JPS6225274A - マルチチヤネル弱磁場測定装置 - Google Patents
マルチチヤネル弱磁場測定装置Info
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- JPS6225274A JPS6225274A JP61169657A JP16965786A JPS6225274A JP S6225274 A JPS6225274 A JP S6225274A JP 61169657 A JP61169657 A JP 61169657A JP 16965786 A JP16965786 A JP 16965786A JP S6225274 A JPS6225274 A JP S6225274A
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- gradiometer
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/022—Measuring gradient
-
- G—PHYSICS
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R33/035—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using superconductive devices
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- G01R33/0356—SQUIDS with flux feedback
-
- G—PHYSICS
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- G01R33/035—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using superconductive devices
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- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、１０−ＬＯＴ特に１ｏ−１２Ｔ以下筐での
変化磁場を測定するマルチチャネル測定後＋ｉに関する
ものである。
変化磁場を測定するマルチチャネル測定後＋ｉに関する
ものである。
この４の装置において、各チャネルに平面支持要素上の
超伝導ループによって構成された一次又は高次のグラデ
ィオメータ−２支持要素に機砿的に固定された超伝導直
流量子干渉計（ＤＣ−ＢＱＵより）およびグラディオメ
ータ−信号を干渉計に誘導結合する結合コイルを含むグ
ラディオメータ−と干渉計の間の超伝導結合ユニットが
設けられ、更に各チャネルの干渉計で誘起された信号を
処理し表示する電子装置を備えているものは西独１１特
許出願公開第３２４７５４３号（特開昭５９−１３３４
７４号）公報により公仰である。
超伝導ループによって構成された一次又は高次のグラデ
ィオメータ−２支持要素に機砿的に固定された超伝導直
流量子干渉計（ＤＣ−ＢＱＵより）およびグラディオメ
ータ−信号を干渉計に誘導結合する結合コイルを含むグ
ラディオメータ−と干渉計の間の超伝導結合ユニットが
設けられ、更に各チャネルの干渉計で誘起された信号を
処理し表示する電子装置を備えているものは西独１１特
許出願公開第３２４７５４３号（特開昭５９−１３３４
７４号）公報により公仰である。
５ＱＵＩＤと呼ばれてｂる超伝導量子干渉計を微弱磁場
の測定に使用することは一般によく知られている（「ジ
ャーナル・オプ・フィジクス・イー（サイエンティフィ
ツク・インスノルメンツ）（Ｊ、Ｐｈｙｓ、 Ｅ（８
ｃｉ、 工ｎｓｔｕｍ、 ） Ｊ ｖｏｌ、
１３． １９８０年ｐ、８０１−８１３又は「アイ
・イー・イー−（−［株］トランサクションズ・オン・
エレクトロン・デバイス（工Ｋ Ｆ、 Ｋ Ｔｒａｎ
ｓ、Ｅｉｌｅｃｔｒ、Ｄｓｖ）ＪＶＯｌ、ＥＤ−２７，
Ｎｏ、ｉｏ １９８０年１０月。
の測定に使用することは一般によく知られている（「ジ
ャーナル・オプ・フィジクス・イー（サイエンティフィ
ツク・インスノルメンツ）（Ｊ、Ｐｈｙｓ、 Ｅ（８
ｃｉ、 工ｎｓｔｕｍ、 ） Ｊ ｖｏｌ、
１３． １９８０年ｐ、８０１−８１３又は「アイ
・イー・イー−（−［株］トランサクションズ・オン・
エレクトロン・デバイス（工Ｋ Ｆ、 Ｋ Ｔｒａｎ
ｓ、Ｅｉｌｅｃｔｒ、Ｄｓｖ）ＪＶＯｌ、ＥＤ−２７，
Ｎｏ、ｉｏ １９８０年１０月。
ｐ、１８９６−１９０８参照）。干渉計のすぐれた応用
分野としては医術特に磁気カーディオグラフィおよび磁
気エンゼファログラフィが挙げられる。心臓波又は脳波
によって誘起される磁場の強さは約５０ｐＴ又は［１１
ｐＴ程度である。
分野としては医術特に磁気カーディオグラフィおよび磁
気エンゼファログラフィが挙げられる。心臓波又は脳波
によって誘起される磁場の強さは約５０ｐＴ又は［１１
ｐＴ程度である。
上記の西独特許出願公開公報に記載されている生物磁場
側足長１は空間磁場分布を短時間に充分なコヒーレンン
イを保って測定できるようにするためマルチチャネル型
に構成され、各チャネルはセンサループ又は検出ループ
の超伝導巻線と対応する補償ループから構成される一次
又は高次のグラディオメータ−を備えている。これらの
検出ループと補償ループはそれぞれ空間的に臣に分ｈ１
されたユニットにまとめられている。従って各グラディ
オメータ−の検出ループは対応する補償ループから比較
的遠く離して置かれる。この場合このループをもってグ
ラディオメータ−区域内で捕捉する不均等の近接生産磁
場（「レビュー・オプ・サイエンティフィツク・インス
ツルメンツ（Ｒｅｖ。
側足長１は空間磁場分布を短時間に充分なコヒーレンン
イを保って測定できるようにするためマルチチャネル型
に構成され、各チャネルはセンサループ又は検出ループ
の超伝導巻線と対応する補償ループから構成される一次
又は高次のグラディオメータ−を備えている。これらの
検出ループと補償ループはそれぞれ空間的に臣に分ｈ１
されたユニットにまとめられている。従って各グラディ
オメータ−の検出ループは対応する補償ループから比較
的遠く離して置かれる。この場合このループをもってグ
ラディオメータ−区域内で捕捉する不均等の近接生産磁
場（「レビュー・オプ・サイエンティフィツク・インス
ツルメンツ（Ｒｅｖ。
ｅｃｉ、 Ｉｎｓｔｒｕｍ ） Ｊ ｖｏｌ、 ５５
． Ｎｏ、 １２は超伝導結合ユニットを通して所属
直流量子干渉計（Ｄｃ−ｅＱＵｒｐ）に導かれる。この
種の８ＱＵよりは二つのジョセフソン接合を含み、無線
周波ＳＱσＩＤに比べて高感度であり特性雑音信号の発
生が少ない、グラディオメータ−は結合変成器として構
成できるから磁束を適当な結合コイルによつてそれぞれ
の干渉計に誘導結合することが可能である（［アイ・イ
ー・イー・イー・トランサク／ヨンズ・オン・マグネチ
フス〔ｌＦｉ Ｋ Ｗ Ｔｒａｎ日。
． Ｎｏ、 １２は超伝導結合ユニットを通して所属
直流量子干渉計（Ｄｃ−ｅＱＵｒｐ）に導かれる。この
種の８ＱＵよりは二つのジョセフソン接合を含み、無線
周波ＳＱσＩＤに比べて高感度であり特性雑音信号の発
生が少ない、グラディオメータ−は結合変成器として構
成できるから磁束を適当な結合コイルによつてそれぞれ
の干渉計に誘導結合することが可能である（［アイ・イ
ー・イー・イー・トランサク／ヨンズ・オン・マグネチ
フス〔ｌＦｉ Ｋ Ｗ Ｔｒａｎ日。
Ｍａｇｎ、 ＪＭＡＧ １７． （１〕、 １９８
１年１月、ｐ。
１年１月、ｐ。
４００−４０３参照）。
公知の装置では総てのチャネルのグラディオメータ−の
超伝導ループが共通の支持要素上に形成されている。更
にこの支持要素には一つの支持板が固定され、この支持
板上に総てのチャネルの干渉計とそれに付属する結合コ
イルが形成される。
超伝導ループが共通の支持要素上に形成されている。更
にこの支持要素には一つの支持板が固定され、この支持
板上に総てのチャネルの干渉計とそれに付属する結合コ
イルが形成される。
この結合コイルは主として支持要素上を伸びる超伝導結
合導線を通してそれぞれのグラディオメータ−のループ
に結合される。従って結合コイルと結合導線との結合に
高度の接触形成技術が必要となる。
合導線を通してそれぞれのグラディオメータ−のループ
に結合される。従って結合コイルと結合導線との結合に
高度の接触形成技術が必要となる。
唄に公知のマルチチャネル測定装置にはチャネルの干渉
計で作られた信号を処理し表示する装置が含筐れ、常伝
導線が干渉計支持板上の接続端に接続される。このよう
な構成によりマルチチャネル装置において一般に生ずる
整合の問題を解決しフィールドデータの光分なコヒーレ
ンンイを確保することができるが、グラディオメータ−
φループから成る系の能動面が比較的大きく拡がったも
のとなり、支持要素の平面形状に基き検査試料体の表面
形状には一般に適合していない、又超伝導部品の超伝導
動作を確保するための低温槽もそれに対応した大型のも
のとしなければならない。
計で作られた信号を処理し表示する装置が含筐れ、常伝
導線が干渉計支持板上の接続端に接続される。このよう
な構成によりマルチチャネル装置において一般に生ずる
整合の問題を解決しフィールドデータの光分なコヒーレ
ンンイを確保することができるが、グラディオメータ−
φループから成る系の能動面が比較的大きく拡がったも
のとなり、支持要素の平面形状に基き検査試料体の表面
形状には一般に適合していない、又超伝導部品の超伝導
動作を確保するための低温槽もそれに対応した大型のも
のとしなければならない。
この発明の目的は、グラディオメータ−系を含む生物磁
場測定装置を改良して系の能動面をできるだけ小さくす
ると同時に測定試料体の形態に近づけることである。
場測定装置を改良して系の能動面をできるだけ小さくす
ると同時に測定試料体の形態に近づけることである。
この目的はこの発明により多砂の平面支持較素を共通の
支持構造に固定し、各支持要素上に少くとも一つのチャ
ネルＫｋ！４するグラディオメータ−２直接支持要素上
に形成される干渉計ンよび結合＄！索等の超伝導部品を
設けることによって達成される。
支持構造に固定し、各支持要素上に少くとも一つのチャ
ネルＫｋ！４するグラディオメータ−２直接支持要素上
に形成される干渉計ンよび結合＄！索等の超伝導部品を
設けることによって達成される。
この発明による測定装ｊｆｔは各チャネルをそれぞれ一
つのモジュールとするモジュール構成とすることができ
る。これらのモジュールは試験体の表面形状に適合した
共通の支持構造に固く結合される。この場合各モジュー
ルの薄ＵＸ ’Ｉｔ 造として作られたグラデイオメー
ター・ループは一度だけ調整すればよい。各モジュール
の上では干渉計が所属グラデイオメーター・ループと結
合部品と共に直接所属支持要素上に置かれているから、
これらの超伝導部品間の結合が量率化され極めて良好な
整合が可能となる。その上公知のマルチチャネル測定装
置に認められる振動の問題が生じない、史に誘導結合は
干渉計の比較的小さいインダクタンスを結合するだけで
あるから感度がそれに応じて上昇する。
つのモジュールとするモジュール構成とすることができ
る。これらのモジュールは試験体の表面形状に適合した
共通の支持構造に固く結合される。この場合各モジュー
ルの薄ＵＸ ’Ｉｔ 造として作られたグラデイオメー
ター・ループは一度だけ調整すればよい。各モジュール
の上では干渉計が所属グラデイオメーター・ループと結
合部品と共に直接所属支持要素上に置かれているから、
これらの超伝導部品間の結合が量率化され極めて良好な
整合が可能となる。その上公知のマルチチャネル測定装
置に認められる振動の問題が生じない、史に誘導結合は
干渉計の比較的小さいインダクタンスを結合するだけで
あるから感度がそれに応じて上昇する。
このような構成の測定装置を使用すると磁場の等勾配？
ｆｉ Ｏ同時並列記録とそれから引き出される磁場源の
位置の決定が可能になり、その測定時間はチャネル数に
応じて燈縮される。この発明による測定系は磁場の差だ
けを測定し、磁場自体は測定しないから雑音磁場の充分
な補償が達成される。
ｆｉ Ｏ同時並列記録とそれから引き出される磁場源の
位置の決定が可能になり、その測定時間はチャネル数に
応じて燈縮される。この発明による測定系は磁場の差だ
けを測定し、磁場自体は測定しないから雑音磁場の充分
な補償が達成される。
この発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第２１以Ｆ
に示されている。
に示されている。
図面を参照してこの発明を更に詳細に説明す机
第１図にこの発明による装置の回路構成の一例を示す。
この場合ｎ個の並列測定チャネルＫｌ乃至Ｋｎが設けら
れているが、公知の等磁場線を決定するマルチチャネル
装置と異り、等勾配線の決定に使用される。？１えば５
０本のチャネルのそ７１ぞれには検出と補償用の二つの
ループならびに二つのジョセフノン接合３を備える超伝
導直ＵＩｊｆｆｉ子干渉計（ＤＣ−８ＱＵより）４を言
む一次超伝導グラディオメーター２が設けられている。
れているが、公知の等磁場線を決定するマルチチャネル
装置と異り、等勾配線の決定に使用される。？１えば５
０本のチャネルのそ７１ぞれには検出と補償用の二つの
ループならびに二つのジョセフノン接合３を備える超伝
導直ＵＩｊｆｆｉ子干渉計（ＤＣ−８ＱＵより）４を言
む一次超伝導グラディオメーター２が設けられている。
更に各チャネルＶこは結合コイル６を介してグラディオ
メ−ターと干渉計を結合する結合ユニット５が設けられ
、グラディオメータ−が受信した信号はこのユニットを
通してそれぞれの干渉Ｆ１＋４に誘導結合される。干渉
計４から常伝導線７を通して引き出される信号は、例え
ば前置増幅器８とロックイン増幅器９全通して共通のデ
ータ処理ならびに制御用の電子装置１０に導かれて処理
され、出力装陵１１上に表示される。ロックイン増幅器
９を備える各干渉計から取り出された信号のチャネルへ
の帰還結合は点線１２で示され、信号伝送方向は矢印で
示されている。
メ−ターと干渉計を結合する結合ユニット５が設けられ
、グラディオメータ−が受信した信号はこのユニットを
通してそれぞれの干渉Ｆ１＋４に誘導結合される。干渉
計４から常伝導線７を通して引き出される信号は、例え
ば前置増幅器８とロックイン増幅器９全通して共通のデ
ータ処理ならびに制御用の電子装置１０に導かれて処理
され、出力装陵１１上に表示される。ロックイン増幅器
９を備える各干渉計から取り出された信号のチャネルへ
の帰還結合は点線１２で示され、信号伝送方向は矢印で
示されている。
更に第１図に破巌で囲んで示したように、各チャネルに
おいてグラディオメータ−２，干渉計４および結合ユニ
ット５．６は共通の平面支持４ｉ索’ｒｌ、 Ｔ２等に
機械的に固定される。この支持要素の形状は検査試料体
の表面形状に適合させ、特にそれに合せて湾曲させてお
くのが有利である。
おいてグラディオメータ−２，干渉計４および結合ユニ
ット５．６は共通の平面支持４ｉ索’ｒｌ、 Ｔ２等に
機械的に固定される。この支持要素の形状は検査試料体
の表面形状に適合させ、特にそれに合せて湾曲させてお
くのが有利である。
各チャネルの支持要素上に置かれたグラディオメータ−
と干渉計の配置の詳細は第２図に示されている。グラデ
ィオメータ−としては０次のグラディオメータ−よりも
遮蔽に関する条件が緩やかでちる１次グラディオメータ
−が基本となっている。
と干渉計の配置の詳細は第２図に示されている。グラデ
ィオメータ−としては０次のグラディオメータ−よりも
遮蔽に関する条件が緩やかでちる１次グラディオメータ
−が基本となっている。
第２図によれば図式的に示されている支持要素Ｔ１ （
１≦ｉ≦ｎ）例えば薄い石英又はンリコンの板の表面に
プレチー形の１次グラディオメータ−２が設けられてい
る。このグラディオメータ−は第一のループ１５と第二
のループ１６ならびにそれらを結ぶ結合ユニット１７か
ら構成される。
１≦ｉ≦ｎ）例えば薄い石英又はンリコンの板の表面に
プレチー形の１次グラディオメータ−２が設けられてい
る。このグラディオメータ−は第一のループ１５と第二
のループ１６ならびにそれらを結ぶ結合ユニット１７か
ら構成される。
ループ１５と１６は直接並べて置かれているから補償型
に作用し、両ループ共検出機能と補償機能のいずれをも
果す。ループ１５と１６はいずれもほぼ正方形であり、
中央の直線１８に対して対称的に配置されている。しか
しループの形は正方形以外の多角形又は円形としてもよ
い、ループの巻回は直列に接続され、一つのループとそ
の隣りのループの巻回方向は互に逆向きであって対称直
線１日の区域にはそれらを結ぶ結合４線の交叉点１９が
形成されている。第一ループ１５が取囲む面のほぼ中心
に二つのジョセフソン接合３を備エル直流１子干渉計４
が形成される。この発明によればグラディオメータ−２
の磁束が干渉計４に誘導的に結合されなければならない
から、ループ１５の導線は対称直線１８から干渉計に向
って垂直に伸びて平行導線対１７′を形成し、その干渉
計測の末端は結合コイル２０全通して相互【結合されて
いる。このように結合コイルとグラデイオメーター・ル
ープによって構成された結合変成器は一般によく知られ
ている（例えば［アイ・イー・イー・イー・トランザク
シヨンズ・オン・マグネチフス（Ｉ ＥＥＥ Ｔｒａ
ｎｓ、 Ｍａｇｎ、） Ｊ Ｍ Ａ Ｇ−１７，ｌ”＋
ＩＪａｎ、１９８１．ｐ４００〜４０３参照）。結合コ
イル２０のインダクタンスはグラデイオメーター・ルー
プのインダクタンスに整合しているから、干渉計４で作
られた信号は干渉計接続点２２と２３に接続される常伝
４線を通して電子装置に４かれ処理されるａ更に図面に
示すように干渉ｇ↑４には変調コイル２５がその接続端
２６と２７に常伝導線によって接続される。又干渉計と
その結合コイルおよび変調コイル２０．２５を取囲んで
環状の遮蔽２９が設けられている。この遮蔽で包まれた
測定装置部分は遮蔽を含めてＡとして示されている。
に作用し、両ループ共検出機能と補償機能のいずれをも
果す。ループ１５と１６はいずれもほぼ正方形であり、
中央の直線１８に対して対称的に配置されている。しか
しループの形は正方形以外の多角形又は円形としてもよ
い、ループの巻回は直列に接続され、一つのループとそ
の隣りのループの巻回方向は互に逆向きであって対称直
線１日の区域にはそれらを結ぶ結合４線の交叉点１９が
形成されている。第一ループ１５が取囲む面のほぼ中心
に二つのジョセフソン接合３を備エル直流１子干渉計４
が形成される。この発明によればグラディオメータ−２
の磁束が干渉計４に誘導的に結合されなければならない
から、ループ１５の導線は対称直線１８から干渉計に向
って垂直に伸びて平行導線対１７′を形成し、その干渉
計測の末端は結合コイル２０全通して相互【結合されて
いる。このように結合コイルとグラデイオメーター・ル
ープによって構成された結合変成器は一般によく知られ
ている（例えば［アイ・イー・イー・イー・トランザク
シヨンズ・オン・マグネチフス（Ｉ ＥＥＥ Ｔｒａ
ｎｓ、 Ｍａｇｎ、） Ｊ Ｍ Ａ Ｇ−１７，ｌ”＋
ＩＪａｎ、１９８１．ｐ４００〜４０３参照）。結合コ
イル２０のインダクタンスはグラデイオメーター・ルー
プのインダクタンスに整合しているから、干渉計４で作
られた信号は干渉計接続点２２と２３に接続される常伝
４線を通して電子装置に４かれ処理されるａ更に図面に
示すように干渉ｇ↑４には変調コイル２５がその接続端
２６と２７に常伝導線によって接続される。又干渉計と
その結合コイルおよび変調コイル２０．２５を取囲んで
環状の遮蔽２９が設けられている。この遮蔽で包まれた
測定装置部分は遮蔽を含めてＡとして示されている。
第２図には更に遮蔽２９の外側に置かれている超伝導部
品も線１８の両側に光分鏡映対称に配置されなければな
らないことが示されている。これに対応して第二のルー
プ１６の中心に向う２本の臣に平行する導体部分１７′
が設けられ、その中心側の終端はできるだけ低いインダ
クタンスの負帰還巻線３０を形成する。この巻線は二次
負帰還巻線３１と共に負帰還変成器３２を構成する。こ
の変成器を使用してグラディオメータ−ＩＪＩｍの変動
を補償して８Ｑσより信号を線型にすることができる。
品も線１８の両側に光分鏡映対称に配置されなければな
らないことが示されている。これに対応して第二のルー
プ１６の中心に向う２本の臣に平行する導体部分１７′
が設けられ、その中心側の終端はできるだけ低いインダ
クタンスの負帰還巻線３０を形成する。この巻線は二次
負帰還巻線３１と共に負帰還変成器３２を構成する。こ
の変成器を使用してグラディオメータ−ＩＪＩｍの変動
を補償して８Ｑσより信号を線型にすることができる。
このようなグラディオメータ−電流の補償に必要な図に
示されていない導線を接続する接続端は３３．３４とし
て示されている。ループ１６の遮蔽環５６で包囲された
中心部には、必要に応じてループ１５の中心部の干渉計
４とコイル２５に対応する干渉計および変調コイルを設
けることができる。このような１次グラディオメータ−
を組合わせた干渉計の鏡映対称配置は製造技術上有利で
ある。遮蔽３６とそれで包囲された部品は一括してＢと
して表わされている。
示されていない導線を接続する接続端は３３．３４とし
て示されている。ループ１６の遮蔽環５６で包囲された
中心部には、必要に応じてループ１５の中心部の干渉計
４とコイル２５に対応する干渉計および変調コイルを設
けることができる。このような１次グラディオメータ−
を組合わせた干渉計の鏡映対称配置は製造技術上有利で
ある。遮蔽３６とそれで包囲された部品は一括してＢと
して表わされている。
第２図には示されていないが第１図に７として示されて
いる常伝導接続線にＦ′ｉ、片面又は両面の箔導体例え
ば合成樹脂膜上の鋼ストライプ導体が使用される。この
箔導体はそれぞれの支持要素に接着され、各接続線は公
知のボンディング技術によって超伝導部品に結合される
。
いる常伝導接続線にＦ′ｉ、片面又は両面の箔導体例え
ば合成樹脂膜上の鋼ストライプ導体が使用される。この
箔導体はそれぞれの支持要素に接着され、各接続線は公
知のボンディング技術によって超伝導部品に結合される
。
ＷＪ１図、第２因に示されているものでは各支持要素上
に一つのチャネルに属するグラディオメータ−だけが干
渉計および結合導線と共に設けられているとされている
。しかし例えば支持要素表面を最も効果的に利用するた
め、二つのチャネルに配属され互に直角方向に作用する
グラディオメータ−を一つの支持要素上に設けることも
可能であ・る。支持要素毎に二つの一次グラデイオメー
ターが設けられている実施例を第３図と第４図に示す。
に一つのチャネルに属するグラディオメータ−だけが干
渉計および結合導線と共に設けられているとされている
。しかし例えば支持要素表面を最も効果的に利用するた
め、二つのチャネルに配属され互に直角方向に作用する
グラディオメータ−を一つの支持要素上に設けることも
可能であ・る。支持要素毎に二つの一次グラデイオメー
ターが設けられている実施例を第３図と第４図に示す。
第３図に示したモジュールではほぼ正方形の支持４！！
ｆｉ４０の上に二つのグラディオメータ−りと４２が設
けられているが、これらのグラディオメータ−はそれぞ
れ正方形支持要素の対角部分に置かれた二つのループ（
４１ａと４１ｂ）又は（４２ａと４２ｂ）を含む、グラ
ディオメータ−４１と４２は例えば第２図に示されてい
るものに対応した構成とすることができるが、第３図に
示したように所属する直流普子干渉計と負帰還変成器を
それらの遮蔽と共にそれぞれのグラデイオメーター・ル
ープ間の結合線区域に移すことも可能である。これらの
部品は図には詳細に示されていないが、第２図にＡおよ
びＢとして示したユニットにほぼ対応しているのでＡ１
とＢｌ又はＡ２とＢ２として示されている。中心区域で
は各グラディオメータ−に属する結合導線４４と４５が
重なシ合う。更に破稗で示したように隣り合わせた支持
要素４０と４６をその角の部分に置かれているグラデイ
オメーター・ループが重なり合うように配置することも
可能である。このことはグラディオメータ−電流を零に
することによって可能となるもので、これによって表面
利用率を更に高めることができる。
ｆｉ４０の上に二つのグラディオメータ−りと４２が設
けられているが、これらのグラディオメータ−はそれぞ
れ正方形支持要素の対角部分に置かれた二つのループ（
４１ａと４１ｂ）又は（４２ａと４２ｂ）を含む、グラ
ディオメータ−４１と４２は例えば第２図に示されてい
るものに対応した構成とすることができるが、第３図に
示したように所属する直流普子干渉計と負帰還変成器を
それらの遮蔽と共にそれぞれのグラデイオメーター・ル
ープ間の結合線区域に移すことも可能である。これらの
部品は図には詳細に示されていないが、第２図にＡおよ
びＢとして示したユニットにほぼ対応しているのでＡ１
とＢｌ又はＡ２とＢ２として示されている。中心区域で
は各グラディオメータ−に属する結合導線４４と４５が
重なシ合う。更に破稗で示したように隣り合わせた支持
要素４０と４６をその角の部分に置かれているグラデイ
オメーター・ループが重なり合うように配置することも
可能である。このことはグラディオメータ−電流を零に
することによって可能となるもので、これによって表面
利用率を更に高めることができる。
第４図に示したモジュールでは第５図のものと異りほぼ
正方形の支持要素４８の上に二つのグラディオメータ−
４９，５０に属するループ４９ａ。
正方形の支持要素４８の上に二つのグラディオメータ−
４９，５０に属するループ４９ａ。
４９Ｆ＋および５０ａ、５０’ｂが直角三角形の形で配
置されている、このグラディオメータ−の寸法は、それ
ぞｎが支持要素４８の各対角線で区切られた半分の面積
を占めそれによって両グラディオメータ−のループが部
分的に重なり合うように選定される。これも又グラディ
オメーター電流を零にすることによって可能となるもの
である。グラデイオメーター・ループ４９ａと４９１）
の間又は５０ａと５０ｂの間の比較的狭い対角線区域に
は所属干渉計が負帰還変成器と共に設けられる。これに
よって構成されたユニソ）Ａｌ、８１およびＡ２．Ｂ２
け第５図のものに対応する。
置されている、このグラディオメータ−の寸法は、それ
ぞｎが支持要素４８の各対角線で区切られた半分の面積
を占めそれによって両グラディオメータ−のループが部
分的に重なり合うように選定される。これも又グラディ
オメーター電流を零にすることによって可能となるもの
である。グラデイオメーター・ループ４９ａと４９１）
の間又は５０ａと５０ｂの間の比較的狭い対角線区域に
は所属干渉計が負帰還変成器と共に設けられる。これに
よって構成されたユニソ）Ａｌ、８１およびＡ２．Ｂ２
け第５図のものに対応する。
第１図はこの発明による測定装置の回路構成を示し、第
２図はこの測定装置の一つのモジュールの超低４部分の
構成の概要を示し、第６図と第４図は超伝導モジュール
の二つの実施形態を示す。 第１図においてＫｌ乃至Ｋｎは並列測定チャネル。 Ｔ１ 乃至Ｔｎは支持要素、２はグラデイオメーター、
４は直流量子干渉Ｂも ５は超伝導結合ユニット、６は
結合コイル、７は笥伝導接萩線、８は前置増幅器、９は
ロック・イン増幅器、１０はデータ処理ならびに制御用
の電子回路、１１は表示装置である。
２図はこの測定装置の一つのモジュールの超低４部分の
構成の概要を示し、第６図と第４図は超伝導モジュール
の二つの実施形態を示す。 第１図においてＫｌ乃至Ｋｎは並列測定チャネル。 Ｔ１ 乃至Ｔｎは支持要素、２はグラデイオメーター、
４は直流量子干渉Ｂも ５は超伝導結合ユニット、６は
結合コイル、７は笥伝導接萩線、８は前置増幅器、９は
ロック・イン増幅器、１０はデータ処理ならびに制御用
の電子回路、１１は表示装置である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）平面の支持要素の上に置かれた超伝導ループで構成
された一次又は高次のグラデイオメーター、支持要素に
固定された超伝導直流量子干渉計およびグラデイオメー
ター信号を干渉計に誘導結合する結合コイルを含むグラ
デイオメーター・干渉計間の超伝導結合ユニツトが各チ
ヤネルに設けられ、チヤネルの干渉計で作られた信号を
処理し表示する電子装置を備えるものにおいて、 一つの共通支持構造（１４）に固定された 多数の平面支持要素（Ｔ＿１乃至Ｔ＿ｎ；４０、４８）
が設けられ、各支持要素上にチヤネル（Ｋ＿１乃至Ｋ＿
ｎ）の少くとも一つに所属するグラデイオメーター（￥
２￥；￥４１￥、￥４２￥；￥４９￥、￥５０￥）、直
接支持要素上に構成された干渉計（￥４￥）および結合
ユニツト（５、６；￥１７￥；４４、４５）等の超伝導
構成部品が設けられていることを特徴とする１０＾−＾
１＾０Ｔ以下までの変化する弱磁場を測定するためのマ
ルチチヤネル測定装置。 ２）干渉計（￥４￥）が所属グラデイオメーター（￥２
￥）のループ（１５）で囲まれた表面の内部に構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の測
定装置。 ３）グラデイオメーター電圧を抑制するため負帰還変成
器（￥３２￥）が設けられ、その一次巻線（３０）が第
二のグラデイオメーター・ループ（１６）に結ばれるの
に対して結合コイル（２０）は第一のグラデイオメータ
ー・ループ（１５）に接続されていることを特徴とする
二つのグラデイオメーター・ループを含む一次グラデイ
オメーターを備える特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の測定装置。 ４）結合コイル（２０）を備える第一グラデイオメータ
ー・ループ（１５）と負帰還変圧器（￥３２￥）の一次
巻線（３０）を備える第二グラデイオメーター・ループ
（１６）が中心線（１８）に対して少くとも近似的に対
称配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の測定装置。 ５）支持要素（４０、４８）上にそれぞれ二つのグラデ
イオメーター（￥４１￥、￥４２￥；￥４９￥、￥５０
￥）が支持要素上に規則的に分布配置されたグラデイオ
メーター・ループ（４１ａ、ｂ；４２ａ、ｂ；４９ａ、
ｂ；５０ａ、ｂ）と共に設けられていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第４項の一つに記載の測定
装置。 ６）グラデイオメーター（￥４１￥、￥４２￥；￥４９
￥、￥５０￥）のコイル（４１ａ、ｂ；４２ａ、ｂ；４
９ａ、ｂ；５０ａ、ｂ）が円形又は三角形に作られ、ほ
ぼ正方形に作られた支持要素（４０、４８）の角の区域
内に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
５項記載の測定装置。 ７）支持構造（１４）が形態の上で検査対象試験体に適
合していることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
第６項の一つに記載の測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3526169 | 1985-07-22 | ||
| DE3526169.2 | 1985-07-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225274A true JPS6225274A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=6276417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61169657A Pending JPS6225274A (ja) | 1985-07-22 | 1986-07-18 | マルチチヤネル弱磁場測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4771239A (ja) |
| EP (1) | EP0210489B2 (ja) |
| JP (1) | JPS6225274A (ja) |
| DE (1) | DE3674665D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009125396A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Hitachi Ltd | 磁気検出コイルおよび磁場計測装置 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3735668A1 (de) * | 1987-10-22 | 1989-05-03 | Philips Patentverwaltung | Vorrichtung zur mehrkanaligen messung schwacher magnetfelder |
| DE58905135D1 (de) * | 1988-09-22 | 1993-09-09 | Siemens Ag | Supraleitendes gradiometerschleifen-system einer mehrkanaligen messeinrichtung. |
| DE3886044D1 (de) * | 1988-09-23 | 1994-01-13 | Siemens Ag | Einrichtung und Verfahren zur Messung von schwachen, orts- und zeitabhängigen Magnetfeldern. |
| US4951674A (en) * | 1989-03-20 | 1990-08-28 | Zanakis Michael F | Biomagnetic analytical system using fiber-optic magnetic sensors |
| JPH0342587A (ja) * | 1989-07-10 | 1991-02-22 | Fujitsu Ltd | マルチチャンネルｓｑｕｉｄ磁束計 |
| US5442289A (en) * | 1989-07-31 | 1995-08-15 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Biomagnetometer having flexible sensor |
| DE4005079A1 (de) * | 1990-02-17 | 1991-08-22 | Dornier Gmbh | Vorrichtung zur vollstaendigen bestimmung des gradiententensors eines magnetfelds |
| JPH03264874A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-26 | Shin Gijutsu Jigyodan | 高感度磁束計 |
| EP0448368B1 (en) * | 1990-03-20 | 1997-11-12 | Fujitsu Limited | Multichannel SQUID flux meter |
| EP0449231B1 (en) * | 1990-03-28 | 1995-11-29 | Hitachi, Ltd. | Process and apparatus for measuring the biocurrent distribution |
| US5053834A (en) * | 1990-08-31 | 1991-10-01 | Quantum Magnetics, Inc. | High symmetry dc SQUID system |
| JPH0687075B2 (ja) * | 1990-09-30 | 1994-11-02 | 工業技術院長 | ベクトル磁束測定方法およびその装置 |
| FI89417C (fi) * | 1990-12-21 | 1993-09-27 | Neuromag Oy | Detektorspole foer maetning av magnetfaelt |
| JPH078467A (ja) * | 1992-02-06 | 1995-01-13 | Biomagnetic Technol Inc | 生体磁力計及び磁気データの収集方法 |
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| US5557199A (en) * | 1994-04-29 | 1996-09-17 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Magnetic resonance monitor |
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| DE3324208A1 (de) * | 1983-07-05 | 1985-01-17 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Supraleitendes gradiometerspulensystem fuer eine vorrichtung zur mehrkanaligen messung schwacher, sich aendernder magnetfelder |
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-
1986
- 1986-07-09 EP EP86109397A patent/EP0210489B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-09 DE DE8686109397T patent/DE3674665D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-18 JP JP61169657A patent/JPS6225274A/ja active Pending
- 1986-07-18 US US06/887,230 patent/US4771239A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2009125396A (ja) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Hitachi Ltd | 磁気検出コイルおよび磁場計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4771239A (en) | 1988-09-13 |
| EP0210489A1 (de) | 1987-02-04 |
| EP0210489B1 (de) | 1990-10-03 |
| DE3674665D1 (de) | 1990-11-08 |
| EP0210489B2 (de) | 1993-11-18 |
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