JPH11148968A - SQUID magnetometer control method and device - Google Patents

SQUID magnetometer control method and device

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JPH11148968A
JPH11148968A JP9313876A JP31387697A JPH11148968A JP H11148968 A JPH11148968 A JP H11148968A JP 9313876 A JP9313876 A JP 9313876A JP 31387697 A JP31387697 A JP 31387697A JP H11148968 A JPH11148968 A JP H11148968A
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JP
Japan
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signal
offset
magnetic flux
feedback
squid
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Application number
JP9313876A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiichiro Miyahara
精一郎 宮原
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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  • Control Of Electrical Variables (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境磁界に起因するオフセット電圧をキャン
セルしてダイナミックレンジの狭小化を防止する。 【解決手段】 所定のバイアス電流が供給されている超
伝導リング3aからの出力電圧を増幅するとともに、積
分処理を行い、積分信号に基づいてフィードバック信号
を生成してフィードバックコイル3bに供給することに
より超伝導リング3aに導入される外部磁束の変化を補
償するSQUID磁束計に対して、積分信号に基づく信
号処理を施してオフセット磁界をキャンセルするための
信号を保持するアナログ信号処理回路7を設け、この信
号をフィードバック信号に重畳してフィードバックコイ
ル3bに供給する電圧加算器9を設けた。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To reduce the dynamic range by canceling an offset voltage caused by an environmental magnetic field. SOLUTION: An output voltage from a superconducting ring 3a to which a predetermined bias current is supplied is amplified, integration processing is performed, a feedback signal is generated based on the integration signal, and the feedback signal is supplied to a feedback coil 3b. An analog signal processing circuit 7 that holds a signal for canceling an offset magnetic field by performing signal processing based on an integration signal with respect to a SQUID magnetometer that compensates for a change in external magnetic flux introduced into the superconducting ring 3a, A voltage adder 9 is provided which superimposes this signal on the feedback signal and supplies it to the feedback coil 3b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はSQUID磁束計
制御方法およびその装置に関し、さらに詳細にいえば、
所定のバイアス電流が供給されている超伝導リングから
の出力電圧を増幅するとともに、積分処理を行い、積分
信号に基づいてフィードバック信号を生成してフィード
バックコイルに供給することにより超伝導リングに導入
される外部磁束の変化を補償するSQUID磁束計を制
御するための方法およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a SQUID magnetometer and an apparatus therefor.
A predetermined bias current is supplied to the superconducting ring by amplifying the output voltage from the superconducting ring, performing integration processing, generating a feedback signal based on the integrated signal, and supplying the feedback signal to the feedback coil. A method and apparatus for controlling a SQUID magnetometer that compensates for changes in external magnetic flux.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、SQUIDを用いたSQUI
D磁束計が提案されている。図11は従来のSQUID
磁束計の構成を示すブロック図である。このSQUID
磁束計においては、バイアス信号源81からの出力電圧
を電圧−電流変換器82によって電流信号に変換してS
QUID83の、ジョセフソン接合を含む超伝導リング
83aに供給している。そして、超伝導リング83aか
らの出力電圧をプリアンプ84で増幅し、さらにアンプ
85で増幅し、復調器・積分器86で復調処理および積
分処理を行い、積分信号を磁束ロックループ(FLL)
回路出力としている。また、この積分信号と変調用搬送
波発生源87からの搬送波を電圧加算器88に供給して
フィードバック信号を得、電圧−電流変換器89により
フィードバック電流に変換してSQUID83のフィー
ドバックコイル83bに供給している。なお、83cは
インプットコイルであり、ピックアップコイル83dと
直列接続されている。なお、FLL回路出力信号をアン
プ86aにより増幅し、A/D変換器86bによりデジ
タル信号に変換するようにしている。また、超伝導リン
グ83aからの出力電圧をプリアンプ84で増幅し、さ
らにアンプ85で増幅し、復調器・積分器86で復調処
理および積分処理を行い、積分信号と変調用搬送波発生
源87からの搬送波を電圧加算器88に供給してフィー
ドバック信号を得、電圧−電流変換器89によりフィー
ドバック電流に変換してSQUID83のフィードバッ
クコイル83bに供給する回路がFLL回路である。
2. Description of the Related Art Conventionally, SQUIDs using SQUIDs have been proposed.
D magnetometers have been proposed. FIG. 11 shows a conventional SQUID
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a magnetometer. This SQUID
In the magnetometer, the output voltage from the bias signal source 81 is converted into a current signal by a voltage-current converter 82 and S
The QUID 83 is supplied to a superconducting ring 83a including a Josephson junction. Then, the output voltage from the superconducting ring 83a is amplified by the preamplifier 84, further amplified by the amplifier 85, demodulated and integrated by the demodulator / integrator 86, and the integrated signal is subjected to a magnetic flux lock loop (FLL).
Circuit output. The integrated signal and the carrier from the modulation carrier generation source 87 are supplied to a voltage adder 88 to obtain a feedback signal. The feedback signal is converted to a feedback current by a voltage-current converter 89 and supplied to a feedback coil 83b of the SQUID 83. ing. 83c is an input coil, which is connected in series with the pickup coil 83d. The output signal of the FLL circuit is amplified by an amplifier 86a and converted into a digital signal by an A / D converter 86b. Further, the output voltage from the superconducting ring 83a is amplified by the preamplifier 84, further amplified by the amplifier 85, demodulated and integrated by the demodulator / integrator 86, and output from the integrated signal and the modulation carrier wave source 87. The FLL circuit is a circuit that supplies the carrier to the voltage adder 88 to obtain a feedback signal, converts the carrier into a feedback current by the voltage-current converter 89, and supplies the feedback current to the feedback coil 83b of the SQUID 83.

【0003】したがって、ピックアップコイル83dに
より検出され、インプットコイル83cにより超伝導リ
ング83aに導入される環境磁束の変化を、フィードバ
ックコイル83bから超伝導リング83aに供給される
補償磁束によりキャンセルする。そして、復調器・積分
器86から出力される積分信号を磁束計測信号としてい
る。
Therefore, a change in environmental magnetic flux detected by the pickup coil 83d and introduced into the superconducting ring 83a by the input coil 83c is canceled by a compensation magnetic flux supplied from the feedback coil 83b to the superconducting ring 83a. The integration signal output from the demodulator / integrator 86 is used as a magnetic flux measurement signal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のS
QUID磁束計を採用した場合には、SQUID駆動方
法の特性から、環境磁界に起因するオフセット電圧が積
分信号に重畳されてしまい、ダイナミックレンジが著し
く小さくなってしまう。さらに詳細に説明する。
However, the conventional S
When a QUID magnetometer is employed, an offset voltage caused by an environmental magnetic field is superimposed on the integration signal due to the characteristics of the SQUID driving method, and the dynamic range is significantly reduced. This will be described in more detail.

【0005】図12(A)(B)はSQUIDのV/Φ
特性を示す図である。ある瞬間のSQUIDのV/Φ特
性が図12(A)に示すとおりであった場合に、FLL
回路を動作させて、FLL回路の動作原理である磁束固
定を行うということは、測定磁界を図12(B)のV/
Φ特性のように、例えばV/Φ特性の谷間(山の頂上に
固定する場合もある)と測定磁界とを一致させ、固定す
ることであり、このためには、SQUIDのV/Φ特性
のうち、測定磁界に最も近い谷間{図12(A)中a参
照}が測定磁界の位置に一致するようにSQUIDのV
/Φ特性をずらす{図12(A)中b参照}必要があ
る。
FIGS. 12A and 12B show V / Φ of SQUID.
It is a figure showing a characteristic. When the V / Φ characteristic of the SQUID at a certain moment is as shown in FIG.
Operating the circuit to fix the magnetic flux, which is the operating principle of the FLL circuit, means that the measured magnetic field is changed to V / in FIG.
As in the case of the Φ characteristic, for example, the valley of the V / Φ characteristic (which may be fixed to the top of the peak) is made to coincide with the measured magnetic field, and is fixed. The V of SQUID is adjusted so that the valley closest to the measured magnetic field (see a in FIG. 12A) matches the position of the measured magnetic field.
It is necessary to shift the / Φ characteristic {see b in FIG. 12A}.

【0006】ここで、測定磁界が図12(A)の位置よ
りも右側にあり、山の頂上より少しでも右側であれば、
磁束固定される谷間の位置は、図12(A)中aではな
く、図12(A)中cになる。したがって、磁束固定を
行う際にずらすSQUIDのV/Φ特性の位相の大きさ
の範囲は、谷間を基準として、±Φ0/2(Φ0はV/
Φ特性の周期、すなわち磁束量子)の範囲となる。
Here, if the measured magnetic field is on the right side of the position shown in FIG.
The position of the valley where the magnetic flux is fixed is not a in FIG. 12A but c in FIG. 12A. Therefore, the range of the magnitude of the phase of the V / Φ characteristic of the SQUID shifted when the magnetic flux is fixed is ± Φ0 / 2 (Φ0 is V / Φ) with respect to the valley.
The period of the Φ characteristic, ie, the magnetic flux quantum).

【0007】さて、V/Φ特性の位相をずらして測定磁
界と谷間とを一致させるには、フィードバックコイルに
対して、ずれの大きさ{図12(A)中b参照}に相当
し、かつ測定磁界と逆向きの磁界を発生させる必要があ
る。この磁界を発生させるためにフィードバックコイル
に流すべき所定の電流は、所定の電圧を電圧−電流変換
して得られる値であり、この電圧は、SQUIDからの
出力電圧を測定し、磁束固定点における電圧(実際に
は、バイパスフィルタを通過させるなどの処理を行って
0Vに合わせてある)と測定磁界により決まる電圧の差
を増幅して算出している。
Now, in order to match the measured magnetic field with the valley by shifting the phase of the V / Φ characteristic, the magnitude of the shift with respect to the feedback coil (see b in FIG. 12A) is equivalent to: It is necessary to generate a magnetic field opposite to the measurement magnetic field. The predetermined current to be passed through the feedback coil to generate this magnetic field is a value obtained by performing voltage-to-current conversion of a predetermined voltage, and this voltage is obtained by measuring the output voltage from the SQUID, The difference between the voltage (actually adjusted to 0 V by performing a process such as passing through a bypass filter) and the voltage determined by the measured magnetic field is amplified and calculated.

【0008】この電圧を直接位相をずらすための磁界に
変換してしまうと、瞬時にずれがなくなるため、ずれ修
正のための磁界もリセットされる。したがって、再びず
れが生じてしまい、磁束固定を達成することができな
い。したがって、ずれ修正のための磁界は、ずれ修正後
もその値を保持している必要がある。このため、先に示
したSQUIDの出力信号から算出したずれ修正のため
の電圧は、一旦積分器に取り込まれてその値が保持され
ている。したがって、この処理を連続的に行うことで、
ずれを常に修正して、SQUIDのV/Φ特性の谷間と
測定磁界の位置とを一致させた状態を保つことができ
る。
If this voltage is directly converted to a magnetic field for shifting the phase, the shift is instantaneously eliminated, and the magnetic field for correcting the shift is also reset. Therefore, the displacement occurs again, and the magnetic flux cannot be fixed. Therefore, the value of the magnetic field for correcting the displacement needs to be maintained after the correction of the displacement. For this reason, the voltage for correcting the deviation calculated from the output signal of the SQUID described above is once taken into the integrator and the value is held. Therefore, by performing this process continuously,
The deviation can always be corrected, and the state where the valley of the V / Φ characteristic of the SQUID matches the position of the measurement magnetic field can be maintained.

【0009】ところで、測定磁界に比例した出力信号に
ついては、見方を変えると、SQUIDのV/Φ特性の
谷間と測定磁界の位置とを一致させるべくフィードバッ
クコイルに発生させている磁界{図12(A)中b参
照}は、言い換えれば、もともとのSQUIDのV/Φ
特性の位相におけるロック点となり得る谷間{図12
(A)中a参照}を基準点として見た測定磁界の値の、
極性を反転した値であり、すなわち、その磁界を発生さ
せている積分器の出力電圧こそが、測定磁界に比例して
出力される信号となる。
By the way, from the viewpoint of the output signal proportional to the measurement magnetic field, the magnetic field generated in the feedback coil in order to make the position of the measurement magnetic field coincide with the valley of the SQUID V / Φ characteristic {FIG. A) b reference in {} is, in other words, V / Φ of the original SQUID.
A valley that can be a lock point in the phase of the characteristic {FIG.
(A) of the value of the measured magnetic field viewed with reference
The value obtained by inverting the polarity, that is, the output voltage of the integrator generating the magnetic field is the signal output in proportion to the measured magnetic field.

【0010】上記の説明から分かるように、上記のFL
L回路では、最大±Φ0/2に相当する電圧(回路定数
の設定値によって電圧値は異なる)が、初期オフセット
として積分器、すなわちFLL回路から出力される可能
性があり、回路定数を変化させて分解能を高めれば高め
るほど、このオフセット電圧も増幅されて大きくなって
しまう。
As can be seen from the above description, the above FL
In the L circuit, a voltage corresponding to a maximum of ± Φ0 / 2 (the voltage value differs depending on the set value of the circuit constant) may be output from the integrator, that is, the FLL circuit as an initial offset, and the circuit constant is changed. As the resolution is increased, the offset voltage is also amplified and increased.

【0011】さらに、非周期的な環境磁界のドリフトが
あるような環境でSQUID磁束計を動作させると、初
期オフセットが小さかったとしても、同様にオフセット
電圧が順次大きくなってしまう可能性がある。この結
果、オフセット電圧の増加に伴ってダイナミックレンジ
が小さくなってしまう。
Further, if the SQUID magnetometer is operated in an environment where there is an aperiodic environmental magnetic field drift, the offset voltage may similarly increase sequentially even if the initial offset is small. As a result, the dynamic range decreases as the offset voltage increases.

【0012】[0012]

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、環境磁界に起因するオフセット電圧をキ
ャンセルしてダイナミックレンジの狭小化を防止するこ
とができるSQUID磁束計制御方法およびその装置を
提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a method of controlling a SQUID magnetometer capable of canceling an offset voltage caused by an environmental magnetic field and preventing a narrow dynamic range. It is intended to provide a device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1のSQUID磁
束計制御方法は、所定のバイアス電流が供給されている
超伝導リングからの出力電圧を増幅するとともに、積分
処理を行い、積分信号に基づいてフィードバック信号を
生成してフィードバックコイルに供給することにより超
伝導リングに導入される外部磁束の変化を補償するSQ
UID磁束計において、積分信号を入力として所定の信
号処理を施すことによりオフセット信号を算出し、算出
されたオフセット信号に基づいてオフセット補償処理を
行い、オフセット信号をキャンセルした磁束検出信号を
得る方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a SQUID magnetometer which amplifies an output voltage from a superconducting ring to which a predetermined bias current is supplied, performs an integration process, and performs an integration process based on the integration signal. SQ that compensates for changes in the external magnetic flux introduced into the superconducting ring by generating a feedback signal and supplying the feedback signal to the feedback coil
In the UID magnetometer, a method of calculating an offset signal by performing predetermined signal processing with an integral signal as an input, performing offset compensation processing based on the calculated offset signal, and obtaining a magnetic flux detection signal in which the offset signal is canceled. is there.

【0014】請求項2のSQUID磁束計制御方法は、
算出されたオフセット信号に基づいてオフセット磁束を
キャンセルすることによりオフセット補償処理を達成す
る方法である。請求項3のSQUID磁束計制御方法
は、算出されたオフセット信号に基づいて積分信号を補
正することによりオフセット補償処理を達成する方法で
ある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a SQUID magnetometer.
This is a method of achieving offset compensation processing by canceling the offset magnetic flux based on the calculated offset signal. The SQUID magnetometer control method according to a third aspect is a method of achieving an offset compensation process by correcting an integrated signal based on a calculated offset signal.

【0015】請求項4のSQUID磁束計制御装置は、
所定のバイアス電流が供給されている超伝導リングから
の出力電圧を増幅するとともに、積分処理を行い、積分
信号に基づいてフィードバック信号を生成してフィード
バックコイルに供給することにより超伝導リングに導入
される外部磁束の変化を補償するSQUID磁束計にお
いて、積分信号を入力として所定の信号処理を施すこと
によりオフセット信号を算出するオフセット信号算出手
段と、算出されたオフセット信号に基づいてオフセット
補償処理を行い、オフセット信号をキャンセルした磁束
検出信号を得るオフセット補償手段とを含むものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a SQUID magnetometer control device,
A predetermined bias current is supplied to the superconducting ring by amplifying the output voltage from the superconducting ring, performing integration processing, generating a feedback signal based on the integrated signal, and supplying the feedback signal to the feedback coil. In a SQUID magnetometer for compensating a change in external magnetic flux, an offset signal calculating means for calculating an offset signal by performing predetermined signal processing with an integrated signal as an input, and performing an offset compensation process based on the calculated offset signal. And an offset compensating means for obtaining a magnetic flux detection signal in which the offset signal is canceled.

【0016】請求項5のSQUID磁束計制御装置は、
前記オフセット補償手段として、算出されたオフセット
信号に基づいてオフセット磁束をキャンセルすることに
よりオフセット補償処理を達成するものを採用するもの
である。請求項6のSQUID磁束計制御装置は、前記
オフセット補償手段として、算出されたオフセット信号
に基づいてオフセット磁束をキャンセルするための磁束
をフィードバックコイルから発生させ、この発生磁束に
よりオフセット補償処理を達成するものを採用するもの
である。
A SQUID magnetometer control device according to claim 5 is
As the offset compensating means, one that achieves offset compensation processing by canceling the offset magnetic flux based on the calculated offset signal is employed. In the SQUID magnetometer control device according to a sixth aspect, as the offset compensating means, a magnetic flux for canceling the offset magnetic flux is generated from the feedback coil based on the calculated offset signal, and the generated magnetic flux accomplishes the offset compensation process. It is something that adopts.

【0017】請求項7のSQUID磁束計制御装置は、
前記オフセット補償手段として、算出されたオフセット
信号に基づいてオフセット磁束をキャンセルするための
磁束をピックアップコイルに供給すべく補助コイルから
発生させ、この発生磁束によりオフセット補償処理を達
成するものを採用するものである。請求項8のSQUI
D磁束計制御装置は、前記オフセット補償手段として、
算出されたオフセット信号に基づいて積分信号を補正す
ることによりオフセット補償処理を達成するものを採用
するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a SQUID magnetometer control device,
As the offset compensating means, a means for generating a magnetic flux for canceling the offset magnetic flux based on the calculated offset signal from the auxiliary coil so as to supply the magnetic flux to the pickup coil and achieving the offset compensation process by the generated magnetic flux is adopted. It is. The SQUI of claim 8
The D magnetometer control device, as the offset compensating means,
The one that achieves offset compensation processing by correcting the integrated signal based on the calculated offset signal is employed.

【0018】[0018]

【作用】請求項1のSQUID磁束計制御方法であれ
ば、所定のバイアス電流が供給されている超伝導リング
からの出力電圧を増幅するとともに、積分処理を行い、
積分信号に基づいてフィードバック信号を生成してフィ
ードバックコイルに供給することにより超伝導リングに
導入される外部磁束の変化を補償することによりSQU
ID磁束計を動作させるに当って、積分信号を入力とし
て所定の信号処理を施すことによりオフセット信号を算
出し、算出されたオフセット信号に基づいてオフセット
補償処理を行い、オフセット信号をキャンセルした磁束
検出信号を得るのであるから、オフセット信号に起因し
てダイナミックレンジが狭くなってしまうという不都合
の発生を防止し、ひいては磁束計測感度を高めることが
できる。
According to the SQUID magnetometer control method of the first aspect, the output voltage from the superconducting ring to which a predetermined bias current is supplied is amplified, and the integration process is performed.
By generating a feedback signal based on the integration signal and supplying the feedback signal to a feedback coil, the SKU is compensated for by compensating for a change in external magnetic flux introduced into the superconducting ring.
When operating the ID magnetometer, an offset signal is calculated by performing a predetermined signal processing with the integrated signal as an input, an offset compensation process is performed based on the calculated offset signal, and a magnetic flux detection that cancels the offset signal is performed. Since the signal is obtained, it is possible to prevent the disadvantage that the dynamic range is narrowed due to the offset signal, thereby improving the magnetic flux measurement sensitivity.

【0019】請求項2のSQUID磁束計制御方法であ
れば、算出されたオフセット信号に基づいてオフセット
磁束をキャンセルすることによりオフセット補償処理を
達成するのであるから、請求項1の作用に加え、SQU
ID側においてオフセット補償処理を行うことができ
る。請求項3のSQUID磁束計制御方法であれば、算
出されたオフセット信号に基づいて積分信号を補正する
ことによりオフセット補償処理を達成するのであるか
ら、請求項1の作用に加え、磁束計測信号出力側におい
てオフセット補償処理を行うことができる。
According to the SQUID magnetometer control method of the second aspect, the offset compensation processing is achieved by canceling the offset magnetic flux based on the calculated offset signal.
Offset compensation processing can be performed on the ID side. According to the SQUID magnetometer control method of the third aspect, the offset compensation processing is achieved by correcting the integral signal based on the calculated offset signal. Side can perform the offset compensation processing.

【0020】請求項4のSQUID磁束計制御装置であ
れば、所定のバイアス電流が供給されている超伝導リン
グからの出力電圧を増幅するとともに、積分処理を行
い、積分信号に基づいてフィードバック信号を生成して
フィードバックコイルに供給することにより超伝導リン
グに導入される外部磁束の変化を補償することによりS
QUID磁束計を動作させるに当って、オフセット信号
算出手段によって、積分信号を入力として所定の信号処
理を施すことによりオフセット信号を算出し、オフセッ
ト補償手段によって、算出されたオフセット信号に基づ
いてオフセット補償処理を行い、オフセット信号をキャ
ンセルした磁束検出信号を得ることができる。
According to the SQUID magnetometer control device of the present invention, an output voltage from a superconducting ring to which a predetermined bias current is supplied is amplified, an integration process is performed, and a feedback signal is generated based on the integration signal. By compensating for changes in external magnetic flux introduced into the superconducting ring by generating and feeding it to the feedback coil, S
In operating the QUID magnetometer, the offset signal is calculated by the offset signal calculating means by performing predetermined signal processing with the integrated signal as an input, and the offset compensating means calculates the offset signal based on the calculated offset signal. By performing the processing, a magnetic flux detection signal in which the offset signal is canceled can be obtained.

【0021】したがって、オフセット信号に起因してダ
イナミックレンジが狭くなってしまうという不都合の発
生を防止し、ひいては磁束計測感度を高めることができ
る。請求項5のSQUID磁束計制御装置であれば、前
記オフセット補償手段として、算出されたオフセット信
号に基づいてオフセット磁束をキャンセルすることによ
りオフセット補償処理を達成するものを採用するのであ
るから、請求項4の作用に加え、SQUID側において
オフセット補償処理を行うことができる。
Therefore, it is possible to prevent the disadvantage that the dynamic range is narrowed due to the offset signal, thereby improving the magnetic flux measurement sensitivity. According to the SQUID magnetometer control device of claim 5, since the offset compensating means adopts one that achieves offset compensation processing by canceling the offset magnetic flux based on the calculated offset signal. In addition to the effect of 4, the SQUID can perform offset compensation processing.

【0022】請求項6のSQUID磁束計制御装置であ
れば、前記オフセット補償手段として、算出されたオフ
セット信号に基づいてオフセット磁束をキャンセルする
ための磁束をフィードバックコイルから発生させ、この
発生磁束によりオフセット補償処理を達成するものを採
用するのであるから、請求項4の作用に加え、フィード
バックコイルによりSQUID側においてオフセット補
償処理を行うことができる。
According to the SQUID magnetometer control device of the present invention, a magnetic flux for canceling the offset magnetic flux is generated from the feedback coil based on the calculated offset signal as the offset compensating means. Since the one that achieves the compensation processing is adopted, the offset compensation processing can be performed on the SQUID side by the feedback coil in addition to the function of claim 4.

【0023】請求項7のSQUID磁束計制御装置であ
れば、前記オフセット補償手段として、算出されたオフ
セット信号に基づいてオフセット磁束をキャンセルする
ための磁束をピックアップコイルに供給すべく補助コイ
ルから発生させ、この発生磁束によりオフセット補償処
理を達成するものを採用するのであるから、請求項4の
作用に加え、ピックアップコイルによりSQUID側に
おいてオフセット補償処理を行うことができる。
According to the SQUID magnetometer control device of the present invention, the offset compensating means generates a magnetic flux for canceling the offset magnetic flux from the auxiliary coil based on the calculated offset signal to supply the magnetic flux to the pickup coil. Since an apparatus that achieves the offset compensation processing by using the generated magnetic flux is adopted, the offset compensation processing can be performed on the SQUID side by the pickup coil in addition to the operation of the fourth aspect.

【0024】請求項8のSQUID磁束計制御装置であ
れば、前記オフセット補償手段として、算出されたオフ
セット信号に基づいて積分信号を補正することによりオ
フセット補償処理を達成するものを採用するのであるか
ら、請求項4の作用に加え、磁束計測信号出力側におい
てオフセット補償処理を行うことができる。
According to the SQUID magnetometer control device of the present invention, the offset compensating means employs a device which achieves offset compensation processing by correcting an integrated signal based on the calculated offset signal. In addition, in addition to the function of claim 4, offset compensation processing can be performed on the magnetic flux measurement signal output side.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明のSQUID磁束計制御方法およびその装置の実施
の態様を詳細に説明する。図1はこの発明のSQUID
磁束計制御装置の一実施態様を示すブロック図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a SQUID magnetometer control method and apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows the SQUID of the present invention.
It is a block diagram showing one embodiment of a magnetometer control device.

【0026】このSQUID磁束計制御装置において
は、バイアス信号源1からの出力電圧を電圧−電流変換
器2によりバイアス電流に変換して、SQUID3の、
ジョセフソン接合を有する超伝導リング3aに供給して
いる。そして、超伝導リング3aの出力電圧をプリアン
プ4で増幅し、さらにアンプ5で増幅し、復調器・積分
器6に供給している。そして、復調器・積分器6からの
出力信号(FLL回路出力信号)をアナログ信号処理回
路7に供給し、アナログ信号処理回路7からの出力信
号、FLL回路出力信号および変調用搬送波発生源8か
らの搬送波を電圧加算器9に供給してフィードバック信
号を得、電圧−電流変換器10によりフィードバック電
流に変換してSQUID3のフィードバックコイル3b
に供給している。なお、前記FLL回路出力信号は、ア
ンプ6aにより増幅され、A/Dコンバータ6cにより
デジタル信号に変換されて出力される。また、3cはイ
ンプットコイルであり、ピックアップコイル3dと直列
接続されているので、ピックアップコイル3dにより検
出した環境磁界に対応する磁束をインプットコイル3c
を介して超伝導リング3aに導入することができる。
In the SQUID magnetometer control device, the output voltage from the bias signal source 1 is converted into a bias current by the voltage-current converter 2, and the SQUID 3
The power is supplied to a superconducting ring 3a having a Josephson junction. Then, the output voltage of the superconducting ring 3a is amplified by the preamplifier 4, further amplified by the amplifier 5, and supplied to the demodulator / integrator 6. Then, the output signal (FLL circuit output signal) from the demodulator / integrator 6 is supplied to the analog signal processing circuit 7, and the output signal from the analog signal processing circuit 7, the FLL circuit output signal and the modulation carrier generation source 8 are output. Is supplied to the voltage adder 9 to obtain a feedback signal, which is converted into a feedback current by the voltage-current converter 10, and the feedback coil 3b of the SQUID 3
To supply. The FLL circuit output signal is amplified by an amplifier 6a, converted into a digital signal by an A / D converter 6c, and output. Reference numeral 3c denotes an input coil, which is connected in series with the pickup coil 3d, so that a magnetic flux corresponding to the environmental magnetic field detected by the pickup coil 3d is input to the input coil 3c.
Through the superconducting ring 3a.

【0027】図2はアナログ信号処理回路7の構成を示
すブロック図であり、FLL回路出力信号を入力とする
ローパスフィルタ7aと、ローパスフィルタ7aの出力
信号を入力とする積分器7bと、積分器7bの出力信号
を入力とする反転バッファ7cとを有している。ここ
で、ローパスフィルタ7aのカットオフ周波数として
は、例えば、測定対象(例えば、心磁、脳磁などの生体
磁場)の周波数に影響を与えないよう、1Hz以下に設
定しておくことが好ましい。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the analog signal processing circuit 7. The low-pass filter 7a receives an output signal of the FLL circuit, an integrator 7b receives an output signal of the low-pass filter 7a, and an integrator. And an inverting buffer 7c to which the output signal of 7b is input. Here, the cut-off frequency of the low-pass filter 7a is preferably set to 1 Hz or less, for example, so as not to affect the frequency of a measurement target (for example, a biomagnetic field such as a magnetocardiogram or a brain magnetic field).

【0028】上記の構成のSQUID磁束計制御装置の
作用は次のとおりである。バイアス電流が供給されてい
る超伝導リング3aに対して、ピックアップコイル3d
により検出した環境磁界に対応する磁束をインプットコ
イル3cを介して導入した場合には、FLL回路により
フィードバック電流を得てフィードバックコイル3bに
供給することによって、SQUID3のV/Φ特性の谷
間と測定磁界とを一致させ、磁束計測信号としてのFL
L回路出力信号を出力することができる。
The operation of the SQUID magnetometer control device having the above configuration is as follows. With respect to the superconducting ring 3a to which the bias current is supplied, the pickup coil 3d
When a magnetic flux corresponding to the environmental magnetic field detected by the SQUID 3 is introduced via the input coil 3c, a feedback current is obtained by the FLL circuit and supplied to the feedback coil 3b, so that the valley of the V / Φ characteristic of the SQUID 3 and the measurement magnetic field are measured. And FL as the magnetic flux measurement signal
An L circuit output signal can be output.

【0029】また、FLL回路出力信号をローパスフィ
ルタ7aに供給して、環境磁界に起因するオフセット磁
界および磁界ドリフト(生体磁場などの測定対象とは無
関係な磁界)のみを抽出し、ローパスフィルタ7aによ
り抽出されたオフセット磁界および磁界ドリフトを積分
器7bに供給することにより、位相ずれ修正のためにフ
ィードバックコイル3bに磁界を発生させるための電圧
を保持し、反転バッファ7cにより極性を反転させて電
圧加算器9に供給する。したがって、FLL回路内の積
分器においては、オフセット磁界および磁界ドリフトを
補正するための電圧を保持する必要がなくなり、しかも
アナログ信号処理回路7からの出力信号に基づいてオフ
セット電圧がキャンセルされた電圧のみを保持し、観測
したい周波数成分の信号のみを増幅して分解能を高める
ことができる。
Further, the output signal of the FLL circuit is supplied to a low-pass filter 7a to extract only an offset magnetic field and a magnetic field drift (a magnetic field irrelevant to an object to be measured such as a biological magnetic field) caused by an environmental magnetic field. By supplying the extracted offset magnetic field and magnetic field drift to the integrator 7b, a voltage for generating a magnetic field in the feedback coil 3b for correcting a phase shift is held, and the polarity is inverted by the inversion buffer 7c to add the voltage. To the vessel 9. Therefore, the integrator in the FLL circuit does not need to hold the voltage for correcting the offset magnetic field and the magnetic field drift, and only the voltage for which the offset voltage has been canceled based on the output signal from the analog signal processing circuit 7. And the resolution can be increased by amplifying only the signal of the frequency component to be observed.

【0030】以上の説明から明らかなように、オフセッ
ト電圧がキャンセルされるのであるから、SQUID磁
束計のダイナミックレンジをフルスケールで利用するこ
とができる。この点についてさらに詳細に説明する。図
3に示すように、FLL回路出力信号に僅かにオフセッ
ト電圧が重畳されている場合に、このFLL回路出力信
号を、例えば増幅率10倍のアンプで増幅すれば、図4
に示すようになり、増幅率6倍のアンプで増幅すれば、
図5に示すようになる。すなわち、僅かにオフセット電
圧が重畳されているFLL回路出力信号をデジタル信号
に変換して処理する場合に、A/D変換器による信号の
分解能を上げるためにアンプによって信号を増幅する場
合を考えると、オフセット電圧も同時に増幅されるの
で、取り出したい信号成分がA/D変換器のダイナミッ
クレンジに飽和してしまう(図4参照)。この不都合の
発生を防止するためには、アンプの増幅率を下げてA/
D変換器のダイナミックレンジ内に信号がおさまるよう
にする必要がある(図5参照)。しかし、この場合に
は、A/D変換器の分解能が落ちるため、余り精密な信
号の解析ができなくなってしまう。
As is clear from the above description, since the offset voltage is canceled, the dynamic range of the SQUID magnetometer can be used at full scale. This will be described in more detail. As shown in FIG. 3, when a slight offset voltage is superimposed on the FLL circuit output signal, if the FLL circuit output signal is amplified by, for example, an amplifier having an amplification factor of 10 times,
It becomes as shown in the following.
As shown in FIG. That is, when the FLL circuit output signal on which the offset voltage is slightly superimposed is converted into a digital signal and processed, a case is considered in which the signal is amplified by an amplifier in order to increase the resolution of the signal by the A / D converter. Since the offset voltage is also amplified at the same time, the signal component to be extracted is saturated in the dynamic range of the A / D converter (see FIG. 4). In order to prevent this inconvenience, the amplification rate of the
It is necessary to keep the signal within the dynamic range of the D converter (see FIG. 5). However, in this case, the resolution of the A / D converter is reduced, so that it is impossible to analyze a signal with high precision.

【0031】これに対して、上記の実施態様のSQUI
D磁束計制御装置を採用した場合には、図6に示すよう
にオフセット電圧がFLL回路出力信号からキャンセル
されているので、このFLL回路出力信号を、例えば増
幅率10倍のアンプで増幅した場合にも、図7に示すよ
うに、取り出したい信号がA/D変換器のダイナミック
レンジに飽和してしまうという不都合は発生せず、A/
D変換器のダイナミックレンジを無駄なく使用すること
ができ、より精密な信号の解析を達成することができ
る。
On the other hand, the SQUID of the above embodiment
When the D magnetometer control device is employed, since the offset voltage is canceled from the FLL circuit output signal as shown in FIG. 6, the FLL circuit output signal is amplified by, for example, an amplifier having an amplification factor of 10 times. In addition, as shown in FIG. 7, the inconvenience that the signal to be extracted is saturated in the dynamic range of the A / D converter does not occur.
The dynamic range of the D converter can be used without waste, and more precise signal analysis can be achieved.

【0032】図8はこの発明のSQUID磁束計制御装
置の他の実施態様を示すブロック図である。このSQU
ID磁束計制御装置が図1のSQUID磁束計制御装置
と異なる点は、アナログ信号処理回路7に代えて、デジ
タル信号処理回路7’を採用するとともに、デジタル信
号処理回路7’の入力側にアナログ−デジタル変換器7
dを、出力側にデジタル−アナログ変換器7eを接続し
ている。
FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the SQUID magnetometer control device of the present invention. This SKU
The difference between the ID magnetometer control device and the SQUID magnetometer control device of FIG. 1 is that a digital signal processing circuit 7 ′ is used instead of the analog signal processing circuit 7 and an analog signal is input to the input side of the digital signal processing circuit 7 ′. -Digital converter 7
d is connected to a digital-analog converter 7e on the output side.

【0033】したがって、この実施態様のSQUID磁
束計制御装置を採用した場合には、FLL回路外におい
ては、オフセット磁界および磁界ドリフトを補正するた
めの電圧を保持する処理をデジタル化することができる
ほか、図1の実施態様と同様の作用を達成することがで
きる。図9はこの発明のSQUID磁束計制御装置のさ
らに他の実施態様を示すブロック図である。
Therefore, when the SQUID magnetometer control device of this embodiment is adopted, the process of holding the voltage for correcting the offset magnetic field and the magnetic field drift can be digitized outside the FLL circuit. 1, the same operation as the embodiment of FIG. 1 can be achieved. FIG. 9 is a block diagram showing still another embodiment of the SQUID magnetometer control device of the present invention.

【0034】このSQUID磁束計制御装置が図1のS
QUID磁束計制御装置と異なる点は、復調器・積分器
6の出力信号および変調用搬送波発生源8の出力信号の
みを電圧加算器9に供給する点、復調器・積分器6の出
力信号をアナログ信号処理回路7に供給し、アナログ信
号処理回路7の出力信号を電圧−電流変換器11により
電流信号に変換して、ピックアップコイル3dと磁気的
に結合された補助コイル12に供給する点のみである。
This SQUID magnetometer control device corresponds to the SQUID magnetometer shown in FIG.
The difference from the QUID magnetometer controller is that only the output signal of the demodulator / integrator 6 and the output signal of the modulation carrier generation source 8 are supplied to the voltage adder 9, and the output signal of the demodulator / integrator 6 is Only at the point where the signal is supplied to the analog signal processing circuit 7, the output signal of the analog signal processing circuit 7 is converted into a current signal by the voltage-current converter 11, and is supplied to the auxiliary coil 12 magnetically coupled to the pickup coil 3d. It is.

【0035】この実施態様を採用した場合には、オフセ
ット磁界および磁界ドリフトを補正するための電圧をF
LL回路外のアナログ信号処理回路7に保持し、電流に
変換して補助コイル12に供給することにより、フィー
ドバックコイル3bを通してではなく、補助コイル12
からピックアップコイル3d、インプットコイル3cを
通して超伝導リング3aに供給し、図1の実施態様と同
様の作用を達成することができる。
When this embodiment is adopted, the voltage for correcting the offset magnetic field and the magnetic field drift is set to F
The signal is held in the analog signal processing circuit 7 outside the LL circuit, converted into a current, and supplied to the auxiliary coil 12, so that the current does not pass through the feedback coil 3b but the auxiliary coil 12
To the superconducting ring 3a through the pickup coil 3d and the input coil 3c, and the same operation as the embodiment of FIG. 1 can be achieved.

【0036】図10はこの発明のSQUID磁束計制御
装置のさらに他の実施態様を示すブロック図である。こ
のSQUID磁束計制御装置が図1のSQUID磁束計
制御装置と異なる点は、復調器・積分器6の出力信号お
よび変調用搬送波発生源8の出力信号のみを電圧加算器
9に供給する点、復調器・積分器6の出力信号をアナロ
グ信号処理回路7に供給し、アナログ信号処理回路7の
出力信号および復調器・積分器6の出力信号を電圧加算
器13に供給してFLL回路出力を得る点のみである。
FIG. 10 is a block diagram showing still another embodiment of the SQUID magnetometer control device of the present invention. This SQUID magnetometer control device differs from the SQUID magnetometer control device of FIG. 1 in that only the output signal of the demodulator / integrator 6 and the output signal of the modulation carrier generation source 8 are supplied to the voltage adder 9. The output signal of the demodulator / integrator 6 is supplied to the analog signal processing circuit 7, and the output signal of the analog signal processing circuit 7 and the output signal of the demodulator / integrator 6 are supplied to the voltage adder 13 to output the FLL circuit output. The only point to gain.

【0037】この実施態様を採用した場合には、オフセ
ット磁界および磁界ドリフトを補正するための電圧をF
LL回路外のアナログ信号処理回路7に保持し、この保
持電圧と復調器・積分器6の出力信号とを電圧加算器1
3に加算することにより、オフセット磁界および磁界ド
リフトの影響を排除したFLL回路出力を得ることがで
きる。
When this embodiment is adopted, the voltage for correcting the offset magnetic field and the magnetic field drift is changed to F
The voltage is held in an analog signal processing circuit 7 outside the LL circuit, and the held voltage and an output signal of the demodulator / integrator 6 are added to a voltage adder 1.
By adding to 3, it is possible to obtain an FLL circuit output excluding the effects of the offset magnetic field and the magnetic field drift.

【0038】したがって、FLL回路内の積分器におい
ては、オフセット磁界および磁界ドリフトを補正するた
めの電圧を保持しているが、アナログ処理回路7からの
出力信号に基づいて電圧加算器13の出力信号はオフセ
ット電圧がキャンセルされた電圧となり、その後段で観
測したい周波数成分の信号のみを増幅して分解能を高め
ることができる。
Therefore, the integrator in the FLL circuit holds the voltage for correcting the offset magnetic field and the magnetic field drift, but the output signal of the voltage adder 13 is based on the output signal from the analog processing circuit 7. Becomes a voltage in which the offset voltage is canceled, and the resolution can be increased by amplifying only the signal of the frequency component to be observed in the subsequent stage.

【0039】以上の説明から明らかなように、オフセッ
ト電圧がキャンセルされるのであるから、SQUID磁
束計のダイナミックレンジをフルスケールで利用するこ
とができる。なお、図9、図10の実施態様において、
アナログ信号処理回路7に代えてデジタル信号処理回路
7’を採用することが可能である。
As is clear from the above description, since the offset voltage is canceled, the dynamic range of the SQUID magnetometer can be used at full scale. In the embodiments of FIGS. 9 and 10,
It is possible to use a digital signal processing circuit 7 'instead of the analog signal processing circuit 7.

【0040】[0040]

【発明の効果】請求項1の発明は、オフセット信号に起
因してダイナミックレンジが狭くなってしまうという不
都合の発生を防止し、ひいては磁束計測感度を高めるこ
とができるという特有の効果を奏する。請求項2の発明
は、請求項1の効果に加え、SQUID側においてオフ
セット補償処理を行うことができるという特有の効果を
奏する。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent the disadvantage that the dynamic range is narrowed due to the offset signal, and to achieve a specific effect that the magnetic flux measurement sensitivity can be enhanced. The invention of claim 2 has a specific effect that the offset compensation processing can be performed on the SQUID side in addition to the effect of claim 1.

【0041】請求項3の発明は、請求項1の効果に加
え、磁束計測信号出力側においてオフセット補償処理を
行うことができるという特有の効果を奏する。請求項4
の発明は、オフセット信号に起因してダイナミックレン
ジが狭くなってしまうという不都合の発生を防止し、ひ
いては磁束計測感度を高めることができるという特有の
効果を奏する。
The third aspect of the invention has a special effect that the offset compensation processing can be performed on the magnetic flux measurement signal output side in addition to the effect of the first aspect. Claim 4
The invention of (1) has a unique effect that the disadvantage that the dynamic range is narrowed due to the offset signal is prevented from occurring, and the magnetic flux measurement sensitivity can be enhanced.

【0042】請求項5の発明は、請求項4の効果に加
え、SQUID側においてオフセット補償処理を行うこ
とができるという特有の効果を奏する。請求項6の発明
は、請求項4の効果に加え、フィードバックコイルによ
りSQUID側においてオフセット補償処理を行うこと
ができるという特有の効果を奏する。
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of the fourth aspect, there is a special effect that the SQUID side can perform the offset compensation processing. According to the invention of claim 6, in addition to the effect of claim 4, a unique effect that the feedback compensation coil can perform offset compensation processing on the SQUID side is achieved.

【0043】請求項7の発明は、請求項4の効果に加
え、ピックアップコイルによりSQUID側においてオ
フセット補償処理を行うことができるという特有の効果
を奏する。請求項8の発明は、請求項4の効果に加え、
磁束計測信号出力側においてオフセット補償処理を行う
ことができるという特有の効果を奏する。
According to the seventh aspect of the present invention, in addition to the effect of the fourth aspect, a unique effect that the pickup coil can perform the offset compensation processing on the SQUID side. The invention of claim 8 provides the effect of claim 4,
There is a unique effect that the offset compensation processing can be performed on the magnetic flux measurement signal output side.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明のSQUID磁束計制御装置の一実施
態様を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a SQUID magnetometer control device of the present invention.

【図2】アナログ信号処理回路の構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an analog signal processing circuit.

【図3】オフセット電圧が重畳されたFLL回路出力信
号の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an FLL circuit output signal on which an offset voltage is superimposed.

【図4】図3のFLL回路出力信号を増幅率10倍のア
ンプで増幅した信号を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a signal obtained by amplifying the output signal of the FLL circuit of FIG. 3 by an amplifier having an amplification factor of 10;

【図5】図3のFLL回路出力信号を増幅率6倍のアン
プで増幅した信号を示す図である。
5 is a diagram showing a signal obtained by amplifying the output signal of the FLL circuit of FIG. 3 by an amplifier having an amplification factor of 6;

【図6】オフセット電圧が除去されたFLL回路出力信
号の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an FLL circuit output signal from which an offset voltage has been removed.

【図7】図6のFLL回路出力信号を増幅率10倍のア
ンプで増幅した信号を示す図である。
7 is a diagram showing a signal obtained by amplifying the output signal of the FLL circuit of FIG. 6 by an amplifier having an amplification factor of 10;

【図8】この発明のSQUID磁束計制御装置の他の実
施態様を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the SQUID magnetometer control device of the present invention.

【図9】この発明のSQUID磁束計制御装置のさらに
他の実施態様を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing still another embodiment of the SQUID magnetometer control device of the present invention.

【図10】この発明のSQUID磁束計制御装置のさら
に他の実施態様を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing still another embodiment of the SQUID magnetometer control device of the present invention.

【図11】従来のSQUID磁束計の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional SQUID magnetometer.

【図12】FLL回路の動作原理を説明するためのSQ
UIDのV/Φ特性図である。
FIG. 12 is an SQ for explaining the operation principle of the FLL circuit;
FIG. 4 is a V / Φ characteristic diagram of a UID.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3a 超伝導リング 3b フィードバックコイル 3d ピックアップコイル 7 アナログ信号処理回
路 7’ デジタル信号処理回路 9 電圧加算器 12 補助コイル 13 電圧加算器
3a Superconducting ring 3b Feedback coil 3d Pickup coil 7 Analog signal processing circuit 7 'Digital signal processing circuit 9 Voltage adder 12 Auxiliary coil 13 Voltage adder

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のバイアス電流が供給されている超
伝導リング(3a)からの出力電圧を増幅するととも
に、積分処理を行い、積分信号に基づいてフィードバッ
ク信号を生成してフィードバックコイル(3b)に供給
することにより超伝導リング(3a)に導入される外部
磁束の変化を補償するSQUID磁束計において、積分
信号を入力として所定の信号処理を施すことによりオフ
セット信号を算出し、算出されたオフセット信号に基づ
いてオフセット補償処理を行い、オフセット信号をキャ
ンセルした磁束検出信号を得ることを特徴とするSQU
ID磁束計制御方法。
1. A feedback coil (3b) that amplifies an output voltage from a superconducting ring (3a) to which a predetermined bias current is supplied, performs an integration process, generates a feedback signal based on the integration signal, and generates a feedback signal. In the SQUID magnetometer for compensating for the change in the external magnetic flux introduced into the superconducting ring (3a) by supplying the integrated signal to the superconducting ring (3a), the integrated signal is input and a predetermined signal processing is performed to calculate an offset signal. And performing offset compensation processing based on the signal to obtain a magnetic flux detection signal in which the offset signal is canceled.
ID magnetometer control method.
【請求項2】 算出されたオフセット信号に基づいてオ
フセット磁束をキャンセルすることによりオフセット補
償処理を達成する請求項1に記載のSQUID磁束計制
御方法。
2. The SQUID magnetometer control method according to claim 1, wherein offset compensation processing is achieved by canceling the offset magnetic flux based on the calculated offset signal.
【請求項3】 算出されたオフセット信号に基づいて積
分信号を補正することによりオフセット補償処理を達成
する請求項1に記載のSQUID磁束計制御方法。
3. The SQUID magnetometer control method according to claim 1, wherein the offset compensation processing is achieved by correcting the integrated signal based on the calculated offset signal.
【請求項4】 所定のバイアス電流が供給されている超
伝導リング(3a)からの出力電圧を増幅するととも
に、積分処理を行い、積分信号に基づいてフィードバッ
ク信号を生成してフィードバックコイル(3b)に供給
することにより超伝導リング(3a)に導入される外部
磁束の変化を補償するSQUID磁束計において、積分
信号を入力として所定の信号処理を施すことによりオフ
セット信号を算出するオフセット信号算出手段(7)
(7’)と、算出されたオフセット信号に基づいてオフ
セット補償処理を行い、オフセット信号をキャンセルし
た磁束検出信号を得るオフセット補償手段(9)(1
2)(13)とを含むことを特徴とするSQUID磁束
計制御装置。
4. A feedback coil (3b) that amplifies an output voltage from a superconducting ring (3a) to which a predetermined bias current is supplied, performs an integration process, generates a feedback signal based on the integration signal, and generates a feedback signal. In the SQUID magnetometer for compensating the change in the external magnetic flux introduced into the superconducting ring (3a) by supplying the integrated signal to the superconducting ring (3a), an offset signal is calculated by performing a predetermined signal processing with the integrated signal as an input. 7)
(7 ') and offset compensating means (9) (1) for performing offset compensation processing based on the calculated offset signal to obtain a magnetic flux detection signal in which the offset signal is canceled.
2) A SQUID magnetometer control device comprising (13).
【請求項5】 前記オフセット補償手段(9)(12)
は、算出されたオフセット信号に基づいてオフセット磁
束をキャンセルすることによりオフセット補償処理を達
成するものである請求項4に記載のSQUID磁束計制
御装置。
5. The offset compensating means (9) (12).
5. The SQUID magnetometer control device according to claim 4, wherein the offset compensation processing is achieved by canceling the offset magnetic flux based on the calculated offset signal.
【請求項6】 前記オフセット補償手段(9)は、算出
されたオフセット信号に基づいてオフセット磁束をキャ
ンセルするための磁束をフィードバックコイル(3b)
から発生させ、この発生磁束によりオフセット補償処理
を達成するものである請求項5に記載のSQUID磁束
計制御装置。
6. The feedback coil (3b), wherein the offset compensating means (9) transmits a magnetic flux for canceling the offset magnetic flux based on the calculated offset signal.
6. The SQUID magnetometer control device according to claim 5, wherein offset compensation processing is achieved by the generated magnetic flux.
【請求項7】 前記オフセット補償手段(12)は、算
出されたオフセット信号に基づいてオフセット磁束をキ
ャンセルするための磁束をピックアップコイル(3d)
に供給すべく補助コイル(12)から発生させ、この発
生磁束によりオフセット補償処理を達成するものである
請求項5に記載のSQUID磁束計制御装置。
7. The offset compensating means (12) generates a magnetic flux for canceling an offset magnetic flux based on the calculated offset signal by a pickup coil (3d).
6. The SQUID magnetometer control device according to claim 5, wherein the magnetic flux is generated from an auxiliary coil (12) so as to be supplied to the SQUID, and an offset compensation process is achieved by the generated magnetic flux.
【請求項8】 前記オフセット補償手段(13)は、算
出されたオフセット信号に基づいて積分信号を補正する
ことによりオフセット補償処理を達成するものである請
求項4に記載のSQUID磁束計制御装置。
8. The SQUID magnetometer control device according to claim 4, wherein said offset compensating means (13) achieves offset compensation processing by correcting an integrated signal based on the calculated offset signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009154095A1 (en) * 2008-06-16 2009-12-23 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 Magnetic field sensor device

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