JPH03212980A - Method for formation of magnetic shield - Google Patents

Method for formation of magnetic shield

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JPH03212980A
JPH03212980A JP2007170A JP717090A JPH03212980A JP H03212980 A JPH03212980 A JP H03212980A JP 2007170 A JP2007170 A JP 2007170A JP 717090 A JP717090 A JP 717090A JP H03212980 A JPH03212980 A JP H03212980A
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JP
Japan
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superconducting
loop
film
space
state
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JP2007170A
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Japanese (ja)
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Takeshi Imamura
健 今村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute a magnetic shielding operation at a high shielding rate by a method wherein a cylindrical superconducting loop where a superconducting film has been formed on the surface of a flexible film is formed, a space area surrounded by the loop becomes minimum at a normal conducting state and it becomes maximum after having been changed to a superconducting state. CONSTITUTION:In a normal conducting state the side face of a super-conducting loop 3 is first pressed and the area of a space surrounded by the loop is made as small as possible. Then, the superconducting loop 3 is immersed in a liquid cryogen and is changed to a superconducting state; after that, the area of the space surrounded by the superconducting loop 3 is made maximum and is expanded, e.g. to be nearly cylindrical. By this constitution, even when a slight magnetic flux is passed though the space inside the superconducting loop 3 in a pressed state, a flux density, inside the loop, which is generated by an external magnetic field can be reduced sharply and can be reduced easily to 1/100 when the space is expanded. Consequently, when the loop is used in combination with amu metal shield, a shielding rate against the external magnetic field can be improved to a prescribed value (1/tens of thousands).

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 ジョセフソン集積回路等、外部磁界に敏感で、誤動作す
るおそれのある装置を外部磁界からシールドするための
磁気シールドの形成方法に関し、超伝導金属を用いて磁
気シールドを行う場合等に、従来よりも高い遮蔽率にて
上記装置等を外部磁界からシールドすることを目的とし
、可撓性のフィルム上に形成された超伝導膜を備えるよ
うに構成し、この超伝導膜付きの上記フィルムが全体と
して筒形の超伝導ループに変形可能な構造を有するよう
に構成し、また一方で、上記超伝導ループが常伝導状態
のときに、この超伝導ループが包囲する空間の面積が最
小になるようにし、次に、上記超伝導ループを超伝導状
態に転移させた後に上記空間の面積が最大になるまで拡
大するように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to a method for forming a magnetic shield for shielding devices such as Josephson integrated circuits that are sensitive to external magnetic fields and may malfunction from external magnetic fields, using superconducting metals. For the purpose of shielding the above-mentioned devices etc. from external magnetic fields with a higher shielding rate than before when performing magnetic shielding, etc., it is configured to include a superconducting film formed on a flexible film, The film with the superconducting film is configured to have a structure that can be transformed into a cylindrical superconducting loop as a whole, and on the other hand, when the superconducting loop is in a normal conducting state, the superconducting loop is The area of the surrounding space is minimized, and then, after the superconducting loop is transitioned to a superconducting state, the area of the space is expanded to a maximum.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明はジョセフソン集積回路等、外部磁界に敏感で、
誤動作のおそれのある装置を外部磁界からシールドする
ための磁気シールドおよびその形成方法に関する。
The present invention applies to devices that are sensitive to external magnetic fields, such as Josephson integrated circuits,
The present invention relates to a magnetic shield for shielding a device that may malfunction from an external magnetic field, and a method for forming the same.

近年、ジョセフソン素子により、超高速な演算処理を行
うシステムの開発が進められている。また、医療用電子
工学等の分野においても、ジョセフソン素子を高感度の
磁気センサとして用いて脳や心臓等の被測定物が生成す
る微小磁場を測定する試みがなされている。これらの場
合、ジョセフソン素子等を含む装置全体を地磁気等の外
部磁界による磁気ノイズから隔離した低磁場環境に配置
しなければならない。本発明は、この低磁場環境を形成
するための一方策について言及するものである。
In recent years, progress has been made in the development of systems that perform ultra-high-speed arithmetic processing using Josephson elements. Furthermore, in fields such as medical electronics, attempts have been made to measure minute magnetic fields generated by objects to be measured, such as the brain or heart, using Josephson elements as highly sensitive magnetic sensors. In these cases, the entire device including the Josephson element etc. must be placed in a low magnetic field environment isolated from magnetic noise caused by external magnetic fields such as earth's magnetism. The present invention refers to one way to create this low-field environment.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は従来の磁気シールドの一例を断面にて示す正面
図である。ここでは、高い透磁率を有する磁性材料、例
えばμメタル7を2重にして円筒形構造を形成し、この
2重のμメタル7が包囲する空間にジョセフソン素子を
含む装置8を配置している。このようにすれば、X方向
(横方向)では地磁気等の外部磁界を十分の一程度の遮
蔽率によりシールドし、また一方で、Y方向(縦方向)
では数百分の−の遮蔽率によりシールドすることができ
る。しかし、ジョセフソン素子の誤動作率をより低減す
るためには、外部磁界に対する。遮蔽率をさらに高める
(数十分の一〜数万分の−)ことが要求される。このた
め、上記2重のμメタル7の内部であってかつ装置8の
周囲に鉛やニオブ等からなる中空円筒状の超伝導金属1
7が配置されている。この超伝導金属17は、臨界温度
以下の極低温(例えば、液体ヘリウム温度23’K )
で電気抵抗が00完全導体になると共に臨界磁界以下の
低磁場で外部磁界を完全に排除する完全反磁性体になる
という性質を有している。このように、μメタルシール
ドと超伝導シールドの両者を併用して所定の遮蔽率を達
成することができると考えられる。
FIG. 5 is a front view showing a cross section of an example of a conventional magnetic shield. Here, a cylindrical structure is formed by doubling a magnetic material having high magnetic permeability, for example μ metal 7, and a device 8 including a Josephson element is placed in the space surrounded by the double μ metal 7. There is. In this way, external magnetic fields such as terrestrial magnetism can be shielded with a shielding rate of about one-tenth in the X direction (horizontal direction), and on the other hand, in the Y direction (vertical direction)
In this case, shielding can be achieved with a shielding rate of - several hundredths. However, in order to further reduce the malfunction rate of the Josephson element, it is necessary to use a It is required to further increase the shielding rate (several tenths to tens of thousands of times). For this reason, a hollow cylindrical superconducting metal 1 made of lead, niobium, etc. is placed inside the double μ metal 7 and around the device 8.
7 is placed. This superconducting metal 17 is heated at an extremely low temperature below the critical temperature (for example, liquid helium temperature 23'K).
It has the property of becoming a perfect conductor with an electrical resistance of 000, and becoming a perfect diamagnetic material that completely eliminates external magnetic fields in a low magnetic field below the critical magnetic field. In this way, it is considered possible to achieve a predetermined shielding rate by using both the μ metal shield and the superconducting shield.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記のとおり、従来は、2重のμメタル7および中空円
筒状の超伝導金属17を併用することにより、ジョセフ
ソン素子等を含む装置8を外部磁界からシールドするよ
うにしていた。
As described above, conventionally, the double μ metal 7 and the hollow cylindrical superconducting metal 17 are used in combination to shield the device 8 including the Josephson element etc. from external magnetic fields.

しかし、この場合、上記中空円筒状の超伝導金属17は
、第6図に示すように、臨界温度以下の超伝導状態にな
った時点に、その円筒内を通過していた外部磁界Hのト
ータル量、すなわち磁束をそのまま保持するように永久
電流が誘起されるという性質を有している。したがって
、臨界温度以下になっても上記装置8のY方向に外部磁
界Hが超伝導状態になる前と同様に保持されている状態
になる。このため、Y方向の外部磁界に対してはそれほ
ど遮蔽率が改善されないという問題が生じてくる。
However, in this case, the hollow cylindrical superconducting metal 17, as shown in FIG. It has the property that a persistent current is induced so as to maintain the amount, that is, the magnetic flux, as it is. Therefore, even if the temperature falls below the critical temperature, the external magnetic field H in the Y direction of the device 8 is maintained in the same state as before the superconducting state. For this reason, a problem arises in that the shielding rate is not significantly improved with respect to the external magnetic field in the Y direction.

この問題に対処するために、第7図に示すように、上記
中空円筒状の超伝導金属17に底部27を設けることも
考えられる。このようにすれば、超伝導ループ内を貫通
する磁束を減らし、Y方向の遮蔽率を向上させることが
できる。しかし、上記超伝導金属17は液体寒剤L(第
5図)中で使用する必要があるので、底部27にはこの
液体寒剤りを抜くための孔37を形成しなければならな
い。この孔37から外部磁界Hが侵入してしまうため、
Y方向の遮蔽率の改善に限度が生じ、依然として上記の
問題が残る。
In order to deal with this problem, it is conceivable to provide the hollow cylindrical superconducting metal 17 with a bottom portion 27, as shown in FIG. In this way, the magnetic flux passing through the superconducting loop can be reduced and the shielding rate in the Y direction can be improved. However, since the superconducting metal 17 needs to be used in a liquid cryogen L (FIG. 5), holes 37 must be formed in the bottom 27 to drain the liquid cryogen. Since the external magnetic field H enters through this hole 37,
There is a limit to the improvement of the shielding rate in the Y direction, and the above problem still remains.

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、超伝
導金属を用いて磁気シールドを行う場合等に、従来より
も高い遮蔽率で外部磁界からシールドすることが可能な
磁気シールドの形成方法を提供することを目的とするも
のである。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for forming a magnetic shield that can shield from external magnetic fields with a higher shielding rate than conventional methods when magnetic shielding is performed using superconducting metal. The purpose is to provide the following.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の磁気シールドは、可撓性のフィルム上に形成さ
れた超伝導膜を備えており、さらに、この超伝導膜付き
の上記フィルムが全体として内部に空間を包囲する筒形
の超伝導ループに変形可能な構造を有している。
The magnetic shield of the present invention includes a superconducting film formed on a flexible film, and the film with the superconducting film forms a cylindrical superconducting loop that encloses a space as a whole. It has a deformable structure.

また一方で、本発明の磁気シールドの形成方法は、超伝
導膜付きの可撓性のフィルムにより形成される筒形の超
伝導ループが常伝導状態のときに、この超伝導ループが
包囲する空間の面積が最小になるように上記超伝導ルー
プを構成する工程と、この超伝導ループを超伝導状態に
転移させた後に上記空間の面積が最大になるように拡大
する工程とからなる。
On the other hand, in the method for forming a magnetic shield of the present invention, when a cylindrical superconducting loop formed by a flexible film with a superconducting film is in a normal conduction state, a space surrounded by the superconducting loop is The superconducting loop consists of a step of configuring the superconducting loop so that the area of the space is minimized, and a step of expanding the superconducting loop so that the area of the space is maximized after transitioning to a superconducting state.

〔作 用〕 本発明では、従来の非可撓性の超伝導金属17(第5図
)の代わりに、超伝導膜付きの可撓性のフィルムにより
形成される閉じた超伝導ループを用いている。この超伝
導ループを常伝導状態から超伝導状態に転移させたとき
には、この超伝導状態になった時点に、上記超伝導ルー
プ内を通過していた磁束が保持される。もし、常伝導状
態のときに超伝導ループが囲む面積ができる限り小さく
なるように上記超伝導ループを予め変形させておけば、
このループ内に保持される磁束もわずかなものとなる。
[Function] In the present invention, a closed superconducting loop formed by a flexible film with a superconducting film is used instead of the conventional non-flexible superconducting metal 17 (FIG. 5). There is. When this superconducting loop is transitioned from a normal conducting state to a superconducting state, the magnetic flux that has passed through the superconducting loop is retained at the time the superconducting state is entered. If the superconducting loop is deformed in advance so that the area surrounded by the superconducting loop in the normal conduction state is as small as possible, then
The magnetic flux retained within this loop will also be small.

さらに、超伝導状態に転移した後に、超伝導ループが囲
む面積ができる限り大きくなるように上記超伝導ループ
を拡大させても、このループ内の磁束の総量は変化しな
いので、単位面積当りの磁束、すなわち磁束密度を大幅
に低減させることができる。さらに、上記超伝導ループ
が超伝導状態である限りは、ループ内に新たに磁界が侵
入することはないので、ループが包囲する空間に配置さ
れたジョセフソン回路などの装置を外部磁界からほぼ完
全にシールドすることができる。
Furthermore, even if the superconducting loop is expanded so that the area surrounded by the superconducting loop becomes as large as possible after transitioning to a superconducting state, the total amount of magnetic flux within this loop does not change, so the magnetic flux per unit area In other words, the magnetic flux density can be significantly reduced. Furthermore, as long as the superconducting loop is in a superconducting state, no new magnetic field will enter the loop, so devices such as Josephson circuits placed in the space surrounded by the loop will be almost completely protected from external magnetic fields. can be shielded.

かくして、本発明では、従来よりも高い遮蔽率にてジョ
セフソン回路などの装置を外部磁界からシールドするこ
とが可能となる。
Thus, with the present invention, it is possible to shield a device such as a Josephson circuit from an external magnetic field with a higher shielding rate than before.

〔実施例〕〔Example〕

第1A図および第1B図は本発明の第1実施例による磁
気シールド形成方法を説明するための図であり、第1A
図はその斜視図、第1B図は第1A図のB−B断面図で
ある。ただし、ここでは、磁気シールド(例えば、第5
図)における超伝導ループ3の部分のみを拡大して示す
。さらに、第1A図および第1B図の(1)は常伝導状
態のときの超伝導ループ3の形状を示し、また一方で、
第1A図および第1B図の(n)は超伝導状態に転移し
た後の超伝導ループ3の形状を示すこととする。なお、
後述の第2〜第4実施例(第2A図〜第4図)において
も、(I)は常伝導状態の形状を示し、(n)は超伝導
状態の形状を示すこととする。また、前述した構成要素
と同様のものについては同一の参照番号により説明する
1A and 1B are diagrams for explaining a method of forming a magnetic shield according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a perspective view thereof, and FIG. 1B is a sectional view taken along line BB in FIG. 1A. However, here, the magnetic shield (for example, the fifth
Only the portion of the superconducting loop 3 in Figure 1) is shown enlarged. Furthermore, (1) in FIGS. 1A and 1B shows the shape of the superconducting loop 3 in the normal conduction state, and on the other hand,
(n) in FIGS. 1A and 1B shows the shape of the superconducting loop 3 after transitioning to a superconducting state. In addition,
Also in the second to fourth embodiments (FIGS. 2A to 4) to be described later, (I) indicates the shape in the normal conduction state, and (n) indicates the shape in the superconductivity state. Further, components similar to those described above will be described using the same reference numerals.

この場合、フィルム1として、膜厚100〜300肉程
度のポリイミド等からなる可撓性の高分子フィルムを用
いている。さらに、超伝導膜2として、膜厚1廊程度の
鉛やニオブ等からなる薄膜を上記フィルム1上にスパッ
タリング等により形成している。なお、上記超伝導膜2
自体で電気的な接続がなされるように、フィルム1を予
め筒形に加工しておくことが好ましい。
In this case, as the film 1, a flexible polymer film made of polyimide or the like and having a thickness of approximately 100 to 300 mm is used. Further, as the superconducting film 2, a thin film made of lead, niobium, etc. and having a film thickness of about one layer is formed on the film 1 by sputtering or the like. Note that the superconducting film 2
It is preferable to process the film 1 into a cylindrical shape in advance so that the electrical connection can be made by itself.

ついで、この筒形に加工されたフィルム1および超伝導
膜2をもとに形成される超伝導ループ3により磁気シー
ルドを形成する方法を説明する。
Next, a method of forming a magnetic shield using the superconducting loop 3 formed from the cylindrical film 1 and the superconducting film 2 will be explained.

まず初めに、常伝導状態のときに(第1A図および第1
B図の(I))、超伝導ループ3の側面を圧迫したよう
な状態にしてループが包囲する空間の面積をできる限り
小さくしておく。次に、上記超伝導ループ3を液体寒剤
L(第5図)に浸漬して超伝導状態に転移させた後に(
第1A図および第1B図の(■))、上記超伝導ループ
3が包囲する空間の面積が最大になるように、例えば略
円筒状になるように拡大する。このようにすれば、(I
)の状態で超伝導ループ3内の空間をわずかな磁束が通
過しても、(II)の状態で上記空間が大きく拡大され
るので、外部磁界により生ずるループ内の磁束密度が大
幅に低減される。低減の割合は、変形前後の面積比で決
まり、1710〜1/100にすることは容易である。
First, in the normal conduction state (Fig. 1A and 1
(I) in Figure B, the side surfaces of the superconducting loop 3 are pressed so that the area of the space surrounded by the loop is made as small as possible. Next, the superconducting loop 3 is immersed in a liquid cryogen L (Fig. 5) to transition to a superconducting state (
(■) in FIGS. 1A and 1B, the superconducting loop 3 is expanded to have a substantially cylindrical shape, for example, so that the area of the space it surrounds is maximized. In this way, (I
Even if a small amount of magnetic flux passes through the space inside the superconducting loop 3 in state (II), the space is greatly expanded in state (II), so the magnetic flux density inside the loop caused by the external magnetic field is significantly reduced Ru. The rate of reduction is determined by the area ratio before and after deformation, and can easily be 1710 to 1/100.

したがって、μメタルシールドとの併用により外部磁界
に対する遮蔽率を所定の値(数十分の一〜数万分の−)
にまで改善することができる。
Therefore, when used in combination with a μ metal shield, the shielding rate against external magnetic fields can be set to a predetermined value (several tenths to tens of thousands of parts).
can be improved to.

上記第1実施例(第1A図および第1B図)においては
、円筒形の超伝導ループに底部や液抜き用の孔等を設け
る必要がないので、従来に比べて上記超伝導ループの構
造が複雑になることはない。
In the first embodiment (FIGS. 1A and 1B), the cylindrical superconducting loop does not need to have a bottom or a hole for draining liquid, so the structure of the superconducting loop is improved compared to the conventional one. It doesn't get complicated.

第2A図および第2B図は本発明の第2実施例による磁
気シールド形成方法を説明するための図であり、第2A
図はその斜視図、第2B図は第2A図のB−B断面図で
ある。
2A and 2B are diagrams for explaining a method for forming a magnetic shield according to a second embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a perspective view thereof, and FIG. 2B is a sectional view taken along line BB in FIG. 2A.

ここでは、フィルム1および超伝導膜2として前記第1
実施例(第1Δ図および第1B図)と同じ部材を用いて
いる。さらに、2枚のフィルム1上にスパッタリング等
により形成された超伝導膜2の両端同士を、超伝導材料
からなる半田等の接続部材4により接続して重ね合せ形
超伝導ループ13を形成している。この重ね合せ形超伝
導ループ13が常伝導状態のときに(第2A図および第
2B図の(■))、2枚のフィルム1ができる限り接近
するように重ね合せてお互いのフィルム間に含まれる空
間をできる限り小さくしておく。次に、液体寒剤L(第
5図)に浸漬して超伝導状態に転移させた後に(第2A
図および第2B図の(■))、上記2枚のフィルム1の
両端を押圧して上記空間をできる限り拡大する。このよ
うにすれば、上記超伝導ループ13により包囲される空
間が超伝導転移後に大きく拡大されるので、ループ内の
磁束密度が大幅に低下する。したがって、上記第2実施
例(第2A図および第2B図)においても、前記第1実
施例(第1A図および第1B図)と同様に外部磁界に対
する遮蔽率を顕著に改善することができる。
Here, the first film 1 and the superconducting film 2 are
The same members as in the embodiment (Fig. 1Δ and Fig. 1B) are used. Furthermore, both ends of the superconducting film 2 formed on the two films 1 by sputtering or the like are connected to each other by a connecting member 4 such as solder made of a superconducting material to form a superimposed superconducting loop 13. There is. When this superconducting superconducting loop 13 is in a normal conduction state ((■) in FIGS. 2A and 2B), the two films 1 are superimposed as close as possible to each other and are contained between each other. Keep the space in which it is exposed as small as possible. Next, after being immersed in liquid cryogen L (Figure 5) to transition to a superconducting state (see Figure 2A),
(■) in the figure and FIG. 2B, both ends of the two films 1 are pressed to enlarge the space as much as possible. In this way, the space surrounded by the superconducting loop 13 is greatly expanded after the superconducting transition, so that the magnetic flux density within the loop is significantly reduced. Therefore, in the second embodiment (FIGS. 2A and 2B) as well, the shielding rate against external magnetic fields can be significantly improved as in the first embodiment (FIGS. 1A and 1B).

上記第2実施例においては、半田等により2枚のフィル
ム上の超伝導膜を互いに接続しなければならないが、常
伝導状態のときに上記2枚のフィルムをほぼ密着させる
ことができるので、前記第1実施例に比べて常伝導状態
でのループの形状設定が容易に行えるという利点を有し
ている。
In the second embodiment, the superconducting films on the two films must be connected to each other by soldering or the like, but since the two films can be brought into close contact with each other in the normal conduction state, the Compared to the first embodiment, this embodiment has the advantage that the shape of the loop in the normal conduction state can be easily set.

第3A図および第3B図は本発明の第3実施例による磁
気シールド形成方法を説明するための図であって、第3
A図はその斜視図、第3B図は第3A図のB−B断面図
である。
3A and 3B are diagrams for explaining a method for forming a magnetic shield according to a third embodiment of the present invention, and FIG.
Fig. A is a perspective view thereof, and Fig. 3B is a sectional view taken along the line BB in Fig. 3A.

ここでも、フィルム1および超伝導膜2として前記第1
実施例(第1A図および第1B図)および第2実施例(
第2A図および第2B図)と同じ部材を用いている。さ
らに、超伝導膜2が形成された1枚のフィルム1を螺旋
状に巻いておく。さらに、内側の中央部付近に位置する
超伝導膜の一端と外側の外周部に位置する超伝導膜の他
端とを鉛やニオブ等の超伝導材料からなる接続線5によ
り接続して螺旋形超伝導ループ23を形成している。
Here again, the first film 1 and the superconducting film 2 are
Example (FIGS. 1A and 1B) and second example (FIG. 1A and FIG. 1B)
The same members as in FIGS. 2A and 2B) are used. Furthermore, one film 1 on which the superconducting film 2 is formed is spirally wound. Furthermore, one end of the superconducting film located near the center on the inside and the other end of the superconducting film located on the outer periphery are connected by a connecting wire 5 made of a superconducting material such as lead or niobium to form a spiral shape. A superconducting loop 23 is formed.

この螺旋形超伝導ループ23が常伝導状態のときは(第
3A図および第3B図の(I))、中央の芯の部分等に
おける狭い空間をわずかな磁束が通過するのみである。
When the helical superconducting loop 23 is in a normal conducting state ((I) in FIGS. 3A and 3B), only a small amount of magnetic flux passes through a narrow space such as in the central core.

次に、上記螺旋形超伝導ループ23を液体寒剤L(第5
図)に浸漬して超伝導状態に転移させた後に(第3A図
および第3B図の(■))、上記超伝導ループ23を解
いていけば、ループ内の空間が大きく拡大されるので、
外部磁界により生ずるループ内の磁束密度が大幅に低減
され、外部磁界をほぼ完全にシールドすることができる
Next, the helical superconducting loop 23 is connected to the liquid cryogen L (fifth
If the superconducting loop 23 is unraveled after being immersed in the superconducting loop 23 ((■) in FIGS. 3A and 3B) to transition to a superconducting state, the space inside the loop will be greatly expanded.
The magnetic flux density within the loop caused by the external magnetic field is significantly reduced, and the external magnetic field can be almost completely shielded.

第4図は本発明の第4実施例による磁気シールド形成方
法を説明するための平面図である。なお、ここでは、上
記平面図のみを断面にて示すこととする。
FIG. 4 is a plan view for explaining a method for forming a magnetic shield according to a fourth embodiment of the present invention. Note that here, only the above-mentioned plan view is shown in cross section.

この場合、鉛やニオブ等からなる2枚の超伝導金属板6
の間に、前述と同様の超伝導膜2が形成されたフィルム
2を蛇腹状に折り畳んでおく。さらに、上記超伝導金属
板6と超伝導膜2との間ならびに超伝導膜2の折り返し
部分を、超伝導材料からなる半田(図示されていない)
等により接続して蛇腹形超伝導ループ33を形成してい
る。なお、ここでは、超伝導膜2が形成されたフィルム
1の膜厚を拡大して示しているので、常伝導状態のとき
に(第4図の(I))上記蛇腹形超伝導ループ33によ
り包囲される面積は実際よりもかなり大きくなっている
。上記蛇腹形超伝導ループ33を液体寒剤L(第5図)
に浸漬して超伝導状態に転移した後に(第4図の■)、
上記蛇腹形超伝導ループを展開すれば、ループ内の空間
が大きく拡大されるので、前記第1〜第3実施例(第1
A図〜第3B図)と同様に外部磁界をほぼ完全にシール
ドすることができる。なお、上記超伝導金属板60代わ
りにフィルム1上に形成された超伝導膜2を用いること
もできる。
In this case, two superconducting metal plates 6 made of lead, niobium, etc.
During this time, a film 2 on which a superconducting film 2 similar to that described above is formed is folded into a bellows shape. Furthermore, the space between the superconducting metal plate 6 and the superconducting film 2 and the folded portion of the superconducting film 2 are soldered with solder (not shown) made of a superconducting material.
etc., to form a bellows-shaped superconducting loop 33. Here, the film thickness of the film 1 on which the superconducting film 2 is formed is shown in an enlarged manner. The area covered is much larger than it actually is. The bellows-shaped superconducting loop 33 is connected to a liquid cryogen L (Fig. 5).
After transitioning to a superconducting state by immersing it in water (■ in Figure 4),
When the bellows-shaped superconducting loop is expanded, the space inside the loop can be greatly expanded.
As in Figures A to 3B), external magnetic fields can be almost completely shielded. Note that the superconducting film 2 formed on the film 1 can also be used instead of the superconducting metal plate 60.

これまでの実施例においては、各種超伝導材料として、
鉛やニオブ等の金属超伝導体を用いているが、その代わ
りに酸化物超伝導体を用いても同様のシールド効果を生
み出すことが可能である。
In the examples so far, as various superconducting materials,
Although metal superconductors such as lead and niobium are used, a similar shielding effect can be produced by using oxide superconductors instead.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、筒形の超伝導金属
を用いて磁気シールドを行う場合等に、外部磁界により
生ずる筒内部の磁束密度を大幅に低減して超低磁場環境
を形成することができるので、従来よりも高遮蔽率を有
する磁気シールドが実現される。さらに、上記筒形の超
伝導金属に底部や液抜き用の孔等を設ける必要がないの
で、磁気シールドの構造が複雑にならずに済む。
As explained above, according to the present invention, when magnetic shielding is performed using a cylindrical superconducting metal, the magnetic flux density inside the cylinder caused by an external magnetic field is significantly reduced to create an ultra-low magnetic field environment. Therefore, a magnetic shield having a higher shielding rate than the conventional one can be realized. Furthermore, since there is no need to provide a bottom or a hole for liquid drainage in the cylindrical superconducting metal, the structure of the magnetic shield does not become complicated.

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

第1A図は本発明の第1実施例による磁気シールド形成
方法を説明するための斜視図、第1B図は第1A図のB
−B断面図、 第2A図は本発明の第2実施例による磁気シールド形成
方法を説明するための斜視図、第2B図は第2A図のB
−B断面図、 第3A図は本発明の第3実施例による磁気シールド形成
方法を説明するための斜視図、第3B図は第3A図のB
−B断面図、 第4図は本発明の第4実施例による磁気シールド形成方
法を説明するための平面図、 第5図は従来の磁気シールドの一例を断面にて示す正面
図、 第6図は第5図の問題点を説明するための超伝導金属の
正面図、 第7図は第6図の改良案を示す正面図である。 図において、 1・・・フィルム、     2・・・超伝導膜、3・
・・超伝導ループ、  4・・・接続部材、5・・・接
続線、      6・・・超伝導金属板。
FIG. 1A is a perspective view for explaining the magnetic shield forming method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a B of FIG. 1A.
-B sectional view, Figure 2A is a perspective view for explaining the magnetic shield forming method according to the second embodiment of the present invention, and Figure 2B is B of Figure 2A.
-B sectional view, Figure 3A is a perspective view for explaining the magnetic shield forming method according to the third embodiment of the present invention, and Figure 3B is B of Figure 3A.
-B sectional view, FIG. 4 is a plan view for explaining the magnetic shield forming method according to the fourth embodiment of the present invention, FIG. 5 is a front view showing an example of a conventional magnetic shield in cross section, and FIG. 6 is a front view of a superconducting metal to explain the problem in Figure 5, and Figure 7 is a front view showing an improvement plan for Figure 6. In the figure, 1... film, 2... superconducting film, 3...
...Superconducting loop, 4...Connecting member, 5...Connecting wire, 6...Superconducting metal plate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.表面に超伝導膜(2)が形成された可撓性のフィル
ム(1)により形成される筒形の超伝導ループ(3)が
常伝導状態のときに、該超伝導ループ(3)が包囲する
空間の面積が最小になるように該超伝導ループ(3)を
構成する工程と、該超伝導ループ(3)を超伝導状態に
転移させた後に前記空間の面積が最大になるように拡大
する工程とを有することを特徴とする磁気シールドの形
成方法。
1. When a cylindrical superconducting loop (3) formed by a flexible film (1) having a superconducting film (2) formed on its surface is in a normal conducting state, the superconducting loop (3) is surrounded by configuring the superconducting loop (3) so that the area of the space is minimized; and expanding the superconducting loop (3) so that the area of the space is maximized after transitioning to a superconducting state. A method for forming a magnetic shield, comprising the steps of:
JP2007170A 1990-01-18 1990-01-18 Method for formation of magnetic shield Pending JPH03212980A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0637904A1 (en) * 1993-08-02 1995-02-08 Elbit Ltd. Compensation of electromagnetic distortion caused by metal mass

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