JPS6058565A - 移動用高感度磁場勾配測定方式 - Google Patents
移動用高感度磁場勾配測定方式Info
- Publication number
- JPS6058565A JPS6058565A JP16654683A JP16654683A JPS6058565A JP S6058565 A JPS6058565 A JP S6058565A JP 16654683 A JP16654683 A JP 16654683A JP 16654683 A JP16654683 A JP 16654683A JP S6058565 A JPS6058565 A JP S6058565A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- coil
- pick
- magnetometer
- axis
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/022—Measuring gradient
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、５ＱＵＩＤ磁力計を使用した、磁場勾配を高
感度で測定するための装置において、もう一つの直交３
軸５ＱＵＩＤ磁力計をイτＪ加し、不安定な可動部分に
頼らずに高分解能を得るようにしたことにより、移動中
にも測定を可能とした移動用高感度磁場勾配測定方式に
関するものである。
感度で測定するための装置において、もう一つの直交３
軸５ＱＵＩＤ磁力計をイτＪ加し、不安定な可動部分に
頼らずに高分解能を得るようにしたことにより、移動中
にも測定を可能とした移動用高感度磁場勾配測定方式に
関するものである。
従来、この種の装置としては、第１図に示す方式のもの
がある。図示のものは、５ＱＵＩＩ）磁力計を使用した
１軸磁場勾配測定装置であって、１は磁場勾配測定用の
ピックアップコイル、２は５ＱＵＩＤ磁力計、３はピッ
クアンプコイル１の不整合を微調整するための超ｆ云心
片で、ネノにより位置を変化させることがでｂるように
なっている。
がある。図示のものは、５ＱＵＩＩ）磁力計を使用した
１軸磁場勾配測定装置であって、１は磁場勾配測定用の
ピックアップコイル、２は５ＱＵＩＤ磁力計、３はピッ
クアンプコイル１の不整合を微調整するための超ｆ云心
片で、ネノにより位置を変化させることがでｂるように
なっている。
ピックアップコイル１は、この例では被測定磁場１４の
勾配へ〇を測定するためのものであって、一本の超伝導
線を一箇所で、ある面内でるいてフィル部１ａを作り、
ここからへだたった位置でこの面と同一法線となる面内
で、逆向きに同一形状、同−回数券いてコイル部１ｂを
構成したものである。ピンクアンプコイル１（土Ｓ（ン
ＩＩ Ｉ ｌ’）４分ツバｉｌ ２の入力端に接続され
ている。
勾配へ〇を測定するためのものであって、一本の超伝導
線を一箇所で、ある面内でるいてフィル部１ａを作り、
ここからへだたった位置でこの面と同一法線となる面内
で、逆向きに同一形状、同−回数券いてコイル部１ｂを
構成したものである。ピンクアンプコイル１（土Ｓ（ン
ＩＩ Ｉ ｌ’）４分ツバｉｌ ２の入力端に接続され
ている。
以下、この動作について説明する。第１図において、ピ
ンクアンプフィル１のコイル部１ａ及び１１）での磁場
を、それぞれＨ＝（ＩＩλ、Ｈｙ、Ｈ））及び■４十Δ
Ｉ−１＝ （Ｈｘ＋ΔＨｘ 、 Ｈｙ十ΔＩ−１ｙ ＋
ｌ−１ｚ十ΔＩＩＺ）、１ａ及び１ｂのフィル面の法
線の直交Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に対する方向余弦をそれぞれ（１
よ！ Ｉｌｌ ＬＬ＋ Ｉ＋４）及び（１ｂ。
ンクアンプフィル１のコイル部１ａ及び１１）での磁場
を、それぞれＨ＝（ＩＩλ、Ｈｙ、Ｈ））及び■４十Δ
Ｉ−１＝ （Ｈｘ＋ΔＨｘ 、 Ｈｙ十ΔＩ−１ｙ ＋
ｌ−１ｚ十ΔＩＩＺ）、１ａ及び１ｂのフィル面の法
線の直交Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に対する方向余弦をそれぞれ（１
よ！ Ｉｌｌ ＬＬ＋ Ｉ＋４）及び（１ｂ。
ｍ６１ｎ））、フィル１ｌｓ１ｂのコイル面の１ａのコ
イル面に対する面積比をＳとすると、このピンクアンプ
コイル１の出力δ１は、 δ、＝Ｓ−ρｂ・（Ｉ」×十Δ１−ＩＸ） 十Ｓ−１１
ｊ・（１−１ｙ十△Ｈｙ） 十Ｓ・＋１４・（１−１ｚ
十Δｌ−１ｚ） （ρえ・Ｈｘ 十ｍ、・１−１ｙ ＋
ｎｏ：ｌ−１ｚ）＝（Ｓ −１，−ｆｆｉ、）・ｌ（ｘ
＋（Ｓ・１１１ｈＩ１１．）ｌ−１ｙ＋（ｓ・Ｉｌｌ
ＩＩＬ）司−１ｚ ＋（４ｂ・Δ］Ｉｘ ＋＋ｎｂ・
ΔＨｙ 十ｎ＞・ΔＨ７，）・Ｓ ・べ］）である。今
、説明を簡単にするため、 １−１ ｙ ＝ ｌ−１ｚ−ΔＩ−（ｙ−ΔＨｚ＝０と
する。ここで八Ｈを充分な精度で測定するためには、 （Ｓ−夕、−１５）・Ｈｘ＜＜Ｓ−ら・ΔＩ（ｘでなく
てはならないが、特に移動中の測定条件では、 Δｌ−１ｘ／ Ｈｘ ＝ ３ Ｘ １０−７が必要であ
り、従って （Ｓ−ムークー／Ｓ−クト＜３Ｘ１（じ−７の条件が要
求される。この条件はピックアップコイル１のコイル部
１ａと１１〕かこの精度で同一形状、同一法線を持たな
ければならないことを示す。しかし現状のこの部分の製
作に係る」−１′目、１１度では１ｏ−３が限度である
ため、微調用超伝導片３の゛ビックアンプコイル１のフ
ィルｆｔ１ｓ １ ａて゛の１◇コ１汽をネノで微調整
することにより、（１工、１１１ユ、Ｉ＋−をわずかに
変化させ、所定の条件を１ａｄｉ ）Ｊ＝させている。
イル面に対する面積比をＳとすると、このピンクアンプ
コイル１の出力δ１は、 δ、＝Ｓ−ρｂ・（Ｉ」×十Δ１−ＩＸ） 十Ｓ−１１
ｊ・（１−１ｙ十△Ｈｙ） 十Ｓ・＋１４・（１−１ｚ
十Δｌ−１ｚ） （ρえ・Ｈｘ 十ｍ、・１−１ｙ ＋
ｎｏ：ｌ−１ｚ）＝（Ｓ −１，−ｆｆｉ、）・ｌ（ｘ
＋（Ｓ・１１１ｈＩ１１．）ｌ−１ｙ＋（ｓ・Ｉｌｌ
ＩＩＬ）司−１ｚ ＋（４ｂ・Δ］Ｉｘ ＋＋ｎｂ・
ΔＨｙ 十ｎ＞・ΔＨ７，）・Ｓ ・べ］）である。今
、説明を簡単にするため、 １−１ ｙ ＝ ｌ−１ｚ−ΔＩ−（ｙ−ΔＨｚ＝０と
する。ここで八Ｈを充分な精度で測定するためには、 （Ｓ−夕、−１５）・Ｈｘ＜＜Ｓ−ら・ΔＩ（ｘでなく
てはならないが、特に移動中の測定条件では、 Δｌ−１ｘ／ Ｈｘ ＝ ３ Ｘ １０−７が必要であ
り、従って （Ｓ−ムークー／Ｓ−クト＜３Ｘ１（じ−７の条件が要
求される。この条件はピックアップコイル１のコイル部
１ａと１１〕かこの精度で同一形状、同一法線を持たな
ければならないことを示す。しかし現状のこの部分の製
作に係る」−１′目、１１度では１ｏ−３が限度である
ため、微調用超伝導片３の゛ビックアンプコイル１のフ
ィルｆｔ１ｓ １ ａて゛の１◇コ１汽をネノで微調整
することにより、（１工、１１１ユ、Ｉ＋−をわずかに
変化させ、所定の条件を１ａｄｉ ）Ｊ＝させている。
以」−述べたように、従来の一軸磁場勾配測定装置は、
機械的可動部分を持つにもかかわらず、測定中にピック
アップコイル１と超（ＩＡ 硫−片３との相互の位置が
変動してはならないので、測定装置を静置しなくてはな
らない欠点があった。また、超伝導片３の位置の微調整
もたひたびやり直さＪ、、１ばならなかった。
機械的可動部分を持つにもかかわらず、測定中にピック
アップコイル１と超（ＩＡ 硫−片３との相互の位置が
変動してはならないので、測定装置を静置しなくてはな
らない欠点があった。また、超伝導片３の位置の微調整
もたひたびやり直さＪ、、１ばならなかった。
本発明は、−１−記のような従来のものの欠、ｒ″工を
除去するために行ったもので、第１図のピックアップコ
イル１及び３ＱＵＩｌ）磁力計２から成る回走式の一軸
磁場勾配測定部分に直交；）軸磁力計を（−１加するこ
とにより、ピックアンプフィルの不整合を可動部分を用
いないで補正することができるようにしたため、加速度
に強く、移動中測定の可能な移動用高感度磁場勾配測定
方式を提供することを目的としている。
除去するために行ったもので、第１図のピックアップコ
イル１及び３ＱＵＩｌ）磁力計２から成る回走式の一軸
磁場勾配測定部分に直交；）軸磁力計を（−１加するこ
とにより、ピックアンプフィルの不整合を可動部分を用
いないで補正することができるようにしたため、加速度
に強く、移動中測定の可能な移動用高感度磁場勾配測定
方式を提供することを目的としている。
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
第２図において、１及び２は第１図と同様の磁場勾配測
定用のピンクアップフィル及びＳＱＵ Ｉ Ｄ磁力計で
あり、４は直交３軸磁力計のピックアップコイル、５は
直交３軸磁力計用の３箇の５ＱＵＩＤ磁力計、６は演算
器である。磁場勾配測定用のピックアップフィル１は５
ＱＵＩＤ磁力計２の入力端に接続されている。また、直
交３軸磁力計のピックアンプコイル４はピックアップコ
イル１と同箇所（同一磁場「１りに設けられ、その直交
３軸磁力計のピンクアップフィル４は、軸筒０３箇の５
ＱＵＩＤ磁力計５の入力端に接続されている。
定用のピンクアップフィル及びＳＱＵ Ｉ Ｄ磁力計で
あり、４は直交３軸磁力計のピックアップコイル、５は
直交３軸磁力計用の３箇の５ＱＵＩＤ磁力計、６は演算
器である。磁場勾配測定用のピックアップフィル１は５
ＱＵＩＤ磁力計２の入力端に接続されている。また、直
交３軸磁力計のピックアンプコイル４はピックアップコ
イル１と同箇所（同一磁場「１りに設けられ、その直交
３軸磁力計のピンクアップフィル４は、軸筒０３箇の５
ＱＵＩＤ磁力計５の入力端に接続されている。
−例として、直交３軸磁力計のピックアンプコイル４の
うち１軸分は、磁場勾配測定用のピックアップコイル１
と同一法線となるように巻かれている。
うち１軸分は、磁場勾配測定用のピックアップコイル１
と同一法線となるように巻かれている。
５ＱＵＩＤ磁力計２及び５の出力は演算、器６に人力さ
れる。
れる。
Ｐｔ５３図に演算器６のブロック図を示す。図中７は５
ＱＵＩＤ磁力計２の出力、８，９．１（ｌはそれぞれ３
軸５ＱＵＩ Ｄ磁力計５の３つの軸に対応する出力、１
１は３軸にそれぞれ対応して設けられた増幅器、１２は
減算器である。
ＱＵＩＤ磁力計２の出力、８，９．１（ｌはそれぞれ３
軸５ＱＵＩ Ｄ磁力計５の３つの軸に対応する出力、１
１は３軸にそれぞれ対応して設けられた増幅器、１２は
減算器である。
以下、実施例の動作について説明する。５ＱＵＩＤ磁力
計２の出力は、式（１）と同様δ１である。
計２の出力は、式（１）と同様δ１である。
一方３軸５ＱＵＩＤ磁力計５の出力８ 、９ 、１ ＋
、１はそれれＨｘ、トＩｙ、ト１７．を与えるようにピ
ックアップコイル４の方向を選ぶことかで５る。そこで
、まず６ｍ＝ｏである空間（例えばシールドルーム１″
γ）に本装置を設置すると、各５ＱＬＩＩ＋）磁ｈａｌ
の出カフ１８１９１１０はそれぞれ（Ｓ−丙 −ｐヶ）
・Ｔ（ｘ ＋ （Ｓ◆＋ｎｌ、ｌ１ｌｋ ） ・Ｈｙ
＋（Ｓ 争ｕ１． ｕ、）・Ｈ７，Ｉ Ｈｘ １１（ｙ
＋ Ｈｐ、どなる。これらの出力を比較することによ
り増幅器１１の増幅率をそれぞれ（Ｓ−グｂ−ρｏｊ、
（Ｓ−町−１１１０−）＋（ｓｎ、−眠）に調整し、減
算器１２の出力を（）にする。この上うに調整しておけ
ば、△Ｈ〜０の時、演算器６の出力δ２は δ２−８・（ρｂ・ΔＩ（：Ｘ ＋Ｊ・ΔＨｙ＋１１ｂ
・△ｌ−１Ｚ） ・・・（２）することがでトるように
なる。ここで、ビ・ンクアンプフイル１の１−作精度か
ら （Ｓ−ρｂ （ｌｏ−）／Ｓ−ム 〜１０−３程度はｊ
ｉｊられるので、３軸５ＱＵＩＤ磁力計の感度をあらか
しめこの程度に落としてＪ、３＜と、３軸Ｓ Ｑ ｔ、
ｌ ＩＤ磁力旧のグイナミノクレンノ及びスルーレー１
から来る、移動に月する制限が緩和される。
、１はそれれＨｘ、トＩｙ、ト１７．を与えるようにピ
ックアップコイル４の方向を選ぶことかで５る。そこで
、まず６ｍ＝ｏである空間（例えばシールドルーム１″
γ）に本装置を設置すると、各５ＱＬＩＩ＋）磁ｈａｌ
の出カフ１８１９１１０はそれぞれ（Ｓ−丙 −ｐヶ）
・Ｔ（ｘ ＋ （Ｓ◆＋ｎｌ、ｌ１ｌｋ ） ・Ｈｙ
＋（Ｓ 争ｕ１． ｕ、）・Ｈ７，Ｉ Ｈｘ １１（ｙ
＋ Ｈｐ、どなる。これらの出力を比較することによ
り増幅器１１の増幅率をそれぞれ（Ｓ−グｂ−ρｏｊ、
（Ｓ−町−１１１０−）＋（ｓｎ、−眠）に調整し、減
算器１２の出力を（）にする。この上うに調整しておけ
ば、△Ｈ〜０の時、演算器６の出力δ２は δ２−８・（ρｂ・ΔＩ（：Ｘ ＋Ｊ・ΔＨｙ＋１１ｂ
・△ｌ−１Ｚ） ・・・（２）することがでトるように
なる。ここで、ビ・ンクアンプフイル１の１−作精度か
ら （Ｓ−ρｂ （ｌｏ−）／Ｓ−ム 〜１０−３程度はｊ
ｉｊられるので、３軸５ＱＵＩＤ磁力計の感度をあらか
しめこの程度に落としてＪ、３＜と、３軸Ｓ Ｑ ｔ、
ｌ ＩＤ磁力旧のグイナミノクレンノ及びスルーレー１
から来る、移動に月する制限が緩和される。
なお、上記実施例では磁場の一次微分を測定するようピ
ンクアンプコイル 磁場の高次の微分を測定するように巻いてもよい。
ンクアンプコイル 磁場の高次の微分を測定するように巻いてもよい。
以上のように、本発明によれば、高感度磁場勾配測定装
置を固定部分のみで構成でとるので、装置が丈夫になり
、加速度に耐える、つまり移動中に測定可能なものが得
られる効果かある。
置を固定部分のみで構成でとるので、装置が丈夫になり
、加速度に耐える、つまり移動中に測定可能なものが得
られる効果かある。
第１図は従来の磁場勾配測定方式の一例の７０。
り図、ｆｉＳ２図は本発明に係る移動用高感度磁場勾配
測定方式の一実施例を示す７０ツク図、第：（図は第２
図の実施例における演算器の７０）２図である。 １・・・磁場勾配ａｌｌｌ定用のピックアップコイル、
２・・・ＳＱＬ］ＩＩ）磁力計、３−・・徽調用超（１
．専１１、・１・・直交３軸磁力計用のピックアップフ
ィル、５・・・；（軸ＳＱＵＩＤ磁力計、６・演拌器、
７・・Ｓ Ｑ （Ｊ ＩＤ磁力計２の出力、８ ＋ ０
＋ １ （１ − ：（軸ＳＱｔｌｌＩ）磁力計の各
軸の出力、１］・増帖，器、１２層ｂｋｔγ。 器。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 １、デ許出願人 防衛庁技術研究本ｆｉｌ！艮 火森幸衛代理人 弁理士
村 井 隆 第１図 第２図 第３図
測定方式の一実施例を示す７０ツク図、第：（図は第２
図の実施例における演算器の７０）２図である。 １・・・磁場勾配ａｌｌｌ定用のピックアップコイル、
２・・・ＳＱＬ］ＩＩ）磁力計、３−・・徽調用超（１
．専１１、・１・・直交３軸磁力計用のピックアップフ
ィル、５・・・；（軸ＳＱＵＩＤ磁力計、６・演拌器、
７・・Ｓ Ｑ （Ｊ ＩＤ磁力計２の出力、８ ＋ ０
＋ １ （１ − ：（軸ＳＱｔｌｌＩ）磁力計の各
軸の出力、１］・増帖，器、１２層ｂｋｔγ。 器。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 １、デ許出願人 防衛庁技術研究本ｆｉｌ！艮 火森幸衛代理人 弁理士
村 井 隆 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- （１）、 、ＳＱＵ Ｉ Ｄ磁力計を使用した１軸磁場
勾配測定装置のピックアップコイル部分において、空間
的に一様な磁場を消去するための部分の不整合を、同箇
所に設けられた別のピックアップコイルを備えた直交３
釉５ＱＵＩＤ磁力計により補正し、前記１軸磁場勾配測
定装置のピックアップコイル部分の高度の工作精度及び
不安定な可動部分による微調整に頼らずに磁場勾配測定
の高分解能を得ることにより移動使用を可能としたこと
を特徴とする移動用高感度磁場勾配測定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16654683A JPS6058565A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 移動用高感度磁場勾配測定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16654683A JPS6058565A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 移動用高感度磁場勾配測定方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6058565A true JPS6058565A (ja) | 1985-04-04 |
Family
ID=15833272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16654683A Pending JPS6058565A (ja) | 1983-09-12 | 1983-09-12 | 移動用高感度磁場勾配測定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058565A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02193084A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Fujitsu Ltd | 補正コイル内蔵形ピックアップコイル |
| EP0481211A2 (en) * | 1990-10-09 | 1992-04-22 | International Business Machines Corporation | Gradiometer having a magnetometer which cancels background magnetic field from other magnetometers |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4968767A (ja) * | 1972-10-31 | 1974-07-03 | ||
| JPS5220865A (en) * | 1975-08-07 | 1977-02-17 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Portable electronic clock |
-
1983
- 1983-09-12 JP JP16654683A patent/JPS6058565A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4968767A (ja) * | 1972-10-31 | 1974-07-03 | ||
| JPS5220865A (en) * | 1975-08-07 | 1977-02-17 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Portable electronic clock |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02193084A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-30 | Fujitsu Ltd | 補正コイル内蔵形ピックアップコイル |
| EP0481211A2 (en) * | 1990-10-09 | 1992-04-22 | International Business Machines Corporation | Gradiometer having a magnetometer which cancels background magnetic field from other magnetometers |
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