JPS63246688A - Magnetic flux detector - Google Patents

Magnetic flux detector

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JPS63246688A
JPS63246688A JP7740587A JP7740587A JPS63246688A JP S63246688 A JPS63246688 A JP S63246688A JP 7740587 A JP7740587 A JP 7740587A JP 7740587 A JP7740587 A JP 7740587A JP S63246688 A JPS63246688 A JP S63246688A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic flux
medium
coil
sensor coil
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Application number
JP7740587A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Nakane
中根 英章
Ushio Kawabe
川辺 潮
Nobuo Miyamoto
信雄 宮本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To eliminate wear otherwise caused by contact with a non-contact measurement, by using a superconducting interference element magnetic flux meter as magnetic flux detecting section of a magnetic flux detector to enhance sensitivity of detection. CONSTITUTION:A sensor coil 3 in a low-temperature container 2 and a superconducting quantum interferometer SQUID 4 are set in proximity to a medium 1 to be inspected to detect a magnetic field. Here, the medium 1 being inspected is moved at a fixed speed or the sensor coil 3 is moved. A signal detected with the SQUID 4 is fetched outside with a magnetic flux meter circuit 5 and an inspection circuit 6 evaluates uniformity of the medium 1 being inspected by magnetic characteristic. This enables non-contact reading of a magnetic signal written into a magnetic recording medium 1 thereby avoiding problems such as poor reading and breakage of a medium due to a foreign matter as caused when a sensor is brought into contact with the medium to read out.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁束検出装置に係り、特に磁気記録媒体等の磁
気を発する対象物の検査又は磁束測定に好適な高感度の
磁束検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a magnetic flux detection device, and particularly to a highly sensitive magnetic flux detection device suitable for inspecting objects that emit magnetism, such as magnetic recording media, or measuring magnetic flux.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、磁束検出装置の検出部については、アイ・イー・
イー・イー、トランザクション オンマグネチックスケ
エムエージ−15,ナンバー6゜(1979)第162
5頁から第1627頁(IEEE、 Trans、 M
agnetics、 MAG 15 、 Na 6(1
979)pp1625〜1627)において論じられて
いる。
Conventionally, the detection section of magnetic flux detection devices was developed by I.E.
E.E., Transaction On Magnetic SCM Age-15, Number 6゜ (1979) No. 162
Pages 5 to 1627 (IEEE, Trans, M
agnetics, MAG 15, Na 6 (1
979) pp. 1625-1627).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は磁束の検出部の検出感度が低いため、磁
気記録媒体に検出部を接触する必要があり、検出部の摩
耗及び磁気記録媒体の摩耗の点について配慮がされてお
らず、摩耗による読み取り不良及び検査不良の問題があ
った。また、磁気記録媒体以外の一様媒体の検査におい
ては接触ができなかったり、感度が不足して検査が困難
となるという問題があった。また、磁気記録媒体に限ら
ず、磁気を有するものの磁束測定には高感度の磁束検出
装置が必要とされる。
In the above conventional technology, the detection sensitivity of the magnetic flux detection part is low, so it is necessary to contact the detection part with the magnetic recording medium, and there is no consideration given to the wear of the detection part and the wear of the magnetic recording medium. There were problems with poor reading and poor inspection. Furthermore, when inspecting uniform media other than magnetic recording media, there are problems in that contact cannot be made or the sensitivity is insufficient, making inspection difficult. Furthermore, a highly sensitive magnetic flux detection device is required to measure the magnetic flux of not only magnetic recording media but also magnetic objects.

本発明の目的は、高感度の磁束検出装置を得ることであ
り、検査装置に使用した場合は、検出の感度を高め、非
接触の測定を可能にし得る磁束検出装置を提供すること
にある。
An object of the present invention is to obtain a highly sensitive magnetic flux detection device, and when used in an inspection device, to provide a magnetic flux detection device that can increase detection sensitivity and enable non-contact measurement.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、磁束検出装置の磁束検出部として超電導干
渉素子(SQUI’D)磁束計を用いることで達成され
る。
The above object is achieved by using a superconducting interference device (SQUI'D) magnetometer as a magnetic flux detection section of a magnetic flux detection device.

〔作用〕[Effect]

5QUID素子による磁束計は感度が高く、センサーコ
イルを磁気記録媒体に接触せずに記録した信号を読み取
ることができるので、接触による摩耗がなく、読み取り
不良及び検査不良となることがない。
A magnetometer using a 5QUID element has high sensitivity and can read recorded signals without the sensor coil coming into contact with the magnetic recording medium, so there is no wear due to contact, and no reading or inspection failures occur.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施例1) 第1図は本発明の実施例1の模式図である。被検査(検
出)媒体1に近接して低温容器2に入ったセンサコイル
3と超電導量子干渉計(S QU I D)4を設置し
、これにより磁界を検出する。被検査媒体1は一定の速
度で移動してゆく。逆にセンサコイル3を移動して被検
査媒体1を静止しても検査は可能である。さらに、5Q
UID磁束計は直流磁界を検出できるので被検査媒体1
とセンサコイル3がともに静止していても検査可能であ
る。
(Example 1) FIG. 1 is a schematic diagram of Example 1 of the present invention. A sensor coil 3 and a superconducting quantum interferometer (SQUID) 4 housed in a low-temperature container 2 are installed close to the medium 1 to be inspected (detected), thereby detecting a magnetic field. The medium 1 to be inspected moves at a constant speed. Conversely, inspection can be performed by moving the sensor coil 3 and keeping the medium 1 to be inspected stationary. Furthermore, 5Q
Since the UID flux meter can detect DC magnetic fields, the medium to be inspected 1
It is possible to inspect even if both the sensor coil 3 and the sensor coil 3 are stationary.

5QUID4で検出した信号は磁束計回路5で外部に取
り出され、被検査回路6で処理される。検査回路6は被
検査媒体1の一様性を磁気特性で評価するもので、一定
レベルからの変動で一様性を評価できるという効果があ
る。また、本発明の場合、磁気記録媒体1に書き込まれ
た磁気信号の読み取りを非接触で行なえるという効果が
あり、センサを接触して読み出す場合の読み取り不良や
異物による媒体の破損などの問題をさけることができる
という効果がある。本実施例ではセンサコイル3の軸を
被検査媒体1と平行にしているため、被検査媒体1から
平行に発生した磁束を検出でき、通常の磁気記録媒体の
読み出しにも使用できるという効果がある。また、磁性
体、例えば鋼板の厚み検査、欠陥、不純物検査に使用で
き、非接触検査なので、圧延機の出口など被検査媒体が
高温であっても検査できるという効果がある。さらに。
The signal detected by the 5QUID 4 is taken out to the outside by the magnetometer circuit 5 and processed by the circuit under test 6. The test circuit 6 evaluates the uniformity of the medium 1 to be tested using magnetic properties, and has the effect that the uniformity can be evaluated based on fluctuations from a certain level. Furthermore, in the case of the present invention, the magnetic signals written on the magnetic recording medium 1 can be read without contact, which eliminates problems such as poor reading and damage to the medium due to foreign objects when reading by touching the sensor. It has the effect of being able to be avoided. In this embodiment, since the axis of the sensor coil 3 is parallel to the medium to be inspected 1, the magnetic flux generated in parallel from the medium to be inspected 1 can be detected, and this has the effect that it can also be used for reading ordinary magnetic recording media. . In addition, it can be used to inspect the thickness, defects, and impurities of magnetic materials such as steel plates, and since it is a non-contact inspection, it has the effect of being able to inspect even when the medium to be inspected is at a high temperature, such as at the exit of a rolling mill. moreover.

非磁性金属の検査においても5QUIDが高感度である
ため微量の不純物や欠陥の検査もできるという効果があ
る。非磁性の各種媒体、例えば、合成樹脂のシートの検
査も同様に行えるという効果がある。
5QUID is also highly sensitive when inspecting non-magnetic metals, so it has the advantage of being able to inspect minute amounts of impurities and defects. The present invention has the advantage that various types of non-magnetic media, such as sheets of synthetic resin, can be inspected in the same way.

(実施例2) 第2図に示す実施例2ではセンサコイル3の軸を被検査
媒体1に垂直に設置しており、媒体1から垂直に発生す
る磁界を検出することができる。
(Example 2) In Example 2 shown in FIG. 2, the axis of the sensor coil 3 is installed perpendicular to the medium 1 to be inspected, and the magnetic field generated perpendicularly from the medium 1 can be detected.

本実施例は垂直磁気記録媒体からの信号読み取りに効果
がある。また磁性金属媒体の検査の場合、媒体の厚み検
査や不純物、欠陥検査を高感度に行えるという効果があ
る。
This embodiment is effective in reading signals from perpendicular magnetic recording media. Furthermore, in the case of inspecting magnetic metal media, there is an effect that the thickness of the medium, impurities, and defects can be inspected with high sensitivity.

(実施例3) 第3図に示す実施例3ではセンサコイル13を2次微分
コイルにしており、信号以外の直流磁界や傾斜磁界を除
くことができる。これにより雑音磁界よりも小さな信号
磁界を検出して読み取りや検査を行えるという効果があ
る。特に、非磁性金属の検査や非金属の検査を高感度に
行えるという効果がある。
(Embodiment 3) In Embodiment 3 shown in FIG. 3, the sensor coil 13 is a second-order differential coil, and DC magnetic fields and gradient magnetic fields other than signals can be removed. This has the effect that reading and inspection can be performed by detecting a signal magnetic field smaller than the noise magnetic field. In particular, there is an effect that non-magnetic metals and non-metals can be inspected with high sensitivity.

(実施例4) 第4図に示す実施例4では、センサコイル23を非対称
形の2次微分コイルにしており、センサコイル23の先
端のコイルを小さくして検査の位置分解能を改善したも
のである。これにより微小部分の欠陥や不純物の検査が
できるという効果がある。
(Embodiment 4) In Embodiment 4 shown in FIG. 4, the sensor coil 23 is an asymmetrical second-order differential coil, and the coil at the tip of the sensor coil 23 is made smaller to improve the positional resolution of inspection. be. This has the effect that defects and impurities in minute parts can be inspected.

(実施例5) 第5図に示す実施例3は微小なセンサコイル33を直線
上に並べ、それらに1個ずつのSOUTD4を付けた多
チヤンネル形の読み取り及び検査装置である。各チャン
ネルの信号は多チヤンネル形の磁束計回路15で取り出
される。磁気記録媒体1からの読み取りの場合には媒体
上のトラック毎の信号を各チャンネルで読み取り、磁束
計回路15から外部に取り出せる。検査装置の場合には
検査回路16で所定のレベル値との比較を行なったり、
メモリ回路7に蓄えておいた信号パターンと比較して良
、不良の判定を行うことができる。本実施例では、磁気
記録媒体からの信号読み取りを効率的にまた高感度に行
えるという効果がある。またセンサコイル33の軸を媒
体に垂直あるいは平行に設定することにより各種記録方
式に対応できるという効果がある。
(Embodiment 5) Embodiment 3 shown in FIG. 5 is a multi-channel reading and inspection device in which minute sensor coils 33 are arranged in a straight line and one SOUTD 4 is attached to each of them. The signals of each channel are extracted by a multichannel magnetometer circuit 15. In the case of reading from the magnetic recording medium 1, signals for each track on the medium can be read in each channel and taken out from the magnetometer circuit 15. In the case of an inspection device, the inspection circuit 16 performs comparison with a predetermined level value,
It is possible to determine whether the signal is good or bad by comparing it with the signal pattern stored in the memory circuit 7. This embodiment has the advantage that signals can be read efficiently and with high sensitivity from a magnetic recording medium. Further, by setting the axis of the sensor coil 33 perpendicular or parallel to the medium, there is an effect that various recording methods can be supported.

(実施例6) 第6図に示す実施例6はセンサコイル43を微小部分に
分割し、それらの微小部分のコイルの極性が隣どうしで
常に逆極性になるように配列している。このようなコイ
ルは2次元方向における微分コイルとして動作するため
、被検査媒体が一様なら出力が生じないが、欠陥や不純
物が存在すると出力が現れる。これを磁束計回路5で取
り出し。
(Embodiment 6) In Embodiment 6 shown in FIG. 6, the sensor coil 43 is divided into minute parts and arranged so that the polarities of the coils of the minute parts are always opposite to each other. Since such a coil operates as a differential coil in a two-dimensional direction, no output is produced if the medium to be inspected is uniform, but an output appears if defects or impurities are present. This is taken out by the magnetometer circuit 5.

検査回路6で処理する。検査回路6は出力イd号とメモ
リ回路7に14メえられているデータと比較して良、不
良の判定を行う。本実施例では被検査媒体1の検査を高
い位置分解能でしかも短時間で行えるという効果がある
Processed by the inspection circuit 6. The inspection circuit 6 compares the output ID number with the data stored in the memory circuit 7 to determine whether it is good or bad. This embodiment has the advantage that the medium 1 to be inspected can be inspected with high positional resolution and in a short time.

(実施例7) 第7図に示す実施例7ではセンサコイル53の外形を第
8図に示すように円盤状にし、しかも微小部分に分割し
てそれらの微小部分のコイルの極性を隣同士、互いに逆
極性となるように配列している。このようなコイルは2
次元方向における微分コイルとして動作するため、被検
査媒体が一様なら出力が生じないが欠陥や不純物が存在
すると磁束計回路5に出力が現れるので、メモリ回路7
に蓄えられているデータと比較して検査回路6で良、不
良を判定をする。本実施例では被検査媒体1の検査を短
時間で行うことができるという効果がある。また磁気記
録媒体の検査の場合、あらかじめ記録されているビット
パターンに対応して微小部分の極性を変えておくと、特
定のビットパターンだけを選択するという検査も行える
という効果がある。
(Embodiment 7) In Embodiment 7 shown in FIG. 7, the outer shape of the sensor coil 53 is made into a disk shape as shown in FIG. They are arranged so that they have opposite polarities. Such a coil is 2
Since it operates as a differential coil in the dimensional direction, no output will be generated if the medium to be inspected is uniform, but if there are defects or impurities, an output will appear in the magnetometer circuit 5, so the memory circuit 7
The inspection circuit 6 compares the data with the data stored in the memory and determines whether it is good or bad. This embodiment has the advantage that the medium to be inspected 1 can be inspected in a short time. Furthermore, in the case of testing magnetic recording media, changing the polarity of minute portions in accordance with pre-recorded bit patterns has the effect of allowing testing to be performed by selecting only a specific bit pattern.

(実施例8) 第9図の実tM、@では、センサコイルのかわりにセン
サヘッド63を用いている。これは低温用パーマロイ材
で形成した磁気ヘッドに巻いたセンサコイルを5QUI
D4に接続している。これによりトラック幅の狭い磁気
記録媒体の読み取りや。
(Embodiment 8) In the actual tM,@ in FIG. 9, a sensor head 63 is used instead of the sensor coil. This is a 5QUI sensor coil wrapped around a magnetic head made of low-temperature permalloy material.
Connected to D4. This makes it possible to read magnetic recording media with narrow track widths.

記録密度の高い磁気記録媒体の読み取りができるという
効果がある。
This has the effect of being able to read magnetic recording media with high recording density.

(実施例9) 本実施例では、磁束検出装置が、電磁石によって囲まれ
た環境におかれている場合等のように、発生磁界が不均
一な傾斜磁界中におかれていても微小な磁束検出が可能
なように改良を施した。このためには、検出部の検出コ
イルを適切な電磁気シールドで遮蔽する。
(Example 9) In this example, even if the magnetic flux detection device is placed in a gradient magnetic field where the generated magnetic field is non-uniform, such as when placed in an environment surrounded by electromagnets, a minute magnetic flux is detected. Improvements were made to enable detection. For this purpose, the detection coil of the detection unit is shielded with a suitable electromagnetic shield.

検出コイルを電磁気シールドで遮蔽することにより、不
均一磁界中に検出部を設置しても、シールドにより検出
コイルの周辺部の磁界のみを均一にすることができるた
め、直流磁界や傾斜磁界を効率良く除去することができ
る。それによって微小な信号磁界を不必要な直流磁界や
傾斜磁界の影響なしに測定することができる。
By shielding the detection coil with an electromagnetic shield, even if the detection unit is installed in a non-uniform magnetic field, the shield can make only the magnetic field around the detection coil uniform, making direct current magnetic fields and gradient magnetic fields more efficient. Can be removed easily. Thereby, a minute signal magnetic field can be measured without the influence of unnecessary DC magnetic fields or gradient magnetic fields.

本実施例を図面により説明する。This embodiment will be explained with reference to the drawings.

第10図において高感度磁束検出装置の検出コイル(セ
ンサコイル)102を電磁気シールド101に入れる。
In FIG. 10, a detection coil (sensor coil) 102 of a highly sensitive magnetic flux detection device is placed in an electromagnetic shield 101.

符号103は、第1図の5QUID4等をシールドする
超電導シールドケースであり、符号104は、超電導シ
ールドケース103中の磁束計を制御する、磁束計制御
回路を示す。″C1!磁気シールドケース101はアル
ミニウムや銅など薄い良導体で形成する。このようにす
ると、良導体の表皮効果により、一定周波数以上の交流
信号を遮蔽する。従って、検出コイル102にローパス
フィルタを挿入したことに相当する。フィルタの遮断周
波数はシールドケース101の厚みと材質で決まる。通
常の良導体1例えば銅では表皮効果によるスキンデプス
(磁界の侵入できる深さ)がI M Hzで70μmで
あるので、70μmの厚みの銅のシールドケースはLM
IIzの(i号を1/Qに減衰させ、減衰率が1/、/
7に比例するようなローパスフィルタとなり、雑音を低
減することができるという効果がある。目的の信号周波
数の上限f、が与えられる場合、ローパスフィルタのカ
ッ1−オフ周波数をf、とすると、シールドケースとし
て必要な厚みは で表わされる。σは導電率、μは透磁率、ωは角周波数
で、この場合は2πf、となる。σとμは物質に固有な
値であるので、使用する材料のσとμを上式に代入する
とtが求まる。極端に薄い時やJ’l−い時には材料を
変えることにより、最適な構造とすることができる。さ
らに検出コイルを超電導線で構成する場合、シールドケ
ース101を超電導体で作ると、磁場侵入長λが1μm
以下であるので、上記実施例と同様の効果を得るのに極
めて薄い超電4体を用いることができるという効果があ
る。また、この場合、減衰が直流域に及ぶため、直流の
雑音に対しても効果がある。さらに、シールドケース1
01自体も小形化できるという効果がある。
Reference numeral 103 indicates a superconducting shield case that shields the 5QUID 4 shown in FIG. ``C1! The magnetic shield case 101 is made of a thin, good conductor such as aluminum or copper. In this way, the skin effect of the good conductor blocks AC signals above a certain frequency. Therefore, a low-pass filter is inserted in the detection coil 102. The cutoff frequency of the filter is determined by the thickness and material of the shielding case 101.For a normal good conductor 1, such as copper, the skin depth (the depth at which the magnetic field can penetrate) due to the skin effect is 70 μm at I MHz. The 70μm thick copper shield case is LM
IIz's (i is attenuated to 1/Q, and the attenuation rate is 1/, /
It becomes a low-pass filter proportional to 7, which has the effect of reducing noise. When the upper limit f of the target signal frequency is given, and the cut-off frequency of the low-pass filter is f, the thickness required for the shielding case is expressed as follows. σ is electrical conductivity, μ is magnetic permeability, and ω is angular frequency, which in this case is 2πf. Since σ and μ are values specific to the substance, t can be found by substituting the σ and μ of the material used into the above equation. When the material is extremely thin or thin, the optimal structure can be obtained by changing the material. Furthermore, when the detection coil is made of superconducting wire and the shield case 101 is made of superconductor, the magnetic field penetration depth λ is 1 μm.
Since it is as follows, there is an advantage that four extremely thin superelectric bodies can be used to obtain the same effect as in the above embodiment. Furthermore, in this case, since the attenuation extends to the DC region, it is also effective against DC noise. Furthermore, shield case 1
01 itself can also be made smaller.

外部磁界が大きな場合には、シールドケース1、01の
材料として高い臨界磁界(I(c)を持った材料(例え
ばNbTi、NbaGaなど)を使用することができる
。この実施例では大きな磁界中においても遮蔽及び雑音
の減衰ができるという効果がある。
When the external magnetic field is large, a material with a high critical magnetic field (I(c) (for example, NbTi, NbaGa, etc.) can be used as the material for the shield cases 1 and 01. In this embodiment, in a large magnetic field, It also has the effect of shielding and attenuating noise.

第11図は雑音除去用のシールドケース111のみを示
した図である。このシールドケース111は側面及び底
面に、スリットを設けている。第11図に示すシールド
ケース111を第10図に示すシールドケース101の
がわりに使用することによりシールドケース111の雑
音の減衰特性。
FIG. 11 is a diagram showing only the shield case 111 for noise removal. This shield case 111 has slits on the side and bottom surfaces. The noise attenuation characteristic of the shield case 111 is obtained by using the shield case 111 shown in FIG. 11 in place of the shield case 101 shown in FIG.

すなわち、ローパスフィルタとして特性を変化させるこ
とができる。この場合ではシールドケース111の軸方
向にスリットが設けであるため、軸方向の磁界に対して
は減衰率が小さく、その他の方向の磁界に対しては減衰
率が大きい。
That is, the characteristics can be changed as a low-pass filter. In this case, since the slit is provided in the axial direction of the shield case 111, the attenuation rate is small for the magnetic field in the axial direction, and the attenuation rate is large for the magnetic field in other directions.

第12図はシールドケース111を使用した本実施例の
磁界の減衰率の指向特性を示している。
FIG. 12 shows the directivity characteristics of the magnetic field attenuation rate in this embodiment using the shield case 111.

通常、被測定物はZ方向にある。Z方向は信号の減衰が
最もiJ−さい。Z方向以外から入る雑音磁界は大きく
減衰され、S/N比が良くなる。従って、スリットの方
向により減衰特性の方向を制御でき。
Usually, the object to be measured is in the Z direction. In the Z direction, the signal attenuation is the most iJ-. Noise magnetic fields entering from directions other than the Z direction are greatly attenuated, improving the S/N ratio. Therefore, the direction of the attenuation characteristic can be controlled by the direction of the slit.

S/N比を改善できるとい、う効果がある。さらに。This has the effect of improving the S/N ratio. moreover.

スリット以外の開口部を設ければ複雑な減衰特性を実現
できるという効果がある。
Providing an opening other than a slit has the effect of realizing complex attenuation characteristics.

本実施例によれば、シールドケースの材質及び形状によ
り減衰特性を制御できるので、複雑な分布をもつ雑音磁
界の除去を効率よく行うことができるという効果がある
According to this embodiment, since the attenuation characteristics can be controlled by the material and shape of the shielding case, there is an effect that noise magnetic fields having a complicated distribution can be efficiently removed.

(実施例10) 磁束測定装置の微小磁界測定用のセンサコイルについて
は、アイ・イー・イー・イー、トランザクションオンマ
グネチツクス、エムエージ−19、Nα3.(1983
年)第835頁から第844頁において論じられている
。信号以外の直流の雑音や傾斜磁界の雑音を除去するた
めにセンサコイルとして立体形の2次微分コイルを用い
ている。
(Example 10) Regarding the sensor coil for measuring minute magnetic fields of the magnetic flux measuring device, IE, Transaction on Magnetics, MG-19, Nα3. (1983
2003), pages 835 to 844. A three-dimensional second-order differential coil is used as the sensor coil in order to remove DC noise other than the signal and noise of the gradient magnetic field.

しかしながら、上記従来技術は多チャンネル化の点につ
いて配慮がされておらず、多チャンネル化に際して、セ
ンサコイルの形状が大きくなったり、コイルの微調機構
が複雑になるなどの問題があった。
However, the above-mentioned conventional technology does not take into account multi-channel design, and when multi-channel technology is used, there are problems such as the shape of the sensor coil becomes large and the fine adjustment mechanism of the coil becomes complicated.

本実施例の目的は多チャンネル化に有利なセンサコイル
を提供することにある。
The purpose of this embodiment is to provide a sensor coil that is advantageous for multi-channel use.

この目的達成のために、本実施例では、センサコイルを
平面化する。
To achieve this objective, in this embodiment, the sensor coil is flattened.

平面コイルでは形状が従来のセンサコイルよりも小形に
なり、複数のコイルを多数配置して多チャンネル化する
ことができ、またセンサコイルの微調整もコイルの作製
時にトリミングすることにより簡単に実行できるので、
微調ずれなどの問題も起ることがない。
Planar coils have a smaller shape than conventional sensor coils, and can be used to create multiple channels by arranging multiple coils.Also, fine adjustment of sensor coils can be easily performed by trimming during coil manufacturing. So,
Problems such as slight adjustment deviations do not occur.

以下、図面により説明する。This will be explained below with reference to the drawings.

第13図は本実施例のセンサコイルの模式図である。平
面基板上に歯車形をした2組のコイル201 (実線)
とコイル202(破線)が歯車の歯1つ分だけずらして
重ねである。このコイル積層体204を外部端子部で直
列接続して1次微分コイルとしている。この実施例では
歯車形のコイルの内径rl と外径rZおよび2′mの
コイルのずれにより、1次微分コイルとしての特性を変
えることができるという効果がある。さらにコイル特性
の方向性を均一にするためには歯車形の歯の数を増やす
ことにより容易に実現できる。
FIG. 13 is a schematic diagram of the sensor coil of this embodiment. Two sets of gear-shaped coils 201 on a flat board (solid line)
and coil 202 (dashed line) are shifted by one gear tooth and overlap. This coil stack 204 is connected in series at the external terminal portion to form a first-order differential coil. This embodiment has the effect that the characteristics as a first-order differential coil can be changed by the deviation between the inner diameter rl of the gear-shaped coil and the outer diameter rZ and 2'm of the coil. Furthermore, uniformity of the directionality of the coil characteristics can be easily achieved by increasing the number of gear-shaped teeth.

第14図では2組のコイルを並列接続しているもので第
1図のセンサコイルと同様な効果がある。
In FIG. 14, two sets of coils are connected in parallel and have the same effect as the sensor coil in FIG. 1.

第15図は2組の歯車形コイルにさらに円形のコイルを
重ねて、2次微分コイルにした実施例である。この時の
バランスの条件は、コイル201の面積及びインダクタ
ンスをSs 、 Ll 、コイル202についてはSt
 、 Lx 、コイル203についてはSs、Laとす
ると、 5s−−8t  5x=0 の条件が必要である。
FIG. 15 shows an embodiment in which a circular coil is further superimposed on two sets of gear-shaped coils to form a second-order differential coil. The balance conditions at this time are that the area and inductance of the coil 201 are Ss and Ll, and for the coil 202, St
, Lx, and Ss and La for the coil 203, the following conditions are required: 5s--8t 5x=0.

第16図は3つのコイルを積層している積層体205を
外部端子部で直列接続したものであり。
FIG. 16 shows a stacked body 205 in which three coils are stacked and connected in series at external terminals.

第3図の実施例1と同様の効果がある。There is an effect similar to that of the first embodiment shown in FIG.

上記の組合せの他、歯車形コイルを3層、4層に重ねた
り、円形コイルと組合せることにより、2次微分コイル
、3次微分コイルの特性を実現することができる。
In addition to the above combinations, the characteristics of a second-order differential coil or a third-order differential coil can be realized by stacking gear-shaped coils in three or four layers, or by combining them with a circular coil.

第17図はコイル積層体205を極低温容器206の底
に16個並べてi 6 c hの磁束計をttl’?成
する場合の模式図である。この実施例では、センサコイ
ルが薄く小形であるため16ch分を並べても通常の極
低温容器の中に収納できるという効果がある。
In FIG. 17, 16 coil stacks 205 are lined up at the bottom of a cryogenic container 206, and an i6ch magnetometer is used to measure ttl'? FIG. In this embodiment, since the sensor coil is thin and small, even if 16 channels are lined up, it can be stored in a normal cryogenic container.

本実施例によるセンサコイルは薄膜コイルであるので、
センサコイルのバランスを取る微調整としては、レーザ
トリマなどでコイルの一部を除去するか、あるいは、ト
リミング用の配線を設けておき必要に応じて配線を除去
することにより、容易に調整できるという効果がある。
Since the sensor coil according to this embodiment is a thin film coil,
Fine adjustments to balance the sensor coil can be easily made by removing part of the coil with a laser trimmer, or by providing trimming wiring and removing the wiring as necessary. There is.

本実施例によれば、微小磁界測定用のセンサコイルを平
面化できるので、多チャンネル化に有利であり、また、
微調整もコイルの一部をトリミングすることにより最初
に行うだけで良いという効果がある。
According to this embodiment, the sensor coil for measuring minute magnetic fields can be flattened, which is advantageous for multi-channel design.
There is also the advantage that fine adjustments only need to be made initially by trimming a portion of the coil.

(実施例11) 本発明を生体磁気計測に応用する場合の実施例を第18
図に示す。従来、後頭部からの脳磁波を計測する場合、
低温容器の底部にセンサコイルが設置されているため、
被検査はうつぶせの姿勢を強制された。本実施例ではセ
ンサコイル301を高温超電導体で作製することにより
、SQυID302よりも上方に設置できるため、被検
査は無理な姿勢をする必要がないという効果がある。ま
た、従来のように被検者の上方に低温容器を設置すると
容器の破損などで被検者に危険が及ぶことがあるが、本
実施例のように被検査の下方にあればこのような危険を
さけることができる。さらに本実施例では被検者と低温
容器の間に非磁性の保護板303を入れることにより安
全性を高めている。このような保護板303は断熱プラ
スチックで形成され、従来の検査装置に対しても被検者
と低温容器に入れて被検者の安全を高めることができる
という効果がある。
(Example 11) An example of applying the present invention to biomagnetic measurement is shown in the 18th example.
As shown in the figure. Conventionally, when measuring brain magnetic waves from the back of the head,
Since the sensor coil is installed at the bottom of the cryogenic container,
The test subject was forced to lie face down. In this embodiment, since the sensor coil 301 is made of a high-temperature superconductor, it can be installed above the SQυID 302, so there is an effect that the test subject does not have to take an unreasonable posture. Furthermore, if a low-temperature container is placed above the test subject as in the past, the test subject may be at risk due to breakage of the container, but if it is placed below the test subject as in this example. You can avoid danger. Furthermore, in this embodiment, safety is enhanced by inserting a non-magnetic protective plate 303 between the subject and the cryogenic container. The protective plate 303 is made of heat insulating plastic, and has the effect of increasing the safety of the test subject by placing it in a low-temperature container with the test subject, even with respect to conventional testing equipment.

これまで述べたすべての実施例において、センサコイル
及び5QUIDをBa、Cu、Sc、Y。
In all the embodiments described so far, the sensor coil and 5QUID are made of Ba, Cu, Sc, Y.

希土類元素、Hfを含む酸化物の高温超電導体で形成す
れば冷却に要する装置などを簡素化できるという効果が
ある。
Forming the superconductor using a high temperature superconductor made of an oxide containing a rare earth element or Hf has the effect of simplifying the equipment required for cooling.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、磁気記録媒体の読み取りや一様媒体等
の磁束検出を高感度に行えるので、従来のセンサでは検
査できなかった材料(合成樹脂中の金属不純物など)も
検査でき、しかも短時間で行えるという効果がある。
According to the present invention, it is possible to read magnetic recording media and detect the magnetic flux of uniform media with high sensitivity, so it is possible to inspect materials that cannot be inspected with conventional sensors (such as metal impurities in synthetic resin), and in a short period of time. The effect is that it can be done in a short amount of time.

さらに、複雑な分布をもつ雑音磁界の影響を防止し、微
小な磁束の検出が可能となる。
Furthermore, it is possible to prevent the influence of noise magnetic fields having a complicated distribution and to detect minute magnetic fluxes.

そのうえ、多チャンネル化にも対応し得る磁束検出装置
が提供できる。
Moreover, it is possible to provide a magnetic flux detection device that can accommodate multiple channels.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の実施例1を説明するための模式図、
第2図は、本発明の実施例2を説明するための模式図、
第3図は、本発明の実施例3を説明するための模式図、
第4図は、本発明の実施例4を説明するための模式図、
第5図は、本発明の実施例5を説明するための模式図、
第6図は、本発明の実施例6を説明するための模式図、
第7図および第8図は、本発明の実施例7を説明するた
めの模式図、第9図は、本発明の実施例8を説明するた
めの模式図、第10図、第11図および第12図は、本
発明の実施例9を説明するための模式図、第13図、第
14図、第15図、第16図および第17図は本発明の
実施例10を説明するための模式図、第18図は実施例
11を説明するための模式図である。 1・・・被検出媒体、2・・・低温容器、3,13,2
3゜33.43.53・・・センサコイル、4・・・5
QUIo、5.15・・・磁束計回路、6.16・・・
検査回路、7・・・メモリ回路、63・・・センサヘッ
ド、101゜111・・・In気シールドケース、10
2・・・検出コイル、103・・・超電導シールドケー
ス、104・・・磁束3f制御回路、201,202,
203−・・コイル、204−.205・・・コイル積
層体、206・・・極低温容器。 不  1  図 ZZ図 第 5 図 葛  2  口 第7図 不3図 第 9  区 冨 /θ 図 % 11  図     某 lz  図冨 13  
区 篤 74  図 冨 15 図 罵 16   図 ′fJ13  図
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining Example 1 of the present invention,
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining Example 2 of the present invention,
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining Embodiment 3 of the present invention,
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining Embodiment 4 of the present invention,
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining Example 5 of the present invention,
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining Example 6 of the present invention,
7 and 8 are schematic diagrams for explaining Example 7 of the present invention, FIG. 9 is a schematic diagram for explaining Example 8 of the present invention, and FIGS. 10, 11, and FIG. 12 is a schematic diagram for explaining Embodiment 9 of the present invention, and FIGS. 13, 14, 15, 16, and 17 are schematic diagrams for explaining Embodiment 10 of the present invention. A schematic diagram, FIG. 18 is a schematic diagram for explaining Example 11. 1... Medium to be detected, 2... Low temperature container, 3, 13, 2
3゜33.43.53...Sensor coil, 4...5
QUIo, 5.15... Magnetometer circuit, 6.16...
Inspection circuit, 7... Memory circuit, 63... Sensor head, 101° 111... In air shield case, 10
2...Detection coil, 103...Superconducting shield case, 104...Magnetic flux 3f control circuit, 201, 202,
203-... Coil, 204-. 205...Coil laminate, 206...Cryogenic container. Figure 1 Figure ZZ Figure 5 Figure Kuzu 2 Figure 7 Figure Figure 3 Figure 9 Kutomi /θ Figure % 11 Figure Certain lz Figure 13
Ku Atsushi 74 Fig. Tomomi 15 Fig. 16 Fig.'fJ13 Fig.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、センサコイルに超電導量子干渉計形磁束計を接続し
たことを特徴とする磁束検出装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の磁束検出装置において
、前記センサコイルは、磁気記録媒体を非接触的に走査
することを特徴とする磁束検出装置。 3、特許請求の範囲第1項記載の磁束検出装置において
、前記センサコイルは、電磁気シールドケース内に設け
られていることを特徴とする磁束検出装置。 4、特許請求の範囲第1項記載の磁束検出装置において
、前記センサコイルは、平面型であることを特徴とする
磁束検出装置。 5、特許請求の範囲第1項記載の磁束検出装置において
、前記センサコイルおよび超電導量子干渉計形磁束計は
Ba、Cu、及びSc、Y、希土類元素、Hfを含む酸
化物で形成されることを特徴とする磁束検出装置。
[Claims] 1. A magnetic flux detection device characterized in that a superconducting quantum interferometer type magnetometer is connected to a sensor coil. 2. The magnetic flux detection device according to claim 1, wherein the sensor coil scans a magnetic recording medium in a non-contact manner. 3. The magnetic flux detection device according to claim 1, wherein the sensor coil is provided within an electromagnetic shielding case. 4. The magnetic flux detection device according to claim 1, wherein the sensor coil is of a planar type. 5. In the magnetic flux detection device according to claim 1, the sensor coil and the superconducting quantum interferometer type magnetometer are formed of Ba, Cu, and oxides containing Sc, Y, rare earth elements, and Hf. A magnetic flux detection device featuring:
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