JPH0648261B2 - 励磁型薄膜ピツクアツプコイル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、例えば磁気微粉子とか走磁性細菌の如き磁性
信号源となり得る測定対象物に対して、静磁場または交
番磁場を付与しているとき、あるいは当該磁場を消磁さ
せたときにあって、当該対象物の磁気的な静特性や動特
性を検出するためなどに用いて好適な励磁型薄膜ピック
アップコイルに関する。

《従来の技術》 従来上記のような測定対象物に対する磁気特性の測定は
行なわれていないが、当該測定の近似分野として、磁場
を付与した状態下における磁化率の測定が実施されてい
る。

ところが、このため用いられるものは、磁場を付与して
やるための励磁コイルがボビンに巻装されていると共
に、これとは全く別体にピックアップコイルを用意し、
当該両コイルを出来るだけ同軸配置となるよう構成した
ものであるから、ボビンに巻かれた励磁コイルが不揃い
となること等によって、発生磁場の磁束密度に歪が生じ
てしまう上に、双方の軸心を合致させることが極めて困
難となり、微分型のピックアップコイルを用いても、励
磁コイルによる磁場によって生ずるピックアップコイル
の誘起電力を消去してしまうことができないと共に、外
部からもノイズを拾ってしまうこととなり、この結果精
度の高い磁気的な検出、測定ができず、特に微細な磁気
的変化を検出しなければならないような前記の走磁性細
菌などの測定対象物について、満足すべき測定結果を得
ることは難事であった。

《発明が解決しようとする問題点》 本発明は上記従来の問題点に鑑み、一枚の電気絶縁基板
上の適所に夫々所定の相対関係をもった励磁用薄膜コイ
ルと、微分型薄膜ピックアップコイルとを形成してやる
ことによって、面倒な両コイルの軸合せ操作を行なう必
要なしに、高い精度を確保可能となし、これによって、
従来全く実施されていなかった磁気物質の磁気的な静的
および動的特性を、印加される磁場から、ノイズを拾う
ことなしに検知し得るようにしたのが、その目的であ
る。

《問題点を解決するための手段》 本発明は上記の目的を達成するために、電気絶縁基板の
一面上にあって、その外周縁寄りには、所定中心点を中
心として外側の端子からスパイラル状に巻回されて内側
の端子で終る励磁用薄膜コイルを形成すると共に、上記
電気絶縁基板の同上一面にあって、当該励磁用薄膜コイ
ルの内側には、上記中心点から巻き始められ、互いに点
対称となるよう巻回されて、夫々の端子に終る一次以上
の各微分型薄膜ピックアップコイルが、対となって形成
されていることを特徴とする励磁型薄膜ピックアップコ
イルを提供しようとするものである。

《実施例》 本発明を図示の実施例によって詳記すれば、第１図に示
す通り円板状等所定形状とした電気絶縁基板1 は、ガラ
ス、エポキシ樹脂等によって形成され、その一面1a上に
あって、外周縁1b寄りには、所定の中心点0 を中心とし
た図示例では円形状にて同心円とした所要数条のコイル
2a,2bを段差連結部2cにより連続させてあり、かつ、外
側の端子2dと内側の端子2d′を上記段差連結部2c近傍に
て具備させたスパイラル状の励磁用薄膜コイル2 が形成
されている。

ここで上記励磁用薄膜コイル2 の形成は、写真製版技術
によって形成すればよい。

次に、上記の中心点0 に対して点対称となるように、し
かも上記の励磁用薄膜コイル2 の内側にあって、電気絶
縁基板1 の一面1a上に一次以上の微分型薄膜ピックアッ
プコイル3 を、これまたフォトリソグラフィー等の従来
技術手段によって形成するのであり、上記の通り点対称
とすることの一例として図示されているものは、一方の
端子3aを具備した順巻きコイル3bと、当該順巻きコイル
3bと連続して、終端に他方の端子3cを備えている逆巻き
コイル3dとからなっている。

そこで、これを用いるには上記の励磁型薄膜ピックアッ
プコイルにより、極めて微弱な磁気的変化を検出するの
であるから、これを超電導状態下に置くのである。

このため、第２図のように磁場の影響を受けることのな
い材質例えばFRP などによる液体ヘリウムデュワー4 を
用意し、当該デュワー4 内の底部4aに、電気絶縁基板1
を載置し、表出された励磁用薄膜コイル2 および微分型
薄膜ピックアップコイル3 を、同上デュワー4 内の液体
ヘリウムによって超電導状態とするのであり、同図中4b
は内壁4cと外壁4d間に形成された真空断熱層を示す。

そこで、測定対象物は第２図(a) に明示の如く、上記液
体ヘリウムデュワー4 の底部4a直下近傍に配置してお
き、励磁用薄膜コイル2 の端子2d,2d′には、図示され
ていない電源装置を接続すると共に、微分型薄膜ピック
アップコイル3 の端子3a,3c には、測定対象物A の磁気
的変化によって、当該ピックアップコイル3 に発生する
微弱電流が流入する図示しないインプットコイル、スク
イド等を具備した所要測定回路装置を接続しておくので
ある。

ここで上記の如くスパイラル状に形成した励磁用薄膜コ
イル2 に電源装置から電流を供給した場合、これにより
励起される磁場は第２図(b) の通り当該コイル2 の径方
向位置に対して一定の磁束密度が得られるものでなく、
中心点0 で最小値となり、外周寄りの位置M,M′にて最
大値となる高次曲線をなし、さらにこの際、同上コイル
2 に流れる電流の強さによって、同図による磁束密度分
布曲線の勾配が変化する。

しかし、本発明では微分型薄膜ピックアップコイル3
が、中心点0 にて励磁用薄膜コイル2 と同軸であり、例
示した順巻きコイル3bおよび逆巻きコイル3dには、夫々
全く同じ量の磁束が入力されることとなり、従って励磁
用薄膜コイル2 による磁場の影響が消去され、ノイズを
生じないこととなる。

従って測定対象物A を、特に順巻きコイル3bまたは逆巻
きコイル3dの中心線B 位置に配するようにすれば、極め
て精度の高い測定が可能となる。

尚、ここで上記励磁用薄膜コイル2 による磁場以外に、
ノイズ源としての外部磁束が存在する際には、当該ノイ
ズ源の特性、方位に合せて二次微分型外部磁束を消去し
得るコイルを形成することとなる。

《発明の効果》 本発明は以上のようにして構成されており、励磁用コイ
ルとピックアップコイルを格別に製作し、これらを組合
せたものに比し、励磁用薄膜コイル2 と微分型薄膜ピッ
クアップコイル3 とが労せずして、その中心点0 が完全
に合致し、しかも当該両コイル2,3 が互いに平行状態に
確保され、これにより点対称となるよう形成された順巻
き、逆巻きコイルに付与される磁束量が等しくなってノ
イズが消去されるから、励磁用薄膜コイル2 が作る静磁
場あるいは交番磁場を、微分型薄膜ピックアップコイル
3 が検出してしまうことなく、測定対称物の磁気的静特
性および動特性を高い精度で測知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る励磁型薄膜ピックアップコイルの
平面図、第２図(a) は同コイルの使用状態を示す縦断正
面図、同図(b) は当該コイルの励磁により生ずる磁場の
磁束密度分布曲線図表である。 1 ……電気絶縁基板 1a……電気絶縁基板の一面 1b……電気絶縁基板の外周縁 2 ……励磁用薄膜コイル 2d,2d′……励磁用薄膜コイルの端子 3 ……微分型薄膜ピックアップコイル 3a,3c ……微分型薄膜ピックアップコイルの端子 3b……順巻きコイル 3d……逆巻きコイル 0 ……中心点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤岡 耕治 茨城県筑波郡谷田部町二ノ宮３丁目16番２ 株式会社ほくさん低温技術開発センター 内 (72)発明者 倉岡 泰郎 茨城県筑波郡谷田部町二ノ宮３丁目16番２ 株式会社ほくさん低温技術開発センター 内 (56)参考文献 特開 昭60−142246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−69885（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−100874（ＪＰ，Ａ) ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．ＭＡ Ｇ−13，Ｎｏ．１（1977)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気絶縁基板の一面上にあって、その外周
   縁寄りには、所定中心点を中心として外側の端子からス
   パイラル状に巻回されて内側の端子で終る励磁用薄膜コ
   イルを形成すると共に、上記電気絶縁基板の同上一面に
   あって、当該励磁用薄膜コイルの内側には、上記中心点
   から巻き始められ、互いに点対称となるよう巻回され
   て、夫々の端子に終る一次以上の各微分型薄膜ピックア
   ップコイルが、対となって形成されていることを特徴と
   する励磁型薄膜ピックアップコイル。
2. 【請求項２】各一次微分型薄膜コイルが、中心点の左右
   にあって互いに逆巻きにて円弧状に形成されている特許
   請求の範囲第１項記載の励磁型薄膜ピックアップコイル