JPH10107329A - 低雑音冷媒容器 - Google Patents

低雑音冷媒容器

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JPH10107329A
JPH10107329A JP8263086A JP26308696A JPH10107329A JP H10107329 A JPH10107329 A JP H10107329A JP 8263086 A JP8263086 A JP 8263086A JP 26308696 A JP26308696 A JP 26308696A JP H10107329 A JPH10107329 A JP H10107329A
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JP
Japan
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container
heat radiation
metal thin
liquefied gas
shield
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Application number
JP8263086A
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English (en)
Inventor
Yoichi Takada
洋一 高田
Katsuo Takahashi
克夫 高橋
Katashi Adachi
確 足立
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、熱輻射効果と磁気雑音低減効
果とを共に向上させることができる低雑音冷媒容器を提
供することにある。 【解決手段】本発明に係る生体磁気計測装置は、真空層
18で囲まれ液化ガス15を収容する内容器16と、外
来の熱輻射線から内容器16を遮蔽するために真空層1
8内に配置された第1のシールド19と、真空層18内
であって第1のシールド19の外側に配置された第2の
シールド20とを有し、第1のシールド19の電気伝導
率は、所定の温度以下では第2のシールド20の電気伝
導率よりも低く、所定の温度以上では第2のシールドの
電気伝導率よりも高いことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部からの磁気を
低雑音でピックアップする低雑音冷媒容器に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の低雑音冷媒容器は、超伝導量子
干渉素子(Superconducting QuantumInterference Devi
ce;SQUID )で超高感度に生体からの微小な磁気を検出
する生体磁気計測装置や、磁気共鳴信号を検出するため
の高周波コイルを超伝導化した磁気共鳴映像装置では不
可欠である。ここでは生体磁気計測装置を例に説明す
る。
【0003】図13に生体磁気計測装置の外形を示し、
図14(a)に生体磁気計測装置の縦断面構造を示し、
図14(b)に図14(a)の低雑音冷媒容器(クライ
オスタット)の壁部の断面構造を示している。生体磁気
計測装置は大きくセンサ部1と低雑音冷媒容器2とから
構成されている。センサ部1は、検出コイル3と超伝導
量子干渉素子4とからなり、低雑音冷媒容器2に充填さ
れている液体ヘリウム等の液化ガス5の中に浸下されて
いる。
【0004】低雑音冷媒容器2は、繊維強化プラスティ
ック製の内容器6と外容器7との2重構造になってお
り、内外容器間の内部空間は熱伝導を抑えるために真空
状態に保たれている。また、この内部空間には、1.0 〜
100 μmの波長帯域の電磁波の一種である熱輻射線から
内容器6を遮蔽するための複数枚のシート状の熱輻射線
シールド8が多重に配置されている。この熱輻射線シー
ルド8は、図15に示すように、ポリイミドアミド等の
シート基材9の表面に金属素材を蒸着して反射率の高い
金属薄膜10を形成することにより提供される。この金
属素材は、熱輻射線の反射率が高く、非磁性であるとい
う条件により選定されており、現在はアルミニウム(A
l)が採用されている。
【0005】ところで、熱輻射線シールド8の多重枚数
を増加させることにより遮蔽効果を簡易に向上させるこ
とができる。しかし、多重枚数を増加させると、磁気的
雑音が増大して、磁場分解能が低下してしまうので、熱
輻射線シールド8の多重枚数を増加させて遮蔽効果を向
上させることはできなかった。
【0006】なお、磁気的雑音としては、外来電磁波に
よって金属薄膜10に流れる渦電流に起因するものと、
熱的揺らぎに伴う自由電子の不規則的な運動によって金
属薄膜10に流れる電流に起因するいわゆる熱雑音とが
支配的である。熱雑音Bは、kをボルツマン定数、μ0
を真空透磁率、Tを金属薄膜10が使われる温度、tを
金属薄膜10の厚み、σを金属薄膜10の電気伝導率と
して、次の式により近似的に与えられることが知られて
いる。
【0007】
【数1】
【0008】熱輻射線シールド8の多重枚数を増加させ
ると金属薄膜10の合計厚が増加し、したがって上記式
のパラメータtが増加することにより熱雑音が増大す
る。このように熱輻射線の遮蔽と磁気的雑音の問題は、
一方を向上させると、他方が劣化するというトレードオ
フの関係にあり、両方を共に向上させることはできなか
った。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱輻
射効果と磁気雑音低減効果とを共に向上させることがで
きる低雑音冷媒容器を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
(構成)第1の発明に係る低雑音冷媒容器は、真空層で
囲まれた液化ガスを収容する容器と、外来の熱輻射線か
ら前記容器を遮蔽するために前記真空層内に配置された
第1の熱輻射線シールドと、前記真空層内であって前記
第1の熱輻射線シールドの外側に配置された第2の熱輻
射線シールドとを有し、前記第1の熱輻射線シールドの
電気伝導率は、所定の温度以下では前記第2の熱輻射線
シールドの電気伝導率よりも低く、所定の温度以上では
前記第2の熱輻射線シールドの電気伝導率よりも高いこ
とを特徴とする。
【0011】第2の発明に係る低雑音冷媒容器は、真空
層で囲まれた液化ガスを収容する容器と、前記液化ガス
中に浸下され、外部からの磁気をピックアップする超伝
導要素と、外来の熱輻射線から前記容器を遮蔽するため
に前記真空層内に多重に配置された複数枚の金属薄膜と
を有し、前記金属薄膜の間隔を、外側より内側を広くし
たことを特徴とする。
【0012】第3の発明に係る低雑音冷媒容器は、真空
層で囲まれた液化ガスを収容する容器と、前記液化ガス
中に浸下され、外部からの磁気をピックアップする超伝
導要素と、外来の熱輻射線から前記容器を遮蔽するため
に前記真空層内に多重に配置された複数枚の金属薄膜と
を有し、前記金属薄膜の厚みを、外側より内側を薄くし
たことを特徴とする。
【0013】第4の発明に係る低雑音冷媒容器は、液化
ガスを収容する容器と、外来の熱輻射線から前記容器を
遮蔽するシールドとを有し、前記シールドを、非磁性で
あって、前記熱輻射線の反射率が70%以上であり、電
気伝導率がAlより低く、且つ液化ガス温度で超伝導に
非転移の金属素材から作成したことを特徴とする。
【0014】第5の発明に係る低雑音冷媒容器は、真空
層で囲まれた液化ガスを収容する容器と、前記液化ガス
中に浸下され、外部からの磁気をピックアップする超伝
導要素と、前記超伝導要素に比較的近い前記容器の一部
分を覆うように前記真空層内に配置された第1の熱輻射
線シールドと、前記超伝導要素から比較的遠い前記容器
の他の部分を覆うように前記真空層内に配置された第2
の熱輻射線シールドとを有し、前記第1の熱輻射線シー
ルドを、非磁性であって、前記熱輻射線の反射率が70
%以上であり、電気伝導率がAlより低く、且つ液化ガ
ス温度で超伝導に非転移の金属素材から作成し、前記第
2の熱輻射線シールドを、AlまたはAgから作成した
ことを特徴とする (作用)第1の発明によると、全ての熱輻射線シールド
を第1の熱輻射線シールドで作成するよりも、また全て
の熱輻射線シールドを第2の熱輻射線シールドで作成す
るよりも、熱輻射線シールドの電気伝導率は所定温度以
上の場所及び所定温度以下の場所の両方で低くなるの
で、磁気的雑音を低減することができる。
【0015】第2の発明によると、次のような効果を実
現できる。周知の通り、磁場強度は発生源からの距離の
2乗に反比例する。磁気的雑音の原因となるのは、外来
電磁波により金属薄膜中に流れる渦電流や電子の熱的揺
らぎによって金属薄膜中に流れる電流である。したがっ
て、超伝導要素に近い内側の金属薄膜を疎にし、超伝導
要素から遠い外側の金属薄膜を密にすることにより、金
属薄膜の枚数を落とさないでつまり遮蔽効果を劣化させ
ることなく、磁気的雑音を低減することができる。
【0016】第3の発明によると、超伝導要素に比較的
近い内側の金属薄膜を薄くすることにより、その部分の
電気伝導率が低下し(抵抗値が高くなり)、金属薄膜に
流れる渦電流等の磁気的雑音の原因となる電流の電流値
が実質的に低下するので、発生される磁場強度の低下に
伴って磁気的雑音も低減される。
【0017】第4の発明によると、非磁性であって、熱
輻射線の反射率がAlより高く、電気伝導率がAlより
低く、且つ液化ガス温度でも超伝導に非転移という条件
により、遮蔽効果と磁気的雑音の低減効果を共に向上さ
せることができる好適な金属素材を選定することができ
る。
【0018】第5の発明によると、超伝導要素に比較的
近い容器の一部分が第1の熱輻射線シールドで覆われ、
この第1の熱輻射線シールドを、非磁性であって、前記
熱輻射線の反射率が70%以上であり、電気伝導率がA
lより低く、且つ液化ガス温度で超伝導に非転移の金属
素材から作成したので、遮蔽効果と磁気的雑音の低減効
果を共に向上させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る低雑音冷媒容器を好ましい実施形態により詳細に説
明する。 (第1の実施形態)低雑音冷媒容器は、超伝導量子干渉
素子(Superconducting Quantum Interference Device;
SQUID )で超高感度に生体からの微小な磁気を検出する
生体磁気計測装置や、磁気共鳴信号を検出するための高
周波コイル(超伝導要素)を超伝導化した磁気共鳴映像
装置に用いられる。ここでは生体磁気計測装置を例に説
明する。
【0020】図1に第1の実施形態に係る生体磁気計測
装置の縦断面構造を示している。図2に図1の内部空間
18の断面構造を詳細に示している。本生体磁気計測装
置は、大きく超伝導量子干渉効果を利用して生体からの
磁気をピックアップするためのセンサ部(超伝導要素)
11と、このセンサ部11を超伝導状態に維持するため
の低雑音冷媒容器12とから構成されている。センサ部
11は、検出コイル13と超伝導量子干渉素子14とか
らなり、低雑音冷媒容器12に充填されている液体ヘリ
ウム等の液化ガス15の中に浸下されている。
【0021】低雑音冷媒容器12は、繊維強化プラステ
ィック製の内容器16と外容器17との2重構造になっ
ており、内外容器間の内部空間(真空層)18は熱伝導
を抑えるために真空状態に保たれている。つまり、内容
器16は真空層18で囲まれている。また、この真空層
18には、1.0 〜100 μmの波長帯域の電磁波の一種で
ある熱輻射線から内容器16及び液化ガス15を遮蔽す
るために、金属素材の異なる少なくとも2種類のシート
状の熱輻射線シールド19、20が配置される。
【0022】複数枚の第1の熱輻射線シールド19は、
内容器16を多重に取り囲むように設けられ、さらにこ
れらの第1の熱輻射線シールド19の外側には、シート
状の複数枚の第2の熱輻射線シールド20が多重に設け
られている。
【0023】センサ部11から遠い外側(室温側)に配
置された第2の熱輻射線シールド20は、従来同様のア
ルミニウム(Al)の第2の金属薄膜22を実質とする
のであるが、強度上の問題から実際には、図3(a)に
示すように、この金属薄膜22は熱伝導率が比較的低い
ポリイミドアミド等のシート基材21の表面に例えば蒸
着されて提供される。
【0024】一方、センサ部11に近い内側(低温側)
に配置された第1の熱輻射線シールド19は、銀(A
g)の第1の金属薄膜23を実質とするのであるが、同
様に、強度上の問題から実際には、図3(b)に示すよ
うに、この金属薄膜23は熱伝導率が比較的低いポリイ
ミドアミド等のシート基材21の表面に例えば蒸着され
て提供される。
【0025】なお、Agの第1の金属薄膜23の酸化も
しくは硫化を防止するために、図4(a)、(b)に示
すように、この第1の金属薄膜23の表面に透明な絶縁
膜をコーティングすることが好ましい。
【0026】図5に、AgとAlそれぞれの反射率の波
長による変化を示している。肝心の1.0 〜100 μmの波
長帯域の熱輻射線に対する反射率を比較すると、Alよ
り、Agが高い数値を示している。
【0027】ところで金属薄膜22,23が配置され使
われる真空層18内での温度は、内側から外側に向かっ
て例えば4.2Kから300Kに上昇する。この温度範
囲でのAgとAlそれぞれに関する“温度×電気伝導
率”の温度による変化を図6に示している。勿論、“温
度×電気伝導率”が高いことは電流が流れやすいことを
意味し、したがって磁気的雑音を低減するには“温度×
電気伝導率”が低いほど好ましい。
【0028】図6のグラフを見て分かる通り、100K
付近の所定の低温度を境に、AgとAlとの“温度×電
気伝導率”の高低関係が逆転している。つまり、所定の
低温度以上では、“温度×電気伝導率”はAlのほうが
Agよりも低い(抵抗率が高い)が、所定温度以下で
は、この関係は逆転し、AgがAlよりも低くなってい
る。
【0029】このような関係を利用して、本実施形態で
は、液化ガス15に近く温度が比較的低い内側(内容器
16側)にAgの熱輻射線シールド19を配置し、液化
ガス15から遠く温度が比較的高い外側(外容器17
側)にAlの熱輻射線シールド20を配置したものであ
る。
【0030】さらに好ましくは、温度が4.2Kから1
00Kの範囲を示す場所にはAgの熱輻射線シールド1
9を配置し、一方、温度が100K以上を示す場所には
Alの熱輻射線シールド20を配置する。
【0031】このように構成した第1の実施形態によれ
ば、全ての金属薄膜をAlで作成した従来よりも、10
0K以下の場所では電気伝導率が低くなり、100K以
上の場所では電気伝導率は変わらないので、磁気的雑音
を低減することができる。また、本実施形態によれば、
AgはAlよりも熱輻射線の反射率が高いので、従来よ
りも、熱輻射線の遮蔽効果を向上することができる。こ
こで全ての金属薄膜をAgで作成すれば、遮蔽効果をさ
らに高めることができるが、この場合コストの上昇とい
う問題だけでなく、Agは100K以上ではAlより電
気伝導率が高くなるので、結果的に従来より磁気的雑音
が増加してしまうかもしれないという問題を抱えており
好ましいとはいえない。
【0032】なお、第1の熱輻射線シールド19の金属
素材はAgに限定されることはなく、Alより熱輻射線
の反射率が高く、しかも真空層18の温度範囲(4.2
K〜300K)内の特定の低温度以下で電気伝導率がA
lより低くなるような他の非磁性金属素材、例えば銅や
金であっても良い。(第2の実施形態)第2の実施形態
は、Alの金属薄膜が形成された複数枚の熱輻射線シー
ルドだけを使って、遮蔽効果を劣化させることなく、磁
気的雑音の低減を図るものである。第2の実施形態に係
る生体磁気計測装置の構成は、第1の実施形態のそれと
同様であり、相違する部分のみ説明し、同じ部分の説明
は省略する。
【0033】図7に、第2の実施形態による低雑音冷媒
容器の壁部の断面構造を詳細に示している。図2と同じ
部分には同じ符号を付している。内容器16と外容器1
7との間の真空層18には、複数枚のAlの熱輻射線シ
ールド20が多重に配置される。これら熱輻射線シール
ド20の金属薄膜は一定の間隔で配列されるわけではな
く、センサ部11に近い低温側(内側)では長い間隔で
疎に設けられ、一方、センサ部11から遠い室温側(外
側)では短い間隔で密に設けられる。
【0034】この間隔は、図8に実線で示すように、セ
ンサ部11からの距離の一次関数にしたがって直線的に
変化させてもよいし、破線で示すように、センサ部11
からの距離の多次関数にしたがって曲線的に変化させて
もよいし、または点線で示すように、センサ部11から
の距離に応じて段階的に変化させてもよい。
【0035】ここで、熱輻射線の遮蔽効果は、金属薄膜
の枚数に依存する。したがって、本実施形態での金属薄
膜の枚数を従来と同じにすれば、従来に比べて遮蔽効果
が劣化することはない。
【0036】また、周知の通り、磁場強度は発生源から
の距離の2乗に反比例する。上述したように磁気的雑音
の原因となる磁場の発生源は、外来電磁波による渦電流
や熱的揺らぎによる電流が流れる金属薄膜である。した
がって、従来と金属薄膜の枚数が同じであっても、本実
施形態のように、センサ部11に近い内側の金属薄膜を
従来より疎にし、センサ部11から遠い外側の金属薄膜
を密にすることにより、磁気的雑音を低減することがで
きる。 (第3の実施形態)第3の実施形態も第2の実施形態と
同様に、Alの金属薄膜が形成された複数枚の熱輻射線
シールドだけを使って、遮蔽効果を劣化させることな
く、磁気的雑音の低減を図るものである。第3の実施形
態に係る生体磁気計測装置の構成は、第1の実施形態の
それと同様であり、相違する部分のみ説明し、同じ部分
の説明は省略する。
【0037】図9に、第3の実施形態による低雑音冷媒
容器の壁部の断面構造を詳細に示している。図2と同じ
部分には同じ符号を付している。内容器16と外容器1
7との間の真空層18には、複数枚のAlの熱輻射線シ
ールド26が多重に配置される。これら熱輻射線シール
ド26に蒸着されているAlの金属薄膜の厚みは一定で
はなく、センサ部11から遠い室温側(外側)では従来
と同様の厚みで、センサ部11に近い低温側(内側)で
は外側のそれより薄く形成されている。
【0038】この厚みは、図10に実線で示すように、
センサ部11からの距離の一次関数にしたがって直線的
に変化させてもよいし、破線で示すように、センサ部1
1からの距離の多次関数にしたがって曲線的に変化させ
てもよいし、または点線で示すように、センサ部11か
らの距離に応じて段階的に変化させてもよい。
【0039】ここで、熱輻射線の遮蔽効果は、金属薄膜
の枚数に依存し、その厚みには依存しない。したがっ
て、本実施形態での金属薄膜の枚数を従来と同じにすれ
ば、従来に比べて遮蔽効果が劣化することはない。
【0040】また、本実施形態のように、センサ部11
に比較的近い内側の金属薄膜を薄くすることにより、そ
の部分の電気伝導率が低下し(抵抗値が高くなり)、金
属薄膜に流れる渦電流等の磁気的雑音の原因となる電流
の電流値が実質的に低下するので、発生される磁場強度
の低下に伴って磁気的雑音も低減される。 (第4の実施形態)第4の実施形態に係る生体磁気計測
装置の構成は、第1の実施形態のそれと同様であり、相
違する部分のみ説明し、同じ部分の説明は省略する。
【0041】従来では金属薄膜の金属素材を、その本来
的な目的にしたがって熱輻射線の反射率が高いという条
件にしたがって選定しこの結果Alが採用されていた。
これに対して、本実施形態では、金属薄膜の金属素材を
選定するに当たって、(1)非磁性であること、(2)
金属薄膜が配置され使われる場所での温度での熱輻射線
の反射率がAlより高く、70%以上であること、
(3)金属薄膜が配置され使われる場所での温度で電気
伝導率がAlより低いこと、(4)金属薄膜が配置され
使われる場所での温度で超伝導に非転移であることとい
う4つの条件を設定し、これら4つの条件全てを満たし
た金属素材またはこの金属素材の酸化物若しくは当該金
属素材の窒化物を採用することを特徴としている。
【0042】これら4つの条件を満たす金属素材として
は、チタン、タリウム、パラジウム、ロジウム、モリブ
デン、タングステンが一例として上げられる。このよう
に本実施形態では上記4つの条件により、遮蔽効果と磁
気的雑音の低減効果を共に向上させることができる好適
な金属素材を選定することができる。
【0043】なお、図11に示すように、熱輻射線シー
ルドを金属素材が異なる複数種類の金属薄膜31a 〜3
1n とシート基材32との多層構造に構成してもよい。 (第5の実施形態)図12に第5の実施形態に係る生体
磁気計測装置の断面を示している。図1と同じ部分には
同じ符号を付している。第5の実施形態は、センサ部1
1に比較的近い内容器16の一部分を覆うように真空層
18内に第1の金属薄膜36が配置され、センサ部11
から比較的遠い内容器16の他の部分を覆うように真空
層18内に第2の金属薄膜35が配置されていることを
特徴としている。第1の金属薄膜36は、第4の実施形
態の条件、つまり非磁性であって、熱輻射線の反射率が
70%以上であり、所定温度以下で電気伝導率がAlよ
り低く、且つ液化ガス温度で超伝導に非転移であるとい
う条件を満たしたチタン、タリウム、パラジウム、ロジ
ウム、モリブデン、タングステンの中のいずれかの金属
から作成される。第2の金属薄膜35は、AlまたはA
gから作成される。
【0044】本実施形態によれば、熱輻射線の遮蔽効果
は、金属薄膜の枚数に依存し、その厚みには依存しな
い。したがって、本実施形態での金属薄膜の枚数を従来
と同じにすれば、従来に比べて遮蔽効果が劣化すること
はない。
【0045】また、本実施形態のように、センサ部11
に比較的近い場所に高価であるが雑音低減効果の高い素
材を使い、センサ部11から比較的遠い場所に比較的安
価なAlまたはAgを使うことで、遮蔽効果と磁気的雑
音の低減効果の向上をコストの上昇を抑えて実現でき
る。
【0046】本発明は、上述した実施形態に限定され
ず、種々変形して実施してもよい。例えば、上述した第
1〜第5の実施形態を各々単独で実施してもよいが、適
当に組み合わせて実施するようにしてもよい。
【0047】
【発明の効果】第1の発明によると、全ての熱輻射線シ
ールドを第1の熱輻射線シールドで作成するよりも、ま
た全ての熱輻射線シールドを第2の熱輻射線シールドで
作成するよりも、熱輻射線シールドの電気伝導率は所定
温度以上の場所及び所定温度以下の場所の両方で低くな
るので、磁気的雑音を低減することができる。
【0048】第2の発明によると、次のような効果を実
現できる。周知の通り、磁場強度は発生源からの距離の
2乗に反比例する。磁気的雑音の原因となるのは、外来
電磁波により金属薄膜中に流れる渦電流や電子の熱的揺
らぎによって金属薄膜中に流れる電流である。したがっ
て、超伝導要素に近い内側の金属薄膜を疎にし、超伝導
要素から遠い外側の金属薄膜を密にすることにより、金
属薄膜の枚数を落とさないでつまり遮蔽効果を劣化させ
ることなく、磁気的雑音を低減することができる。
【0049】第3の発明によると、超伝導要素に比較的
近い内側の金属薄膜を薄くすることにより、その部分の
電気伝導率が低下し(抵抗値が高くなり)、金属薄膜に
流れる渦電流等の磁気的雑音の原因となる電流の電流値
が実質的に低下するので、発生される磁場強度の低下に
伴って磁気的雑音も低減される。
【0050】第4の発明によると、非磁性であって、熱
輻射線の反射率がAlより高く、電気伝導率がAlより
低く、且つ液化ガス温度でも超伝導に非転移という条件
により、遮蔽効果と磁気的雑音の低減効果を共に向上さ
せることができる好適な金属素材を選定することができ
る。
【0051】第5の発明によると、超伝導要素に比較的
近い容器の一部分が第1の熱輻射線シールドで覆われ、
この第1の熱輻射線シールドを、非磁性であって、前記
熱輻射線の反射率が70%以上であり、電気伝導率がA
lより低く、且つ液化ガス温度で超伝導に非転移の金属
素材から作成したので、遮蔽効果と磁気的雑音の低減効
果を共に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る生体磁気計測装置の縦断
面図。
【図2】図1の低雑音冷媒容器の壁部の断面図。
【図3】図2の第1、第2の熱輻射線シールドの断面
図。
【図4】図2の第1の熱輻射線シールドの構造図。
【図5】AgとAlの波長に対する反射率の変化を示す
図。
【図6】AgとAlの温度に対する電気伝導率の変化を
示す図。
【図7】第2の実施形態に係る生体磁気計測装置の低雑
音冷媒容器壁部の断面図。
【図8】図7の熱輻射線シールドの間隔に関するセンサ
部からの距離に応じた空間的変化を示す図。
【図9】第3の実施形態に係る生体磁気計測装置の低雑
音冷媒容器壁部の断面図。
【図10】図9の熱輻射線シールドの金属薄膜の厚みに
関するセンサ部からの距離に応じた空間的変化を示す
図。
【図11】第4の実施形態に係る生体磁気計測装置の熱
輻射線シールドの断面図。
【図12】第5の実施形態に係る生体磁気計測装置の断
面図。
【図13】生体磁気計測装置の外形図。
【図14】従来の生体磁気計測装置の構造図。
【図15】従来の熱輻射線シールドの断面図。
【符号の説明】
11…センサ部、 12…低雑音冷媒容器、 13…検出コイル、 14…超伝導量子干渉素子、 15…液化ガス、 16…内容器、 17…外容器、 18…真空層、 19…第1の熱輻射線シールド、 20…第2の熱輻射線シールド。

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空層で囲まれた液化ガスを収容する容
    器と、前記液化ガス中に浸下され、外部からの磁気をピ
    ックアップする超伝導要素と、外来の熱輻射線から前記
    容器を遮蔽するために前記真空層内に配置された第1の
    熱輻射線シールドと、前記真空層内であって前記第1の
    熱輻射線シールドの外側に配置された第2の熱輻射線シ
    ールドとを有し、前記第1の熱輻射線シールドの電気伝
    導率は、所定の温度以下では前記第2の熱輻射線シール
    ドの電気伝導率よりも低く、所定の温度以上では前記第
    2の熱輻射線シールドの電気伝導率よりも高いことを特
    徴とする低雑音冷媒容器。
  2. 【請求項2】 前記第1の熱輻射線シールドをAgで作
    成し、前記第2の熱輻射線シールドをAlで作成したこ
    とを特徴とする請求項1記載の低雑音冷媒容器。
  3. 【請求項3】 前記第1の熱輻射線シールドは、Agの
    金属薄膜を2枚の絶縁膜で挟み込むことを特徴とする請
    求項2記載の低雑音冷媒容器。
  4. 【請求項4】 真空層で囲まれた液化ガスを収容する容
    器と、前記液化ガス中に浸下され、外部からの磁気をピ
    ックアップする超伝導要素と、外来の熱輻射線から前記
    容器を遮蔽するために前記真空層内に多重に配置された
    複数枚の金属薄膜とを有し、前記金属薄膜の間隔を、外
    側より内側を広くしたことを特徴とする低雑音冷媒容
    器。
  5. 【請求項5】 前記金属薄膜の間隔を、前記超伝導要素
    からの距離の一次関数にしたがって変化させたことを特
    徴とする請求項4記載の低雑音冷媒容器。
  6. 【請求項6】 前記金属薄膜の間隔を、前記超伝導要素
    からの距離の多次関数にしたがって変化させたことを特
    徴とする請求項4記載の低雑音冷媒容器。
  7. 【請求項7】 前記金属薄膜の間隔を、段階的に変化さ
    せたことを特徴とする請求項4記載の低雑音冷媒容器。
  8. 【請求項8】 真空層で囲まれた液化ガスを収容する容
    器と、前記液化ガス中に浸下され、外部からの磁気をピ
    ックアップする超伝導要素と、外来の熱輻射線から前記
    容器を遮蔽するために前記真空層内に多重に配置された
    複数枚の金属薄膜とを有し、前記金属薄膜の厚みを、外
    側より内側を薄くしたことを特徴とする低雑音冷媒容
    器。
  9. 【請求項9】 前記金属薄膜の厚みを、前記超伝導要素
    からの距離の一次関数にしたがって変化させたことを特
    徴とする請求項8記載の低雑音冷媒容器。
  10. 【請求項10】 前記金属薄膜の厚みを、前記超伝導要
    素からの距離の多次関数にしたがって変化させたことを
    特徴とする請求項8記載の低雑音冷媒容器。
  11. 【請求項11】 前記金属薄膜の厚みを、段階的に変化
    させたことを特徴とする請求項8記載の低雑音冷媒容
    器。
  12. 【請求項12】 液化ガスを収容する容器と、外来の熱
    輻射線から前記容器を遮蔽するシールドとを有し、前記
    シールドを、非磁性であって、前記熱輻射線の反射率が
    70%以上であり、電気伝導率がAlより低く、且つ液
    化ガス温度で超伝導に非転移の金属素材から作成したこ
    とを特徴とする低雑音冷媒容器。
  13. 【請求項13】 前記金属素材は、チタン、タリウム、
    パラジウム、ロジウム、モリブデン、タングステンの中
    のいずれかであることを特徴とする請求項12記載の低
    雑音冷媒容器。
  14. 【請求項14】 前記シールドを、前記金属素材が異な
    る複数枚の金属薄膜から構成したことを特徴とする請求
    項12記載の低雑音冷媒容器。
  15. 【請求項15】 真空層で囲まれた液化ガスを収容する
    容器と、前記液化ガス中に浸下され、外部からの磁気を
    ピックアップする超伝導要素と、前記超伝導要素に比較
    的近い前記容器の一部分を覆うように前記真空層内に配
    置された第1の熱輻射線シールドと、前記超伝導要素か
    ら比較的遠い前記容器の他の部分を覆うように前記真空
    層内に配置された第2の熱輻射線シールドとを有し、前
    記第1の熱輻射線シールドを、非磁性であって、前記熱
    輻射線の反射率が70%以上であり、電気伝導率がAl
    より低く、且つ液化ガス温度で超伝導に非転移の金属素
    材から作成し、前記第2の熱輻射線シールドを、Alま
    たはAgから作成したことを特徴とする低雑音冷媒容
    器。
  16. 【請求項16】 真空層で囲まれた液化ガスを収容する
    容器と、前記液化ガス中に浸下され、超伝導量子干渉効
    果を利用して生体からの磁気をピックアップするセンサ
    と、外来の熱輻射線から前記容器を遮蔽するために前記
    真空層内に配置された第1の熱輻射線シールドと、前記
    真空層内であって前記第1の熱輻射線シールドの外側に
    配置された第2の熱輻射線シールドとを有し、前記第1
    の熱輻射線シールドの電気伝導率は、所定の温度以下で
    は前記第2の熱輻射線シールドの電気伝導率よりも低
    く、所定の温度以上では前記第2の熱輻射線シールドの
    電気伝導率よりも高いことを特徴とする生体磁気計測装
    置。
  17. 【請求項17】 前記第1の熱輻射線シールドをAgで
    作成し、前記第2の熱輻射線シールドをAlで作成した
    ことを特徴とする請求項16記載の生体磁気計測装置。
  18. 【請求項18】 前記第1の熱輻射線シールドはAgを
    2枚の絶縁膜で挟み込むことを特徴とする請求項16記
    載の生体磁気計測装置。
  19. 【請求項19】 真空層で囲まれた液化ガスを収容する
    容器と、前記液化ガス中に浸下され、超伝導量子干渉効
    果を利用して生体からの磁気をピックアップするセンサ
    と、外来の熱輻射線から前記容器を遮蔽するために前記
    真空層内に多重に配置された複数枚の金属薄膜とを有
    し、前記金属薄膜の間隔を、外側より内側を広くしたこ
    とを特徴とする生体磁気計測装置。
  20. 【請求項20】 前記金属薄膜の間隔を、前記センサか
    らの距離の一次関数にしたがって変化させたことを特徴
    とする請求項19記載の生体磁気計測装置。
  21. 【請求項21】 前記金属薄膜の間隔を、前記センサか
    らの距離の多次関数にしたがって変化させたことを特徴
    とする請求項19記載の生体磁気計測装置。
  22. 【請求項22】 前記金属薄膜の間隔を、段階的に変化
    させたことを特徴とする請求項19記載の生体磁気計測
    装置。
  23. 【請求項23】 真空層で囲まれた液化ガスを収容する
    容器と、前記液化ガス中に浸下され、超伝導量子干渉効
    果を利用して生体からの磁気をピックアップするセンサ
    と、外来の熱輻射線から前記容器を遮蔽するために前記
    真空層内に多重に配置された複数枚の金属薄膜とを有
    し、前記金属薄膜の厚みを、外側より内側を薄くしたこ
    とを特徴とする生体磁気計測装置。
  24. 【請求項24】 前記金属薄膜の厚みを、前記センサか
    らの距離の一次関数にしたがって変化させたことを特徴
    とする請求項23記載の生体磁気計測装置。
  25. 【請求項25】 前記金属薄膜の厚みを、前記容器から
    の距離の多次関数にしたがって変化させたことを特徴と
    する請求項23記載の生体磁気計測装置。
  26. 【請求項26】 前記金属薄膜の厚みを、段階的に変化
    させたことを特徴とする請求項23記載の生体磁気計測
    装置。
  27. 【請求項27】 液化ガスを収容する容器と、前記液化
    ガス中に浸下され、超伝導量子干渉効果を利用して生体
    からの磁気をピックアップするセンサと、外来の熱輻射
    線から前記容器を遮蔽する熱輻射線シールドとを有し、
    前記熱輻射線シールドを、非磁性であって、前記熱輻射
    線の反射率が70%以上であり、電気伝導率がAlより
    低く、且つ液化ガス温度で超伝導に非転移の金属素材か
    ら作成したことを特徴とする生体磁気計測装置。
  28. 【請求項28】 前記金属素材は、チタン、タリウム、
    パラジウム、ロジウム、モリブデン、タングステンの中
    のいずれかであることを特徴とする請求項27記載の生
    体磁気計測装置。
  29. 【請求項29】 前記熱輻射線シールドを、前記金属素
    材が異なる複数枚の金属薄膜から構成したことを特徴と
    する請求項27記載の生体磁気計測装置。
  30. 【請求項30】 真空層で囲まれた液化ガスを収容する
    容器と、前記液化ガス中に浸下され、超伝導量子干渉効
    果を利用して生体からの磁気をピックアップするセンサ
    と、前記センサに比較的近い前記容器の一部分を覆うよ
    うに前記真空層内に配置された第1の熱輻射線シールド
    と、前記センサから比較的遠い前記容器の他の部分を覆
    うように前記真空層内に配置された第2の熱輻射線シー
    ルドとを有し、前記第1の熱輻射線シールドを、非磁性
    であって、前記熱輻射線の反射率が70%以上であり、
    電気伝導率がAlより低く、且つ液化ガス温度で超伝導
    に非転移の金属素材から作成し、前記第2の熱輻射線シ
    ールドを、AlまたはAgから作成したことを特徴とす
    る生体磁気計測装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013515964A (ja) * 2009-12-29 2013-05-09 コリア・リサーチ・インスティチュート・オブ・スタンダーズ・アンド・サイエンス 低雑音冷却装置

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JP2013515964A (ja) * 2009-12-29 2013-05-09 コリア・リサーチ・インスティチュート・オブ・スタンダーズ・アンド・サイエンス 低雑音冷却装置

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