JPH0815397A - Apparatus using liquid helium - Google Patents
Apparatus using liquid heliumInfo
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- JPH0815397A JPH0815397A JP6149804A JP14980494A JPH0815397A JP H0815397 A JPH0815397 A JP H0815397A JP 6149804 A JP6149804 A JP 6149804A JP 14980494 A JP14980494 A JP 14980494A JP H0815397 A JPH0815397 A JP H0815397A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液体ヘリウムを用いる
装置に関し、特に生体などから発生する微弱な磁界を測
定する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device using liquid helium, and more particularly to a device for measuring a weak magnetic field generated from a living body.
【０００２】[0002]
【従来の技術】生体、たとえば人間の脳、腕、眼球およ
び心臓などから発生される微弱な磁界の強さを測定する
ために、超電導リングに１つまたは２つのジョセフソン
接合を組合わせた構成を有する超電導量子干渉（Superc
onductive QuantumInterference Device）磁束計（以下
ＳＱＵＩＤという）が用いられる。ＳＱＵＩＤは低温の
断熱容器内の液体ヘリウムガス内に浸漬される。このよ
うなＳＱＵＩＤのための液体ヘリウムを用いる装置とし
ては、低温工学Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．８（１９９３）第
７０頁〜第７２頁に記載のものがある。しかしこれに記
載の装置は、実験装置のためのヘリウムガスを冷却液化
する冷凍機は含まれておらず、気化したヘリウムガスは
大気に放散する構成になっている。また断熱容器に液体
ヘリウムを供給する配管材料についての記載はなく、一
般のＳＵＳなどの磁性材料が用いられていると考えられ
る。2. Description of the Related Art A structure in which a superconducting ring is combined with one or two Josephson junctions in order to measure the strength of a weak magnetic field generated from a living body such as the human brain, arm, eyeball and heart. Superconducting quantum interference (Superc
Onductive Quantum Interference Device) A magnetic flux meter (hereinafter referred to as SQUID) is used. The SQUID is immersed in liquid helium gas in a cold insulated container. As an apparatus using liquid helium for such SQUID, there is a low temperature engineering Vol. 28 No. 8 (1993) pp. 70-72. However, the apparatus described therein does not include a refrigerator for cooling and liquefying helium gas for an experimental apparatus, and has a configuration in which vaporized helium gas is diffused into the atmosphere. Further, there is no description of a piping material for supplying liquid helium to the heat insulating container, and it is considered that a general magnetic material such as SUS is used.
【０００３】ヘリウムガスは高価であるため、実用の装
置では気化したヘリウムガスは、冷凍機などで冷却液化
して繰返して使用する必要がある。しかしＳＱＵＩＤな
どの微弱な磁界の測定装置が設置された断熱容器に直接
冷凍機の熱交換器を接続して、断熱容器内を冷却する
と、冷凍機の振動が断熱容器に伝達され、ＳＱＵＩＤが
振動し、これによって磁束変化が起こりノイズの発生の
原因となる。また断熱容器に接続された金属管路が振動
すれば、これによって微小電流が管路を流れ、これによ
ってもノイズを発生する。この対策として、防振装置を
介して冷凍機本体と熱交換器とを接続することが考えら
れるが、これでも１０ｆＴ／√（Ｈｚ）程度の磁気の測
定に支障をきたす。Since helium gas is expensive, vaporized helium gas must be liquefied in a refrigerator or the like and used repeatedly in a practical device. However, if the heat exchanger of the refrigerator is directly connected to the heat insulation container in which a weak magnetic field measuring device such as SQUID is installed and the inside of the heat insulation container is cooled, the vibration of the refrigerator is transmitted to the heat insulation container and the SQUID vibrates. However, this causes a change in magnetic flux, which causes noise. Further, if the metal conduit connected to the heat insulating container vibrates, a minute current flows through the conduit, which also causes noise. As a countermeasure against this, it is conceivable to connect the refrigerator main body and the heat exchanger via a vibration isolator, but this also hinders the measurement of magnetism of about 10 fT / √ (Hz).
【０００４】また冷凍機のディスプレーサが発生する磁
気ノイズも大きく、微弱な磁気の測定は困難である。Further, the magnetic noise generated by the displacer of the refrigerator is large, and it is difficult to measure weak magnetism.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ヘリ
ウムガスの回収効率を上げながら微弱な磁界を測定でき
るヘリウムを用いる装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus using helium which can measure a weak magnetic field while increasing the recovery efficiency of helium gas.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気シールド
または電磁波シールドされた部屋と、 前記シールド部屋内に設けられ、液体ヘリウムを入れる
断熱容器と、 断熱容器内にある微弱な磁界を測定する手段と、 前記シールド部屋外にある液体ヘリウムを貯留する断熱
タンクと、 断熱タンク内のヘリウムガスを冷却液化する冷凍機と、 断熱タンク内の液体ヘリウムを断熱容器に供給する非磁
性材料から成る供給管路と、 断熱タンク内のヘリウムガスを加圧する手段と、 断熱容器内で気化したヘリウムガスを断熱タンクに導く
ための非磁性材料から成り遮断弁を有する連絡管路とを
含む液体ヘリウムを用いる装置である。According to the present invention, there is provided a magnetically shielded or electromagnetically shielded room, a heat insulation container provided in the shielded room for containing liquid helium, and a weak magnetic field in the heat insulation container is measured. Means, a heat insulating tank for storing liquid helium outside the shield part, a refrigerator for cooling and liquefying helium gas in the heat insulating tank, and a supply made of a non-magnetic material for supplying liquid helium in the heat insulating tank to a heat insulating container Uses liquid helium including a pipeline, a means for pressurizing the helium gas in the heat insulation tank, and a communication pipeline having a shutoff valve made of a non-magnetic material for guiding the helium gas vaporized in the heat insulation container to the heat insulation tank. It is a device.
【０００７】また本発明は、前記シールド室の外部に設
けられ、連絡管路に接続して断熱容器内で気化したヘリ
ウムを一時収納する容積が可変であるガス収納手段を含
むことを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that it comprises a gas storage means provided outside the shield chamber, which is connected to the communication pipe and has a variable volume for temporarily storing vaporized helium in the heat insulation container. .
【０００８】また本発明は、前記供給管路が、ガラス繊
維強度プラスチック二重管であって、外管の内周と内管
の外周との間の空間が真空とされ、内管の外周に金属薄
膜が設けられた構成を有することを特徴とする。In the present invention, the supply pipe line is a glass fiber strength plastic double pipe, and the space between the inner circumference of the outer pipe and the outer circumference of the inner pipe is evacuated, and It is characterized by having a structure provided with a metal thin film.
【０００９】また本発明は、断熱容器内の液体ヘリウム
の液面を検出する手段をさらに有し、前記断熱タンクの
ヘリウムガスを加圧する手段が液化ヘリウムの加熱手段
であり、 断熱容器内の液体ヘリウムの液面が規定液面より低下し
たときは、連絡管路を遮断弁で遮断し、断熱タンク内の
液体ヘリウムを加熱手段で加熱して、供給管路を介して
断熱タンク内の液体ヘリウムを断熱容器に供給する制御
回路を含むことを特徴とする。Further, the present invention further comprises means for detecting the liquid level of liquid helium in the heat insulating container, wherein the means for pressurizing the helium gas in the heat insulating tank is a means for heating liquefied helium, and the liquid in the heat insulating container is When the liquid level of helium drops below the specified liquid level, the communication pipe is shut off by a shutoff valve, the liquid helium in the heat insulating tank is heated by a heating means, and the liquid helium in the heat insulating tank is supplied through the supply pipe. Is included in the heat insulation container.
【００１０】[0010]
【作用】本発明に従えば、ＳＱＵＩＤなどの微弱な磁界
を測定する手段は、断熱容器内にあり、この断熱容器は
磁気シールドまたは電磁波シールドされた部屋内にある
ので、ＳＱＵＩＤなどは外部の磁気ノイズから遮蔽さ
れ、その影響は減衰される。さらに断熱容器と断熱タン
クの接続管路は、非磁性材料で構成されており、これか
らの磁気ノイズの影響は全くない。また断熱タンクに冷
凍機が接続されているので、断熱容器への振動は充分減
衰される。このシステムで冷凍機のディスプレーサを断
熱容器から５ｍ以上離すことによって、充分ノイズが減
衰され、１０ｆＴ／√（Ｈｚ）の測定が可能である。さ
らに気化したヘリウムガスが冷凍機によって冷却液化さ
れて有効に使われる。According to the present invention, the means for measuring a weak magnetic field such as SQUID is in an adiabatic container, and this adiabatic container is in a magnetically shielded or electromagnetically shielded room. It is shielded from noise and its effects are attenuated. Further, the connecting conduit between the heat insulating container and the heat insulating tank is made of a non-magnetic material, and there is no influence of magnetic noise from this. Further, since the refrigerator is connected to the heat insulation tank, the vibration to the heat insulation container is sufficiently damped. When the displacer of the refrigerator is separated from the heat insulating container by 5 m or more in this system, noise is sufficiently attenuated and 10 fT / √ (Hz) can be measured. Further, the vaporized helium gas is cooled and liquefied by the refrigerator and is effectively used.
【００１１】また本発明に従えば、一時的に多量に発生
したヘリウムガスは、収納手段に一時収納されるのでさ
らに効果よくヘリウムガスを回収できる。Further, according to the present invention, since a large amount of helium gas that is temporarily generated is temporarily stored in the storage means, the helium gas can be recovered more effectively.
【００１２】また本発明に従えば、断熱タンクから断熱
容器への液体ヘリウムの供給管路が二重管による断熱構
造になっているので、特に液体ヘリウムの供給初期にお
ける液体ヘリウムの急激な気化を防ぐことができる。Further, according to the present invention, since the liquid helium supply pipeline from the heat insulation tank to the heat insulation container has a double-tube heat insulation structure, rapid vaporization of liquid helium particularly at the initial stage of the supply of liquid helium is prevented. Can be prevented.
【００１３】また本発明に従えば、断熱タンクから断熱
容器への液体ヘリウムの補給が自動的に行え、断熱容器
の液体ヘリウムの液面を常に一定に保持できる。Further, according to the present invention, the liquid helium can be automatically replenished from the heat insulating tank to the heat insulating container, and the liquid level of the liquid helium in the heat insulating container can be always kept constant.
【００１４】[0014]
【実施例】以下実施例でもって本発明をより具体的に説
明する。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
【００１５】図１は本発明の一実施例である液体ヘリウ
ムを用いる装置１の系統図である。断熱容器１０は、磁
気シールド壁２によって囲まれた部屋３内に設置され
る。断熱容器１０は容器本体１１と天板１２とから成
り、容器本体１１の内槽と外槽との間の空間１３は真空
であり、天板１２は断熱材で構成される。断熱容器１０
の下部１４には液体ヘリウムがまた上部１５にはヘリウ
ムガスがそれぞれ入れられている。液体ヘリウム内に
は、微弱な磁気を測定する装置１７、たとえばＳＱＵＩ
Ｄが載置されている。液体ヘリウムの液面１６は、液面
計１８によって検出される。FIG. 1 is a system diagram of an apparatus 1 using liquid helium which is an embodiment of the present invention. The heat insulating container 10 is installed in the room 3 surrounded by the magnetic shield wall 2. The heat insulating container 10 includes a container body 11 and a top plate 12, a space 13 between the inner tank and the outer tank of the container body 11 is in a vacuum, and the top plate 12 is made of a heat insulating material. Heat insulation container 10
Liquid helium is contained in the lower part 14 and helium gas is contained in the upper part 15. In liquid helium, a device 17 for measuring weak magnetism, such as SQUI
D is placed. The liquid level 16 of liquid helium is detected by a liquid level gauge 18.
【００１６】磁気シールド壁２によって囲まれた部屋３
外には、断熱タンク２０などがある。断熱タンク２０
は、タンク本体２１、天板２２から成り、その構成は断
熱容器１０と略同じであるが容量が大きく、冷凍機４１
の振動を減衰する役割と液体ヘリウムのクッションタン
クの役割とを果す。断熱タンク２０の下部２４には液体
ヘリウムがまた上部２５にはヘリウムガスがそれぞれ貯
留される。断熱タンク２０の上部２５には、冷凍機４１
の熱交換器４２があり、ヘリウムガスはこれによって冷
却液化される。冷凍機４１と熱交換器４２とは防振装置
４３を介して配管４４で接続される。断熱タンク２０と
断熱容器１０とは、供給管路３１と連結管路５１とで接
続される。これらの両管路は非磁性材料、たとえばガラ
ス繊維強化プラスチック（Fiberglass Reinfoced Plast
ic，以下ＦＲＰという）製である。供給管路３１の断熱
タンク側の端部３２は、ヘリウム液中深く浸漬され、断
熱タンク２０のヘリウムガスの圧力が断熱容器１０のヘ
リウムガスの圧力よりも高くなれば、液体ヘリウムが断
熱タンク２０から断熱容器１０へ供給管路３１を介して
移送される構成となっている。Room 3 surrounded by magnetic shield wall 2
Outside, there is a heat insulating tank 20 and the like. Heat insulation tank 20
Is composed of a tank main body 21 and a top plate 22, and its configuration is substantially the same as that of the heat insulating container 10, but its capacity is large, and the refrigerator 41
Plays the role of attenuating the vibration of the liquid and the role of the cushion tank of liquid helium. Liquid helium is stored in the lower portion 24 and helium gas is stored in the upper portion 25 of the heat insulating tank 20. The upper part 25 of the heat insulation tank 20 has a refrigerator 41.
Helium gas is liquefied by cooling. The refrigerator 41 and the heat exchanger 42 are connected by a pipe 44 via a vibration isolator 43. The heat insulating tank 20 and the heat insulating container 10 are connected by a supply pipeline 31 and a connecting pipeline 51. Both of these conduits are made of non-magnetic material, such as Fiberglass Reinfoced Plast.
ic, hereinafter referred to as FRP). The end portion 32 of the supply pipeline 31 on the side of the heat insulating tank is deeply immersed in the helium liquid, and if the pressure of the helium gas in the heat insulating tank 20 becomes higher than the pressure of the helium gas in the heat insulating container 10, the liquid helium is changed to the heat insulating tank 20. Is transferred to the heat insulating container 10 via the supply pipeline 31.
【００１７】図２は供給管路３１として好ましい二重管
の断面図である。供給管路３１は、外管３５と内管３６
とから構成され、外管３５と内管３６との間に空間３８
が設けられ、この空間３８は真空である。外管３５はＦ
ＲＰ製であり、内管３６はアルミニウムを蒸着した不織
布４０をＦＲＰ管３９に巻付けた構成である。これによ
って内管３６の内部は、外管の外部と断熱され、液体ヘ
リウムの間欠的な移送時に、液体ヘリウムが急激に気化
するのを防いでいる。FIG. 2 is a sectional view of a double pipe which is preferable as the supply line 31. The supply pipe 31 includes an outer pipe 35 and an inner pipe 36.
And a space 38 between the outer pipe 35 and the inner pipe 36.
Is provided, and this space 38 is a vacuum. The outer tube 35 is F
The inner tube 36 is made of RP, and the inner tube 36 has a structure in which a non-woven fabric 40 vapor-deposited with aluminum is wound around the FRP tube 39. As a result, the inside of the inner tube 36 is insulated from the outside of the outer tube and prevents the liquid helium from being rapidly vaporized during the intermittent transfer of the liquid helium.
【００１８】連結管路５１は、断熱容器１０の上部１５
と断熱タンク２０の上部２５とを接続しており、途中に
遮断弁５２と、第１分岐管５３が設けられる。第１分岐
管５３には圧力計５５が設けられ、遮断弁５２が開いて
いるときは断熱容器１０と断熱タンク２０のヘリウムガ
スの圧力を検出する。遮断弁５２が閉じているときは断
熱タンクの圧力を検出する。さらに第１分岐管５３に
は、系内のヘリウムガスの異常な圧力上昇を防ぐため
に、安全弁５６が設けられる。さらに第２分岐管５４を
設け容積可変の容器５７、たとえば弾性材料で構成され
たガスバッグが接続されることが好ましい。The connecting pipe 51 is provided in the upper part 15 of the heat insulating container 10.
Is connected to the upper part 25 of the heat insulating tank 20, and a shutoff valve 52 and a first branch pipe 53 are provided in the middle. A pressure gauge 55 is provided in the first branch pipe 53, and detects the pressure of helium gas in the heat insulating container 10 and the heat insulating tank 20 when the shutoff valve 52 is open. When the shutoff valve 52 is closed, the pressure in the heat insulation tank is detected. Further, the first branch pipe 53 is provided with a safety valve 56 in order to prevent an abnormal pressure rise of helium gas in the system. Further, it is preferable that a second branch pipe 54 is provided and a container 57 having a variable volume, for example, a gas bag made of an elastic material is connected.
【００１９】断熱タンク２０に設けられるヘリウムガス
を加圧する手段としては、冷凍機４１の逆サイクル運転
によるヘリウムガスの加熱、断熱タンク２０にヘリウム
ガスボンベから高圧のヘリウムガスの補給等の方法が考
えられるが、本装置１では制御が容易な液体ヘリウムの
電熱による加熱器５８による方法を用いる。As means for pressurizing the helium gas provided in the heat insulating tank 20, methods such as heating the helium gas by the reverse cycle operation of the refrigerator 41 and replenishing the heat insulating tank 20 with high pressure helium gas from the helium gas cylinder can be considered. However, in the present device 1, a method using the heater 58 by electric heating of liquid helium, which is easy to control, is used.
【００２０】本装置１では、冷凍機４１は防振装置４３
を介して断熱タンク２０に接続され、断熱タンク２０と
断熱容器１０とは供給管路３１と連絡管路５１とによっ
て接続されるので断熱容器１０内のＳＱＵＩＤ１７には
ほとんど振動が伝わらない。また微弱な振動が供給管路
３１および連絡管路５１にあっても、これらの管路はＦ
ＲＰで構成されているので、磁界にノイズを発生するこ
とはない。また断熱容器１０は磁気シールドされた部屋
３内にあるので、冷凍機４１のディスプレーサが発生す
る磁気ノイズの影響がなくなり、１０ｆＴ／√（Ｈｚ）
程度の微弱な磁気の測定に支障がない。In the present device 1, the refrigerator 41 has a vibration isolation device 43.
Since the heat insulating tank 20 and the heat insulating container 10 are connected to each other via the supply pipe 31 and the connecting pipe 51, almost no vibration is transmitted to the SQUID 17 in the heat insulating container 10. Even if a slight vibration is present in the supply pipeline 31 and the communication pipeline 51, these pipelines are F
Since it is composed of RP, it does not generate noise in the magnetic field. Further, since the heat insulating container 10 is in the magnetically shielded room 3, the influence of magnetic noise generated by the displacer of the refrigerator 41 is eliminated and 10 fT / √ (Hz).
There is no problem in measuring weak magnetic field.
【００２１】次に本装置１の操作機構を図３に示すフロ
ーチャートによって説明する。操作は、人が行ってもよ
いが制御回路５０によって自動的に行った方がより好ま
しい。Next, the operating mechanism of the apparatus 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The operation may be performed by a person, but it is more preferable that the operation is automatically performed by the control circuit 50.
【００２２】ステップｍ１で本装置１の操作がスタート
する。ステップｍ２で断熱容器１０の液面Ｌが第１の規
定液面Ｌ１と比較され、Ｌ＜Ｌ１であればステップｍ３
に進む。ステップｍ３で、遮断弁５２が閉じ、加熱器５
８に通電される。これによって液体ヘリウムが加熱さ
れ、一部が気化し断熱タンク２０の上部２５のヘリウム
ガスの圧力Ｐ５を断熱容器１０の上部１５のヘリウムガ
スの圧力Ｐ６よりも高くし、この圧力差（Ｐ５−Ｐ６）
によって、供給管路３１を介して断熱タンク２０から断
熱容器１０に液体ヘリウムを移送する。これによって断
熱容器１０内の液体ヘリウムの液面１６が上昇する。ス
テップｍ４で断熱容器１０の液面Ｌが第２の規定液面Ｌ
２と比較され、Ｌ≧Ｌ２であればステップｍ５に進む。
ステップｍ５で遮断弁５２が開き、加熱器５９の通電が
停止される。ステップｍ６で操作が終了するかどうかが
判断され、終了であればステップｍ７で終了し、終了で
なければステップｍ２に戻り、ステップｍ２〜ステップ
ｍ６を繰返す。これによって断熱容器１０のヘリウムの
液面１６が常にＬ１〜Ｌ２の範囲内に保たれる。At step m1, the operation of the apparatus 1 is started. In step m2, the liquid level L of the heat insulating container 10 is compared with the first specified liquid level L1, and if L <L1, step m3
Proceed to. In step m3, the shutoff valve 52 is closed and the heater 5
8 is energized. As a result, the liquid helium is heated, a part thereof is vaporized, and the pressure P5 of the helium gas in the upper portion 25 of the heat insulating tank 20 is made higher than the pressure P6 of the helium gas in the upper portion 15 of the heat insulating container 10, and this pressure difference (P5-P6 )
The liquid helium is transferred from the heat insulating tank 20 to the heat insulating container 10 via the supply pipeline 31. As a result, the liquid level 16 of liquid helium in the heat insulating container 10 rises. At step m4, the liquid level L of the heat insulation container 10 is the second specified liquid level L.
2, and if L ≧ L2, the process proceeds to step m5.
At step m5, the shutoff valve 52 is opened, and the energization of the heater 59 is stopped. In step m6, it is determined whether or not the operation is finished. If it is finished, the operation is finished in step m7. If it is not finished, the procedure returns to step m2, and steps m2 to m6 are repeated. As a result, the liquid surface 16 of helium in the heat insulating container 10 is always kept within the range of L1 to L2.
【００２３】さらに冷凍機４１の運転停止も制御回路５
０によって自動的に行うのが好ましい。図４は冷凍機の
運転方法を示すフローチャートである。ステップｎ１で
本操作がスタートする。ステップｎ２で遮断弁５２が開
いているかどうかが判断され、これが開いていればステ
ップｎ３に進む。ステップｎ３では、断熱容器１０およ
び断熱タンク２０内のヘリウムガスの圧力Ｐが第１の規
定圧力Ｐ１と比較され、Ｐ＞Ｐ１であればステップｎ４
に進む。ステップｎ４で冷凍機４１が運転され、この熱
交換器４２によって断熱タンク内のヘリウムガスが冷却
液下され、ヘリウムガスの圧力Ｐが低下する。ステップ
ｎ５でヘリウムガスの圧力Ｐが第２の規定圧力Ｐ２と比
較され、Ｐ≦Ｐ２であればステップｎ６に進む。ステッ
プｎ６で冷凍機が停止される。ステップｎ７で操作が終
了するかどうかが判断され、終了であればステップｎ８
で終了し、終了でなければステップｎ２に戻り、ステッ
プｎ２〜ステップｎ７が繰返される。これによって断熱
容器１０と断熱タンク２０とのヘリウムガスの圧力が常
にＰ２〜Ｐ１の範囲に保たれる。Further, the operation of the refrigerator 41 is stopped by the control circuit 5 as well.
It is preferable to automatically carry out by 0. FIG. 4 is a flowchart showing a method of operating the refrigerator. This operation starts at step n1. In step n2, it is determined whether the shutoff valve 52 is open. If it is open, the process proceeds to step n3. In step n3, the pressure P of the helium gas in the heat insulating container 10 and the heat insulating tank 20 is compared with the first specified pressure P1. If P> P1, step n4
Proceed to. In step n4, the refrigerator 41 is operated, the helium gas in the heat insulating tank is cooled down by the heat exchanger 42, and the pressure P of the helium gas is reduced. In step n5, the pressure P of the helium gas is compared with the second specified pressure P2, and if P ≦ P2, the process proceeds to step n6. At step n6, the refrigerator is stopped. In step n7, it is determined whether or not the operation is completed, and if it is completed, step n8
Ends, and if not ended, the process returns to step n2, and steps n2 to n7 are repeated. Thereby, the pressure of the helium gas in the heat insulating container 10 and the heat insulating tank 20 is always kept in the range of P2 to P1.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、外部から
の磁気ノイズを遮断した状態で微弱な磁界を測定できる
ので、１０ｆＴ／√（Ｈｚ）程度の磁界を正確に測定で
きる。また冷凍機を用いて発生するヘリウムガスを気化
できるので、高価なヘリウムガスを無駄に大気中に放出
することがない。また微弱な磁界を測定する断熱容器
に、断熱タンクから自動的に液体ヘリウムを供給できる
ので、常に一定の液体ヘリウムの液面下で微弱な磁界を
測定できる。As described above, according to the present invention, a weak magnetic field can be measured in a state in which magnetic noise from the outside is blocked, so that a magnetic field of about 10 fT / √ (Hz) can be accurately measured. Further, since the helium gas generated by using the refrigerator can be vaporized, expensive helium gas is not wastefully released into the atmosphere. Further, since liquid helium can be automatically supplied from the heat insulating tank to the heat insulating container for measuring a weak magnetic field, the weak magnetic field can always be measured under a constant liquid level of liquid helium.
【図１】本発明の一実施例である液体ヘリウムを用いる
装置１の系統図である。FIG. 1 is a system diagram of an apparatus 1 using liquid helium, which is an embodiment of the present invention.
【図２】供給管路３１に好適に用いられる二重管の断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a double pipe preferably used for the supply pipe line 31.
【図３】本装置１の操作機構を説明するフローチャート
である。FIG. 3 is a flowchart illustrating an operating mechanism of the present device 1.
【図４】冷凍機４１の運転方法を説明するフローチャー
トである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of operating a refrigerator 41.
１ 液体ヘリウムを用いる装置 ３ 磁気シールドまたは電磁波シールドされた部屋 １０ 断熱容器 １７ 微弱な磁界を測定する装置 １８ 液面計 ２０ 断熱タンク ３１ 供給管路 ３５ 外管 ３６ 内管 ３８ 空間 ４１ 冷凍機 ４２ 熱交換器 ４３ 防振装置 ５０ 制御回路 ５１ 連絡管路 ５２ 遮断弁 ５７ 容積可変の容器 ５８ 加熱器 1 Device using liquid helium 3 Magnetically shielded or electromagnetically shielded room 10 Insulation container 17 Device for measuring weak magnetic field 18 Liquid level gauge 20 Insulation tank 31 Supply pipe 35 Outer pipe 36 Inner pipe 38 Space 41 Refrigerator 42 Heat Exchanger 43 Anti-vibration device 50 Control circuit 51 Communication line 52 Shutoff valve 57 Variable volume container 58 Heater
Claims (4)
た部屋と、 前記シールド部屋内に設けられ、液体ヘリウムを入れる
断熱容器と、 断熱容器内にある微弱な磁界を測定する手段と、 前記シールド部屋外にある液体ヘリウムを貯留する断熱
タンクと、 断熱タンク内のヘリウムガスを冷却液化する冷凍機と、 断熱タンク内の液体ヘリウムを断熱容器に供給する非磁
性材料から成る供給管路と、 断熱タンク内のヘリウムガスを加圧する手段と、 断熱容器内で気化したヘリウムガスを断熱タンクに導く
ための非磁性材料から成り遮断弁を有する連絡管路とを
含む液体ヘリウムを用いる装置。1. A room that is magnetically shielded or electromagnetically shielded, a heat-insulating container that is provided in the shielded room, and that contains liquid helium, a means for measuring a weak magnetic field in the heat-insulating container, and the shield part outside the shield part. An insulating tank for storing a certain liquid helium, a refrigerator for cooling and liquefying the helium gas in the insulating tank, a supply line made of a non-magnetic material for supplying the liquid helium in the insulating tank to the insulating container, and an inside of the insulating tank An apparatus using liquid helium including a means for pressurizing helium gas, and a communication line having a shutoff valve made of a non-magnetic material for guiding the helium gas vaporized in the heat insulating container to the heat insulating tank.
管路に接続して断熱容器内で気化したヘリウムを一時収
納する容積が可変であるガス収納手段を含むことを特徴
とする請求項第１項記載の液体ヘリウムを用いる装置。2. A gas storage means provided outside the shielded chamber, the gas storage means being connected to the communication conduit and having a variable volume for temporarily storing vaporized helium in the heat insulating container. An apparatus using liquid helium according to item 1.
チック二重管であって、外管の内周と内管の外周との間
の空間が真空とされ、内管の外周に金属薄膜が設けられ
た構成を有することを特徴とする請求項１記載の液体ヘ
リウムを用いる装置。3. The supply pipe line is a glass fiber strength plastic double pipe, the space between the inner periphery of the outer pipe and the outer periphery of the inner pipe is evacuated, and a metal thin film is formed on the outer periphery of the inner pipe. An apparatus using liquid helium according to claim 1, characterized in that it has the configuration provided.
する手段をさらに有し、前記断熱タンクのヘリウムガス
を加圧する手段が液化ヘリウムの加熱手段であり、 断熱容器内の液体ヘリウムの液面が規定液面より低下し
たときは、連絡管路を遮断弁で遮断し、断熱タンク内の
液体ヘリウムを加熱手段で加熱して、供給管路を介して
断熱タンク内の液体ヘリウムを断熱容器に供給する制御
回路を含むことを特徴とする請求項１記載の液体ヘリウ
ムを用いる装置。4. A liquid helium liquid in the heat insulating container, further comprising means for detecting the liquid level of the liquid helium in the heat insulating container, wherein the means for pressurizing the helium gas in the heat insulating tank is a liquid helium heating means. When the surface becomes lower than the specified liquid level, the communication conduit is shut off by the shutoff valve, the liquid helium in the heat insulating tank is heated by the heating means, and the liquid helium in the heat insulating tank is insulated via the supply conduit. The apparatus for using liquid helium according to claim 1, including a control circuit for supplying the liquid helium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6149804A JPH0815397A (en) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Apparatus using liquid helium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6149804A JPH0815397A (en) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Apparatus using liquid helium |
Publications (1)
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|---|---|
| JPH0815397A true JPH0815397A (en) | 1996-01-19 |
Family
ID=15483082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6149804A Pending JPH0815397A (en) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | Apparatus using liquid helium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0815397A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1994
- 1994-06-30 JP JP6149804A patent/JPH0815397A/en active Pending
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