JPS6361927A - 超電導温度計 - Google Patents
超電導温度計Info
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- JPS6361927A JPS6361927A JP61207284A JP20728486A JPS6361927A JP S6361927 A JPS6361927 A JP S6361927A JP 61207284 A JP61207284 A JP 61207284A JP 20728486 A JP20728486 A JP 20728486A JP S6361927 A JPS6361927 A JP S6361927A
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- Japan
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- magnetic field
- superconductor
- coil
- temperature
- thermometer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (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】
（ａ業上の利用分野〕
本発明は極低温における温度を測定するための超電導温
度計に関するものである。
度計に関するものである。
従来から使われている極低温用温度計は、温度による抵
抗値の変化を利用して温度測定を行うものである。この
ような従来型の極低温用温度計は、極低温領域で内部イ
ンピーダンスが高くなるため電気ノイズに弱い欠点があ
った。
抗値の変化を利用して温度測定を行うものである。この
ような従来型の極低温用温度計は、極低温領域で内部イ
ンピーダンスが高くなるため電気ノイズに弱い欠点があ
った。
超電導エネルギー機器、例えば核融合用超電導マグネッ
ト、超電導送電ケーブルあるいは超電導発電機などは、
運転時に高電圧や大電流か印加されるため極めて大きな
ノイズを発生する。このためこれら超電導エネルギー機
器の温度測定を従来型の極低温用温度計、例えばゲルマ
ニウム、カーボン等の半導体温度計で行うと、これらの
温度計は極低温領域で内部インピーダンスが極めて高く
なるため、ノイズによりしばしば温度計か破壊される事
故があった。また従来型の温度計では１個の温度計に対
し必ず専用の出力線が２本必要なため、多数の温度計を
設置すると、測定出力線が膨大となり、測定系の信頼性
を低下させるし、また電気絶縁上の障害となることが多
かった。
ト、超電導送電ケーブルあるいは超電導発電機などは、
運転時に高電圧や大電流か印加されるため極めて大きな
ノイズを発生する。このためこれら超電導エネルギー機
器の温度測定を従来型の極低温用温度計、例えばゲルマ
ニウム、カーボン等の半導体温度計で行うと、これらの
温度計は極低温領域で内部インピーダンスが極めて高く
なるため、ノイズによりしばしば温度計か破壊される事
故があった。また従来型の温度計では１個の温度計に対
し必ず専用の出力線が２本必要なため、多数の温度計を
設置すると、測定出力線が膨大となり、測定系の信頼性
を低下させるし、また電気絶縁上の障害となることが多
かった。
本発明は上述した従来の欠点、すなわち、高インピーダ
ンスであるためにノイズに弱いこと、測定出力線が多く
、測定系の信頼性が低いことを解決し、ノイズに強く、
信頼性が高く、かつ温度測定分解能の高い超電導温度計
を提供することを目的とする。
ンスであるためにノイズに弱いこと、測定出力線が多く
、測定系の信頼性が低いことを解決し、ノイズに強く、
信頼性が高く、かつ温度測定分解能の高い超電導温度計
を提供することを目的とする。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
このような目的を達成するために、本発明の超電導温度
計は超電導体と、超電導体に磁界を印加する手段とを具
え、磁界印加手段が自己の発生する磁界によって超電導
体の相転位を切換え、温度の関数としての発振周波数を
もって自己発振するように構成されていることを特徴と
する。
計は超電導体と、超電導体に磁界を印加する手段とを具
え、磁界印加手段が自己の発生する磁界によって超電導
体の相転位を切換え、温度の関数としての発振周波数を
もって自己発振するように構成されていることを特徴と
する。
（作 用）
本発明による超電導温度計は超電導体の状態相、即ち超
電導相と常電導相とをコイル磁界で切り換え自助発振さ
せ、温度を発振周波数値で読みとれる温度計である。従
って、この温度計の温度測定分解能は周波数測定分解能
で決まることになり、周波数測定分解能は容易に向上で
きるので、この温度計の温度測定分解能も容易に向上す
ることができる。
電導相と常電導相とをコイル磁界で切り換え自助発振さ
せ、温度を発振周波数値で読みとれる温度計である。従
って、この温度計の温度測定分解能は周波数測定分解能
で決まることになり、周波数測定分解能は容易に向上で
きるので、この温度計の温度測定分解能も容易に向上す
ることができる。
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図に本発明の実施例の概要を示す。同図に示すよう
に、磁界発生用超電導コイルＣの中に例えばＴａ、 Ｔ
ｉＮ“なとの薄膜でできた超電導体Ｍを置（。さらに超
電導体Ｍにはバイアス磁界発生コイルＢもしくは永久６
７：ｉ′：Ｅｌにより発生する一定磁界）Ｉｓを、コイ
ルＣが発生する磁界とは逆向きになるように印加してお
く。ただし一定磁界ＨＢは超電導体Ｍが常電導状態に転
移する臨界磁界Ｈｃより大きな値にする。このようにバ
イアス磁界が超電導体Ｍに印加されると、コイルＣの発
生する磁界がバイアス磁Ｂを打ち消し、その合成磁界が
超電導体Ｍの臨界磁界Ｈｃ以下にならない限り、超電導
体Ｍは常電導状、態のままであり、有限な電気対抗ｒｌ
を示す。ただしｒｎは第１図に示すＲ２より大きな値に
しておく。抵抗Ｒ２はコイルＣに貯えられた磁気エネル
ギーを放出するための抵抗である。ざらにこの回路には
同図に示すように、回路へ流れる電流を制御する電流制
御抵抗Ｒ１が接続されている。第１図に示す回路のｉ−
ｉ’間にｅ８なる電圧を印加すると、初期状態ではＢ電
導体Ｍはバイアス磁界により常電導状態であり、ｒｎ＞
Ｒ２が成立するので、電流は超電導コイルＣに流れる
。コイルＣに流れる電流は第２図に示Ｃの発生する磁界
かバイアス磁界を打ち消して行き、時間の経過に従い合
成磁界は減少し、超電導体Ｍの臨界磁界Ｈｃ以下に達す
る。合成磁界がＨｃに達する時のコイル電流を１８とす
る。合成磁界がＨｃ以下になると超電導体Ｍは超電導状
態に回復するので、第１図のｔｉ−４ｔ′間の電圧が０
となる。
に、磁界発生用超電導コイルＣの中に例えばＴａ、 Ｔ
ｉＮ“なとの薄膜でできた超電導体Ｍを置（。さらに超
電導体Ｍにはバイアス磁界発生コイルＢもしくは永久６
７：ｉ′：Ｅｌにより発生する一定磁界）Ｉｓを、コイ
ルＣが発生する磁界とは逆向きになるように印加してお
く。ただし一定磁界ＨＢは超電導体Ｍが常電導状態に転
移する臨界磁界Ｈｃより大きな値にする。このようにバ
イアス磁界が超電導体Ｍに印加されると、コイルＣの発
生する磁界がバイアス磁Ｂを打ち消し、その合成磁界が
超電導体Ｍの臨界磁界Ｈｃ以下にならない限り、超電導
体Ｍは常電導状、態のままであり、有限な電気対抗ｒｌ
を示す。ただしｒｎは第１図に示すＲ２より大きな値に
しておく。抵抗Ｒ２はコイルＣに貯えられた磁気エネル
ギーを放出するための抵抗である。ざらにこの回路には
同図に示すように、回路へ流れる電流を制御する電流制
御抵抗Ｒ１が接続されている。第１図に示す回路のｉ−
ｉ’間にｅ８なる電圧を印加すると、初期状態ではＢ電
導体Ｍはバイアス磁界により常電導状態であり、ｒｎ＞
Ｒ２が成立するので、電流は超電導コイルＣに流れる
。コイルＣに流れる電流は第２図に示Ｃの発生する磁界
かバイアス磁界を打ち消して行き、時間の経過に従い合
成磁界は減少し、超電導体Ｍの臨界磁界Ｈｃ以下に達す
る。合成磁界がＨｃに達する時のコイル電流を１８とす
る。合成磁界がＨｃ以下になると超電導体Ｍは超電導状
態に回復するので、第１図のｔｉ−４ｔ′間の電圧が０
となる。
この電圧が０となるとコイルＣへの電流は止まり、コイ
ル内に貯えられた磁気エネルギーはＲ２を介して放出さ
れ、コイルＣｃｆ）電流は減少して行く。このときコイ
ルＣに流れる電流は、第２図に示すように Ｌと Ｒ２
で決る時定数で減少する。
ル内に貯えられた磁気エネルギーはＲ２を介して放出さ
れ、コイルＣｃｆ）電流は減少して行く。このときコイ
ルＣに流れる電流は、第２図に示すように Ｌと Ｒ２
で決る時定数で減少する。
コイル電流が減少し続け、合成磁界が超電導体Ｍの臨界
磁界Ｈｃ以上になると、超電導体Ｍが常電導に転移し、
再びコイルＣに電流か流れはじめる。
磁界Ｈｃ以上になると、超電導体Ｍが常電導に転移し、
再びコイルＣに電流か流れはじめる。
こうして発振が持続する。この時、超電導体Ｍの臨界用
１ｔ（ｃは第３図に示すように温度によって変るため、
合成磁界がＨｃに達する時のコイル電流ｉｓは温度によ
って変る。これは発振周波数が温度によって変化するこ
とを意味し、臨界磁界と温度の関係は超電導体の材質に
よって一定なので木発明による超電導温度計は温度を発
振周波数に変換して読みとれる温度計として動作する。
１ｔ（ｃは第３図に示すように温度によって変るため、
合成磁界がＨｃに達する時のコイル電流ｉｓは温度によ
って変る。これは発振周波数が温度によって変化するこ
とを意味し、臨界磁界と温度の関係は超電導体の材質に
よって一定なので木発明による超電導温度計は温度を発
振周波数に変換して読みとれる温度計として動作する。
発振の振幅は超電導体Ｍが常電導に転移してもコイルＣ
の電流がしばらく減少し、再び増加に転じる時の最少電
流値で決る。このため空芯コイルでは最少電流値を十分
小さくできず、発振の振幅が小さくなる可能性があるが
、コイルに鉄やフェライトなどの強磁性体を使用し、そ
のヒステリシス特性を利用することで振幅を増大させる
ことができる。
の電流がしばらく減少し、再び増加に転じる時の最少電
流値で決る。このため空芯コイルでは最少電流値を十分
小さくできず、発振の振幅が小さくなる可能性があるが
、コイルに鉄やフェライトなどの強磁性体を使用し、そ
のヒステリシス特性を利用することで振幅を増大させる
ことができる。
従来から使われている極低温用温度計は、温度による抵
抗値の変化を利用して温度測定を行うのであるが、本発
明による温度計は温度を周波数に変換して測定するもの
であり、従来型の極低温用温度計とは変換メカニズムが
全く異る。
抗値の変化を利用して温度測定を行うのであるが、本発
明による温度計は温度を周波数に変換して測定するもの
であり、従来型の極低温用温度計とは変換メカニズムが
全く異る。
超電導エネルギー機器、例えば核融合用超電導マグネッ
ト、超電導送電ケーブルあるいは超電導発電機などは、
運転時に高電圧や大電流が印加されるため極めて大きな
ノイズを発生する。本発明による温度計は超電導体を使
用しているため内部インピーダンスが低く、ノイズに強
い利点があり、超電導エネルギー機器の温度測定に有用
である。また本発明による超電導温度計は温度を周波数
に変換しているため個々の温度計の発振周波数を変える
ことで測定出力線を共用することができ、 ２本の測定
出力線で多数の温度計信号を外部に取り出すことができ
る。このように本発明による超電導温度計は従来型の極
低温用温度計が抱えていた問題点を解決することができ
、超電導エネルギー機器の実用化に犬なる貢献ができる
。
ト、超電導送電ケーブルあるいは超電導発電機などは、
運転時に高電圧や大電流が印加されるため極めて大きな
ノイズを発生する。本発明による温度計は超電導体を使
用しているため内部インピーダンスが低く、ノイズに強
い利点があり、超電導エネルギー機器の温度測定に有用
である。また本発明による超電導温度計は温度を周波数
に変換しているため個々の温度計の発振周波数を変える
ことで測定出力線を共用することができ、 ２本の測定
出力線で多数の温度計信号を外部に取り出すことができ
る。このように本発明による超電導温度計は従来型の極
低温用温度計が抱えていた問題点を解決することができ
、超電導エネルギー機器の実用化に犬なる貢献ができる
。
以上説明したように、本発明による超電導温度計は従来
型の極低温用温度計と比較して次のような利点を有する
。
型の極低温用温度計と比較して次のような利点を有する
。
（１）温度を周波数に変換して測定できる。
（２）周波数測定分解能は容易に向上できるので温度測
定分解能か高い。
定分解能か高い。
（３）内部インピーダンスが低くノイズに対して強い。
（４）測定出力線を共用できる。
第１図は本発明の実施例の概要図、
第２図は磁界発生コイルに流れる電流の時間変化を示す
線図、 第３図は超電導体の温度と臨界磁界の関係を示す特性図
である。 ｅＢ・・・電圧源、 Ｒ１・・・電流制御抵抗、 Ｒ２・・・超電導コイルＣのエネルギー放出抵抗、Ｍ・
・・超電導体、 Ｃ・・・磁界発生用コイル、 Ｂ・・・バイアス磁界発生用コイル、 Ｈ・・・コイルＣが作る磁界、 ＨＢ・・・バイアスコイルが作る磁界。 第１図
線図、 第３図は超電導体の温度と臨界磁界の関係を示す特性図
である。 ｅＢ・・・電圧源、 Ｒ１・・・電流制御抵抗、 Ｒ２・・・超電導コイルＣのエネルギー放出抵抗、Ｍ・
・・超電導体、 Ｃ・・・磁界発生用コイル、 Ｂ・・・バイアス磁界発生用コイル、 Ｈ・・・コイルＣが作る磁界、 ＨＢ・・・バイアスコイルが作る磁界。 第１図
Claims (1)
- 超電導体と、該超電導体に磁界を印加する手段とを具え
、該磁界印加手段が自己の発生する磁界によって前記超
電導体の相転位を切換え、温度の関数としての発振周波
数をもって自己発振するように構成されていることを特
徴とする超電導温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207284A JPS6361927A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 超電導温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207284A JPS6361927A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 超電導温度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6361927A true JPS6361927A (ja) | 1988-03-18 |
| JPH0565091B2 JPH0565091B2 (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=16537248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61207284A Granted JPS6361927A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 超電導温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6361927A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022537808A (ja) * | 2019-07-02 | 2022-08-30 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 超伝導量子コンピューティング・デバイス用のオンチップ温度計 |
-
1986
- 1986-09-03 JP JP61207284A patent/JPS6361927A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022537808A (ja) * | 2019-07-02 | 2022-08-30 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 超伝導量子コンピューティング・デバイス用のオンチップ温度計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0565091B2 (ja) | 1993-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |