン
サ間の温度差による測定誤差を低減することができるた
め、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳
しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁
場の変化を正確に測定することが可能となる。
することができるため、また測定用センサと参照用セン
サの温度の均一化を図って、核発熱等の条件下でもセン
サ間の温度差による測定誤差を低減することができるた
め、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳
しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁
場の変化を正確に測定することが可能となる。
【００１８】また、請求項２、請求項５乃至請求項７に
対応する発明の核融合炉用磁場検出器においては、ベー
スとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の良い金属
を接合することにより、上記請求項１に対応する発明の
核融合炉用磁場検出器の場合と同様の作用が得られるの
に加えて、核発熱による温度の影響をより一層効果的に
相殺することができる。
対応する発明の核融合炉用磁場検出器においては、ベー
スとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の良い金属
を接合することにより、上記請求項１に対応する発明の
核融合炉用磁場検出器の場合と同様の作用が得られるの
に加えて、核発熱による温度の影響をより一層効果的に
相殺することができる。
【００１９】これにより、高放射線環境下でしかも核発
熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い周期
から長い周期までの磁場の変化をより一層正確に測定す
ることが可能となる。
熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い周期
から長い周期までの磁場の変化をより一層正確に測定す
ることが可能となる。
【００２０】さらに、請求項３、請求項５および請求項
６に対応する発明の核融合炉用磁場検出器においては、
ベースとなる絶縁体の裏面に、金属抵抗パターンを形成
し、当該金属抵抗パターンに電流を流してヒータとし、
当該金属抵抗パターンの抵抗値が一定値となるように金
属抵抗パターンに印加する電圧を制御することにより、
上記請求項１に対応する発明の核融合炉用磁場検出器の
場合と同様の作用が得られるのに加えて、金属抵抗パタ
ーンの抵抗値は絶縁体の温度に比例するため、センサ部
の温度を一定に制御することができる。
６に対応する発明の核融合炉用磁場検出器においては、
ベースとなる絶縁体の裏面に、金属抵抗パターンを形成
し、当該金属抵抗パターンに電流を流してヒータとし、
当該金属抵抗パターンの抵抗値が一定値となるように金
属抵抗パターンに印加する電圧を制御することにより、
上記請求項１に対応する発明の核融合炉用磁場検出器の
場合と同様の作用が得られるのに加えて、金属抵抗パタ
ーンの抵抗値は絶縁体の温度に比例するため、センサ部
の温度を一定に制御することができる。
【００２１】これにより、温度によるセンサの感度の変
化を最小に抑えて測定誤差を少なくすることができるた
め、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳
しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁
場の変化をより一層正確に測定することが可能となる。
化を最小に抑えて測定誤差を少なくすることができるた
め、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳
しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁
場の変化をより一層正確に測定することが可能となる。
【００２２】さらにまた、請求項４乃至請求項７に対応
する発明の核融合炉用磁場検出器においては、ベースと
なる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の良い金属を接
合することにより、上記請求項２に対応する発明の核融
合炉用磁場検出器の場合と同様に、核発熱による温度の
影響をより一層効果的に相殺することができる。
する発明の核融合炉用磁場検出器においては、ベースと
なる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の良い金属を接
合することにより、上記請求項２に対応する発明の核融
合炉用磁場検出器の場合と同様に、核発熱による温度の
影響をより一層効果的に相殺することができる。
【００２３】また、上記非磁性の熱伝導度の良い接合金
属面に、絶縁層を介して金属抵抗パターンを形成し、か
つ当該金属抵抗パターンに電流を流してヒータとし、金
属抵抗パターンの抵抗値が一定値となるように金属抵抗
パターンに印加する電圧を制御することにより、上記請
求項３に対応する発明の核融合炉用磁場検出器の場合と
同様に、金属抵抗パターンの抵抗値は絶縁体の温度に比
例するため、センサ部の温度を一定に制御することがで
きる。
属面に、絶縁層を介して金属抵抗パターンを形成し、か
つ当該金属抵抗パターンに電流を流してヒータとし、金
属抵抗パターンの抵抗値が一定値となるように金属抵抗
パターンに印加する電圧を制御することにより、上記請
求項３に対応する発明の核融合炉用磁場検出器の場合と
同様に、金属抵抗パターンの抵抗値は絶縁体の温度に比
例するため、センサ部の温度を一定に制御することがで
きる。
【００２４】これにより、温度によるセンサの感度の変
化を最小に抑えて測定誤差を少なくすることができるた
め、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳
しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁
場の変化をより一層正確に測定することが可能となる。
化を最小に抑えて測定誤差を少なくすることができるた
め、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳
しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁
場の変化をより一層正確に測定することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明では、磁場に比例した抵抗
の変化をもつ強磁性体金属薄膜抵抗を使用し、周囲温
度、および核発熱等による温度による抵抗値への影響
を、センサベースとなる絶縁体を熱伝導度の良い絶縁物
である窒化アルミ、あるいは炭化珪素とし、またセンサ
ベースとなる絶縁体の裏面に熱伝導度の良い金属を接合
することによって、温度対策を行なうことにより、正確
な磁場の測定を行なえるようにするものである。
の変化をもつ強磁性体金属薄膜抵抗を使用し、周囲温
度、および核発熱等による温度による抵抗値への影響
を、センサベースとなる絶縁体を熱伝導度の良い絶縁物
である窒化アルミ、あるいは炭化珪素とし、またセンサ
ベースとなる絶縁体の裏面に熱伝導度の良い金属を接合
することによって、温度対策を行なうことにより、正確
な磁場の測定を行なえるようにするものである。
【００２６】すなわち、強磁性体金属薄膜抵抗の場合、
外部磁場（Ｈex）と抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係
は、図３に示す通りになる。本発明では、電流の流れる
方向と磁場の方向とが一致した時に、抵抗が最も大きく
なることを利用して、測定用の強磁性体金属薄膜抵抗パ
ターンを外部磁場の方向とほぼ一致するように配置し、
またこの測定用の強磁性体金属薄膜抵抗パターンと互い
にほぼ直角となるように参照用の強磁性体金属薄膜抵抗
パターンを配置する。
外部磁場（Ｈex）と抵抗の変化率（ΔＲ／Ｒ）との関係
は、図３に示す通りになる。本発明では、電流の流れる
方向と磁場の方向とが一致した時に、抵抗が最も大きく
なることを利用して、測定用の強磁性体金属薄膜抵抗パ
ターンを外部磁場の方向とほぼ一致するように配置し、
またこの測定用の強磁性体金属薄膜抵抗パターンと互い
にほぼ直角となるように参照用の強磁性体金属薄膜抵抗
パターンを配置する。
【００２７】そして、これらの測定用および参照用の各
々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンとしては、温度に対
する抵抗の変化がほぼ同じものを使用することにより、
周囲温度に対する抵抗の変化が同じことを利用して、各
々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用のブリッジ
回路の２つの抵抗として組み込み、センサ部分の温度に
よる抵抗の変化による効果を相殺して、外部磁場に比例
した出力を得るようにする。
々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンとしては、温度に対
する抵抗の変化がほぼ同じものを使用することにより、
周囲温度に対する抵抗の変化が同じことを利用して、各
々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用のブリッジ
回路の２つの抵抗として組み込み、センサ部分の温度に
よる抵抗の変化による効果を相殺して、外部磁場に比例
した出力を得るようにする。
【００２８】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施形態）図１は、本実施形態による核融合炉
用磁場検出器の構成例を示す図であり、図１（ａ）はそ
の平面図、図１（ｂ）はその正面図をそれぞれ示してい
る。
の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施形態）図１は、本実施形態による核融合炉
用磁場検出器の構成例を示す図であり、図１（ａ）はそ
の平面図、図１（ｂ）はその正面図をそれぞれ示してい
る。
【００２９】すなわち、本実施形態の核融合炉用磁場検
出器は、図１に示すように、ベースとなる絶縁基板１の
表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温度に対する抵抗変
化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン
（Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金／絶縁基板に蒸着で
生成する）２および３を、その配置方向が図示のように
互いにほぼ直角となるように配置している。
出器は、図１に示すように、ベースとなる絶縁基板１の
表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温度に対する抵抗変
化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン
（Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金／絶縁基板に蒸着で
生成する）２および３を、その配置方向が図示のように
互いにほぼ直角となるように配置している。
【００３０】また、これら各々の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン２および３のうち、一方の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン２を測定用として、測定対象である外部磁場
４の方向とほぼ一致するように設置すると共に、他方の
強磁性体金属薄膜抵抗パターン３を参照用とする。
パターン２および３のうち、一方の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン２を測定用として、測定対象である外部磁場
４の方向とほぼ一致するように設置すると共に、他方の
強磁性体金属薄膜抵抗パターン３を参照用とする。
【００３１】さらに、これら測定用の強磁性体金属薄膜
抵抗パターン２、および参照用の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン３を、図２に示すように、測定用のブリッジ回
路の一方の２つの抵抗として接続し、センサ部分の温度
による抵抗の変化による効果を相殺して、外部磁場４に
比例した出力を得るようにしている。
抵抗パターン２、および参照用の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン３を、図２に示すように、測定用のブリッジ回
路の一方の２つの抵抗として接続し、センサ部分の温度
による抵抗の変化による効果を相殺して、外部磁場４に
比例した出力を得るようにしている。
【００３２】なお、図２中、５はケーブル、６，７はブ
リッジ回路の他方の２つの抵抗、８は演算用の抵抗、９
は演算増幅器をそれぞれ示し、図示のように構成してい
る。そして、２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２お
よび３からなるセンサ部分は、磁場測定対象である核融
合装置の近傍に設置し、放射線損傷に弱い回路系は、放
射線環境が比較的緩やかな核融合装置から離れた位置に
設置している。
リッジ回路の他方の２つの抵抗、８は演算用の抵抗、９
は演算増幅器をそれぞれ示し、図示のように構成してい
る。そして、２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２お
よび３からなるセンサ部分は、磁場測定対象である核融
合装置の近傍に設置し、放射線損傷に弱い回路系は、放
射線環境が比較的緩やかな核融合装置から離れた位置に
設置している。
【００３３】一方、核融合装置では、前述したように核
発熱があり（熱源が方々にあり、測定用センサと参照用
センサの温度が異なる場合があり）、測定用の強磁性体
金属薄膜抵抗パターン２と参照用の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン３の温度が異なる可能性がある。
発熱があり（熱源が方々にあり、測定用センサと参照用
センサの温度が異なる場合があり）、測定用の強磁性体
金属薄膜抵抗パターン２と参照用の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン３の温度が異なる可能性がある。
【００３４】このため、本実施形態では、上記ベースと
なる絶縁基板１としては、熱伝導度の良い絶縁物、ある
いは非磁性の熱伝導度の良い絶縁物を用いることが好ま
しい。
なる絶縁基板１としては、熱伝導度の良い絶縁物、ある
いは非磁性の熱伝導度の良い絶縁物を用いることが好ま
しい。
【００３５】特に、この熱伝導度の良い絶縁物として
は、例えば窒化アルミ、あるいは炭化珪素を用いて、温
度が常に一致するように設計することが好ましい。因み
に、窒化アルミ、炭化珪素の熱伝導係数は、それぞれ２
００Ｗ／ｍ°ｋ、１２６Ｗ／ｍ°ｋであり、アルミの２
３６Ｗ／ｍ°ｋに近い値となっている。
は、例えば窒化アルミ、あるいは炭化珪素を用いて、温
度が常に一致するように設計することが好ましい。因み
に、窒化アルミ、炭化珪素の熱伝導係数は、それぞれ２
００Ｗ／ｍ°ｋ、１２６Ｗ／ｍ°ｋであり、アルミの２
３６Ｗ／ｍ°ｋに近い値となっている。
【００３６】次に、以上のように構成した本実施形態の
核融合炉用磁場検出器においては、強磁性体金属薄膜抵
抗の抵抗値は、外部磁場と同様に、温度によっても変化
することから、測定対象である外部磁場４の方向とほぼ
直角方向に、参照用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン３
を配置して、ブリッジ回路を組んでいることにより、セ
ンサ部分の温度による抵抗の変化による効果を相殺する
ことができる。
核融合炉用磁場検出器においては、強磁性体金属薄膜抵
抗の抵抗値は、外部磁場と同様に、温度によっても変化
することから、測定対象である外部磁場４の方向とほぼ
直角方向に、参照用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン３
を配置して、ブリッジ回路を組んでいることにより、セ
ンサ部分の温度による抵抗の変化による効果を相殺する
ことができる。
【００３７】また、ベースとなる絶縁基板１には、例え
ば窒化アルミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用
いて、温度が常に一致するように設計していることによ
り、核発熱による温度の影響を相殺することができる。
ば窒化アルミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用
いて、温度が常に一致するように設計していることによ
り、核発熱による温度の影響を相殺することができる。
【００３８】以上により、周囲温度の変動、および核発
熱による温度の影響を相殺して、正確な磁場の測定を行
なうことができる。上述したように、本実施形態の核融
合炉用磁場検出器は、窒化アルミ、炭化珪素等の熱伝導
度の良い絶縁物を用いたベースとなる絶縁基板１の表面
に、互いにほぼ同一形状でかつ温度に対する抵抗変化率
がほぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターンを、
その配置方向が互いにほぼ直角となるように配置し、各
々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を測定用
２として測定対象である外部磁場４の方向とほぼ一致す
るように設置すると共に他方を参照用３とし、各々の強
磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を測定用のブリッジ
回路の２つの抵抗として接続するようにしたものであ
る。
熱による温度の影響を相殺して、正確な磁場の測定を行
なうことができる。上述したように、本実施形態の核融
合炉用磁場検出器は、窒化アルミ、炭化珪素等の熱伝導
度の良い絶縁物を用いたベースとなる絶縁基板１の表面
に、互いにほぼ同一形状でかつ温度に対する抵抗変化率
がほぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターンを、
その配置方向が互いにほぼ直角となるように配置し、各
々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を測定用
２として測定対象である外部磁場４の方向とほぼ一致す
るように設置すると共に他方を参照用３とし、各々の強
磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を測定用のブリッジ
回路の２つの抵抗として接続するようにしたものであ
る。
【００３９】従って、温度による抵抗の変化を相殺する
２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を、配置方
向が互いにほぼ直角となるように配置し、同時にベース
となる絶縁基板１を熱伝導度の良い絶縁物としているた
め、周囲温度の変動、および核発熱による温度の影響を
相殺することができる。
２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を、配置方
向が互いにほぼ直角となるように配置し、同時にベース
となる絶縁基板１を熱伝導度の良い絶縁物としているた
め、周囲温度の変動、および核発熱による温度の影響を
相殺することができる。
【００４０】以上により、高放射線環境下でしかも核発
熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い周期
から長い周期までの磁場の変化を正確に測定することが
可能となる。
熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い周期
から長い周期までの磁場の変化を正確に測定することが
可能となる。
【００４１】（第２の実施形態）図４は、本実施形態に
よる核融合炉用磁場検出器の構成例を示す図であり、図
４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）はその正面図をそれ
ぞれ示している。
よる核融合炉用磁場検出器の構成例を示す図であり、図
４（ａ）はその平面図、図４（ｂ）はその正面図をそれ
ぞれ示している。
【００４２】なお、図４において、図１および図２と同
一要素には同一符号を付して示している。すなわち、本
実施形態の核融合炉用磁場検出器は、図４に示すよう
に、ベースとなる絶縁基板１の表面に、互いにほぼ同一
形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの
強磁性体金属薄膜抵抗パターン（Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ
−Ｆｅ合金／絶縁基板に蒸着で生成する）２および３
を、その配置方向が図示のように互いにほぼ直角となる
ように配置している。
一要素には同一符号を付して示している。すなわち、本
実施形態の核融合炉用磁場検出器は、図４に示すよう
に、ベースとなる絶縁基板１の表面に、互いにほぼ同一
形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの
強磁性体金属薄膜抵抗パターン（Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ
−Ｆｅ合金／絶縁基板に蒸着で生成する）２および３
を、その配置方向が図示のように互いにほぼ直角となる
ように配置している。
【００４３】また、これら各々の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン２および３のうち、一方の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン２を測定用として、測定対象である外部磁場
４の方向とほぼ一致するように設置すると共に、他方の
強磁性体金属薄膜抵抗パターン３を参照用とする。
パターン２および３のうち、一方の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン２を測定用として、測定対象である外部磁場
４の方向とほぼ一致するように設置すると共に、他方の
強磁性体金属薄膜抵抗パターン３を参照用とする。
【００４４】さらに、上記ベースとなる絶縁基板１の裏
面に、非磁性の熱伝導度の良い金属板１０を接合してい
る。さらにまた、これら測定用の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン２、および参照用の強磁性体金属薄膜抵抗パタ
ーン３を、前記図２に示すように、測定用のブリッジ回
路の一方の２つの抵抗として接続し、センサ部分の温度
による抵抗の変化による効果を相殺して、外部磁場４に
比例した出力を得るようにしている。
面に、非磁性の熱伝導度の良い金属板１０を接合してい
る。さらにまた、これら測定用の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン２、および参照用の強磁性体金属薄膜抵抗パタ
ーン３を、前記図２に示すように、測定用のブリッジ回
路の一方の２つの抵抗として接続し、センサ部分の温度
による抵抗の変化による効果を相殺して、外部磁場４に
比例した出力を得るようにしている。
【００４５】なお、図２中、５はケーブル、６，７はブ
リッジ回路の他方の２つの抵抗、８は演算用の抵抗、９
は演算増幅器をそれぞれ示し、図示のように構成してい
る。そして、２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２お
よび３からなるセンサ部分は、磁場測定対象である核融
合装置の近傍に設置し、放射線損傷に弱い回路系は、放
射線環境が比較的緩やかな核融合装置から離れた位置に
設置している。
リッジ回路の他方の２つの抵抗、８は演算用の抵抗、９
は演算増幅器をそれぞれ示し、図示のように構成してい
る。そして、２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２お
よび３からなるセンサ部分は、磁場測定対象である核融
合装置の近傍に設置し、放射線損傷に弱い回路系は、放
射線環境が比較的緩やかな核融合装置から離れた位置に
設置している。
【００４６】一方、核融合装置では、前述したように核
発熱があり（熱源が方々にあり、測定用センサと参照用
センサの温度が異なる場合があり）、測定用の強磁性体
金属薄膜抵抗パターン２と参照用の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン３の温度が異なる可能性がある。
発熱があり（熱源が方々にあり、測定用センサと参照用
センサの温度が異なる場合があり）、測定用の強磁性体
金属薄膜抵抗パターン２と参照用の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン３の温度が異なる可能性がある。
【００４７】このため、本実施形態では、上記ベースと
なる絶縁基板１としては、熱伝導度の良い絶縁物、ある
いは非磁性の熱伝導度の良い絶縁物を用いることが好ま
しい。
なる絶縁基板１としては、熱伝導度の良い絶縁物、ある
いは非磁性の熱伝導度の良い絶縁物を用いることが好ま
しい。
【００４８】特に、この熱伝導度の良い絶縁物として
は、例えば窒化アルミ、あるいは炭化珪素を用いて、温
度が常に一致するように設計することが好ましい。因み
に、窒化アルミ、炭化珪素の熱伝導係数は、それぞれ２
００Ｗ／ｍ°ｋ、１２６Ｗ／ｍ°ｋであり、アルミの２
３６Ｗ／ｍ°ｋに近い値となっている。
は、例えば窒化アルミ、あるいは炭化珪素を用いて、温
度が常に一致するように設計することが好ましい。因み
に、窒化アルミ、炭化珪素の熱伝導係数は、それぞれ２
００Ｗ／ｍ°ｋ、１２６Ｗ／ｍ°ｋであり、アルミの２
３６Ｗ／ｍ°ｋに近い値となっている。
【００４９】また、上記ベースとなる絶縁基板１の厚み
としては、極力薄くすることが好ましい。具体的には、
０．２〜０．３ｍｍ程度のものとする。さらに、上記非
磁性の熱伝導度の良い金属板１０としては、例えば銅
（熱伝導係数３９８Ｗ／ｍ°ｋ）、あるいはアルミを用
いて、温度の不均一の緩和時間を極力短くすることが好
ましい。
としては、極力薄くすることが好ましい。具体的には、
０．２〜０．３ｍｍ程度のものとする。さらに、上記非
磁性の熱伝導度の良い金属板１０としては、例えば銅
（熱伝導係数３９８Ｗ／ｍ°ｋ）、あるいはアルミを用
いて、温度の不均一の緩和時間を極力短くすることが好
ましい。
【００５０】次に、以上のように構成した本実施形態の
核融合炉用磁場検出器においては、強磁性体金属薄膜抵
抗の抵抗値は、外部磁場と同様に、温度によっても変化
することから、測定対象である外部磁場４の方向とほぼ
直角方向に、参照用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン３
を配置して、ブリッジ回路を組んでいることにより、セ
ンサ部分の温度による抵抗の変化による効果を相殺する
ことができる。
核融合炉用磁場検出器においては、強磁性体金属薄膜抵
抗の抵抗値は、外部磁場と同様に、温度によっても変化
することから、測定対象である外部磁場４の方向とほぼ
直角方向に、参照用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン３
を配置して、ブリッジ回路を組んでいることにより、セ
ンサ部分の温度による抵抗の変化による効果を相殺する
ことができる。
【００５１】また、ベースとなる絶縁基板１には、例え
ば窒化アルミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用
いて、温度が常に一致するように設計していることによ
り、核発熱による温度の影響を相殺することができる。
ば窒化アルミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用
いて、温度が常に一致するように設計していることによ
り、核発熱による温度の影響を相殺することができる。
【００５２】以上により、周囲温度の変動、および核発
熱による温度の影響を相殺して、正確な磁場の測定を行
なうことができる。さらに、熱伝導度の良い絶縁物を用
いたベースとなる絶縁基板１の裏面に、熱伝導度の良い
金属板１０を接合していることにより、熱の均一化の時
定数を短縮化して、測定用の強磁性体金属薄膜抵抗パタ
ーン２と参照用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン３の温
度を等しくして、測定誤差を小さくすることができる。
熱による温度の影響を相殺して、正確な磁場の測定を行
なうことができる。さらに、熱伝導度の良い絶縁物を用
いたベースとなる絶縁基板１の裏面に、熱伝導度の良い
金属板１０を接合していることにより、熱の均一化の時
定数を短縮化して、測定用の強磁性体金属薄膜抵抗パタ
ーン２と参照用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン３の温
度を等しくして、測定誤差を小さくすることができる。
【００５３】以上により、周囲温度の変動、および強磁
性体金属薄膜抵抗パターン２，３の核発熱による温度の
変動による測定誤差を小さくすることができる。上述し
たように、本実施形態の核融合炉用磁場検出器は、窒化
アルミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用いたベ
ースとなる絶縁基板１の表面に、互いにほぼ同一形状で
かつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性
体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ
直角となるように配置し、ベースとなる絶縁基板１の裏
面に、銅、アルミ等の熱伝導度の良い金属板１０を接合
し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を
測定用２として測定対象である外部磁場４の方向とほぼ
一致するように設置すると共に他方を参照用３とし、各
々の強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を測定用のブ
リッジ回路の２つの抵抗として接続するようにしたもの
である。
性体金属薄膜抵抗パターン２，３の核発熱による温度の
変動による測定誤差を小さくすることができる。上述し
たように、本実施形態の核融合炉用磁場検出器は、窒化
アルミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用いたベ
ースとなる絶縁基板１の表面に、互いにほぼ同一形状で
かつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性
体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ
直角となるように配置し、ベースとなる絶縁基板１の裏
面に、銅、アルミ等の熱伝導度の良い金属板１０を接合
し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を
測定用２として測定対象である外部磁場４の方向とほぼ
一致するように設置すると共に他方を参照用３とし、各
々の強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を測定用のブ
リッジ回路の２つの抵抗として接続するようにしたもの
である。
【００５４】従って、温度による抵抗の変化を相殺する
２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を、配置方
向が互いにほぼ直角となるように配置し、同時にベース
となる絶縁基板１を熱伝導度の良い絶縁物としているた
め、周囲温度の変動、および核発熱による温度の影響を
相殺することができる。
２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を、配置方
向が互いにほぼ直角となるように配置し、同時にベース
となる絶縁基板１を熱伝導度の良い絶縁物としているた
め、周囲温度の変動、および核発熱による温度の影響を
相殺することができる。
【００５５】また、熱伝導度の良い絶縁物を用いたベー
スとなる絶縁基板１の裏面に、熱伝導度の良い金属板１
０を接合しているため、熱の均一化の時定数を短縮化し
て、測定用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン２と参照用
の強磁性体金属薄膜抵抗パターン３の温度を等しくして
温度の均一化を図り、センサ間の温度差による測定誤差
を小さくすることができる。
スとなる絶縁基板１の裏面に、熱伝導度の良い金属板１
０を接合しているため、熱の均一化の時定数を短縮化し
て、測定用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン２と参照用
の強磁性体金属薄膜抵抗パターン３の温度を等しくして
温度の均一化を図り、センサ間の温度差による測定誤差
を小さくすることができる。
【００５６】すなわち、周囲温度の変動、および強磁性
体金属薄膜抵抗パターン２，３の核発熱による温度の変
動による測定誤差を小さくすることが可能となる。以上
により、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件
が厳しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期まで
の磁場の変化をより一層正確に測定することが可能とな
る。
体金属薄膜抵抗パターン２，３の核発熱による温度の変
動による測定誤差を小さくすることが可能となる。以上
により、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件
が厳しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期まで
の磁場の変化をより一層正確に測定することが可能とな
る。
【００５７】（第３の実施形態）図５は、本実施形態に
よる核融合炉用磁場検出器の構成例を示す図であり、図
５（ａ）はその平面図、図５（ｂ）はその正面図、図５
（ｃ）はその底面図をそれぞれ示している。
よる核融合炉用磁場検出器の構成例を示す図であり、図
５（ａ）はその平面図、図５（ｂ）はその正面図、図５
（ｃ）はその底面図をそれぞれ示している。
【００５８】なお、図５において、図１および図２と同
一要素には同一符号を付して示している。すなわち、本
実施形態の核融合炉用磁場検出器は、図５に示すよう
に、ベースとなる絶縁基板１の表面に、互いにほぼ同一
形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの
強磁性体金属薄膜抵抗パターン（Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ
−Ｆｅ合金／絶縁基板に蒸着で生成する）２および３
を、その配置方向が図示のように互いにほぼ直角となる
ように配置している。
一要素には同一符号を付して示している。すなわち、本
実施形態の核融合炉用磁場検出器は、図５に示すよう
に、ベースとなる絶縁基板１の表面に、互いにほぼ同一
形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの
強磁性体金属薄膜抵抗パターン（Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ
−Ｆｅ合金／絶縁基板に蒸着で生成する）２および３
を、その配置方向が図示のように互いにほぼ直角となる
ように配置している。
【００５９】また、これら各々の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン２および３のうち、一方の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン２を測定用として、測定対象である外部磁場
４の方向とほぼ一致するように設置すると共に、他方の
強磁性体金属薄膜抵抗パターン３を参照用とする。
パターン２および３のうち、一方の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン２を測定用として、測定対象である外部磁場
４の方向とほぼ一致するように設置すると共に、他方の
強磁性体金属薄膜抵抗パターン３を参照用とする。
【００６０】さらに、上記ベースとなる絶縁基板１の裏
面に、金属抵抗パターン１１を蒸着等により形成してい
る。具体的には、例えば金（金の他に、白金、ニッケル
等を用いることもできる）を０．１μｍの厚さに蒸着
し、エッチングでパターンを生成すると数ｋΩの抵抗を
生成でき、温度と抵抗とは比例関係となる。
面に、金属抵抗パターン１１を蒸着等により形成してい
る。具体的には、例えば金（金の他に、白金、ニッケル
等を用いることもできる）を０．１μｍの厚さに蒸着
し、エッチングでパターンを生成すると数ｋΩの抵抗を
生成でき、温度と抵抗とは比例関係となる。
【００６１】そして、図６に示すように、この金属抵抗
パターン１１に電流を流してヒータとし、この金属抵抗
パターン１１の抵抗値が一定値となるように電源電圧を
制御するセンサ温度制御用電源１２を備えている。
パターン１１に電流を流してヒータとし、この金属抵抗
パターン１１の抵抗値が一定値となるように電源電圧を
制御するセンサ温度制御用電源１２を備えている。
【００６２】なお、図６中、１２ａは電流計、１２ｂは
電圧計、１２ｃは可変電源、１２ｄは制御器をそれぞれ
示している。さらにまた、これら測定用の強磁性体金属
薄膜抵抗パターン２、および参照用の強磁性体金属薄膜
抵抗パターン３を、前記図２に示すように、測定用のブ
リッジ回路の一方の２つの抵抗として接続し、センサ部
分の温度による抵抗の変化による効果を相殺して、外部
磁場４に比例した出力を得るようにしている。
電圧計、１２ｃは可変電源、１２ｄは制御器をそれぞれ
示している。さらにまた、これら測定用の強磁性体金属
薄膜抵抗パターン２、および参照用の強磁性体金属薄膜
抵抗パターン３を、前記図２に示すように、測定用のブ
リッジ回路の一方の２つの抵抗として接続し、センサ部
分の温度による抵抗の変化による効果を相殺して、外部
磁場４に比例した出力を得るようにしている。
【００６３】なお、図２中、５はケーブル、６，７はブ
リッジ回路の他方の２つの抵抗、８は演算用の抵抗、９
は演算増幅器をそれぞれ示し、図示のように構成してい
る。そして、２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２お
よび３からなるセンサ部分は、磁場測定対象である核融
合装置の近傍に設置し、放射線損傷に弱い回路系は、放
射線環境が比較的緩やかな核融合装置から離れた位置に
設置している。
リッジ回路の他方の２つの抵抗、８は演算用の抵抗、９
は演算増幅器をそれぞれ示し、図示のように構成してい
る。そして、２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２お
よび３からなるセンサ部分は、磁場測定対象である核融
合装置の近傍に設置し、放射線損傷に弱い回路系は、放
射線環境が比較的緩やかな核融合装置から離れた位置に
設置している。
【００６４】一方、核融合装置では、前述したように核
発熱があり（熱源が方々にあり、測定用センサと参照用
センサの温度が異なる場合があり）、測定用の強磁性体
金属薄膜抵抗パターン２と参照用の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン３の温度が異なる可能性がある。
発熱があり（熱源が方々にあり、測定用センサと参照用
センサの温度が異なる場合があり）、測定用の強磁性体
金属薄膜抵抗パターン２と参照用の強磁性体金属薄膜抵
抗パターン３の温度が異なる可能性がある。
【００６５】このため、本実施形態では、上記ベースと
なる絶縁基板１としては、熱伝導度の良い絶縁物、ある
いは非磁性の熱伝導度の良い絶縁物を用いることが好ま
しい。
なる絶縁基板１としては、熱伝導度の良い絶縁物、ある
いは非磁性の熱伝導度の良い絶縁物を用いることが好ま
しい。
【００６６】特に、この熱伝導度の良い絶縁物として
は、例えば窒化アルミ、あるいは炭化珪素を用いて、温
度が常に一致するように設計することが好ましい。因み
に、窒化アルミ、炭化珪素の熱伝導係数は、それぞれ２
００Ｗ／ｍ°ｋ、１２６Ｗ／ｍ°ｋであり、アルミの２
３６Ｗ／ｍ°ｋに近い値となっている。
は、例えば窒化アルミ、あるいは炭化珪素を用いて、温
度が常に一致するように設計することが好ましい。因み
に、窒化アルミ、炭化珪素の熱伝導係数は、それぞれ２
００Ｗ／ｍ°ｋ、１２６Ｗ／ｍ°ｋであり、アルミの２
３６Ｗ／ｍ°ｋに近い値となっている。
【００６７】また、上記ベースとなる絶縁基板１の厚み
としては、極力薄くすることが好ましい。具体的には、
０．２〜０．３ｍｍ程度のものとする。次に、以上のよ
うに構成した本実施形態の核融合炉用磁場検出器におい
ては、強磁性体金属薄膜抵抗の抵抗値は、外部磁場と同
様に、温度によっても変化することから、測定対象であ
る外部磁場４の方向とほぼ直角方向に、参照用の強磁性
体金属薄膜抵抗パターン３を配置して、ブリッジ回路を
組んでいることにより、センサ部分の温度による抵抗の
変化による効果を相殺することができる。
としては、極力薄くすることが好ましい。具体的には、
０．２〜０．３ｍｍ程度のものとする。次に、以上のよ
うに構成した本実施形態の核融合炉用磁場検出器におい
ては、強磁性体金属薄膜抵抗の抵抗値は、外部磁場と同
様に、温度によっても変化することから、測定対象であ
る外部磁場４の方向とほぼ直角方向に、参照用の強磁性
体金属薄膜抵抗パターン３を配置して、ブリッジ回路を
組んでいることにより、センサ部分の温度による抵抗の
変化による効果を相殺することができる。
【００６８】また、ベースとなる絶縁基板１には、例え
ば窒化アルミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用
いて、温度が常に一致するように設計していることによ
り、核発熱による温度の影響を相殺することができる。
ば窒化アルミ、炭化珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用
いて、温度が常に一致するように設計していることによ
り、核発熱による温度の影響を相殺することができる。
【００６９】以上により、周囲温度の変動、および核発
熱による温度の影響を相殺して、正確な磁場の測定を行
なうことができる。さらに、ベースとなる絶縁基板１の
裏面に、金属抵抗パターン１１を蒸着等により形成し、
この金属抵抗パターン１１に電流を流してヒータとし、
この金属抵抗パターン１１の抵抗値が一定値となるよう
に制御用電源１２で電源電圧を制御、すなわち電流計１
２ａ、電圧計１２ｂで測定される金属抵抗パターン１１
の電流、電圧を制御器１２ｄでモニタして、金属抵抗パ
ターン１１の抵抗値を求め、さらにこの抵抗値１２ｃに
基づいて金属抵抗パターン１１の抵抗値が一定となるよ
うに可変電源１２ｃの電圧を制御していることにより、
金属抵抗パターン１１の抵抗値は絶縁基板１の温度に比
例するため、センサ部の温度を一定にすることができ
る。
熱による温度の影響を相殺して、正確な磁場の測定を行
なうことができる。さらに、ベースとなる絶縁基板１の
裏面に、金属抵抗パターン１１を蒸着等により形成し、
この金属抵抗パターン１１に電流を流してヒータとし、
この金属抵抗パターン１１の抵抗値が一定値となるよう
に制御用電源１２で電源電圧を制御、すなわち電流計１
２ａ、電圧計１２ｂで測定される金属抵抗パターン１１
の電流、電圧を制御器１２ｄでモニタして、金属抵抗パ
ターン１１の抵抗値を求め、さらにこの抵抗値１２ｃに
基づいて金属抵抗パターン１１の抵抗値が一定となるよ
うに可変電源１２ｃの電圧を制御していることにより、
金属抵抗パターン１１の抵抗値は絶縁基板１の温度に比
例するため、センサ部の温度を一定にすることができ
る。
【００７０】すなわち、図６では、電流計１２ａで測定
された電流Ｉと、電圧計１２ｂで測定された電圧Ｖとか
ら、金属抵抗パターン１１の抵抗値を求め、この抵抗値
が所定の抵抗値よりも大きい場合には、温度が高いと判
定して電源電圧を下げ、逆に抵抗値が所定の抵抗値より
も小さい場合には、温度が低いと判定して電源電圧を上
げるように制御を行なう。
された電流Ｉと、電圧計１２ｂで測定された電圧Ｖとか
ら、金属抵抗パターン１１の抵抗値を求め、この抵抗値
が所定の抵抗値よりも大きい場合には、温度が高いと判
定して電源電圧を下げ、逆に抵抗値が所定の抵抗値より
も小さい場合には、温度が低いと判定して電源電圧を上
げるように制御を行なう。
【００７１】なお、実際には、温度の設定は周囲温度よ
りも高くしておき、制御を行なう。上述したように、本
実施形態の核融合炉用磁場検出器は、窒化アルミ、炭化
珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用いたベースとなる絶
縁基板１の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温度に対
する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵
抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直角となるよ
うに配置し、ベースとなる絶縁基板１の裏面に、金属抵
抗パターン１１を蒸着等により形成し、この金属抵抗パ
ターン１１に電流を流してヒータとし、この金属抵抗パ
ターン１１の抵抗値が一定値となるように電源電圧を制
御するセンサ温度制御用電源１２を備え、各々の強磁性
体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を測定用２として測
定対象である外部磁場４の方向とほぼ一致するように設
置すると共に他方を参照用３とし、各々の強磁性体金属
薄膜抵抗パターン２，３を測定用のブリッジ回路の２つ
の抵抗として接続するようにしたものである。
りも高くしておき、制御を行なう。上述したように、本
実施形態の核融合炉用磁場検出器は、窒化アルミ、炭化
珪素等の熱伝導度の良い絶縁物を用いたベースとなる絶
縁基板１の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温度に対
する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵
抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直角となるよ
うに配置し、ベースとなる絶縁基板１の裏面に、金属抵
抗パターン１１を蒸着等により形成し、この金属抵抗パ
ターン１１に電流を流してヒータとし、この金属抵抗パ
ターン１１の抵抗値が一定値となるように電源電圧を制
御するセンサ温度制御用電源１２を備え、各々の強磁性
体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を測定用２として測
定対象である外部磁場４の方向とほぼ一致するように設
置すると共に他方を参照用３とし、各々の強磁性体金属
薄膜抵抗パターン２，３を測定用のブリッジ回路の２つ
の抵抗として接続するようにしたものである。
【００７２】従って、温度による抵抗の変化を相殺する
２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を、配置方
向が互いにほぼ直角となるように配置し、同時にベース
となる絶縁基板１を熱伝導度の良い絶縁物としているた
め、周囲温度の変動、および核発熱による温度の影響を
相殺することができる。
２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターン２，３を、配置方
向が互いにほぼ直角となるように配置し、同時にベース
となる絶縁基板１を熱伝導度の良い絶縁物としているた
め、周囲温度の変動、および核発熱による温度の影響を
相殺することができる。
【００７３】また、ベースとなる絶縁基板１の裏面に、
金属抵抗パターン１１を形成し、この金属抵抗パターン
１１に電流を流してヒータとし、その抵抗値が一定値と
なるように金属抵抗パターン１１に印加する電圧を制御
しているため、センサ部の温度を一定に制御することが
できる。
金属抵抗パターン１１を形成し、この金属抵抗パターン
１１に電流を流してヒータとし、その抵抗値が一定値と
なるように金属抵抗パターン１１に印加する電圧を制御
しているため、センサ部の温度を一定に制御することが
できる。
【００７４】このため、温度によるセンサの感度の変化
を最小に抑えて測定誤差を少なくすることができるた
め、測定用センサと参照用センサの抵抗の温度係数の僅
かの違いによる誤差も、測定に影響を与えることがな
い。また、抵抗の温度係数が測定用センサと参照用セン
サとで多少ずれていても、測定誤差とならない。
を最小に抑えて測定誤差を少なくすることができるた
め、測定用センサと参照用センサの抵抗の温度係数の僅
かの違いによる誤差も、測定に影響を与えることがな
い。また、抵抗の温度係数が測定用センサと参照用セン
サとで多少ずれていても、測定誤差とならない。
【００７５】以上により、高放射線環境下でしかも核発
熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い周期
から長い周期までの磁場の変化をより一層正確に測定す
ることが可能となる。
熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い周期
から長い周期までの磁場の変化をより一層正確に測定す
ることが可能となる。
【００７６】尚、本発明は上記各実施形態に限定される
ものではなく、次のようにしても同様に実施できるもの
である。例えば、上記第１乃至第３の各実施形態を組み
合わせるようにしてもよい。
ものではなく、次のようにしても同様に実施できるもの
である。例えば、上記第１乃至第３の各実施形態を組み
合わせるようにしてもよい。
【００７７】すなわち、この場合には、ベースとなる絶
縁体（窒化アルミ、炭化珪素等の、熱伝導度の良い絶縁
物を用いる）１の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温
度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属
薄膜抵抗パターン２，３を、その配置方向が互いにほぼ
直角となるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン２，３のうち一方２を測定用として測定対象で
ある外部磁場４の方向とほぼ一致するように設置すると
共に他方３を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン２，３を測定用のブリッジ回路の２つの抵抗と
して接続し、またベースとなる絶縁体１の裏面に、非磁
性の熱伝導度の良い金属（銅、アルミ等の、熱伝導度の
良い金属を用いる）１０を接合し、この接合金属面に、
絶縁層（ＳｉＯ2 等）を介して金属抵抗パターン１１を
形成し、かつこの金属抵抗パターン１１に電流を流して
ヒータとし、金属抵抗パターン１１の抵抗値が一定値と
なるように金属抵抗パターン１１に印加する電圧を制御
するセンサ温度制御用電源１２を備える構成とすればよ
い。
縁体（窒化アルミ、炭化珪素等の、熱伝導度の良い絶縁
物を用いる）１の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温
度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属
薄膜抵抗パターン２，３を、その配置方向が互いにほぼ
直角となるように配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン２，３のうち一方２を測定用として測定対象で
ある外部磁場４の方向とほぼ一致するように設置すると
共に他方３を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗
パターン２，３を測定用のブリッジ回路の２つの抵抗と
して接続し、またベースとなる絶縁体１の裏面に、非磁
性の熱伝導度の良い金属（銅、アルミ等の、熱伝導度の
良い金属を用いる）１０を接合し、この接合金属面に、
絶縁層（ＳｉＯ2 等）を介して金属抵抗パターン１１を
形成し、かつこの金属抵抗パターン１１に電流を流して
ヒータとし、金属抵抗パターン１１の抵抗値が一定値と
なるように金属抵抗パターン１１に印加する電圧を制御
するセンサ温度制御用電源１２を備える構成とすればよ
い。
【００７８】かかる核融合炉用磁場検出器においては、
測定用センサと参照用センサの温度の均一化を図って、
核発熱等の条件下でもセンサ間の温度差による測定誤差
を低減することができると共に、センサ部の温度を一定
に制御して測定誤差を少なくすることができる。
測定用センサと参照用センサの温度の均一化を図って、
核発熱等の条件下でもセンサ間の温度差による測定誤差
を低減することができると共に、センサ部の温度を一定
に制御して測定誤差を少なくすることができる。
【００７９】以上により、高放射線環境下でしかも核発
熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い周期
から長い周期までの磁場の変化をより一層正確に測定す
ることが可能となる。
熱等温度変化条件が厳しい環境下でも、非常に短い周期
から長い周期までの磁場の変化をより一層正確に測定す
ることが可能となる。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように、核融合炉における
磁場の変化を測定する核融合炉用磁場検出器において、
請求項１に対応する発明によれば、ベースとなる絶縁体
（窒化アルミ、炭化珪素等の、熱伝導度の良い絶縁物を
用いる）の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温度に対
する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵
抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直角となるよ
うに配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのう
ち一方を測定用として測定対象である外部磁場の方向と
ほぼ一致するように設置すると共に他方を参照用とし、
各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用のブリッ
ジ回路の２つの抵抗として接続するようにしたので、周
囲の温度変化の効果を相殺することができ、高放射線環
境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳しい環境下で
も、非常に短い周期から長い周期までの磁場の変化を正
確に測定することが可能な核融合炉用磁場検出器が提供
できる。
磁場の変化を測定する核融合炉用磁場検出器において、
請求項１に対応する発明によれば、ベースとなる絶縁体
（窒化アルミ、炭化珪素等の、熱伝導度の良い絶縁物を
用いる）の表面に、互いにほぼ同一形状でかつ温度に対
する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体金属薄膜抵
抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直角となるよ
うに配置し、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのう
ち一方を測定用として測定対象である外部磁場の方向と
ほぼ一致するように設置すると共に他方を参照用とし、
各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用のブリッ
ジ回路の２つの抵抗として接続するようにしたので、周
囲の温度変化の効果を相殺することができ、高放射線環
境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳しい環境下で
も、非常に短い周期から長い周期までの磁場の変化を正
確に測定することが可能な核融合炉用磁場検出器が提供
できる。
【００８１】また、請求項２に対応する発明によれば、
ベースとなる絶縁体（窒化アルミ、炭化珪素等の、熱伝
導度の良い絶縁物を用いる）の表面に、互いにほぼ同一
形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの
強磁性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互い
にほぼ直角となるように配置し、各々の強磁性体金属薄
膜抵抗パターンのうち一方を測定用として測定対象であ
る外部磁場の方向とほぼ一致するように設置すると共に
他方を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パター
ンを測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続し、
かつベースとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の
良い金属（銅、アルミ等の、熱伝導度の良い金属を用い
る）を接合するようにしたので、測定用センサと参照用
センサの温度の均一化を図って、核発熱等の条件下でも
センサ間の温度差による測定誤差を低減することがで
き、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳
しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁
場の変化をより一層正確に測定することが可能な核融合
炉用磁場検出器が提供できる。
ベースとなる絶縁体（窒化アルミ、炭化珪素等の、熱伝
導度の良い絶縁物を用いる）の表面に、互いにほぼ同一
形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの
強磁性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互い
にほぼ直角となるように配置し、各々の強磁性体金属薄
膜抵抗パターンのうち一方を測定用として測定対象であ
る外部磁場の方向とほぼ一致するように設置すると共に
他方を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パター
ンを測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続し、
かつベースとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の
良い金属（銅、アルミ等の、熱伝導度の良い金属を用い
る）を接合するようにしたので、測定用センサと参照用
センサの温度の均一化を図って、核発熱等の条件下でも
センサ間の温度差による測定誤差を低減することがで
き、高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳
しい環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁
場の変化をより一層正確に測定することが可能な核融合
炉用磁場検出器が提供できる。
【００８２】さらに、請求項３に対応する発明によれ
ば、ベースとなる絶縁体（窒化アルミ、炭化珪素等の、
熱伝導度の良い絶縁物を用いる）の表面に、互いにほぼ
同一形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２
つの強磁性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が
互いにほぼ直角となるように配置し、各々の強磁性体金
属薄膜抵抗パターンのうち一方を測定用として測定対象
である外部磁場の方向とほぼ一致するように設置すると
共に他方を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パ
ターンを測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続
し、ベースとなる絶縁体の裏面に、金属抵抗パターンを
形成し、かつ当該金属抵抗パターンに電流を流してヒー
タとし、金属抵抗パターンの抵抗値が一定値となるよう
に当該金属抵抗パターンに印加する電圧を制御する温度
制御用電源手段を備えるようにしたので、センサ部の温
度を一定に制御して測定誤差を少なくすることができ、
高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳しい
環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁場の
変化をより一層正確に測定することが可能な核融合炉用
磁場検出器が提供できる。
ば、ベースとなる絶縁体（窒化アルミ、炭化珪素等の、
熱伝導度の良い絶縁物を用いる）の表面に、互いにほぼ
同一形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２
つの強磁性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が
互いにほぼ直角となるように配置し、各々の強磁性体金
属薄膜抵抗パターンのうち一方を測定用として測定対象
である外部磁場の方向とほぼ一致するように設置すると
共に他方を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵抗パ
ターンを測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として接続
し、ベースとなる絶縁体の裏面に、金属抵抗パターンを
形成し、かつ当該金属抵抗パターンに電流を流してヒー
タとし、金属抵抗パターンの抵抗値が一定値となるよう
に当該金属抵抗パターンに印加する電圧を制御する温度
制御用電源手段を備えるようにしたので、センサ部の温
度を一定に制御して測定誤差を少なくすることができ、
高放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳しい
環境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁場の
変化をより一層正確に測定することが可能な核融合炉用
磁場検出器が提供できる。
【００８３】さらにまた、請求項４に対応する発明によ
れば、ベースとなる絶縁体（窒化アルミ、炭化珪素等
の、熱伝導度の良い絶縁物を用いる）の表面に、互いに
ほぼ同一形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等し
い２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方
向が互いにほぼ直角となるように配置し、各々の強磁性
体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を測定用として測定
対象である外部磁場の方向とほぼ一致するように設置す
ると共に他方を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵
抗パターンを測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として
接続し、ベースとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導
度の良い金属（銅、アルミ等の、熱伝導度の良い金属を
用いる）を接合し、当該接合金属面に、絶縁層を介して
金属抵抗パターンを形成し、かつ当該金属抵抗パターン
に電流を流してヒータとし、金属抵抗パターンの抵抗値
が一定値となるように当該金属抵抗パターンに印加する
電圧を制御する温度制御用電源手段を備えるようにした
ので、測定用センサと参照用センサの温度の均一化を図
って、核発熱等の条件下でもセンサ間の温度差による測
定誤差を低減することができると共に、センサ部の温度
を一定に制御して測定誤差を少なくすることができ、高
放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳しい環
境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁場の変
化をより一層正確に測定することが可能な核融合炉用磁
場検出器が提供できる。
れば、ベースとなる絶縁体（窒化アルミ、炭化珪素等
の、熱伝導度の良い絶縁物を用いる）の表面に、互いに
ほぼ同一形状でかつ温度に対する抵抗変化率がほぼ等し
い２つの強磁性体金属薄膜抵抗パターンを、その配置方
向が互いにほぼ直角となるように配置し、各々の強磁性
体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を測定用として測定
対象である外部磁場の方向とほぼ一致するように設置す
ると共に他方を参照用とし、各々の強磁性体金属薄膜抵
抗パターンを測定用のブリッジ回路の２つの抵抗として
接続し、ベースとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導
度の良い金属（銅、アルミ等の、熱伝導度の良い金属を
用いる）を接合し、当該接合金属面に、絶縁層を介して
金属抵抗パターンを形成し、かつ当該金属抵抗パターン
に電流を流してヒータとし、金属抵抗パターンの抵抗値
が一定値となるように当該金属抵抗パターンに印加する
電圧を制御する温度制御用電源手段を備えるようにした
ので、測定用センサと参照用センサの温度の均一化を図
って、核発熱等の条件下でもセンサ間の温度差による測
定誤差を低減することができると共に、センサ部の温度
を一定に制御して測定誤差を少なくすることができ、高
放射線環境下でしかも核発熱等温度変化条件が厳しい環
境下でも、非常に短い周期から長い周期までの磁場の変
化をより一層正確に測定することが可能な核融合炉用磁
場検出器が提供できる。
【図１】本発明による核融合炉用磁場検出器の第１の実
施形態を示す構成図。
施形態を示す構成図。
【図２】同実施形態の核融合炉用磁場検出器における測
定回路の構成例を示す回路図。
定回路の構成例を示す回路図。
【図３】本発明に用いる強磁性体金属薄膜抵抗の外部磁
場と抵抗の変化率との関係の一例を示す特性図。
場と抵抗の変化率との関係の一例を示す特性図。
【図４】本発明による核融合炉用磁場検出器の第２の実
施形態を示す構成図。
施形態を示す構成図。
【図５】本発明による核融合炉用磁場検出器の第３の実
施形態を示す構成図。
施形態を示す構成図。
【図６】同実施形態の核融合炉用磁場検出器における電
源回路の構成例を示す回路図。
源回路の構成例を示す回路図。
１…絶縁基板、 ２…測定用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン、 ３…参照用の強磁性体金属薄膜抵抗パターン、 ４…外部磁場、 ５…ケーブル、 ６，７…ブリッジ回路の他方の２つの抵抗、 ８…演算用の抵抗、 ９…演算増幅器、 １０…熱伝導度の良い金属板、 １１…金属抵抗パターン、 １２…センサ温度制御用電源、 １２ａ…電流計、 １２ｂ…電圧計、 １２ｃ…可変電源 １２ｄ…制御器。
Claims (7)
- 【請求項１】 核融合炉における磁場の変化を測定する
核融合炉用磁場検出器において、 ベースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状でか
つ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体
金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直
角となるように配置し、 前記各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を
測定用として測定対象である外部磁場の方向とほぼ一致
するように設置すると共に他方を参照用とし、前記各々
の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用のブリッジ回
路の２つの抵抗として接続して成ることを特徴とする核
融合炉用磁場検出器。 - 【請求項２】 核融合炉における磁場の変化を測定する
核融合炉用磁場検出器において、 ベースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状でか
つ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体
金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直
角となるように配置し、 前記各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を
測定用として測定対象である外部磁場の方向とほぼ一致
するように設置すると共に他方を参照用とし、前記各々
の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用のブリッジ回
路の２つの抵抗として接続し、 かつ前記ベースとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導
度の良い金属を接合して成ることを特徴とする核融合炉
用磁場検出器。 - 【請求項３】 核融合炉における磁場の変化を測定する
核融合炉用磁場検出器において、 ベースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状でか
つ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体
金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直
角となるように配置し、 前記各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を
測定用として測定対象である外部磁場の方向とほぼ一致
するように設置すると共に他方を参照用とし、前記各々
の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用のブリッジ回
路の２つの抵抗として接続し、 前記ベースとなる絶縁体の裏面に、金属抵抗パターンを
形成し、かつ当該金属抵抗パターンに電流を流してヒー
タとし、 前記金属抵抗パターンの抵抗値が一定値となるように当
該金属抵抗パターンに印加する電圧を制御する温度制御
用電源手段を備えて成ることを特徴とする核融合炉用磁
場検出器。 - 【請求項４】 核融合炉における磁場の変化を測定する
核融合炉用磁場検出器において、 ベースとなる絶縁体の表面に、互いにほぼ同一形状でか
つ温度に対する抵抗変化率がほぼ等しい２つの強磁性体
金属薄膜抵抗パターンを、その配置方向が互いにほぼ直
角となるように配置し、 前記各々の強磁性体金属薄膜抵抗パターンのうち一方を
測定用として測定対象である外部磁場の方向とほぼ一致
するように設置すると共に他方を参照用とし、前記各々
の強磁性体金属薄膜抵抗パターンを測定用のブリッジ回
路の２つの抵抗として接続し、 前記ベースとなる絶縁体の裏面に、非磁性の熱伝導度の
良い金属を接合し、当該接合金属面に、絶縁層を介して
金属抵抗パターンを形成し、かつ当該金属抵抗パターン
に電流を流してヒータとし、 前記金属抵抗パターンの抵抗値が一定値となるように当
該金属抵抗パターンに印加する電圧を制御する温度制御
用電源手段を備えて成ることを特徴とする核融合炉用磁
場検出器。 - 【請求項５】 前記ベースとなる絶縁体としては、熱伝
導度の良い絶縁物、より好ましくは非磁性の熱伝導度の
良い絶縁物を用いるようにしたことを特徴とする請求項
１乃至請求項４のいずれか１項に記載の核融合炉用磁場
検出器。 - 【請求項６】 前記熱伝導度の良い絶縁物としては、窒
化アルミ、あるいは炭化珪素を用いるようにしたことを
特徴とする請求項５に記載の核融合炉用磁場検出器。 - 【請求項７】 前記非磁性の熱伝導度の良い金属として
は、銅、あるいはアルミを用いるようにしたことを特徴
とする請求項２または請求項４に記載の核融合炉用磁場
検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8056409A JPH09243767A (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 核融合炉用磁場検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8056409A JPH09243767A (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 核融合炉用磁場検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243767A true JPH09243767A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=13026371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8056409A Pending JPH09243767A (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 核融合炉用磁場検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243767A (ja) |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP8056409A patent/JPH09243767A/ja active Pending
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