JPH09504363A - 超伝導二重接合ジャイロスコープ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 角速度を検出するためのジャイロスコープは、超伝導物質から成る複数の入り組んだ層（16、18、20）を有し、これらの入り組んだ層の多くは該入り組んだ層の超伝導物質内を進むスーパー電子の経路を阻害するために分割されている。これらの超伝導物質から成る入り組んだ層は、ハウジングが回転しているときに、閉塞したハウジングを外部磁界からシールドし、かつ閉塞されたハウジング内にロンドンモーメントフィールドが発生することを防止する。ジャイロスコープセンサーがハウジングの回転を検出するために閉塞されたハウジング内に確実に設置されている。ジャイロスコープセンサーは、対応する複数のジャイロスコープセンサーデバイスが位置している複数のセンサーデバイス面を有するジャイロスコープセンサーブロックを含んで成っている。複数のジャイロスコープセンサーデバイスの各々は、多層超伝導薄フィルム構造を含んで成っている。

Description

【発明の詳細な説明】 超伝導二重接合ジャイロスコープ装置 発明の分野 本発明はジャイロスコープに関し、より詳細には外部磁界をシールドし、該シ ールドが回転する際に内部ロンドンモーメントフィールドを除去するための超電 導シールドを有する低価格で軽量の超電導ジャイロスコープに関する。発明の背景 ガイダンス又はナビゲーションシステムは車両の角運動速度を決定するジャイ ロスコープを含んでいる。初期のジャイロスコープは、その軸がある方向又は全 ての方向に自由に回転できるように設置された回転輪を含んで成っていた。これ らの初期のジャイロスコープは、その設置用パーツ及び周囲のパーツの動きにも かかわらず空間における同一方向を維持できた。その動きは、軸の周囲を迅速に 回転するボディが乱れを生ずる変化又はトルクに、該乱れに垂直な方向にゆっく りと回転することにより抵抗する傾向にあるという原理に基づいている。これら の初期のジャイロスコープは、多くの場合正確でない車両のステアリング機器に 関連して使用された。従って一般にこれらの初期のジャイロスコープは比較的信 頼できる方向ヘッディングを決定し維持するために十分であった。 しかし、動いているパーツ間の摩擦、温度変化及び不十分な製造耐性に起因し て、これらの初期の機械的なジャイロスコープは、動くパーツを必要としない他 のタイプのジャイロスコープデバイスにより置き換えられてきた。超伝導の原理 に基づくこれらの他のタイプのジャイロスコープデバイスの１つのタイプの説明 がタイソンに与えられた米国特許第3,657,927 号に開示されている。このタイプ のジャイロスコープでは、電流が、２個のブランチに分かれる超伝導リングに入 る。一方のブランチでは電流は時計方向に流れ、他のブランチでは電流は反時計 方向に流れる。これらの逆に流れる電流の両者はそれぞれのブランチ内をジョセ フソン接合を通して通過する。超伝導リングが回転すると循環電流が生ずる。こ の循環電流は、一方のブランチの波動関数で正のフェーズシフトが生じさせ、他 のブランチの波動関数で負のフェーズシフトが生じさせる。再結合すると２個の 波動関数の間でインターフェアレンスが生ずる。このインターフェアレンスはデ バイスの出力における交流としてそれ自身を明らかにする。出力電流のフェーズ 変化はリングの回転数に比例する。このデバイスは該デバイスを取り囲む磁束の 変化にも鋭敏である。外部磁界に起因するこれらの磁束の変化は超伝導リングの 回転として誤って検出される。これらの外部磁界の効果は超伝導シールドを使用 することにより最小になる。 上記デバイスは機能的に非機械的であるジャイロスコープを提供するが、超伝 導シールドに関連して、このデバイスがその中にそれを組み入れなければならな いという問題点が存在する。超伝導シールドに関連する主要な問題点は、超伝導 シールドが回転するときに成長する内部磁界の形成である。この磁界はロンドン モーメントフィールドとして知られている。この磁界の大きさは、上記した回転 に関してデバイスと同じ直線関係を有している。デバイスが回転すると超伝導シ ールドも回転する。従って超伝導シールドにより生ずるロンドンモーメントフィ ールドは、デバイスにより生ずるフィールドと同じ値を有している。前記シール ドはデバイスのエネルギー状態を最小にするフィールド値を提供するため、デバ イスは回転に対して反応しない。従ってそれが超伝導シールドに囲まれていると 超伝導ジャイロスコープからは出力が生じない。 従って、機能的に非機械的でありかつ外部磁界からシールドされた超伝導の原 理に基づくジャイロスコープを提供しながら、上述したような超伝導シールドに 関して存在する問題点を解決することが望ましい。発明の概要 本発明は、上述した従来技術の超伝導シールドに存在する閉じた電子経路を排 除することにより、上述したロンドンモーメントフィールドの問題点を解決する 。ロンドンモーメントフィールドは、超伝導シールド内の物質の侵入深さ内を移 動 する電子が遭遇する引きずり効果により生ずる。ロンドンモーメントフィールド は、シールドの表面の周囲のこれらの引きずり電子の角運動に起因する。しかし 本発明により明らかにされるように、超伝導シールドに不連続性が形成されこれ によりこれらの引きずり電子の電流の流れを阻止し、ロンドンモーメントフィー ルドが形成されない。このような不連続性を有する超伝導シールドは、外部磁気 を排除する局部渦電流の発生を通して外部磁気を希薄にする。しかしこれらの局 部渦電流はロンドンモーメントフィールドの発生に寄与しない。 運動インダクタンスはシールド物質中のスーパー電流に対する障害物の使用に より増加し、これはジャイロスコープの回転に起因するスーパー電流中の変化を 増加させるブルネリ効果を生じさせる。この現象は、1967年４月28〜29日にバー ジニア大学で開催され海軍のリサーチ・フィジックス・ブランチ・オフィースに より後援された「超伝導デバイスの物理学のシンポジウムの予稿集」中で発行さ れた「スーパーインダクターのデバイスへの適用」と題するＷ．Ａ．リトルによ る報文で説明されている。 本発明は、磁気インダクタンスあるいはデバイスの包装サイズを増加させるこ となく超伝導ジャイロスコープの表面積を増加させる方法を提供する。これは薄 フィルムのパターン技術の使用により達成され、該技術では螺旋状のパターンが ジャイロスコープの有効感知面積を増加させるために使用される。 上述の通り説明した概要から、超伝導の原理に基づきかつ機能的には非機械的 であり更に外部磁界からシールドされたジャイロスコープを提供しながら、上記 した従来のデバイスに伴う問題点を本発明がどのようにして解決するかは明らか である。 従って本発明の主目的は、外部磁界から超伝導ジャイロスコープデバイスをシ ールドし、かつシールドが回転しているときにロンドンモーメントフィールドが 存在することを排除することである。 本発明の他の目的は、超伝導シールドの回転に起因して形成されるロンドンモ ーメントフィールドを有することなく、超伝導ジャイロスコープ中の磁気透過性 及びその屈曲を最小にすることである。 本発明の他の目的は、超伝導ジャイロスコープの製造時に薄フィルム技術及び 高温超伝導体を利用することである。 本発明の他の目的は、超伝導ジャイロスコープ中の運動インダクタンスを最大 にすることである。 本発明の他の目的は、磁気インダクタンス又はデバイスの包装サイズを増加さ せることなく、超伝導ジャイロスコープの表面積を増加させることである。 本発明の他の目的及び利点は、添付した図面に関連して引き続く詳細な説明及 び請求の範囲を読むことにより当業者には明らかになるであろう。図面の簡単な説明 本発明をより十分に理解することを容易にするために、ここで添付図面を参照 する。これらの図面は本発明を限定すると解釈されるべきでなく、例示すること のみを意図している。 図１は、本発明による軸方向に分割された超伝導円筒シールドの三次元図であ る。 図２は、本発明による入り組んだ超伝導シールドのコンフィギュレーションの 断面図である。 図３は、本発明による超伝導円筒シールドの上部及び底部における外部磁界か ら前記超伝導円筒シールドの内部をシールドするために使用される中実ディスク の平面図である。 図４は、本発明による超伝導円筒シールドの上部及び底部でロンドンモーメン トフィールドの形成を阻止するための溝付きディスクの平面図である。 図５は、本発明による超伝導ジャイロスコープの一態様の断面図である。 図６は、図４に示したジャイロスコープ設置用立方体の三次元図である。 図７は、図４に示したジャイロスコープで使用されるために適した超伝導薄フ ィルム構造の拡大断面図である。 図８は、本発明による超伝導ジャイロスコープの概略的な代表図である。発明の詳細な説明 図１を参照すると、超伝導円筒シールド10が軸方向に分割されて示されている 。 この分割は、円筒シールドの軸長に沿った分離、又は非超伝導ミューメタルシリ ンダーに付着した超伝導薄フィルム中へ軸方向にエッチングされたスクライブ（ 罫書き）である。この分離又は罫書きは、典型的には約20ミクロン幅であり、そ して本発明によると、超伝導物質の表面に沿う軸方向に移動する電子の経路を阻 害するために使用される。このような電子経路の阻害は、前述した通りロンドン モーメントフィールドは超伝導シールドの表面に沿って移動する電子により遭遇 する引きずり効果により生ずるため、付随するロンドンモーメントフィールドの 崩壊を生じさせる。換言すると、ロンドンモーメントフィールドは純粋に角運動 効果により生ずる。従って電子経路が阻害されると、軸方向の電子波動関数の統 一が破壊され、電子の角運動が抑止され、これにより付随するロンドンモーメン トフィールドを崩壊させる。典型的なロンドンフィールドは次の式で表され、 ここでＢはロンドンモーメントフィールドの値、ｍは電子の質量、ｃは光の速度 、ｅは電子の電荷、及びωは超伝導物質の回転速度である。 図２を参照すると、入り組んだコンフィギュレーション12が示され、これは分 割されていないミューメタル円筒外部シールド14及びこの外部シールド14内に同 心的に配置された３個の分割された超伝導円筒シールド16、18、20を有している 。３個の内部シールド16、18、20は全体が超伝導物質で形成されても、スクライ ブがそこに形成された同心配置のミューメタル円筒の内面又は外面のいずれかに 付着した超伝導物質の薄フィルム層から形成されても良い。前者の場合、非超伝 導物質のバッファ層が各シールド14、16、18、20を分離しなければならない。後 者の場合は、各薄フィルム層16、18、20は少なくとも0.5 ミクロン厚でなければ ならない。外方のシールド14は任意の外部磁界を希薄化し、内方のシールド16、 18、20は任意の残りの磁界を希薄にする。その間の磁束の通過を最小にするため に、内部シールド16、18、20はそれらの分割部が互いに約45°回転するように位 置している。 図３及び４を参照すると、中実状のミューメタルディスク22、及び放射状に形 成された20ミクロンの分割部26を有する超伝導ディスク24がそれぞれ示されてい る。これらのディスク22、24を組み合わせたものは図２に示した入り組んだコン フィギュレーション12の端部をシールドするために使用される。図２に示した円 筒シールド14、16、18、20と同様に、超伝導ディスク24は全体が超伝導物質で形 成されても、スクライブがそこに形成されたミューメタルディスクの表面付着し た超伝導物質の薄フィルム層から形成されても良い。各薄フィルム少なくとも0. 5ミクロン厚でなければならない。入り組んだコンフィギュレーション12の端部 をシールドするために使用されるこれらのディスク22、24の組合せは、中実ディ スク22が外側のシールドとして使用され、いくつかの分割されたディスク26が多 層配置の内側のシールドとして使用される。外側のシールド22は任意の外部磁場 を希薄化し、内側のシールド24は任意の残りの磁場を希薄化する。更に図２に示 した円筒シールド14、16、18、20と同様に、内側のシールド24はそれらの分割部 が互いに約45°回転するように位置し、それらの間を通過する磁束を最小にする 。 図５を参照すると、本発明の超伝導ジャイロスコープデバイス28の一態様の断 面図が示されている。このデバイス28は、天板32、底板34及び側板36を有するミ ューメタルボックス30を含んで成っている。ミューメタルボックス30内には、制 御及び検出回路を収容するための印刷された回路ボード38が設置されている。更 にミューメタルボックス30内には、図２に示したような入り組んだミューメタル 及び薄フィルム状の超伝導シールドを有する入り組んだ円筒コンフィギュレーシ ョン40が設置されている。該入り組んだ円筒コンフィギュレーション40は、図３ 及び４に示したようなミューメタル及び薄フィルム状の超伝導シールドを有する 多層ディスク配置42により両端で閉塞されている。前記入り組んだ円筒コンフィ ギュレーション40内には、ジャイロスコープセンサーブロック44が設置されてい る。 ミューメタルボックス30の内部は、使用されている超伝導物質の臨界温度より 高くない温度に維持されなければならないことを注目すべきである。例えば通常 の超伝導物質であるイットリウム／バリウム／銅／酸化物（ＹＢＣＯ）はその臨 界温度である90°Ｋ未満に維持しなければならない。 図６を参照すると、ジャイロスコープセンサーブロック44が三次元的に示され ている。ジャイロスコープセンサーブロック44は３個のジャイロスコープ46を各 軸に関して１個となるように収容している。各ジャイロスコープ46は、一方が右 回り螺旋50で他方が左回り螺旋52の２枚の磁気シールド層48、及び１対の二重接 合のスカッド(SQUID)54を有する多層高温超伝導薄フィルム構造を含んで成って いる。これらの層のそれぞれは、図７に示すように絶縁層56により分離されてい る。 図８を参照すると、その付随する制御及び検出回路とともに３個のジャイロス コープ46のうちの１つの概略図が示されている。図８に示したように、ジャイロ スコープ46及び制御及び検出回路は、右回り螺旋50、左回り螺旋52、二重接合ス キッド54、電流源58及びフェーズ検出器60を含んで成っている。 螺旋入力レッグを有しない単純な二重接合スカッドデバイスは次の式により支 配される。 ここで、Ｉ_cは臨界電流値、Ｓは二重接合スカッドにより囲まれた面積、ｈはプ ランク定数に等しく、Φは外部磁束値であり、Φ_oは次の式で表されるフラック スロイドの値である。 式(2)は次のように書き直すことができ、 ここでΦ は回転に起因するフェーズ、Φ は磁束に起因するフェーズである 。回転に起因するフェーズの変化は次の式により表せる。 式(5)の第１の積分を調べると、スカッドの有効な囲まれた面積Ｓが増加する ときに、螺旋経路の回りの積分がジャイロスコープの感度の増加を生じさせるこ とが判る。スカッドの有効な増加面積に起因する増加した感度をβにより表すこ とにする。 図８でＩ_oで表されているジャイロスコープの出力電流のフェーズが回転のつ まり角速度の変化に起因して変化することは周知である。式(5)では、表現ωｓ は 循環として考えることができ、一方表現ｈ／８πｍは量子循環として考えること ができる。回転又は角速度に起因する循環は、超伝導螺旋の運動インダクタンス の増加により増加させることができる。同様に、リングの運動インダクタンスは 次の式で表すことができる。 ここで、ｒはリングの半径、ρは電子密度、ａはリングの断面半径である。 式(6)から、運動インダクタンスはリングの半径の２乗の逆数とともに増加す ることが判る。つまりリングの断面積が小さくなると運動インダクタンスが増加 する。各ジャイロスコープ46の螺旋50、52及びスカッド54は、典型的には高さ0. 5 μｍで幅20μｍの極度に小さい大きさを有する超伝導物質の薄フィルム層で製 造されるため、運動インダクタンスは多くのオーダー分の大きさだけ増加する。 超伝導薄フィルム層中の電子の流れを阻害することにより運動インダクタンス を更に増加できる。これは、超伝導物質を不純物でドープすることにより達成さ れる。このようなドーピングは超伝導薄フィルム層中に磁束の束縛を生じさせ、 これにより個々の磁束線が超伝導薄フィルム層を透過することが可能になり、一 方電子はこれらの磁束を通過できないため電子はこれらの磁束線の周囲を進まな ければならない。電流密度を保持しなければならないので、この効果は電子速度 を増加させる。この効果は回転に対するデバイスの感度も増加させる。運動イン ダクタンスの増加の効果をαにより表すことする。 運動インダクタンスは、超伝導薄フィルム層中に穴をレーザードリルにより形 成し前記薄フィルム層の有効幅を減少させ、かつ電子が超伝導物質の空間を流れ なければならないようにすることにより増加させられることは注目すべきである 。 螺旋50、52又は二重接合スカッド54に入る任意の外部磁束は回転として識別さ れる。この効果を最小にするために、螺旋50、52中及び二重接合スカッド54中の 磁気インダクタンスは最小にしなければならない。同様に、リングの磁気インダ クタンスは次の式により表すことができる。 ここでμはリングの磁気透過能である。 式(7)から、磁気インダクタンスは、リングの断面半径の自然対数とともに増 加することが判る。しかしそれは、断面半径の関数として運動インダクタンスが 増加するほど迅速に増加するものではない。磁気インダクタンスは、磁気透過能 を最小にすることにより、ゼロにすることができる。磁気透過能は、リング内の 物質が完全に反磁性となるにつれて、ゼロに近づく。従って超伝導体を完全な反 磁性体として使用することにより、磁気インダクタンスはゼロになる。 螺旋50、52及びスカッド54を完全に超伝導シールドで囲み、超伝導シールドが 式(1)で示すようにロンドンモーメントフィールドを生じないと、磁気インダク タンスが最小になる。上述した通り、このようなロンドンモーメントフィールド は、螺旋50、52中及び二重接合スカッド54中の電子に影響を及ぼし、回転の測定 を不能にする。従って超伝導物質の薄フィルム層48は多層ディスク配置42の場合 で述べたのもと同じ手法で使用しなければならない。それらの間の磁束の通過を 最小にするために、これらの薄フィルム層48は罫書かれ、かつそれらの罫書き（ スクライブ）が互いに回転するように重ね合わされなければならない。従ってこ れらの薄フィルム層48は螺旋50、52中及び二重接合スカッド54中の磁気インダク タンスを最小にするためのシールドとして作用する。磁気インダクタンス中の減 少効果をλにより表すことにする。 図７を参照すると、多層高温超伝導薄フィルム構造46が示されている。この多 層高温超伝導薄フィルム構造46はジャイロスコープセンサーブロックでもある基 板44上に形成され、これは高温超伝導物質を収容するために適している。これを 説明する目的で、超伝導物質をイットリウム／バリウム／銅／酸化物(ＹＢＣＯ) とし、基板44つまりジャイロスコープセンサーブロックをストロンチウム／チタ ネート又はランタン／アルミネートとする。勿論他の超伝導又は基板物質で今述 べたものを置換しても良い。ジャイロスコープ構造46の第１層は絶縁層56である 。該絶縁層56の上には、罫書きされかつ式(7)の反磁性として作用する超伝導物 質の薄フィルムシールド層48が存在する。このシールド層48上には他の絶縁層56 が続き、次に右回り螺旋のパターンの超伝導物質層50が続く。該右回り螺旋層50 上には他の絶縁層56が続き、次に超伝導物質の二重接合スカッドパターン層54が 続く。 該二重接合スカッド層54には他の絶縁層56が続き、次に左回り螺旋のパターンの 超伝導物質層52が続く。絶縁層56中の小穴は二重接合スカッド54に接続された右 回り50及び左回り52螺旋用の経路を提供する。該左回り螺旋層52は他の絶縁層56 により被覆され、次に式(7)中の反磁性体としても作用する超伝導物質の他の罫 書きされた薄フィルムシールド層48により被覆されている。 式(2)は、増加した有効面積パラメーターβ、運動インダクタンスのパラメー ターα及び磁気インダクタンスのパラメーターλを挿入することにより書き直す ことができ、これにより次式が与えられる。 磁気透過能がゼロに近づくにつれ、磁気インダクタンスλもゼロに近づき、式 (7)は次のようになる。 回転に起因するフェーズ変化は次の式で表すことができる。 スカッドの有効面積を約100 だけ増加させることにより、パラメーターβ＝10 0となる。超伝導薄フィルム層のパターンの断面積を約10だけ増加させることに よりパラメーターα＝10となる。二重接合スカッドの囲まれた面積を約1.0cm²と することにより、変数Ｓ＝0.0001となる。これらの値を式(10)に挿入することに より、回転に起因するフェーズ変化を次の式で表すことができる。 例えばフェーズ検出器60がフェーズシフト0.01ラジアンを検出するとすると、 割合の中の検出可能な変化は次の式で与えられる。 式(12)は上述のジャイロスコープデバイス28の回転の速度の典型的な変化を表 している。従ってこのデバイスは主として中程度の正確性を要求される用途（１ から10°／時エラー割合）を狙っているが、他の正確性の範囲にも適用できる。 薄フィルム技術を使用して、このデバイス28を量産コストに関する考慮を無視で きるような用途を狙うこともできる。 従って十分に説明した本発明のジャイロスコープデバイス28により、上述した 目的が効果的に達成され、かつ本発明の範囲を逸脱することなく上述のデバイス 28に変化を施すことができるため、上記説明に含まれ又は添付図面に示された全 ての事項は例示であり非限定であるとして解釈されるべきである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． シールドが回転するときに外部磁界をシールドし、かつロンドンモー メントフィールドの発生を防止するための独特の超伝導シールドを有する超伝導 二重接合ジャイロスコープ装置であり、該装置が、 複数の超伝導物質の入り組んだ層を有する閉塞されたハウジング及び、 該ハウジングの回転を検出するための該ハウジング内に確実に設置されたジャ イロスコープセンサーを含んで成り、 前記入り組んだ層の多くが該入り組んだ層の超伝導物質内を進むスーパー電子 の経路を阻害するように分割され、これにより前記ハウジングが回転するときに 前記閉塞されたハウジングを外部磁界からシールドしかつロンドンモーメントフ ィールドが前記閉塞されたハウジング内に発生することを防止するようにした超 伝導二重接合ジャイロスコープ装置。 ２． 前記閉塞されたハウジングが、 分割されていないミューメタルの円筒外部シールド、 該外部シールド内に同心状に設置された複数の分割された超伝導円筒内部シー ルド、及び 前記円筒シールドの端部を被覆する１対のディスクを含んで成り、 該ディスクが、それぞれ分割されていないミューメタルの円筒外部シールド及 び複数の分割された超伝導円筒内部シールドに対応する、ミューメタル物質の分 割されていない外部層及び複数の分割された超伝導物質の内部層を有する請求の 範囲１に記載の装置。 ３． 前記複数の分割された超伝導円筒内部シールドが、それらの間の磁束 の通過を最小にするために、それらの分割部が互いに約45°回転するように位置 している請求の範囲２に記載の装置。 ４． 前記複数の分割された超伝導円筒内部シールドが、全体として超伝導 物質で形成され、かつ非超伝導物質のバッファ層が各シールド間に配置されてい る請求の範囲３に記載の装置。 ５． 前記複数の分割された超伝導円筒内部シールドが、そこに罫書きが形 成された同心状に配置されたミューメタル円筒の内部又は外部表面のいずれかに 付着した超伝導物質の薄フィルム層から成る請求の範囲３に記載の装置。 ６． 前記ディスクの前記複数の分割された内部層が、それらの間の磁束の 通過を最小にするために、それらの分割部が互いに約45°回転するように位置し ている請求の範囲２に記載の装置。 ７． 前記ディスクの前記複数の分割された内部層が、そこに罫書きが形成 された層状のミューメタルディスクの表面に付着した超伝導物質の薄フィルム層 から成る請求の範囲６に記載の装置。 ８． 前記ジャイロスコープセンサーが、 複数のセンサーディスク面を有するジャイロスコープセンサーブロック、及び 前記複数のセンサーディスク面に対応する複数のジャイロスコープセンサーデ バイスを含んで成り、 該複数のジャイロスコープセンサーデバイスの各々が、前記複数のセンサーデ バイス面の対応する面上に位置している請求の範囲１に記載の装置。 ９． 前記ジャイロスコープセンサーブロックが高温超伝導物質を収容する ために適した基板である請求の範囲８に記載の装置。 10． 前記複数のジャイロスコープセンサーデバイスの各々が、複数層超伝 導薄フィルム構造を含んで成る請求の範囲８に記載の装置。 11． 前記複数層超伝導薄フィルム構造が、 超伝導物質の右回り螺旋パターン薄フィルム層、 超伝導物質の左回り螺旋パターン薄フィルム層、 超伝導物質の二重接合スカッドパターン薄フィルム層、 前記右回り螺旋パターン層、前記左回り螺旋パターン層、及び前記二重接合ス カッドパターン層を磁界からシールドするための超伝導物質の１対の分割された 薄フィルムシールド層、及び 前記右回り螺旋パターン層、前記左回り螺旋パターン層、及び前記二重接合ス カッドパターン層、及び前記１対の分割された薄フィルムシールド層間に位置す る複数の絶縁層を含んで成る請求の範囲10に記載の装置。 12． 前記超伝導物質が、運動インダクタンスを増加させるために不純物で ドープされている請求の範囲11に記載の装置。 13． 前記超伝導物質のパターン層が、運動インダクタンスを増加させるた めに穴がドリルされている請求の範囲11に記載の装置。 14． 前記超伝導物質が、運動インダクタンスを増加させるための高温超伝 導物質である請求の範囲11に記載の装置。 15． 前記高温超伝導物質がＹＢＣＯである請求の範囲14に記載の装置。 16． 前記右及び左回りの螺旋パターン薄フィルム層が、前記ジャイロスコ ープセンサーデバイスの有効感知面積を増加させるために使用され、これにより 前記ジャイロスコープセンサーデバイスの感度を増加させるようにした請求の範 囲11に記載の装置。 17． 前記１対の分割された薄フィルムシールド層が、前記右回り螺旋パタ ーン層、前記左回り螺旋パターン層、及び前記二重接合スカッドパターン層中の 磁気インダクタンスを減少させるために使用される請求の範囲11に記載の装置。 18． 電気的流れを前記ジャイロスコープセンサーに提供するための電流源 を更に含んで成る請求の範囲１に記載の装置。 19． 前記ハウジングを回転することにより、前記電気的流れ中のフェーズ シフトを検出するためのフェーズ検出器を更に含んで成る請求の範囲18に記載の 装置。 20． 前記ハウジングを前記超伝導物質の臨界温度より高くない温度に維持 するための手段を更に含んで成る請求の範囲18に記載の装置。