WO1995004287A1

WO1995004287A1 - Magnetic sensor and magnetic detector

Info

Publication number: WO1995004287A1
Application number: PCT/JP1993/001081
Authority: WO
Inventors: Kenichi Sata
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1993-08-02
Publication date: 1995-02-09
Also published as: FI943868A; DE69310755T2; US5666052A; DE69310755D1; EP0663599A1; JP2882167B2; EP0663599A4; JPH05251774A; FI943868A0; EP0663599B1

Description

明糸田

磁気センサ及び磁気検出装置

(技術分野）

本発明は、極低温レベルで超伝導状態となる S QU I D素子（S QU I D ； Superconductive Quantum Interference Device ₀ 超導量于干渉素子という）を備えた磁気センサ、及び該磁気センサを極低温冷凍機に組み合わせた磁気検出装置に関し、特に、 S QU I D素子に接続される磁束入力回路における超伝導ピックアップコイルの伝熱構造に関する。

(背景技術）

従来より、超伝導デバイスの 1つとして、ジョセフソン効果を利用した S Q U I D素子が知られている。この S QU I D素子に超伝導ピックアップコイルを有する磁束入力回路を接続することにより、例えば心磁場等の生体内に流れる微小電流に伴う磁界や体内の微小磁性体からの磁界等、極めて微弱な磁束を測定するようにした磁気センサの一種としての S QU I D磁束計を得ることができる。

この S QU I D磁束計を極低温レベル、つまり S QU I D素子及び超伝導コィルが超伝導状態に転移する温度レベルまで冷却する場台、低温保持容器（クライォスタツ卜）内に極低温レベルの液体ヘリゥムを蓄え、該液体ヘリゥムに S QU I D磁束計を浸漬して冷却する方法がある。尚、その場合、通常は低温保持容器内に寒冷発生用の冷凍機の冷却器を挿入して、容器内で蒸発したヘリゥムガスを冷凍機により凝縮液化させることが行われる。

この方法では、 S Q U I D磁束計を液体ヘリウムに浸漬するので、その S Q U I D磁束計を短時間で冷却することができる。

しかし、その反面、 S Q U I D磁束計の冷却のために低温保持容器内のヘリゥムを介在させるため、冷却システムが大型化し、操作性も悪くなる。しかも、液体ヘリゥムの取扱いに熟練を要し、その取扱いを誤る虞れもある。

また、液体ヘリウムを収容した容器は、最も上部にまで液体ヘリウムが充填されているのではないから、容器の上部ほど温度が高くなり、この結果、容器の内部に温度勾配が生じ、この温度勾配に起因して、容器の傾斜可能角度が制限されるという不都合もある。この不都合は、例えば生体磁場の計測を行うような場合に、計測対象者の状態（姿勢）に合せて S Q U I D素子やピックアツプコイル等を自由に配置することが困難になってしまうこととなり、この点は到底無視し得ない問題である。

このため、従来、上記 S Q U I D磁束計を冷凍機の冷却器に直接伝熱可能に接触させて冷却する方法が注目されている（例えば特開平 2— 3 0 2 6 8◦号公報参照）。

この場合、極低温冷凍機により超伝導転移温度以下にまで冷却される最終冷却ステージに対して S Q U I D磁束計ゃピックアップコイル等が熱結合させた状態で装着される。従って、極低温冷凍機の作動を制御するだけで超伝導状態と常伝導状態とを選択することができ、 S Q U I D素子やピックアップコイル等を移動させる必要は全くない。

ところが、こうして S Q U I D磁束計を冷凍機で冷却するに当たり、次の 2 つの問題がある。すなわち、まず、上記磁束入力回路のピックアップコイルは, 通常、樹脂材料からなる円筒状のボビンにループ状に巻き付けられているが、このボビンの樹脂材料の熱伝導率が小さいため、上記の如く S Q U I D磁束計を冷凍機により直接的に冷却する場合、ボビン上のピックアップコイルをその超伝導転移温度まで冷却することが極めて難しい。

極低温域でも熱伝導率の大きい材料である銅やアルミニゥム等の金属でボビンを構成するようにしてもよいが、ボビンにおいて磁束入力回路の極近傍に常電導電流の流れるループができ、この電流ループとピックァップコイルの電流との間に相互ィンダク夕ンスが発生して、 S Q U I D磁束計の入力に対する出力特性が特定周波数で変化するという新たな問題が生じる。

また、 2つ目の問題を説明すると、 S Q U I D素子を極低温冷凍機に伝熱可能に接続する構造として、例えば極低温冷凍機により超伝導転移温度以下（例えば約 4 K ) にまで冷却される 4 Kステージの上面中央部に、 S Q U I D素子を収容する超伝導シールド部材を配置するとともに、この超伝導シールド部材を挟みかつ跨ぐ状態で伝熱プロック部材を配置し、さらに該伝熱プロックの上面中央部に、ピックァップコイルが巻回されたボビンを立設する構造が考えられる。その場合、超伝導シールド部材が 4 Kステージにより超伝導転移温度以下にまで冷却され、内部の S Q U I D素子に対する外部磁束の影響を防止することができる。尚、超伝導シールド部材の所定位置には、 S Q U I D素子とピックアップコイルとを接続するための電線、 S Q U I D素子と常温側に配置された電子部品等とを接続するための電線を挿通するための孔が形成される。

しかしながら、この構造では、超伝導シールド部材を跨ぐように伝熱プロックを設けることが必須であり、 S Q U I D磁束計の平面形状を余り小さくできず、生体磁場の高精度な測定等のために S Q U I D磁束計を多チヤンネル化することが困難である。

さらに詳細に説明すると、 S Q U I D磁束計を小型化しょうとすれば、超伝導シールド部材、伝熱ブロック及びボビンを小型化すればよいが、ボビンを小径化すると磁束検出感度が低下するので、余り小型化はできない。また、超伝導シールド部材についても、その内部に収容する S Q U I D素子によって必要な大きさが定まるので、その小型化に限度がある。従って、超伝導シールド部材を跨ぐように配置される伝熱プロックも小型化に限界があることになる。また、実際の S Q U I D磁束計の製造工程を考慮すれば、ピックアップコィルは 1次又は 2次の微分型になるようにボビンに巻回されるので、次のような作業工程が必要であり、この面からも小型化が制限されてしまう。すなわち、

― ^ ― 伝熱プロック及びボビンを装着した状態でピックアップコィルを巻回し、ピックアツプコイルからの引出し線を、ボビン及び伝熱プロックに熱結合させた状態で S Q U I D素子まで導いて超伝導半田等による電気的接続を行う。従って、伝熱プロックの内部空間がこの電気的接続作業を許容し得る大きさ、具体的には半田鋟ゃ指等の挿入を許容し得る大きさでなければならない。このように伝熱ブロックの内部空間の大きさが制限を受けるので、 S Q U I D磁束計の平面形状を余り小さくすることはできない。勿論、繁雑な作業工程が必要になるので、 S Q U I D磁束計の組付所要時間が長くなつてしまう。この点に関連して、 S Q U I D素子とビックアップコイルとの電気的接銃だけでも上述のように繁雑な作業が必要であるが、 S Q U I D素子と常温側の電子部品等との電気的接続を実行するに当たっては、引出し線を 4 Kステージと熱結合させるためのサ —マルアンカが必要であるとともに、適宜箇所を引き回して常温側に引出し線を導かなければならず、全体として著しく繁雑な作業が必要になる。また、 S Q U I D磁束計同士の相対位置によっては、サ一マルアンカを確保することが殆ど不可能になる可能性もある。

上記 4 Kステージを大型化すれば、 S Q U I D磁束計が相対的に小型化されたことになる力 4 Kステージは極低温冷凍機により伝熱冷却されているので、極低温冷凍機の冷却能力を越えてまで 4 Kステージを大型化することは不可能であり、この面からも S Q U I D磁束計の多チヤンネル化が阻害されてしまう _c さらにまた、仮に S Q U I D磁束計の多チヤンネル化が達成できたとしても、他の S QU I D磁束計により包囲された S QU I D磁束計に故障が発生した場合に、その周囲の S QU I D磁束計を分解して取り外した後でなければ、対象の S QU I D磁束計の点検や修理を行うことができず、保守点検修理の作業性が著しく低くなつてしまう問題もある。

さらには、伝熱プロックが一般的に複数個のプロックを順次ネジ等により装着することにより構成されるのであるから、プロック同士の接触状態により熱抵抗がばらついてしまい、ピックアップコイルの温度が S QU I D素子毎に異なる可能性があり、最悪の場合には、少なくとも 1つの S QU I D素子のピックアップコィルを超伝導転移温度以下にまで冷却することが不可能になってしまラ。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その第 1の目的は、上記 S Q U I D磁束計におけるビックアップコイルを巻き付けるボビンの構造を改良することで、 S QU I D磁束計の入 Z出力特性に悪影響を与えることなく、そのピックアップコイルに対する冷却効率を高めて、冷凍機による S QU I D磁束計の冷却を実効あらしめることにある。

また、本発明の第 2の目的は、極低温冷凍機により伝熱冷却される S QU I D磁束計の多チヤンネル化を簡単に達成できるとともに、組付作業を簡素化でき、しかも保守点検修理の作業性を著しく高めることができるようにすることにある。

(発明の開示）

上記第 1の目的を達成するために、この発明では、樹脂被膜を施された銅やアルミ二ゥム等の高熱伝導率で非磁性材料からなる線材を樹脂製ボビン内部に配置して構成した。

具体的には、この発明では、極低温レベルで超伝導状態となる S Q U I D素子と、該 S Q U I D素子に接続される磁束入力回路とを備えた磁気センサにおいて、上記磁束入力回路のピックアップコィルを円筒状の樹脂製ボビンに巻き付けた構成とし、上記ボビンの内部に、各々樹脂被膜を施された銅やアルミ二ゥム等の高熱伝導率で非磁性材料からなる多数の線材がボビンの略中心軸線方向及び略円周方向に延びるように交差状に配置されて互いに編まれた構成とされていることを特徴とする。

そして、上記の構成により、樹脂製ボビン内部に、樹脂被膜を施された銅等の高熱伝導率で非磁性材料からなる多数の線材が交差状に配置されて互いに編まれているので、ポビンの略中心軸線方向及び略円周方向、つまりボビン全体の熱伝導特性がよくなる。このため、磁気センサを極低温冷凍機で冷却する場合、その冷凍機の冷却ステージにボビンを伝熱可能に接続することで、冷却ステージからの冷熱がボビンにスムーズに伝わってボビンを容易に冷却でき、ボビンに巻かれているピックアツプコイルを超伝導の転移温度まで短時間に冷却することができる。

また、ボビンを構成する線材の各々は樹脂被膜を施されているので、その線材が銅やアルミニウム等の金属であっても、互いに交差する線材同士が直接接触することはなく、また、略円周方向に延びる線材の端部同士が接触することも回避でき、常電導電流のループは各線材の断面内で生じるのみとなって極めて小さくなり、常電導電流のループによる磁気センサの入 /"出力特性の変化を抑制することができる。

上記磁気センサにおいて、ボビンの略中心軸線方向に延びる線材を略円周方向に延びる線材よりも大径としてもよい。この構成によれば、ボビンの略中心軸線方向の熱伝導特性が向上し、例えばボビンの端部を冷凍機の冷却ステージに伝熱可能に接続しても、冷却ステージからの冷熱がボビンにスムーズに伝わつて、ボビン及びそれに巻かれているピックアツプコイルを超伝導の転移温度まで短時間に冷却することができる。

また、上記の前提と同じ磁気センサにおいて、磁束入力回路のピックアップコィルが巻かれている円筒状の樹脂製ボビン内部に、樹脂被膜を施された網やアルミニウム等の高熱伝導率で非磁性材料からなる多数の線材と、ガラス繊維等の非導電性材料からなる多数の線材とを、上記前者の高熱伝導率で非磁性材料からなる線材がボビンの略中心 $由線方向に延びるように交差状に配置して、互いに編まれた構成とすることもできる。このように、ボビンを構成する線材のうち、略中心蚰線方向の線材のみが樹脂被膜を施された銅やアルミ二ゥム等の高熱伝導率で非磁性材料からなり、略円周方向の線材はガラス繊維等の非導電性材料がらなるので、ボビンの略中心軸線方向の熱伝導特性を向上させて、冷凍機の冷却ステージによりボビン及びピックアップコイルを超伝導の転移温度まで短時間に冷却することができる。また、ボビンにおいて略円周方向の電流ループが発生するのをさらに確実に抑制でき、磁気センサの入ノ出力特性変化の抑制をより一層有効に図ることがでぎる。

また、上記前提と同じ磁気センサにおいて、磁束入力回路のピックアップコィルが巻き付けられた円筒状のポビンを、樹脂体と、この樹脂体内にポビンの略中心軸線方向に延びるように円周方向に間隔をあけて埋め込まれ、鋦ゃアルミニゥム等の高熱伝導率で非磁性材料からなる多数の線材とを備えた構成とすることもでき、こうすると上記発明と同様の作用効果が得られる。

さらに、上記の前提と同じ磁気センサにおいて、円筒状のボビンは、銅ゃァルミニゥム等の高熱伝導率の非磁性材料を混入してなる高熱伝導性樹脂層と、該高熱伝導性樹脂層の内外両側に配置され、ガラス繊維等の非導電性材料からなる繊維強化樹脂層との 3層構造の壁部を備えた構成とすることもできる。この構成によれば、ボビンの厚さ方向中間部に高熱伝導性樹脂層が配置され、この樹脂層には高熱伝導率の非磁性材料が混入されているので、ボビンの略中心軸線方向の熱伝導特性を向上させて、冷凍機の冷却ステージによりボビン及びピックァップコイルを超伝導の転移温度まで短時間に冷却することができ、しかも、ボビンにおいて略円周方向め電流ループが発生するのを確実に抑制でき、磁気センサの入/出力特性変化の抑制をより一層有効に図ることができる。以上の各構成の磁気センサを、極低温部材を極低温レベルに冷却する極低温冷凍機と組み合わせてなり、上記磁気センサにおける樹脂製ボビンが極低温部材に伝熱可能に接続されている磁気検出装置を設けることもできる。

また、上記第 2の目的を達成するために、この発明では、上記磁気検出装置における磁気センサは、一端部がボビンと連結されかつ他端部が、極低温冷凍機により極低温レベルにまで冷却される極低温部材の所定位置に取外し可能に装着される良熱伝導部材と、この良熱伝導部材の側面の所定位置に取外し可能に装着され、かつ装着状態において S Q U I D素子を収容する超伝導シールド部材とを含んでいる構成とする。

この構成によると、ピックアツプコイルが巻回されてなるボビンと連結される良熱伝導部材を極低温部材に装着すれば、簡単に磁気センサの装着を達成できる。勿論、 S Q U I D素子を収容する超伝導シールド部材が良熱伝導部材の側面所定位置に取外し可能に装着されているので、磁気センサの装着に悪影響を及ぼす可能性は殆どない。また、 S Q U I D素子とピックアップコイルとの間の電気的接続についても、良熱伝導部材の極低温部材に対する装着前に達成しておくことができ、狭い場所での配線や半田付け等が不要になるので、磁気センサの組付作業を簡単化できるとともに、保守点検修理作業をも簡単化できまた、超伝導シールド部材が良熱伝導部材の側面所定位置に装着されるので、良熱伝導部材により超伝導シ一ルド部材を跨ぐ構造と比較して平面形状を著しく小さくでき、極低温部材を大型化することなく簡単に磁気センサの多チヤンネル化を達成できる。しかも、装着動作に伴って他の磁気センサ等との干渉を防止するために.必要な平面形状を大きくすることなく複数の S Q U I D素子及び対応する超伝導シールド部材を装着して、空間利用効率を高めることができる。すなわち、比較的狭い範囲において簡単に多チャンネル化を達成できる。また、例えばボビンに 1次微分型のピックアップコイルを 2組設けることにより、完全にバランスのとれた 2次微分型のものと等価なものを得ることができる他、一方を信号検出用として、また他方を雑音除去のための参照用としてそれぞれ用いることにより、雑音の影響を高精度に排除して目的とする信号のみを高精度に検出できる。さらに、良熱伝導部材は予め一体のものとして作製できるので、ピックアツプコイルを確実に超伝導転移温度以下にまで冷却することができる。

また、上記構成の磁気検出装置において、良熱伝導部材が側面所定位置に凹所を有し、超伝導シールド部材が凹所に装着されている構成とする。こうすれば、良熱伝導部材として側面所定位置に凹所を有するものを採用し、超伝導シールド部材が凹所に装着されているので、装着動作に伴って他の磁気センサ等との干渉を防止するために必要な平面形状を小さくでき、空間利用効率を一層高めることができる。つまり、比較的狭い範囲において装着可能な磁気センサの数を一層増加させることができる。

さらにまた、上記の磁気検出装置において、良熱伝導部材の、極低温部材の所定位置に取外し可能に装着される端部が常温側への配線を揷通するための貫通孔を有する構成とする。この構成によると、良熱伝導部材の、極低温部材の所定位置に装着される端部が常温側への配線を挿通するための貫通孔を有しているので、磁気センサを極低温部材に装着する前に常温側への配線を S Q U I D素子に接続しておくことができ、極低温部材に対する磁気センサの装着後、極低温部材の表面側において配線を引き回すことなく極低温部材の背面側のみにおいて配線を引き回すことができ、配線引回し作業を簡単化できる。

(図面の簡単な説明）

図 1は、本発明の実施例 1におけるボビン要部の拡大斜視図である。

図 2は実施例 1における極低温冷凍機の要部拡大断面図である。

図 3は実施例 1における極低温冷凍機及び S Q U I D磁束計を概略的に示す断面図である。

図 4は実施例 2における図 1相当図である。図 5は実施例 3における図 1相当図である。

図 6は実施例 4における図 1相当図である。

図 7は実施例 5を示すボビンの一部破断正面図である。

図 8は実施例 6における磁束計ュニットを示す正面図である。

図 9は実施例 6の磁束計ュニットの中央縦断面図である。

図 1 0は実施例 6の磁束計ュニッ卜が 3 2個装着された多チヤンネル計測システムの構成を概略的に示す中央縦断面図である。

図 1 1は図 1 0の X I — X I線断面図である。

図 1 2は実施例 6におけるプリント配線板の上面図である。

図 1 3は実施例 6における極低温部材の下面図である。

(発明を実施するための最良の形態）

本発明を実施するための最良の形態を実施例として図面により説明する。図 3は本発明の実施例 1の全体構成を示し、この実施例では磁気センサとしての S Q U I D磁束計は人体の心磁波を検出するために使用される。同図において、（1 ) は心磁波を検出する被験者（M ) を上載する支持台で、電磁シールドルーム或いは磁気シ一ルドルームの内部に設置されている。支持台（1 ) の下方には円筒状の受台（2 ) が設置され、この円筒状の受台（2 ) 上に密閉状の真空容器（3 ) が下端部を受台（2 ) 内に没入せしめて固定支持されている。この真空容器（3 ) の内部は真空状態に保たれていて、その内部上端に磁気センサとしての S QU I D磁束計（B) が収容されている。（A) は S Q U I D磁束計（B) を作動可能な極低温レベルに冷却する 2元回路のヘリウム冷凍機である。

上記真空容器（3) には冷凍機（A) の一部を構成する予冷冷凍回路（4) の膨張機（5) 及び J一 T回路（10) の膨張ュニッ卜（1 1) が取り付けられている。上記予冷冷凍回路（4) は、 G— M (ギフォード *マクマホン）サィクルの冷凍機で構成されていて、 J一 T回路（10) におけるヘリウムガスを予冷するためにヘリゥムガスを圧縮膨張させるものであり、図外の予冷用圧縮機と上記膨張機（5) とを閉回路に接続してなる。上記膨張機（5) は真空容器（3) の底壁に対し振動を絶縁された状態で取り付けられている。この膨張機（5) は、真空容器（3) の底壁下面に固定配置されたケーシング（6) と、該ケーシング（6) の上部に連設された 2段構造のシリンダ（7) とを有し、上記ケーシング（6) には予冷用圧縮機の吐出側に接続される高圧ガス入口（6 a) と、同吸入側に接続される低圧ガス出口（6 b) とが開口されている。上記シリンダ（7) は真空容器（3) の底壁を気密状に貫通して内部に上方に延びており、その大径部の上端部には 55〜60 Kの温度レベルに保持される第 1 ヒートステーション（8) が、また小径部の上端には上記第 1ヒートステーション（8) よりも低い 1 5〜 20 Kの温度レベルに保持される第 2ヒートステーション（9) がそれぞれ形成されている。そして、図示しないが、上記シリンダ（7) 内には、シリンダ（7) 内に上記ヒートステーション（8) , (9) に対応する位置に膨張室を区画形成するディスプレーサ（置換器）が往復動可能に嵌挿されている。一方、上記ケーシング（6) 内には、回転する毎に開弁して上記高圧ガス入口（6 a) から流入したヘリウムガスを上記シリンダ（7) 内の膨張室に供給し又は膨張室内で膨張したヘリウムガスを低圧ガス出口（6 b) から排出するように切り換わる口一タリバルブと、該ロータリバルブを駆動するバルブモー夕とが嵌装されている。そして、膨張機（5) における口一タリバルブの開弁により高圧ヘリウムガスをシリンダ（7) 内の膨張室でサイモン膨張させて、その膨張に伴う温度降下により極低温レベルの寒冷を発生させ、その寒冷をシリンダ（7) における第 1及び第 2ヒートステーション（8) , (9) にて保持する。よって、予冷用圧縮機から吐出された高圧のヘリウムガスを膨張機（5) に供給し、その膨張機（5) での断熱膨張によりヒートステーション（8) , (9) の温度を低下させて、 J一 T回路（1 0) における後述の予冷器（1 5) , (16) を予冷するとともに、膨張した低圧ヘリウムガスを圧縮機に戻して再圧縮するようにした閉回路の予冷冷凍回路（4) が構成されている。

—方、上記 J— T回路（10) は、約 4 Kの極低温レベルの寒冷を発生させるためにヘリゥムガスを圧縮してジュール · トムソン膨張させる冷凍回路であつて、ヘリゥムガスを圧縮する J—T圧縮機（図示せず）と、その圧縮されたヘリウムガスをジュール，トムソン膨張させる上記膨張ユニット（1 1 ) とを備えている。この膨張ュニット（1 1) は上記真空容器（3) の底壁を気密状に貫通する第 1の J一 T熱交換器（12) を有し、該第 1の J— T熱交換器

(12) には、真空容器（3) の内部に配置された第 2及び第 3の J— T熱交換器（1 3) , (14) が接続されている。上記各 J— T熱交換器（12) 〜

(14) は 1次側及び 2次側をそれぞれ通過するヘリゥムガス間で互いに熱交換させるもので、第 1の J一 T熱交換器（12) の 1次側は上記 J一 T圧縮機の吐出側に接続されている。また、第 1及び第 2の :！ _T熱交換器（12) ,

(13) の各 1次側同士は、上記膨張機（5) の第 1 ヒートステーション（8) 外周に配置した熱交換器からなる第 1予冷器（15) を介して接続されている。同様に、第 2及び第 3の J一 T熱交換器（13) , (14) の各 1次側同士は、膨張機（5) の第 2ヒートステ一ション（9) 外周に配置した熱交換器からなる第 2予冷器（16) を介して接続されている。さらに、上記第 3の J一 T熱交換器（14) の 1次側は、高圧のヘリウムガスをジュール♦ トムソン膨張させる J一 T弁（17) を介して冷却器（18) に接続されている。上記 J— T 弁（1 7) は真空容器（3) 外から図外の操作ロッドによって開度が調整される。上記冷却器（18) は円扳状の極低温部材（1 9) (受冷プレート）下面の受冷部（1 9 a) 外周に巻かれたコイル状の配管からなるもので、この構造によって極低温部材（19) が冷却器（18) と伝熱可能に接触して、それと同じ温度の約 4 Kステージに保たれる。また、極低温部材（1 9) の上面に上記 S QU I D磁束計（Β) が伝熱可能に一体的に取り付けられている。

さらに、上記冷却器（18) は上記第 3及び第 2の J 一 T熱交換器（14) ，

(1 3) の各 2次側を経て第 1の J 一 T熱交換器（1 2) の 2次側に接続され、該第 1の J 一 T熱交換器（1 2) の 2次側は上記 J 一 T圧縮機の吸入側に接続されている。よって、 J —T回路（1 0) では、 J —T圧縮機によりヘリゥムガスを高圧に圧縮して真空容器（3) 側に供給し、それを真空容器（3) の第 1〜第 3の J 一 T熱交換器（1 2) 〜（14) において圧縮機側に戻る低温低圧のヘリゥムガスと熱交換させるとともに、第 1及び第 2予冷器（1 5) ,

( 1 6) でそれぞれ膨張機（5) の第 1及び第 2ヒートステーション（8) , (9) と熱交換させて冷却したのち、 J — T弁（1 7) でジュール · トムソン膨張させて冷却器（18) で 1気圧、約 4 Kの気液混合状態のヘリウムとなし、このヘリゥムの蒸発潜熱により極低温部材（1 9) 及びそれに接触する S QU I D磁朿計（B) を約 4 Kの極低温レベルに冷却保持し、しかる後、上記膨張によって低圧となったヘリゥムガスを第 1〜第 3の J — T熱交換器（ 1 2) 〜

( 14) の各 2次側を通して J 一 T圧縮機に吸入させて再圧縮するように構成されている。

上記 S QU I D磁束計（B) は、図 2に示すように、極低温レベルで超伝導状態となる図示しない S QU I D素子と、該 S QU I D素子に接続される磁束入力回路（32) とを備えてなり、上記 S Q U I D素子は上記極低温部材（1 9) の上面に超伝導シールド部材（31) 内に収容された状態で伝熱可能に取付固定されている。一方、磁束入力回路（32) は、図 1に示す如く、円筒状のボビン（34) にループ状に巻き付けられた超伝導線からなるピックアップコィノレ（33) を有し、このピックアップコイル（33) はループが合計 4つとされていて、そのうち上下のループ（33 a) , (33 d) の各々と中央の 2つのループ（33 b) , (33 c) とを電流が互いに交互に逆向きに流れるよう一定間隔をあけて直列に接続した 2回差動形のもので構成されている。つまり、 S QU I D磁束計（B) は、 4つのループ（33 a) 〜（33 d) に巻かれたピックアップコイル（33) で磁場勾配を測定するグラジオメータを構成している。

そして、上記極低温部材（19) の上面には伝熱ブラケット（20) が S Q U I D素子を収容する超伝導シールド部材（31) を上方から覆うように取り付けられ、このブラケット（20) の上面に上記ボビン（34) が立設されている。このボビン（34) は 200〜 30 Omm程度の長さのもので、真空容器 (3) の上壁中心に形成した上方膨出部（3 a) 内を上方に延び、その上側部分にピックアップコイル（33) が巻き付けられており、このボビン（34) を介してピックアップコイル（33) をその超伝導転移温度以下まで冷却する _c 尚、上記真空容器（3) の膨出部（3 a) の上端は支持台（1) 中心の開口 (l a) に臨んでおり、この開口（l a) を通して支持台（1) 上面の被験者 (M) の心磁波を測定するようにしている。

本発明の特徴は、上記ピックアップコイル（33) を巻き付けるボビン（3 4) の構造にある。すなわち、図 1に示す如く、樹脂製ボビン（34) の内部に、高熱伝導率で非磁性材料としての線径 0. 5難程度の鋦線に樹脂被膜を施した多数の線材（35) , (35) , …がボビン（34) の中心軸線方向及び円周方向に延びるように交差状に配置されて円筒状に編まれた構成とされている。尚、銅線に代えてアルミニウム線を採用することもできる。

図 2及び図 3中、（21) は極低温部材（19) 、 S QU I D素子を収容する超伝導シールド部材（31) 、ブラケット（20) 、ボビン（34) の下部等を覆うように真空容器（3) 内上部に配置された輻射シールドで、予冷冷凍回路（4) の膨張機における第 1 ヒートステーション（8) に接触して 80K 程度に保持される。また、図 2中、（22) はボビン（34) の周りに同心状に配置されたスーパー · インシュレーションである。

次に、上記実施例の作用について説明する。ヘリウム冷凍機（A) の運転に伴って S QU I D磁束計（B) が冷却され、その S QU I D磁束計（B) の温度が約 4 Kの極低温レベルまで降下すると、該 S QU I D磁束計（B) が作動状態になる。

すなわち、まず、予冷冷凍回路（4) 及び J一 T回路（1 0) の各圧縮機が起動されてヘリウム冷凍機（A) が定常運転状態になると、予冷冷凍回路（4) における膨張機（5) で予冷用圧縮機から供給された高圧のヘリウムガスが膨張し、このガスの膨張に伴う温度降下によりシリンダ（7) の第 1 ヒートステーシヨン（8) が 55〜6〇 Kの温度レベルに、また第 2ヒートステーション

(9) が 15〜2◦ Kの温度レベルにそれぞれ冷却される。

—方、これと同時に、 J— T回路（1 ◦) では、圧縮機から吐出された高圧のヘリウムガスが真空容器（3) 側に供給され、この真空容器 (3) 側に供給された高圧ヘリゥムガスは、第 1の J— T熱交換器（12) の 1次側に入り、そこで圧縮機側へ戻る 2次側の低圧ヘリゥムガスと熱交換されて常温 300K から約 7◦ Kまで冷却され、その後、上記膨張機（5) の 55〜60Kに冷却されている第 1 ヒートステーション（8) 外周の第 1予冷器（1 5) に入って約 55 Κまで冷却される。この冷却されたガスは第 2の J— T熱交換器（13) の 1次側に入って、同様に 2次側の低圧ヘリゥムガスとの熱交換により約 20 Kまで冷却された後、膨張機（5) の 15〜20 Kに冷却されている第 2ヒートステーション（9) 外周の第 2予冷器（16) に入って約 15 Kまで冷却される。さらに、ガスは第 3の J一 T熱交換器（14) の 1次側に入って 2次側の低圧ヘリゥムガスとの熱交換により約 5 Kまで冷却され、しかる後に J— T 弁（1 7) に至る。この J— T弁（1 7) では高圧ヘリゥムガスは絞られてジユール♦ トムソン膨張し、 1気圧、約 4 Kの気液混合状態のヘリウムとなって J— T弁（1 7) 下流の冷却器（18) へ供給される。そして、この冷却器 (18) において、上記気液混台状態のヘリウムにおける液部分の蒸発潜熱により極低温部材（19) が冷却される。この極低温部材（19) が冷却されると、該極低温部材（19) に伝熱可能に接触している S QU I D磁束計（Β) の S QU I D素子、及びそれを収容している超伝導シールド部材（31) 、ボビン（34) 、並びに磁束入力回路（32) のピックアップコイル（33) も冷却される。

そして、上記蒸発した低圧ヘリゥムガスは冷却器（18) から第 3の J— T 熱交換器（14) の 2次側に戻ってその間に約 4 Kの飽和ガスとなり、このへリウムガスは第 2及び第 1の J—T熱交換器（13) , (12) の 2次側を通つて順に 1次側の高圧ヘリゥムガスを冷却しながら最後に約 300 K (室温）まで温度上昇し、しかる後、圧縮機の吸入側へ戻る。以上で予冷冷凍回路（4) 及び J一 T回路（10) の 1サイクルが終了し、以後、同様なサイクルが繰り返されて冷凍機（A) の冷凍運転が行われる。このような冷凍運転の継続により S QU I D磁束計（B) の温度が極低温レベル（作動温度レベル）に向かつて降下し、その極低温レベルへの到達の後に S QU I D磁束計（B) が作動状態となる。

この実施例の場合、上記超伝導線からなるピックアップコイル（33) を巻き付けた樹脂製ボビン（34) の内部には、熱伝導率の高い網線に樹脂被膜を施してなる線材（35) , (35) , …が縱横に編まれた構成とされているので、ボビン全体を樹脂材料のみで形成する場合に比べ、ボビン（34) の中心軸線方向及び円周方向の熱伝導特性が向上する。このため、冷凍機（A) によつて 4 Kレベルに冷却されている極低温部材（1 9) から冷熱がボビン（34) にスムーズに伝わってボビン（34) を容易に冷却でき、ボビン（34) に巻かれているピックアップコイル（33) を極低温レベルに短時間に冷却することができる。

また、樹脂製ボビン（34) 内部に構成される線材（35) は銅線ではあるものの、表面が絶縁材である樹脂被膜で覆われているので、その線材（35) , (35) 同士が縦横に交差する部分や円周方向の端部で直接に接触することはない。その結果、ボビン（34) において常電導電流のループは大きな範囲で発生せず、各線材（35) の断面内で生じるのみとなって極めて小さくなり、よって、電流ループによる S QU I D磁束計（B) の入ノ出力特性の変化を抑制することができる。

上記実施例 1では、樹脂製ボビン（34) 内部に構成される中心軸線方向及び円周方向の線材（35) , (35) をいずれも同径としている力《、図 4に示す実施例 2のように、ボビン（34) の中心軸線方向の線材（35) の線径を円周方向の線材（35) よりも大径にしてもよい。こうすることで、ボビン (34) の中心軸線方向の熱伝導特性が円周方向に比べさらに向上し、上記の構造のようにボビン（34) の下端部を冷凍機（A) の極低温部材（19) に伝熱可能に接触させる構造であっても、極低温部材（19) からの冷熱がボビン（34) によりスムーズに伝わり、ボビン（34) 及びそれに巻かれているピックアップコイル（33) に対する冷却効率を高めることができる。

図 5は本発明の実施例 3を示し、樹脂製ボビン（34) 内部における円周方向の線材を変えたものである。すなわち、この実施例では、磁束入力回路（3

2) のピックアップコイル（33) を巻き付ける円筒状の樹脂製ボビン（34) 内部には、上記実施例 1， 2と同様に線材を中心軸線方向及び円周方向に縦横に交差状に編んだものが構成されており、そのうち、中心軸線方向の線材（3 5) は、樹脂被膜を施した銅線（又はアルミニウム'線等）からなるが、円周方向の線材（36) は、ガラス繊維等の非導電性材料からなっている。

この実施例では、ボビン（34) 内部に構成される中心軸線方向の線材（3 5) が樹脂被膜を施された銅線やアルミニウム線からなるので、上記実施例 1 と同様に、ボビン（34) の中心軸線方向の熱伝導特性を向上させて、冷凍機 (A) の極低温部材（19) によりボビン（34) 及びピックアップコイル (33) を超伝導の転移温度まで短時間に冷却することができる。このことに加え、ボビン（34) 内部の円周方向の線材（36) はガラス繊維等の非導電性材料からなるので、ボビン（34) で円周方向の電流ループが発生するのをさらに確実に抑制でき、 S QU I D磁束計（B) の入ノ出力特性変化の抑制を

— ― より一層有効に図ることができる利点がある。

図 6は実施例 4を示す。樹脂製ボビン（34) は円筒状の樹脂体（37) を有し、その樹脂体（37) の内部には銅やアルミニウム等の高熱伝導率で非磁性材料からなる多数の線材（35) ， (35) , …がボビン（34) の中心軸線方向に延びるように間隔をあけて埋設されている。

この実施例の場合、冷凍機（A) の極低温部材（19) からの冷熱は樹脂体 (37) 内の線材（35) , (35) , …を経てボビン（34) の中心軸線方向に伝達され、このことでボビン（34) の中心軸線方向の熱伝導特性を向上させることができる。

また、これら線材（35) , (35) , …はボビン（34) の円周方向に間隔があけられて配置されているので、ボビン（34) の円周方向に電流ループが発生することはなく、 S QU I D磁束計（B) の入ノ出力特性変化の抑制を有効に図ることができる。

図 7は実施例 5を示し、この実施例では、樹脂製ボビン（34) は、銅ゃァルミニゥム等の高熱伝導率の非磁性材料を混入してなる高熱伝導性樹脂層（·3 8) と、該高熱伝導性樹脂層（38) の内外両側に配置され、ガラス纖維等の非導電性材料からなる繊維強化樹脂層（39) , (39) との 3層構造の壁部 (34 a) を備えた構成とされている。尚、ボビン（34) 上部において外周側繊維強化樹脂層（39) の所定位置には 3条の環状溝（40) , (40) , …がそれぞれ円周方向に互いに平行に延びるように凹設されており、この各環状溝（40) にピックアップコイル（33) のループが巻き付けられる。また、 (41) はボビン（34) の下部内面に形成された取付用の雌ねじ孔である。この実施例の場合、ボビン（34) の厚さ方向中間部に高熱伝導性樹脂層 (38) が内外の繊維強化樹脂層（39) , (39) に挟まれて配置され、この高熱伝導性樹脂層（38) は高熱伝導率の非磁性材料が混入されているものであるので、ボビン（34) の略中心軸線方向の熱伝導特性を向上させて、冷凍機（A) の極低温部材（1 9) によりボビン（34) 及びそれに巻き付けられたピックアップコイル（33) を超伝導の転移温度まで短時間に冷却することができるとともに、ボビン（34) において略円周方向の電流ループが発生するのを確実に抑制でき、 S QU I D磁束計（B) の入出力特性変化の抑制をより一層有効に図ることができる。

図 8〜図 1 3は本発明の実施例 6を示す。すなわち、図 8は実施例 6に係る S Q U I D磁束計の正面図、図 9はその中央縱断面図である。（51) は両端部に雄ねじ部（51 a) , (51 b) を有する良熱伝導部材であって、その中央部側面の所定位置には 1対の凹所（51 c ) , (51 c) が形成され、この各凹所（51 c) にはそれぞれ S QU I D素子を収容するための超伝導シールド部材（52) が取外し可能に装着されている。そして、上側の雄ねじ部（5 l b) には 1対のピックアップコイル（33) , (33) を巻回せしめたボビン（34) 下端部の雌ねじ部（41) が螺合締結されている。

上記良熱伝導部材（51) は全体が例えば銅からなるものであり、下側の雄ねじ部（51 a) の先端中央部と各凹所（51 c) の所定位置とにそれぞれ開口する配線揷通孔（51 d) が貫通形成されている。

—方、上記超伝導シールド部材（52) は、良熱伝導部材（51) の各凹所 (51 c) に埋込み状に装着される基部部材（52 a) と、ねじ等により取外し可能に装着されるカバ一部材（52 b) とで構成され、カバー部材（52 b) の所定位置に引出し線揷通用の溝（52 c) が形成されている。基部部材（5 2 a) の所定位置に S QU I D素子（図示せず）を搭載した基板（52 e) がスぺーサ部材（52 d) を介して装着ざれている。尚、下側の雄ねじ部（51 a) 上側には大径フランジ部（51 e) が連続して形成されており、このフランジ部（51 e) により、良熱伝導部材（51) の極低温部材（19) との接触面積を大きくするようにしている。また、上記ボビン（34) は上記実施例 5と同様のものである。

上記ピックアップコイル（33) は例えば 1次微分型となるようにボビン (34) の外表面に巻回されてなるものであり、ボビン（34) の所定位置に形成された環状溝（40) , (40) , …に収容される状態でピックアップコィル（33) の各ループが巻回される。また、図 8及び図 9から明らかなように、ボビン（34) には 1対のピックアップコイル（33) , (33) が卷回されており、各ピックアップコイル（33) に対応する 1対の基板（52 e) , (52 e) がそれぞれ超伝導シールド部材（52) , (52) に収容されており、 2つの S QU I D磁朿計が一体化された磁朿計ユニット（B) が得られることになる。さらに、ピックアップコイル（33) の引出し線（33 e) が一方の溝（52 c) を通って基板（52 e) の S QU I D素子と接続され、 S Q U I D素子からの引出し線（52 f ) が配線揷通孔（51 d) を通して引き出されており、この引出し線（52 f ) の端部にコネクタ（52 g) が設けられている。

図 10は、図 9に示す磁束計ュニッ卜が 32個装着された多チヤンネル計測システムの構成を概略的に示す中央縦断面図であり、図 1 1は図 10の X I — X I線断面図である。これらの図において、 32個の磁束計ユニット（B) , (B) , …が極低温部材（19) に所定間隔をあけて捩込み状に装着されている。上記極低温部材（19) は、図外の極低温冷凍機により超伝導転移温度以下（例えば約 4 K) にまで冷却される。尚、（21 a) , (21 b) は輻射シールド部材である。

また、極低温部材（19) の下面にはコネクタ（53 d) を予め装着したプリント配線板（53) が配置されている。図 12に示すように、上記プリント配線板（53) の上面には、コネクタ（53 d) のピン（53 a) が露呈されているとともに、対応するピン（53 a) , (53 a) ， …間を電気的に接続

- 21 - する配線パターン（53 b) が形成されている。また、プリント配線板（53) 上面'の所定位置に、磁束計ュニッ卜（B) の雄ねじ部（51 a) を貫通させる透孔（53 c) が形成されている。さらに、プリント配線板（53) 上面の中央部には、極低温冷凍機の最終冷却部たる冷却器（18) と極低温部材（19) との直接接触を許容するための大径孔（53 e) が形成されている。

また、図 13は上記極低温部材（19) の下面を示し、この極低温部材（1 9) 下面において上記透孔（53 c) との対応する位置にはそれぞれ上記良熱伝導部材（51) の下側雄ねじ部（51 a) を螺合させる雌ねじ孔（54) が形成されているとともに、コネクタ（53 d) に対応する位置にピン（53 a) を収容するための凹所（55) がそれぞれ形成されている。

次に、上記の構成の S QU I D磁束計ュニット（B) の組立方法及びその極低温部材（19) への装着方法について説明すると、まず、良熱伝導部材（5 1 ) とボビン（34) とを一体的に連結し、良熱伝導部材（51) 側面の各凹所（51 c ) に超伝導シールド部材（52) の基部部材（52 a) を装着し、その基部部材（52 a) に対し S QU I D素子が搭載された基板（52 e) をスぺーサ部材（52 d) を介して装着する。

そして、ボビン（34) にピックアップコイル（33) を巻回し、このピックアップコイル（33) の引出し線（33 e) を S QU I D素子と電気的に接続すべく甚扳（52 e) の所定位置に接続する。また、 S QU I D素子に対してバイアス電源を供給し又は S QU I D素子から電気信号を取り出すための引出し線（52 f ) を配線揷通孔（51 d) を通して雄ねじ部（51 a) の端面中央部から外部に引き出す。尚、この引出し線（52 f ) の遊端部にコネクタ (52 g) が接続される。

最後に、超伝導シールド部材（52) のカバー部材（52 b) をねじ等により良熱伝導部材（51) に固定し、引出し線（33 e) , (52 f ) をカバー部材（52b) の溝（52 c) に収容する。

以上の作業を行うことにより、 2個の S QU I D磁束計が一体化された磁束計ュニット（B) を得ることができる。

また、極低温部材（19) の背面（下面）にプリント配線板（53) を配置し、極低温冷凍機の冷却器（18) が極低温部材（19) の中央部下面と直接接触するように極低温部材（19) 及びプリント配線板（53) を位置決めして固定する。このとき、プリント配線板の配線部がサーマルアンカの働きを兼ねることになる。尚、この状態においてコネクタ（53 d) のピン（53 a) は極低温部材（19) の凹所（55) に収容されるので、ピン同士が短絡状態になることはない。

そして、幅射シールド部材（21 a) ，（21 b) 及び真空容器（3) を装着する。勿論、プリント配線板（53) までの必要な配線処理も行われる。尚、これらの作業は予め行われているのが一般的であるから、上記磁束計ュニット (B) を極低温部材（1 9) に装着するに当たっては、真空容器（3) 及び幅射シールド部材（21 a) , (21 b) を取り外して極低温部材（19) を外部に露呈させる。この状態において、各磁束計ュニッ卜（B) を雄ねじ部（5 1 a) を雌ねじ孔（54) に捩じ込むことにより、極低温部材（19) に対する装着を行う。

このとき、各磁束計ュニッ卜（B) の装着作業は単なる捩込みだけでよいとともに、超伝導シールド部材（52) が良熱伝導部材（51) の凹所（51 c) に装着されているので、隣り合う磁束計ュニット（B) , (B) 間のスペースを必要最小限にすることができる。

また、各磁束計ュニット（B) を極低温部材（19) に装着すれば、遊端部にコネクタ（52 g) が装着された引出し線（52 f ) がプリント配線板（5 3) の下方に垂下した状態になるので、上記コネクタ（52 g) を、プリント配線扳（53) の該当するコネクタ（53 g) と接続すれば、それだけで必要な配線処理を簡単に達成できる。

そして、全ての磁束計ュニッ卜（B) , (B) , …を装着して配線処理を行つた後は、輻射シールド部材（21 a) , (21 b) を装着し、さらに真空容器（3) を装着する。そして、真空容器（3) の内部を真空にするとともに、極低温冷凍機を動作させて全ての S QU I D磁束計を超伝導転移温度以下にまで冷却し、 S QU I D磁束計による生体磁場等の計測を行えばよい。尚、この計測に当たり、各磁束計ュニット（B) が 2個の S QU I D磁束計を有しているので、その一方を信号用として、また他方を参照用としてそれぞれ使用すれば、極低温冷凍機等に起因する雑音成分を除去して高精度の磁場計測信号を得ることができる。

また、各 S QU I D磁束計が 1次微分型のピックアップコイル（33) を有している場合には、一方の S QU I D磁束計の出力に所定の計数を乗算して、他方の S QU I D磁束計の出力から減算することにより、 100%のバランスがとれた 2次微分型のピックアップコイルを有する S QU I D磁束計と等価な計測信号を得ることができる。

さらに、 1つの磁束計ユニット（B) で同軸上における磁場の 1次勾配及び 2次勾配を得ることができ、得られる情報量が増加するので、磁場源の解析精度等を高めることができる。

また、何れかの S QU I D磁束計に異常が発生した場合には、該当する磁束計ュニット（B) のみを抜き取って点検修理作業を行えばよく、他の磁束計ュニッ卜（B) を抜き取る必要がないので、点検修理作業を著しく簡単化できる c 尚、上記実施例 6において、例えば良熱伝導部材（51 ) の側面所定位置に設ける凹所（51 c) を省略すること、配線挿通孔（51 d) を省略すること等が可能である。また、この他、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を施すことが可能である。また、本発明は、心磁波測定用以外の S Q U I D磁束計からなる磁気センサに対しても適用できるのは勿論である。

(産業上の利用可能性）

本発明の磁気センサ及びそれを極低温冷凍機と組み合わせた磁気検出装置によれば、極低温レベルで作動する S Q U I D素子及びそのボビンに巻かれたピックアツプコイルを、熟練操作を要する液体ヘリゥムを用いることなく極低温冷凍機で超伝導転移温度以下に冷却できるとともに、その場合に、冷却ステージからの冷熱がボビンにスムーズに伝わってボビンを容易に冷却でき、ピックァップコイルを超伝導の転移温度まで短時間に冷却することができる。心磁場等の生体磁場を測定する等、微弱磁場を高感度に検出できる磁気センサ、磁気検出装置が実現でき、産業上の利用可能性は極めて高い。

Claims

請求の範囲

1. 極低温レベルで超伝導状態となる S QU I D素子と、該 S QU I D素子に接続される磁束入力回路（32) とを備えた磁気センサにおいて、上記磁束入力回路（32) は、円筒状の樹脂製ボビン（34) に巻かれたピックアップコイル（33) を有しており、

上記樹脂製ボビン（34) の内部には、各々樹脂被膜を施された鋦ゃァルミニゥム等の高熱伝導率で非磁性材料からなる多数の線材（35) ，

(35) , …がボビン（34) の略中心軸線方向及び略円周方向に延びるように交差状に配置されて互いに編まれた構成とされていることを特徵とする磁気センサ。

2. 請求の範囲第 1項記載の磁気センサにおいて、

ボビン（34) の略中心轴線方向に延びる線材（35) は、略円周方向に延びる線材（35) よりも大径であることを特徴とする磁気センサ。

3. 極低温レベルで超伝導状態となる S QU I D素子と、該 S QU I D素子に接続される磁束入力回路（32) とを備えた磁気センサにおいて、上記磁束入力回路（32) は、円筒状の樹脂製ボビン（34) に巻かれたピックアップコイル（33) を有しており、

上記樹脂製ボビン（34) の内部には、樹脂被膜を施された銅やアルミニゥム等の高熱伝導率で非磁性材料からなる多数の線材（35) , (35) , …と、ガラス繊維等の非導電性材料からなる多数の線材（36) , (3 6) , …とが、上記高熱伝導率で非磁性材料からなる線材（35) がボビン（34) の略中心軸線方向に延びるように交差状に配置されて、互いに編まれた構成とされていることを特徴とする磁気センサ。

4. 極低温レベルで超伝導状態となる S QU I D素子と、該 S QU I D素子に接続される磁束入力回路（32) とを備えた磁気センサにおいて、上記磁束入力回路（32) は、円筒状のボビン（34) に巻かれたピックアップコイル（33) を有しており、

上記ボビン（34) は、樹脂体（37) と、該樹脂体（37) 内にボビン（34) の略中心軸線方向に延びるように円周方向に間隔をあけて埋設され、銅やアルミニゥム等の高熱伝導率で非磁性材料からなる多数の線材 (35) , (35) , …とを備えた構成であることを特徴とする磁気センサ。

5. 極低温レベルで超伝導状態となる S QU I D素子と、該 S QU I D素子に接続される磁束入力回路（32) とを備えた磁気センサにおいて、上記磁束入力回路（32) は、円筒状の樹脂製ボビン（34) に巻かれたピックアップコイル（33) を有しており、

上記樹脂製ボビン（34) は、銅やアルミニウム等の高熱伝導率の非磁性材料を混入してなる高熱伝導性樹脂層（38) と、該高熱伝導性樹脂層 (38) の内外両側に配置され、ガラス繊維等の非導電性材料からなる繊維強化樹脂層（39) , (39) との 3層構造の壁部（34 a) を備えた構成とされていることを特徴とする磁気センサ。

6. 請求の範囲第 1項、第 2項、第 3項、第 4項又は第 5項記載の磁気センザと、

極低温部材（19) を極低温レベルに冷却する極低温冷凍機（A) とを備えてなり、

上記磁気センサにおける樹脂製ボビン（34) が極低温部材（19) に伝熱可能に接続されていることを特徴とする磁気検出装置。

7. 請求の範囲第 6項記載の磁気検出装置において、

磁気センサは、一端部がボビン（34) と連結されかつ他端部が極低温部材（19) の所定位置に取外し可能に装着される良熱伝導部材（51) と、

上記良熱伝導部材（51) 側面の所定位置に取外し可能に装着され、かつ装着状態において S QU I D素子を収容する超伝導シールド部材（52) とを含んでいることを特徴とする磁気検出装置。

8. 請求の範囲第 7項記載の磁気検出装置において、

良熱伝導部材（51 ) 側面の所定位置に凹所（51 c) が形成され、上記凹所（51 c) に超伝導シールド部材（52) が装着されていることを特徴とする磁気検出装置。

9. 請求の範囲第 7項記載の磁気検出装置において、

良熱伝導部材（51) の、極低温部材（19) の所定位置に取外し可能に装着される端部が常温側への配線（52 f ) を挿通するための貫通孔 ( 1 d) を有していることを特徴とする磁気検出装置。