JPH0510370Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0510370Y2 JPH0510370Y2 JP1985063356U JP6335685U JPH0510370Y2 JP H0510370 Y2 JPH0510370 Y2 JP H0510370Y2 JP 1985063356 U JP1985063356 U JP 1985063356U JP 6335685 U JP6335685 U JP 6335685U JP H0510370 Y2 JPH0510370 Y2 JP H0510370Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner tank
- container
- tank
- magnetic
- cryogenic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は極低温用磁気シールド容器に関する。
近年、超伝導体を用いたクライオエレクトロニ
クス、なかでも液体ヘリウム（4.2°K以下）中で
動作するジヨセフソン素子の応用研究が盛んに行
われており、ジヨセフソン型コンピユータの開発
が進められている。
クス、なかでも液体ヘリウム（4.2°K以下）中で
動作するジヨセフソン素子の応用研究が盛んに行
われており、ジヨセフソン型コンピユータの開発
が進められている。
一般に、超伝導体はその材質に固有の臨界磁場
以下の弱磁場中では磁束を完全に排斥する完全反
強磁性体である。しかし、実際には材料中に散在
する種々の物理的、化学的欠陥に磁束がピン止め
（トラツプ）されたまま固着される。一方、超伝
導体を用いたジヨセフソン素子は微小磁界を入力
して動作するものである。それゆえ、ジヨセフソ
ン素子を誤動作なく動作させるためには外部磁界
を完全にシールドする必要がある。この磁気シー
ルドの方法としては、次の２つが考えられてい
る。
以下の弱磁場中では磁束を完全に排斥する完全反
強磁性体である。しかし、実際には材料中に散在
する種々の物理的、化学的欠陥に磁束がピン止め
（トラツプ）されたまま固着される。一方、超伝
導体を用いたジヨセフソン素子は微小磁界を入力
して動作するものである。それゆえ、ジヨセフソ
ン素子を誤動作なく動作させるためには外部磁界
を完全にシールドする必要がある。この磁気シー
ルドの方法としては、次の２つが考えられてい
る。
(1) ジヨセフソン素子を極低温用容器中に装入
し、この容器全体をシールドする方法。
し、この容器全体をシールドする方法。
(2) 極低温容器内の液体ヘリウム中でジヨセフソ
ン素子自体をシールドする方法。
ン素子自体をシールドする方法。
しかしながら、方法(1)の場合、クライオスタツ
トの周りを強磁性材でできるだけ完全に囲み、外
部磁界に対して高い透磁率の磁気回路を構成する
ために高透磁率材料（例えばパーマロイ）の円筒
状ケースを極低温容器の外周部に設ける必要があ
る。さらに、十分なシールドを必要とする場合
は、多層構造（層間は空隙）を有する大規模なケ
ースが必要となり、操作上さらには構造上実用的
でない。一方、方法(2)では、極低温でも高透磁率
を有する特殊な材料からなるケースを用いてシー
ルドしたジヨセフソン素子を極低温容器中に装入
するため方法(1)に比べて構造上有利である。しか
し、シールドケース自体を室温（約300〓）から
液体ヘリウム中へ浸漬するため、この温度差に起
因する熱ひずみがシールドケースに加わることに
なる。この液体ヘリウム中への浸漬、取り出しの
操作をくり返し行うと、上記熱ひずみによる透磁
率の低下がおこり、シールド効果の劣化をまね
く。
トの周りを強磁性材でできるだけ完全に囲み、外
部磁界に対して高い透磁率の磁気回路を構成する
ために高透磁率材料（例えばパーマロイ）の円筒
状ケースを極低温容器の外周部に設ける必要があ
る。さらに、十分なシールドを必要とする場合
は、多層構造（層間は空隙）を有する大規模なケ
ースが必要となり、操作上さらには構造上実用的
でない。一方、方法(2)では、極低温でも高透磁率
を有する特殊な材料からなるケースを用いてシー
ルドしたジヨセフソン素子を極低温容器中に装入
するため方法(1)に比べて構造上有利である。しか
し、シールドケース自体を室温（約300〓）から
液体ヘリウム中へ浸漬するため、この温度差に起
因する熱ひずみがシールドケースに加わることに
なる。この液体ヘリウム中への浸漬、取り出しの
操作をくり返し行うと、上記熱ひずみによる透磁
率の低下がおこり、シールド効果の劣化をまね
く。
本考案は上記のような実情に鑑みなされたもの
で、その目的は、磁気シールド機能を有する極低
温用容器を提供することである。
で、その目的は、磁気シールド機能を有する極低
温用容器を提供することである。
本考案は、外槽と内槽との間に断熱真空部を設
けてなり、前記内槽に極低温冷却用液体を収容す
る極低温用容器において、前記断熱真空部に前記
内槽を囲むように筒状の高透磁率磁性合金材を配
置したことを特徴とする。
けてなり、前記内槽に極低温冷却用液体を収容す
る極低温用容器において、前記断熱真空部に前記
内槽を囲むように筒状の高透磁率磁性合金材を配
置したことを特徴とする。
本考案の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。
る。
図は本考案に係る極低温用磁気シールド容器の
一例であり、外槽１、内槽２、これらの間に形成
された断熱真空部４および高透磁率磁性合金材に
よるケース３からなる。外槽１および内槽２は高
分子材料やステンレス、好ましくは断熱効果のあ
る特殊高分子材料でつくられ、外槽１の上部開口
端には上蓋８（外槽１、内槽２と同材質）が止め
具６で取り付けられている。さらに、上蓋８には
外槽１と内槽２との間の空間を真空にするための
真空引きバルブ７が設けられてある。この真空引
きバルブ７は断熱真空部４を大気圧に戻すための
リークバルブをも兼ねる。内槽２は液体ヘリウム
５を貯蔵する容器で上蓋８と一体になつている方
が取扱上好ましいが、分離していても良い。内槽
２の底部中央にジヨセフソン素子９が収容されて
いる。ジヨセフソン素子９にはリード線１０が取
付けられており、上蓋８の貫通孔１１を通して外
部に接続されている。この貫通孔１１はヘリウム
ガスのリーク孔を兼ねる。
一例であり、外槽１、内槽２、これらの間に形成
された断熱真空部４および高透磁率磁性合金材に
よるケース３からなる。外槽１および内槽２は高
分子材料やステンレス、好ましくは断熱効果のあ
る特殊高分子材料でつくられ、外槽１の上部開口
端には上蓋８（外槽１、内槽２と同材質）が止め
具６で取り付けられている。さらに、上蓋８には
外槽１と内槽２との間の空間を真空にするための
真空引きバルブ７が設けられてある。この真空引
きバルブ７は断熱真空部４を大気圧に戻すための
リークバルブをも兼ねる。内槽２は液体ヘリウム
５を貯蔵する容器で上蓋８と一体になつている方
が取扱上好ましいが、分離していても良い。内槽
２の底部中央にジヨセフソン素子９が収容されて
いる。ジヨセフソン素子９にはリード線１０が取
付けられており、上蓋８の貫通孔１１を通して外
部に接続されている。この貫通孔１１はヘリウム
ガスのリーク孔を兼ねる。
高透磁率磁性合金材によるケース３は鉄、珪素
鋼、パーマロイ、Fe−Co合金、軟磁性アモルフ
アス合金（例えばCo−Fe−Si−Ｂ合金）などか
ら外部磁界の大きさにより材質、厚さを選定すれ
ば良い。また、形状は内槽２を包囲するように設
計するのが好ましく、円筒状が一般的である。
（図では、有底円筒体の例を示した。）なお、図に
は高透磁率磁性合金材によるケース３が一層の場
合を示したが、磁気シールド効果を高めるために
多層構造にしても良い。ケース３を設置する位置
は、内槽２に近いほどシールド効果が高くなるの
で、内槽２に外接する位置に設置するのが最も効
果的である。しかし、容器の構造上、内槽２と接
することが困難な場合は、内槽２に最も近い位置
に設置すればよい。
鋼、パーマロイ、Fe−Co合金、軟磁性アモルフ
アス合金（例えばCo−Fe−Si−Ｂ合金）などか
ら外部磁界の大きさにより材質、厚さを選定すれ
ば良い。また、形状は内槽２を包囲するように設
計するのが好ましく、円筒状が一般的である。
（図では、有底円筒体の例を示した。）なお、図に
は高透磁率磁性合金材によるケース３が一層の場
合を示したが、磁気シールド効果を高めるために
多層構造にしても良い。ケース３を設置する位置
は、内槽２に近いほどシールド効果が高くなるの
で、内槽２に外接する位置に設置するのが最も効
果的である。しかし、容器の構造上、内槽２と接
することが困難な場合は、内槽２に最も近い位置
に設置すればよい。
以下、具体例を示す。
例 １
外槽は内径300mm、高さ600mm、厚さ15mm、内槽
２は外径200mm、高さ300mm、厚さ15mmであり、底
部の空隙は60mmである。材質はいずれもステンレ
スである。上蓋８は20mmのステンレスであり、内
槽とは一体構造になつている。この容器の外槽と
内槽の空隙部に、76％Ni−２％Mo−４％Cu−18
％Feの組成を有する厚さ２mm、内径220mm、高さ
400mmの有底型のパーマロイ円筒を図に示したよ
うに配置した。このときの外部磁界（地球磁界）
は460mGであつた。このような構造で容器内部
の残留磁界を測定したところ1.3mGとなつてい
た。なお、パーマロイ円筒を設けない場合の容器
内部の残留磁界は460mGであつた。
２は外径200mm、高さ300mm、厚さ15mmであり、底
部の空隙は60mmである。材質はいずれもステンレ
スである。上蓋８は20mmのステンレスであり、内
槽とは一体構造になつている。この容器の外槽と
内槽の空隙部に、76％Ni−２％Mo−４％Cu−18
％Feの組成を有する厚さ２mm、内径220mm、高さ
400mmの有底型のパーマロイ円筒を図に示したよ
うに配置した。このときの外部磁界（地球磁界）
は460mGであつた。このような構造で容器内部
の残留磁界を測定したところ1.3mGとなつてい
た。なお、パーマロイ円筒を設けない場合の容器
内部の残留磁界は460mGであつた。
次いで、厚さ２mm、内径280mm、高さ450mmの有
底型のパーマロイ円筒をさらに設置し、２層のパ
ーマロイ円筒とした。このときのパーマロイの材
質は２層とも同一であり、これら２層の間にはス
ペーサーを介在させた。このときの容器内部の残
留磁界は10μGであつた。
底型のパーマロイ円筒をさらに設置し、２層のパ
ーマロイ円筒とした。このときのパーマロイの材
質は２層とも同一であり、これら２層の間にはス
ペーサーを介在させた。このときの容器内部の残
留磁界は10μGであつた。
パーマロイを２層設けることにより極低磁界空
間を得ることができたので、この空間内に図に示
したようにジヨセフソン素子９を設置し、真空引
きバルブ７より外槽１と内槽２の間を真空にした
後、内槽２の内部に液体ヘリウムを入れた。この
ときジヨセフソン素子は全く誤動作を起こさず、
正常に作動した。
間を得ることができたので、この空間内に図に示
したようにジヨセフソン素子９を設置し、真空引
きバルブ７より外槽１と内槽２の間を真空にした
後、内槽２の内部に液体ヘリウムを入れた。この
ときジヨセフソン素子は全く誤動作を起こさず、
正常に作動した。
以上のように、本考案による容器は磁気シール
ド機能を有する極低温用液体ガス容器であり、極
めて低い磁界空間を得ることができる。
ド機能を有する極低温用液体ガス容器であり、極
めて低い磁界空間を得ることができる。
図は本考案の一例を示す図であり、１は外槽、
２は内槽、３は高透磁率合金材によるケース、４
は断熱真空部、５は液体ヘリウム、７は真空引き
バルブ、８は上蓋、９はジヨセフソン素子。
２は内槽、３は高透磁率合金材によるケース、４
は断熱真空部、５は液体ヘリウム、７は真空引き
バルブ、８は上蓋、９はジヨセフソン素子。
Claims (1)
- 外槽と内槽との間に断熱真空部を設けてなり、
前記内槽に極低温冷却用液体を収容する極低温用
容器において、前記断熱真空部に前記内槽を囲む
ように筒状の高透磁率磁性合金材を配置したこと
を特徴とする極低温用磁気シールド容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985063356U JPH0510370Y2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985063356U JPH0510370Y2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61179761U JPS61179761U (ja) | 1986-11-10 |
| JPH0510370Y2 true JPH0510370Y2 (ja) | 1993-03-15 |
Family
ID=30593421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985063356U Expired - Lifetime JPH0510370Y2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510370Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1982003130A1 (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-16 | Taniguchi Nobuyuki | Camera with data copying unit |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58135700A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-08-12 | 富士通株式会社 | 磁気遮蔽方法 |
| JPS59111058U (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-26 | 住友電気工業株式会社 | 超電導量子干渉計用クライオスタツト |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP1985063356U patent/JPH0510370Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1982003130A1 (en) * | 1981-03-10 | 1982-09-16 | Taniguchi Nobuyuki | Camera with data copying unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61179761U (ja) | 1986-11-10 |
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