JPS63107301A - 超低温用アイソレ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は超低温用アイソレータであって、任意の超低温
においても室温と同様なアイソレーション特性を得るた
め、温度変化に応じて磁極間の間隔の移動量を規定する
移動量規定手段と、該規定値に従って一方の磁石を移動
する移動手段を設けた構成として特性を補償するように
している。

〔産業上の利用分野〕

本発明は超低温アイソレータに係り、特に任意の超低温
においても室温と同様な特性を得ることができる超低温
アイソレータに関するものである。

数１０に程度の超低温で使用されるアイソレークは、ア
イソレータに使用されている磁石やフェライト材が温度
特性がある為に室温と同じ特性が得られない。

そこで、任意の超低温においても室温と同様の特性が得
られるアイソレータの出現が要望されている。

〔従来の技術〕

第５図は従来の超低温用アイソレータの模式図を示して
いる。

第５図において、マイクロ波伝導回路（図では導波管１
で示す）内にフェライト材３を設け、誘電体４を介して
磁石５が導波管１内に固定されている。

また、フェライト材３を介して磁石５の磁極と異なった
磁極の磁石６が所定の間隔を持って対向して導波管１内
に固定されている。

かかるアイソレータは、超低温において増大する磁石５
．６とフェライト材３の飽和磁化を補償するように直流
バイアス磁界を供給する磁石５゜６の磁極Ｎと８間の間
隔ｌを調整して最良のアイソレーション特性を得ている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記、従来の超低温アイソレータにおいては、第６図に
示すように、室温から超低温になるに従って飽和磁化が
増大する磁石５，６およびフェライト材３が使用されて
いる。そこで、室温より超低温になるに従って磁界が増
大し、アイソレーション特性が変動してしまうという欠
点がある。

これを補うため、従来は超低温での磁性材料特性を考慮
してアイソレータを設計するという方法が一般的である
が、この方法では設計した温度近辺でのみしか使用でき
ないといった問題がある。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、任意
の超低温度においても室温と同様のアイソレーション特
性が得られる超低温アイソレータを提供することを目的
としている。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の超低温アイソレータの原理図を示して
いる。

第１図に示すように、磁石５，６の内の少なくとも一方
の磁石（図では磁石６）を他の一方の磁石５方向に可動
する構造とし、異なる磁極（ＮとＳ）を対向させ、その
両磁極間にフェライト材３を配設するとともに、使用す
る低温度に応じて前記可動磁石６の移動量を規定する移
動量規定手段８と、該移動量規定手段８の出力信号によ
って前記可動磁石６を規定値だけ移動せしめる移動手段
７を設けた構成としている。

〔作用〕

移動量規定手段８は、使用する磁石５，６とフェライト
４で形成される磁路に流れる磁界の室温から超低温への
温度変化に対する変化量を予め測定しておき、室温より
の磁界の変化を補正する磁極間の間隔を格納するととも
に、使用する低温度に対応して該当する磁極間の間隔を
読み出して移動手段７に出力する。

移動手段７は、可動する磁石（第１図では磁石６）を、
移動量規定手段８より出力される補正間隔だけ移動させ
、磁石５と６の磁極間の間隔を変えて室温時での磁界量
と同じにしてアイソレーション特性の変動を無（するよ
うにする。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の超低温アイソレータのブロ
ック図、第３図は磁石移動量を得るための実験模式図を
示している。

第２図に示すように、一実施例の超低温アイソレータは
、移動量規定手段８に記憶部９を、移動手段７に回転機
構１０を用いるとともに、磁石６にビス１１を設け、ビ
ス１１が外筺１２を摺動して磁石６を磁石５方向に移動
する構成としている。

かかるアイソレータにおける任意の超低温度でのアイソ
レーション特性を補正するための磁石移動量を予め得る
ため、第３図に示すような、電磁石５′と６′を用い、
両磁石の磁極が異極性とするとともに、両磁極間に実際
に使用するものと同等のフェライト材３を配設した実験
回路を使用している。

その動作は、まず、室温において、電磁石５′と６′の
それぞれに直流電流を流し、使用する磁石５．６によつ
て得られる磁束と同等の磁束を作成する。この状態で、
使用する周波数帯域（ｆｏ±Δｆ）におけるアイソレー
ション特性を測定し、測定アイソレーション特性が最良
となるように、磁石５′と６′間の間隔を調整して両磁
極間の間隔ｌＯと磁極ＮとＳとの間に流れる磁界量φを
得る。

次に、温度を室温より順次ｔ１〜ｔｎと低くし、各超低
温度ｔ１〜ｋｎにおいて、電磁石５′と６゛の両磁極間
の磁界量がφとなるように両磁極の間隔を調整し、各超
低温度ｔ１〜ｔｎに対する磁極間の間隔！！１〜βｎを
得る。

このようにして得られた室温に対する両値極間間隔ｌＯ
と各超低温度に対する両磁極間の間隔１１〜ｉｎとの差
値を求め、その差値（補正値）を予め記憶部９に格納し
ておく。

一実施例の超低温アイソレータの動作を第２図により説
明する。

磁石５と６の磁極の間隔は、実験によって得られた７！
Ｏに設定されており、室温で使用周波数帯域（ｆｏ±Δ
ｆ）において最良のアイソレーション特性が得られるよ
うにしている。

いま、任意の超低温度でアイソレータを使用する場合、
外部より記憶部９に使用超温度を表す読み出し信号が入
力される。記憶部９は、読み出し信号によって使用超温
度に該当する磁極間隔の補正値を回転機構１０に出力す
る。

回転機構１０は、記憶部９より出力される超低温度に対
応した補正値だけビス１１を回転せしめ、磁極Ｎと８間
の間隔を調整し、磁界量φを得るようにし、室温時と同
等のアイソレーション特性を得る。

このように、任意の使用超温度に対応した補正値によっ
て磁極間の間隔を補正し、常に磁極間の磁界量をφとし
て室温時と同等のアイソレーション特性を得るようにし
ている。

なお、上記の一実施例では、記憶部９と回転機構１０を
用いて自動的にアイソレーション特性を得るようにした
が、手動によりビス１１を回転して磁極間隔を調整し、
各低温時において室温と同様のアイソレーション特性を
得ることも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、任意の超低温度に
おいても室温と同様なアイソレーション特性を持った超
低温用アイソレータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超低温アイソレータの原理図、第２図
は本発明の一実施例の超低温アイソレータのブロック図
、 第３図は磁石移動間隔を得るための実験模式図、第４図
は従来の超低温用アイソレータの模式図、第５図は従来
の磁石およびフェライト材の温度特性図である。 図において、１は導波管、３はフェライト材、４は誘電
体、５．６は磁石、５’、６′は電磁石、７は移動手段
、８は移動量規定手段、９は記憶部、１０は回転機構、
１１はビス、１２は外筺をそりぞれ示している。 １１も日月−虚召イ因温アイソレータの１脣５デ１図第
１図 、本発明シー尖プ告例んり有没星１インし一角アＤ・７
７１１第２図 祢柿初７ｔ１％９イ匙ｔ−ｔ＋／ｌ実便式回第３図 Ｃ口求の疋４（Δ遍アイソに−Ｆ乃Ｊ麦弐回第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　導波管（１）内にＮ極とＳ極が対向する磁石（５、６
   ）と、前記Ｎ、Ｓ極間にフェライト材（３）を設けて成
   る超低温アイソレータにおいて、少なくとも一方の磁石
   を可動構造とし、使用温度に応じて前記可動磁石の移動
   量を規定する移動量規定手段（８）と、該移動規定手段
   （８）の出力信号によって前記可動磁石の移動量を変化
   せしめる移動手段（７）を設けて成ることを特徴とする
   超低温用アイソレータ。