JP2673284B2 - Ｓｑｕｉｄ磁束計のキャリブレーション装置 - Google Patents
Ｓｑｕｉｄ磁束計のキャリブレーション装置Info
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- JP2673284B2 JP2673284B2 JP6134886A JP13488694A JP2673284B2 JP 2673284 B2 JP2673284 B2 JP 2673284B2 JP 6134886 A JP6134886 A JP 6134886A JP 13488694 A JP13488694 A JP 13488694A JP 2673284 B2 JP2673284 B2 JP 2673284B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳＱＵＩＤ（Supercon
ducting Quantum Interference Device ：超伝導量子干
渉デバイス）を使用して磁場を計測するＳＱＵＩＤ磁束
計あるいはフラックスゲート等の磁束計のシステム校正
のためのキャリブレーション装置に関する。ここに、Ｓ
ＱＵＩＤとは、液体ヘリウムや液体窒素等により断熱容
器（クライオスタットやデュワー等）内で低温状態に維
持され、ループ内にジョセフソン接合を含む超伝導ルー
プであるＳＱＵＩＤループに直流電流をバイアス電流と
して印加して駆動し、このＳＱＵＩＤループ内に、ピッ
クアップコイルや入力コイル等を介して外部からの磁束
を結合して印加すると、ＳＱＵＩＤループに周回電流が
誘起され、ループ内のジョセフソン接合における量子的
な干渉効果により、印加された外部磁束の微弱な変化を
出力電圧の大きな変化に変換するトランスデューサとし
て動作することを利用して、微小磁束変化を測定する素
子である。
ducting Quantum Interference Device ：超伝導量子干
渉デバイス）を使用して磁場を計測するＳＱＵＩＤ磁束
計あるいはフラックスゲート等の磁束計のシステム校正
のためのキャリブレーション装置に関する。ここに、Ｓ
ＱＵＩＤとは、液体ヘリウムや液体窒素等により断熱容
器（クライオスタットやデュワー等）内で低温状態に維
持され、ループ内にジョセフソン接合を含む超伝導ルー
プであるＳＱＵＩＤループに直流電流をバイアス電流と
して印加して駆動し、このＳＱＵＩＤループ内に、ピッ
クアップコイルや入力コイル等を介して外部からの磁束
を結合して印加すると、ＳＱＵＩＤループに周回電流が
誘起され、ループ内のジョセフソン接合における量子的
な干渉効果により、印加された外部磁束の微弱な変化を
出力電圧の大きな変化に変換するトランスデューサとし
て動作することを利用して、微小磁束変化を測定する素
子である。
【０００２】
【従来の技術】従来、測定する磁場強度とＳＱＵＩＤ磁
束計の出力電圧値との関係を校正するキャリブレーショ
ン装置としては、デュワー等の断熱容器内の底部付近等
に設置されたＳＱＵＩＤ磁束計の近傍に一つの円形コイ
ルあるいは直線電線などを設置し、この円形コイルある
いは直線電線に制御装置から電流を印加して磁場を発生
させ、このときの電流値とＳＱＵＩＤ磁束計までの距離
とからＳＱＵＩＤ磁束計位置での磁場強度の理論値を計
算し、ＳＱＵＩＤ磁束計から出力される出力電圧値との
関係からＳＱＵＩＤ磁束計の磁場感度のキャリブレーシ
ョンを行う装置が知られている。上記のＳＱＵＩＤ磁束
計キャリブレーション装置においては、キャリブレーシ
ョン用の磁場を発生させる円形コイル等に電流を印加す
る校正制御装置が必要であり、この校正制御装置は、主
に電流供給源、発生磁場制御部、通信信号制御部から構
成されていた。
束計の出力電圧値との関係を校正するキャリブレーショ
ン装置としては、デュワー等の断熱容器内の底部付近等
に設置されたＳＱＵＩＤ磁束計の近傍に一つの円形コイ
ルあるいは直線電線などを設置し、この円形コイルある
いは直線電線に制御装置から電流を印加して磁場を発生
させ、このときの電流値とＳＱＵＩＤ磁束計までの距離
とからＳＱＵＩＤ磁束計位置での磁場強度の理論値を計
算し、ＳＱＵＩＤ磁束計から出力される出力電圧値との
関係からＳＱＵＩＤ磁束計の磁場感度のキャリブレーシ
ョンを行う装置が知られている。上記のＳＱＵＩＤ磁束
計キャリブレーション装置においては、キャリブレーシ
ョン用の磁場を発生させる円形コイル等に電流を印加す
る校正制御装置が必要であり、この校正制御装置は、主
に電流供給源、発生磁場制御部、通信信号制御部から構
成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、上記
の校正制御装置の全部又は一部は磁気シールドルーム
（磁気遮蔽室）の外部に設置され、磁気シールドルーム
内のキャリブレーション装置本体とは別体の構成となっ
ていた。このため、キャリブレーション装置全体の構成
が複雑となり、またシールドルーム内の磁場発生コイル
等へ制御電流を送るケーブル等を通して雑音が混入す
る、といった欠点があった。本発明は、上記の問題点を
解決するためになされたものであり、簡易な構成でかつ
低雑音でＳＱＵＩＤ磁束計の磁場感度を正確に校正しう
るキャリブレーション装置を提供することを目的とす
る。
の校正制御装置の全部又は一部は磁気シールドルーム
（磁気遮蔽室）の外部に設置され、磁気シールドルーム
内のキャリブレーション装置本体とは別体の構成となっ
ていた。このため、キャリブレーション装置全体の構成
が複雑となり、またシールドルーム内の磁場発生コイル
等へ制御電流を送るケーブル等を通して雑音が混入す
る、といった欠点があった。本発明は、上記の問題点を
解決するためになされたものであり、簡易な構成でかつ
低雑音でＳＱＵＩＤ磁束計の磁場感度を正確に校正しう
るキャリブレーション装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願の第１の発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリ
ブレーション装置は、校正すべきＳＱＵＩＤ磁束計の近
傍に設置位置が既知の磁場発生手段を設置し、当該磁場
発生手段に電流値が既知の既知電流を電流供給手段によ
り印加した場合に前記ＳＱＵＩＤ磁束計の出力電圧を測
定し、前記既知電流が印加された磁場発生手段による前
記ＳＱＵＩＤ磁束計の位置で作る磁場の理論値が前記Ｓ
ＱＵＩＤ磁束計の出力電圧の測定値と等しくなるように
演算手段により校正するＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレ
ーション装置であって、前記ＳＱＵＩＤ磁束計と前記磁
場発生手段と前記電流供給手段は磁気遮蔽室内に設置さ
れるように構成される。上記において、前記電流供給手
段は、電流供給源と、当該電流供給源から前記磁場発生
手段へ印加する電流値を制御する電流制御手段と、を備
えてもよい。また、本願の第２の発明に係るＳＱＵＩＤ
磁束計のキャリブレーション装置は、校正すべきＳＱＵ
ＩＤ磁束計の近傍に設置位置が既知の磁場発生手段を設
置し、当該磁場発生手段に電流を電流供給手段により印
加した場合に前記ＳＱＵＩＤ磁束計の出力電圧を測定
し、前記電流供給手段による既知電流が印加された磁場
発生手段による前記ＳＱＵＩＤ磁束計の位置で作る磁場
の理論値が前記ＳＱＵＩＤ磁束計の出力電圧の測定値と
等しくなるように演算手段により校正するＳＱＵＩＤ磁
束計のキャリブレーション装置であって、前記磁場発生
手段に印加される電流値を含む情報は、前記磁場発生手
段に印加される電流の印加方法に関する情報に変換さ
れ、前記ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて前記演算手
段に送られるように構成される。また、本願の第３の発
明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置
は、校正すべきＳＱＵＩＤ磁束計の近傍に設置位置が既
知の磁場発生手段を設置し、当該磁場発生手段に電流を
電流供給手段により印加した場合に前記ＳＱＵＩＤ磁束
計の出力電圧を測定し、前記電流供給手段による既知電
流が印加された磁場発生手段による前記ＳＱＵＩＤ磁束
計の位置で作る磁場の理論値が前記ＳＱＵＩＤ磁束計の
出力電圧の測定値と等しくなるように演算手段により校
正するＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置であ
って、前記磁場発生手段に印加される電流値を含む情報
は、磁気通信手段により磁気信号に変換されて送信さ
れ、前記ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて前記演算手
段に送られるように構成される。上記において、前記磁
気通信手段は、情報を電気信号に変換する通信制御手段
と、当該通信制御手段からの電気信号を磁気信号に変換
して送出する磁気信号送出手段と、を備えてもよい。
め、本願の第１の発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリ
ブレーション装置は、校正すべきＳＱＵＩＤ磁束計の近
傍に設置位置が既知の磁場発生手段を設置し、当該磁場
発生手段に電流値が既知の既知電流を電流供給手段によ
り印加した場合に前記ＳＱＵＩＤ磁束計の出力電圧を測
定し、前記既知電流が印加された磁場発生手段による前
記ＳＱＵＩＤ磁束計の位置で作る磁場の理論値が前記Ｓ
ＱＵＩＤ磁束計の出力電圧の測定値と等しくなるように
演算手段により校正するＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレ
ーション装置であって、前記ＳＱＵＩＤ磁束計と前記磁
場発生手段と前記電流供給手段は磁気遮蔽室内に設置さ
れるように構成される。上記において、前記電流供給手
段は、電流供給源と、当該電流供給源から前記磁場発生
手段へ印加する電流値を制御する電流制御手段と、を備
えてもよい。また、本願の第２の発明に係るＳＱＵＩＤ
磁束計のキャリブレーション装置は、校正すべきＳＱＵ
ＩＤ磁束計の近傍に設置位置が既知の磁場発生手段を設
置し、当該磁場発生手段に電流を電流供給手段により印
加した場合に前記ＳＱＵＩＤ磁束計の出力電圧を測定
し、前記電流供給手段による既知電流が印加された磁場
発生手段による前記ＳＱＵＩＤ磁束計の位置で作る磁場
の理論値が前記ＳＱＵＩＤ磁束計の出力電圧の測定値と
等しくなるように演算手段により校正するＳＱＵＩＤ磁
束計のキャリブレーション装置であって、前記磁場発生
手段に印加される電流値を含む情報は、前記磁場発生手
段に印加される電流の印加方法に関する情報に変換さ
れ、前記ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて前記演算手
段に送られるように構成される。また、本願の第３の発
明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置
は、校正すべきＳＱＵＩＤ磁束計の近傍に設置位置が既
知の磁場発生手段を設置し、当該磁場発生手段に電流を
電流供給手段により印加した場合に前記ＳＱＵＩＤ磁束
計の出力電圧を測定し、前記電流供給手段による既知電
流が印加された磁場発生手段による前記ＳＱＵＩＤ磁束
計の位置で作る磁場の理論値が前記ＳＱＵＩＤ磁束計の
出力電圧の測定値と等しくなるように演算手段により校
正するＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置であ
って、前記磁場発生手段に印加される電流値を含む情報
は、磁気通信手段により磁気信号に変換されて送信さ
れ、前記ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて前記演算手
段に送られるように構成される。上記において、前記磁
気通信手段は、情報を電気信号に変換する通信制御手段
と、当該通信制御手段からの電気信号を磁気信号に変換
して送出する磁気信号送出手段と、を備えてもよい。
【０００５】
【作用】上記構成を有する本願の第１の発明に係るＳＱ
ＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置によれば、ＳＱ
ＵＩＤ磁束計校正用の磁場発生発生手段および電流供給
手段は磁気シールドルーム等により磁気遮蔽されるの
で、従来のように、磁気シールドルーム外の電流供給源
から磁気シールドルーム内のキャリブレーション装置本
体までケーブル等を配線する必要がなく、外部からの磁
気雑音の混入が防止される。また、上記構成を有する本
願の第２の発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレー
ション装置によれば、各磁場発生手段に印加した磁場発
生電流値等の制御情報等の情報は、磁場発生手段に印加
される電流の印加方法に関する情報に変換され、ＳＱＵ
ＩＤ磁束計により検出されて演算手段に送られるので、
従来のように、演算用の電流値等を送信するためのケー
ブル等を磁気シールドルーム内から磁気シールドルーム
外へ配線する必要がなく、この点においても外部からの
磁気雑音を拾うおそれがない。また、上記構成を有する
本願の第３の発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレ
ーション装置によれば、各磁場発生手段に印加した磁場
発生電流値等の制御情報等の情報は、磁気通信手段によ
り磁気信号に変換されて送信され、ＳＱＵＩＤ磁束計に
より検出されて演算手段に送られるので、従来のよう
に、演算用の電流値等を送信するためのケーブル等を磁
気シールドルーム内から磁気シールドルーム外へ配線す
る必要がなく、この点においても外部からの磁気雑音を
拾うおそれがない。
ＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置によれば、ＳＱ
ＵＩＤ磁束計校正用の磁場発生発生手段および電流供給
手段は磁気シールドルーム等により磁気遮蔽されるの
で、従来のように、磁気シールドルーム外の電流供給源
から磁気シールドルーム内のキャリブレーション装置本
体までケーブル等を配線する必要がなく、外部からの磁
気雑音の混入が防止される。また、上記構成を有する本
願の第２の発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレー
ション装置によれば、各磁場発生手段に印加した磁場発
生電流値等の制御情報等の情報は、磁場発生手段に印加
される電流の印加方法に関する情報に変換され、ＳＱＵ
ＩＤ磁束計により検出されて演算手段に送られるので、
従来のように、演算用の電流値等を送信するためのケー
ブル等を磁気シールドルーム内から磁気シールドルーム
外へ配線する必要がなく、この点においても外部からの
磁気雑音を拾うおそれがない。また、上記構成を有する
本願の第３の発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレ
ーション装置によれば、各磁場発生手段に印加した磁場
発生電流値等の制御情報等の情報は、磁気通信手段によ
り磁気信号に変換されて送信され、ＳＱＵＩＤ磁束計に
より検出されて演算手段に送られるので、従来のよう
に、演算用の電流値等を送信するためのケーブル等を磁
気シールドルーム内から磁気シールドルーム外へ配線す
る必要がなく、この点においても外部からの磁気雑音を
拾うおそれがない。
【０００６】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の第１実施例であるＳＱＵＩＤ磁束計
キャリブレーション装置の構成を示す図である。図に示
すように、デュワー２内には校正を行うＳＱＵＩＤ磁束
計１が設置されている。このＳＱＵＩＤ磁束計１の出力
はＳＱＵＩＤ出力回路３から演算手段であるコンピュー
タ４に出力され、出力電圧値のモニタ及び記録がなされ
る。
る。図１は本発明の第１実施例であるＳＱＵＩＤ磁束計
キャリブレーション装置の構成を示す図である。図に示
すように、デュワー２内には校正を行うＳＱＵＩＤ磁束
計１が設置されている。このＳＱＵＩＤ磁束計１の出力
はＳＱＵＩＤ出力回路３から演算手段であるコンピュー
タ４に出力され、出力電圧値のモニタ及び記録がなされ
る。
【０００７】上記のＳＱＵＩＤ磁束計１は、ＳＱＵＩＤ
ループに入力する磁束を磁束電圧変換係数ｄＶ／ｄΦ
（Ｖ：電圧，Φ：磁束）で電気信号に変換し、電圧とし
て出力する。この磁束電圧変換係数ｄＶ／ｄΦがＳＱＵ
ＩＤ磁束計１の磁場感度を表わす。
ループに入力する磁束を磁束電圧変換係数ｄＶ／ｄΦ
（Ｖ：電圧，Φ：磁束）で電気信号に変換し、電圧とし
て出力する。この磁束電圧変換係数ｄＶ／ｄΦがＳＱＵ
ＩＤ磁束計１の磁場感度を表わす。
【０００８】上記のＳＱＵＩＤ磁束計１の近傍には、キ
ャリブレーション装置５が設置されている。キャリブレ
ーション装置５内には、複数の磁場発生手段である磁場
発生コイル（円形コイル）Ｃ1 〜ＣN が配置されてい
る。各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN の個々のコイル位置
（例えば、所定の原点からのベクトル量など）は既知で
あるとする。また、各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN は、ケ
ーブルを介して校正制御装置１０に接続されている。
ャリブレーション装置５が設置されている。キャリブレ
ーション装置５内には、複数の磁場発生手段である磁場
発生コイル（円形コイル）Ｃ1 〜ＣN が配置されてい
る。各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN の個々のコイル位置
（例えば、所定の原点からのベクトル量など）は既知で
あるとする。また、各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN は、ケ
ーブルを介して校正制御装置１０に接続されている。
【０００９】本実施例では、校正制御装置１０はキャリ
ブレーション装置５に内蔵されており、校正制御装置１
０を含めたキャリブレーション装置５全体およびＳＱＵ
ＩＤ磁束計１が磁気シールドルーム（磁気遮蔽室）内に
収められて磁気遮蔽され、このＳＱＵＩＤ磁束計１の校
正を行うように構成されている。
ブレーション装置５に内蔵されており、校正制御装置１
０を含めたキャリブレーション装置５全体およびＳＱＵ
ＩＤ磁束計１が磁気シールドルーム（磁気遮蔽室）内に
収められて磁気遮蔽され、このＳＱＵＩＤ磁束計１の校
正を行うように構成されている。
【００１０】校正制御装置１０内には、各磁場発生コイ
ルＣ1 〜ＣN に電流を供給するための電流供給源６と、
各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN への電流を制御する発生磁
場制御部７が設けられている。ここに、電流供給源６と
発生磁場制御部７は電流供給手段を構成している。ま
た、発生磁場制御部７は電流制御手段に相当している。
発生磁場制御部７からの電流は、図示しない切換スイッ
チの切換動作により、個々の磁場発生コイルに電流が順
次印加されるように構成されている。
ルＣ1 〜ＣN に電流を供給するための電流供給源６と、
各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN への電流を制御する発生磁
場制御部７が設けられている。ここに、電流供給源６と
発生磁場制御部７は電流供給手段を構成している。ま
た、発生磁場制御部７は電流制御手段に相当している。
発生磁場制御部７からの電流は、図示しない切換スイッ
チの切換動作により、個々の磁場発生コイルに電流が順
次印加されるように構成されている。
【００１１】また、上記校正制御装置１０内には、各磁
場発生コイルＣ1 〜ＣN に印加した磁場発生電流値（電
流値、周波数、波形など）等の制御情報を上記コンピュ
ータ４に送信するため、通信信号制御部８が設けられて
おり、磁場発生電流値等の制御情報を電流値に変換し、
通信信号制御部８からの電気信号は通信用コイル９に送
られて磁気信号に変換され送出される。この磁気信号は
ＳＱＵＩＤ磁束計１により検出・受信され、コンピュー
タ４に送られる。ここに、通信信号制御部８と通信用コ
イル９は磁気通信手段を構成しており、通信信号制御部
８は通信制御手段に相当し、通信用コイル９は磁気信号
送出手段に相当している。
場発生コイルＣ1 〜ＣN に印加した磁場発生電流値（電
流値、周波数、波形など）等の制御情報を上記コンピュ
ータ４に送信するため、通信信号制御部８が設けられて
おり、磁場発生電流値等の制御情報を電流値に変換し、
通信信号制御部８からの電気信号は通信用コイル９に送
られて磁気信号に変換され送出される。この磁気信号は
ＳＱＵＩＤ磁束計１により検出・受信され、コンピュー
タ４に送られる。ここに、通信信号制御部８と通信用コ
イル９は磁気通信手段を構成しており、通信信号制御部
８は通信制御手段に相当し、通信用コイル９は磁気信号
送出手段に相当している。
【００１２】上記のように構成することにより、ＳＱＵ
ＩＤ磁束計校正用の磁場発生コイルの電流供給源および
発生磁場制御部をキャリブレーション装置５に内蔵する
ことができ、これらすべてとＳＱＵＩＤ磁束計１は磁気
シールドルームに収められるので、従来のように、磁気
シールドルーム外の電流供給源から磁気シールドルーム
内のキャリブレーション装置本体までケーブル等を配線
する必要がなく、外部からの磁気雑音の混入が防止され
る。また、各磁場発生コイルに印加した磁場発生電流値
等の制御情報等の情報は、通信信号制御部８と通信用コ
イル９により磁気信号に変換されて送信され、ＳＱＵＩ
Ｄ磁束計１により検出されてコンピュータ４に送られる
ので、従来のように、各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN に印
加した磁場発生電流値等の制御情報を送信するためのケ
ーブル等を磁気シールドルーム内から磁気シールドルー
ム外へ配線する必要がなく、この点においても外部から
の磁気雑音を拾うおそれがない。
ＩＤ磁束計校正用の磁場発生コイルの電流供給源および
発生磁場制御部をキャリブレーション装置５に内蔵する
ことができ、これらすべてとＳＱＵＩＤ磁束計１は磁気
シールドルームに収められるので、従来のように、磁気
シールドルーム外の電流供給源から磁気シールドルーム
内のキャリブレーション装置本体までケーブル等を配線
する必要がなく、外部からの磁気雑音の混入が防止され
る。また、各磁場発生コイルに印加した磁場発生電流値
等の制御情報等の情報は、通信信号制御部８と通信用コ
イル９により磁気信号に変換されて送信され、ＳＱＵＩ
Ｄ磁束計１により検出されてコンピュータ４に送られる
ので、従来のように、各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN に印
加した磁場発生電流値等の制御情報を送信するためのケ
ーブル等を磁気シールドルーム内から磁気シールドルー
ム外へ配線する必要がなく、この点においても外部から
の磁気雑音を拾うおそれがない。
【００１３】本実施例では、以下の方法により、ＳＱＵ
ＩＤ磁束計１の磁束計位置（例えば、所定の原点からの
ベクトル量など）、検出磁場方向（例えば、所定方向の
単位ベクトルなど）、磁場感度（スカラー値）の各パラ
メータの推定をコンピュータ４によりおこなう。
ＩＤ磁束計１の磁束計位置（例えば、所定の原点からの
ベクトル量など）、検出磁場方向（例えば、所定方向の
単位ベクトルなど）、磁場感度（スカラー値）の各パラ
メータの推定をコンピュータ４によりおこなう。
【００１４】まず、上記のＮ個の磁場発生コイルＣ1 〜
ＣN のうちの磁場発生コイルＣj がＳＱＵＩＤ磁束計１
の位置で作る磁場の理論値をビオ・サバールの法則によ
り求める。そして、磁場発生コイルＣj がＳＱＵＩＤ磁
束計１の位置で作る磁場の理論値から、ＳＱＵＩＤ磁束
計１の出力電圧の理論値Ｖtheoryを算出する。
ＣN のうちの磁場発生コイルＣj がＳＱＵＩＤ磁束計１
の位置で作る磁場の理論値をビオ・サバールの法則によ
り求める。そして、磁場発生コイルＣj がＳＱＵＩＤ磁
束計１の位置で作る磁場の理論値から、ＳＱＵＩＤ磁束
計１の出力電圧の理論値Ｖtheoryを算出する。
【００１５】次に、上記のＳＱＵＩＤ磁束計１の出力電
圧の理論値Ｖtheoryと、電流が印加された磁場発生コイ
ルＣj により実際にＳＱＵＩＤ磁束計１が出力してコン
ピュータ４がモニタした出力電圧測定値Ｖpjが等しくな
るようにコンピュータ４により校正を行えば、実際の磁
場強度とＳＱＵＩＤ磁束計１の出力電圧は正確に対応す
ることになる。しかし、実際には、測定値にはばらつき
があるので、最小自乗法などを用い数値解法を用いて各
パラメータを探索していく。
圧の理論値Ｖtheoryと、電流が印加された磁場発生コイ
ルＣj により実際にＳＱＵＩＤ磁束計１が出力してコン
ピュータ４がモニタした出力電圧測定値Ｖpjが等しくな
るようにコンピュータ４により校正を行えば、実際の磁
場強度とＳＱＵＩＤ磁束計１の出力電圧は正確に対応す
ることになる。しかし、実際には、測定値にはばらつき
があるので、最小自乗法などを用い数値解法を用いて各
パラメータを探索していく。
【００１６】次に、図２に、本発明の第２実施例である
ＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置における磁
気通信方法を示す。この第２実施例では、上記第１実施
例における通信信号制御部８と通信用コイル９のような
磁気通信手段を設けていない。そのかわりに、各磁場発
生コイルＣ1 〜ＣN に印加する磁場発生電流の組み合せ
による情報、例えば各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN に印加
する磁場発生電流の時系列情報などに変換して、各磁場
発生コイルＣ1 〜ＣN に印加した磁場発生電流値（電流
値、周波数、波形など）等の制御情報を上記コンピュー
タ４に送信するものである。図２に示す例は、磁場発生
コイルＣ1 からＣN に電流を印加した後、休止期を設
け、この休止期の後に磁場発生コイルＣ1 への電流印加
が行われることをコンピュータ４に報知する方式であ
る。この他にも、休止期の時間の長さ、各磁場発生コイ
ルへの電流印加の時間間隔、順序等を異ならせることな
どによる電流印加方法の情報に変換することにより、制
御情報を磁場発生コイルＣ1 〜ＣN とＳＱＵＩＤ１を用
いて磁気通信することができる。
ＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置における磁
気通信方法を示す。この第２実施例では、上記第１実施
例における通信信号制御部８と通信用コイル９のような
磁気通信手段を設けていない。そのかわりに、各磁場発
生コイルＣ1 〜ＣN に印加する磁場発生電流の組み合せ
による情報、例えば各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN に印加
する磁場発生電流の時系列情報などに変換して、各磁場
発生コイルＣ1 〜ＣN に印加した磁場発生電流値（電流
値、周波数、波形など）等の制御情報を上記コンピュー
タ４に送信するものである。図２に示す例は、磁場発生
コイルＣ1 からＣN に電流を印加した後、休止期を設
け、この休止期の後に磁場発生コイルＣ1 への電流印加
が行われることをコンピュータ４に報知する方式であ
る。この他にも、休止期の時間の長さ、各磁場発生コイ
ルへの電流印加の時間間隔、順序等を異ならせることな
どによる電流印加方法の情報に変換することにより、制
御情報を磁場発生コイルＣ1 〜ＣN とＳＱＵＩＤ１を用
いて磁気通信することができる。
【００１７】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００１８】例えば、上記実施例においては、磁場発生
手段として複数の円形コイルを用いたが、これには限定
されず、直線電線でもよく、またこれらはアレイ状に構
成されていてもよい。
手段として複数の円形コイルを用いたが、これには限定
されず、直線電線でもよく、またこれらはアレイ状に構
成されていてもよい。
【００１９】また、上記実施例においては、通信信号制
御部８と通信用コイル９により送信される情報、あるい
は各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN に印加する磁場発生電流
の時系列情報などに変換される情報が、各磁場発生コイ
ルＣ1 〜ＣN に印加した磁場発生電流値（電流値、周波
数、波形など）等の制御情報である例について説明した
が、これには限定されず、磁場計測に関する他の付加的
な情報であってもかまわない。
御部８と通信用コイル９により送信される情報、あるい
は各磁場発生コイルＣ1 〜ＣN に印加する磁場発生電流
の時系列情報などに変換される情報が、各磁場発生コイ
ルＣ1 〜ＣN に印加した磁場発生電流値（電流値、周波
数、波形など）等の制御情報である例について説明した
が、これには限定されず、磁場計測に関する他の付加的
な情報であってもかまわない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、上記構成を有する
本願の第１の発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレ
ーション装置によれば、ＳＱＵＩＤ磁束計校正用の磁場
発生発生手段および電流供給手段は磁気シールドルーム
等により磁気遮蔽されるので、従来のように、磁気シー
ルドルーム外の電流供給源から磁気シールドルーム内の
キャリブレーション装置本体までケーブル等を配線する
必要がなく、外部からの磁気雑音の混入が防止される。
また、上記構成を有する本願の第２の発明に係るＳＱＵ
ＩＤ磁束計のキャリブレーション装置によれば、各磁場
発生手段に印加した磁場発生電流値等の制御情報等の情
報は、磁場発生手段に印加される電流の印加方法に関す
る情報に変換され、ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて
演算手段に送られるので、従来のように、演算用の電流
値等を送信するためのケーブル等を磁気シールドルーム
内から磁気シールドルーム外へ配線する必要がなく、こ
の点においても外部からの磁気雑音を拾うおそれがな
い。また、上記構成を有する本願の第３の発明に係るＳ
ＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置によれば、各
磁場発生手段に印加した磁場発生電流値等の制御情報等
の情報は、磁気通信手段により磁気信号に変換されて送
信され、ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて演算手段に
送られるので、従来のように、演算用の電流値等を送信
するためのケーブル等を磁気シールドルーム内から磁気
シールドルーム外へ配線する必要がなく、この点におい
ても外部からの磁気雑音を拾うおそれがない、という利
点がある。したがって、キャリブレーション装置の小型
化、低雑音化、操作性の向上等が可能となる、という利
点も有している。
本願の第１の発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレ
ーション装置によれば、ＳＱＵＩＤ磁束計校正用の磁場
発生発生手段および電流供給手段は磁気シールドルーム
等により磁気遮蔽されるので、従来のように、磁気シー
ルドルーム外の電流供給源から磁気シールドルーム内の
キャリブレーション装置本体までケーブル等を配線する
必要がなく、外部からの磁気雑音の混入が防止される。
また、上記構成を有する本願の第２の発明に係るＳＱＵ
ＩＤ磁束計のキャリブレーション装置によれば、各磁場
発生手段に印加した磁場発生電流値等の制御情報等の情
報は、磁場発生手段に印加される電流の印加方法に関す
る情報に変換され、ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて
演算手段に送られるので、従来のように、演算用の電流
値等を送信するためのケーブル等を磁気シールドルーム
内から磁気シールドルーム外へ配線する必要がなく、こ
の点においても外部からの磁気雑音を拾うおそれがな
い。また、上記構成を有する本願の第３の発明に係るＳ
ＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置によれば、各
磁場発生手段に印加した磁場発生電流値等の制御情報等
の情報は、磁気通信手段により磁気信号に変換されて送
信され、ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて演算手段に
送られるので、従来のように、演算用の電流値等を送信
するためのケーブル等を磁気シールドルーム内から磁気
シールドルーム外へ配線する必要がなく、この点におい
ても外部からの磁気雑音を拾うおそれがない、という利
点がある。したがって、キャリブレーション装置の小型
化、低雑音化、操作性の向上等が可能となる、という利
点も有している。
【図１】本発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレー
ション装置の第１実施例の構成を示す図である。
ション装置の第１実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレー
ション装置の第２実施例における磁気通信方法を説明す
る図である。
ション装置の第２実施例における磁気通信方法を説明す
る図である。
１ ＳＱＵＩＤ磁束計 ２ デュワー ３ ＳＱＵＩＤ出力回路 ４ コンピュータ ５ キャリブレーション装置 ６ 電流供給源 ７ 発生磁場制御部 ８ 通信信号制御部 ９ 通信用コイル １０ 校正制御装置 Ｃ1 〜ＣN 磁場発生コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小室 貴紀 千葉県印旛郡印西町武西学園台２−1200 株式会社超伝導センサ研究所内 (72)発明者 賀戸 久 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業 技術院電子技術総合研究所内 審査官 中塚 直樹
Claims (5)
- 【請求項１】 校正すべきＳＱＵＩＤ磁束計の近傍に設
置位置が既知の磁場発生手段を設置し、当該磁場発生手
段に電流値が既知の既知電流を電流供給手段により印加
した場合に前記ＳＱＵＩＤ磁束計の出力電圧を測定し、
前記既知電流が印加された磁場発生手段による前記ＳＱ
ＵＩＤ磁束計の位置で作る磁場の理論値が前記ＳＱＵＩ
Ｄ磁束計の出力電圧の測定値と等しくなるように演算手
段により校正するＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーショ
ン装置であって、 前記ＳＱＵＩＤ磁束計と前記磁場発生手段と前記電流供
給手段は磁気遮蔽室内に設置されることを特徴とするＳ
ＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置。 - 【請求項２】 前記電流供給手段は、電流供給源と、当
該電流供給源から前記磁場発生手段へ印加する電流値を
制御する電流制御手段と、を備えることを特徴とする請
求項１に記載したＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーショ
ン装置。 - 【請求項３】 校正すべきＳＱＵＩＤ磁束計の近傍に設
置位置が既知の磁場発生手段を設置し、当該磁場発生手
段に電流を電流供給手段により印加した場合に前記ＳＱ
ＵＩＤ磁束計の出力電圧を測定し、前記電流供給手段に
よる既知電流が印加された磁場発生手段による前記ＳＱ
ＵＩＤ磁束計の位置で作る磁場の理論値が前記ＳＱＵＩ
Ｄ磁束計の出力電圧の測定値と等しくなるように演算手
段により校正するＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーショ
ン装置であって、 前記磁場発生手段に印加される電流値を含む情報は、前
記磁場発生手段に印加される電流の印加方法に関する情
報に変換され、前記ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて
前記演算手段に送られることを特徴とするＳＱＵＩＤ磁
束計のキャリブレーション装置。 - 【請求項４】 校正すべきＳＱＵＩＤ磁束計の近傍に設
置位置が既知の磁場発生手段を設置し、当該磁場発生手
段に電流を電流供給手段により印加した場合に前記ＳＱ
ＵＩＤ磁束計の出力電圧を測定し、前記電流供給手段に
よる既知電流が印加された磁場発生手段による前記ＳＱ
ＵＩＤ磁束計の位置で作る磁場の理論値が前記ＳＱＵＩ
Ｄ磁束計の出力電圧の測定値と等しくなるように演算手
段により校正するＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレーショ
ン装置であって、 前記磁場発生手段に印加される電流値を含む情報は、磁
気通信手段により磁気信号に変換されて送信され、前記
ＳＱＵＩＤ磁束計により検出されて前記演算手段に送ら
れることを特徴とするＳＱＵＩＤ磁束計のキャリブレー
ション装置。 - 【請求項５】 前記磁気通信手段は、情報を電気信号に
変換する通信制御手段と、当該通信制御手段からの電気
信号を磁気信号に変換して送出する磁気信号送出手段
と、を備えることを特徴とする請求項４に記載したＳＱ
ＵＩＤ磁束計のキャリブレーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6134886A JP2673284B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Ｓｑｕｉｄ磁束計のキャリブレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6134886A JP2673284B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Ｓｑｕｉｄ磁束計のキャリブレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07318624A JPH07318624A (ja) | 1995-12-08 |
| JP2673284B2 true JP2673284B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=15138816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6134886A Expired - Lifetime JP2673284B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Ｓｑｕｉｄ磁束計のキャリブレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2673284B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104569884B (zh) * | 2013-10-18 | 2017-10-27 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 一种超导量子干涉器件三轴磁强计的标定装置及方法 |
| CN103675744B (zh) * | 2013-12-17 | 2016-04-13 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 超导量子干涉传感器的标定设备及标定方法 |
-
1994
- 1994-05-26 JP JP6134886A patent/JP2673284B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07318624A (ja) | 1995-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |