JPS63277048A - 磁束伝達回路 - Google Patents
磁束伝達回路Info
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- JPS63277048A JPS63277048A JP62074887A JP7488787A JPS63277048A JP S63277048 A JPS63277048 A JP S63277048A JP 62074887 A JP62074887 A JP 62074887A JP 7488787 A JP7488787 A JP 7488787A JP S63277048 A JPS63277048 A JP S63277048A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
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- G01R33/323—Detection of MR without the use of RF or microwaves, e.g. force-detected MR, thermally detected MR, MR detection via electrical conductivity, optically detected MR
- G01R33/326—Detection of MR without the use of RF or microwaves, e.g. force-detected MR, thermally detected MR, MR detection via electrical conductivity, optically detected MR involving a SQUID
-
- 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
- G01R33/035—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using superconductive devices
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- G01R33/0358—SQUIDS coupling the flux to the SQUID
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、強い磁場変化の存在する環境下での比較的微
弱な磁束の測定を行うのに好適な磁束伝遠回路に関し、
例えば、核磁気共鳴（以下、ｒＮＭＲ」という）信号を
、５ＱＵＩＤ磁束計を用いて高感度に検出する場合に適
用できる。
弱な磁束の測定を行うのに好適な磁束伝遠回路に関し、
例えば、核磁気共鳴（以下、ｒＮＭＲ」という）信号を
、５ＱＵＩＤ磁束計を用いて高感度に検出する場合に適
用できる。
公知の原理による５ＱＵＩＤ磁気計では、被測定磁束を
磁束計部分まで伝達する手段として、超伝導を利用した
磁束伝達回路を備えているものが知られている。
磁束計部分まで伝達する手段として、超伝導を利用した
磁束伝達回路を備えているものが知られている。
また、上述のＮＭＲ装置に５ＱＵＩＤ磁束計を用いた装
置として、アプライド・フィジックス・レター誌第４７
巻第６号（１９８５年）第６３７〜６３９頁（Ａｐｐｌ
。
置として、アプライド・フィジックス・レター誌第４７
巻第６号（１９８５年）第６３７〜６３９頁（Ａｐｐｌ
。
Ｐ ｈｙｓ、 Ｌ ｅｔｔ、ｖｏｌ、４７（６） 、１
９８５．ｐｐ、６３７−６３９）において論じられてい
る装置においては、周知の方法で静磁場中の対象物体に
ＮＭＲを励起する電磁波を印加し、発生した対象物体か
らのＮ Ｍ Ｒ信号を、液体ヘリウム中に浸漬された受
信コイルと共振キャパシタから成る高選択度のＬＣ共振
回路で受信し、５ＱＵＩＤ磁束計により検出している。
９８５．ｐｐ、６３７−６３９）において論じられてい
る装置においては、周知の方法で静磁場中の対象物体に
ＮＭＲを励起する電磁波を印加し、発生した対象物体か
らのＮ Ｍ Ｒ信号を、液体ヘリウム中に浸漬された受
信コイルと共振キャパシタから成る高選択度のＬＣ共振
回路で受信し、５ＱＵＩＤ磁束計により検出している。
上述のＮＭＲ装置に５ＱＵＩＤ磁束計を用いた装置では
、コンデンサの損失による固定抵抗が共振回路にあるた
め、ここから熱雑音が発生し、Ｓ／Ｎが制限されるとい
う問題があった。これを除去するためには、共振回路を
用いず、超伝導の磁束伝達回路を介してＮＭＲ信号を５
ＱＵＩＤ磁束計に直接導入することが考えられるが、こ
の方法では、磁束伝達回路にＮＭＲ装置の強い静磁場に
応じた遮蔽電流が流れるため、検出精度が劣化するとい
う問題が生ずる。
、コンデンサの損失による固定抵抗が共振回路にあるた
め、ここから熱雑音が発生し、Ｓ／Ｎが制限されるとい
う問題があった。これを除去するためには、共振回路を
用いず、超伝導の磁束伝達回路を介してＮＭＲ信号を５
ＱＵＩＤ磁束計に直接導入することが考えられるが、こ
の方法では、磁束伝達回路にＮＭＲ装置の強い静磁場に
応じた遮蔽電流が流れるため、検出精度が劣化するとい
う問題が生ずる。
また、ＮＭＲイメージング装置では、更に、信号検出の
前に傾斜磁場が印加され、これによって発生する誘導電
流も検出精度劣化の原因になる。
前に傾斜磁場が印加され、これによって発生する誘導電
流も検出精度劣化の原因になる。
なお、上記静磁場、傾斜磁場はともに信号検出中は時間
変化しないため、以下の説明においては、この静磁場と
傾斜磁場の和を「直流磁場」ということにする、この直
流磁場は、信号検出中は時間変化しないが、その前後で
は矩形的に変化する。
変化しないため、以下の説明においては、この静磁場と
傾斜磁場の和を「直流磁場」ということにする、この直
流磁場は、信号検出中は時間変化しないが、その前後で
は矩形的に変化する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来の磁束伝達回路における上述の如き
問題を解消し、強い磁場変化の存在する環境下でも、微
弱な磁束を伝達することが可能な磁束伝達回路を提供す
ることにある。
するところは、従来の磁束伝達回路における上述の如き
問題を解消し、強い磁場変化の存在する環境下でも、微
弱な磁束を伝達することが可能な磁束伝達回路を提供す
ることにある。
本発明の上記目的は、信号検出中には時間的に変化しな
い直流磁場に重畳する交流磁束信号を伝達する磁束伝達
回路において、前記交流磁束信号を受信する受信コイル
と、受信信号を磁束計に入力する入力コイルとを有する
超伝導閉ループの一部を、可変抵抗で置換し、該可変抵
抗の抵抗値が前記直流磁場の変化に同調して変化する如
く構成したことを特徴とする磁束伝達回路によって達成
される。
い直流磁場に重畳する交流磁束信号を伝達する磁束伝達
回路において、前記交流磁束信号を受信する受信コイル
と、受信信号を磁束計に入力する入力コイルとを有する
超伝導閉ループの一部を、可変抵抗で置換し、該可変抵
抗の抵抗値が前記直流磁場の変化に同調して変化する如
く構成したことを特徴とする磁束伝達回路によって達成
される。
例えば、前記ＮＭＲイメージング装置においては、傾斜
磁場の印加と、微弱な交流磁束信号の検出が繰り返され
る。そこで、磁束伝達回路に設けた可変抵抗は、傾斜磁
場が増減する直前には高抵抗状態となって誘導電流を速
やかに減衰させ、検出したい交流磁束信号が出力される
直前には、低抵抗状態となって熱雑音を発生させないよ
うに動作する必要がある。
磁場の印加と、微弱な交流磁束信号の検出が繰り返され
る。そこで、磁束伝達回路に設けた可変抵抗は、傾斜磁
場が増減する直前には高抵抗状態となって誘導電流を速
やかに減衰させ、検出したい交流磁束信号が出力される
直前には、低抵抗状態となって熱雑音を発生させないよ
うに動作する必要がある。
前述の如く構成された本発明に係わる磁束伝達回路を前
記ＮＭＲイメージング装置に適用した場合、一般に、受
信コイルは、直流磁場による磁束Φ日と、角周波数ωの
交流磁束信号Φ。（ｔ）ｓｉｎωｔとを受信する。ここ
で、Φ８）Φ。（１）であり、また、傾斜磁場の印加と
交流磁束信号発生には、一定時間ｔ０の間隔がある。
記ＮＭＲイメージング装置に適用した場合、一般に、受
信コイルは、直流磁場による磁束Φ日と、角周波数ωの
交流磁束信号Φ。（ｔ）ｓｉｎωｔとを受信する。ここ
で、Φ８）Φ。（１）であり、また、傾斜磁場の印加と
交流磁束信号発生には、一定時間ｔ０の間隔がある。
受信コイルと入力コイルのインダクタンスの和をＬとす
ると、直流磁場がかかると発生する電流値はＩ＝Φ、／
Ｌである。このとき、前記可変抵抗を高抵抗Ｒの状態に
すれば、上述の電流は時定数τ＝Ｌ／Ｒで減衰する。こ
こで、Ｒはｔｏ＞τとなるように十分大きくとることが
できる。
ると、直流磁場がかかると発生する電流値はＩ＝Φ、／
Ｌである。このとき、前記可変抵抗を高抵抗Ｒの状態に
すれば、上述の電流は時定数τ＝Ｌ／Ｒで減衰する。こ
こで、Ｒはｔｏ＞τとなるように十分大きくとることが
できる。
次に、磁束信号を検出するときは、前記可変抵抗は低抵
抗ｒにする。この電流の時定数はＬ／ｒで与えられるが
、熱雑音は ｒに比例するため、信号が測定時間内で減
衰せず、かつ、熱雑音が十分小さくなるように、設定す
る。上記ｒは小さい程良いが、ｒを零（超伝導）にする
と、前述の如く直流磁場による遮蔽電流が流れるため、
零にはとれない。
抗ｒにする。この電流の時定数はＬ／ｒで与えられるが
、熱雑音は ｒに比例するため、信号が測定時間内で減
衰せず、かつ、熱雑音が十分小さくなるように、設定す
る。上記ｒは小さい程良いが、ｒを零（超伝導）にする
と、前述の如く直流磁場による遮蔽電流が流れるため、
零にはとれない。
以上のようにして、直流磁場による電流が検出精度の劣
化をもたらさず、かつ、検出時の熱雑音の小さい磁束伝
達回路を実現できる。
化をもたらさず、かつ、検出時の熱雑音の小さい磁束伝
達回路を実現できる。
従来の共振回路を用いる方式では、コンデンサの容量を
Ｃ２選択度をＱ。とすると、角周波数ωのまた、抵抗Ｒ
による熱雑音電圧は、ｋをボルツマン定数、Ｔを温度、
Ｂを信号帯域とするとき、ｖ、＝４−である。ここで、
信号磁束による誘導電圧と直列損失による熱雑音電圧は
、ともに同じたけ増幅されて出力されるから、従来法の
Ｓ／Ｎを（Ｓ／Ｎ）。とすると。
Ｃ２選択度をＱ。とすると、角周波数ωのまた、抵抗Ｒ
による熱雑音電圧は、ｋをボルツマン定数、Ｔを温度、
Ｂを信号帯域とするとき、ｖ、＝４−である。ここで、
信号磁束による誘導電圧と直列損失による熱雑音電圧は
、ともに同じたけ増幅されて出力されるから、従来法の
Ｓ／Ｎを（Ｓ／Ｎ）。とすると。
（Ｓ／Ｎ）。＝ Ｖ ｉｎ／ ＥＴ下−１である。一方
、本発明に係わる磁束伝達回路においては、低抵抗をｒ
とし、Ｓ／Ｎを（Ｓ／Ｎ）。とおいて、 （Ｓ ／ Ｎ ）ｎ ＝ Ｖ ｉｎ／σ１ｎ／下である
。従って、本発明におけるＳ／Ｎの改善率は、 となる。
、本発明に係わる磁束伝達回路においては、低抵抗をｒ
とし、Ｓ／Ｎを（Ｓ／Ｎ）。とおいて、 （Ｓ ／ Ｎ ）ｎ ＝ Ｖ ｉｎ／σ１ｎ／下である
。従って、本発明におけるＳ／Ｎの改善率は、 となる。
先の論文では、ω＝ ２００ Ｘ １０−’ （ｒａｄ
／５ｅａｌのときｒ、、＝０．２［Ω］であるため、ｒ
＝０．２Ｘ’ＩＯ−’（Ω〕程度にとれば、Ｓ／Ｎは
３桁向上できる。この抵抗値は、受信コイル、入力コイ
ルのインダクタンスの和りに比べて十分小さく、時定数
τ＝Ｌ／ｒは検出時間に比べて十分な長さになって、信
号電流は減衰しない。ｒとしては、更に小さい値をとる
ことができるため、本発明によるＳ／Ｎ改善率は更に大
きくなる。また、信号周波数を小さくして検出を行えば
、信号量は減るものの、Ｓ／Ｎの改善率は更に顕著にな
る。
／５ｅａｌのときｒ、、＝０．２［Ω］であるため、ｒ
＝０．２Ｘ’ＩＯ−’（Ω〕程度にとれば、Ｓ／Ｎは
３桁向上できる。この抵抗値は、受信コイル、入力コイ
ルのインダクタンスの和りに比べて十分小さく、時定数
τ＝Ｌ／ｒは検出時間に比べて十分な長さになって、信
号電流は減衰しない。ｒとしては、更に小さい値をとる
ことができるため、本発明によるＳ／Ｎ改善率は更に大
きくなる。また、信号周波数を小さくして検出を行えば
、信号量は減るものの、Ｓ／Ｎの改善率は更に顕著にな
る。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例である、５ＱＵＩＤ磁束計に
よるＮＭＲ信号検出回路の構成を示す図である。図にお
いて、１はＮＭＲ信号を受信する受信コイル、２は受信
したＮＭＲ信号を５ＱＵＩＤ磁束計に入力する入力コイ
ル、３は可変抵抗を示しており、上記１〜３で一本の閉
ループを形成し、磁束伝達回路を構成している。また、
４は５ＱＵＩＤ磁束計であり、上記入力コイル２と磁気
的に結合している。
よるＮＭＲ信号検出回路の構成を示す図である。図にお
いて、１はＮＭＲ信号を受信する受信コイル、２は受信
したＮＭＲ信号を５ＱＵＩＤ磁束計に入力する入力コイ
ル、３は可変抵抗を示しており、上記１〜３で一本の閉
ループを形成し、磁束伝達回路を構成している。また、
４は５ＱＵＩＤ磁束計であり、上記入力コイル２と磁気
的に結合している。
磁束伝達回路は可変抵抗部具外は、超伝導材料で作成す
る。従って、５ＱＵＩＤ磁束計を含め。
る。従って、５ＱＵＩＤ磁束計を含め。
一点鎖線部内は液体ヘリウムに浸漬する。
また、外来雑音を減少させるため、破線内の受信コイル
以外の磁束伝達回路と５ＱＵＩＤを磁気シールドで覆う
、可変抵抗の種類に応じて、必要ならば、後述する如く
トリガ信号を導入する。
以外の磁束伝達回路と５ＱＵＩＤを磁気シールドで覆う
、可変抵抗の種類に応じて、必要ならば、後述する如く
トリガ信号を導入する。
上記可変抵抗３の具体的構成例を第２図に示した。図に
おいて、５は臨界磁場以上の磁場をかけると常伝導、臨
界磁場以下の磁場では超伝導となり、可変抵抗として動
作する超伝導線、６は該超伝導線５に磁場を印加して抵
抗状態にする動作コイル、７は該動作コイル６に電流を
流し、磁場を発生させる開閉器、１０は上記超伝導線５
に直列に設置される。抵抗値の極めて小さい固定抵抗で
ある。ここで、上記超伝導線５を構成する材料は、後述
する如く、受信コイル１に比べて臨界磁場の低いものを
用いる。
おいて、５は臨界磁場以上の磁場をかけると常伝導、臨
界磁場以下の磁場では超伝導となり、可変抵抗として動
作する超伝導線、６は該超伝導線５に磁場を印加して抵
抗状態にする動作コイル、７は該動作コイル６に電流を
流し、磁場を発生させる開閉器、１０は上記超伝導線５
に直列に設置される。抵抗値の極めて小さい固定抵抗で
ある。ここで、上記超伝導線５を構成する材料は、後述
する如く、受信コイル１に比べて臨界磁場の低いものを
用いる。
上記開閉器７が開いていれば、抵抗値は固定抵抗の分だ
けで極めて小さいが、開閉器７を閉じ、上記動作コイル
６に電流を流して、その臨界磁場よりも高い磁場をかけ
ると、超伝導が破れて高抵抗状態となる。このように、
開閉器７の開閉によって抵抗値を増減することができる
。
けで極めて小さいが、開閉器７を閉じ、上記動作コイル
６に電流を流して、その臨界磁場よりも高い磁場をかけ
ると、超伝導が破れて高抵抗状態となる。このように、
開閉器７の開閉によって抵抗値を増減することができる
。
また、上述の可変抵抗３として動作する超伝導線は、常
伝導になったときの抵抗値を大きくするため、コイル状
にするのが良い、この場合、ここに発生するインダクタ
ンスを最小限に押さえるため、第３図に示す如く、互い
に逆向きに巻いた二つのコイルを接続した形にすると良
い。
伝導になったときの抵抗値を大きくするため、コイル状
にするのが良い、この場合、ここに発生するインダクタ
ンスを最小限に押さえるため、第３図に示す如く、互い
に逆向きに巻いた二つのコイルを接続した形にすると良
い。
以下、本実施例の動作を説明する。第４図は第１図、第
２図に示した回路を用いてＮＭＲ信号を検出する際のタ
イムシーケンスである。横軸は時間軸であり、縦軸は、
上から、受信コイルに印加される直流磁場、可変抵抗の
抵抗値、ＮＭＲ信号および磁束伝達回路に流れる電流で
ある。
２図に示した回路を用いてＮＭＲ信号を検出する際のタ
イムシーケンスである。横軸は時間軸であり、縦軸は、
上から、受信コイルに印加される直流磁場、可変抵抗の
抵抗値、ＮＭＲ信号および磁束伝達回路に流れる電流で
ある。
受信コイルに鎖交する直流磁場が増減するとき（ｔａｔ
ｔｂｔｔａおよびｔｄ）には、可変抵抗が高抵抗状態に
なるように設定すると、磁束伝達回路に流れる電流値は
急速に減衰する。一方、ＮＭＲ信号が発生しているとき
は、低抵抗状態に設定し熱雑音が低い状態になっている
。従って、磁束伝達回路に流れる電流のうち、第４図に
Ｓで示される部分だけを信号として読出せば、直流磁場
による直流電流が信号電流に重畳せず、また、高抵抗に
よる熱雑音が信号電流に重畳することもなく、高いＳ
／ ＮでＮＭＲ信号を検出できる効果がある。
ｔｂｔｔａおよびｔｄ）には、可変抵抗が高抵抗状態に
なるように設定すると、磁束伝達回路に流れる電流値は
急速に減衰する。一方、ＮＭＲ信号が発生しているとき
は、低抵抗状態に設定し熱雑音が低い状態になっている
。従って、磁束伝達回路に流れる電流のうち、第４図に
Ｓで示される部分だけを信号として読出せば、直流磁場
による直流電流が信号電流に重畳せず、また、高抵抗に
よる熱雑音が信号電流に重畳することもなく、高いＳ
／ ＮでＮＭＲ信号を検出できる効果がある。
また、第２図に示した動作コイル６の代りに。
ヒータを用い、超伝導線５をその超伝導転移温度以上に
加熱しても同様の効果が得られる。この場合、可変抵抗
として動作する超伝導線は、他の部分と比べて転移温度
の最も低い超伝導材料を用いると操作が容易になる。な
お、この場合にも、上記超伝導線を、第３図に示す如く
、互いに逆向きに巻いた二つのコイルを接続した形にす
ると良いことは言うまでもない。
加熱しても同様の効果が得られる。この場合、可変抵抗
として動作する超伝導線は、他の部分と比べて転移温度
の最も低い超伝導材料を用いると操作が容易になる。な
お、この場合にも、上記超伝導線を、第３図に示す如く
、互いに逆向きに巻いた二つのコイルを接続した形にす
ると良いことは言うまでもない。
可変抵抗３は、第６図に示す如く、ジョセフソン接合部
８を超伝導線内に幾つか設けて、コイル９により任意の
一定磁場を印加するように構成することも可能である。
８を超伝導線内に幾つか設けて、コイル９により任意の
一定磁場を印加するように構成することも可能である。
ジョセフソン接合部を持つ超伝導線は、第７図に示す如
き電流−電圧特性を有することが知られている。すなわ
ち、電流量を零から増加させて行くと、一定電流値Ｊ０
を越えるまでは超伝導線として動作するが、電流値が上
記Ｊ０を越えると抵抗体となる。逆に、上記５０以上の
電流値から電流を減らして行く場合は、電流値がほぼ零
になるまで抵抗体のままである。
き電流−電圧特性を有することが知られている。すなわ
ち、電流量を零から増加させて行くと、一定電流値Ｊ０
を越えるまでは超伝導線として動作するが、電流値が上
記Ｊ０を越えると抵抗体となる。逆に、上記５０以上の
電流値から電流を減らして行く場合は、電流値がほぼ零
になるまで抵抗体のままである。
上記Ｊ０を臨界電流と言うが、この値はジョセフソン接
合部に磁場をかけるとその大きさに応じて下降する。そ
こで、第６図に示すコイル９に適当な電流を流し、臨界
電流ζして傾斜磁場による誘導電流と信号電流の最大値
との中間の値を設定する。傾斜磁場による誘導電流が流
れるとジョセフソン接合部は抵抗状態となり、この抵抗
のために電流が減衰して零になると超伝導状態に戻る。
合部に磁場をかけるとその大きさに応じて下降する。そ
こで、第６図に示すコイル９に適当な電流を流し、臨界
電流ζして傾斜磁場による誘導電流と信号電流の最大値
との中間の値を設定する。傾斜磁場による誘導電流が流
れるとジョセフソン接合部は抵抗状態となり、この抵抗
のために電流が減衰して零になると超伝導状態に戻る。
第６図に示した実施例において、ジョセフソン接合部を
複数個直列に設置しているのは、ジョセフソン接合１個
当りの抵抗値が低いため、抵抗状態になったときの全抵
抗値を増すためであり、必要な抵抗値を得るに十分な個
数を設置する０本実施例では、先に示した実施例の効果
に加えて、可変抵抗に対する、外部からの制御が不要に
なるという効果がある。上記実施例のタイムシーケンス
を第５図に示した０図の横軸は時間軸であり、縦軸は、
上から、受信コイルに鎖交する直流磁場。
複数個直列に設置しているのは、ジョセフソン接合１個
当りの抵抗値が低いため、抵抗状態になったときの全抵
抗値を増すためであり、必要な抵抗値を得るに十分な個
数を設置する０本実施例では、先に示した実施例の効果
に加えて、可変抵抗に対する、外部からの制御が不要に
なるという効果がある。上記実施例のタイムシーケンス
を第５図に示した０図の横軸は時間軸であり、縦軸は、
上から、受信コイルに鎖交する直流磁場。
自動的に発生する（可変抵抗の）抵抗値、磁束伝達回路
に流れる電流である。
に流れる電流である。
なお、上記各実施例においては、磁束計としてｄｃ−３
ＱＵＩＤを想定して説明したが、本発明はこれに限定さ
れるべきものではなく、ｒｆ−８ＱＵＩＤまたは５ＱＵ
ＩＤ以外の磁束計を用いても同様の効果を達成できるこ
とは言うまでもない。
ＱＵＩＤを想定して説明したが、本発明はこれに限定さ
れるべきものではなく、ｒｆ−８ＱＵＩＤまたは５ＱＵ
ＩＤ以外の磁束計を用いても同様の効果を達成できるこ
とは言うまでもない。
以上述′べた如く、本発明によれば、信号検出中には時
間的に変化しない直流磁場に重畳する交流磁束信号を伝
達する磁束伝達回路において、前記交流磁束信号を受信
する受信コイルと、受信信号を磁束計に入力する入力コ
イルとを有する超伝導閉ループの一部を、可変抵抗で置
換し、該可変抵抗の抵抗値が前記直流磁場の変化に同調
して変化する如く構成したので、強い磁場変化の存在す
る環境下でも、微弱な磁束を伝達することが可能な磁束
伝達回路を実現できるという顕著な効果を奏するもので
ある。
間的に変化しない直流磁場に重畳する交流磁束信号を伝
達する磁束伝達回路において、前記交流磁束信号を受信
する受信コイルと、受信信号を磁束計に入力する入力コ
イルとを有する超伝導閉ループの一部を、可変抵抗で置
換し、該可変抵抗の抵抗値が前記直流磁場の変化に同調
して変化する如く構成したので、強い磁場変化の存在す
る環境下でも、微弱な磁束を伝達することが可能な磁束
伝達回路を実現できるという顕著な効果を奏するもので
ある。
第１図は本発明の一実施例である５ＱＵＩＤ磁束計によ
るＮＭＲ信号検出回路の構成を示す図、第２図は可変抵
抗の具体的構成例を示す図、第３図は第２図の詳細な構
成例を示す図、第４図、第５図はそれぞれ第２図、第６
図に示した回路を用いてＮＭＲ信号を検出する際のタイ
ムチャート、第６図は可変抵抗としてジョセフソン接合
を用いた実施例を示す図、第７図はジョセフソン接合を
有する超伝導線の「電流−電圧」特性を示すグラフであ
る。 １：受信コイル、２：入力コイル、３：可変抵抗、４
： ５ＱＵＩＤ磁束計、５：超伝導線、６：動作コイル
、７：開閉器、８：ジョセフソン接合部、９：コイル、
１０：固定抵抗。 第 ２ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 第 ６ 図
るＮＭＲ信号検出回路の構成を示す図、第２図は可変抵
抗の具体的構成例を示す図、第３図は第２図の詳細な構
成例を示す図、第４図、第５図はそれぞれ第２図、第６
図に示した回路を用いてＮＭＲ信号を検出する際のタイ
ムチャート、第６図は可変抵抗としてジョセフソン接合
を用いた実施例を示す図、第７図はジョセフソン接合を
有する超伝導線の「電流−電圧」特性を示すグラフであ
る。 １：受信コイル、２：入力コイル、３：可変抵抗、４
： ５ＱＵＩＤ磁束計、５：超伝導線、６：動作コイル
、７：開閉器、８：ジョセフソン接合部、９：コイル、
１０：固定抵抗。 第 ２ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 第 ６ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、信号検出中には時間的に変化しない磁場に重畳する
交流磁束信号を伝達する磁束伝達回路において、前記交
流磁束信号を受信する受信コイルと、受信信号を磁束計
に入力する入力コイルとを有する超伝導閉ループの一部
を、可変抵抗で置換し、該可変抵抗の抵抗値が前記磁場
の変化に同調して変化する如く構成したことを特徴とす
る磁束伝達回路。 ２、前記可変抵抗として、ジョセフソン接合を用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁束伝達回
路。 ３、前記可変抵抗を超伝導材料で構成し、その部分の温
度を変化させることにより、超伝導−常伝導転移を起こ
す如く構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の磁束伝達回路。 ４、前記可変抵抗を、前記磁束伝達回路中の他の部分を
構成する超伝導材料より低い転移温度を有する超伝導材
料で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の磁束伝達回路。 ５、前記可変抵抗を超伝導材料で構成し、その部分の磁
場を変化させることにより、超伝導−常伝導転移を起こ
す如く構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の磁束伝達回路。 ６、前記可変抵抗を、前記磁束伝達回路中の他の部分を
構成する超伝導材料より低い臨界磁場強度を有する超伝
導材料で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第５
項記載の磁束伝達回路。 ７、前記可変抵抗を構成する超伝導線を、互いに逆向き
に巻いた二つのコイルを接続した形状としたことを特徴
とする特許請求の範囲第３項または第５項記載の磁束伝
達回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62074887A JP2569542B2 (ja) | 1987-03-28 | 1987-03-28 | 磁束伝達回路 |
| US07/174,424 US4875010A (en) | 1987-03-28 | 1988-03-28 | Circuit for detecting AC magnetic field due to magnetic resonance with a variable resistance for noise suppression |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62074887A JP2569542B2 (ja) | 1987-03-28 | 1987-03-28 | 磁束伝達回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63277048A true JPS63277048A (ja) | 1988-11-15 |
| JP2569542B2 JP2569542B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=13560328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62074887A Expired - Lifetime JP2569542B2 (ja) | 1987-03-28 | 1987-03-28 | 磁束伝達回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4875010A (ja) |
| JP (1) | JP2569542B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018155504A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 住友電気工業株式会社 | ダイヤモンド磁気センサー |
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| JPH0216475A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-19 | Sharp Corp | 超電導磁気測定装置 |
| JPH02124484A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-11 | Hitachi Ltd | 磁束伝達回路 |
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| DE4227876A1 (de) * | 1992-08-22 | 1994-02-24 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung zum Betrieb eines SQUID's, insbesondere eines DC-SQUID's |
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| US5696445A (en) * | 1994-09-26 | 1997-12-09 | Phase Metrics | Method and apparatus for testing the resistive properties of magneto resistive materials using a time variable magnetic field |
| JP3655753B2 (ja) * | 1998-10-07 | 2005-06-02 | 日本電気株式会社 | 超伝導電流計測回路とそれを用いた電流計測装置 |
| AU2003282805A1 (en) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | The Ohio State University | Spin driven resistors and nanogates |
| FR2902891B1 (fr) * | 2006-06-22 | 2008-12-12 | Commissariat Energie Atomique | Systeme et procede de mesure d'un signal de resonance magnetique |
| WO2016184760A1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) | Active noise suppression for magnetic resonance based magnetic field probes |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3667033A (en) * | 1971-04-06 | 1972-05-30 | Us Navy | Cryogenic single sensor three component magnetometer |
| US3829768A (en) * | 1973-09-04 | 1974-08-13 | Us Navy | Superconducting gradiometer for measuring first and second derivatives of a magnetic field |
| DE2951537A1 (de) * | 1979-12-20 | 1981-07-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Zeugmatografieverfahren |
| US4733182A (en) * | 1986-03-25 | 1988-03-22 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Josephson junction Q-spoiler |
| US4707661A (en) * | 1986-07-29 | 1987-11-17 | The Regents Of The University Of California | Machine generation of machine-executable state-change instructions for magnetic resonance imaging |
-
1987
- 1987-03-28 JP JP62074887A patent/JP2569542B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-03-28 US US07/174,424 patent/US4875010A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018155504A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 住友電気工業株式会社 | ダイヤモンド磁気センサー |
| JPWO2018155504A1 (ja) * | 2017-02-21 | 2019-12-12 | 住友電気工業株式会社 | ダイヤモンド磁気センサー |
| US11181590B2 (en) | 2017-02-21 | 2021-11-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond magnetic sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4875010A (en) | 1989-10-17 |
| JP2569542B2 (ja) | 1997-01-08 |
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