JPH08110372A - Ｓｑｕｉｄ磁束計 - Google Patents
Ｓｑｕｉｄ磁束計Info
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- JPH08110372A JPH08110372A JP6245187A JP24518794A JPH08110372A JP H08110372 A JPH08110372 A JP H08110372A JP 6245187 A JP6245187 A JP 6245187A JP 24518794 A JP24518794 A JP 24518794A JP H08110372 A JPH08110372 A JP H08110372A
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- Japan
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- pickup coil
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Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- 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】
【目的】 機械的に高精度でかつ機械的に堅固なピック
アップコイルを有するＳＱＵＩＤ磁束計を提供すること
を目的とする。 【構成】 被検体内で発生した磁束を測定するピックア
ップコイルを有し、該ピックアップコイルにて測定され
た磁束に基づいて磁場分布を測定するＳＱＵＩＤ磁束計
において、前記ピックアップコイルは、立体的なコア材
の表面にパターン作成法により作成されることを特徴と
する。
アップコイルを有するＳＱＵＩＤ磁束計を提供すること
を目的とする。 【構成】 被検体内で発生した磁束を測定するピックア
ップコイルを有し、該ピックアップコイルにて測定され
た磁束に基づいて磁場分布を測定するＳＱＵＩＤ磁束計
において、前記ピックアップコイルは、立体的なコア材
の表面にパターン作成法により作成されることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生体磁気の計測等に用
いられるＳＱＵＩＤ磁束計に係り、特に、ピックアップ
コイルの構造に関する。
いられるＳＱＵＩＤ磁束計に係り、特に、ピックアップ
コイルの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＱＵＩＤ磁束計においてはＳＱＵＩＤ
リングにより、より多くの磁束を導く目的で磁束トラン
スが使用される。磁束トランスのピックアップコイル部
には、環境雑音磁場をキャンセルする目的で微分型ピッ
クアップコイルが良く知られている。微分型ピックアッ
プコイルには、軸型ピックアップコイルと平面型ピック
アップコイルがある。図８に軸型ピックアップコイルを
示す。
リングにより、より多くの磁束を導く目的で磁束トラン
スが使用される。磁束トランスのピックアップコイル部
には、環境雑音磁場をキャンセルする目的で微分型ピッ
クアップコイルが良く知られている。微分型ピックアッ
プコイルには、軸型ピックアップコイルと平面型ピック
アップコイルがある。図８に軸型ピックアップコイルを
示す。
【０００３】このような軸型ピックアップコイルを構成
するために、従来は、 （１）円筒またはその他の形状のコア材に超伝導線を巻
く方法。 （２）フレキシブル基板上にピックアップコイルのパタ
ーンを形成したあと、所望の形状に固定する方法。 が用いられていた。
するために、従来は、 （１）円筒またはその他の形状のコア材に超伝導線を巻
く方法。 （２）フレキシブル基板上にピックアップコイルのパタ
ーンを形成したあと、所望の形状に固定する方法。 が用いられていた。
【０００４】１次微分型ピックアップコイルは、２つの
ループをお互いに反対向きに巻くことにより一様磁場を
打ち消す。環境磁場は観測しようとする信号源が発生す
る磁場よりも一般的に一様性が高いので、このようなピ
ックアップコイルは、環境磁場を選択的に除去する。し
かし、ピックアップコイルの機械的精度の問題により、
一様磁場は完全には除去できない。その原因は、それぞ
れのループが完全にフラットでないこと、２つのループ
の面積が同一でないこと、２つのループが平行でないこ
とが挙げられる。たとえば一様磁場を１０-7［Ｔ／√Ｈ
ｚ] ，ＳＱＵＩＤの感度を１０-14 ［Ｔ／√Ｈｚ］程
度、シールドルームの遮蔽率を１０-3とすると、除去で
きずに残留する一様磁場はシールド後の一様磁場のおお
よそ１０-4倍以下であることが必要となる。これを実現
するためには各ループの面積の差をループ面積のａ倍、
２つのループ間の角度をαとしたとき、ａ＋１−ｃｏｓ
（α）が１０-4を下回ることが必要である。ａ＝５×１
０-5，α＝５×１０-5，α＝０．５７［ｄｅｇ］はこれ
を満足する値の一例である。
ループをお互いに反対向きに巻くことにより一様磁場を
打ち消す。環境磁場は観測しようとする信号源が発生す
る磁場よりも一般的に一様性が高いので、このようなピ
ックアップコイルは、環境磁場を選択的に除去する。し
かし、ピックアップコイルの機械的精度の問題により、
一様磁場は完全には除去できない。その原因は、それぞ
れのループが完全にフラットでないこと、２つのループ
の面積が同一でないこと、２つのループが平行でないこ
とが挙げられる。たとえば一様磁場を１０-7［Ｔ／√Ｈ
ｚ] ，ＳＱＵＩＤの感度を１０-14 ［Ｔ／√Ｈｚ］程
度、シールドルームの遮蔽率を１０-3とすると、除去で
きずに残留する一様磁場はシールド後の一様磁場のおお
よそ１０-4倍以下であることが必要となる。これを実現
するためには各ループの面積の差をループ面積のａ倍、
２つのループ間の角度をαとしたとき、ａ＋１−ｃｏｓ
（α）が１０-4を下回ることが必要である。ａ＝５×１
０-5，α＝５×１０-5，α＝０．５７［ｄｅｇ］はこれ
を満足する値の一例である。
【０００５】また、上記の機械精度を恒常的に維持する
為に、ピックアップコイルは通常予想される振動や衝撃
によって変形を受けない堅固性が必要である。また通
常、地磁気は時間的変動が少ないためＳＱＵＩＤには観
測されないが、ピックアップコイルが振動すると、ピッ
クアップコイルを鎖交する磁場が変化するため、そこに
ないはずの振動磁場が観測されるようになる。このよう
な理由からも、ピックアップコイルは振動を起こさない
ように機械的に堅固な構造にする必要がある。以上、１
次微分型ピックアップコイルに要求される機械的精度と
堅固性について説明したが、０次微分型、またはより高
次の部分型のピックアップコイルについても同様のこと
がいえる。
為に、ピックアップコイルは通常予想される振動や衝撃
によって変形を受けない堅固性が必要である。また通
常、地磁気は時間的変動が少ないためＳＱＵＩＤには観
測されないが、ピックアップコイルが振動すると、ピッ
クアップコイルを鎖交する磁場が変化するため、そこに
ないはずの振動磁場が観測されるようになる。このよう
な理由からも、ピックアップコイルは振動を起こさない
ように機械的に堅固な構造にする必要がある。以上、１
次微分型ピックアップコイルに要求される機械的精度と
堅固性について説明したが、０次微分型、またはより高
次の部分型のピックアップコイルについても同様のこと
がいえる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来にお
ける上記（１）の方法では生体磁気計測に望まれる高い
機械精度が得られないという欠点がある。また、上記
（２）の方法では機械的に堅固でないという欠点があ
る。
ける上記（１）の方法では生体磁気計測に望まれる高い
機械精度が得られないという欠点がある。また、上記
（２）の方法では機械的に堅固でないという欠点があ
る。
【０００７】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、機
械的に高精度でかつ機械的に堅固なピックアップコイル
を有するＳＱＵＩＤ磁束計を提供することにある。
るためになされたもので、その目的とするところは、機
械的に高精度でかつ機械的に堅固なピックアップコイル
を有するＳＱＵＩＤ磁束計を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、被検体内で発生した磁束を測定するピッ
クアップコイルを有し、該ピックアップコイルにて測定
された磁束に基づいて磁場分布を測定するＳＱＵＩＤ磁
束計において、前記ピックアップコイルは、立体的なコ
ア材の表面にパターン作成法により作成されることが特
徴である。
め、本発明は、被検体内で発生した磁束を測定するピッ
クアップコイルを有し、該ピックアップコイルにて測定
された磁束に基づいて磁場分布を測定するＳＱＵＩＤ磁
束計において、前記ピックアップコイルは、立体的なコ
ア材の表面にパターン作成法により作成されることが特
徴である。
【０００９】
【作用】上述の如く構成された本発明によれば、フォト
リソグラフィー技術等のパターン作成法を用いて、堅固
なコア材にピックアップコイルが形成されるので、高精
度でかつ堅固なピックアップコイルを形成することがで
きるようになる。
リソグラフィー技術等のパターン作成法を用いて、堅固
なコア材にピックアップコイルが形成されるので、高精
度でかつ堅固なピックアップコイルを形成することがで
きるようになる。
【００１０】
【実施例】図１に本発明の第１実施例を示す。同図に示
すコア材１は極低温状態において常磁性でかつ、極低温
状態で電気的に絶縁体であり、かつ、常温と極低温の温
度サイクルに耐え得るような材料、例えば、ガラス、エ
ポキシ樹脂、フッソ樹脂系プラスチック、またはそれら
を用いたＦＲＰ、セラミックで作られる。このコア材に
スパッタや真空蒸着で超伝導薄膜を形成する。その後、
フォトリソグラフィ技術によりピックアップコイル５を
形成する。本実施例によれば、ピックアップコイル５を
手巻きするのに比べ、微分型ピックアップコイルを高精
度で作成できる。また、構造が堅固であるため、作成後
も通常の衝撃では変形することがなく、高い機械精度を
維持できる。
すコア材１は極低温状態において常磁性でかつ、極低温
状態で電気的に絶縁体であり、かつ、常温と極低温の温
度サイクルに耐え得るような材料、例えば、ガラス、エ
ポキシ樹脂、フッソ樹脂系プラスチック、またはそれら
を用いたＦＲＰ、セラミックで作られる。このコア材に
スパッタや真空蒸着で超伝導薄膜を形成する。その後、
フォトリソグラフィ技術によりピックアップコイル５を
形成する。本実施例によれば、ピックアップコイル５を
手巻きするのに比べ、微分型ピックアップコイルを高精
度で作成できる。また、構造が堅固であるため、作成後
も通常の衝撃では変形することがなく、高い機械精度を
維持できる。
【００１１】コア材１は図１では直方体で示してある
が、第１ループ面３、第２ループ面２が平行であれば他
の形状でもかまわない。特に、ピックアップコイル５を
支持体に取り付ける機構を付加してもかまわない。この
ようにすると、ピックアップコイル５の位置が精度良く
取り付けられる、ピックアップコイル５の取り付け、交
換が容易になる等の利点がある。コア材と支持体に取り
付け機構を付加した構成例を図２に示す。この例はコア
１に皿もみ付きの穴１ａを設け、支持体６に円錐状の突
起６ａを設け、両者を合わせてネジ８で固定する。この
ときピックアップコイル５が決められた向きを向くよう
に、皿もみ部１ａ、円錐部６ａに凹凸をつけ、決められ
た向き以外には取り付けられないようにする。本実施例
によるピックアップコイル５は取り付け時に位置ズレを
起こすこと無く、高精度に取り付けることができる。ま
た、取り付け後も位置ズレ、変形、脱落する事がなく、
システムの信頼性が向上する。
が、第１ループ面３、第２ループ面２が平行であれば他
の形状でもかまわない。特に、ピックアップコイル５を
支持体に取り付ける機構を付加してもかまわない。この
ようにすると、ピックアップコイル５の位置が精度良く
取り付けられる、ピックアップコイル５の取り付け、交
換が容易になる等の利点がある。コア材と支持体に取り
付け機構を付加した構成例を図２に示す。この例はコア
１に皿もみ付きの穴１ａを設け、支持体６に円錐状の突
起６ａを設け、両者を合わせてネジ８で固定する。この
ときピックアップコイル５が決められた向きを向くよう
に、皿もみ部１ａ、円錐部６ａに凹凸をつけ、決められ
た向き以外には取り付けられないようにする。本実施例
によるピックアップコイル５は取り付け時に位置ズレを
起こすこと無く、高精度に取り付けることができる。ま
た、取り付け後も位置ズレ、変形、脱落する事がなく、
システムの信頼性が向上する。
【００１２】図３に曲面状の板を支持体とする場合の構
成例を示す。コア材１と支持体７にはネジが通り穴があ
いており、これにリング２１を挟んでネジ８で固定す
る。リング２１の材質は、非磁性体であり絶縁体である
ことが必要であり、コア材と同様の材質が使用できる。
リング２１を間に挟むことによりピックアップコイル５
の振動を防止と取付精度を確保している。
成例を示す。コア材１と支持体７にはネジが通り穴があ
いており、これにリング２１を挟んでネジ８で固定す
る。リング２１の材質は、非磁性体であり絶縁体である
ことが必要であり、コア材と同様の材質が使用できる。
リング２１を間に挟むことによりピックアップコイル５
の振動を防止と取付精度を確保している。
【００１３】図４に他の固定方法の例を示す。この例で
はコア材１を貫通する穴を作り穴中にくぼみ１ｂを設け
る。一方、支持体１０には爪２２を設け、爪２２とくぼ
み１ｂを合わせる形で支持体１０にコア材１を固定す
る。この方法によれば、ビスを使用せず、単にはめ込む
だけでピックアップコイル５を固定できるので、取り付
けの手間を低減できる。
はコア材１を貫通する穴を作り穴中にくぼみ１ｂを設け
る。一方、支持体１０には爪２２を設け、爪２２とくぼ
み１ｂを合わせる形で支持体１０にコア材１を固定す
る。この方法によれば、ビスを使用せず、単にはめ込む
だけでピックアップコイル５を固定できるので、取り付
けの手間を低減できる。
【００１４】ピックアップコイル５と外部の配線との接
続は、例えばハンダづけ、ボンディング、ネジやバネな
どの押圧手段による圧接等の方法がある。また、ＳＱＵ
ＩＤチップをコア材１に取り付け、ピックアップコイル
５とＳＵＱＩＤチップを前記した接続方法で直接接続し
てもよい。図５に例としてボンディングによりピックア
ップコイルとＳＱＵＩＤチップ１４を接続した例を示
す。この例によればピックアップコイル５とインプット
コイルとはボンディングワイヤ１３を用いて、接続部１
１，１２間を接続するけで良く、配線を短くできるの
で、配線中のインダクタンス小さく抑えることができ、
ピックアップコイル８を鎖交する磁束を効率的にインプ
ットコイルに導くことができる。また、部品点数を少な
く抑えられるので故障率が減少しシステムの信頼性を向
上できる。
続は、例えばハンダづけ、ボンディング、ネジやバネな
どの押圧手段による圧接等の方法がある。また、ＳＱＵ
ＩＤチップをコア材１に取り付け、ピックアップコイル
５とＳＵＱＩＤチップを前記した接続方法で直接接続し
てもよい。図５に例としてボンディングによりピックア
ップコイルとＳＱＵＩＤチップ１４を接続した例を示
す。この例によればピックアップコイル５とインプット
コイルとはボンディングワイヤ１３を用いて、接続部１
１，１２間を接続するけで良く、配線を短くできるの
で、配線中のインダクタンス小さく抑えることができ、
ピックアップコイル８を鎖交する磁束を効率的にインプ
ットコイルに導くことができる。また、部品点数を少な
く抑えられるので故障率が減少しシステムの信頼性を向
上できる。
【００１５】図６，図７は本発明の変形例であり、図６
は３軸同時測定のピックアップコイル、図７は２軸同時
測定用のピックアップコイルである。いずれも、コア材
中心付近での磁場勾配を測定できる。マルチチャネル磁
束計に使用される１軸測定用のピックアップコイルの一
部、または全部を、本実施例で示す２軸、３軸のピック
アップコイルに置き換えることにより、従来よりも多く
の情報をもつ測定データを得ることができる。測定デー
タから磁場源の位置を推定する装置では、全てを２軸、
または３軸のピックアップコイルにするより、多くのピ
ックアップコイルは１軸とし、一部を２軸とするのが有
効である。
は３軸同時測定のピックアップコイル、図７は２軸同時
測定用のピックアップコイルである。いずれも、コア材
中心付近での磁場勾配を測定できる。マルチチャネル磁
束計に使用される１軸測定用のピックアップコイルの一
部、または全部を、本実施例で示す２軸、３軸のピック
アップコイルに置き換えることにより、従来よりも多く
の情報をもつ測定データを得ることができる。測定デー
タから磁場源の位置を推定する装置では、全てを２軸、
または３軸のピックアップコイルにするより、多くのピ
ックアップコイルは１軸とし、一部を２軸とするのが有
効である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、堅
固な構造のピックアップコイルを高精度に形成すること
が可能になり、ＳＱＵＩＤ磁束計の信頼性向上、精度向
上につながる。また、コア材に支持体への取り付け機構
を設けることにより、ピックアップコイルの取り付け精
度が向上するので、磁束計の位置情報精度が向上する。
また、容易に交換が可能になるので保守性の向上につな
がる。
固な構造のピックアップコイルを高精度に形成すること
が可能になり、ＳＱＵＩＤ磁束計の信頼性向上、精度向
上につながる。また、コア材に支持体への取り付け機構
を設けることにより、ピックアップコイルの取り付け精
度が向上するので、磁束計の位置情報精度が向上する。
また、容易に交換が可能になるので保守性の向上につな
がる。
【図１】本発明の一実施例に係るＳＱＵＩＤ磁束計の構
成を示す構成図である。
成を示す構成図である。
【図２】コア材を支持部に固定する様子を示す説明図で
ある。
ある。
【図３】コア材を支持部に固定する他の例を示す説明図
である。
である。
【図４】コア材を支持部に固定する更に他の例を示す説
明図である。
明図である。
【図５】ピックアップコイルとインプットコイルとの接
続を示す説明図である。
続を示す説明図である。
【図６】３軸同時測定用のピックアップコイルの構成図
である。
である。
【図７】２軸同時測定用のピックアップコイルの構成図
である。
である。
【図８】一般的なピックアップコイルの構成図である。
１ コア材 ２ 第２ループ面 ３ 第１ループ面 ５ コイルパターン ６，７，１０ 支持体 ８
ネジ １１，１２ 接続部 １３ ボンディングワイヤ １４ ＳＱＵＩＤチップ ２１ リング ２２ 爪
ネジ １１，１２ 接続部 １３ ボンディングワイヤ １４ ＳＱＵＩＤチップ ２１ リング ２２ 爪
Claims (3)
- 【請求項１】 被検体内で発生した磁束を測定するピッ
クアップコイルを有し、該ピックアップコイルにて測定
された磁束に基づいて磁場分布を測定するＳＱＵＩＤ磁
束計において、 前記ピックアップコイルは、立体的なコア材の表面にパ
ターン作成法により作成されることを特徴とするＳＱＵ
ＩＤ磁束計。 - 【請求項２】 １つの前記コア材に前記ピックアップコ
イルを複数形成したことを特徴とする請求項１記載のＳ
ＱＵＩＤ磁束計。 - 【請求項３】 前記コア材は、常磁性の絶縁体材料で構
成されたことを特徴とする請求項１または２記載のＳＱ
ＵＩＤ磁束計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6245187A JPH08110372A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Ｓｑｕｉｄ磁束計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6245187A JPH08110372A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Ｓｑｕｉｄ磁束計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110372A true JPH08110372A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17129915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6245187A Pending JPH08110372A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Ｓｑｕｉｄ磁束計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08110372A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007184618A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Biosense Webster Inc | プリント回路を有するコア上の小型コイル |
| CN107229021A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-10-03 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 三维磁场测量组件及制备方法 |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP6245187A patent/JPH08110372A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007184618A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Biosense Webster Inc | プリント回路を有するコア上の小型コイル |
| CN107229021A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-10-03 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 三维磁场测量组件及制备方法 |
| CN107229021B (zh) * | 2017-05-22 | 2019-07-19 | 中国科学院上海微***与信息技术研究所 | 三维磁场测量组件及制备方法 |
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