JPH0738871Y2 - 磁界勾配センサーコイルの補償装置 - Google Patents
磁界勾配センサーコイルの補償装置Info
- Publication number
- JPH0738871Y2 JPH0738871Y2 JP1987011738U JP1173887U JPH0738871Y2 JP H0738871 Y2 JPH0738871 Y2 JP H0738871Y2 JP 1987011738 U JP1987011738 U JP 1987011738U JP 1173887 U JP1173887 U JP 1173887U JP H0738871 Y2 JPH0738871 Y2 JP H0738871Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- sensor coil
- field gradient
- gradient sensor
- magnetic
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、磁界勾配センサーコイルの補償装置につい
て、脳磁計、心磁計などの生体磁気用の高感度磁束計、
磁気遮蔽効果や磁化率の測定、あるいは地磁気の測定な
ど、絶体零度に近い極低温においてみられる超伝導効果
を利用した磁界勾配センサーコイルの補償装置に関す
る。
て、脳磁計、心磁計などの生体磁気用の高感度磁束計、
磁気遮蔽効果や磁化率の測定、あるいは地磁気の測定な
ど、絶体零度に近い極低温においてみられる超伝導効果
を利用した磁界勾配センサーコイルの補償装置に関す
る。
（従来の技術） センサーコイルの代表的な利用例としてのSQUID（超伝
導量子干渉素子）磁束計に用いるものを例にとって説明
する。
導量子干渉素子）磁束計に用いるものを例にとって説明
する。
第4A図に示すように、逆向きにセットした一対のコイル
L1、L2を用い軸方向に対する一次微分回路を構成し、局
所的な磁界計測精度の向上を図っている。すなわち、セ
ンサーコイルにおいて、２個のコイルを逆向きに接続す
ることにより、距離に対する磁界の勾配（微分）に応答
することになり、周囲の一様な磁界による信号は打ち消
され、不要な信号（磁気ノイズ）を著しく少なくするこ
とができる。このセンサーコイルは、一次微分型磁界勾
配センサーコイルと呼ばれる。
L1、L2を用い軸方向に対する一次微分回路を構成し、局
所的な磁界計測精度の向上を図っている。すなわち、セ
ンサーコイルにおいて、２個のコイルを逆向きに接続す
ることにより、距離に対する磁界の勾配（微分）に応答
することになり、周囲の一様な磁界による信号は打ち消
され、不要な信号（磁気ノイズ）を著しく少なくするこ
とができる。このセンサーコイルは、一次微分型磁界勾
配センサーコイルと呼ばれる。
更に、第4B図に示すように、一次微分型磁界勾配センサ
ーコイルの２組を逆向きに接続することにより、一様な
磁界ばかりでなく、一様な磁界の勾配をも打ち消すこと
ができ、一層、周囲の磁気ノイズの影響を受け難く、安
定した磁界計測を行うことができる。
ーコイルの２組を逆向きに接続することにより、一様な
磁界ばかりでなく、一様な磁界の勾配をも打ち消すこと
ができ、一層、周囲の磁気ノイズの影響を受け難く、安
定した磁界計測を行うことができる。
これら微分コイルの特性は、それを構成する一対のコイ
ルのバランス（特性の一致度）及び機械的・電気的な安
定性により決定される。製作に際して、完全な特性の一
致、具体的には、コイル対の各コイルの磁界と発生誘導
電流との関係の一致を実現することは困難なため、何ら
かの補償手段が必要となる。
ルのバランス（特性の一致度）及び機械的・電気的な安
定性により決定される。製作に際して、完全な特性の一
致、具体的には、コイル対の各コイルの磁界と発生誘導
電流との関係の一致を実現することは困難なため、何ら
かの補償手段が必要となる。
従来、これら磁界勾配センサーコイルにおいては、第５
図に示すように、液体ヘリウム容器Ｄ内で、非磁性材質
のボビンＢの回りに巻き線した磁界勾配センサーコイル
Ｃの近傍に、導体あるいは磁性体などの薄片円筒Ｒを配
置し、この薄片円筒の位置を容器の外部から操作し、移
動させることにより、磁界勾配センサーコイルを構成す
る一対のコイルL1、L2のバランス調整（補償）すること
が行われている。
図に示すように、液体ヘリウム容器Ｄ内で、非磁性材質
のボビンＢの回りに巻き線した磁界勾配センサーコイル
Ｃの近傍に、導体あるいは磁性体などの薄片円筒Ｒを配
置し、この薄片円筒の位置を容器の外部から操作し、移
動させることにより、磁界勾配センサーコイルを構成す
る一対のコイルL1、L2のバランス調整（補償）すること
が行われている。
（考案が解決しようとする問題点） しかし、このように従来の磁界勾配センサーコイルの補
償方式は、液体ヘリウム容器内で薄片円筒を移動させる
ため、容器外からの遠隔操作機構が必要であり、その操
作も煩雑であり、更に、それらの機構や構造体により熱
抵抗が低下するなど種々の問題点があった。
償方式は、液体ヘリウム容器内で薄片円筒を移動させる
ため、容器外からの遠隔操作機構が必要であり、その操
作も煩雑であり、更に、それらの機構や構造体により熱
抵抗が低下するなど種々の問題点があった。
（問題点を解決するための手段） 上記の問題点は、同じ軸上の異なる位置に設置され、同
一方向磁界により誘導された電流の差を出力するよう結
合されたループ状コイル対を少なくとも１つ有する磁界
勾配センサーコイルと、この磁界勾配センサーコイルを
収納する非磁性の液体ヘリウム容器と、磁性材料から構
成されており、前記容器の外周に軸方向に移動できるよ
うに螺合し、前記ループ状コイル対の各インダクタンス
の実効的な値に影響して、前記コイル対の各コイルの磁
界と発生誘導電流との関係を同一にする補償リングとか
ら成る本考案の補償装置によって解決される。
一方向磁界により誘導された電流の差を出力するよう結
合されたループ状コイル対を少なくとも１つ有する磁界
勾配センサーコイルと、この磁界勾配センサーコイルを
収納する非磁性の液体ヘリウム容器と、磁性材料から構
成されており、前記容器の外周に軸方向に移動できるよ
うに螺合し、前記ループ状コイル対の各インダクタンス
の実効的な値に影響して、前記コイル対の各コイルの磁
界と発生誘導電流との関係を同一にする補償リングとか
ら成る本考案の補償装置によって解決される。
（作用） 本考案では、液体ヘリウム容器の外周に配置した１個ま
たは数個の補償リング（一次微分型磁界勾配センサーコ
イルの場合には１個、二次微分型磁界勾配センサーコイ
ルの場合には少なくとも３個）を個々に独立して、ある
いは全体を同時に回転して軸方向に移動させてバランス
調整を行う。すなわち、一次微分型磁界勾配センサーコ
イルのバランス調整は１個の補償リングを軸方向に移動
させ、二次微分型磁界勾配センサーコイルの場合には、
連結した一次微分型磁界勾配センサーコイル部分の２組
について、各々バランス調整を行い、続いてどちらか１
組を軸方向に移動させ、バランス調整を行うことができ
る。
たは数個の補償リング（一次微分型磁界勾配センサーコ
イルの場合には１個、二次微分型磁界勾配センサーコイ
ルの場合には少なくとも３個）を個々に独立して、ある
いは全体を同時に回転して軸方向に移動させてバランス
調整を行う。すなわち、一次微分型磁界勾配センサーコ
イルのバランス調整は１個の補償リングを軸方向に移動
させ、二次微分型磁界勾配センサーコイルの場合には、
連結した一次微分型磁界勾配センサーコイル部分の２組
について、各々バランス調整を行い、続いてどちらか１
組を軸方向に移動させ、バランス調整を行うことができ
る。
（考案の効果） 液体ヘリウム容器外に配置した補償リングで調整を行う
ので、調整が容易で、構造が簡単かつ制作が容易であ
る。非磁性材質のリングの外周面に厚さ1,000Å程度の
パーマロイなどの磁性薄膜を被覆した補償リングを用い
る場合、カットオフ周波数は1MHz程度となり高い周波数
成分までのバランスがとれる（すなわち、DC成分のみな
らず、変化する信号成分に対しても良い結果を得ること
ができる）。
ので、調整が容易で、構造が簡単かつ制作が容易であ
る。非磁性材質のリングの外周面に厚さ1,000Å程度の
パーマロイなどの磁性薄膜を被覆した補償リングを用い
る場合、カットオフ周波数は1MHz程度となり高い周波数
成分までのバランスがとれる（すなわち、DC成分のみな
らず、変化する信号成分に対しても良い結果を得ること
ができる）。
（実施例） 第１図は、本考案の二次微分型磁界勾配センサーコイル
についての一実施例を一部破断して示す斜視図である。
同図では、二次微分型のセンサーコイル１をガラスやベ
ークライトなどの非磁性（非金属）の液体ヘリウム容器
２の中に配置してあるが、通常、ボビンなどにコイルを
巻き線してあるのを便宜上省略してある。
についての一実施例を一部破断して示す斜視図である。
同図では、二次微分型のセンサーコイル１をガラスやベ
ークライトなどの非磁性（非金属）の液体ヘリウム容器
２の中に配置してあるが、通常、ボビンなどにコイルを
巻き線してあるのを便宜上省略してある。
液体ヘリウム容器２の外周に、軸方向に移動できる非磁
性のネジ付き円筒３を装備してあり、この円筒とネジ結
合する４個の補償リング4a、4b、4c、4dを回転して軸方
向に移動させることによりセンサーコイルのバランス調
整を行う。第１図は、一次微分型磁界勾配センサーコイ
ルが２個逆向きに連結されたものであり、下段の一次微
分型磁界勾配センサーコイル部分L1、L2に相対する補償
リング4a、4b、または上段の補償リング4c、4dを逆向き
に（リング間隔が変化するように）移動させることによ
り、一次微分型磁界勾配センサーコイル部分の各々につ
いてバランス調整を行うことができる。更に、一次微分
型磁界勾配センサーコイル部分の２組のうちの１組L1、
L2またはL3、L4の補償リング4a、4bまたは4c、4dを同じ
方向に（リング間隔を保ったまま）平行移動させること
により二次微分型磁界勾配センサーコイルとしてのバラ
ンス調整を行うことができる。補償リング4a〜4bは、外
径20mm、高さ10mm程度のベークライトまたはガラスなど
の非磁性の円筒の外周面にパーマロイなどの磁性薄膜を
1,000Å程度の厚さに被覆したものを用いる。このよう
な磁性薄膜を被覆した補償リングを使用する場合には、
カットオフ周波数は1MHz程度となり高い周波数成分まで
センサーコイルの補償を行うことができた。
性のネジ付き円筒３を装備してあり、この円筒とネジ結
合する４個の補償リング4a、4b、4c、4dを回転して軸方
向に移動させることによりセンサーコイルのバランス調
整を行う。第１図は、一次微分型磁界勾配センサーコイ
ルが２個逆向きに連結されたものであり、下段の一次微
分型磁界勾配センサーコイル部分L1、L2に相対する補償
リング4a、4b、または上段の補償リング4c、4dを逆向き
に（リング間隔が変化するように）移動させることによ
り、一次微分型磁界勾配センサーコイル部分の各々につ
いてバランス調整を行うことができる。更に、一次微分
型磁界勾配センサーコイル部分の２組のうちの１組L1、
L2またはL3、L4の補償リング4a、4bまたは4c、4dを同じ
方向に（リング間隔を保ったまま）平行移動させること
により二次微分型磁界勾配センサーコイルとしてのバラ
ンス調整を行うことができる。補償リング4a〜4bは、外
径20mm、高さ10mm程度のベークライトまたはガラスなど
の非磁性の円筒の外周面にパーマロイなどの磁性薄膜を
1,000Å程度の厚さに被覆したものを用いる。このよう
な磁性薄膜を被覆した補償リングを使用する場合には、
カットオフ周波数は1MHz程度となり高い周波数成分まで
センサーコイルの補償を行うことができた。
第２図は本考案の二次微分型磁界勾配センサーコイルに
ついての別の実施例の一部破断斜視図である。本実施例
においては各コイルL1、L2、L3、L4の間隙に対応して３
個の補償リング4e、4f、4gが設けられており、補償リン
グ4e、4gによってコイルL1、L2およびL3、L4間のバラン
ス調整され、コイル対L1、L2とL3、L4との間のバランス
はリング4fによって調整されるように構成されている。
ついての別の実施例の一部破断斜視図である。本実施例
においては各コイルL1、L2、L3、L4の間隙に対応して３
個の補償リング4e、4f、4gが設けられており、補償リン
グ4e、4gによってコイルL1、L2およびL3、L4間のバラン
ス調整され、コイル対L1、L2とL3、L4との間のバランス
はリング4fによって調整されるように構成されている。
第３図は本考案の一次微分型磁界勾配センサーコイルに
ついての一実施例の一部破断斜視図であり、コイルL1と
L2との間の感度バランスの調整は、補償リング4hを容器
の軸方向に移動することによって達成さる。
ついての一実施例の一部破断斜視図であり、コイルL1と
L2との間の感度バランスの調整は、補償リング4hを容器
の軸方向に移動することによって達成さる。
第１図は本考案の磁界勾配センサーコイル補償装置の一
実施例を一部破断して示す斜視図、 第２図は本考案の二次微分型磁界勾配センサーコイルに
ついての別の実施例の一部破断斜視図、 第３図は本考案の一次微分型磁界勾配センサーコイルに
ついての一実施例の一部破断斜視図、 第4A図及び第4B図はSQUIDに用いられるそれぞれ一次及
び二次微分型磁界勾配センサーコイルの原理図、 第５図は、従来の磁界勾配センサーコイルの補償装置の
説明図。 第１図の符号の説明 １……二次微分型磁界勾配センサーコイル、２……液体
ヘリウム容器、３……ネジ付き円筒、4a〜4d……補償リ
ング。 第３図の符号の説明 Ｃ……一次微分型磁界勾配センサーコイル、Ｄ……液体
ヘリウム容器、Ｒ……導体、Ｂ……ボビン。
実施例を一部破断して示す斜視図、 第２図は本考案の二次微分型磁界勾配センサーコイルに
ついての別の実施例の一部破断斜視図、 第３図は本考案の一次微分型磁界勾配センサーコイルに
ついての一実施例の一部破断斜視図、 第4A図及び第4B図はSQUIDに用いられるそれぞれ一次及
び二次微分型磁界勾配センサーコイルの原理図、 第５図は、従来の磁界勾配センサーコイルの補償装置の
説明図。 第１図の符号の説明 １……二次微分型磁界勾配センサーコイル、２……液体
ヘリウム容器、３……ネジ付き円筒、4a〜4d……補償リ
ング。 第３図の符号の説明 Ｃ……一次微分型磁界勾配センサーコイル、Ｄ……液体
ヘリウム容器、Ｒ……導体、Ｂ……ボビン。
Claims (2)
- 【請求項１】同じ軸上の異なる位置に設置され、同一方
向磁界により誘導された電流の差を出力するよう結合さ
れたループ状コイル対を少なくとも１つ有する磁界勾配
センサーコイルと、 この磁界勾配センサーコイルを収納する非磁性の液体ヘ
リウム容器と、 磁性材料から構成されており、前記容器の外周に軸方向
に移動できるように螺合し、前記ループ状コイル対の各
インダクタンスの実効的な値に影響して、前記コイル対
の各々の磁界と発生誘導電流との関係を同一にする補償
リングとから成る磁界勾配センサーコイルの補償装置。 - 【請求項２】前記磁性材料が、非磁性体のリング部材の
表面に被覆した磁性体薄膜であることを特徴とする請求
項１記載の磁界勾配センサーコイルの補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987011738U JPH0738871Y2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 磁界勾配センサーコイルの補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987011738U JPH0738871Y2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 磁界勾配センサーコイルの補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174077U JPS63174077U (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0738871Y2 true JPH0738871Y2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=30799225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987011738U Expired - Lifetime JPH0738871Y2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | 磁界勾配センサーコイルの補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738871Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170880A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Yokogawa Electric Corp | 磁場検出装置 |
| UA102163C2 (ru) | 2012-02-02 | 2013-06-10 | Владимир Николаевич Сосницкий | Устройство для компенсации электромагнитных помех при измерениях биомагнитных сигналов |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8326581D0 (en) * | 1983-10-05 | 1983-11-09 | Picker Int Ltd | Detecting variations in magnetic fields |
| JPS61163994U (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-11 |
-
1987
- 1987-01-29 JP JP1987011738U patent/JPH0738871Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63174077U (ja) | 1988-11-11 |
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