JPWO2018211833A1 - 磁場計測装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)磁気センサは、第1の磁場空間形成手段と第2の磁場空間形成手段の間に配置していること。
(2)磁気センサを挿通可能としたスリットを備えた基体を有し、このスリットを挟んで第1の磁場空間形成手段と第2の磁場空間形成手段を設けていること。
(3)基体上で、第1の磁場空間形成手段と第2の磁場空間形成手段とが一体化されていること。
(4)磁気センサが、ホール素子、磁気インピーダンス素子、磁気抵抗素子のいずれかであること。
(5)磁場空間形成手段は超伝導コイルであって、磁気センサは、超伝導コイルに生じた遮蔽電流によって生成される磁場を計測すること。
(6)超伝導コイルの一部に常伝導体を介設していること。
図1に第1実施形態の磁場計測装置の要部であるセンサ部を示す。図1において、符号1−1は磁気センサであり、符号2−1は超伝導体である。
本発明の磁場計測装置では、超伝導体が超伝導状態となることで生じる磁束の集中を利用することで、「感度」及び「磁場分解能」を向上させた磁場計測装置としているが、磁束の集中させることができるのであれば、どのような方法を用いることもできる。
上述した第1実施形態では、超伝導状態による磁場の遮蔽効果を利用して集中させた磁場の大きさを磁気センサで測定していたが、磁場の遮蔽効果によって超伝導体に生じる遮蔽電流の変動を検出することで、磁場の変動を検出することもできる。特に、この場合には、超伝導体に生じた遮蔽電流の変動を、この遮蔽電流の変動によって生じる磁場の大きさの変動として測定することで、磁場を計測することができる。
上述した実施形態では、いずれの場合も絶対磁場を計測することを想定した磁場計測装置であるが、例えば地磁気の変動だけを高感度に計測することも求められている分野もある。
L:超伝導コイル3−2の自己インダクタンス
R:常伝導体4の抵抗
τ(=L/ R):超伝導コイル3−2の時定数
r:超伝導コイル3−2の半径
とすると、超伝導コイル3−2のインダクタンスと抵抗値の関係から、超伝導コイル3−2に生じる遮蔽電流In(t)は、下式で表される。
1−2 磁気センサ
1−3 磁気センサ
1−4 磁気センサ
2−1 超伝導体
2−2 超伝導体
3−1 超伝導コイル
3−2 超伝導コイル
4 常伝導体
Claims (7)
- 超伝導体が超伝導状態となる極低温の状態を維持する温度維持手段と、
この温度維持手段内に設けて磁場を検出する磁気センサと、
前記温度維持手段内で超伝導状態となるとことで超伝導状態に特有の磁場空間を形成する磁場空間形成手段と
を有し、前記磁気センサを前記磁場空間内に配置している磁場計測装置。 - 前記磁気センサは、第1の磁場空間形成手段と第2の磁場空間形成手段の間に配置している請求項1に記載の磁場計測装置。
- 前記磁気センサを挿通可能としたスリットを備えた基体を有し、このスリットを挟んで前記第1の磁場空間形成手段と前記第2の磁場空間形成手段を設けている請求項2に記載の磁場計測装置。
- 前記基体上で、前記第1の磁場空間形成手段と前記第2の磁場空間形成手段とが一体化されている請求項3に記載の磁場計測装置。
- 前記磁気センサが、ホール素子、磁気インピーダンス素子、磁気抵抗素子のいずれかである請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁場計測装置。
- 前記磁場空間形成手段は超伝導コイルであって、前記磁気センサは、前記超伝導コイルに生じた遮蔽電流によって生成される磁場を計測する請求項1に記載の磁場計測装置。
- 前記超伝導コイルの一部に常伝導体を介設している請求項6に記載の磁場計測装置。
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