JPH08211022A - 材料検査装置 - Google Patents
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- JPH08211022A JPH08211022A JP7092199A JP9219995A JPH08211022A JP H08211022 A JPH08211022 A JP H08211022A JP 7092199 A JP7092199 A JP 7092199A JP 9219995 A JP9219995 A JP 9219995A JP H08211022 A JPH08211022 A JP H08211022A
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Abstract
存在する環境下でも使用可能な材料検査装置を提供す
る。 【構成】 材料検査装置を、少なくとも一部分に超電導
体を用いた磁気センサを含んで構成した検出回路1と、
少なくとも前記検出回路から出力された信号を処理する
半導体回路を含んで構成した信号処理回路2と、前記検
出回路1と前記信号処理回路2の間の信号伝達手段とを
少なくとも含んで構成し、前記信号処理回路2は放射線
の線量当量が前記検出回路1と同じか、もしくは、より
小さい場所に設置する。 【効果】 高精度、高信頼、高効率、および長時間連続
使用が可能で、回路動作の安定性にも優れた検査装置を
実現できる。
Description
気センサを含んで構成した材料検査装置に関し、特に、
原子炉の圧力容器内など、放射線源、およびそれから発
生する放射線が存在する場所でも使用可能な材料検査装
置に関する。
いた磁気センサはSQUIDである。SQUIDは超電
導の性質を利用して、微小な磁場を検出することができ
る素子である。
に、材料の劣化の診断があるが、これについては特開平
2−78983などに開示されている。従来技術の材料
の劣化の診断おけるSQUIDの構成を図23に示す。
従来技術においてはSQUID162と検出コイル16
3はそれぞれ別のクライオスタット164に配置され、
両者をフレキシブルチュ−ブ165で接続していた。従
来技術においてはSQUID162を放射線源から遠ざ
けることについては考慮されているが、信号の増幅、信
号処理などに使用される半導体回路161については放
射線が存在する場所で使用するための特別な配慮は何ら
施されていなかった。
信号を入力して、アナログ電圧信号を出力するセンサで
あるが、SQUIDの出力をデジタル化し機能を向上さ
せることについては公知であり、これらはデジタルSQ
UIDと呼ばれている。SQUIDの場合も他の多くの
センサ技術と同様に、デジタル化することは信号処理や
デ−タの伝送を容易にするものである。従って、デジタ
ル化そのものはSQUIDに特有の技術ではなく、ま
た、具体的な方法についても、例えば特開昭64−21
379や特開平5−126925などに開示されてい
る。しかし、デジタルSQUID磁束計においても、放
射線源あるいはそこから発生する放射線が存在する場所
で使用するための特別な配慮は何ら施されていなかっ
た。
ど、放射線源が存在する場所で材料検査用にSQUID
磁束計を用いる場合と、例えばSQUID磁束計の代表
的な用途である生体磁気計測用に用いる場合とを比較す
ると、主な測定環境の相違点およびそれに付随して起こ
る現象として以下の3点が挙げられる。
た状態であっても強いガンマ線が存在する。
が存在する場所と、圧力容器の外壁までの距離が最低数
十mある。
ンマ線がSQUIDを通過するとそれらのエネルギ−の
一部が吸収されて準粒子を発生し、結果としてSQUI
Dの雑音を増加させる。また、圧力容器内には磁性体が
多く存在するため環境雑音が大きい。
グ動作のSQUID磁束計を用いた場合、すなわち、半
導体素子で作製した駆動回路を用い、アナログ信号を出
力し、FLL回路により帰還制御するSQUID磁束計
を用いた場合は次のような問題が生じる。
ランジスタやMOSトランジスタなどの半導体素子が劣
化してしまうため、従来技術におけるSQUID磁束計
のように、増幅器を半導体素子で構成するとともにSQ
UIDの近くに設置した場合は、増幅器の特性劣化によ
り測定結果の安定性が悪く、また、長時間の測定が不可
能であった。このように、SQUIDからの出力信号自
体の安定性が悪いため、FLL回路なども安定に動作し
なかった。従って、従来技術のアナログSQUID磁束
計を用いた場合は、測定の精度も悪く測定結果の信憑性
が低いなどの問題が存在した。
駆動や信号処理などに使用する半導体回路の設置場所に
ついては今まで何の配慮もなされていない。一般にデジ
タルSQUIDの利点として、アナログ出力のSQUI
D磁束計に比べて外来雑音に対しては強いということが
挙げられる。しかし、原子炉の圧力容器内などで使用す
る場合は放射線の照射により雑音が増加するという問題
が生じること自体が認識されておらず、従来のデジタル
SQUIDにおいては何の対策も行なわれていなかっ
た。すなわち、従来のデジタルSQUID磁束計を原子
炉の内部で使用した場合も測定精度がやはり劣化すると
いう問題が生じた。
を解決し、少なくとも半導体回路を用いて構成した信号
処理回路の劣化を低減することができ、また、検出回路
と信号処理回路を近くに置くことができ、また、測定し
ている位置を同定することができ、また、同時に複数個
所の測定ができ、また故障時にもスム−スに対応するこ
とができる、高精度、高信頼、高効率、および長時間連
続使用が可能で、回路動作の安定性にも優れた検査装置
を提供することである。
置を少なくとも一部分に超電導体を用いた磁気センサを
含んで構成した検出回路と、少なくとも前記検出回路か
ら出力された信号を処理する半導体回路を含んで構成し
た信号処理回路と、前記検出回路と前記信号処理回路間
の信号伝達手段とを少なくとも含んで構成し、前記信号
処理回路は放射線の線量当量が前記検出回路と同じか、
もしくは、より小さい場所に設置する、もしくは、少な
くとも放射線に対する耐久性が強い回路と、前記回路に
比較して放射線に対する耐久性が弱い回路とから構成
し、前記放射線に対して耐久性が強い回路は物理量を測
定し、前記放射線に対して耐久性が弱い回路は信号処理
を行なうように構成する、もしくは少なくとも放射線に
対する耐久性が強い回路と、前記回路に比較して放射線
に対する耐久性が弱い回路とから構成し、少なくとも前
記放射線に対する耐久性が強い回路は水中に設置する、
もしくは少なくとも放射線に対する耐久性が強い回路
と、前記回路に比較して放射線に対する耐久性が弱い回
路とから構成し、前記放射線に対する耐久性が強い回路
と、前記放射線に対する耐久性が弱い回路との間に、放
射線の強度を減衰させる作用のある物質を存在させる、
もしくは少なくともアナログ信号を検出する回路と、前
記アナログ信号を処理する回路とを含んで構成し、前記
アナログ信号を検出する回路は放射線に対する耐久性が
強い物質で構成する、ことによって、達成することがで
きる。
分に超電導体を用いた磁気センサを含んで構成した検出
回路と、少なくとも前記検出回路から出力された信号を
処理する半導体回路を含んで構成した信号処理回路と、
前記検出回路と前記信号処理回路間の信号伝達手段とを
少なくとも含んで構成し、前記信号処理回路は放射線の
線量当量が前記検出回路と同じか、もしくは、より小さ
い場所に設置する構成になっている。
ンサを含んで構成した検出回路の設置場所の放射線の強
度については特に限定していない。この理由について超
電導体を用いたセンサの代表としてSQUIDを用いて
説明する。SQUIDはインダクタンスを構成するため
の超電導体リングとジョセフソン接合素子とから構成さ
れている。超電導リング、および、ジョセフソン接合素
子は導体が全て金属で構成されているため、p−n接合
や金属−酸化物−半導体(MOS)構成で作製された半
導体回路とは異なり、ガンマ線などの放射線によって生
じた電荷の蓄積による素子特性の劣化がないことが発明
者らによって明らかにされた。このため超電導体を含ん
で構成した磁気センサは放射線中でも特性が劣化しない
ことが明らかになった。本発明はこの発見に基づいてな
されたものである。
定を行う場合は、検出回路を燃料棒の格納部分など放射
線強度の非常に高いところに設置する必要も生じてく
る。しかし、本発明においては半導体回路を含んで構成
した信号処理回路は、SQUIDが設置されている場所
の放射線強度と同じ程度、もしくはそれよりも放射線強
度の低い場所に設置するため、放射線の照射による半導
体回路の特性劣化を防止することができる。そのため半
導体回路の安定性を向上させることができ、測定の精度
を向上させることができ、また、長時間の測定が可能に
なる。
の放射線強度に比較して、半導体回路の設置場所におけ
る放射線強度を低減させるために、SQUIDと半導体
回路の間に放射線を減衰させる作用を有する物質を介在
させる、もしくは、SQUIDと半導体回路の間の距離
を離す、もしくはその両方を組合せている。どの方法を
用いても半導体回路の劣化を防ぐことができるが、両方
法を比較した場合、半導体回路の設置場所の放射線強度
を同一とすれば、SQUIDと半導体回路の間に放射線
を減衰させる作用を有する物質を介在させるほうが、積
極的に放射線強度を低減させることができるため、SQ
UIDと半導体の距離を近接させることができる。その
結果、SQUIDからの出力信号を精度良く半導体回路
に伝達することができる。
可能なように、SQUIDを収納する低温容器や、半導
体回路などに防水、耐水圧手段、また浮上防止用の加重
物などを設けている。これは、本材料検査装置において
放射線を減衰させる作用を有する物質として水を使用し
ているからであるが、このことは原子炉の圧力容器内で
本材料検査装置を使用する場合、以下の理由で好適に作
用する。第一の理由は、原子炉の圧力容器内には通常水
が存在しているということである。従って、本材料検査
装置は水中での測定が可能なため、圧力容器内に存在し
ている水を除去する必要がない。また第二の理由は、水
は液状であり複雑な形状のところでも、隙間無く埋めつ
くすことができるし、取扱も容易であることである。
の使用が可能な手段を施し、原子炉の圧力容器内に水が
入った状態で構造材の劣化診断を行なう場合には、半導
体を含んで構成した信号検出回路を主に、圧力容器の底
辺部、上端部、もしくはシュラウドと圧力容器の外壁の
間などの場所に設置しても、放射線による特性の劣化が
ほとんど無く、精度良く長時間使用することができる。
その結果、圧力容器の外に信号処理回路を置いた場合に
比較して、信号処理回路の設置場所が検出回路のより近
くにできるため、両者を結ぶ配線も短くすることができ
る。その結果、SQUIDからの微弱な信号を精度良く
半導体回路に入力することができるため、材料検査装置
の測定精度を向上させることができる。
は、原子炉の圧力容器内にステンレスなどの磁性体が多
数存在し環境雑音が非常に大きいため、雑音を低減、も
しくは除去するためにフィルタや、またSQUIDには
超電導シ−ルドやガ−ドリングなどを設けている。その
ため環境雑音の大きいところでも微小な信号を精度良く
測定することができる。また、本発明においては、特
に、少なくとも磁気センサには放射線が照射されるとい
うことを考慮して放射線の照射による雑音を除去する手
段を設けている。ここで用いる雑音の除去手段として
は、ガンマ線により生じる雑音の周波数はメガヘルツオ
−ダ−に相当するためカットオフ周波数は1から100
メガヘルツ程度に選ばれたロ−パスフィルタであること
が望ましいが、前記カットオフ周波数はそれよりも低く
ても良い。そのため、放射線が照射されている状態であ
っても、出力信号のみを精度良く信号処理回路に伝達す
ることができる。
れる低温容器に対して、冷媒を補充する手段を設けてい
る。そのため、例えば低温容器ごと水中に入れて測定し
ている場合は、低温容器を水の外に取り出さなくても冷
媒の補充が行えるため、効率良くかつ長時間の連続して
測定することができる。また、本材料検査装置における
低温容器には、内部の圧力を一定にできるように圧力調
整手段を設けている。従って、内部圧力の変化に起因す
る測定精度の劣化を無くすことができる。
路と信号処理回路の間の配線が通常の生体磁気計測など
に用いられるSQUID磁束計に比較して長くなるた
め、配線が拾う外部誘導雑音が大きくなる。しかしSQ
UIDから出力される信号は通常はマイクロボルトのオ
−ダ−であるため、外部誘導雑音が大きい場合は測定精
度が劣化する恐れが生じる。本材料検査装置はその問題
を解決するため磁気センサの信号をデジタル化する、も
しくは増幅器で増幅してから信号処理回路に伝達してい
る。デジタル化する場合も、超電導体を用いたA/Dコ
ンバ−タを使用しているため磁気センサのすぐ側にA/
Dコンバ−タを設置することができる。従って、磁気セ
ンサの出力を外来雑音で劣化させるより以前にミリボル
トオ−ダ−のデジタル信号に変換することができるた
め、検出回路と信号処理回路をつなぐ配線が長くても正
確に信号を伝達することができる。また、光伝送を用い
て信号をデジタル化しても同様の効果を得ることができ
る。
置同定手段を設けることによって、原子炉の圧力容器の
ように拾い場所でも測定位置とその結果の対応を取るこ
とができる。
ては、磁気センサの構成要素である、信号検出コイル
と、SQUIDへの入力コイルとの接続を、ネジまたは
バネで押さえつけるか、もしくは両者を同一基板上に作
製に一体化している。従って、接続部分のはずれによる
故障を低減することができる。それ以外の故障時の対応
として、本材料検査装置は予備の回路を設けている。従
って、1つめの回路が故障した場合は予備の回路に切り
替えることにより、測定を続けることができる。従っ
て、装置の信頼性を向上させるとともに、また故障した
場合には予備の回路に切り替えるだけで測定を続行する
ことができるため、測定の効率を向上させることができ
る。
の磁気センサを備えており、従って同時に複数個所の検
査を行うことができる。従って、測定の効率化をはかる
ことができる。
た場合は、冷却に用いる冷媒が液体窒素温度の物で良い
ため、取扱の容易さ、およびコストの面で金属系の超電
導体を用いた場合に比較して利点がある。
ば、少なくとも半導体回路を用いて構成した信号処理回
路の劣化を低減することができ、また、検出回路と信号
処理回路を近くに置くことができ、また、測定している
位置を同定することができ、また、同時に複数個所の測
定ができ、また故障時にもスム−スに対応することがで
きる、高精度、高信頼、高効率、および長時間連続使用
が可能で、回路動作の安定性にも優れた検査装置を実現
することができる。
る。図1は本発明の第一の実施例を示す原理図である。
本発明の第一の実施例においては、検出回路1と信号処
理回路2を水3の中に設置し、かつ放射線源4に対して
検出回路1よりも信号処理回路2を遠くに設置しかつ両
者の間にも水3を介在させることによって、信号処理回
路2の設置場所の放射線の強度を、検出回路1が存在す
る場所の放射線強度に比較して弱くしている。その結
果、信号処理回路2を長寿命化することができ、検査装
置を安定に動作させ、かつ測定結果の信頼性を向上させ
ることができた。本実施例においては、検出回路1およ
び信号処理回路2の両方を水3の中に存在させているが
図2に示すように放射線源4および検出回路1のみを水
3の中に存在させても水3により放射線の強度が減衰す
るため同様の効果を得ることができる。また図3に示す
ように、放射線源4と検出回路1の存在する領域5と、
信号処理回路2の間に水3を存在させても同様の効果を
得ることができる。
で使用する場合の実施例の詳細を説明する。本実施例に
おいては、検出回路1を冷媒6の入った低温容器7の内
部に設置し、その低温容器7ごと防水、および耐水圧手
段を施した耐圧容器8内に設置した。放射線源4が存在
する容器9内に水3を入れ、その中に耐圧容器8を設置
した。信号処理回路2は容器9の外側に設置した。耐圧
容器8は水面上に突出する管10を設けた。検出回路1
からの信号を信号処理回路2に入力するための配線11
は、管10を通して信号処理回路2と接続させた。低温
容器7および耐圧容器8には、必要に応じて低温容器7
内に冷媒6を補充できるように、冷媒補充用の管12を
設けた。また、低温容器7内の圧力を一定にできるよう
に、低温容器7および耐圧容器8には圧力調整用バルブ
13を設けた。また、耐圧容器8および管10に、水3
の中でも安定に静止状態を保つように浮上防止用加重物
14を装備した。このような構成にすることにより、水
3の中でも一定の圧力の下で検出回路1を安定に動作さ
せることができた。また、冷媒6も随時補充することが
できるため長時間の連続測定が可能になった。また、浮
上防止用加重物14により、水3の中でも耐圧容器8や
低温容器7を静止させることができるため、装置の振動
などによる誤動作や精度の低下を防ぐことができ、高精
度な測定結果を得ることができた。
9の外側に設置したが、信号処理回路2にも防水、およ
び耐水圧手段や、浮上防止用加重物を施し水の中に設置
すれば前述の実施例と同様の効果に加えて、検出回路1
と信号処理回路2の距離を接近させることができるた
め、装置を小型化することができ、操作性が向上すると
いう効果も得られる。
1および信号処理回路2を用いることによって、図5に
示したように圧力容器15内の底辺部16、または、圧
力容器の上端部17、または、シュラウドと圧力容器の
間18などの間に信号処理回路2を設置することが可能
になった。その結果、信号処理回路2の寿命を長時間化
することができ、また、検出回路1と信号処理回路2ま
での距離を短くすることができる、その結果、検出回路
1からの信号を精度良く信号処理回路2に伝達すること
ができたので高精度な測定結果を得ることができた。
する物質として主に水を使った場合の実施例について説
明したが、鉛やコンクリ−トを使った場合も同様の効果
を得ることができる。この実施例を図6を用いて説明す
る。図6に示した実施例では、圧力容器15の外側に信
号処理回路2を設置した。この場合、圧力容器15自体
が放射線を減衰させる作用を有する物質として作用して
おり、また放射線源から信号処理回路2を遠ざけること
でも信号処理回路2の設置された部分の放射線強度を検
出回路1の存在する場所の放射線強度よりも低くしてい
る。このような構成にすれば、信号処理回路2の寿命を
のばし、高精度で安定に動作し、かつ、長時間測定が可
能な検査装置を実現できる。ただし、本実施例のように
信号処理回路2を圧力容器15の外側に設置する場合
は、検出回路1と信号処理回路2を結ぶ配線11の長さ
が長くなるため、図7に示したような回路構成にするこ
とが望ましい。図7に示した実施例では、検出回路1は
SQUID41とSQUID41からの信号をデジタル
化するためのA/Dコンバ−タ19、および、雑音の除
去手段20とから構成されている。検出回路1と信号処
理回路2の間にコンクリ−トによるしゃへい壁40を設
けることにより、信号処理回路2の設置場所の放射線強
度を、検出回路1の設置場所の放射線強度より低くし
た。本実施例においては、SQUID41からの出力を
A/Dコンバ−タ19によりデジタル化することで長い
配線11を用いることによる信号の劣化、および、外来
雑音による信号の劣化を防いでいる。加えて、図7に示
した実施例においては、放射線の照射によりSQUID
41に生じる雑音を、雑音の除去手段20により除去し
ている。本実施例に示した雑音の除去手段20は容量C
と抵抗Rによって構成した、カットオフ周波数が1メガ
ヘルツのロ−パスフィルタである。また、A/Dコンバ
−タ19はジョセフソン接合素子を用いた論理回路によ
って構成した。図7に示したA/Dコンバ−タ19はS
QUID41からの出力電圧を抵抗によって電流成分に
変換し、その電流成分によってジョセフソン接合素子が
スイッチするかしないかを信号の0、1に対応させてア
ナログ信号をデジタル信号に変換している。検出回路1
をこのような構成にすることによって、検出回路1と信
号処理回路2との間の配線11が約50mの長さがあっ
た場合でも、検出回路1からの信号を信号処理回路2に
正確に伝達することができた。従って、長時間の使用が
可能であり、高い測定精度で、かつ安定に動作する検査
装置を実現することができた。また、雑音の除去手段2
0を信号処理回路2の中に設けても同様の効果が得られ
ることは明白である。
音の除去手段20として容量Cと抵抗Rによって構成し
たカットオフ周波数が1メガヘルツのロ−パスフィルタ
を有している。しかし、その他の一般的な雑音を防ぐた
めに、図8に示したようにSQUID41自身にガ−ド
リング21や超電導シ−ルド22を設けても良い。これ
らを設けることにより、周囲の磁性体の揺らぎによるS
QUID41への磁束トラップの発生頻度を低減するこ
とができSQUID41を安定に動作させることができ
る。
明する。図9に示した実施例では、検出回路1と信号処
理回路2の間の信号伝達を光伝送により行なっている。
本実施例では、検出回路1と信号処理回路2のほかの構
成要素として光の発光部23と受光部24、光変調回路
25、および光ファイバ26を含んでいる。本実施例に
おいては、検出回路1と信号処理回路2の間に鉛による
しゃへい壁40を設けることにより、信号処理回路2の
設置場所の放射線強度を、検出回路1の設置場所の放射
線強度より低くした。また、少なくとも発光部23と受
光部24は信号処理回路2と同様に放射線強度の低いと
ころに設置することが望ましい。このように検出回路1
と信号処理回路2の間の信号伝達を光により行なうこと
により、検出回路1と信号処理回路2の距離が離れた場
合であっても、誘導雑音や外来雑音による信号の劣化な
どが無いため、高精度な検査装置を実現することができ
た。
0は本発明の他の実施例を示す回路のブロック図であ
る。本発明においてはSQUID41の出力はSQUI
Dを用いた超電導増幅器27によって約100倍に増幅
されてから信号処理回路2に伝達される。本実施例にお
いては、検出回路1はSQUID41と超電導増幅器2
7により構成されている。超電導増幅器27は、SQU
IDを100段直列に並べた回路によって構成した。本
実施例のように、超電導体を用いた増幅器の場合は、放
射線の照射による特性の劣化が無いため、SQUIDの
近辺に置くことができる。また、一般的に超電導増幅器
は半導体増幅器に比較して低雑音であるため、SQUI
Dからの信号を精度良く増幅することができる。また、
超電導増幅器の場合はSQUIDと同一チップ上に作製
することができる。このようにSQUIDを用いた超電
導増幅器27を用いることによって、SQUID41の
出力信号をmVオ−ダ−に増幅することができるため、
信号処理回路2との間の配線11が長い場合でも、外来
雑音の重畳などによる信号の劣化を従来の約10%以下
に低減することができる。従って、本実施例の構成にす
ることにより、信号処理回路2を圧力容器の外側に設置
した場合でも、SQUID41のアナログ出力を増幅し
て正確に伝達することができ、高精度な検査装置を実現
することができた。また、信号処理回路2に入力される
信号がアナログ信号であるため、従来のFLL回路によ
る信号の帰還を行なうことができた。
1は測定位置の同定用に、位置同定用カメラ28を設け
た本発明の実施例の構成図である。また、本実施例にお
いては、被測定物29と検出回路1との距離を一定に保
つための、距離検出器30も設置してある。本実施例に
おいては、低温容器7の外側に取付けた位置同定用カメ
ラ28は制御回路31で制御し、位置同定用カメラ28
からの映像を位置同定用モニタ32により観察すること
によって測定場所を同定することができる。また、本実
施例では距離検出器30は低温容器7の外側に取付けら
れており、距離検出器30の先端の圧力を常に一定に保
つように圧力検知センサ33、および制御回路34、お
よび距離調整用回路35で制御することによって、被測
定物29と検出回路1との距離を一定に保っている。こ
のような構成にすることによって、遠隔操作の場合でも
測定箇所を同定することができ、また被測定物29と検
出部分の距離を常に一定に保つことができるため、被測
定物29の表面に凹凸がある場合でも精度の良い測定結
果を得ることができる。
て、位置同定用カメラ28を用いたが、音波や触針法な
どで測定箇所の位置を同定することもできる。
施例においては検出回路1をSQUID41、SQUI
D41への磁束入力用コイル37、および磁束検出用コ
イル36とから構成している。本実施例では、図12に
示したように磁束検出用コイル36の端部と磁束入力用
コイル37の端部をネジ38で抑えつけることによって
両者を接続している。検査装置が振動した場合などで
も、本実施例のように磁束検出用コイル36と磁束入力
用コイル37との接続部分をネジ38で抑えつければ、
両者をワイヤボンディングで接続している場合に比べ
て、接続部分の劣化を低減することができる。従って、
検査装置の高信頼化をはかることができる。また、磁束
検出用コイル36と磁束入力用コイル37をバネで押さ
えて接続させた場合でも同様の効果を得ることができる
ことは明白である。
ル36と磁束入力用コイル37を同一の基板42の上に
作製し、両者の接続部分を無くして一体化した場合に
は、ワイヤボンディングによリ両者を接続した場合に起
こりやすい、振動による接続部分が離れるという現象を
防ぐことができるため、検査装置をより高信頼化するこ
とができる。
例においては、検出回路1は複数のSQUID、および
マルチプレクサとから構成されている。また、本実施例
のSQUIDにおいては磁束検出用コイルと磁束入力用
コイルは一体化されている。本実施例では、図14に示
したように、各SQUID41の出力をA/Dコンバ−
タ19でデジタル化し、かつ、それらのデジタル出力を
マルチプレクサ39により切り換えて出力している。ま
た、本実施例においては故障時の対応を考慮し、低温容
器7の中にもう一組、複数の予備のSQUID43、お
よびそれらの出力をデジタル化する予備のA/Dコンバ
−タ44、およびそれらのデジタル出力を切り換えて出
力する予備のマルチプレクサ45を備えている。本実施
例においては、各組のデジタル出力を切り換えて出力す
るマルチプレクサ39、およびマルチプレクサ45の次
段にもう一つマルチプレクサ46を設置し、後段のマル
チプレクサ46により、本来の回路の組からの出力と予
備の回路の組からの出力を切り換えている。本実施例の
ように、複数のSQUID41を設けた場合は、同時に
複数箇所の測定ができるため、測定時間を短縮し高効率
化をはかることができる。また複数のSQUID41が
ある場合でも、マルチプレクサ39を用いた場合は、複
数の出力を順次切り換えて出力することができるため、
配線11の本数を低減することができる。その結果、外
部からの熱の侵入を防ぐことができるため、冷媒6の蒸
発を防ぎ、長時間測定することができる。また、低温容
器7を水中に浸漬している場合においても、本実施例の
ように低温容器7の中にあらかじめ予備の回路を入れて
おくことによって、一方の回路が故障した場合でも、低
温容器7を水から引き上げること無く予備の回路に切り
換えることができ、故障による時間のロスや作業量の増
加を低減することができる。また、信号処理回路2も水
中に浸漬する場合は信号処理回路2の予備を設けても良
いことは言うまでもない。
は本発明の他の実施例を示す回路構成のブロック図であ
る。本実施例においては、検出回路1はSQUID4
1、ガンマ線によりSQUIDに発生した雑音の除去手
段51、SQUID41から出力されたアナログ信号を
複数ビットのパラレルデジタル信号に変換するA/Dコ
ンバ−タ52、A/Dコンバ−タ52の出力を一時的に
保存するレジスタ53、レジスタ53からの出力をある
一定の値と比較する比較器54、比較器54から出力さ
れたパラレル信号をシリアル信号に変換するパラレル/
シリアル変換器55、とから構成されている。図15に
示した回路構成の場合は、比較器54は検出回路1の中
に含まれているため、SQUID41からの出力を比較
器54の中の値と比較した結果だけを信号処理回路2に
伝達すれば良いので、比較器54を信号処理回路に設け
た場合に比べて伝達するデ−タ量は少ない。
うにジョセフソン接合素子121を2個と超電導インダ
クタンス122から構成したdcSQUIDであり、N
b超電導薄膜とNb/AlOx/Nbの構造を有するジ
ョセフソン接合素子121を含んで作製した。雑音の除
去手段51は容量Cと抵抗Rによって構成した、カット
オフ周波数が1メガヘルツのロ−パスフィルタである。
また、A/Dコンバ−タ52は図17に示すようにジョ
セフソン接合素子を用いた論理回路125によって構成
した。図17に示したA/Dコンバ−タはSQUIDか
らの出力電圧を抵抗123によって電流成分に変換し、
その電流成分によってジョセフソン接合素子がスイッチ
するかしないかを信号の0、1に対応させてアナログ信
号をデジタル信号に変換する。
力されたシリアル信号をパラレル信号に変換するシリア
ル/パラレル変換器56、シリアル/パラレル変換器5
6からの出力を計数するカウンタ57、カウンタ57か
らの出力結果を一時的に保存するレジスタ58、レジス
タ58からのパラレル信号をシリアル信号に変換するパ
ラレル/シリアル変換器59、とから構成されている。
出力されたシリアル信号をパラレル信号に変換するシリ
アル/パラレル変換器63、シリアル/パラレル変換器
63から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換
するD/Aコンバ−タ64、D/Aコンバ−タ64から
のアナログ信号を磁束信号に変換する手段61、とから
構成されている。また、D/Aコンバ−タ64からのア
ナログ信号を磁束信号に変換する手段61により発生し
た磁束信号とSQUID41は磁気結合65により結合
している。
60はジョセフソン接合素子を用いた論理回路によって
構成し、磁束信号に変換する手段61は、MoNx薄膜
による抵抗と超電導配線を用いた超電導インダクタンス
とから構成した。
よびそれによる放射線が存在する領域、すなわち原子炉
の圧力容器15の内部に設置した。また、信号処理回路
2は放射線のしゃへい壁40をはさんで圧力容器15と
反対側に配置した。
ガンマ線の照射により雑音が発生するが、本実施例にお
いては、その雑音は雑音の除去手段51によって除去し
ているため測定精度の劣化が起こらない。また、本実施
例では、雑音の除去手段51はSQUID41とA/D
コンバ−タ52の間に設けたが、図15中にA点として
示したA/Dコンバ−タ52とレジスタ53の間の位置
に設けても同様の効果が得られることは明白である。
内部に設置した検出回路1および帰還回路62と、原子
炉の圧力容器の外に設置した信号処理回路2との間は約
100mの配線を用いて接続したが、SQUID41か
らの信号をデジタル化し、かつ、ガンマ線による雑音を
雑音の除去手段51により除去してから信号の伝達を行
ったため正確に信号を伝達することができた。
で、原子炉内での長時間の使用が可能であり、高い測定
精度で、かつ安定に動作する材料検査装置を実現するこ
とができた。
は、図15中のB点として示した帰還回路62内の位置
に設けても良い。
述べる。本実施例における材料検査装置の構成は図15
に示した実施例と同様で良いが、図15に示した実施例
との相違点は、本実施例においては比較器54が信号処
理回路2に設けられていることである。図15に示した
実施例の場合は比較器54は検出回路1の中に含まれて
いるため、SQUID41からの出力を比較器54の中
の値と比較した結果だけを信号処理回路2に伝達すれば
良かった。これに対して、本実施例の場合はSQUID
41からの出力をデジタル出力に変換した結果そのもの
を信号処理回路2に伝達してから、比較器54の中の値
と比較する構成になっている。従って、超電導体を用い
て構成した検出回路1から、半導体回路を用いて構成し
た信号処理回路2へ伝達する信号の量は多くなる。しか
し、超電導体を用いて構成する回路の数は図15に示し
た実施例に比較して少なくなるため作製が容易になる。
また、図18において、SQUID41とA/Dコンバ
−タ52の間に設けた雑音の除去手段51を、図18中
にA点として示したA/Dコンバ−タ52とレジスタ5
3の間に設けても同様の効果が得られることは明白であ
る。また、図19に示したように雑音の除去手段51を
信号処理回路2のシリアル/パラレル変換器56と比較
器54の間においても良い。
路2に設けたレジスタ58は、図18中、および図19
中のB点として示した帰還回路62内の位置に設けても
良い。本実施例のごとく材料検査装置の回路を構成して
も、図15に示した実施例と同様に原子炉内での長時間
の使用が可能であり、高い測定精度で、かつ安定に動作
する材料検査装置を実現できることは明白である。
説明する。本実施例における材料検査装置の構成は図1
5に示した実施例と同様で良いが、図15に示した実施
例との相違点は、図15に示した実施例では検出回路1
に設けてあったレジスタ53を、本実施例では信号処理
回路2の中に設けたことである。比較器54の動作速度
がA/Dコンバ−タ52の動作速度に比べて十分速い場
合に、本実施例に示した回路構成とすることができる。
本実施例に示す回路構成は、検出回路1の構成要素が図
15に示した実施例に示した回路に比較して少なくなる
ため作製が容易になるという利点が生じる。
2に設けたレジスタ58は、図20中のB点として示し
た帰還回路62に設けても良い。
示した回路と同様の効果が得られることは明白である。
説明する。図21においては検出回路1は、SQUID
41、ガンマ線によりSQUIDに発生した雑音の除去
手段51、SQUID41から出力されたアナログ信号
を複数ビットのパラレルデジタル信号に変換するA/D
コンバ−タ52、および、A/Dコンバ−タ52からの
パラレル信号をシリアル信号に変換するパラレル/シリ
アル変換器55、とから構成されている。本実施例と図
15に示した実施例の相違点は、本実施例ではレジスタ
53と比較器54を信号処理回路2に設けたことであ
る。図21に示した構成にすることにより図15に示し
た実施例に比較して、検出回路1から信号処理回路2に
伝達するデ−タの量は多くなるが、検出回路1の構成要
素、すなわち超電導体で構成する回路が少なくなるため
作製が容易になる。
A/Dコンバ−タ52の間に設けた雑音の除去手段51
を、図21中にA点として示したA/Dコンバ−タ52
とパラレル/シリアル変換器55の間に設けても同様の
効果が得られることは明白である。また、図22に示し
たように雑音の除去手段51は信号処理回路2のシリア
ル/パラレル変換器56とレジスタ53の間に置いても
良い。また、図22中にA点として示したレジスタ53
と比較器54の間に置いても良い。
路2に設けたレジスタ58は、図21中、および図22
中のB点として示した帰還回路62に設けても良い。本
実施例のごとく材料検査装置の回路を構成しても、図1
5に示した実施例と同様に原子炉内での長時間の使用が
可能であり、高い測定精度で、かつ安定に動作する材料
検査装置を実現できることは明白である。
を構成する超電導体の材料については特に明記していな
い実施例もあるが、金属系の低温超電導体を用いて構成
した場合、酸化物系の高温超電導体を用いて構成した場
合、また両者を組合せて構成した場合でも、同様の効果
が得られることは明白である。また、特に高温超電導体
のみを用いて構成した場合は、超電導体を冷却する冷媒
が液体窒素で良いため材料検査装置の扱いが容易にな
り、かつコストを低減できることは言うまでもない。
よれば、放射線源、およびそこから発生される放射線が
存在する環境下においても、少なくとも半導体回路を用
いて構成した信号処理回路の劣化を低減することがで
き、また、検出回路と信号処理回路を近くに置くことが
でき、また、測定している位置を同定することができ、
また、同時に複数個所の測定ができ、また故障時にもス
ム−スに対応することができる、高精度、高信頼、高効
率、および長時間連続使用が可能で、回路動作の安定性
にも優れた検査装置を実現することができた。
施例の原理構成図。
の実施例の原理構成図。
の実施例の原理構成図。
本発明の実施例。
た本発明の実施例。
施例。
用いた本発明の実施例。
にネジを用いた本発明の実施例。
型にした本発明の実施例。
IDを有する本発明の実施例。
施例。
施例。
施例。
施例。
施例。
施例。
・放射線源、5・・領域、6・・冷媒、7・・低温容
器、8・・耐圧容器、9・・容器、10・・管、11・
・配線、12・・冷媒補充用の管、13・・圧力調整用
バルブ、14・・浮上防止用加重物、15・・圧力容
器、16・・底辺部、17・・上端部、18・・シュラ
ウドと圧力容器の外壁の間、19・・A/Dコンバ−
タ、20・・雑音の除去手段、21・・ガ−ドリング、
22・・シ−ルド、23・・発光部、24・・受光部、
25・・光変調回路、26・・光ファイバ−、27・・
超電導増幅器、28・・位置同定用カメラ、29・・被
測定物、30・・距離検出器、31・・制御回路、32
・・位置同定用モニタ、33・・圧力検知センサ、34
・・制御回路、35・・距離調整用回路、36・・磁束
検出用コイル、37・・磁束入力用コイル、38・・ネ
ジ、39・・マルチプレクサ、40・・しゃへい壁、4
1・・SQUID、42・・基板、43・・予備のSQ
UID、44・・予備のA/Dコンバ−タ、45・・予
備のマルチプレクサ、46・・マルチプレクサ、51・
・雑音の除去手段、52・・A/Dコンバ−タ、53・
・レジスタ、54・・比較器、55・・パラレル/シリ
アル変換器、56・・シリアル/パラレル変換器、57
・・カウンタ、58・・レジスタ、59・・パラレル/
シリアル変換器、60・・D/Aコンバ−タ、61・・
磁束信号に変換する手段、62・・帰還回路、63・・
シリアル/パラレル変換器、64・・D/Aコンバ−
タ、65・・磁気結合、121・・ジョセフソン接合素
子、122・・超電導インダクタンス、123・・抵
抗、124・・DC電源、125・・ジョセフソン接合
素子を用いた論理回路、150・・測定電流、151・
・SQUIDセンサ、152・・保持手段、153・・
論理回路、154・・フィ−ドバック回路、155・・
交流バイアス発生回路、161・・半導体回路、162
・・SQUID、163・・検出コイル、164・・ク
ライオスタット、165・・フレキシブルチュ−ブ。
Claims (65)
- 【請求項1】少なくとも一部分に超電導体を用いた磁気
センサを含んで構成した検出回路と、少なくとも前記検
出回路から出力された信号を処理する半導体回路を含ん
で構成した信号処理回路と、前記検出回路と前記信号処
理回路間の信号伝達手段とを少なくとも含んで構成し、
前記信号処理回路は放射線の線量当量が前記検出回路と
同じか、もしくは、より小さい場所に設置されているこ
とを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記磁気センサは高温
超電導体を用いて構成されたことを特徴とする材料検査
装置。 - 【請求項3】請求項1または2において、前記検出回路
と前記信号処理回路の間に放射線の強度を減衰させるこ
とが出来る物質が存在していることを特徴とする材料検
査装置。 - 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかにおいて、前
記信号処理回路は原子炉の圧力容器の外側に設置されて
いることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項5】請求項4において、前記圧力容器の内部に
は水が存在することを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項6】請求項5において、前記信号処理回路は前
記圧力容器の内部に設置されていることを特徴とする材
料検査装置。 - 【請求項7】請求項6において、前記信号処理回路は前
記圧力容器の底辺部に設置されていることを特徴とする
材料検査装置。 - 【請求項8】請求項6において、前記信号処理回路は前
記圧力容器内に設置されているシュラウド部分の外側に
設置されていることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項9】請求項6において、前記信号処理回路は圧
力容器の上端部近辺に設置されていることを特徴とする
材料検査装置。 - 【請求項10】請求項1ないし9のいずれかにおいて、
前記信号処理回路は放射線の線量当量が102レム程
度、もしくは、それ以下の場所に設置されていることを
特徴とする材料検査装置。 - 【請求項11】請求項1ないし10のいずれかにおい
て、少なくとも前記検出回路は低温容器に収納されてい
ることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項12】請求項11において、前記検出回路は液
体ヘリウム温度もしくは液体窒素温度に設置されること
を特徴とするデジタル材料検査装置。 - 【請求項13】請求項11または12において、少なく
とも前記低温容器に対して水中での使用に耐えるような
防水手段が施されていることを特徴とする材料検査装
置。 - 【請求項14】請求項11ないし13のいずれかにおい
て、前記低温容器に対して水中での使用に耐えるような
耐圧手段が施されていることを特徴とする材料検査装
置。 - 【請求項15】請求項1ないし14のいずれかにおい
て、前記信号伝達手段に対して水中での使用に耐えるよ
うな防水、および耐圧手段が施されていることを特徴と
する材料検査装置。 - 【請求項16】請求項5ないし15のいずれかにおい
て、前記材料検査装置のなかで、水中に設置される部分
には水中で静止させるために十分な加重物が付加されて
いることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項17】請求項11ないし16のいずれかにおい
て、前記低温容器には冷媒補充用の手段、および前記低
温容器内の圧力を一定にするための手段が設けられてい
ることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項18】請求項17において、前記冷媒補充用の
手段、および前記低温容器内の圧力を一定にするための
手段は、前記低温容器と圧力容器の外部を結ぶ管である
ことを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項19】請求項1ないし18のいずれかにおい
て、前記回路群間の信号伝達手段は、光伝送、かつ、光
変調方式であり、かつ、光の発光部と受光部は放射線の
線量当量が前記信号処理回路が設置されている場所と同
程度、もしくはそれ以下の場所に設置されていることを
特徴とする材料検査装置。 - 【請求項20】請求項1ないし18のいずれかにおい
て、前記回路群間の信号伝達手段は、光伝送、かつ、光
変調方式であり、かつ、光の発光部と受光部は放射線の
線量当量が102レム以下の場所に設置されていること
を特徴とする材料検査装置。 - 【請求項21】請求項1ないし20のいずれかにおい
て、前記検出回路に含まれる前記磁気センサは、少なく
とも1つのジョセフソン接合を含んで構成したSQUI
Dであることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項22】請求項21において前記SQUIDは信
号入力用コイルおよび信号検出コイルを有することを特
徴とする材料検査装置。 - 【請求項23】請求項22において、前記信号検出コイ
ルを形成する超電導配線、もしくは、常伝導配線の端部
と前記信号入力用コイルを形成する超電導配線の端部と
を、ネジ、もしくは、バネによって押さえることによっ
て、前記信号入力用コイルと前記信号検出コイルを接触
させることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項24】請求項22において、前記検出回路に含
まれる前記磁気センサは、信号入力用コイルおよび信号
検出コイルを有し、前記信号検出コイルおよび前記信号
入力用コイルは、前記磁気センサが形成されている基板
と同一基板上に形成されていることを特徴とする材料検
査装置。 - 【請求項25】請求項1ないし24のいずれかにおい
て、少なくとも一つの雑音の低減、もしくは、除去手段
を有することを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項26】請求項25において、前記雑音の低減、
もしくは、除去手段は、前記放射線源が発生する放射線
により前記磁気センサに発生する雑音の低減、もしく
は、除去手段であることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項27】請求項25において、前記雑音の低減、
もしくは、除去手段は、前記信号伝達手段に重畳する外
部誘導雑音の低減、もしくは、除去手段であることを特
徴とする材料検査装置。 - 【請求項28】請求項25において、前記雑音の低減、
もしくは、除去手段は、前記回路群、および前記信号伝
達手段の振動による雑音の低減、もしくは、除去手段で
あることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項29】請求項25ないし28のいずれかにおい
て、前記雑音の低減、もしくは、除去手段は、容量およ
び抵抗から構成したフィルタであることを特徴とする材
料検査装置。 - 【請求項30】請求項25ないし28のいずれかにおい
て、前記雑音の低減、もしくは除去手段は、超電導体を
用いたシ−ルドであることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項31】請求項25ないし28のいずれかにおい
て、前記雑音の低減、もしくは除去手段は、前記磁気セ
ンサの周囲に設けたガ−ドリング、もしくはモ−トであ
ることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項32】請求項25ないし28のいずれかにおい
て、前記雑音の低減、もしくは除去手段は、2つのSQ
UIDからの信号を差動検出して雑音の相殺を行なうこ
とであることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項33】請求項1ないし32のいずれかにおい
て、測定部位の空間的位置を検出する手段を有すること
を特徴とする材料検査装置。 - 【請求項34】請求項1ないし33のいずれかにおい
て、測定部位と被測定対象との距離を一定に保つ手段を
有することを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項35】請求項33または34において、前記位
置を検出する手段、もしくは、前記距離を一定に保つ手
段は、触針法であることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項36】請求項33において、前記位置を検出す
る手段は、カメラを用いた手段であることを特徴とする
材料検査装置。 - 【請求項37】請求項33または34において、前記位
置を検出する手段、および、前記距離を一定に保つ手段
は、音波を用いた手段であることを特徴とする材料検査
装置。 - 【請求項38】請求項1ないし37のいずれかにおい
て、前記検出回路からの出力信号はデジタル信号である
ことを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項39】請求項1ないし38のいずれかにおい
て、前記検出回路は前記磁気センサの出力を増幅する超
電導体を用いた増幅器を有することを特徴とする材料検
査装置。 - 【請求項40】請求項1ないし39のいずれかにおい
て、少なくとも前記検出回路は水中での使用に耐えるよ
うに、防水手段、および耐圧手段が施されていることを
特徴とする材料検査装置。 - 【請求項41】請求項1ないし40のいずれかにおい
て、少なくとも前記信号処理回路は水中での使用に耐え
るように、防水手段、および耐圧手段が施されているこ
とを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項42】請求項1ないし41のいずれかにおい
て、少なくとも前記信号伝達手段は水中での使用に耐え
るように、防水手段、および耐圧手段が施されているこ
とを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項43】請求項1ないし42のいずれかにおい
て、前記材料検査装置は、少なくとも前記検出回路に含
まれる前記磁気センサに帰還信号を伝達するため手段を
含んで構成した帰還回路を有することを特徴とする材料
検査装置。 - 【請求項44】請求項43において、前記帰還回路は少
なくとも超電導体を用いて作製した部分を有し、前記超
電導体を用いて作製した部分は、前記検出回路を設置し
た前記低温容器内に設置されることを特徴とする材料検
査装置。 - 【請求項45】請求項43ないし44のいずれかにおい
て、前記検出回路は少なくとも1つのジョセフソン接合
素子を含んで構成したSQUIDと、前記SQUIDか
ら出力された出力電圧もしくは出力電流などのアナログ
信号を複数ビットのパラレルのデジタル信号に変換する
手段と、前記パラレルのデジタル信号をシリアルのデジ
タル信号に変換する第一のパラレル/シリアル変換器と
を少なくとも含んで構成され、かつ、前記信号処理回路
は、前記検出回路から出力される前記シリアルのデジタ
ル信号をパラレルのデジタル信号に変換する第一のシリ
アル/パラレル変換器と、カウンタと、前記カウンタか
ら出力されるパラレルのデジタル信号をシリアル信号に
変換する第二のパラレル/シリアル変換器とを少なくと
も含んで構成され、かつ、前記帰還回路は、前記信号処
理回路からの前記シリアルのデジタル信号をパラレルの
デジタル信号に変換する第二のシリアル/パラレル変換
器と、デジタル信号をアナログ信号に変換する手段と、
前記デジタル信号をアナログ信号に変換する手段から出
力された信号を磁束信号に変換する手段とを少なくとも
含んで構成され、かつ、前記検出回路、または、前記信
号処理回路の少なくとも一方に比較器を設け、かつ、前
記検出回路、または、前記信号処理回路の少なくとも一
方に第一のレジスタを設け、かつ、前記信号処理回路、
または、前記帰還回路の少なくとも一方に第二のレジス
タを設け、かつ、前記検出回路、または、前記信号処理
回路の少なくとも一方に放射線の照射により前記SQU
IDに発生する雑音の低減、もしくは除去手段を設ける
ことを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項46】請求項45において、前記雑音の低減、
もしくは除去手段は、前記検出回路に設けた容量および
抵抗から成るフィルタであることを特徴とする材料検査
装置。 - 【請求項47】請求項45において、前記雑音の低減、
もしくは除去手段は、前記信号処理回路に設けた容量お
よび抵抗から成るフィルタであることを特徴とする材料
検査装置。 - 【請求項48】請求項45において、前記雑音の低減、
もしくは除去手段は、前記検出回路に設けたデジタルフ
ィルタであることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項49】請求項45において、前記雑音の低減、
もしくは除去手段は、前記信号処理回路に設けたデジタ
ルフィルタであることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項50】請求項45ないし49のいずれかにおい
て、前記帰還回路に含まれる前記デジタル信号をアナロ
グ信号に変換する手段から出力された信号を磁束信号に
変換する手段によって生成された磁束信号は、前記検出
回路に含まれる前記磁気センサと磁気結合をすることを
特徴とする材料検査装置。 - 【請求項51】請求項45ないし50のいずれかにおい
て、前記デジタル信号をアナログ信号に変換する手段は
デジタル/アナログコンバ−タであり、前記デジタル/
アナログコンバ−タから出力された信号を磁束信号に変
換する手段は抵抗およびインダクタンスから構成されて
いることを特徴とするデジタル材料検査装置。 - 【請求項52】請求項1ないし51のいずれかにおい
て、前記材料検査装置を構成する前記検出回路、前記信
号処理回路、前記信号伝達手段、および、前記帰還回路
は、少なくとも1つの部品、もしくは、複数の部品の組
合せにより構成されており、少なくとも1つの前記部
品、もしくは、少なくとも1つの前記複数の部品の組合
せ、もしくは、少なくとも1つの前記回路、もしくは前
記信号伝達手段に対して、予備を設けていることを特徴
とするSQUID磁束計。 - 【請求項53】請求項1ないし52のいずれかにおい
て、同時に複数個所の材料の検査が可能なことを特徴と
する材料検査装置。 - 【請求項54】請求項53において、前記複数個所は、
それぞれ互いに直行する3つの場所を少なくとも含むこ
とを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項55】少なくとも一部分に超電導体を用いた磁
気センサを含んで構成した検出回路と、少なくとも前記
検出回路から出力された信号を処理する半導体回路を含
んで構成した信号処理回路と、前記検出回路と前記信号
処理回路間の信号伝達手段と、雑音の低減、もしくは除
去手段を少なくとも含んで構成し、前記信号処理回路は
放射線の線量当量が前記検出回路と同じか、もしくは、
より小さい場所に設置されていることを特徴とする材料
検査装置。 - 【請求項56】少なくとも一部分に超電導体を用いた磁
気センサを含んで構成した検出回路と、少なくとも前記
検出回路から出力された信号を処理する半導体回路を含
んで構成した信号処理回路と、前記検出回路と前記信号
処理回路間の信号伝達手段とを少なくとも含んで構成
し、前記検出回路、前記信号処理回路、もしくは前記信
号伝達手段の少なくとも一部は、放射線源、もしくは放
射線源から発生される放射線が存在する場所に設置さ
れ、かつ、前記検出回路、前記信号処理回路、もしくは
前記信号伝達手段の少なくとも一部は水中に設置される
ことを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項57】少なくとも一部分に超電導体を用いた磁
気センサを含んで構成した検出回路と、少なくとも前記
検出回路から出力された信号を処理する半導体回路を含
んで構成した信号処理回路と、前記検出回路と前記信号
処理回路間の信号伝達手段と、前記磁気センサが測定し
ている位置を同定する手段を少なくとも含んで構成し、
前記検出回路、前記信号処理回路、もしくは前記信号伝
達手段の少なくとも一部は、放射線源、もしくは放射線
源から発生される放射線が存在する場所に設置されるこ
とを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項58】少なくとも一部分に超電導体を用いた磁
気センサを含んで構成した検出回路と、前記検出回路か
らの信号を伝達する手段とを少なくとも含んで構成し、
かつ、放射線源、もしくは放射線源から発生される放射
線が存在する場所で使用されることを特徴とする材料検
査装置。 - 【請求項59】少なくとも一部分に超電導体を用いた磁
気センサを含んで構成した検出回路と、前記検出回路か
らの信号を伝達する手段とを少なくとも含んで構成し、
かつ、放射線源、もしくは放射線源から発生する放射線
が存在する場所で使用され、かつ、前記検出回路、もし
くは、前記信号を伝達する手段の少なくとも一部は、予
備を備えていることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項60】少なくとも一部分に超電導体を用いた磁
気センサを含んで構成した検出回路と、前記検出回路か
らの信号を伝達する手段とを少なくとも含んで構成し、
前記検出回路と前記信号を伝達する手段の少なくとも一
部分は低温容器の中に設置され、かつ、少なくとも前記
低温容器は放射線源、もしくは放射線源から発生する放
射線が存在する場所に設置され、かつ、少なくとも前記
低温容器の一部分は水中に設置されることを特徴とする
材料検査装置。 - 【請求項61】少なくとも一部分に超電導体を用いた磁
気センサを2個以上含んで構成した検出回路と、前記検
出回路からの信号を伝達する手段とを少なくとも含んで
構成し、かつ、放射線源、もしくは放射線源から発生さ
れる放射線が存在する場所で使用されることを特徴とす
る材料検査装置。 - 【請求項62】少なくとも放射線に対する耐久性が強い
回路と、前記回路に比較して放射線に対する耐久性が弱
い回路とから構成し、前記放射線に対して耐久性が強い
回路は物理量を測定し、前記放射線に対して耐久性が弱
い回路は信号処理を行なうことを特徴とする材料検査装
置。 - 【請求項63】少なくとも放射線に対する耐久性が強い
回路と、前記回路に比較して放射線に対する耐久性が弱
い回路とから構成し、少なくとも前記放射線に対する耐
久性が強い回路は水中に設置されることを特徴とする材
料検査装置。 - 【請求項64】少なくとも放射線に対する耐久性が強い
回路と、前記回路に比較して放射線に対する耐久性が弱
い回路とから構成し、前記放射線に対する耐久性が強い
回路と、前記放射線に対する耐久性が弱い回路との間
に、放射線の強度を減衰させる作用のある物質が存在し
ていることを特徴とする材料検査装置。 - 【請求項65】少なくともアナログ信号を検出する回路
と、前記アナログ信号を処理する回路とを含んで構成
し、前記アナログ信号を検出する回路は放射線に対する
耐久性が強い物質で構成されていることを特徴とする材
料検査装置。
Priority Applications (3)
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JP30053294 | 1994-12-05 | ||
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH1123723A (ja) * | 1997-06-27 | 1999-01-29 | Rikagaku Kenkyusho | 粒子線検出装置 |
JP2015010868A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | センサ用高耐圧冷却容器及び地下探査装置 |
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1995
- 1995-04-18 JP JP7092199A patent/JPH08211022A/ja active Pending
- 1995-12-01 EP EP95118988A patent/EP0716300A1/en not_active Withdrawn
- 1995-12-05 US US08/567,278 patent/US5793203A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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US5793203A (en) | 1998-08-11 |
EP0716300A1 (en) | 1996-06-12 |
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