WO2011030985A1 - 자기측정 센서용 수용장치 - Google Patents

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WO2011030985A1
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sensor
outer cylinder
tip
cylinder
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김인선
이용호
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Korea Research Institute of Standards and Science
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0047Housings or packaging of magnetic sensors ; Holders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0005Geometrical arrangement of magnetic sensor elements; Apparatus combining different magnetic sensor types
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/035Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using superconductive devices

Definitions

  • the present invention relates to a receiving device for a magnetic measurement sensor.
  • a superconducting quantum interface device is a device using magnetic flux quantization and the Josephson effect in a superconductor, and is used as a high sensitivity sensor having quantum mechanical measurement sensitivity.
  • Squid magnetometers are known to have the best sensitivity among human-developed magnetic sensors and are usually used for the measurement of weak magnetic fields generated in the brain and heart for biomagnetic sensors.
  • the conventional accommodating device as shown in Figure 8 is provided with a double cylinder structure consisting of the inner cylinder (3) and the outer cylinder (2) that is externally spaced at a predetermined interval on the outer periphery of the inner cylinder (3), the receiving device is Since the inner cylinder 3 and the outer cylinder 2 have a structure, a space is formed between the inner cylinder 3 and the outer cylinder 2, and the space is formed in a vacuum state.
  • a heat insulating member 7 may be provided between the inner cylinder 3 and the outer cylinder 2, and the heat insulating member 7 may be provided as a heat reflection film and a heat shielding film.
  • the heat reflecting film is a structure for blocking heat penetrating into the space, consisting of a thin aluminum film and interposed between the cylinders.
  • the heat shield member is to prevent the temperature rise of the multi-layer heat reflection film, a metal plate or strip excellent in heat transfer characteristics, the multi-layer heat reflection film is interposed between the inner cylinder and the outer cylinder is covered on the surface.
  • the heat reflecting film and the heat shielding member have a multilayer structure that is alternately stacked between the respective cylinders.
  • Reference numerals 4 and 5 are holes for inserting and fixing a vacuum valve to maintain a vacuum in the space between the inner cylinder 3 and the outer cylinder 2.
  • the inner cylinder 3 and the outer cylinder 2 as described above may be provided integrally as shown in FIG.
  • the material of the barrel is glass epoxy (Glass Epoxy) is used, the inner cylinder (3) and the outer cylinder (2) in the sample direction is produced in a spaced apart state.
  • the inner cylinder 3 contracts due to the temperature of the refrigerant. Therefore, according to the contraction phenomenon of the inner cylinder 3, the distance between the sample side surface 6 'of the inner cylinder 3 and the sample side surface 2' of the outer cylinder 2 is further spaced apart. Due to the nature of the squid to be measured, its sensitivity is inferior.
  • the glass epoxy material has a certain thickness, and the necessity of employing a relatively thin material in the inner and outer cylinders for the portion where the magnetic field is transmitted from the sensor to the sample direction is emerging.
  • An object of the present invention to solve the above problems is to provide a device for a magnetic measurement sensor that can be made a minimum distance between the sensor and the sample so that the sensing sensitivity of the sensor is improved.
  • a first window made of sapphire is installed at the front end and has a sensor accommodating portion for accommodating the magnetic measuring sensor therein, and keeps the sensor at a low temperature.
  • An inner cylinder accommodating a refrigerant to be formed, and formed on an outer side to be spaced apart from the inner cylinder to form a space between the inner passages to form a double container, and arranged in parallel with a gap at a position opposite to the first window.
  • an outer cylinder having a distal end provided with a second window made of sapphire.
  • the front end of the sensor receiving portion of the inner cylinder is characterized in that it comprises a reinforcing frame for increasing the adhesive area of the first window.
  • a plurality of reinforcing members attached to the outer periphery of the first window and the outer circumferential surface of the inner cylinder sensor accommodating portion to prevent the first window from being separated from the tip of the sensor accommodating portion of the inner cylinder. It is characterized by including.
  • the reinforcing member is characterized in that the glass fiber tape.
  • an accommodating device for a magnetic measuring sensor of the present invention a sensor accommodating part accommodating a magnetic measuring sensor therein is provided, and a first window is installed to allow a magnetic field to pass therethrough, and the refrigerant for keeping the sensor at a low temperature is provided.
  • An inner passage is formed on the outside to be spaced apart from the inner cylinder to form a space between the inner passages to form a double container, and a second window disposed in parallel with a gap at a position opposite to the first window is installed.
  • an outer cylinder having a front end portion, wherein the outer cylinder has sliding means for sliding the second window in a hermetic state in a longitudinal direction so that the distance between the first window and the second window is adjustable. do.
  • the tip end portion of the outer cylinder has a cylindrical shape
  • the sliding means is cylindrical and fitted outside the tip portion of the outer cylinder, and a stepped portion having an inner diameter smaller than the outer diameter of the outer cylinder at the lower end thereof. It is characterized by including.
  • the tip portion of the outer cylinder has a cylindrical shape
  • the sliding means has a cylindrical body corresponding to the tip portion, at least one or more installed between the tip portion It characterized in that it comprises an O-ring.
  • a stopper for limiting the movement in the longitudinal direction of the body of the tip portion is provided on the upper outer surface of the tip portion of the outer cylinder.
  • the stopper is screwed to the outer circumferential surface of the outer cylinder tip portion, characterized in that the fixing position is adjusted in the longitudinal direction of the outer cylinder tip portion.
  • the magnetic measuring sensor receiving device of the present invention characterized in that it further comprises a gap adjustment ring is provided between the lower end of the front end of the outer cylinder and the stepped portion of the sliding means.
  • the first and second windows are each made of sapphire.
  • the front end of the sensor receiving portion of the inner cylinder is characterized in that it comprises a reinforcing frame for increasing the adhesive area of the first window.
  • a plurality of reinforcing members are attached to the outer periphery of the first window and the outer circumferential surface of the inner cylinder sensor accommodating portion to prevent the first window from being separated from the sensor accommodating portion of the inner cylinder. Characterized in that.
  • the reinforcing member is characterized in that the glass fiber tape.
  • the present invention as described above can be made to the minimum interval between the sensor inside the inner cylinder and the sample outside the outer cylinder, there is an advantage that can achieve an excellent sensor sensitivity for magnetic measurements, such as a living body that emits ultrafine magnetism.
  • FIG. 1 is a perspective view of a sensor accommodation device for a magnetic measurement according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view for describing an internal structure of the magnetic measuring sensor accommodating device shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of A shown in FIG. 2
  • FIG. 4 is a perspective view of a sensor accommodation device for a magnetic measurement according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of B shown in FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining the operation of the sliding means shown in FIG.
  • FIGS. 7 is a view for explaining the fastening structure of the stopper shown in FIGS.
  • FIG. 8 is a view for explaining a sensor receiving device for a magnetic measurement according to a third embodiment of the present invention
  • 9 is a view for explaining a conventional sensor device for measuring magnetic
  • the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
  • FIG. 1 is a perspective view of a magnetic measuring sensor receiving apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view for explaining the internal structure of the magnetic measuring sensor receiving apparatus shown in FIG. It is an enlarged view of A shown in FIG.
  • the magnetic measuring sensor receiving apparatus 1000 includes an inner cylinder 300 and an outer cylinder 200.
  • Hole 210 formed in the upper portion of the outer cylinder 200 in the drawing is a hole for inserting and fixing the vacuum valve 100 to maintain a vacuum in the space between the inner cylinder 300 and the outer cylinder 200.
  • the inner cylinder 300 includes a sensor accommodating portion 310 accommodating a sensor (not shown) therein, and a first window 320 is installed to allow the magnetic field of the sample to pass through to reach the sensor. A refrigerant for holding at a low temperature is accommodated.
  • the outer cylinder 200 is formed on the outside to be spaced apart from the inner cylinder 300 to form a double space between the inner cylinder 300 to form a double container, the position opposite to the first window 320 And a front end portion 230 provided with a second window 220 arranged to be substantially parallel with a predetermined distance.
  • the first window 320 is installed at the tip portion 310 of the sensor accommodating portion 310 of the inner cylinder 300, and is adhesively installed by an adhesive (not shown).
  • the first window 320 is further installed at the distal end portion 230 of the reinforcing step 420 to increase the adhesion area, as shown in FIG. 420 will be adhesive installation.
  • the first window 320 acts as a pressure that can be separated from the negative pressure, as shown in FIG.
  • the at least one reinforcing member 420 is padded to prevent it in advance.
  • the reinforcing member 420 is provided in a tape type to attach the reinforcing step 410 to the first window 320.
  • the reinforcing member 420 is most preferably made of glass fiber (Glass Fiber).
  • the second window 220 is adhesively installed at the tip of the outer cylinder 200.
  • the first and second windows as described above are made of sapphire, respectively.
  • the sapphire has a high strength and hardness, it is possible to implement relatively thin compared to the thickness of the outer cylinder 200 and the inner cylinder 300.
  • the shape deformation does not occur due to the vacuum negative pressure, the magnetic field transmittance of the sample is high, and if the pressure is not applied above the set pressure, it is not damaged and has high efficiency in maintenance.
  • each of the first window 320 and the second window 220 employs a sapphire plate to improve magnetic field permeability, and at the same time reduce the separation distance from the sample, thereby improving the sensitivity of the sensor. There is an advantage.
  • FIG. 4 to 7 illustrate a sensor receiving device for a magnetic sensing according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a magnetic measuring sensor receiving device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of B shown in FIG. 4
  • FIG. 6 is an operation of the sliding means shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a fastening structure of the stopper shown in FIGS. 4 to 6.
  • the magnetic measuring sensor accommodating apparatus 2000 may have the second window 620 at the tip end portion of the outer cylinder 600 such that the distance between the first window 720 and the second window 620 is adjustable.
  • Sliding means 630 for sliding movement in the longitudinal direction of the 650 is further provided.
  • the tip portion 650 of the outer cylinder 600 has a cylindrical shape
  • the sliding means 630 has a cylindrical shape corresponding to the tip portion 650
  • the second window 620 is adhesively installed.
  • the sliding means 630 is provided to slide along the outer circumferential surface of the tip portion 650.
  • the inner cylinder 700 is contracted in the longitudinal direction by the temperature of 800, and the sliding means 630 is caused by the negative pressure by the vacuum between the inner cylinder 700 and the outer cylinder 600. Sliding along the circumferential surface of 600). At this time, since the negative pressure by the vacuum continues to act, the sliding means 630 is slid along the circumferential surface, the movement is restrained by the stopper 640 located above the tip 650 in the drawing.
  • the distance between the first window 720 and the second window 620 is spaced apart by 2 mm.
  • the first window 720 is contracted vertically in the drawing due to the contraction of the inner cylinder 700. As it rises about 2mm further, it is spaced at intervals of about 4mm in total. Accordingly, there is a problem in that the distance between the sensor (not shown) and the sample is increased and the sensing sensitivity is lowered.
  • the second window 620 is slidable in the longitudinal direction, that is, the vertical direction in the drawing, and the negative pressure of the vacuum is reduced. Sliding movement in the contracted direction by it is possible to maintain the interval of about 2mm.
  • the stopper 640 has a fixed position is determined in consideration of the distance between the first window 720 and the second window 620, the stopper 640 is the outer surface of the outer cylinder 600 as shown in FIG. It can be screwed to the, it is possible to adjust the fixing position in the direction of the screw thread, that is, the vertical direction in the drawing it may be possible to adjust the distance between the first window 720 and the second window (620).
  • a plurality of O-rings 631 are installed between the sliding means 630 and the outer cylinder 600 to maintain a vacuum hermetic state to maintain the vacuum between the outer cylinder 600 and the inner cylinder 700, the O-ring An oil may be applied to the 631 to facilitate the sliding movement of the sliding means 630.
  • FIG. 8 shows a receiving device for a magnetic measurement sensor according to a third embodiment of the present invention, between the lower end of the tip portion 650 of the outer cylinder 600 and the inner stepped step 633 of the sliding means 630.
  • At least one clearance adjustment ring 632 is provided. That is, to perform the same function as the stopper 640 shown in Figures 5 to 7, the lower end of the sliding means 630 is provided with a stepped portion 633 having an inner diameter smaller than the outer diameter of the outer cylinder 600 In FIG. 8, when the sliding means 630 is slid upwardly in the drawing, the gap adjusting ring 632 contacts the lower end of the outer end portion 650 of the outer cylinder 600, so that the sliding means 630 is moved. It is possible to limit the movement.
  • One or more clearance adjustment rings 632 may be installed to determine a stop point of the sliding means 630, and a stop point of the sliding means 630 may be determined by varying the thickness of the gap control ring 632. It will be natural to him.

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Abstract

본 발명은 자기측정 센서용 수용장치에 관한 것이다. 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치로서, 자기측정 센서를 내부에 수용하는 센서 수용부를 구비하며 자기장이 투과되도록 하는 제1 윈도우가 설치되며, 상기 센서를 저온으로 유지시키기 위한 냉매를 수용하는 내통과, 상기 내통과 이격되게 외측에 형성하여 상기 내통과의 사이에 이격공간을 형성함으로써 이중용기를 형성하며, 상기 제1 윈도우와 대향되는 위치에 간극을 갖고 평행하게 배치되는 제2 윈도우가 설치된 선단부를 구비한 외통을 포함하며, 상기 외통은, 상기 제1 윈도우와 제2 윈도우의 간격이 조절 가능하도록 제2 윈도우를 기밀상태에서 외통 선단부의 길이방향으로 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

자기측정 센서용 수용장치
본 발명은 자기측정 센서용 수용장치에 관한 것이다.
일반적으로 스퀴드(Superconducting Quantum Interface Device) 는 초전도체에서 자속양자화와 조셉슨효과를 이용한 소자로서 양자역학적 측정감도를 갖는 고감도 센서로서 사용된다. 스퀴드를 이용한 자력계는 인간이 개발한 자기센서 중에서 가장 우수한 감도를 가지는 것으로 알려져 있으며 보통 생체자기 센서용으로 뇌, 심장 등에서 발생하는 미약한 자기장의 측정에 사용된다.
그런데 이러한 스퀴드는 초전도 상태에서 동작함으로 저온상태를 유지시켜 주기 위해 냉각장치가 필요하다. 종래 냉각장치의 구조로서 사용한 것이 듀어(dewar) 용기 구조이며, 냉매로서 액체질소나 액체헬륨이 내포되어 있다. 물리학 법칙에 따라 자기장의 세기는 발생원으로부터의 거리 제곱에 반비례하므로, 미약한 자기장의 측정에 있어서 센서측의 듀어 벽의 두께를 최소화 하는 것은 매우 중요하다.
상기 종래 수용장치는, 도 8에 도시된 바와 같이 내통(3)과 내통(3)의 외주연에 일정간격을 두고 외장된 외통(2)으로 구성된 이중의 통 구조로 구비되어, 상기 수용장치는 내통(3) 및 외통(2) 구조임으로 내통(3)과 외통(2) 사이에 공간이 형성되는데, 상기 공간은 진공상태로 조성되어 있다. 또한, 상기 내통(3)과 외통(2)의 사이에는 단열부재(7)가 구비될 수 있는데, 상기 단열부재(7)는 열반사막 및 열차폐막으로 마련될 수 있다. 상기 열반사막은 상기 공간으로 침투하는 열을 차단하기 위한 구조인데, 알루미늄 박막으로 이루어져 있으며 상기 각 통 사이에 개재된다. 그리고 상기 열차폐부재는 상기 다층 열반사막의 온도 상승을 방지하기 위한 것으로, 열전달 특성이 우수한 금속판 또는 띠이며 상기 다층 열반사막이 내통과 외통 사이에 개재되면 그 표면에 외장된다. 보통 상기 열반사막과 열차폐 부재는 상기 각 통 사이에 교번하여 적층되는 다층구조를 갖는다.
상기 미설명 부호 4 및 5는 내통(3)과 외통(2)의 사이 공간에 진공을 유지하기 위해 진공밸브를 삽입 고정하는 구멍이다.
상기와 같은 내통(3)과 외통(2)은 도 8에 도시된 바와 같이 일체형으로 구비될 수 있다. 통상적으로 상기 통의 재질은 글라스 에폭시(Glass Epoxy)가 사용되며, 시료방향으로 내통(3)과 외통(2)은 일정 간격 이격된 상태로 제조된다. 이때, 상기 내통(3)에 센서(6)를 구비하고, 센서 냉각용 냉매를 충진할 때, 내통(3)은 냉매의 온도에 의해 수축 현상이 발생하게 된다. 따라서, 내통(3)의 수축현상에 따라 내통(3)의 시료측 면(6')과 외통(2)의 시료측 면(2')의 간격은 더 이격되게 되며 이는 극히 미세한 생체자기 등을 측정하는 스퀴드의 특성상 그 감도가 떨어지는 단점이 있다.
또한, 글라스 에폭시 재질의 특성상 일정 두께를 갖게 되어, 센서로부터 시료방향까지 자기장이 투과되는 부분에 대해서는 내통 및 외통에 상대적으로 얇은 재질을 채용하도록 하는 필요성이 대두되고 있다.
상기와 같은 문제를 해결하고자 하는 본 발명은 센서의 센싱 감도가 향상되도록 센서와 시료간의 간격이 최소로 이루어 질 수 있는 자기측정 센서용 수용장치를 제공함에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치로서, 선단에 사파이어로 이루어진 제1 윈도우가 설치되며 자기측정 센서를 내부에 수용하는 센서 수용부를 구비하며, 상기 센서를 저온으로 유지시키기 위한 냉매를 수용하는 내통과, 상기 내통과 이격되게 외측에 형성하여 상기 내통과의 사이에 이격공간을 형성함으로써 이중용기를 형성하며, 상기 제1 윈도우와 대향되는 위치에 간극을 갖고 평행하게 배치되며 사파이어로 이루어진 제2 윈도우가 설치된 선단부를 구비한 외통을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 내통의 센서 수용부 선단에는 상기 제1 윈도우의 접착면적을 증대하기 위한 보강테를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 제1 윈도우가 내통의 센서 수용부 선단으로부터 분리되는 것을 방지하도록 제1 윈도우의 외곽과 내통 센서수용부의 외주면에 걸쳐 부착되는 다수의 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 보강부재는 글라스 파이버 테이프 인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치로서, 자기측정 센서를 내부에 수용하는 센서 수용부를 구비하며 자기장이 투과되도록 하는 제1 윈도우가 설치되며, 상기 센서를 저온으로 유지시키기 위한 냉매를 수용하는 내통과, 상기 내통과 이격되게 외측에 형성하여 상기 내통과의 사이에 이격공간을 형성함으로써 이중용기를 형성하며, 상기 제1 윈도우와 대향되는 위치에 간극을 갖고 평행하게 배치되는 제2 윈도우가 설치된 선단부를 구비한 외통을 포함하며, 상기 외통은, 상기 제1 윈도우와 제2 윈도우의 간격이 조절 가능하도록 제2 윈도우를 기밀상태에서 외통 선단부의 길이방향으로 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 외통의 선단부는 원통형상을 가지며, 상기 슬라이딩 수단은 원통형으로서 상기 외통 선단부외측에 끼워지며, 그 하단부에 외통의 외경보다 작은 내경을 갖는 단턱부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 외통의 선단부는 원통형상을 가지며, 상기 슬라이딩 수단은, 상기 선단부와 대응되는 원통형상의 몸체를 갖지며, 상기 선단부와의 사이에 설치된 적어도 하나 이상의 오링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 외통의 선단부 상측 외면에는 상기 선단부의 몸체의 길이방향으로의 이동을 제한하는 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 스토퍼는 상기 외통 선단부의 외주면에 나사결합 되어 있으며, 상기 외통 선단부의 길이 방향으로 고정위치가 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 외통의 선단부 하단과 상기 슬라이딩 수단의 단턱부 사이에 설치되는 간극 조절링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 제1 및 제2 윈도우는 각각 사파이어로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 내통의 센서 수용부 선단에는 상기 제1 윈도우의 접착면적을 증대하기 위한 보강테를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 제1 윈도우가 내통의 센서 수용부로부터 분리되는 것을 방지하도록 제1 윈도우의 외곽과 내통 센서 수용부의 외주면에 걸쳐 부착되는 다수의 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 자기측정 센서용 수용장치에서, 상기 보강부재는 글라스 파이버 테이프 인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본원 발명은 내통 내부의 센서와 외통 외부의 시료간의 간격이 최소로 이루어질 수 있어, 극세 자기를 발산하는 생체등의 자기측정에 뛰어난 센서감도를 달성할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기측정용 센서 수용장치의 사시도
도 2는 상기 도 1에 도시된 자기측정용 센서 수용장치의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도
도 3은 도 2에 표시된 A의 확대도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기측정용 센서 수용장치의 사시도
도 5는 상기 도 4에 표시된 B의 단면 확대도
도 6은 도 5에 도시된 슬라이딩 수단의 동작을 설명하기 위한 도면
도 7은 도 4 내지 6에 도시된 스토퍼의 체결 구조를 설명하기 위한 도면
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기측정용 센서 수용장치를 설명하기 위한 도면
도 9는 종래의 자기 측정용 센서 수용장치를 설명하기 위한 도면
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 자기측정 센서용 수용장치에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기측정용 센서 수용장치의 사시도이고, 도 2는 상기 도 1에 도시된 자기측정용 센서 수용장치의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이며, 도 3은 도 2에 표시된 A의 확대도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 자기측정용 센서 수용장치(1000)는 내통(300)과 외통(200)을 포함한다. 도면상으로 상기 외통(200)의 상부에 형성된 구멍(210)은 내통(300) 및 외통(200)의 사이 공간에 진공을 유지하도록 진공밸브(100)를 삽입 고정하는 구멍이다. 상기 내통(300)은 센서(미도시)를 내부에 수용하는 센서 수용부(310)를 구비하며 시료의 자기장이 투과되어 상기 센서에 도달하도록 하는 제1 윈도우(320)가 설치되며, 상기 센서를 저온으로 유지시키기 위한 냉매가 수용된다.
상기 외통(200)은 상기 내통(300)과 이격되게 외측에 형성하여 상기 내통(300)과의 사이에 이격공간을 형성함으로써 이중용기를 형성하며, 상기 제1 윈도우(320)와 대향되는 위치에 일정한 간격을 갖고 실질적으로 평행하게 배치되도록 된 제2 윈도우(220)가 설치된 선단부(230)를 구비한다.
상기 제1 윈도우(320)는 상기 내통(300)의 센서 수용부(310)에 선단부(310)에 설치되는데, 접착제(미도시)에 의해 접착 설치된다. 상기 제1 윈도우(320)가 접착 설치될 때 도 3에서와 같이 그 접착 면적을 증대시키기 위해 보강텝(420)의 선단부(230)에 더 설치되며, 상기 제1 윈도우(320)는 보강텝(420)에 접착 설치가 되는 것이다. 또한, 상기 내통(300)과 외통(200)의 사이에는 진공에 의한 부압이 발생하게 되므로, 상기 제1 윈도우(320)에는 상기 부압이 분리될 수 있는 압력으로 작용하게 되므로, 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 하나 이상의 보강부재(420)를 덧대어 사전에 방지하게 된다. 상기 보강부재(420)는 테이프 타입으로 마련되어 보강텝(410)을 걸쳐 제1 윈도우(320)까지 붙이는 방식으로 구비된다. 상기와 보강부재(420)는 글라스 파이버(Glass Fiber)로 이루어진 것이 가장 바람직 하다. 상기 제2 윈도우(220)는 상기 외통(200)의 선단에 접착 설치된다. 상기와 같은 제1 및 제2 윈도우는 각각 사파이어로 이루어지는 것이 바람직 하다. 상기 사파이어는 그 강도와 경도가 높아 외통(200) 및 내통(300)의 두께에 비해 상대적으로 얇게 구현함이 가능하다. 또한, 높은 강도와 경도 인해 진공부압에 의해 형상 변형이 발생하지 않으며, 시료의 자기장 투과율이 높으며 설정 압력 이상의 압력이 가해지지 않으면 파손이 되지 않아 유지보수 차원에서도 높은 효율을 갖는다.
상기와 같이 각각의 제1 윈도우(320) 및 제2 윈도우(220)에 사파이어로 이루어진 판을 채용하여 자기장 투과성을 향상시킴과 동시에 시료와의 이격거리를 좁힐 수 있어 센서의 감도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기감지용 센서 수용장치가 도시되어 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기측정용 센서 수용장치의 사시도이고, 도 5는 상기 도 4에 표시된 B의 단면 확대도이며, 도 6은 도 5에 도시된 슬라이딩 수단의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 4 내지 6에 도시된 스토퍼의 체결 구조를 설명하기 위한 도면이다.
제2 실시예에 따른 자기측정용 센서 수용장치(2000)는 제1 윈도우(720)와 제2 윈도우(620)의 간격이 조절 가능하도록, 상기 제2 윈도우(620)를 외통(600) 선단부(650)의 길이 방향으로 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 수단(630)이 더 설치되어 있다. 상기 외통(600)의 선단부(650)는 원통형상을 갖는 것으로서, 상기 슬라이딩 수단(630)은 상기 선단부(650)와 대응되는 원통형상으로 이루어져, 상기 제2 윈도우(620)가 접착 설치된다. 상기 선단부(650)의 길이방향으로 상기 슬라이딩 수단(630)은 선단부(650)의 외주면을 따라 슬라이딩 이동하도록 구비되는데, 도 6과 같이 내통(700)에 냉매(800)를 충진하는 경우, 냉매(800)의 온도에 의해 상기 내통(700)은 그 길이방향으로 수축하게 되고, 내통(700)과 외통(600) 사이 진공에 의한 부압에 의해 슬라이딩 수단(630)은 내통(700) 방향으로 외통(600)의 원주면을 따라 슬라이딩 이동하게 되는 것이다. 이때, 진공에 의한 부압은 계속 작용하고 있는 상태이므로, 슬라이딩 수단(630)은 원주면을 따라 슬라이딩 이동하다가, 도면상으로 선단부(650) 상측에 위치한 스토퍼(640)에 의해 이동이 제지되는 것이다.
통상적으로 상기 제1 윈도우(720)와 제2 윈도우(620)의 간격은 2mm 이격되도록 하는데, 냉매(800)의 충진시 제1 윈도우(720)가 내통(700)의 수축에 의해 도면상 수직방향으로 약 2mm 정도 더 상승하게 되어, 총 4mm 정도의 간격으로 이격된다. 따라서, 센서(미도시)와 시료와의 간격이 벌어지게 되어 센싱 감도가 저하되는 문제점이 있는데, 상기 제2 윈도우(620)가 길이방향, 즉 도면상 수직방향으로 슬라이딩 가능하도록 되고, 진공의 부압에 의해 수축되는 방향으로 슬라이딩 이동하게 되어 상기 2mm 정도의 간격을 유지하도록 함이 가능한 것이다.
이때, 상기 스토퍼(640)는 제1 윈도우(720)와 제2 윈도우(620)의 간격을 고려하여 그 고정위치가 결정되는 바, 도 7에서와 같이 스토퍼(640)가 외통(600)의 외면에 나사결합 되도록 하고, 상기 나사산의 방향, 즉 도면상으로 수직방향으로 그 고정위치를 조절할 수 있도록 하여 제1 윈도우(720)와 제2 윈도우(620)의 간격을 조절할 수 있도록 할 수 있다.
상기 슬라이딩 수단(630)과 외통(600)의 사이에는 진공 기밀 상태를 유지하기 위한 복수의 오링(631)이 설치되어 외통(600)과 내통(700) 사이의 진공을 유지함이 가능하며, 상기 오링(631)에는 오일이 도포되어 상기 슬라이딩 수단(630)의 슬라이딩 이동이 용이하게 되도록 할 수 있다.
도 8에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기측정 센서용 수용장치가 도시되어 있는데, 외통(600)의 선단부(650) 하단과 슬라이딩 수단(630)의 내부 단이진 단턱부(633) 사이에 적어도 하나 이상의 간극조절 링(632)이 구비되어 있다. 즉, 도 5 내지 도 7에 도시된 스토퍼(640)와 동일한 기능을 수행하는 것으로, 슬라이딩 수단(630)의 하단부에 상기 외통(600)의 외경보다 작은 내경을 갖는 단턱부(633)가 구비되어, 도 8에서 상기 슬라이딩 수단(630)이 도면상으로 상측방향으로 슬라이딩 이동될 때, 간극조절 링(632)이 상기 외통(600)의 선단부(650) 하단에 맞닿게 되어 슬라이딩 수단(630)의 이동을 제한함이 가능한 것이다. 상기 간극조절 링(632)은 하나 또는 복수개 설치하여 슬라이딩 수단(630)의 멈춤지점을 결정할 수 있으며, 간극조절 링(632)의 두께를 달리하여 슬라이딩 수단(630)의 멈춤지점을 결정함도 당업자에게는 당연할 것이다.
앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (14)

  1. 선단에 사파이어로 이루어진 제1 윈도우가 설치되며 자기측정 센서를 내부에 수용하는 센서 수용부를 구비하며, 상기 센서를 저온으로 유지시키기 위한 냉매를 수용하는 내통과,
    상기 내통과 이격되게 외측에 형성하여 상기 내통과의 사이에 이격공간을 형성함으로써 이중용기를 형성하며, 상기 제1 윈도우와 대향되는 위치에 간극을 갖고 평행하게 배치되며 사파이어로 이루어진 제2 윈도우가 설치된 선단부를 구비한 외통을 포함하는 자기측정 센서용 수용장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내통의 센서 수용부 선단에는 상기 제1 윈도우의 접착면적을 증대하기 위한 보강테를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 윈도우가 내통의 센서 수용부 선단으로부터 분리되는 것을 방지하도록 제1 윈도우의 외곽과 내통 센서수용부의 외주면에 걸쳐 부착되는 다수의 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보강부재는 글라스 파이버 테이프 인 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  5. 자기측정 센서를 내부에 수용하는 센서 수용부를 구비하며 자기장이 투과되도록 하는 제1 윈도우가 설치되며, 상기 센서를 저온으로 유지시키기 위한 냉매를 수용하는 내통과,
    상기 내통과 이격되게 외측에 형성하여 상기 내통과의 사이에 이격공간을 형성함으로써 이중용기를 형성하며, 상기 제1 윈도우와 대향되는 위치에 간극을 갖고 평행하게 배치되는 제2 윈도우가 설치된 선단부를 구비한 외통을 포함하며,
    상기 외통은,
    상기 제1 윈도우와 제2 윈도우의 간격이 조절 가능하도록 제2 윈도우를 기밀상태에서 외통 선단부의 길이방향으로 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외통의 선단부는 원통형상을 가지며,
    상기 슬라이딩 수단은 원통형으로서 상기 외통 선단부 외측에 끼워지며, 그 하단부에 외통의 외경보다 작은 내경을 갖는 단턱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 외통의 선단부는 원통형상을 가지며,
    상기 슬라이딩 수단은,
    상기 선단부와 대응되는 원통형상의 몸체를 갖으며, 상기 선단부와의 사이에 설치된 적어도 하나 이상의 오링을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 외통의 선단부 상측 외면에는 상기 선단부의 몸체의 길이방향으로의 이동을 제한하는 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 외통 선단부의 외주면에 나사결합 되어 있으며,
    상기 외통 선단부의 길이 방향으로 고정위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 외통의 선단부 하단과 상기 슬라이딩 수단의 단턱부 사이에 설치되는 간극 조절링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 윈도우는 각각 사파이어로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 내통의 센서 수용부 선단에는 상기 제1 윈도우의 접착면적을 증대하기 위한 보강테를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 제1 윈도우가 내통의 센서 수용부로부터 분리되는 것을 방지하도록 제1 윈도우의 외곽과 내통 센서 수용부의 외주면에 걸쳐 부착되는 다수의 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보강부재는 글라스 파이버 테이프 인 것을 특징으로 하는 자기측정 센서용 수용장치.
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