JPH04140681A - 磁束ロック方法およびその装置 - Google Patents
磁束ロック方法およびその装置Info
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- JPH04140681A JPH04140681A JP2262018A JP26201890A JPH04140681A JP H04140681 A JPH04140681 A JP H04140681A JP 2262018 A JP2262018 A JP 2262018A JP 26201890 A JP26201890 A JP 26201890A JP H04140681 A JPH04140681 A JP H04140681A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
に詳細にいえば、冷凍機を用いて臨界温度以下に冷却さ
れた容器内にSQUIDを収容して動作させる場合にお
いて、入力コイルにより超伝導ループに導かれる磁束の
変化を補償すべくフィードバック・コイルにフィードバ
ック信号を供給するための磁束ロック装置に関する。
という特質に基円して、種々の分野でS Q U I
D C8uparconducLIng Quantu
m Interference Device s超伝
導i子干渉素子)が応用されている。また、SQUID
には、ジョセフソン接合(以下、JJと略称する)を1
つだけ有するrf−3QUIDと、JJを2つ有するd
a−8QUIDとがあり、従来はrf−8QUIDが一
般的に用いられていたが、最近では薄膜製造技術が進歩
して特性が揃った2つのJJが得られるようになってき
たので、磁束検出感度か高いdc−SQUIDが広く用
いられるようになってきた。
電気回路図であり、超伝導ループ(71)の所定箇所に
2つのJ J (72)が形成されているとともに、定
電流源(73)により2つのJ J (72)を挾んで
超伝導ループ(71)にバイアス電流を供給している。
・コイル(74)と接続された入力コイル(73)を超
伝導ループ(71)に近接させて設けている。さらに、
2つのJ J (72)を挾んで超伝導ループ(71)
の出力電圧を変圧する電圧変圧トランス(75)の出力
電圧を増幅器(76)により増幅し、発振器(77)か
ら出力される被変調信号に基づいて同期検波器(78)
により復調し、積分器(79)により復調信号を積分し
、外部磁束に比例した電圧として外部に出力している。
からの被変調信号とを加算器(80)により加算し、電
圧−電流変換器(81)によりフィードバック電流に変
換してモジュレーション・コイル(82)に供給し、ピ
ックアップ・コイル(74)で検出した外部磁束を打ち
消すようにしている。
る)にdc−SQUIDを組み込めば、磁束−電圧変換
係数が鎖交磁束の大きさによって周期的に変化すること
に起因してそのままでは超伝導ループの鎖交磁束を=1
側できないという不都合を解消でき、変換率か最大の点
に磁束を保持し続けることにより鎖交磁束の計測を可能
にすることができる。即ち、ピックアップ・コイル(7
4)および入力コイル(73)を介して超伝導ループ(
71〉に外部から加えられる磁束と同じ大きさでかつ逆
向きの磁束をモジュレーション・コイル(82)を介し
てフィードバックすることにより外部磁束をキャンセル
し、モジュレーション−コイル(82)に供給されるフ
ィードバック電流をモニタすることにより外部磁束を計
測できる。
つ高価な電子部品を使用する必要があり、FLLのコン
パクト化、多チャネル化の要求を満足することか著しく
困難である。また、ゲイン調整、位相調整)の調整作業
が必要であり、しかもこれら:A整作業にはかなりの時
間かかかるので、作業性が悪くなるとともに、稼動効率
が低下するという不都合かある。特に、多チャネル化し
た場合には、チャネル数に比例して調整作業所要時間が
長くなり、実用上達成できる多チャネル化が制約されて
しまうという不都合がある。さらに、生体磁気計測に適
用する場合には、多チャネルの測定磁気をコンピュータ
に取り込んで摘出部位の位置推定等の処理を行なわなけ
ればならない関係上、FLLから出力されるアナログ値
を多チャネル化、並列に長時間、高速にコンピュータに
取り込まなければならず、データ量か著しく大きくなっ
てしまうのみならず、分解能が高い高価なアナログ−デ
ィジタル変換器(以下、A/Dコンバータと称する)を
使用しなければならず、この結果、コンピュータに大き
な負6Iがかかるので多チャネル化が制約を受けるのみ
ならず、全体として高価なシステムになってしまうとい
う不都合がある。
多チャネル化に簡単に対処でき、しかもデータ量を大幅
に少なくできる新規な磁束ロック装置を提供することを
目的としている。
方法は、所定のバイアスが供給されているSQUIDの
超伝導ループの両端がら取り出した信号とSQUIDの
電圧−磁束特性の所定の単調変化点に対応する1、;号
との大小関係を判別して時系列的に保持し、最新の大小
関係判別結果に基づいてフィードバック・コイルにフィ
ードバック信号を供給するに当って、大小関係判別結果
の履歴を考慮してフィードバック信号の変化幅を変化さ
せる方法である。
されているSQUIDの超伝導ループの両側から取り出
した信号とSQUIDの電圧−磁束特性の所定の単調変
化点に対応する信号との大小関係を判別する大小判別手
段と、大小判別結果を時系列的に保持するtJI別結果
保持手段と、判別結果の履歴に基づいてフィードバック
信号の変化幅を変化させる変化幅制御手段と、大小判別
結果に基づいてフィードバック信号の変化幅の極性を制
御する極性制御手段とを含んでいる。
給されているSQUIDの超伝導ループの両端から磁束
変調に同期して取り出した信号を交互に保持し、交互に
保持した信号同士の大小関係を判別して時系列的に保持
し、最新の大小関係判別結果に基づいて′f−測フイー
ドバック量を変化させてフィー ドパツク・コイルにフ
ィードバック信号を供給するに当って、大小関係判別結
果の履歴を考慮してフィードバック量の変化幅を変化さ
せるノj法である。
されているSQUIDの超伝導ループの両端から磁束変
調に同期して取り出した信号を交互に保持する1対の信
号保持手段と、1対の信号保持手段に保持されている信
号同士の大小関係を判別する大小判別手段と、大小判別
結果を時系列的に保持する判別結果保持手段と、判別結
果の履歴に基づいて予測フィードバック量の変化幅を変
化させる変化幅制御手段と、大小判別結果に基づいて予
測フィードバック量の変化の極性を制御する極性制御手
段とを含んでいる。
判別結果か連続する場合に変化幅を増加させ、異種の大
小関係判別結果が交互に生じている場合に変化幅を減少
させる方法であることか好ましい。
か、同種の大小関係判別結果が連続する場合に変化幅を
増加させ、異種の大小関係判別結果が交互に生じている
場合に変化幅を減少させるものであることか好ましい。
冷却された容器内に収容されたSQUIDに対して入力
コイルにより導かれる磁束の変化口を補償すべくフィー
ドバック・コイルに対してフィ−ドバック信号を供給す
ることによりSQUIDの超伝導ループに供給される磁
束を一定量に維持する場合において、所定のバイアスが
供給されているSQUIDの超伝導ループの両端から取
り出した信号とSQUIDの電圧−磁束特性の所定の単
調変化点に対応する信号との大小関係を判別して時系列
的に保持するのであるから、FLLから取り込むデータ
量を大幅に低減でき、この結果、簡単に多チャネル化に
対処でき、しかも最新の大小関係判別結果に基づいてフ
ィードバック・コイルにフィードバック信号を供給する
に当って、大小関係判別結果の履歴を考慮してフィード
バック信号の変化幅を変化させるのであるから、磁束ロ
ック点から大きく外れている場合にフィードバック信号
の変化幅を大きくし、磁束ロック点に近づいた場合にフ
ィードバック信号の変化幅を小さくして、高速化および
高精瓜化を達成できる。
ディジタル化に伴なう自動調整化、ノイス除去等を簡単
に達成できる。さらに、ディジタル化され、かつ圧縮さ
れたデータを記録しておけば、磁束ロック制御と同し方
法を適用することにより元のデータの再生を簡単に達成
できる。
、各時点におけるSQUIDからの出力電圧を検出でき
るので、素子の特性を測定することかできる。
冷却された容器内に収容されたSQUIDに対して入力
コイルにより導かれる磁束の変化量を補償すべくフィー
ドバック・コイルに対してフィードバック信号を供給す
ることによりSQUIDの超伝導ループに供給される磁
束を一定量に維持する場合において、所定のバイアスが
供給されているSQUIDの超伝導ループの両端から取
り出した信号とSQUIDの電圧−磁束特性の所定の単
調変化点に対応する信号との大小関係を大小判別手段に
より判別し、大小判別結果を判別結果保持手段に時系列
的に保持する。そして、変化幅制御手段により判別語用
の履歴に基づいてフィードバック信号の変化幅を変化さ
せ、極性制御手段により大小判別結果に基づいてフィー
ドバック信号の変化幅の極性を制御することにより、磁
束ロック点からのずれ量に対応するフィードバック信号
をフィードバック・コイルに供給できる。
著しく少ない大小判別結果のみになり、この結果、簡単
に多チャネル化に対処でき、しかも磁束ロック点から大
きく外れている場合にフィードバック信号の変化幅を大
きくし、磁束ロック点に近づいた場合にフィードバック
信号の変化幅を小さくして、高速化および高精度化を達
成できる。
冷却された容器内に収容されたSQUIDに対して入力
コイルにより導かれる磁束の変化量を補償すべくフィー
ドバック・コイルに対して予測フィードバック量に磁束
変調をかけたフィードバック信号を供給することにより
SQU I Dの超伝導ループに供給される磁束を一定
量に維持する場合において、所定のバイアスが供給され
ているSQUIDの超伝導ループの両端から磁束変調に
同期して取り出した信号を交互に保持し、交互に保持し
た信号同士の大小関係を判別して時系列的に保持するの
であるから、FLLから取り込むデータ量を大幅に低減
でき、この結果、簡単に多チャネル化に対処でき、しか
も最新の大小関係判別結果に基づいて予測フィードバッ
ク量を変化さセテフィードバックΦコイルにフィードバ
ック信号を供給するに当って、大小関係判別結果の履歴
を考慮してフィードバック量の変化幅を変化させるので
あるから、磁束ロック点から大きく外れている場合にフ
ィードバック信号の変化幅を大きくし、磁束ロック点に
近づいた場合にフィードバック信号の変化幅を小さくし
て、高速化および高精度化を達成できる。また、電圧ド
リフトの影響を受けない高精度の磁束ロックを達成でき
る。
冷却された容器内に収容されたSQUIDに工j して
入力コイルにより導かれる磁束の変化量を補償すべくフ
ィードバック・コイルに対して予測フィードバック量に
磁束変調をかけたフィードバック信号を供給することに
よりSQUIDの超伝導ループに供給される磁束を一定
量に維持する場合において、所定のバイアスが供給され
ているSQUIDの超伝導ループの両端から磁束変調に
同期して取り出した信号を1対の信号保持手段により交
互に保持し、1対の信号保持手段に保持されている信号
同士の大小関係を大小判別手段により判別し、大小判別
結果を判別結果保持手段により時系列的に保持する。そ
して、判別結果の履歴に基づいて変化幅制御手段により
予測フィードバック量の変化幅を変化させ、大小判別結
果に基づいて極性制御手段により予測フィードバック量
の変化の極性を制御することにより、磁束ロック点から
のずれ量に対応する予n1フィードバック量に磁束変調
をかけたフィードバック信号をフィードバック・コイル
に供給できる。
著しく少ない大小判別結果のみになり、この結果、簡単
に多チャネル化に対処でき、しかも磁束ロック点から大
きく外れている場合に予測フィードバック量の変化幅を
大きくし、磁束口・ンク点に近づいた場合に千mjフィ
ードバック量の変化幅を小さくして、高速化および高精
度化を達成できる。さらに、電圧ドリフトの影響を受け
ない高精度の磁束ロックを達成できる。
判別結果が連続する場合に変化幅を増加させ、異種の大
小関係判別結果か交互に生じている場合に変化幅を減少
させるのであるから、変化幅を増加させて高速性を達成
しなければならない場合と変化幅を減少させて高精度化
を達成しなければならない状態とを簡単に識別できる。
が、同種の大小関係判別結果が連続する場合に変化幅を
増加させ、異種の大小関係判別結果が交互に生じている
場合に変化幅を減少させるものであるから、変化幅を増
加させて高速性を達成しなければならない場合と変化幅
を減少させて高精度化を達成しなければならない状態と
を識別するための構成を簡素化でき、ひいては変化幅制
御手段の構成を簡素化できる。
冷凍容器の構成を概略的に示す縦断面図であり、真空容
器(1a)の内部に300にの冷凍機(lb)を収容し
、冷凍機(1b)に輻射シールド(lc)を支承させて
いる。そして、輻射シールド(1c)で包囲される空間
内に70にの冷凍機(1d)を収容し、冷凍機(1d)
にも輻射シールド(1e)を支承させている。さらに、
輻射シールド(罰)で包囲される空間内に4.2にの冷
凍機(1r)を収容し、冷凍機(If’)にS Q U
I D (2)を支承させている。そして、SQU
I D (2)と真空容器(1a〉外の測定装置(4)
とを接続する信号線(3)が設けられている。
ック装置の構成を示す電気回路図であり、S Q U
I D (2)の超伝導ループ(2a)に対して、バイ
アス電流源としてのディジタル−アナログ変換器(以下
、D/Aコンバータと略称する) (4a)および電圧
−電流変換器(以ド、V/1コンバータと略称する)
(4b)によりバイアス電流を供給している。そして、
超伝導ループ(2a)の両端の電圧をプリアンプ(4c
)に印加して増幅し、コンパレータ(4d)の一方の入
力端子に供給する。このコンパレータ(4d)の他方の
入力端子には、D/Aコンバータ(4e)により、SQ
UIDの電圧−磁束特性の所定の単調変化点に対応する
所定の基準電圧が供給される。このコンパレータ(4d
)からの出力信号は判別結果SGとしてCP U (4
f)に供給される。また、CP U (4f)からデー
タ・バス(4g)を通して上記D/Aコンバータ(4a
) (4e)に対して所定のディジタル信号が供給され
ているとともに、フィードバック用のD/Aコンバータ
(4h)に対して磁束ロックを行なうための予ΔII+
フィードバック量Fが供給され、D/Aコンバータ(4
h)から出力されるアナログ信号かV/Iコンバータ(
4j)によりフィードバック電流に変換されてフィード
バンク・コイル(2c)に供給されている。尚、(4k
)はメモリであり、(4m)はインターフェース回路で
あり、(2b)はピックアップ・コイル(2d)により
検出された磁束を効率よく超伝導ループ(2a)に導く
ための入力コイルである。
ローチャートであり、ステップ■において予測フィード
バックilF、予δか1フイードバツク量Fの変化量d
S変化fdの符号SG−を初期化する。具体的には、例
えば、Fとして初期値を設定し、d、SG−とじてそれ
ぞれ1を設定する。
導ループの両端から取り出した信号とSQUID(2)
の電圧−磁束特性の所定の単調変化点に対応する信号と
の大小関係を判別して判別結果SGを得る。具体的には
、超伝導ループの両端から取り出した信号の方が大きい
場合に5G−−1となり、他の場合にSG−1となる。
−とか等しいか否かを判別し、等しい場合にはステップ
■において変化ff1dを1だけ増加させる。逆に判別
結果SGと符号SG−とが等しくない場合には、ステッ
プ■において変化、Qdを1だけ減少させ、ステップ■
において変化Rdが0より小さいか否かを判別し、変化
fidが0より小さいと判別された場合にはステップ■
において変化量dを0に設定する。そして、ステップ■
またはステップ■の処理が行なわれた場合、またはステ
ップ■において変化量dが0以上であると判別された場
合には、ステップ■において前回の予測フィードバック
量Fに判別結果SGを考慮して変化titdを加算する
ことにより新たな予測フィードバック量F(−F十d
X S G)を得、ステップ■において判別結果SGで
符号SG−を置換し、再びステップ■の処理を行なう。
する場合には予測フィードバックQFの変化Hkdを増
加させることにより磁束ロック点に対する高速追従性を
達成でき、磁束ロック点にある程度追従した場合、即ち
、判別結果が交互に反転する場合には、予測フィードバ
ック[Fの変化ff1dを減少させることにより高精度
の追従性を達成できる。
気回路図であり、S Q U I D (2)の超伝導
ループ(2a)に対して、バイアス電流源としてのディ
ジタル−アナログ弯換器(以下、D/Aコンバータと略
称する) (4a)および電圧−電流変換器(以下、V
/Iコンバータと略称する) (4b)によりバイアス
電流を供給している。そして、超伝導ループ(2a)の
両端の電圧をプリアンプ(4c)に印加して増幅し、コ
ンパレータ(4d)の一方の入力端子に供給する。この
コンパレータ(4d)の他方の入力端子には、D/Aコ
ンバータ(4e)により、SQUIDの電圧−磁束特性
の所定の単調変化点に対応する所定の基準電圧が供給さ
れる。このコンパレータ(4d)から出力される判別結
果SGは判別結果保持部(4n)に供給され、時系列的
に保持される。
ている判別結果SGを読み出して判別結果の履歴を識別
する履歴識別部(4p)からの履歴識別結果を入力とし
て変化量制御部(4q)により予測フィードバック量F
の変化mdを増減させるとともに、最新の判別結果SG
に基づいて極性制御部(4「)により変化量dの極性を
設定し、先の予測フィードバックiF、増減された変化
ff1dおよび設定された極性に基づいて予測フィード
バック量算出部(4s)により新たな予測フィードバッ
ク量Fを算出し、D/Aコンバータ(4t+)およびV
/Iコンバータ(4j)を通してフィードバック・コイ
ル(2c)にフィードバック電流として供給している。
。
バータ(4b)により供給されるバイアス電流を所定値
に設定しておくとともに、D/Aコンバータ(4c)に
よりコンパレータ(4d)に与えられる基準電圧を、第
6図に示すように、磁束−電圧特性の単調変化部の所定
点に対応する値に設定しておく。
プ(2a)に導かれる磁束が変化すれば、超伝導ループ
(2a)の両端の電圧か変化するので、プリアンプ(4
C)により増幅した後、コンパレータ(4d)により基
準電圧との大小関係を判別し、判別結果SGを得る。そ
して、得られた判別結果SGを時系列的に判別結果保持
部(4n )に保持する。新たな判別結果SGか得られ
、判別結果保持部(4n)に保持される毎に履歴識別部
(4p)により判別結果SGの履歴を識別する。具体的
には、磁束ロック点に対するずれ量か大きい場合には同
一種類の判別結果SGが連続し、ずれ量か小さい場合に
は異なる種類の判別結果SGが交互に得られるのである
から、何れの分類に属する履歴であるかを識別する。そ
の後は、識別された履歴に対応させて変化量制御部(4
9)により予測フィードバック量Fの変化lidを増減
させ、最新の判別結果SGに基づいて極性制御部(4r
)により変化量dの極性を設定し、先の予7111jフ
ィードバックmF1増減された変化Qdおよび設定され
た極性に基づいて予測フィードバックHm山部(4S)
により新たな予11F1フィードバック二F (−Ff
d)を算出し、D/Aコンバータ(4h)およびV/I
コンバータ(4j)を通してフィードバック・コイル(
2c)にフィードバック電流として供給する。
かない期間は変化量dを増加させることにより高い追従
性を達成でき、ずれ量が小さくなって精度を考慮しなけ
ればならない期間は変化量dを減少させることにより高
い磁束ロック精度を達成できる。具体的には、例えば、
予測フィードバック量算出部(4s)により算出される
予測フィードバックIiFの精度が16ビツトであり、
外部磁場の変動周期が100H7である場合には、高い
精度を維持するために1ビツトずつ予測フィードバック
RFを変化させようとすれば、最悪の場合に毎秒216
X 2 X 100ステツプ(ここでステップとはプロ
グラム・リストにおけるステップではなく、予測フィー
ドバック量Fを単位量だけ変化させるステップである)
の処理を行なわなければならず、1ステップ当り約(1
/13)μsecの処理時間しか許容されないことにな
るので、各電子部品、CPU等として高速動作可能なも
のを使用しなければならなくなる。逆に、予測フィード
バック量Fの変化量を大きくすれば上記の不都合を解消
できるが、磁束ロック精度が大幅に低下することになる
。上記実施例は、磁束ロック点とのずれ量が大きい場合
にp ap+フィードバックmFの変化量dを大きくし
て追従性を高め、ある程度磁束ロック点に近づいた場合
に予測フィードバック量Fの変化量dを小さくして磁束
ロック精度を高めることができ、各電子部品、CPU等
として余り高速動作しないものを採用することができる
。
設定した場合には、第7図(A)に示すように変動磁束
に全く追従できなかったが、この実施例においては、第
7図(B)に示すように、変動磁束に対してかなり高い
追従性を示し、しかもかなり高精度の磁束計測を達成で
きた。
される磁束ロック装置の構成を示す電気回路図であり、
第3図の磁束ロック装置と異なる点は、プリアンプ(4
c)からの出力電圧を交互に保持する1対のサンプル・
アンド・ホールド回路(4tl) (4t2)を設け、
両すンプル争アンドーホールト回路(411) (41
2>に保持されている出力電圧値をコンパレータ(4d
)の各入力端子に供給する点、予II フィードバック
量Fに対して磁束変調変化分Δmを加減した値をフィー
ドバック信号として出力させるべく CP U (4f
)からD/Aコンバータ(4h)にディジタル信号を供
給する点、およびCPU (4r)からサンプル・アン
ド・ホールド回路(411)(4t2)に対して磁束変
調と同期して選択的に動作すべきことを指示する制御信
号を供給する点のみである。
フローチャートであり、第1図のフローチャートと異な
る点は、ステップ■において磁束変調変化分△mの初期
設定をも行なう点、新たな予測フィードバック量F
(−F+dxSG)を得た後、判別結果SGで符号SG
−を置換するまでの間に、磁束変調変化分Δmの極性を
反転させるステップ、新たな予測フィードバック量Fを
基準として磁束変調変化分に基づく磁束変調を施してD
/Aコンバータ(4h)に0(給するステップ、および
交互に何れかのサンプル・アンド・ホールド回路にプリ
アンプ(4C)からの出力電圧を保持させるステップを
設けた点のみである。
うに、予測フィードバックff1Fを中心として士Δm
だけ磁束変調した場合にプリアンプ(4C)を通して取
り出される出力電圧(第10図ウニ点鎖線参照)を交互
にサンプル・アンド・ホールド回路で保持し、両サンプ
ル・アンド・ホールド回路の保持内容の大小関係判別結
果SGに基づいて磁束ロック点からのずれ方向を検出で
きる。そして、磁束ロック点からのずれ瓜か大きいか否
かについては判別結果SGの履歴に基づいて1別できる
ので、ずれ量が大きい場合には予1411フィードバッ
ク量Fの変化ff1dを大きくして外部磁束に対するフ
ィードバック量の追従性を高め、ずれ量が小さい場合に
は予測フィードバックff1Fの変化ff1dを小さく
して外部磁束に対するフィードバック量の精度を高める
ことかできる。この結果、磁束ロックの追従性と精度と
を両立させることができる。
す電気回路図であり、第5図に示す電気回路図と異なる
点は、D/Aコンバータ(4e)を省略してプリアンプ
〈4c)からの出力電圧を交互に保持する1対のサンプ
ル・アンド中ホール1回路(4t1.)(4t2)を設
け、両すンプル豐アンド・ホールド回路(4tl) (
412)に保持されている出力電圧値をコンパレータ(
4d)の各入力端子に供給する点、予測フィードバック
量算出部(4S)により算出された新たな予測フィード
バックQFに対して磁束変調変化分△mを加減算する磁
束変調部(4u)を設けた点および磁束変調に同期して
サンプル・アンド・ホールド回路(4tl) (412
)を選択的に動作させる制御信号を磁束変調部(4u)
から出力する点のみである。
■特性のピークをロック点とした場合におけるロック点
からのずれ方向を1対のサンプル・アンド・ホールド回
路(4L1) (4t2)の内容の大小判別により簡単
に検出でき、しかもずれ量が大きいか否かを判別結果S
Gの履歴により簡単に判別できる。そして、これら判別
結果に基づいて、上記実施例と同様に予測フィードバッ
ク量Fの変化量dを増減させることにより、磁束ロック
の追従性と精度とを両立させることができる。また、こ
の実施例においては、φ−V特性が電圧ドリフトを生じ
ても、電圧ドリフトの影響を受けることなく良好な磁束
ロックを達成できる。
、例えば、実施例1、実施例2をSQUIDのφ−■特
性の左右のスロープで磁束ロックするように2チャネル
分設けることにより、電圧ドリフトに影響されない磁束
ロックを達成することが可能であり、さらに、複数のS
QUIDを同時動作させるべく多チャンネル化すること
が可能であるほか、上記初期設定およびバイアス電流の
設定を自動化することか可能であり、その他、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。
号がデータ量か著しく少ない大小判別結果のみになり、
この結果、簡単に多チャネル化に対処でき、さらに、磁
束ロック点から大きく外れている場合にフィードバック
信号の変化幅を大きくし、磁束ロック点に近づいた場合
にフィードバック信号の変化幅を小さくして、高速化お
よび高精度化を達成できるという特有の効果を奏する。
が著しく少ない大小判別結果のみになり、この結果、簡
単に多チャネル化に対処でき、しかも磁束ロック点から
大きく外れている場合にフィードバック信号の変化幅を
大きくし、磁束ロック点に近ついた場合にフィードバッ
ク信号の変化幅を小さくして、高速化および高精度化を
達成できる。
が著しく少ない大小判別結果のみになり、この結果、簡
単に多チャネル化に対処でき、しかも磁束ロック点から
大きく外れている場合に予測フィードバック量の変化幅
を大きくし、磁束ロック点に近づいた場合に予測フィー
ドバック量の変化幅を小さくして、高速化および高精度
化を達成でき、さらに、電圧ドリフトの影響を受けない
高精度の磁束ロックを達成できるという特有の効果を奏
する。
が著しく少ない大小判別結果のみになり、この結果、簡
単に多チャネル化に対処でき、しかも磁束ロック点から
大きく外れている場合に予測フィードバック量の変化幅
を大きくし、磁束ロック点に近づいた場合に予測フィー
ドバック量の変化幅を小さくして、高速化および高精度
化を達成でき、さらに、電圧ドリフトの影響を受けない
高精度の磁束ロックを達成できるという特有の効果を奏
する。
ればならない場合と変化幅を減少させて高精度化を達成
しなければならない状態とを簡単に識別できるという特
有の効果を奏する。
ればならない場合と変化幅を減少させて高精度化を達成
しなければならない状態とを識別するたための構成を簡
素化でき、ひいては変化幅制御手段の構成を簡素化でき
るという特有の効果を奏する。
ローチャート、 第2図は磁束ロックの追従性および精度を説明する概略
図、 第3図はこの発明の磁束ロック方法が適用さる磁束ロッ
ク装置の構成を示す電気回路図、第4図はSQUIDを
用いる磁束測定装置に用される冷凍容器の構成を概略的
に示す縦断面第5図はこの発明の磁束ロック装置の一実
施を示す電気回路図、 第6図は基準電圧値を説明する図、 第7図(A)は変化ff1dを1に固定した場合磁束計
測結果を示す図、 第7図(B)は変化fidを変化させた場合のj束計測
結果を示す図、 第8図はこの発明の磁束ロック方法の他の実j例を示す
フローチャート、 第9図はこの発明の磁束ロック方法の他の実)例が適用
される磁束ロック装置の構成を示す電;回路図、 第10図は磁束変調信号とSQUIDからの出:電圧と
の関係を説明する図、 第11図はこの発明の磁束ロック装置の他の実ノ例を示
す電気回路図、 第12図は従来のdc−SQUIDli&束計の構成を
示す電気回路図。 (1,a )・・・真空容器、(Ic) (le)・・
・輻射シールド、(2)−SQUID、<2a)−・・
超伝導ループ、(2b)・・・入力コイル、 (2c)・・・フィードバック・コイル、(4d)・・
・コンパレータ、(4n)・・・判別結果保持部、(4
p)・・・履歴識別部、(4q)・・・変化量制御部、
(4r)・・・極性制御部、 (4tl) (4t2)・・・サンプル・アンド・ホー
ルド回路特許出願人 ダイキン工業株式会社 代 理 人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、臨界温度以下に冷却された容器(1a)(1c)(
1e)内に収容されたSQUID(2)に対して入力コ
イル(2b)により導かれる磁束の変化量を補償すべく
フィードバック・コイル(2c)に対してフィードバッ
ク信号を供給することによりSQUID(2)の超伝導
ループ(2a)に供給される磁束を一定量に維持する場
合において、所定のバイアスが供給されているSQUI
D(2)の超伝導ループ(2a)の両端から取り出した
信号とSQUID(2)の電圧−磁束特性の所定の単調
変化点に対応する信号との大小関係を判別して時系列的
に保持し、最新の大小関係判別結果に基づいてフィード
バック・コイル(2c)にフィードバック信号を供給す
るに当って、大小関係判別結果の履歴を考慮してフィー
ドバック信号の変化幅を変化させることを特徴とする磁
束ロック方法。 2、臨界温度以下に冷却された容器(1a)(1c)(
1e)内に収容されたSQUID(2)に対して入力コ
イル(2b)により導かれる磁束の変化量を補償すべく
フィードバック・コイル(2c)に対してフィードバッ
ク信号を供給することによりSQUID(2)の超伝導
ループ(2a)に供給される磁束を一定量に維持する磁
束ロック装置において、 所定のバイアスが供給されているSQUID(2)の超
伝導ループ(2a)の両端から取り出した信号とSQU
IDの電圧−磁束特性の所定の単調変化点に対応する信
号との大小関係を判別する大小判別手段(4d)と、大
小判別結果を時系列的に保持する判別結果保持手段(4
n)と、判別結果の履歴に基づいてフィードバック信号
の変化幅を変化させる変化幅制御手段(4p)(4q)
と、大小判別結果に基づいてフィードバック信号の変化
幅の極性を制御する極性制御手段(4r)とを含むこと
を特徴とする磁束ロック装置。 3、臨界温度以下に冷却された容器(1a)(1c)(
1e)内に収容されたSQUID(2)に対して入力コ
イル(2b)により導かれる磁束の変化量を補償すべく
フィードバック・コイル(2c)に対して予測フィード
バック量に磁束変調をかけたフィードバック信号を供給
することによりSQUID(2)の超伝導ループ(2a
)に供給される磁束を一定量に維持する場合において、
所定のバイアスが供給されているSQUID(2)の超
伝導ループ(2a)の両端から磁束変調に同期して取り
出した信号を交互に保持し、交互に保持した信号同士の
大小関係を判別して時系列的に保持し、最新の大小関係
判別結果に基づいて予測フィードバック量を変化させて
フィードバック・コイル(2c)にフィードバック信号
を供給するに当って、大小関係判別結果の履歴を考慮し
てフィードバック量の変化幅を変化させることを特徴と
する磁束ロック方法。 4、臨界温度以下に冷却された容器(1a)(1c)(
1e)内に収容されたSQUID(2)に対して入力コ
イル(2b)により導かれる磁束の変化量を補償すべく
フィードバック・コイル(2c)に対して予測フィード
バック量に磁束変調をかけたフィードバック信号を供給
することによりSQUID(2)の超伝導ループ(2a
)に供給される磁束を一定量に維持する場合において、
所定のバイアスが供給されているSQUID(2)の超
伝導ループ(2a)の両端から磁束変調に同期して取り
出した信号を交互に保持する1対の信号保持手段(4t
1)(4t2)と、1対の信号保持手段(4t1)(4
t2)に保持されている信号同士の大小関係を判別する
大小判別手段(4d)と、大小判別結果を時系列的に保
持する判別結果保持手段(4n)と、判別結果の履歴に
基づいて予測フィードバック量の変化幅を変化させる変
化幅制御手段(4p)(4q)と、大小判別結果に基づ
いて予測フィードバック量の変化の極性を制御する極性
制御手段(4r)とを含むことを特徴とする磁束ロック
装置。 5、同種の大小関係判別結果が連続する場合に変化幅を
増加させ、異種の大小関係判別結果が交互に生じている
場合に変化幅を減少させる上記特許請求の範囲第1項ま
たは第3項に記載の磁束ロック方法。 6、変化幅制御手段(4p)(4q)が、同種の大小関
係判別結果が連続する場合に変化幅を増加させ、異種の
大小関係判別結果が交互に生じている場合に変化幅を減
少させるものである上記特許請求の範囲第2項または第
4項に記載の磁束ロック装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262018A JPH0816692B2 (ja) | 1990-09-30 | 1990-09-30 | 磁束ロック方法およびその装置 |
| US07/766,101 US5285155A (en) | 1990-09-30 | 1991-09-27 | Method and apparatus for magnetic flux locking based upon a history of plural comparisons of the SQUID output signal and a predetermined signal |
| DE69125332T DE69125332T2 (de) | 1990-09-30 | 1991-09-30 | Magnetisches Flussverriegelungsgerät |
| EP91116699A EP0479206B1 (en) | 1990-09-30 | 1991-09-30 | Magnetic flux locking apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262018A JPH0816692B2 (ja) | 1990-09-30 | 1990-09-30 | 磁束ロック方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04140681A true JPH04140681A (ja) | 1992-05-14 |
| JPH0816692B2 JPH0816692B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=17369877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2262018A Expired - Lifetime JPH0816692B2 (ja) | 1990-09-30 | 1990-09-30 | 磁束ロック方法およびその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5285155A (ja) |
| EP (1) | EP0479206B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0816692B2 (ja) |
| DE (1) | DE69125332T2 (ja) |
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-
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-
1991
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- 1991-09-30 DE DE69125332T patent/DE69125332T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-30 EP EP91116699A patent/EP0479206B1/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0479206A2 (en) | 1992-04-08 |
| EP0479206B1 (en) | 1997-03-26 |
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