JPH0535340Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案はDC−スクイツド磁束計に関し、更に
詳しくは磁界検出のノイズ磁束の低減をはかつた
ものである。

＜従来の技術＞ DC−スクイツド磁束計は、ジヨセフソン接合
を有する超伝導リングとピツクアツプコイル、イ
ンプツトコイル等を含んで構成されており、超伝
導リングに加わる外部磁界に対し磁束量子φ。
（2.07×10^-15wb）を周期とした電圧信号を出力す
るもので、高感度で磁束測定を行うことが出来
る。

第３図はこの様なスクイツド磁束計を示す一般
的な構成図である。図において、１はジヨセフソ
ン接合部Ａ，Ｂを有する超伝導リング、２はこの
超伝導リング１に結合するインダクタンスL₁の
インプツトコイル、２１，２２は超伝導材料で出
来たインプツトコイル２の端子、３はインダクタ
ンスLpのピツクアツプコイルで、インプツトコ
イル２とともに超伝導閉ループを構成するように
端子２１，２２を介して直列に接続されている。
３６は２つのジヨセフソン接合間にバイアス電流
を供給するためのバイアス電流源、７は超伝導リ
ング１からの出力電圧を増幅する増幅器である。
ここで、超伝導リング１、インプツトコイル２、
端子２１，２２、ピツクアツプコイル３はいずれ
もクライオスタツト８内に収納され、液体ヘリウ
ム温度に維持される。

第４図は薄膜積層プレーナ型と呼ばれる超伝導
リングおよびインプツトコイルの従来例を示す斜
視図で、これら超伝導リングおよびインプツトコ
イルは例えばシリコン基板にNbなどの超伝導金
属を蒸着・積層して形成する。

この例では超伝導リングは中央部に孔３３を有
する矩形状の一辺の中央部が突出した凸状とさ
れ、孔３３から延長して前記突部を２分するよう
に絶縁溝３４が形成され、前記突部の先端とリー
ド線３８の先端の間にジヨセフソン接合が設けら
れている。なお、絶縁溝３４は超伝導金属で覆つ
ているが、これは超伝導リングに発生する磁束を
孔３３の中に集中させる為で有る。アース用リー
ド線３８の他端はアース接続用パツド３７に接続
されており、突部を有する辺の対辺の中央部には
バイアス用リード線３６の一端が接続され、その
他端にはバイアス電流接続用のパツド３５が接続
されている。なお、２は渦巻き状のインプツトコ
イル、３２はモジユレーシヨンコイルであり、超
伝導リング３１を含めてそれぞれが互いに絶縁し
て形成されている。第５図はこの様な超伝導リン
グのリード線と超伝導リングの位置関係を示すも
ので、各リード線に流れるバイアス電流に重畳す
るノイズ電流による磁場が超伝導リングをよぎら
ないのでノイズは発生しない。

＜考案が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記のような構成においてはバ
イアス電流接続用のパツドとアース接続用のパツ
ドが離れた位置に有るので、これらのパツドヘボ
ンデイング作業をする際の作業性が悪いという問
題が有る。また、作業性をよくするために２つの
パツドを近接して設けた場合、例えば第６図に示
すようにリード線は超伝導リングの側面を通つて
対辺まで導かれる。この場合リード線が超伝導リ
ングの近傍を通るとバイアス電流に重畳している
ノイズ電流の磁場が超伝導リングにカツプルして
精度低下の原因となる。このためリード線を超伝
導リングから遠ざけた経路を通つて対辺まで導く
ことが考えられるが基板の小形化という点で問題
である。

本考案は上記従来技術の問題点に鑑みて成され
たもので、超伝導リングが形成される基板の小形
化および作業性を妨げることなくノイズ電流の磁
場が超伝導リングにカツプルすることのない超伝
導リングを提供することを目的とするものであ
る。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記問題点を解決するための本考案の構成は、
被測定磁束を検出するピツクアツプコイルと、こ
のピツクアツプコイルに接続され、このコイルと
ともに超伝導閉ループを形成するインプツトコイ
ルと、このインプツトコイルに結合する超伝導リ
ングを含んで構成されるDC−スクイド磁束計に
おいて、前記超伝導リングは、２つのジヨセフソ
ン接合を基板に形成されたアース接続用リード線
との間で形成し、前記超伝導リングにバイアス電
圧を供給するためのリード線を、前記超伝導リン
グの中央部を横切るとともに、前記アース用リー
ド線に重畳して形成したことを特徴とするもので
ある。

＜実施例＞ 第１図は本考案の一実施例を示す要部斜視図で
ある。図において第４図と同一要素には同一符号
を付して示すが、従来例と異なる点はアース接続
用のリード線３８に重畳してバイアス電流源接続
用のリード線３６を形成したことにある。なお、
リード線３６は超伝導リングの中央部を横切つて
配置されている。また、図ではインプツトコイル
は省略して有り、リード線３６は図示しない絶縁
層に設けたコンタクトホール４０を介して超伝導
リングに接続される。また、リード線３６と３８
は絶縁層により絶縁されている。従つてバイアス
電流源I_Bはパツド３５から導入され、コンタクト
ホール４０を通じて超伝導リング３１を通りジヨ
セフソン接合部を通つてリード線３８を介してア
ース接続用パツド側に流れる。上記構成によれば
バイアス電流接続用のパツドとアース接続用のパ
ツドを近接して配置することが可能であり、ま
た、第４図の従来例においては超伝導リングに発
生する磁束を孔３３の中に集中させる為に絶縁溝
３４を超伝導金属で覆つているが、本考案におい
てはこの超伝導金属をバイアス用リード線３６に
代えて形成する。

第２図は第１図のＦ部を断面で示すもので、リ
ード線３６を流れる電流とリード線３８を流れる
電流が逆向きとなり、互いのリード線に発生する
磁場をキヤンセルしている状態を示している。な
お、本実施例において超伝導リングを矩形としそ
の一辺に突部を設けた形状としたが、矩形部分は
円で有つても楕円で有つても良い。

＜考案の効果＞ 以上実施例とともに具体的に説明したように本
考案によれば、超伝導リングが形成される基板の
小形化および作業性を妨げることなくノイズ電流
の磁場が超伝導リングにカツプルすることのない
DC−スクイツド磁束計を実現する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成斜視図、
第２図は第１図の超伝導リングのＦ部の断面図、
第３図はDC−スクイツド磁束計の一般的な構成
図、第４図は超伝導リングの従来例を示す構成
図、第５図、第６図は超伝導リングとリード線に
発生するノイズ電流による磁場の関係を示す図で
ある。 ２……インプツトコイル、３１……超伝導リン
グ、３６，３８……リード線、Ａ，Ｂ……ジヨセ
フソン接合部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定磁束を検出するピツクアツプコイルと、
   このピツクアツプコイルに接続され、このコイル
   とともに超伝導閉ループを形成するインプツトコ
   イルと、このインプツトコイルに結合する超伝導
   リングを含んで構成されるDC−スクイド磁束計
   において、前記超伝導リングは、２つのジヨセフ
   ソン接合を基板に形成されたアース接続用リード
   線との間で形成し、前記超伝導リングにバイアス
   電圧を供給するためのリード線を、前記超伝導リ
   ングの中央部を横切るとともに、前記アース用リ
   ード線に重畳して形成したことを特徴とするDC
   −スクイツド磁束計。