JPH04283676A

JPH04283676A - 多チャネルｓｑｕｉｄ磁束計

Info

Publication number: JPH04283676A
Application number: JP3046479A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyasu Nakajima; 善康中島; Takao Goto; 隆男後藤; Takehiko Hayashi; 武彦林; Norio Fujimaki; 藤巻　則夫; Kenji Kawabe; 川辺　憲二
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-03-12
Filing date: 1991-03-12
Publication date: 1992-10-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁束検出コイルと超伝
導量子干渉素子（以下ＳＱＵＩＤと呼ぶ）とその制御回
路を用いた磁束計に係わり、特に一度に多くの箇所の磁
束を計測して、等磁界マップの作成可能な多チャネル磁
束計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、生体などから発生する微小磁界の
測定にＳＱＵＩＤを利用した高感度の磁束計が利用され
ている。ＳＱＵＩＤ磁束計は、特に脳や心臓から発生す
る微小な生体磁気を計測することができ、その磁界分布
がわかればその磁界を発生させている電流源を確定でき
るため、脳機能や心機能の診断や解明を行う医療機器と
して用いられている。その為には、多くの点の生体磁気
を同時に計測して、等磁界マップの作成が出来なければ
ならなく、検出コイル、ＳＱＵＩＤセンサ、制御回路か
らなる磁気計測素子を複数個、即ち複数チャネル備えた
多チャネルＳＱＵＩＤ磁束計が提案されている。

【０００３】従来のマルチチャネルＳＱＵＩＤ磁束計の
磁束検出コイルの例を、図１９〜図２２に示す。図２１
に、示すように、２つのコイルを所定の間隔で重ねて配
置して、その両コイルを通過する、即ち縦方向の、磁界
によって発生する起電力がそれぞれのコイルにおいて反
対になる様に互いに直列に接続して用いると、地磁気な
どのその発生源の遠い磁界は平行であって、両コイルに
等量の磁束が入り、互いに起電力を打ち消しあう。しか
し、発生源の近い体内の磁束は体表面に近い側のコイル
には多く入るが、遠い側のコイルには少ないので、その
差分、即ち勾配が生体の磁界として計測される。今後、
この型を縦型の１次勾配検出コイルと呼ぶ。また、図１
９に示すように、２つのコイルを面上に並べて配置して
、その両コイルを通過する、即ち縦方向の磁束によって
発生する起電力がそれぞれのコイルにおいて反対になる
様に互いに直列に接続して用いることにより、これら磁
束の平面方向の差分、即ち勾配が生体の磁界として計測
される。今後、この型を横型の１次勾配検出コイルと呼
ぶ。更に、外部磁界の影響を減少させるために、図２２
に示すように、図２１の縦型のコイルを直列に２重にし
た、或いは図２０に示すように、図１９の横型のコイル
を直列に２重にした、２回差動型、即ち２次勾配検出型
のコイルが広く用いられている。現在の多チャネル磁束
計の典型的な使用例としては、Ｍ．Ｋａｊｏｌａ等によ
って、１９８９年の第７回Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｂｉｏｍａｇｎｅｔｉｓ
ｍ，　３１５〜３１６　に報告されたものがある。ここ
では、図１９の横型の勾配検出コイルを２組、図２３に
示すように、互いに９０度ずらせて重ねた検出素子２０
を１２個、互いに分離して球面の基板上に取りつけてあ
る。（図２４）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上説明の従
来の多チャネル磁束計においては、縦型の勾配検出素子
では測定面に平行な方向の勾配を測定出来ないし、ホビ
ンに巻いて作られた検出素子ではチャネル数が増加する
とそれなりのスペースが必要になる。横型の勾配検出素
子では測定面に直角な方向の勾配を測定出来ないし、一
般に電流源推定に有効とされている測定平面に直角な方
向成分による等磁界マップを作成出来ない。また測定さ
れるデータは使用する検出コイルの型によって決まるた
め、検出コイルの型が異なる場合データの比較が出来な
いという問題があった。

【０００５】本発明は以上のような状況から、等磁界マ
ップを作成でき、検出コイルから得られるデータの種類
を増やし検出コイルが占めるスペースの少ない多チャネ
ルＳＱＵＩＤ磁束計の提供を目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の多チャネル磁束
計は、所定の面上に、該面に直交する磁束によって互い
に逆極性の起電力を発生する２個のコイル１ａ、１ｂを
それぞれ有する２箇の平面方向磁束１次勾配検出コイル
組１、１’を有し、その第１の組の一方のコイル１ｂが
第２の組１’の一方のコイル１’ａと重なって配置され
ている。（図１）直流磁束検出コイル４を、該一方のコ
イル１ａ上に配置することが効果的である。　　（図６
）また、上記直流磁束検出コイル４に加えて、平面に直
交する磁束によって互いに逆極性の起電力を発生する２
個のコイルを直列に接続し該面にベースラインｄの距離
に重ねて配置したて構成された縦方向磁束１次勾配検出
コイル組５を、上記一方のコイル上１ａに配置すること
が効果的である。（図７）更に、上記複数に重ねた平面
方向磁束１次勾配検出コイル組１、１’・・の上に、第
１のコイル３ａに隣接して、第２と第３のコイル３ｂ、
３ｃを、更に第３のコイル３ｃに隣接して第１のコイル
３ａの反対側に第４のコイル３ｄを配置し、該面に直交
する磁束によって第１のコイル３ａに発生する起電力に
対し該第２と第３のコイル３ｂ、３ｃは逆方向の起電力
を、該第４のコイル３ｄは同じ方向の起電力を生ずるよ
うに互いに直列に接続して構成された平面方向磁束２次
勾配検出コイル組を複数個３、３’有し、該第２と第３
のコイル３ｂと３ｃに、第２の平面方向磁束２次勾配検
出コイル組３’の第１のコイル３’ａを重ねて、第４の
コイル３ｄに、第２の平面方向磁束２次勾配検出コイル
組３’の第２と第３のコイル３’ｂ、３’ｃを重ねて、
配置している。（図２）更に、別な型の本発明の多チャ
ネル磁束計は、所定の面に直交する磁束によって互いに
逆極性の起電力を発生する２個のコイル６ａ１と６ｂ１
を互いに直列接続し、該面に所定の間隔ｄに重ねて配置
し構成した縦方向磁束１次勾配検出コイル組の、第１と
第２の組６ａ、６ｂを該面上隣接して配置し、該磁束に
よって発生する起電力が該隣接する縦方向磁束１次勾配
検出コイル組において逆になるよう互いに直列接続した
、縦方向磁束１次勾配の平面方向１次変分検出コイル群
６を有する。（図３）更に、別な型の本発明の多チャネ
ル磁束計は、２箇の上記縦方向磁束勾配の平面方向変分
検出コイル群の複数６、６’を有し、その第１の該平面
方向変分検出コイル群６の第２のコイル組６ｂと第２の
平面方向変分検出コイル群６’の第１のコイル組６’ａ
を、各コイル組のそれぞれ上側の検出コイル６ｂ　−１
、６’ａ−１が互いに、それぞれ下のコイル６ｂ−２　
、６’ａ−２が互いに重なるように配置している。（図
４）また、上記互いに一方のコイルが重なりあった複数
の縦方向磁束１次勾配平面方向１次変分検出コイルの群
７の１つに、縦方向磁束１次勾配検出コイル組５を、そ
れぞれ上側の検出コイル５−１　、６ａ−１が互いに、
それぞれ下のコイル５−２　、６ａ−２が互いに重なる
ように、配置することもできる。（図８）更に、別な型
の本発明の多チャネル磁束計は、上記縦方向磁束１次勾
配検出コイル組５を複数有し、第１の組５に隣接して、
第２と第３の組５’　、５’’を、各コイル組のそれぞ
れ上側の検出コイル５’−１、５’’−１　が互いに、
それぞれ下のコイル５’−２、５’’−２　が互いに重
なるように配置し、更に第３の組５’’に隣接して第１
の組５の反対側に第４の組５’’’　を配置し、該面に
直交する磁束によって第１の組５に発生する起電力に対
し、該第２と第３の組５’　、５’’は逆方向の起電力
を、該第４の組５’’’　は同じ方向の起電力を生ずる
ように互いに直列に接続した縦方向磁束１次勾配の平面
方向２次変分検出コイル群を有する。（図５）面上互い
に隣接する各種検出コイル１、３或いは５間を、同種或
いは別種の変分検出コイル１、３或いは５で結合して上
記の如く形成したブロックを複数個設けることも有効で
ある。

【０００７】上記の各種検出コイル組或いは群１、３、
５、６、７或いは８を形成する個々のコイルは、膜配線
と絶縁物の層を多段に積層して構成することができる。

【０００８】

【作用】平面方向磁束１次勾配検出コイル組１（図１９
）は、それを構成する第１のコイル１ａと第２のコイル
１ｂが、それらを貫通する磁束の差を検出するので、第
１のコイル１ａと第２のコイル１ｂのそれぞれの位置の
磁束の１次変分（差分、勾配或いは微分とも呼ぶ）を測
定する。従って、２組の面方向磁束１次勾配検出コイル
組１と１’を上述の（図１に示す）配置により、第２の
コイル組１’の検出値は第１のコイル組１の検出値に対
する増減として捉えられる、即ち第１と第２のコイル組
の位置のデータが関連づけられて得られる。従って、そ
れらコイルの１個上に、直流磁界検知コイル４を設けた
場合（第６図）は、そこで検出された直流磁界からの磁
界の増減として隣接部分の磁界、即ち磁気マップを描く
ことができる。更にこの直流磁界検知コイル４に加えて
、縦方向磁束１次勾配検出コイル組５を生体信号が殆ど
入らない測定面の端に配置する。縦方向磁束１次勾配検
出コイル組５を生体信号が殆ど入らない測定面の端に配
置する。縦方向磁束１次勾配が測定面でほぼ一様だとす
ると、各コイルの位置の磁界の大きさから縦方向磁束１
次勾配検出コイルの出力を減算することにより、各コイ
ル位置での縦方向磁束勾配検出コイルでの測定結果とほ
ぼ同様な値を求めることができる。この場合面方向１次
勾配検出コイルを使用しながら縦方向１次勾配検出コイ
ルのデータも得ることができるため、１回の測定で得ら
れる情報量が増えると共に、その他の装置で縦方向１次
勾配検出コイルが使用されていた場合でもデータが比較
できるようになる。（図７）上述の複数の平面方向磁束
２次勾配検出コイル組３、３’を図２の如く互いに１コ
イルピッチずらせて重ねることによって、また、各コイ
ル位置の磁束の大きさと平面方向２次勾配のデータを得
られる。また平面方向磁束１次勾配検出コイル組を１個
置き、その片方のコイルを基準とする。

【０００９】

【実施例】本発明の第１の実施例を図９〜図１０により
詳細に説明する。　　図９（ｂ）は、紙面上のＸとＹの
座標を（Ｘｍ，Ｙｎ）で表したＸＹ面の平面図、第９（
ａ）図はＸ＝０の列と、Ｘ＝１の列の最下層をＸ方向か
ら眺めた斜視図である。なお、各コイルの引き出し線は
省略して図示されてない。図９の構成の下から順に、第
１、第２と第３の層をそれぞれ図１０の（ｃ）から（ａ
）に順次示す。同第１の実施例においては、直径が、例
えば２４ｍｍの直流磁束検出コイル４を基準位置、座標
（０，０）に配置し、直径が、同じく２４ｍｍの２個の
コイルからなる、平面方向磁束１次勾配検出コイル組の
第１の組１の第１のコイル１ａを、座標（０，０）に、
その第２のコイル１ｂを座標（０，１）に配置している
。上記直流磁束検出コイル４の検出データに上記第１の
平面方向磁束１次勾配検出コイル組１の出力、即ち勾配
、を加算することで座標（０，１）にある上記第１の平
面方向磁束１次勾配検出コイル組１の第２のコイル１ｂ
に重ね、その第２のコイル１’ｂを座標（０，２）に置
き、平面方向磁束１次勾配検出コイル組１’の検出デー
タを座標（０，１）のデータに加算することにより、座
標（０，２）の磁束値が得られる。更に、平面方向磁束
勾配検出コイル組の第３の組１’’の第１のコイル１’
’ａ　を、座標（０，２）に置き、その第２のコイル１
’’ｂ　を座標（１，２）に置き、この第３の平面方向
磁束１次勾配検出コイル組１’’の検出データを座標（
０，２）の磁界値に加算することにより、座標（１，２
）の磁界値が得られる。この実施例では、Ｘ＝０の横方
向の１列上隣接するコイル組の一部を重ね合わせること
により関連づけ、さらにその各々のコイルから各Ｘ＝ｍ
の列上縦方向に隣接するコイル組の一部を重ね０１１１
０とにより関連づけている。従って、どの座標位置の磁
界データでも、基準位置との関連に於いて得られ、その
結果容易に等磁界マップを描くことが出来る。尚、上記
の各コイルやコイル組には、トランスフォーマコイルを
経て、結合されているＳＱＵＩＤ素子によって検出され
た極めて微弱な磁界データは、電子計算機により処理さ
れて、その磁界の発生源の位置とその強さを算出する。これらの技術と方法は、公知のものであり、本発明の説
明に直接関係しないので、これ以上説明も図示も行わな
い。これらコイルは、互いに干渉し合わない程度、例え
ば１ｍｍの間隔で互いに積層されているが、その構造の
詳細は後に述べる。

【００１０】本発明の第２の実施例を図１１により説明
する。同図において、特に図示しないが、ＸＹ座標は図
９と同じとして説明する。図１１（ｂ）はＸ＝０の列の
全てのコイルと、Ｘ＝１と２の列の下層のコイルの一部
をＸ方向から眺めた斜視図である。第２の実施例では、
基準座標位置（０、０）に直流磁束検出コイル４を配置
し、更に１次勾配検出コイル組１、１’のそれぞれの一
方のコイル１ａ、１’ａと、２次勾配検出コイル組３と
３’のそれぞれの一端のコイル３ａ、３’ａを配置し、
それら一次勾配検出コイル組１、１’と２次勾配検出コ
イル組３と３’それぞれのその他のコイルは、それぞれ
ＸとＹ方向に展開して配置している。更に複数の２次勾
配検出コイル組が、１コイルピッチづつずらされてＸと
Ｙ方向に配置している。各Ｙ座標の列上では、上に説明
したＹ＝０の列と同様にＸ＝０の座標からＸ方向に展開
している。この構成によると、第１の実施例と同様に基
準座標（０、０）のデータから、平面方向磁束１次勾配
検出コイル組により、その隣接座標（０、１）、（１、
０）への変分、即ち１次勾配を検出してその隣接座標の
データを算出し、更に２次勾配検出コイル組３と３’に
より、先に検出した勾配が如何に変化するかの２次勾配
データを検出して、さらにその先の隣接座標（０、２）
、（２、０）のデータを算出する。これら２次勾配の検
出と計算を、更に新しい座標に対し繰り返すことにより
、どの座標におけるデータをも得ることができる。

【００１１】第３の実施例を図１２に示す。そこでは、
図１１の構成において、その座標（０、１）に縦方向磁
束勾配検出コイル組５を配置している。この直流磁界検
知コイル４に加えて、縦方向磁束１次勾配検出コイル組
５を配置すると、縦方向磁束１次勾配検出コイル組５は
生態信号が殆ど入らない位置に置く。測定平面の縦方向
磁束１次勾配がほぼ一様だとすると、各コイルの磁界の
大きさから縦方向磁束１次勾配検出コイルの出力を引く
ことにより、各コイル位置の縦方向磁束勾配を知ること
ができる。またその他の型の磁束計とのデータの比較が
できる。

【００１２】第４の実施例を図１３に示す。そこでは、
図１１の構成において、その一角に直流磁束検出コイル
組４を配置したブロックを４個配置している。この複数
ブロック配置では、マップ作成の為の加算回数が少なく
てよいので、そのデータの精度が高くなるし、またブロ
ック単位なので、マップ作成作業も容易になる。

【００１３】第５の実施例を図３に示す。そこでは、図
２１に示す縦方向磁束１次勾配検出コイル組５と５’を
、平面上隣接して配置して、その起電力が逆になるよう
互いに直列接続して、群６を構成している。この構成に
より、縦方向磁束１次勾配の面方向１次変分（勾配）を
検出できる。

【００１４】第６の実施例を図４に示す。そこでは、図
３に示す縦方向磁束１次勾配の面方向１次変分配検出コ
イル群の２個６と６’を、隣接してそれぞれの上のコイ
ル同士、下のコイル同士が重なり合って配置し、その起
電力が逆になるよう互いに直列接続して構成の斜視図を
示している。この構成では、縦方向磁束１次勾配の面方
向１次勾配データにより、隣接した座標のデータに関連
をつけながら、新しい座標のデータを算出できる。

【００１５】第７の実施例を図１４に示す。そこでは、
図４に示す縦方向磁束１次勾配の面方向１次変分検出コ
イル群の複数個を、Ｘ＝０の１列上隣接してそれぞれの
上のコイル同士、下のコイル同士が重なり合って配置し
、その起電力が逆になるよう互いに直列接続して構成の
斜視図を示している。この構成では、縦方向磁束１次勾
配の面方向１次変分データにより、隣接した座標のデー
タに関連をつけながら、Ｘ＝０の１列各座標のデータを
算出できる。

【００１６】第８の実施例を図１５に示す。そこでは、
図１４の列を複数個平行して配置し、その座標（０、０
）と（４、０）にそれぞれ縦方向磁束１次勾配検出コイ
ル組５を配置した場合を示す。この構成では、上記基準
座標の縦方向磁束１次勾配からの縦方向磁束１次勾配の
面方向１次変分データにより、順次隣接した座標の縦方
向磁束１次勾配データを算出できる。このように、複数
の座標を基準にすることにより、勾配のデータの加算回
数が減り、マップの精度を高めることができる。

【００１７】第９の実施例を図１６に示す。そこでは、
図１４の列を複数個平行して配置し、その座標（０、０
）に縦方向磁束１次勾配検出コイル組５を、また生体信
号が殆ど入らない位置である座標（１、０）に直流磁束
検出コイル４を配置した場合を示す。この構成では測定
面端に縦方向磁束１次勾配の面方向１次変分を知ること
ができ、また縦方向磁束１次勾配検出コイルの出力を基
準として各コイルの磁界の縦方向磁束１次勾配を知るこ
とができるため測定面に直角成分の１次勾配の等磁界マ
ップを得ることができる。更に、各コイル位置での縦方
向磁束１次勾配の値に直流磁束検出コイルの出力を加え
ることにより勾配なしの情報を得ることができる。

【００１８】第１０の実施例の原理図を図５に示す。そ
こでは、図３の縦方向磁束１次勾配検出コイル組５を複
数設け、第１の縦方向磁束１次勾配検出コイル組５に隣
接して、第２と第３の縦方向磁束勾配検出コイル組５’
　、５’’を、各コイル組のそれぞれ上側の検出コイル
５’−１、５’’−１　が互いに、それぞれ下のコイル
５’−２、５’’−２が互いに重なるように配置し、更
に第３の縦方向磁束１次勾配検出コイル組５’’に隣接
して第１の縦方向磁束１次勾配検出コイル組５の反対側
に第４の縦方向磁束１次勾配検出コイル組５’’’　を
配置し、該面に直交する磁束によって第１の縦方向磁束
１次勾配検出コイル組５に発生する起電力に対し、該第
２と第３の縦方向磁束１次勾配検出コイル組５’　、５
’’は逆方向の起電力を、該第４の縦方向磁束１次勾配
検出コイル組５’’’　は同じ方向の起電力を生ずるよ
うに互いに直列に接続してある。この構成では、縦方向
磁束１次勾配の平面方向２次変分を検出できる。

【００１９】上記実施例において、平面方向の勾配は図
５に２次勾配を得るものを示したが、更にこの概念を更
に隣接するコイルにまで拡張することにより、第３次、
第４次等の複数次数の勾配を検出できるコイル組を構成
できることは明らかである。

【００２０】上記実施例において、縦方向の勾配は図３
に示す１次勾配を得るものを使用する場合のみを示した
が、図２２に示す２次勾配を得るものを用いることも、
また更にこの概念を更に拡張することにより、第３次、
第４次等の複数次数の縦方向勾配を検出できるコイル組
を用いることが出来ることは明らかである。

【００２１】つぎに、これらのコイルの多層構造を説明
する。図１７は図１０に示すＸ＝０の列の下２段の側断
面図を示す。１１はコイル１ａと１ｂから成る平面方向
磁束１次勾配検出コイル組１を、１１’は２個のコイル
１’ａ、１’ｂから成る第２の平面方向磁束１次勾配検
出コイル組１’である。２個のコイル１ａ、１ｂの接続
は、２個のコイル１ａ、１ｂの上に重られた層配線１２
によって行われている。実際の構成ではコイルの磁界に
対する向きを逆にするために、層配線１２は立体交差に
よって交差するが、同図では簡略化して描かれている。それは、その他の平面方向磁束１次勾配検出コイル組に
おいても同様である。層配線１１は、非磁性体絶縁物例
えばアルミナセラミック、或いはシリコンから成る基板
１４上に、金属良導体材料、例えばニオビュウムを真空
蒸着と写真製版の技術により所定のパターンにして作成
する。その上に、非磁性体絶縁物例えばシリカ１３を、
例えば１μｍの厚さ、スパッタ蒸着装置によって塗布し
、写真製版の技術により所定の位置にビア孔をあける。そのシリカ膜上所定の位置に層配線１１と同様の方法に
よって、層配線１２を形成する。この工程を所要の回数
繰り返すことによって、所要の段数のコイルを形成する
。コイルから、外部回路への引き出しは、上記の層配線
の方法や、それに加えて撚り線をも用いられる。図１８
は図１７で作成された、層配線基板をベースラインｄだ
け離して２段重ねて、縦方向磁束１次勾配検出コイルを
構成している。基板１４は必要に応じて、球面を示す場
合もある。これら層配線コイルの平面図を特に示してい
ないが、図１に示す８の字型、図２３の半円の対、或い
は四角形など、任意に選択できる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば極めて簡単な構成で、複数の磁界測定点の相関を
得られ、その結果、外部雑音の影響が少なくて、等磁界
マップを容易に作成できて、極微小磁界の発生源を特定
できる。また、各測定点の磁界の大きさを知ることがで
きると共に、面方向の勾配（１次、２次、高次）や縦方
向勾配値を知ることができるため、測定で得られる情報
が増し、外部雑音磁界の影響が少なくて、コイルボビン
の占めるスペースの少ないコイル構成で以て、精度の高
い磁界マップを作成できる。また、他の装置が縦方向１
次勾配検出コイルを用いて得たデータとの比較も可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　面方向勾配検出コイル組の組み合わせ原理
図である。

【図２】　　面方向２次勾配検出コイル組の組み合わせ
原理図である。

【図３】　　縦方向勾配の面方向勾配検出コイル組の原
理図を第５の実施例として示す。

【図４】　　縦方向勾配の面方向勾配検出コイル組の組
み合わせた原理図を第５の実施例として示す。

【図５】　　縦方向勾配の面方向２次勾配検出コイル組
の組み合わせ原理図である。

【図６】　　面方向勾配検出コイル組の組み合わせに、
直流磁束検出コイルを追加の原理図である。

【図７】　　面方向勾配検出コイル組の組み合わせに、
直流磁束検出コイルと縦方向勾配検出コイル追加の原理
図である。

【図８】　　図４の縦方向勾配の面方向勾配検出コイル
組の組み合わせに、縦方向勾配検出コイルを追加の原理
図である。

【図９】　　本発明の、第１の実施例を示す図である。

【図１０】　　図１２の第１の実施例の各層のコイル構
成図を示す図である。

【図１１】　　第２の実施例を示す図である。

【図１２】　　第３の実施例を示す図である。

【図１３】　　第４の実施例を示す図である。

【図１４】　　第７の実施例を示す図である。

【図１５】　　第８の実施例を示す図である。

【図１６】　　第９の実施例を示す図である。

【図１７】　　第２の実施例のコイルの層構造の図の実
施例である。

【図１８】　　第９の実施例のコイルの層構造の実施例
である。

【図１９】　　従来の横方向磁束勾配検出コイル組を示
す図である。

【図２０】　　従来の面方向２次勾配検出コイル組を示
す図である。

【図２１】　　従来の縦方向勾配検出コイル組を示す図
である。

【図２２】　　従来の縦方向２次勾配検出コイル組を示
す図である。

【図２３】　　従来の多チャネル磁束計の横方向磁束勾
配検出コイル組を示す図である。

【図２４】　　従来の、多チャネル磁束計を示す図であ
る。

【符号の説明】

１は横方向磁束勾配検出コイル組、３は面方向２次勾配検出コイル組４は直流磁束検出コイル、５は縦方向勾配検出コイル組、６は縦方向勾配検出コイル組の面方向勾配検出組み合わ
せ、８は縦方向勾配検出コイル組の面方向２次勾配検出組み
合わせ、９は縦方向２次勾配検出コイル組。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　所定の面上に、該面に直交する磁束に
よって互いに逆極性の起電力を発生する２個のコイル１
ａと１ｂをそれぞれ有する平面方向磁束１次勾配検出コ
イル組１、１’を複数個設け、超伝導量子干渉素子を用
いた、多チャネル磁束計において、該平面方向磁束１次
勾配検出コイル組の一方のコイル１ｂが該面上隣接する
第２の平面方向磁束１次勾配検出コイル１’の一方のコ
イル１’ａと重なって配置されたことを特徴とする多チ
ャネルＳＱＵＩＤ磁束計。
【請求項２】　　直流磁束検出コイル４を、該コイル１
ａ或いは１ｂ上に、配置したことを特徴とする請求項１
の多チャネル磁束計。
【請求項３】　　該コイル１ａ、１ｂ或いは１’ｂの１
つ、或いは２つそれぞれ、の上に、該直流磁束検出コイ
ル４と該縦方向磁束１次勾配検出コイル組５を一緒に、
或いはそれぞれに、配置したことを特徴とする請求項２
の多チャネルＳＱＵＩＤ磁束計。
【請求項４】　　所定の面上に、第１のコイル３ａに隣
接して、第２と第３のコイル３ｂ、３ｃを、更に第３の
コイル３ｃに隣接して第１のコイル３ａの反対側に第４
のコイル３ｄを配置し、該面に直交する磁束によって第
１のコイル３ａに発生する起電力に対し該第２と第３の
コイル３ｂ、３ｃは逆方向の起電力を、該第４のコイル
３ｄは同じ方向の起電力を生ずるように互いに直列に接
続して構成された平面方向磁束２次勾配検出コイル組を
複数個３、３’有し、該第２と第３のコイル３ｂと３ｃ
に、第２の平面方向磁束２次勾配検出コイル組３’の第
１のコイル３’ａを重ねて、第４コイル３ｄに、第２の
平面方向磁束２次勾配検出コイル組３’の第２と第３の
コイル３’ｂ、３’ｃを重ねて、配置することを特徴と
する請求項１或いは２の多チャネルＳＱＵＩＤ磁束計。
【請求項５】　　所定の面に直交する磁束によって互い
に逆極性の起電力を発生する２個のコイル６ａ−１と６
ａ−２を互いに直列接続し該面に所定の間隔に重ねた縦
方向磁束１次勾配検出コイル組の第１と第２の組６ａと
６ｂを該面上隣接して配置し、該磁束によって発生する
起電力が該隣接する２箇の縦方向磁束１次勾配検出コイ
ル組６ａと６ｂにおいて逆になるよう互いに直列接続し
て、縦方向磁束１次勾配の平面方向１次変分検出コイル
群６を構成したことを特徴とする多チャネルＳＱＵＩＤ
磁束計。
【請求項６】　　縦方向磁束１次勾配の平面方向変分検
出コイル群６の複数箇６、６’設け、その第１の縦方向
磁束１次勾配の平面方向変分検出コイル群６の第２のコ
イル組６ｂとその第２の縦方向磁束１次勾配の平面方向
変分検出コイル群６’の第１のコイル組６’ａを、各コ
イル組のそれぞれ上側の検出コイル６ｂ−１：６’ａ−
１が互いに、それぞれ下のコイル６ｂ−２、６’ａ−２
が互いに重なるように配置したことを特徴とする請求項
５の多チャネルＳＱＵＩＤ磁束計。
【請求項７】　　該複数の縦方向磁束１次勾配検出コイ
ル組６の１つ６ａに、縦方向磁束１次勾配検出コイル組
５を、それぞれ上側の検出コイル５−１、６ａ−１が互
いに、それぞれ下のコイル５−２、６ａ−２が互いに重
なるように、配置したことを特徴とする請求項６の多チ
ャネル磁束計。
【請求項８】　　所定の面に直交する磁束によって互い
に逆極性の起電力を発生する２個のコイル５─１と５─
２を互いに直列接続して該面に所定の間隔に重ねて配置
された縦方向磁束１次勾配検出コイル組の第１の組５に
隣接して、第２と第３の組５’、５’’を、各コイル組
のそれぞれ上側の検出コイル５’−１、５’’−１が互
いに、それぞれ下のコイル５’−２、５’’−２が互い
に重なるように配置し、更に第３の組５’’に隣接して
第１の組５の反対側に第４の組５’’’　を配置し、該
面に直交する磁束によって第１の組５に発生する起電力
に対し、該第２と第３の組５’、５’’は逆方向の起電
力を、該第４の組５’’’　は同じ方向の起電力を生ず
るように互いに直列に接続して、縦方向磁束１次勾配の
平面方向２次変分検出コイル群を構成したことを特徴と
するＳＱＵＩＤ磁束計。
【請求項９】　　面に直交する方向の磁束の該方向の複
数次勾配の、該面方向複数次変分検出コイル組を複数個
、平面方向に１コイルピッチづつずらして設けたことを
特徴とする多チャネルＳＱＵＩＤ磁束計。
【請求項１０】　　磁束の平面方向複数次変分検出コイ
ル組を複数個、平面方向に１コイルピッチづつずらして
設けたことを特徴とする多チャネルＳＱＵＩＤ磁束計。
【請求項１１】　　請求項１、４、５、９又は１０の多
チャネルＳＱＵＩＤ磁束計、または請求項８のＳＱＵＩ
Ｄ磁束計を複数設けたことを特徴とする多チャネルＳＱ
ＵＩＤ磁束計。
【請求項１２】　　非磁性絶縁物基板上に、それぞれ複
数の導電層配線と非磁性絶縁物層を積層して磁束検出の
コイル１ａ、１ｂ、４、５─１、５─２を形成したこと
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、９、
１０又は１１の多チャネルＳＱＵＩＤ磁束計、または請
求項８のＳＱＵＩＤ磁束計。