JPS629278A - Super conductive shielding body - Google Patents
Super conductive shielding bodyInfo
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- JPS629278A JPS629278A JP14897685A JP14897685A JPS629278A JP S629278 A JPS629278 A JP S629278A JP 14897685 A JP14897685 A JP 14897685A JP 14897685 A JP14897685 A JP 14897685A JP S629278 A JPS629278 A JP S629278A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、5QLJID(超伝導量子干渉装置)磁力
計などに使用される超伝導シールド体に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a superconducting shield body used in a 5QLJID (superconducting quantum interference device) magnetometer and the like.
(先行技術とその問題点)
SQLJIDii力計によって微小磁束を測定する場合
、たとえばモノボール(磁気単極子)の検知を行なおう
とする場合などにおいては、周辺機器からの誘導電磁波
や地磁気の影響を阻止して精密な測定を行なわねばなら
ない関係上、なんらかの手段による磁気シールドを必要
とする。このような目的に使用される磁気シールド体と
しては、パーマロイなどの高透磁率合金を使用したもの
や、超伝導体を使用した超伝導シールド体などがある。(Prior art and its problems) When measuring minute magnetic flux with the SQLJIDii force meter, for example when trying to detect a monoball (magnetic monopole), it is necessary to avoid the influence of induced electromagnetic waves from peripheral equipment and the earth's magnetism. Since it is necessary to block the magnetic field and perform precise measurements, some kind of magnetic shielding is required. Magnetic shields used for this purpose include those using high magnetic permeability alloys such as permalloy, and superconducting shields using superconductors.
このうち、前者では、液体ヘリウムを充填した極低温容
器の周辺に、高透磁率合金によって形成された大型の磁
気シールド体を設けねばならない関係上、材料費や加工
費が相当に高価となる。また、そのようにして多額の費
用をかけても、磁気シールド効果はあまり大きくはない
という欠点がある。Of these, the former requires a large magnetic shield made of a high magnetic permeability alloy to be provided around the cryogenic container filled with liquid helium, resulting in considerably high material and processing costs. Furthermore, even if a large amount of money is spent in this way, there is a drawback that the magnetic shielding effect is not very large.
一方、後者では、液体ヘリウム中に、鉛(Pb)やニオ
ブ(Nb )などの超伝導体によって形成された超伝導
シールド体を浸し、それによってピックアップコイルな
どを包囲している。ところが、pbなとの第1種超伝導
体では、磁界磁1i(Hc)が大きく、高磁場に至るま
でマイスナー状態が維持されるために高いシールド効果
が得られるという利点がある反面、機械的に軟弱である
ために取扱いがむづかしく、長期間にわたって使用する
と傷などによってピンホールが生じてしまうという問題
がある。また、化学的にも不安定であって、酸化その他
の化学的変性を受は易いという欠点がある。On the other hand, in the latter method, a superconducting shield made of a superconductor such as lead (Pb) or niobium (Nb) is immersed in liquid helium to surround the pickup coil and the like. However, in type 1 superconductors such as PB, the magnetic field 1i (Hc) is large and the Meissner state is maintained even in high magnetic fields, so while it has the advantage of obtaining a high shielding effect, it has the advantage of being mechanically It is difficult to handle because it is soft, and pinholes can form due to scratches when used for a long period of time. It also has the disadvantage of being chemically unstable and easily susceptible to oxidation and other chemical modifications.
他方、Nbなどの第2種超伝導体を用いた場合には、上
記のような機械的・化学的不安定性はあまり問題になら
ないが、第2種超伝導体の本質上、下部臨界磁場(Hc
l)が小さいために、比較的低い磁場でボーテックスの
侵入があり、このボーテックスの変動によって、シール
ド体内部での磁場に歪みが生じてしまう。また、Nbな
どは材料が高価であって、加工性も悪いという問題もあ
る。On the other hand, when using a type 2 superconductor such as Nb, the mechanical and chemical instability described above does not pose much of a problem, but due to the nature of the type 2 superconductor, the lower critical magnetic field ( Hc
Since l) is small, vortices invade at a relatively low magnetic field, and this vortex fluctuation causes distortion in the magnetic field inside the shield body. Furthermore, materials such as Nb are expensive and have poor workability.
(発明の目的)
この発明は、上記のような問題を克服するためになされ
たもので、機械的にも化学的にも安定であって、取扱い
も容易であり、安価で磁気シールド効果の高い超伝導シ
ールド体を提供することを目的とする。(Purpose of the Invention) This invention was made to overcome the above-mentioned problems.It is mechanically and chemically stable, easy to handle, inexpensive, and has a high magnetic shielding effect. The purpose is to provide a superconducting shield.
(目的を達成するための手段)
上記の目的を達成するため、この発明にかかる超伝導シ
ールド体は、第1種超伝導体層と樹脂補強層との積層構
造を有するものとして形成されている。(Means for achieving the object) In order to achieve the above object, a superconducting shield body according to the present invention is formed to have a laminated structure of a first type superconductor layer and a resin reinforcing layer. .
(実施例)
第1図は、この発明の超伝導シールド体を利用すること
のできる装置の一例としての、SQU ID磁力計の基
本的構成を示す図である。同図において、被測定系(図
示せず)からの微小磁束は、Nb 1DNb Ti輪な
どによって形成されたピックアップコイル1と鎖交し、
この微小磁束は、上記ピックアップコイル1とに接続さ
れたインプットコイル2の磁束へと変換される。ジョセ
フソン接合3を有する5QUID素子4は、このインプ
ットコイル2からの磁束の大きさに応じて、そのインダ
クタンスがratm的に変化する。(Example) FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of a SQU ID magnetometer as an example of a device that can utilize the superconducting shield of the present invention. In the figure, a minute magnetic flux from a system to be measured (not shown) interlinks with a pickup coil 1 formed by a Nb 1DNb Ti ring or the like.
This minute magnetic flux is converted into magnetic flux of the input coil 2 connected to the pickup coil 1. The inductance of the 5QUID element 4 having the Josephson junction 3 changes in a ratm manner depending on the magnitude of the magnetic flux from the input coil 2.
一方、RF(ラジオ周波数)発振器5からタンク回路6
に対して与えられたRF雷電流、この5QUID素子4
のインダクタンス変化によって変調を受け、その変調波
はRF増幅器7によって増幅された後、検出部8におい
て検出され、それによって被測定系の”磁束が測定され
る。これらのうち、インプットコイル2.5QUID素
子4およびタンク回路6を含む磁気結合系9と、ピック
アップコイル1とは、液体ヘリウムLHe中に浸されて
いる。また、超伝導シールド体10は、ピックアップコ
イル1を包囲するような容器状とされており、以下に示
すような超伝導シールド体として形成される。On the other hand, from the RF (radio frequency) oscillator 5 to the tank circuit 6
The RF lightning current given to this 5QUID element 4
The modulated wave is amplified by the RF amplifier 7 and then detected by the detector 8, thereby measuring the magnetic flux of the system under test. Among these, the input coil 2.5 QUID The magnetic coupling system 9 including the element 4 and the tank circuit 6 and the pickup coil 1 are immersed in liquid helium LHe. It is formed as a superconducting shield as shown below.
第2図は、この発明の一実施例である超伝導シールド体
の構成を部分断面図として示す図である。FIG. 2 is a partial sectional view showing the structure of a superconducting shield according to an embodiment of the present invention.
同図において、この超伝導シールド体20は、Pbなど
の第1種超伝導体W422の表裏両面に、樹脂補強層と
しての゛エポキシ樹脂層21.23をそれぞれ設けた積
層構造として構成されている。そして、このエポキシ樹
脂層21.23はガラス基布にエポキシ樹脂を含浸させ
たエポキシ板として形成されている。もっとも、樹脂補
強層は、このようなエポキシ樹脂層に限らず、種々のF
RP(繊維強化プラスチック)などを用いて形成するこ
ともできる。In the figure, this superconducting shield body 20 is constructed as a laminated structure in which epoxy resin layers 21 and 23 are provided as resin reinforcing layers on both the front and back surfaces of a first type superconductor W422 such as Pb. . The epoxy resin layers 21 and 23 are formed as epoxy plates made by impregnating a glass base fabric with epoxy resin. However, the resin reinforcing layer is not limited to such an epoxy resin layer.
It can also be formed using RP (fiber reinforced plastic) or the like.
第3図は、上記の構造を有する超伝導シールド体を利用
した筒状シールド体30の部分斜視図である。これは、
111図の磁気結合系9などのシールドに適するように
、中空部31のまわりを上記積層構造で包囲した構造を
有している。FIG. 3 is a partial perspective view of a cylindrical shield body 30 using the superconducting shield body having the above structure. this is,
It has a structure in which the hollow part 31 is surrounded by the above laminated structure so as to be suitable for shielding the magnetic coupling system 9 shown in FIG. 111.
これらの実施例かられかるように、第1種超伝導体層2
2はエポキシ樹脂層21.23によって補強されている
ため、シールド体全体としての機械的強度が大きいばか
りでなく、このエポキシ樹脂層21.23が第11超伝
導体層22を化学的にも保護していることになる。As can be seen from these examples, the first type superconductor layer 2
2 is reinforced by the epoxy resin layer 21.23, so not only does the shield body as a whole have a high mechanical strength, but this epoxy resin layer 21.23 also chemically protects the 11th superconductor layer 22. That means you are doing it.
そして、外部磁場が小さいときには、第1種超伝導体層
22がマイスナー状態を保ち、高い磁気シールド効果を
呈する。もっとも、外部磁場が臨界磁場Hc (10
’ A/m 〜125G程度)に達すれば常伝導状態へ
と相転移し、シールド効果は消失してしまうが、通常の
外部磁場は数百mQ程度であるため、実用上はほとんど
問題はない。When the external magnetic field is small, the first type superconductor layer 22 maintains the Meissner state and exhibits a high magnetic shielding effect. However, the external magnetic field is the critical magnetic field Hc (10
'A/m ~ 125 G), it undergoes a phase transition to a normal conduction state and the shielding effect disappears, but since the normal external magnetic field is about several hundred mQ, there is almost no problem in practice.
ところで、周知のように、超伝導シールド体では、極め
て小さな隙間からも外部磁束が侵入するという性質があ
る。このため、この発明に従って超伝導シールド体を形
成する場合においても、第1種超伝導体層相互の接続部
分に隙間が生じないようにすることが重要になってくる
。By the way, as is well known, a superconducting shield has the property that external magnetic flux can penetrate even through extremely small gaps. For this reason, even when forming a superconducting shield according to the present invention, it is important to prevent gaps from forming in the connection portions between the first type superconductor layers.
第4図はこのような隙間を防止するための処理(端部処
理)の−例を示す図である。そして、同図では、第1種
超伝導体122aとエポキシ樹脂1i21a、23aと
によって構成された積層体40と第1種超伝導体1!2
2bとエポキシ樹脂層21b、23bとによって構成さ
れた積層体41との接続を想定している。この場合には
、第1種超伝導体層22a、22bをそれぞれ積層体4
0゜41の端部から突出させ、それらを互いに密着させ
た状態で、エポキシ樹111121aの外向に沿って折
り返すことによって、隙間の発生を防止することができ
る。このような折り返しを行うことによって、第1種超
伝導体層22a、22bの端部を融着するなどの困難な
処理を行なわずに、端部処理が達成される。FIG. 4 is a diagram showing an example of processing (end processing) for preventing such gaps. In the figure, a laminate 40 constituted by a first type superconductor 122a and epoxy resins 1i21a, 23a and a first type superconductor 1!2 are shown.
2b and a laminate 41 made up of epoxy resin layers 21b and 23b. In this case, the first type superconductor layers 22a and 22b are each stacked in the laminate 4.
By projecting from the 0° 41 end and folding them back along the outward direction of the epoxy tree 111121a in a state in which they are in close contact with each other, it is possible to prevent the generation of gaps. By performing such folding, end treatment can be achieved without performing difficult processing such as fusing the ends of the first type superconductor layers 22a and 22b.
なお、上記実施例では第1種超伝導体層の両面に樹脂補
強層を設けて機械的・化学的な補強・保護を高めている
が、片面だけに設けてもよく、逆に、4層以上の積層構
造としてもよい。In the above example, resin reinforcing layers are provided on both sides of the first type superconductor layer to enhance mechanical and chemical reinforcement and protection, but they may also be provided on only one side. The above laminated structure may also be used.
(発明の効果)
以上説明したように、この発明によれば、第1種超伝導
体層と樹脂補強層との積層構造としていることによって
、第1種超伝導体の高いシールド性と経済性に、樹脂補
強層による補強・保護効果が相乗的に加わるため、機械
的にも化学的にも安定であって、取扱いも容易であり、
安価で磁気シールド効果の高い超伝導シールド体を得る
ことができる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the layered structure of the type 1 superconductor layer and the resin reinforcing layer provides high shielding properties and economic efficiency of the type 1 superconductor. In addition, the reinforcing and protective effects of the resin reinforcing layer are added synergistically, making it mechanically and chemically stable and easy to handle.
A superconducting shield body that is inexpensive and has a high magnetic shielding effect can be obtained.
第1図はこの発明の超伝導シールド体を利用することの
できる5QLIID磁力計の基本的構成を示す図、第2
図はこの発明の実施例の部分断面図、第3図はこの発明
の実施例である超伝導シールド体を用いて形成された筒
状シールド体を示す図、第4図は端部処理を例示する図
である。
1・・・ピックアップコイル、4・・・SQU I D
jll子、21.21a、21b、23,23a、23
b・・・エポキシ樹脂層
2.22a、22b・・・ 第1種超伝導体層特許出願
人 株式会社島津製作所
第4rj!J
2bFigure 1 is a diagram showing the basic configuration of a 5QLIID magnetometer that can utilize the superconducting shield of the present invention;
The figure is a partial sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a cylindrical shield body formed using a superconducting shield body according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an example of end treatment. This is a diagram. 1...Pickup coil, 4...SQU ID
jll child, 21.21a, 21b, 23, 23a, 23
b... Epoxy resin layer 2.22a, 22b... Type 1 superconductor layer Patent applicant Shimadzu Corporation No. 4rj! J2b
Claims (2)
する超伝導シールド体。(1) A superconducting shield body having a laminated structure of a type 1 superconductor layer and a resin reinforcing layer.
求の範囲第1項記載の超伝導シールド体。(2) The superconducting shield according to claim 1, wherein the resin reinforcing layer is an epoxy resin layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14897685A JPS629278A (en) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Super conductive shielding body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14897685A JPS629278A (en) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Super conductive shielding body |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS629278A true JPS629278A (en) | 1987-01-17 |
Family
ID=15464889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14897685A Pending JPS629278A (en) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Super conductive shielding body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS629278A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01128497A (en) * | 1987-11-12 | 1989-05-22 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Superconductor thin film material for electrical circuit and electrical device |
JPH0226296U (en) * | 1988-08-08 | 1990-02-21 | ||
JPH02299295A (en) * | 1989-05-15 | 1990-12-11 | Ngk Insulators Ltd | Superconductive magnetic shield plate |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4923594A (en) * | 1972-06-23 | 1974-03-02 | ||
JPS56164170A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-17 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal compound |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP14897685A patent/JPS629278A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS4923594A (en) * | 1972-06-23 | 1974-03-02 | ||
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