JPH08327713A - 超伝導磁気センサ - Google Patents
超伝導磁気センサInfo
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- JPH08327713A JPH08327713A JP7138221A JP13822195A JPH08327713A JP H08327713 A JPH08327713 A JP H08327713A JP 7138221 A JP7138221 A JP 7138221A JP 13822195 A JP13822195 A JP 13822195A JP H08327713 A JPH08327713 A JP H08327713A
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- coil
- squid
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力磁束に対して大きな出力が得られ、感度
の向上した高感度磁気センサを提供すること。 【構成】 第1の緩和発振型SQUID回路(第1RO
S回路)3と第2ROS回路5を直列に接続し、入力磁
束の正負に応じて別々に発振する回路構成にし、出力1
0、11を各々のROS回路3、5から取り出す方式に
した。また各ROS回路3、5のSQUID1、4のバ
イアス電流を超伝導コイルに非対称に供給し、しきい値
特性が非対称になるようにした。 【効果】入力磁束の正負を2個のROS回路の発振状態
により検出できるため、より高感度な磁気センサが実現
できる。
の向上した高感度磁気センサを提供すること。 【構成】 第1の緩和発振型SQUID回路(第1RO
S回路)3と第2ROS回路5を直列に接続し、入力磁
束の正負に応じて別々に発振する回路構成にし、出力1
0、11を各々のROS回路3、5から取り出す方式に
した。また各ROS回路3、5のSQUID1、4のバ
イアス電流を超伝導コイルに非対称に供給し、しきい値
特性が非対称になるようにした。 【効果】入力磁束の正負を2個のROS回路の発振状態
により検出できるため、より高感度な磁気センサが実現
できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はジョセフソン素子を使
った超伝導発振回路による高感度磁気センサに関する。
った超伝導発振回路による高感度磁気センサに関する。
【0002】
【従来の技術】図2(a)に、従来の緩和発振型SQU
ID回路 (RELAXATION OSCILLATORSQUID 回路、以下
ROS回路と称す)を用いた磁気センサの回路図を示
す。回路は一つのROS回路からなっている。回路構成
は直列接続されたシャントコイル14とシャント抵抗1
5からなるシャント回路と並列にDC SQUID16
が接続されている。回路動作は、シャント抵抗15をD
C SQUID16の常伝導抵抗値に比べ十分小さく
し、DC SQUID16の両端に臨界電流値よりも十
分大きなバイアス電流(Ib)を印加することにより、
常時発振状態になる。
ID回路 (RELAXATION OSCILLATORSQUID 回路、以下
ROS回路と称す)を用いた磁気センサの回路図を示
す。回路は一つのROS回路からなっている。回路構成
は直列接続されたシャントコイル14とシャント抵抗1
5からなるシャント回路と並列にDC SQUID16
が接続されている。回路動作は、シャント抵抗15をD
C SQUID16の常伝導抵抗値に比べ十分小さく
し、DC SQUID16の両端に臨界電流値よりも十
分大きなバイアス電流(Ib)を印加することにより、
常時発振状態になる。
【0003】入力コイル8や帰還コイル7から入るΦo
周期の磁束によりDC SQUID16の臨界電流値が
周期的に変わり、それに応じて発振周波数も変化する。
また発振周波数はバイアス電流(Ib)の大きさと、シ
ャント抵抗15(Rs )とシャントコイル14(Ls )
の比(Rs /Ls )でも変化する。発振波形は、DC
SQUID16の両端の電圧変化として検出される。
周期の磁束によりDC SQUID16の臨界電流値が
周期的に変わり、それに応じて発振周波数も変化する。
また発振周波数はバイアス電流(Ib)の大きさと、シ
ャント抵抗15(Rs )とシャントコイル14(Ls )
の比(Rs /Ls )でも変化する。発振波形は、DC
SQUID16の両端の電圧変化として検出される。
【0004】磁気センサとして使用する際は、動作点1
7として図2(b)に示すSQUIDのしきい値特性
で、線形な領域であるA,B点を使用する。動作点17
の設定は、オフセットコイル13に直流電流を流して行
なう。入力磁束は、SQUIDに一定バイアス電流Ib
を印加して常に発振させた状態で、周波数の変化分とし
て検出する。
7として図2(b)に示すSQUIDのしきい値特性
で、線形な領域であるA,B点を使用する。動作点17
の設定は、オフセットコイル13に直流電流を流して行
なう。入力磁束は、SQUIDに一定バイアス電流Ib
を印加して常に発振させた状態で、周波数の変化分とし
て検出する。
【0005】図2(b)のA点、B点で動作させた場合
の周波数スペクトルの例を図2(c)に示す。入力磁束
0の時は、中心周波数fo で発振をする。入力磁束が入
り、動作点がA+、B+に変化をすると、周波数はf+
に変化をする。また動作点がA−、B−に変化をする
と、周波数は逆にf- に変化をする。この結果、入力磁
束の大きさを周波数の変化として検出することができ
る。
の周波数スペクトルの例を図2(c)に示す。入力磁束
0の時は、中心周波数fo で発振をする。入力磁束が入
り、動作点がA+、B+に変化をすると、周波数はf+
に変化をする。また動作点がA−、B−に変化をする
と、周波数は逆にf- に変化をする。この結果、入力磁
束の大きさを周波数の変化として検出することができ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のROSは常に発
振状態で動作させ、入力磁束の大きさを周波数の変化と
して検出していた。しかし通常の設計では外部磁束に対
して周波数の変化は3倍程度であり、磁気センサとして
十分な感度が得られない。また動作点を設定するのにオ
フセットコイル13が必要であった。
振状態で動作させ、入力磁束の大きさを周波数の変化と
して検出していた。しかし通常の設計では外部磁束に対
して周波数の変化は3倍程度であり、磁気センサとして
十分な感度が得られない。また動作点を設定するのにオ
フセットコイル13が必要であった。
【0007】本発明の目的は、入力磁束に対して大きな
出力が得られ、感度の向上した高感度磁気センサを得る
ことにある。
出力が得られ、感度の向上した高感度磁気センサを得る
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明はROS回路を二つ直列に接続し、入力磁束
の正負に応じて別々に発振する回路構成にし、出力を各
々のROS回路から取り出す方式にした。また各SQU
IDのバイアス電流を超伝導コイルである第1コイルに
非対称に供給し、しきい値特性が非対称になるようにし
た。
に、本発明はROS回路を二つ直列に接続し、入力磁束
の正負に応じて別々に発振する回路構成にし、出力を各
々のROS回路から取り出す方式にした。また各SQU
IDのバイアス電流を超伝導コイルである第1コイルに
非対称に供給し、しきい値特性が非対称になるようにし
た。
【0009】
【作用】上記のように構成された回路は、入力磁束の正
負に応じて別々のROS回路が発振し、パルス状の出力
が得られるため、入力磁束の正負を感度良く検出でき
る。SQUIDのしきい値特性が非対称になるため、動
作点が自動的に決まり、オフセットコイルが不用とな
る。
負に応じて別々のROS回路が発振し、パルス状の出力
が得られるため、入力磁束の正負を感度良く検出でき
る。SQUIDのしきい値特性が非対称になるため、動
作点が自動的に決まり、オフセットコイルが不用とな
る。
【0010】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面で説明する。
図1に本発明の第1実施例の回路図を示す。図2の従来
回路がROS回路一つであったの対して、本発明では第
1ROS回路3と第2ROS回路6を二つ直列に接続し
ている。
図1に本発明の第1実施例の回路図を示す。図2の従来
回路がROS回路一つであったの対して、本発明では第
1ROS回路3と第2ROS回路6を二つ直列に接続し
ている。
【0011】動作は二つのROS回路の接続部を共通電
位のグランドとし、各ROS回路に各々第1バイアス電
流9(Ib1)と第2バイアス電流10(Ib2)を印
加する。各ROS回路の第1SQUID1と第2SQU
ID4には、各々入力コイル7、帰還コイル8が磁気結
合している。バイアス電流とSQUIDの動作点を適当
な値に設定すると、入力磁束が0の時はROS回路は発
振せず、入力に磁束が入ると入力磁束の正負に応じて各
ROS回路が発振する。各ROS回路の発振出力から入
力磁束の大きさを知ることができる。
位のグランドとし、各ROS回路に各々第1バイアス電
流9(Ib1)と第2バイアス電流10(Ib2)を印
加する。各ROS回路の第1SQUID1と第2SQU
ID4には、各々入力コイル7、帰還コイル8が磁気結
合している。バイアス電流とSQUIDの動作点を適当
な値に設定すると、入力磁束が0の時はROS回路は発
振せず、入力に磁束が入ると入力磁束の正負に応じて各
ROS回路が発振する。各ROS回路の発振出力から入
力磁束の大きさを知ることができる。
【0012】動作モードにはいくつかの種類があり、R
OS回路を構成するSQUID、シャント回路とバイア
ス電流、出力の検出方法で異なり、多くの組合せが可能
である。各回路構成と動作方法について説明する。まず
SQUIDの構成について説明する。図3(a)は特性
のほぼ同じ2つのジョセフソン素子20からなるSQU
IDでバイアス電流を超伝導コイルである第1コイル1
8の間から流しており、外部磁束に対してほぼ対称な特
性を示す。第1コイル18とジョセフソン素子20によ
る共振を防ぐために、第1コイル18と並列にダンピン
グ用の第1抵抗19を接続している。特に共振の問題が
なければ第1抵抗19はなくてもよい。
OS回路を構成するSQUID、シャント回路とバイア
ス電流、出力の検出方法で異なり、多くの組合せが可能
である。各回路構成と動作方法について説明する。まず
SQUIDの構成について説明する。図3(a)は特性
のほぼ同じ2つのジョセフソン素子20からなるSQU
IDでバイアス電流を超伝導コイルである第1コイル1
8の間から流しており、外部磁束に対してほぼ対称な特
性を示す。第1コイル18とジョセフソン素子20によ
る共振を防ぐために、第1コイル18と並列にダンピン
グ用の第1抵抗19を接続している。特に共振の問題が
なければ第1抵抗19はなくてもよい。
【0013】図3(b)は図3(a)と同じ回路構成の
SQUIDでバイアス電流を第1コイル18の端の部分
から流すようにしている。このSQUIDのしきい値特
性は非対称になる。図3(c)はSQUID特性の非対
称性を可変するために、第1コイル18の両端に第2抵
抗21を接続して、両端の抵抗値によりバイアス電流を
分割している。
SQUIDでバイアス電流を第1コイル18の端の部分
から流すようにしている。このSQUIDのしきい値特
性は非対称になる。図3(c)はSQUID特性の非対
称性を可変するために、第1コイル18の両端に第2抵
抗21を接続して、両端の抵抗値によりバイアス電流を
分割している。
【0014】図3(d)は3つのジョセフソン素子から
なる3接合SQUIDでジョセフソン素子20の臨界電
流値を左から1:2:1にし、バイアス電流を第1コイ
ル18の中心付近から印加すると対称な特性になる。こ
の3接合SQUIDは図3(a)の2つのジョセフソン
素子のSQUIDに比べ、入力磁束に対する臨界電流値
の変化が大きくなるので、SQUIDの磁場分解能が向
上する。また図3(b)、(c)と同様にバイアス電流
の印加を第1コイルに対して非対称にすると非対称な特
性になる。
なる3接合SQUIDでジョセフソン素子20の臨界電
流値を左から1:2:1にし、バイアス電流を第1コイ
ル18の中心付近から印加すると対称な特性になる。こ
の3接合SQUIDは図3(a)の2つのジョセフソン
素子のSQUIDに比べ、入力磁束に対する臨界電流値
の変化が大きくなるので、SQUIDの磁場分解能が向
上する。また図3(b)、(c)と同様にバイアス電流
の印加を第1コイルに対して非対称にすると非対称な特
性になる。
【0015】図3(b)、(c)は入力磁束0の点で動
作点を設定できるため、オフセットコイル13が不用と
なり、動作を設定するのが容易となる。図3(a)、
(d)はしきい値特性が入力磁束に対して対称となるた
め、動作点設定のためには、各SQUIDにオフセット
コイル13を図2のように設ける必要がある。
作点を設定できるため、オフセットコイル13が不用と
なり、動作を設定するのが容易となる。図3(a)、
(d)はしきい値特性が入力磁束に対して対称となるた
め、動作点設定のためには、各SQUIDにオフセット
コイル13を図2のように設ける必要がある。
【0016】次にシャント回路部(図1に示した第1シ
ャント回路2および第2シャント回路5)について説明
する。シャント回路の基本構成は図4(a)で、シャン
トコイル14とシャント抵抗15が直列に接続されてい
る。発振周波数はシャントコイル14のインダクタンス
(Ls)とシャント抵抗15の抵抗値(Rs)でほぼ決
まる。
ャント回路2および第2シャント回路5)について説明
する。シャント回路の基本構成は図4(a)で、シャン
トコイル14とシャント抵抗15が直列に接続されてい
る。発振周波数はシャントコイル14のインダクタンス
(Ls)とシャント抵抗15の抵抗値(Rs)でほぼ決
まる。
【0017】シャントコイル14は回路中の浮遊容量
や、SQUIDのジョセフソン素子の容量成分により、
共振をおこす可能性がある。共振により発振周波数が不
安定になる場合には、図4(b)に示すように第3抵抗
22をシャントコイル14と並列に接続して共振を抑え
る。
や、SQUIDのジョセフソン素子の容量成分により、
共振をおこす可能性がある。共振により発振周波数が不
安定になる場合には、図4(b)に示すように第3抵抗
22をシャントコイル14と並列に接続して共振を抑え
る。
【0018】またLsの値を大きくしたい場合は、図4
(c)に示すようにシャントコイル14を他のコイルと
結合させる方法がある。シャントコイルに第2コイル2
3を結合させ、第2コイル23の共振を防ぐために、第
4抵抗24を第2コイル23と並列に接続する。
(c)に示すようにシャントコイル14を他のコイルと
結合させる方法がある。シャントコイルに第2コイル2
3を結合させ、第2コイル23の共振を防ぐために、第
4抵抗24を第2コイル23と並列に接続する。
【0019】以上回路構成について説明したが、本発明
に使用できるSQUIDにはいくつかの種類があり、設
計に応じていろいろな組合せが可能である。代表的なし
きい値特性を図5(a)、(b)、(c)、図6
(a)、(b)、(c)に、また各特性における各動作
点をAからLで示す。
に使用できるSQUIDにはいくつかの種類があり、設
計に応じていろいろな組合せが可能である。代表的なし
きい値特性を図5(a)、(b)、(c)、図6
(a)、(b)、(c)に、また各特性における各動作
点をAからLで示す。
【0020】次に各種動作モードについてSQUIDの
しきい値特性と動作点を使い説明する。動作モードはバ
イアス電流の向き、第1SQUID1と第2SQUID
4のしきい値特性の組合せ、入力コイルの向き、動作点
の設定、出力の検出方法の7種類のパラメータで変わ
り、多くの組合せがある。主な組合せについて図5、6
と図9、10で説明する。第1ROS回路3、第2RO
S回路6に異なる向きのバイアス電流を流した場合は、
各ROSの出力の和が入力磁束となり、図5(a)、
(b)、(c)のしきい値特性が対応する。
しきい値特性と動作点を使い説明する。動作モードはバ
イアス電流の向き、第1SQUID1と第2SQUID
4のしきい値特性の組合せ、入力コイルの向き、動作点
の設定、出力の検出方法の7種類のパラメータで変わ
り、多くの組合せがある。主な組合せについて図5、6
と図9、10で説明する。第1ROS回路3、第2RO
S回路6に異なる向きのバイアス電流を流した場合は、
各ROSの出力の和が入力磁束となり、図5(a)、
(b)、(c)のしきい値特性が対応する。
【0021】例えば図5(a)では、第1SQUID
1、第2SQUID2の動作点17を各々A1、A2と
すると、正の磁束では実線の矢印に動作点が移動し、負
の磁束では点線の矢印の方向に動作点が移動する。この
結果、第1ROS回路3の第1出力11と第2ROS回
路6の第2出力12の和により入力磁束の大きさを検出
できる。
1、第2SQUID2の動作点17を各々A1、A2と
すると、正の磁束では実線の矢印に動作点が移動し、負
の磁束では点線の矢印の方向に動作点が移動する。この
結果、第1ROS回路3の第1出力11と第2ROS回
路6の第2出力12の和により入力磁束の大きさを検出
できる。
【0022】またバイアス電流を同じ向きに流した時の
しきい値特性を、図6(a)、(b)、(c)に示す。
この場合は図5と異なり、入力磁束は第1出力11と第
2出力12との差によって検出できる。図6は、しきい
値特性を一つづつしか示していないが、実際には図5と
同じように、Φo の周期で次のしきい値が重なってい
る。
しきい値特性を、図6(a)、(b)、(c)に示す。
この場合は図5と異なり、入力磁束は第1出力11と第
2出力12との差によって検出できる。図6は、しきい
値特性を一つづつしか示していないが、実際には図5と
同じように、Φo の周期で次のしきい値が重なってい
る。
【0023】次に図7で代表的な図5(a)のA点を使
って詳細な動作について説明する。出力は第1ROS回
路、第2ROS回路の各出力である第1出力11、第2
出力12を加算して磁場を検出する。最初に第1バイア
ス電流9、第2バイアス電流10を各々第1SQUID
1、第2SQUID4のしきい値付近のA1、A2に設
定する。入力コイルに正負の電流が流れると第1SQU
ID、第2SQUID4の動作点A1、A2がしきい値
特性上を変化する。
って詳細な動作について説明する。出力は第1ROS回
路、第2ROS回路の各出力である第1出力11、第2
出力12を加算して磁場を検出する。最初に第1バイア
ス電流9、第2バイアス電流10を各々第1SQUID
1、第2SQUID4のしきい値付近のA1、A2に設
定する。入力コイルに正負の電流が流れると第1SQU
ID、第2SQUID4の動作点A1、A2がしきい値
特性上を変化する。
【0024】入力コイル7に正の電流が流れた場合は動
作点がA1+、A2+(実線矢印)に移り、第1SQU
ID1は電圧状態、第2SQUID4は超伝導状態とな
る。その結果、第1ROS回路3が発振状態になり、正
の発振波形が出力される。入力コイル7に負の電流が流
れた場合は動作点がA1−、A2−に移り、第1SQU
ID1は超伝導状態、第2SQUID4は電圧状態とな
る。その結果、第2ROS回路6が発振状態になり、負
の発振波形が出力される。入力の大きさに応じて発振周
波数が大きくなる。従って入力コイルに流れる電流を発
振の正負と周波数で検出できることになる。
作点がA1+、A2+(実線矢印)に移り、第1SQU
ID1は電圧状態、第2SQUID4は超伝導状態とな
る。その結果、第1ROS回路3が発振状態になり、正
の発振波形が出力される。入力コイル7に負の電流が流
れた場合は動作点がA1−、A2−に移り、第1SQU
ID1は超伝導状態、第2SQUID4は電圧状態とな
る。その結果、第2ROS回路6が発振状態になり、負
の発振波形が出力される。入力の大きさに応じて発振周
波数が大きくなる。従って入力コイルに流れる電流を発
振の正負と周波数で検出できることになる。
【0025】図5、6の各動作モードとしきい値特性の
関係を図9、10に示す。いろいろな組合せがあるが、
入力の正負に対して一方が電圧状態で、他方が超伝導状
態になることに動作上の特徴がある。AからLまでの動
作点での矢印は、実線と点線で各々正負の入力における
動作点の変化を示している。
関係を図9、10に示す。いろいろな組合せがあるが、
入力の正負に対して一方が電圧状態で、他方が超伝導状
態になることに動作上の特徴がある。AからLまでの動
作点での矢印は、実線と点線で各々正負の入力における
動作点の変化を示している。
【0026】図9、10でオフセットが必要となってい
る動作モードでは、必要に応じて図2と同様に各SQU
IDにオフセットコイル13を設ける必要がある。ここ
で入力の正負に対応する出力が逆になっても、増幅器、
帰還回路等で反転させれば問題なく使える。またここで
示したしきい値特性はインダクタンスを非対称にした例
であるが、さらにSQUIDの臨界電流値を非対称にす
ることでもしきい値特性を非対称に変えることができ、
本発明に適したしきい値特性を得ることができる。
る動作モードでは、必要に応じて図2と同様に各SQU
IDにオフセットコイル13を設ける必要がある。ここ
で入力の正負に対応する出力が逆になっても、増幅器、
帰還回路等で反転させれば問題なく使える。またここで
示したしきい値特性はインダクタンスを非対称にした例
であるが、さらにSQUIDの臨界電流値を非対称にす
ることでもしきい値特性を非対称に変えることができ、
本発明に適したしきい値特性を得ることができる。
【0027】実際の磁束計として使用する場合の構成
と、動作について図8で説明する。ダイナミックレンジ
を大きくするために、第1、第2ROS回路の出力を増
幅器25に入力し、D/A変換器26、帰還回路27を
通して、入力に帰還を掛ける必要がある。増幅器25
は、各ROS回路の出力を増幅する機能と、動作モード
に応じて加算または、差分をとる機能をもつ。増幅器2
5の出力は入力に対応した、正負ののこぎり波状の発振
信号が出力される。
と、動作について図8で説明する。ダイナミックレンジ
を大きくするために、第1、第2ROS回路の出力を増
幅器25に入力し、D/A変換器26、帰還回路27を
通して、入力に帰還を掛ける必要がある。増幅器25
は、各ROS回路の出力を増幅する機能と、動作モード
に応じて加算または、差分をとる機能をもつ。増幅器2
5の出力は入力に対応した、正負ののこぎり波状の発振
信号が出力される。
【0028】ここで出力をパルス密度で検出したい場合
は、コンパレータとパルス発生回路を付加して、周波数
に応じたパルスをディジタル出力28から取り出す。こ
の回路は通常のオペアンプ等の汎用アナログICを使っ
て構成可能である。次にD/A変換器26は、増幅器2
5からのパルス状のディジタル信号を連続的なアナログ
信号に変換する機能をする。回路はロジック回路用のD
/A変換器や、オペアンプを使った積分器等で構成す
る。D/A変換器の出力はアナログ出力として検出で
き、さらに帰還回路27に入力される。
は、コンパレータとパルス発生回路を付加して、周波数
に応じたパルスをディジタル出力28から取り出す。こ
の回路は通常のオペアンプ等の汎用アナログICを使っ
て構成可能である。次にD/A変換器26は、増幅器2
5からのパルス状のディジタル信号を連続的なアナログ
信号に変換する機能をする。回路はロジック回路用のD
/A変換器や、オペアンプを使った積分器等で構成す
る。D/A変換器の出力はアナログ出力として検出で
き、さらに帰還回路27に入力される。
【0029】帰還回路27は入力に応じた信号を出力
し、アナログ出力29として取り出すと同時に、帰還抵
抗を通して帰還コイル8に電流を流す。この帰還により
SQUIDの動作点17を固定することができる。帰還
回路27はオペアンプを使った積分回路で、容易に構成
可能である。
し、アナログ出力29として取り出すと同時に、帰還抵
抗を通して帰還コイル8に電流を流す。この帰還により
SQUIDの動作点17を固定することができる。帰還
回路27はオペアンプを使った積分回路で、容易に構成
可能である。
【0030】この磁気センサによる入力磁束の検出は、
パルス密度をカウントするディジタル的な出力測定と、
帰還量を検出するアナログ的な方法の両方が可能であ
る。
パルス密度をカウントするディジタル的な出力測定と、
帰還量を検出するアナログ的な方法の両方が可能であ
る。
【0031】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、ROS回
路を2個使い、入力磁束によってどちらか一方のROS
回路が発振状態になり、入力磁束の正負に応じて、正負
のパルス状の出力が得られる。そのため、従来の常時発
振させて小さい周波数変化を入力磁束の変化としてとら
えていた動作方法と異なり、大きな出力が得られ、感度
の向上が期待できる。
路を2個使い、入力磁束によってどちらか一方のROS
回路が発振状態になり、入力磁束の正負に応じて、正負
のパルス状の出力が得られる。そのため、従来の常時発
振させて小さい周波数変化を入力磁束の変化としてとら
えていた動作方法と異なり、大きな出力が得られ、感度
の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の回路図である。
【図2】(a)は従来のROS回路の構成図、(b)、
(c)はその動作を説明する図である。
(c)はその動作を説明する図である。
【図3】(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれS
QUIDの回路例を示す図である。
QUIDの回路例を示す図である。
【図4】(a)、(b)、(c)はそれぞれシャント回
路の例を示す図である。
路の例を示す図である。
【図5】(a)、(b)、(c)はバイアス電流の極性
が異なる場合のしきい値特性の例を示す図である。
が異なる場合のしきい値特性の例を示す図である。
【図6】(a)、(b)、(c)はバイアス電流の極性
が同じ場合のしきい値特性の例を示す図である。
が同じ場合のしきい値特性の例を示す図である。
【図7】本発明の磁気センサの動作を説明する図であ
る。
る。
【図8】本発明の磁気センサを駆動する回路例を示す図
である。
である。
【図9】図5のしきい値特性に対応する動作モードを示
す図表である。
す図表である。
【図10】図6のしきい値特性に対応する動作モードを
示す図表である。
示す図表である。
1 第1SQUID 2 第1シャント回路 3 第1ROS回路 4 第2SQUID 5 第2シャント回路 6 第2ROS回路 7 入力コイル 8 帰還コイル 9 第1バイアス電流 10 第2バイアス電流 11 第1出力 12 第2出力 13 オフセットコイル 14 シャントコイル 15 シャント抵抗 16 DC SQUID 17 動作点 18 第1コイル 19 第1抵抗 20 ジョセフソン素子 21 第2抵抗 22 第3抵抗 23 第2コイル 24 第4抵抗 25 増幅器 26 D/A変換器 27 帰還回路 28 ディジタル出力 29 アナログ出力
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも2つのジョセフソン素子と超
伝導コイルにより超伝導ループを構成するSQUID
と、前記SQUIDに各々磁気結合する入力コイル、帰
還コイルと、少なくとも1つのコイルと1つの抵抗が直
列に接続されたシャント回路と、前記SQUIDと前記
シャント回路を並列に接続した第1の緩和発振型SQU
ID回路と、前記第1の緩和発振型SQUID回路と同
様に構成され前記第1の緩和発振型SQUID回路と直
列に接続された第2の緩和発振型SQUID回路を有す
ることを特徴とする超伝導磁気センサ。 - 【請求項2】 前記SQUIDのバイアス電流が前記超
伝導コイルに対して非対称に供給された請求項1記載の
超伝導磁気センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7138221A JPH08327713A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | 超伝導磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7138221A JPH08327713A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | 超伝導磁気センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08327713A true JPH08327713A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15216927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7138221A Pending JPH08327713A (ja) | 1995-06-05 | 1995-06-05 | 超伝導磁気センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08327713A (ja) |
-
1995
- 1995-06-05 JP JP7138221A patent/JPH08327713A/ja active Pending
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