JPH05323004A - Squid磁束計 - Google Patents
Squid磁束計Info
- Publication number
- JPH05323004A JPH05323004A JP15417192A JP15417192A JPH05323004A JP H05323004 A JPH05323004 A JP H05323004A JP 15417192 A JP15417192 A JP 15417192A JP 15417192 A JP15417192 A JP 15417192A JP H05323004 A JPH05323004 A JP H05323004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic flux
- squid
- output
- counter
- detection
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ノイズが小さく、磁場検出感度を高くすること
ができると共に簡単な構成で多チャンネル化が容易であ
り、しかも操作しやすいRO−SQUID磁束計の駆動
回路を提供する。 【構成】外部磁場を検出する検出コイルと、この検出コ
イルからの外部磁場の検出信号にしたがって前記外部磁
場の変化に対応して発振周波数を変化させる周波数信号
を出力するRO−SQUID5と、その出力パルスを計
数するカウンタ15と、入力磁束がゼロのときのカウン
タ値を保持するオフセットデータ保持手段17と、前記
カウンタ15の出力パルスと前記オフセットデータを減
算し、入力磁束0からの磁束検出パルス信号を与える加
算手段18と、この加算手段18からの出力をディジタ
ル積分してディジタル出力を与える積分手段19と、前
記加算手段18からの出力をアナログ量に変換し、RO
−SQUIDにフィードバックし、磁束の零点検出を可
能にするフィードバック手段とを備える。
ができると共に簡単な構成で多チャンネル化が容易であ
り、しかも操作しやすいRO−SQUID磁束計の駆動
回路を提供する。 【構成】外部磁場を検出する検出コイルと、この検出コ
イルからの外部磁場の検出信号にしたがって前記外部磁
場の変化に対応して発振周波数を変化させる周波数信号
を出力するRO−SQUID5と、その出力パルスを計
数するカウンタ15と、入力磁束がゼロのときのカウン
タ値を保持するオフセットデータ保持手段17と、前記
カウンタ15の出力パルスと前記オフセットデータを減
算し、入力磁束0からの磁束検出パルス信号を与える加
算手段18と、この加算手段18からの出力をディジタ
ル積分してディジタル出力を与える積分手段19と、前
記加算手段18からの出力をアナログ量に変換し、RO
−SQUIDにフィードバックし、磁束の零点検出を可
能にするフィードバック手段とを備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超伝導量子干渉計(Supe
rconducting Quantum Interference Device:SQUI
D)、特に緩和発振形SQUID(RO−SQUID:
RelaxationOscillation SQUID)磁束計の駆動回
路に関するものである。
rconducting Quantum Interference Device:SQUI
D)、特に緩和発振形SQUID(RO−SQUID:
RelaxationOscillation SQUID)磁束計の駆動回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3はこの種のRO−SQUID磁束計
の原理を示す回路構成図であり、図3の(a)は回路構
成を、(b)はI−V特性を示すものである。図3の
(a)に示したように、1は2個のジョセフソン素子を
有して臨界電流の変化を直流的に観測できるdc(直
流)SQUID、2および3は、ヒステリシス特性を示
すこのdcSQUID1に並列に接続された、直流接続
の抵抗(RS )とインダクタンス(LS )、4は出力端
子である。
の原理を示す回路構成図であり、図3の(a)は回路構
成を、(b)はI−V特性を示すものである。図3の
(a)に示したように、1は2個のジョセフソン素子を
有して臨界電流の変化を直流的に観測できるdc(直
流)SQUID、2および3は、ヒステリシス特性を示
すこのdcSQUID1に並列に接続された、直流接続
の抵抗(RS )とインダクタンス(LS )、4は出力端
子である。
【0003】上記構成のRO−SQUID磁束計は、図
のバイアス電流IB が次の条件を満足するときに発振す
る。 Icmax<IB <((RN +RS)/RS )・Icmin ………(1) ただし、RN はSQUIDのノースル抵抗、Icmax、I
cminは夫々図3(b)に示したようなSQUIDの最大
臨界電流、最小臨界電流である。また、このRO−SQ
UIDの発振周波数fは次式で表される。
のバイアス電流IB が次の条件を満足するときに発振す
る。 Icmax<IB <((RN +RS)/RS )・Icmin ………(1) ただし、RN はSQUIDのノースル抵抗、Icmax、I
cminは夫々図3(b)に示したようなSQUIDの最大
臨界電流、最小臨界電流である。また、このRO−SQ
UIDの発振周波数fは次式で表される。
【数1】 ただし、Vg はdcSQUID1のトンネル接合のギャ
ップ電圧である。上記式(2)に示したように、臨界電
流IcmaxはdcSQUID1に対して入力された入力磁
束Фにより変化し、したがってRO−SQUID磁束計
の発振周波数fは入力磁束Фにより変化することにな
り、これにより磁束検出が行われるように構成されてい
る。その際、基本発振周波数が高いほど発振周波数fの
変化分は大きくなり、したがって磁束分解能が高くな
る。以上に示したRO−SQUID磁束計の原理の詳細
は例えば、電子情報通信学会、SCE研究会、SCE9
1−20「Nb/AlOx/Nbトンネル接合を用いた
Relaxation OscillatingSQUID」に示されている。
ップ電圧である。上記式(2)に示したように、臨界電
流IcmaxはdcSQUID1に対して入力された入力磁
束Фにより変化し、したがってRO−SQUID磁束計
の発振周波数fは入力磁束Фにより変化することにな
り、これにより磁束検出が行われるように構成されてい
る。その際、基本発振周波数が高いほど発振周波数fの
変化分は大きくなり、したがって磁束分解能が高くな
る。以上に示したRO−SQUID磁束計の原理の詳細
は例えば、電子情報通信学会、SCE研究会、SCE9
1−20「Nb/AlOx/Nbトンネル接合を用いた
Relaxation OscillatingSQUID」に示されている。
【0004】次に、このようにRO−SQUIDの従来
の駆動回路について説明する。図4は例えば「Applied
Physics A」第46巻、97〜101頁に示された従来
のRO−SQUID駆動回路の回路構成を示す回路図で
ある。この図4において、5は図3(a)に示した緩和
発振計SQUID(RO−SQUID)、6は磁場を検
出するピックアップコイル、7は検出磁場をRO−SQ
UID5に伝達するインプットコイル、8はRO−SQ
UID5に電流バイアスを与えるバイアス電流源、9は
RO−SQUID5からの周波数信号を電圧信号に変換
するF/V変換器、10はF/V変換器9の出力を積分
する積分器、11は出力端子、12は積分器10の出力
をフィードバックするフィードバック抵抗、13はフィ
ードバック抵抗12からのフィードバック信号をRO−
SQUID5に伝達するフィードバックコイルである。
なお、14は超電導環境にある部位を示すものである。
上記のように構成された従来のRO−SQUIDの駆動
回路は次のように動作する。
の駆動回路について説明する。図4は例えば「Applied
Physics A」第46巻、97〜101頁に示された従来
のRO−SQUID駆動回路の回路構成を示す回路図で
ある。この図4において、5は図3(a)に示した緩和
発振計SQUID(RO−SQUID)、6は磁場を検
出するピックアップコイル、7は検出磁場をRO−SQ
UID5に伝達するインプットコイル、8はRO−SQ
UID5に電流バイアスを与えるバイアス電流源、9は
RO−SQUID5からの周波数信号を電圧信号に変換
するF/V変換器、10はF/V変換器9の出力を積分
する積分器、11は出力端子、12は積分器10の出力
をフィードバックするフィードバック抵抗、13はフィ
ードバック抵抗12からのフィードバック信号をRO−
SQUID5に伝達するフィードバックコイルである。
なお、14は超電導環境にある部位を示すものである。
上記のように構成された従来のRO−SQUIDの駆動
回路は次のように動作する。
【0005】ピックアップコイル6で検出された磁場は
インプットコイル7を介してRO−SQUID5に転送
され、RO−SQUID5では入力磁場に応じた周波数
信号を発生し、これをF/V変換器9は電圧信号に変換
する。変換された電圧信号は積分器10で積分され、出
力端子11にアナログ信号が取り出される。さらに、積
分器10からのアナログ信号はフィードバック抵抗12
を介してフィードバックコイル13にフィードバックさ
れ、入力磁束をうち消すように作用する。
インプットコイル7を介してRO−SQUID5に転送
され、RO−SQUID5では入力磁場に応じた周波数
信号を発生し、これをF/V変換器9は電圧信号に変換
する。変換された電圧信号は積分器10で積分され、出
力端子11にアナログ信号が取り出される。さらに、積
分器10からのアナログ信号はフィードバック抵抗12
を介してフィードバックコイル13にフィードバックさ
れ、入力磁束をうち消すように作用する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のRO−SQUIDの駆動回路では、F/V変換
器9による発生ノイズが大きく、駆動回路全体のノイズ
に対して支配的であるという問題点があった。さらに、
上記のようなRO−SQUIDは基本発振周波数が高い
ほど有利であるが、F/V変換器の処理周波数は一般に
数10MHzと低く、装置全体の周波数特性を低下させ
ていた。さらに、RO−SQUIDは4.2Kの液体ヘ
リウムを含むクライオスタットに浸漬させて動作させる
が、図4に示した回路は室温で動作するものであり、し
たがってRO−SQUIDと回路の間は比較的長いケー
ブルで接続しなければならず、外来ノイズが混入しやす
いという問題点があった。以上のように従来のRO−S
QUIDの駆動回路はRO−SQUID本来の性能を充
分に引き出せないという問題点があった。したがって、
本発明の目的は、ノイズが小さく、磁場検出感度が高く
できると共に簡単な構成で多チャンネルが容易で操作し
やすいRO−SQUID磁束計の駆動回路を提供するこ
とにある。
な従来のRO−SQUIDの駆動回路では、F/V変換
器9による発生ノイズが大きく、駆動回路全体のノイズ
に対して支配的であるという問題点があった。さらに、
上記のようなRO−SQUIDは基本発振周波数が高い
ほど有利であるが、F/V変換器の処理周波数は一般に
数10MHzと低く、装置全体の周波数特性を低下させ
ていた。さらに、RO−SQUIDは4.2Kの液体ヘ
リウムを含むクライオスタットに浸漬させて動作させる
が、図4に示した回路は室温で動作するものであり、し
たがってRO−SQUIDと回路の間は比較的長いケー
ブルで接続しなければならず、外来ノイズが混入しやす
いという問題点があった。以上のように従来のRO−S
QUIDの駆動回路はRO−SQUID本来の性能を充
分に引き出せないという問題点があった。したがって、
本発明の目的は、ノイズが小さく、磁場検出感度が高く
できると共に簡単な構成で多チャンネルが容易で操作し
やすいRO−SQUID磁束計の駆動回路を提供するこ
とにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
に、本発明によるRO−SQUID磁束計は、外部磁場
を検出する検出コイルと、この検出コイルからの外部磁
場の検出信号に従って前記外部磁場の変化に対応して発
振周波数を変化させる周波数信号を出力する緩和発振形
SQUID(RO−SQUID)と、このRO−SQU
IDからの周波数を表わす出力パルスをカウントして出
力するカウンタと、前記検出コイルで検出される入力磁
束がゼロのときのカウンタ値を保持するオフセットデー
タ保持手段と、このオフセットデータ保持手段と前記カ
ウンタに接続され、カウンタの出力パルスとオフセット
データとの減算値を計算し、検出磁束値を入力磁束が0
から始まるように磁束検出パルス信号を与える加算手段
と、この加算手段からの出力信号をディジタル積分して
ディジタル出力信号を外部に与える積分手段と、前記加
算手段からの出力信号をアナログ量に変換するD/A変
換手段と、このD/A変換手段の出力を前記RO−SQ
UIDにフィードバックし、磁束の零点検出を可能にす
るフィードバック手段とを備えるものである。
に、本発明によるRO−SQUID磁束計は、外部磁場
を検出する検出コイルと、この検出コイルからの外部磁
場の検出信号に従って前記外部磁場の変化に対応して発
振周波数を変化させる周波数信号を出力する緩和発振形
SQUID(RO−SQUID)と、このRO−SQU
IDからの周波数を表わす出力パルスをカウントして出
力するカウンタと、前記検出コイルで検出される入力磁
束がゼロのときのカウンタ値を保持するオフセットデー
タ保持手段と、このオフセットデータ保持手段と前記カ
ウンタに接続され、カウンタの出力パルスとオフセット
データとの減算値を計算し、検出磁束値を入力磁束が0
から始まるように磁束検出パルス信号を与える加算手段
と、この加算手段からの出力信号をディジタル積分して
ディジタル出力信号を外部に与える積分手段と、前記加
算手段からの出力信号をアナログ量に変換するD/A変
換手段と、このD/A変換手段の出力を前記RO−SQ
UIDにフィードバックし、磁束の零点検出を可能にす
るフィードバック手段とを備えるものである。
【0008】
【作用】RO−SQUIDからの入力磁束に応じた周波
数のパルスをカウンタが計数する。このカウンタは高周
波カウンタであり、従来のF/V変換器を使用した場合
の周波数応答の問題点が解消される。また、カウンタか
らの出力は加算手段に送られ、そこでオフセットデータ
保持手段から入力磁束0の時のカウンタ値を減算され
る。これにより、入力磁束が0のときからの磁束値が得
られる。加算手段からの出力はディジタル積分手段によ
り積分され、外部に取り出される。このようにRO−S
QUIDからの信号はディジタル量として処理されるこ
とから従来例のようなノイズの混入が回避され、また多
チャンネルかが可能になる。一方、積分手段からのディ
ジタル出力はD/A変換手段によりアナログ量に変換さ
れ、RO−SQUIDにフィードバックされ、磁束の零
点検出が行われる。これによりRO−SQUID磁束計
の出力は線形になり、高感度の磁束検出が可能になる。
数のパルスをカウンタが計数する。このカウンタは高周
波カウンタであり、従来のF/V変換器を使用した場合
の周波数応答の問題点が解消される。また、カウンタか
らの出力は加算手段に送られ、そこでオフセットデータ
保持手段から入力磁束0の時のカウンタ値を減算され
る。これにより、入力磁束が0のときからの磁束値が得
られる。加算手段からの出力はディジタル積分手段によ
り積分され、外部に取り出される。このようにRO−S
QUIDからの信号はディジタル量として処理されるこ
とから従来例のようなノイズの混入が回避され、また多
チャンネルかが可能になる。一方、積分手段からのディ
ジタル出力はD/A変換手段によりアナログ量に変換さ
れ、RO−SQUIDにフィードバックされ、磁束の零
点検出が行われる。これによりRO−SQUID磁束計
の出力は線形になり、高感度の磁束検出が可能になる。
【0009】
【実施例】次に、本発明によるSQUID磁束計の実施
例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施例を
示す回路構成図である。図において、5乃至8、11乃
至13は前記図3及び図4に示した従来例の構成部分と
同じであり、15はRO−SQUID5に接続され、そ
の出力である入射磁束に応じた周波数の出力パルスを計
数するカウンタ、16はこのカウンタ15に接続され、
これを一定時間毎にリセットするクロック、17は入力
磁束がゼロのときのカウンタ値を保持するオフセットデ
ータ保持器、18は上記カウンタ15及びオフセットデ
ータ保持器17に接続され、カウンタ15の出力パルス
とオフセットデータ保持器17からのオフセットデータ
との減算値を計算し、検出磁束値を入力磁束を0のもの
から与える加算器、19は加算器18からの入力磁束の
0からの変化量を示すディジタル出力をディジタル的に
積分するディジタル積分器、20はこのディジタル出力
をアナログ量に変換するD/A変換器である。
例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施例を
示す回路構成図である。図において、5乃至8、11乃
至13は前記図3及び図4に示した従来例の構成部分と
同じであり、15はRO−SQUID5に接続され、そ
の出力である入射磁束に応じた周波数の出力パルスを計
数するカウンタ、16はこのカウンタ15に接続され、
これを一定時間毎にリセットするクロック、17は入力
磁束がゼロのときのカウンタ値を保持するオフセットデ
ータ保持器、18は上記カウンタ15及びオフセットデ
ータ保持器17に接続され、カウンタ15の出力パルス
とオフセットデータ保持器17からのオフセットデータ
との減算値を計算し、検出磁束値を入力磁束を0のもの
から与える加算器、19は加算器18からの入力磁束の
0からの変化量を示すディジタル出力をディジタル的に
積分するディジタル積分器、20はこのディジタル出力
をアナログ量に変換するD/A変換器である。
【0010】上記のように構成された本実施例の動作は
次のようになる。ピックアップコイル6で検出された磁
場はインプットコイル7を介してRO−SQUID5に
伝達される。RO−SQUID5は入力磁束に応じた周
波数のパルスを出力しカウンタ15で計数される。この
カウンタ15はクロック16により一定期間ごとにリセ
ットされ、このクロック16の2つのパルスの間にRO
−SQUID5の出力パルスを計数し出力する。オフセ
ットデータ保持器17は入力磁束が0のときのカウンタ
値を予め保持しており、加算器18はカウンタ15の出
力からオフセットデータを減算して入力磁束が0からの
変化を与えるように変換する。
次のようになる。ピックアップコイル6で検出された磁
場はインプットコイル7を介してRO−SQUID5に
伝達される。RO−SQUID5は入力磁束に応じた周
波数のパルスを出力しカウンタ15で計数される。この
カウンタ15はクロック16により一定期間ごとにリセ
ットされ、このクロック16の2つのパルスの間にRO
−SQUID5の出力パルスを計数し出力する。オフセ
ットデータ保持器17は入力磁束が0のときのカウンタ
値を予め保持しており、加算器18はカウンタ15の出
力からオフセットデータを減算して入力磁束が0からの
変化を与えるように変換する。
【0011】加算器18からの入力磁束が0からの変化
量を示すディジタル出力はディジタル積分器19で積分
され出力端子11から外部に取り出される。一方、ディ
ジタル積分器19の出力はD/A変換器20によりアナ
ログ量に変換され、フィードバック抵抗12を介して電
流の形でフィードバックコイル13から入力磁束を打ち
消すようにRO−SQUID5にフィードバックされ
る。これにより、RO−SQUID5中の磁束はゼロに
維持される。このようにして上記フィードバックループ
により磁束の零点検出が可能になり、したがって本実施
例のRO−SQUID磁束計は線形出力を与え、高感度
な磁束検出が実現される。
量を示すディジタル出力はディジタル積分器19で積分
され出力端子11から外部に取り出される。一方、ディ
ジタル積分器19の出力はD/A変換器20によりアナ
ログ量に変換され、フィードバック抵抗12を介して電
流の形でフィードバックコイル13から入力磁束を打ち
消すようにRO−SQUID5にフィードバックされ
る。これにより、RO−SQUID5中の磁束はゼロに
維持される。このようにして上記フィードバックループ
により磁束の零点検出が可能になり、したがって本実施
例のRO−SQUID磁束計は線形出力を与え、高感度
な磁束検出が実現される。
【0012】次に、上記カウンタ15の動作を図2にし
たがってさらに詳細に説明する。入力磁束が0の時のR
O−SQUID5の発振周波数(基本発振周波数)が、
例えば1GHzの時、磁束周波数変換係数∂f/∂φは
実験によると約1.5GHz/Ф0 になる。したがっ
て、例えば生体磁気計測に必要な磁場分解能10-6Ф0
/√Hzを得るには、外部磁束が入力することによるR
O−SQUIDの発振周波数の変化を1.5KHz以上
の分解能で測定する必要がある。この場合、例えばRO
−SQUID5の発振周波数変化を1KHzの分解能で
測定するためには、クロック15の周波数を1KHzに
設定した時、そのパルスは1msec(=1KHz)間
隔で発生することになるので、その間にカウンタ15に
よる計数パルス数は、f=1GHzのときは図2(a)
に示したように1msec/(1/1GHz)=1000000
となり、f=1GHz+1KHzのときは図2(b)に
示したように1msec/(1/(1GHz))=10000001
となる。
たがってさらに詳細に説明する。入力磁束が0の時のR
O−SQUID5の発振周波数(基本発振周波数)が、
例えば1GHzの時、磁束周波数変換係数∂f/∂φは
実験によると約1.5GHz/Ф0 になる。したがっ
て、例えば生体磁気計測に必要な磁場分解能10-6Ф0
/√Hzを得るには、外部磁束が入力することによるR
O−SQUIDの発振周波数の変化を1.5KHz以上
の分解能で測定する必要がある。この場合、例えばRO
−SQUID5の発振周波数変化を1KHzの分解能で
測定するためには、クロック15の周波数を1KHzに
設定した時、そのパルスは1msec(=1KHz)間
隔で発生することになるので、その間にカウンタ15に
よる計数パルス数は、f=1GHzのときは図2(a)
に示したように1msec/(1/1GHz)=1000000
となり、f=1GHz+1KHzのときは図2(b)に
示したように1msec/(1/(1GHz))=10000001
となる。
【0013】したがって、このときのカウンタ15は1
KHzの周波数分解能を持つことになる。次に、カウン
タ15の出力は加算器18によりオフセットデータ保持
器17からのオフセットデータを減算され、これにより
RO−SQUID5の周波数変化がカウント値の0から
の変位に変換される。この加算器18のディジタル出力
はディジタル積分器19により積分され、D/A変換器
20によりアナログ量に変換され、フィードバック抵抗
12を介して電流の形でフィードバックコイル13に送
られ、入力磁束を打ち消すようにRO−SQUID5に
フィードバックされる。以上説明したように、本実施例
のRO−SQUID磁束計の出力はディジタル積分器1
9の出力であり、ディジタルシリアルデータとして外部
に取り出すように構成されている。したがって、信号伝
送時に従来の場合とは異なり外部からのノイズに強く、
さらに多チャンネル化が容易になる。
KHzの周波数分解能を持つことになる。次に、カウン
タ15の出力は加算器18によりオフセットデータ保持
器17からのオフセットデータを減算され、これにより
RO−SQUID5の周波数変化がカウント値の0から
の変位に変換される。この加算器18のディジタル出力
はディジタル積分器19により積分され、D/A変換器
20によりアナログ量に変換され、フィードバック抵抗
12を介して電流の形でフィードバックコイル13に送
られ、入力磁束を打ち消すようにRO−SQUID5に
フィードバックされる。以上説明したように、本実施例
のRO−SQUID磁束計の出力はディジタル積分器1
9の出力であり、ディジタルシリアルデータとして外部
に取り出すように構成されている。したがって、信号伝
送時に従来の場合とは異なり外部からのノイズに強く、
さらに多チャンネル化が容易になる。
【0014】
【発明の効果】以上示したように、本発明によれば、R
O−SQUIDからの入力磁束に応じた周波数のパルス
を計数する高速カウンタと、入力磁束0のときのカウン
タ値を保持するオフセットデータ保持手段と、前記カウ
ンタからの出力と前記オフセットデータ保持手段の保持
データとを減算する加算手段と、加算手段の出力をディ
ジタル積分してディジタル信号を出力するディジタル積
分手段と、さらにこのディジタル積分手段のディジタル
出力をD/A変換し、RO−SQUIDにフィードバッ
クして磁束の零点検出して供するフィードバック手段と
を設けることにより、従来よりも高周波領域での装置動
作が可能になり、また入力磁束が0のときからの磁束測
定が可能になって装置の線形応答が可能になり、さらに
外来ノイズの混入が回避され、多チャンネル化が可能に
なると共に磁束の零点検出による高感度磁束検出が可能
になるという効果が得られる。
O−SQUIDからの入力磁束に応じた周波数のパルス
を計数する高速カウンタと、入力磁束0のときのカウン
タ値を保持するオフセットデータ保持手段と、前記カウ
ンタからの出力と前記オフセットデータ保持手段の保持
データとを減算する加算手段と、加算手段の出力をディ
ジタル積分してディジタル信号を出力するディジタル積
分手段と、さらにこのディジタル積分手段のディジタル
出力をD/A変換し、RO−SQUIDにフィードバッ
クして磁束の零点検出して供するフィードバック手段と
を設けることにより、従来よりも高周波領域での装置動
作が可能になり、また入力磁束が0のときからの磁束測
定が可能になって装置の線形応答が可能になり、さらに
外来ノイズの混入が回避され、多チャンネル化が可能に
なると共に磁束の零点検出による高感度磁束検出が可能
になるという効果が得られる。
【図1】本発明の一実施例を示す回路構成図である。
【図2】図1の実施例のカウンタの動作を示すタイミン
グ図である。
グ図である。
【図3】RO−SQUID磁束計の原理およびI−V特
性を示す回路構成図である。
性を示す回路構成図である。
【図4】従来のRO−SQUID駆動回路の回路構成を
示す回路構成図である。
示す回路構成図である。
1 dcSQUID 5 RO−SQUID 6 ピックアップコイル 12 フィードバック抵抗 13 フィードバックコイル 15 カウンタ 16 クロック 17 オフセットデータ保持手段 18 加算器 19 ディジタル積分器 20 D/A変換器
Claims (1)
- 【請求項1】 外部磁場を検出する検出コイルと、この
検出コイルからの外部磁場の検出信号にしたがって前記
外部磁場の変化に対応して発信周波数を変化させる周波
数信号を出力する緩和発振形SQUIDと、この緩和発
振形SQUIDからの周波数を表す出力パルスを計数し
て出力するカウンタと、前記検出コイルで検出される入
力磁束がゼロのときのカウンタ値を保持するオフセット
データ保持手段と、このオフセットデータ保持手段と前
記カウンタに接続されて、カウンタの出力パルスとオフ
セットデータとの減算値を求め、検出磁束値を入力磁束
がゼロから始まるように磁束検出パルス信号を与える加
算手段と、この加算手段からの出力信号をディジタル積
分してディジタル出力信号を外部に与えるディジタル積
分手段と、前記加算手段からの出力信号をアナログ量に
変換して前記緩和発振形SQUIDにフィードバック
し、これにより入力磁束を相殺して磁束の零点検出を可
能にするフィードバック手段とを備えたことを特徴とす
るSQUID磁束計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15417192A JPH05323004A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Squid磁束計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15417192A JPH05323004A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Squid磁束計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05323004A true JPH05323004A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15578389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15417192A Pending JPH05323004A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | Squid磁束計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05323004A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001006907A3 (de) * | 1999-07-27 | 2001-08-23 | Squid Ag | Verfahren und vorrichtung zur messung biomagnetischer, insbesondere kardiomagnetischer felder |
JP2021071375A (ja) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 株式会社リコー | 磁場計測装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04143681A (ja) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Shimadzu Corp | 自励発振型デジタルsquid磁束計 |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP15417192A patent/JPH05323004A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04143681A (ja) * | 1990-10-05 | 1992-05-18 | Shimadzu Corp | 自励発振型デジタルsquid磁束計 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001006907A3 (de) * | 1999-07-27 | 2001-08-23 | Squid Ag | Verfahren und vorrichtung zur messung biomagnetischer, insbesondere kardiomagnetischer felder |
JP2021071375A (ja) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 株式会社リコー | 磁場計測装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4983971A (en) | Josephson analog to digital converter for low-level signals | |
US6653962B2 (en) | Superconducting dual function digitizer | |
WO2005119283A1 (ja) | Squid用カウンタ方式によるヒステリシス特性型ディジタルfll装置 | |
US4866373A (en) | Superconducting current detecting circuit employing DC flux parametron circuit | |
EP0581444B1 (en) | High sensitivity superconductive digitizer | |
JP2569542B2 (ja) | 磁束伝達回路 | |
JP2662903B2 (ja) | 高感度磁場検出装置 | |
JPH05323004A (ja) | Squid磁束計 | |
US7323869B1 (en) | Subranging scheme for SQUID sensors | |
Webb | Superconducting quantum magnetometers | |
JP2653916B2 (ja) | マルチチャンネルsquid磁束計 | |
Ries et al. | Superconducting parametric amplifier for the measurement of small dc voltages | |
JPH04160380A (ja) | ディジタルsquid磁束計 | |
Podt et al. | Digital squids based on smart dros | |
Kung et al. | A direct current superconducting quantum interference device gradiometer with a digital signal processor controlled flux‐locked loop and comparison with a conventional analog feedback scheme | |
JP2779638B2 (ja) | 多チャンネルスクイッド磁束計 | |
Gilbert | A sensitive direct current electrical integrator | |
Lee et al. | A low-noise integrated SQUID gradiometer for biomagnetic sensors | |
JPH07174834A (ja) | デジタルsquidおよびこれを用いた計測システム | |
Stojanovic et al. | High-performance power measurements by sample-and-hold AC/DC transfer technique | |
JPH06324130A (ja) | Squidセンサ装置 | |
JPH08146109A (ja) | Squid磁束計 | |
JPH03238378A (ja) | ディジタルsquid磁束計 | |
Burmistrov et al. | DC SQUID modulation electronics for operation with HTS DC SQUID magnetometers in the unshielded environment | |
Reich et al. | New approach for a highly sensitive magnetometer utilizing a multi-stage digital SQUID |