JPH09222468A - マルチチャンネルsquid磁束計 - Google Patents
マルチチャンネルsquid磁束計Info
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- JPH09222468A JPH09222468A JP5368396A JP5368396A JPH09222468A JP H09222468 A JPH09222468 A JP H09222468A JP 5368396 A JP5368396 A JP 5368396A JP 5368396 A JP5368396 A JP 5368396A JP H09222468 A JPH09222468 A JP H09222468A
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- squid
- sensor
- squids
- array
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Abstract
(57)【要約】
【課題】センサSQUIDと電子回路とを接続する結線
本数を減らすと共に、回路構成を大幅に小型化したマル
チチャンネルSQUID磁束計を提供する。 【解決手段】複数個のセンサSQUID1に供給される
バイアス電流をマルチプレクサ4で切り換えて時分割的
に出力電流を取り出すと共に、該出力電流をSQUID
アレイ5のインプットコイル8に印加し、SQUIDア
レイ5から出力信号を得る。
本数を減らすと共に、回路構成を大幅に小型化したマル
チチャンネルSQUID磁束計を提供する。 【解決手段】複数個のセンサSQUID1に供給される
バイアス電流をマルチプレクサ4で切り換えて時分割的
に出力電流を取り出すと共に、該出力電流をSQUID
アレイ5のインプットコイル8に印加し、SQUIDア
レイ5から出力信号を得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジョセフソン効果
を利用したSQUID磁束計に関するものであり、更に
詳しくは、複数個のSQUIDから得られる電気信号を
簡略な電子回路で受けるための回路構成に関するもので
ある。
を利用したSQUID磁束計に関するものであり、更に
詳しくは、複数個のSQUIDから得られる電気信号を
簡略な電子回路で受けるための回路構成に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、公知のSQUID磁束計は、液体
ヘリウムをためておくデュワー(またはクライオスタッ
ト)と、液体ヘリウム中で動作するSQUIDプローブ
と、室温動作のアンプ及びコントローラで構成され液体
ヘリウム中のSQUIDプローブと室温アンプは同軸ケ
ーブルで接続されている。
ヘリウムをためておくデュワー(またはクライオスタッ
ト)と、液体ヘリウム中で動作するSQUIDプローブ
と、室温動作のアンプ及びコントローラで構成され液体
ヘリウム中のSQUIDプローブと室温アンプは同軸ケ
ーブルで接続されている。
【0003】通常、この室温アンプを介してFLL(磁
束ロックループ:Flux Lock Loop)と呼ばれる線形動作
のためのフィードバックを構成することにより、ゼロ位
法が成り立つように制御される。そして、生体磁気計測
など多数点の磁気計測を同時に行なう場合、デュワー内
には数十個〜数百個のSQUIDをアレイ状に配置して
磁場の空間分布をとる。
束ロックループ:Flux Lock Loop)と呼ばれる線形動作
のためのフィードバックを構成することにより、ゼロ位
法が成り立つように制御される。そして、生体磁気計測
など多数点の磁気計測を同時に行なう場合、デュワー内
には数十個〜数百個のSQUIDをアレイ状に配置して
磁場の空間分布をとる。
【0004】この際、FLLを構成するために各SQU
IDに同数のFLL回路が接続される。これは、磁束ロ
ックが、入力磁束に対する出力電圧の線形性と同時にそ
の線形性が時間に対しても保証するのに必要なためであ
る。すなわち、センサと同数のFLL回路が無いと磁場
の空間分布の経時変化は計測できない。このようにセン
サと電子回路が1:1に対応していると、1チャンネル
の磁束計についてバイアス電流供給線、信号電圧出力
線、フィードバック信号線の計6本がSQUIDとFL
L回路の間に必要である。
IDに同数のFLL回路が接続される。これは、磁束ロ
ックが、入力磁束に対する出力電圧の線形性と同時にそ
の線形性が時間に対しても保証するのに必要なためであ
る。すなわち、センサと同数のFLL回路が無いと磁場
の空間分布の経時変化は計測できない。このようにセン
サと電子回路が1:1に対応していると、1チャンネル
の磁束計についてバイアス電流供給線、信号電圧出力
線、フィードバック信号線の計6本がSQUIDとFL
L回路の間に必要である。
【0005】しかし、線の本数が多いとデュワー内への
熱侵入が多くなるため、チャンネル数の多いSQUID
磁束計では、ヘリウムなどの冷媒の蒸発量が増加しラン
ニングコストが増えるという問題がある。
熱侵入が多くなるため、チャンネル数の多いSQUID
磁束計では、ヘリウムなどの冷媒の蒸発量が増加しラン
ニングコストが増えるという問題がある。
【0006】また、結線本数の増加により接続点数も増
えるため布線コストや信頼性の面でも好ましくはない。
更に、FLL回路が増えると、重量増、消費電力の点で
も負担が増えるため、チャンネル数の多い磁束計ではこ
れらが大きな問題となっている。例えば、256チャン
ネルのSQUID磁束計ではFLL回路の消費電流は数
アンペアにもなり、微小な生体電流を起源とする生体磁
気計測を行なうための磁気シールドルーム内にはFLL
回路を設置できない。
えるため布線コストや信頼性の面でも好ましくはない。
更に、FLL回路が増えると、重量増、消費電力の点で
も負担が増えるため、チャンネル数の多い磁束計ではこ
れらが大きな問題となっている。例えば、256チャン
ネルのSQUID磁束計ではFLL回路の消費電流は数
アンペアにもなり、微小な生体電流を起源とする生体磁
気計測を行なうための磁気シールドルーム内にはFLL
回路を設置できない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、数十μVとい
う微小なSQUIDの出力電圧を高S/N比で磁気シー
ルドルーム外のFLL回路まで導出しなければならず、
配線系の電磁シールドに負担がかかると共に、RFノイ
ズが混入しやすくなるという問題が新たに生じていた。
そして、これらの技術的な問題点は、SQUIDの出力
をFLLを使って零位法で求めるところに原理的な原因
があった。
う微小なSQUIDの出力電圧を高S/N比で磁気シー
ルドルーム外のFLL回路まで導出しなければならず、
配線系の電磁シールドに負担がかかると共に、RFノイ
ズが混入しやすくなるという問題が新たに生じていた。
そして、これらの技術的な問題点は、SQUIDの出力
をFLLを使って零位法で求めるところに原理的な原因
があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような従来
技術の問題点に鑑みてなされたもので、複数個のSQU
IDを磁場検出用のセンサSQUIDとする磁束計にお
いて、上記各センサSQUIDのバイアス電流をオンオ
フするためのスイッチ手段と、上記各センサSQUID
の出力信号を電流として導出して加算するための加算手
段とから構成されたマルチチャンネルSQUID磁束計
を提供するものである。
技術の問題点に鑑みてなされたもので、複数個のSQU
IDを磁場検出用のセンサSQUIDとする磁束計にお
いて、上記各センサSQUIDのバイアス電流をオンオ
フするためのスイッチ手段と、上記各センサSQUID
の出力信号を電流として導出して加算するための加算手
段とから構成されたマルチチャンネルSQUID磁束計
を提供するものである。
【0009】本発明は、上記加算手段が上記各センサS
QUIDの出力電圧を電流として取り出す抵抗と、該抵
抗に電気的に直列に接続されたコイルと、該コイルに磁
気的に結合したSQUIDか若しくはSQUIDアレイ
からなる加算増幅器とから構成されたマルチチャンネル
SQUID磁束計を提供するものである。
QUIDの出力電圧を電流として取り出す抵抗と、該抵
抗に電気的に直列に接続されたコイルと、該コイルに磁
気的に結合したSQUIDか若しくはSQUIDアレイ
からなる加算増幅器とから構成されたマルチチャンネル
SQUID磁束計を提供するものである。
【0010】本発明は、磁束電圧変換率がdV/dΦの上記
SQUIDか若しくはSQUIDアレイに抵抗Rnと結合
コイルMnとで構成された帰還率β=(dV/dΦ)×Mn/Rn≧1
となる負帰還回路を設けると共に、上記SQUIDか若
しくはSQUIDアレイの動作点を線形化したΦ−V曲
線の斜面の略中点に位置させる磁束バイアス回路を設け
たマルチチャンネルSQUID磁束計を提供するもので
ある。
SQUIDか若しくはSQUIDアレイに抵抗Rnと結合
コイルMnとで構成された帰還率β=(dV/dΦ)×Mn/Rn≧1
となる負帰還回路を設けると共に、上記SQUIDか若
しくはSQUIDアレイの動作点を線形化したΦ−V曲
線の斜面の略中点に位置させる磁束バイアス回路を設け
たマルチチャンネルSQUID磁束計を提供するもので
ある。
【0011】本発明は、上記加算手段が上記各センサS
QUIDと電気的に直列に接続された電流増幅器にて構
成されたマルチチャンネルSQUID磁束計を提供する
ものである。
QUIDと電気的に直列に接続された電流増幅器にて構
成されたマルチチャンネルSQUID磁束計を提供する
ものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の一実施形態であり、複数のセン
サSQUIDを切り替えて磁場を検知するための構成を
示す回路図である。
明する。図1は本発明の一実施形態であり、複数のセン
サSQUIDを切り替えて磁場を検知するための構成を
示す回路図である。
【0013】図において、1は磁場を検知するためのセ
ンサSQUIDであり、ピックアップコイルやシャント
抵抗は省略して記載してある。また、図2にて示す負帰
還回路も省略してあるが、負帰還回路は必ずしも付属し
てなくてもよい。尚、各センサSQUID1は検知すべ
き信号に対し異なる場所に複数個設置されるものとす
る。
ンサSQUIDであり、ピックアップコイルやシャント
抵抗は省略して記載してある。また、図2にて示す負帰
還回路も省略してあるが、負帰還回路は必ずしも付属し
てなくてもよい。尚、各センサSQUID1は検知すべ
き信号に対し異なる場所に複数個設置されるものとす
る。
【0014】2は各センサSQUID1にバイアス電流
を供給するための制限抵抗で、それぞれアナログマルチ
プレクサ4の各分配端子に接続される。この際、マルチ
プレクサ4の各スイッチは各センサSQUID1に順次
バイアス電流を供給するようにオンオフ制御される。
尚、マルチプレクサ4は他のアナログスイッチやメカニ
カルスイッチ等で代用してもよい。
を供給するための制限抵抗で、それぞれアナログマルチ
プレクサ4の各分配端子に接続される。この際、マルチ
プレクサ4の各スイッチは各センサSQUID1に順次
バイアス電流を供給するようにオンオフ制御される。
尚、マルチプレクサ4は他のアナログスイッチやメカニ
カルスイッチ等で代用してもよい。
【0015】そして、スイッチがオンされたセンサSQ
UID1は、バイアス電流が供給されるため電圧状態に
転移する。従って、入力磁束に応じた出力電圧を発生す
る。一方、オフ状態にあるセンサSQUID1は超伝導
状態にあるため電圧は発生しない。このようにしてセン
サSQUID1で発生した電圧は抵抗3で制限された値
だけ次段のSQUIDアレイ5にインプットコイル8を
通じて伝達される。
UID1は、バイアス電流が供給されるため電圧状態に
転移する。従って、入力磁束に応じた出力電圧を発生す
る。一方、オフ状態にあるセンサSQUID1は超伝導
状態にあるため電圧は発生しない。このようにしてセン
サSQUID1で発生した電圧は抵抗3で制限された値
だけ次段のSQUIDアレイ5にインプットコイル8を
通じて伝達される。
【0016】この際、各抵抗3はコイル8に電流を供給
するためにの配線抵抗よりも十分大きければ、電流加算
は成り立つため、センサSQUID1で発生した電圧の
変動は全てインプットコイル8の電流として流れ込む。
するためにの配線抵抗よりも十分大きければ、電流加算
は成り立つため、センサSQUID1で発生した電圧の
変動は全てインプットコイル8の電流として流れ込む。
【0017】従って、磁場の強さに応じてSQUIDア
レイ5の両端に電圧が発生する。すなわち、バイアス電
流がオン状態にあるセンサSQUID1のみが選択的に
磁束を検出し、次段のSQUIDアレイ5に出力を伝達
することができる。
レイ5の両端に電圧が発生する。すなわち、バイアス電
流がオン状態にあるセンサSQUID1のみが選択的に
磁束を検出し、次段のSQUIDアレイ5に出力を伝達
することができる。
【0018】ここで、センサSQUID1の磁場感度を
η、センサSQUID1、及びSQUIDアレイ5の磁
束電圧変換率を各々dV/dΦ1、dV/dΦ2、抵抗3の抵抗値
をR、インプットコイル8とSQUIDアレイ5のカッ
プリングをMnとすると、入力磁場変動ΔBに対する5の
出力電圧ΔVoは下記に示す数式1で与えられる。
η、センサSQUID1、及びSQUIDアレイ5の磁
束電圧変換率を各々dV/dΦ1、dV/dΦ2、抵抗3の抵抗値
をR、インプットコイル8とSQUIDアレイ5のカッ
プリングをMnとすると、入力磁場変動ΔBに対する5の
出力電圧ΔVoは下記に示す数式1で与えられる。
【0019】
【数1】
【0020】尚、7はSQUIDアレイ5の出力を負帰
還することで線形範囲を増大させるための帰還抵抗であ
る。また、6はSQUIDアレイ5にバイアス電流を供
給するための電流制限抵抗で常時電流が供給されるよう
接続される。更に、9はセンサSQUID1の動作点を
設定するためのバイアス磁束を与えるための磁束入力コ
イルで、電流制限抵抗10及び電圧設定用電源11と共
にΦ−V曲線の斜面の中点付近に動作点が位置するよう
に調整される。
還することで線形範囲を増大させるための帰還抵抗であ
る。また、6はSQUIDアレイ5にバイアス電流を供
給するための電流制限抵抗で常時電流が供給されるよう
接続される。更に、9はセンサSQUID1の動作点を
設定するためのバイアス磁束を与えるための磁束入力コ
イルで、電流制限抵抗10及び電圧設定用電源11と共
にΦ−V曲線の斜面の中点付近に動作点が位置するよう
に調整される。
【0021】同様に、SQUIDアレイ5の動作点を設
定するために、バイアス磁束設定用回路である磁束入力
コイル12、電流制限抵抗13及び電圧設定用電源14
を設ける。そして、SQUIDアレイ5の出力は電圧増
幅器16、17で増幅される。SQUID5の出力には
バイアス電圧が付加されているので、バイアス電圧調整
用電源18で出力の変動範囲を設定する。一方、増幅器
17の出力は、各センサSQUID1の出力が順次切り
替わっていくため、これをAD変換器などに取り込むため
サンプルホールド回路19で出力電圧を一時ホールドし
て図示しない読み取り回路に接続する。
定するために、バイアス磁束設定用回路である磁束入力
コイル12、電流制限抵抗13及び電圧設定用電源14
を設ける。そして、SQUIDアレイ5の出力は電圧増
幅器16、17で増幅される。SQUID5の出力には
バイアス電圧が付加されているので、バイアス電圧調整
用電源18で出力の変動範囲を設定する。一方、増幅器
17の出力は、各センサSQUID1の出力が順次切り
替わっていくため、これをAD変換器などに取り込むため
サンプルホールド回路19で出力電圧を一時ホールドし
て図示しない読み取り回路に接続する。
【0022】尚、マルチプレクサ4及びサンプルホール
ド回路19はタイミング制御回路20で適宜制御される
が、制御シーケンスはセンサSQUID1の選択と選択
されたセンサSQUID1の出力のホールドのみである
ため省略する。
ド回路19はタイミング制御回路20で適宜制御される
が、制御シーケンスはセンサSQUID1の選択と選択
されたセンサSQUID1の出力のホールドのみである
ため省略する。
【0023】15はバイアス電流供給用電圧源である
が、他の調整用電源11、14、18を共にDA変換器な
どで置き換え、スイッチシーケンスを介して出力値を各
センサSQUID1に最適な値を出力することも可能で
ある。
が、他の調整用電源11、14、18を共にDA変換器な
どで置き換え、スイッチシーケンスを介して出力値を各
センサSQUID1に最適な値を出力することも可能で
ある。
【0024】一方、図2、図3、図4は、以上の構成を
更に詳細に説明するものである。一般に、SQUIDの
出力は図4の細線で示すように入力磁束に対して出力電
圧は正弦波状に変化する。従って、通常はFLL回路と
よばれる磁束ロック回路で入力磁束の変化に対して出力
電圧が直線的になるようにぜロ位法が成り立つようなフ
ィードバック補正がなされる。
更に詳細に説明するものである。一般に、SQUIDの
出力は図4の細線で示すように入力磁束に対して出力電
圧は正弦波状に変化する。従って、通常はFLL回路と
よばれる磁束ロック回路で入力磁束の変化に対して出力
電圧が直線的になるようにぜロ位法が成り立つようなフ
ィードバック補正がなされる。
【0025】しかしながら、このような補正は、従来技
術の問題点に述べたようなロック飛の問題がある。そこ
で、図2に示すような負帰還抵抗22とコイル23から
構成される負帰還回路を設けることで出力電圧の線形化
を図る。この際、負帰還抵抗22の抵抗値をRn、コイル
28とSQUIDとの相互結合インダクタンスをMn、S
QUID21の磁束電圧変換率をdV/dΦとすると帰還率
βは下記に示す数式2で与えられる。
術の問題点に述べたようなロック飛の問題がある。そこ
で、図2に示すような負帰還抵抗22とコイル23から
構成される負帰還回路を設けることで出力電圧の線形化
を図る。この際、負帰還抵抗22の抵抗値をRn、コイル
28とSQUIDとの相互結合インダクタンスをMn、S
QUID21の磁束電圧変換率をdV/dΦとすると帰還率
βは下記に示す数式2で与えられる。
【0026】
【数2】
【0027】この際、β≧0とすると、図4で示す太線
のようにΦ−V曲線は変形する。この場合の帰還後の磁
束電圧変換率は、下記に示す数式3で与えられる。
のようにΦ−V曲線は変形する。この場合の帰還後の磁
束電圧変換率は、下記に示す数式3で与えられる。
【0028】
【数3】
【0029】ここで、βの値が1から3の範囲において
は、正弦波状のΦ−V曲線は鋸波状となり、図4に示す
太線の斜面は線形性が増加する。また、帰還のない場
合、線形範囲は、Φ1がΦo/2以下であるのに対し、
Φ2で示す範囲のように線形部がβの値に応じて(βが
2付近で)Φo付近まで拡大される。この際、(図4に
示す)線形部の中央に磁束バイアスを加えることで、外
部から加わる磁場の変動はこの点を中心に振れることに
なる。
は、正弦波状のΦ−V曲線は鋸波状となり、図4に示す
太線の斜面は線形性が増加する。また、帰還のない場
合、線形範囲は、Φ1がΦo/2以下であるのに対し、
Φ2で示す範囲のように線形部がβの値に応じて(βが
2付近で)Φo付近まで拡大される。この際、(図4に
示す)線形部の中央に磁束バイアスを加えることで、外
部から加わる磁場の変動はこの点を中心に振れることに
なる。
【0030】通常、計測する磁場の大きさは生体磁気計
測の場合数10pT程度であるが、磁場感度ηはピックア
ップコイルからSQUIDまでの伝達効率を含めて数nT
/Φo程度であるため、信号のダイナミックレンジはΦo/
10以下である。一方、直流的な磁場変動は地磁気の日変
化で50nT/Φo程度であり、磁気シールドルーム内の環
境下では1/100程度であるためバイアス点の変動は
比較的小さい。従って、線形性さえ得られれば開ループ
でも計測に支障は生じない。
測の場合数10pT程度であるが、磁場感度ηはピックア
ップコイルからSQUIDまでの伝達効率を含めて数nT
/Φo程度であるため、信号のダイナミックレンジはΦo/
10以下である。一方、直流的な磁場変動は地磁気の日変
化で50nT/Φo程度であり、磁気シールドルーム内の環
境下では1/100程度であるためバイアス点の変動は
比較的小さい。従って、線形性さえ得られれば開ループ
でも計測に支障は生じない。
【0031】図3はSQUIDアレイにおいても図2と
同様な負帰還を設けることで出力電圧の線形化を図る回
路構成を示している。一般に、SQUIDに負帰還回路
を設けると線形化と引き替えに室温動作の増幅器とのノ
イズマッチングが低下する。即ち、図1において、セン
サSQUID1で負帰還を施したものを直接増幅器16
に接続すると、信号対雑音比(S/N比)が低下する。
これは増幅器の雑音をVnとすると、入力換算磁場雑音
がVn/(dV/dΦ)′で与えられるためである。
同様な負帰還を設けることで出力電圧の線形化を図る回
路構成を示している。一般に、SQUIDに負帰還回路
を設けると線形化と引き替えに室温動作の増幅器とのノ
イズマッチングが低下する。即ち、図1において、セン
サSQUID1で負帰還を施したものを直接増幅器16
に接続すると、信号対雑音比(S/N比)が低下する。
これは増幅器の雑音をVnとすると、入力換算磁場雑音
がVn/(dV/dΦ)′で与えられるためである。
【0032】SQUIDアレイ5でセンサSQUID1
の出力電圧を受けるのはこのためであり、SQUIDア
レイ5の出力信号を増幅することにより、S/N比の改
善を図っている。
の出力電圧を受けるのはこのためであり、SQUIDア
レイ5の出力信号を増幅することにより、S/N比の改
善を図っている。
【0033】従って、このような改善をしなければ、図
5に示す回路図のような他の実施形態も可能である。こ
の実施形態では、各センサSQUID35を抵抗値がr
の微小抵抗34で定電圧バイアスし、各センサSQUI
D35の出力電流を電流増幅器36で加算的に増幅する
ものである。
5に示す回路図のような他の実施形態も可能である。こ
の実施形態では、各センサSQUID35を抵抗値がr
の微小抵抗34で定電圧バイアスし、各センサSQUI
D35の出力電流を電流増幅器36で加算的に増幅する
ものである。
【0034】この際、電圧バイアスは、バイアス電流供
給用電圧源31の電圧をV、電流制限抵抗32の抵抗値
をRとすると、V×r/Rで与えられる。この際、セン
サSQUID35の抵抗よりも十分低くrが選択され
る。尚、この実施形態におけるマルチプレクサ33、サ
ンプルホールド回路39及びタイミング制御回路40等
の動作は図1と同様であるので省略する。
給用電圧源31の電圧をV、電流制限抵抗32の抵抗値
をRとすると、V×r/Rで与えられる。この際、セン
サSQUID35の抵抗よりも十分低くrが選択され
る。尚、この実施形態におけるマルチプレクサ33、サ
ンプルホールド回路39及びタイミング制御回路40等
の動作は図1と同様であるので省略する。
【0035】以上のように、本発明の実施形態を説明し
てきたが、本発明はここで示した実施形態に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載された構成を変更
しない限り、適宜に実施できる。
てきたが、本発明はここで示した実施形態に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載された構成を変更
しない限り、適宜に実施できる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明のマルチチャ
ンネルSQUID磁束計においては、センサSQUID
をマルチプレクサで選択してSQUID増幅器としての
SQUIDアレイで加算的に増幅し、更に、室温増幅器
で時分割的に電圧出力を増幅するものである。従って複
数個のセンサを単一増幅器で高S/N比で増幅でき、し
かも配線本数はセンサの数だけFLL回路を設けるより
は極めて少なくできる。
ンネルSQUID磁束計においては、センサSQUID
をマルチプレクサで選択してSQUID増幅器としての
SQUIDアレイで加算的に増幅し、更に、室温増幅器
で時分割的に電圧出力を増幅するものである。従って複
数個のセンサを単一増幅器で高S/N比で増幅でき、し
かも配線本数はセンサの数だけFLL回路を設けるより
は極めて少なくできる。
【0037】また、マルチプレクサをSQUIDと同様
にクライオスタット内に設置すれば更に配線本数を削減
することが可能であり、クライオスットの熱侵入を減少
できるため、ヘリウムのランニングコストが削減でき、
しかも回路規模を小さくできる。
にクライオスタット内に設置すれば更に配線本数を削減
することが可能であり、クライオスットの熱侵入を減少
できるため、ヘリウムのランニングコストが削減でき、
しかも回路規模を小さくできる。
【0038】更に、開ループで計測するため、過大入力
や電源雑音等によって計測が一時的に阻害されても、継
続して計測を続けることが可能である等、多大な効果を
奏する。
や電源雑音等によって計測が一時的に阻害されても、継
続して計測を続けることが可能である等、多大な効果を
奏する。
【図1】本発明の一実施形態におけるマルチチャンネル
SQUID磁束計の要部回路図である。
SQUID磁束計の要部回路図である。
【図2】SQUIDの負帰還回路の構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図3】SQUIDアレイの負帰還回路の構成を示す回
路図である。
路図である。
【図4】SQUIDの入出力特性を示す特性図である。
【図5】本発明の他の実施形態におけるマルチチャンネ
ルSQUID磁束計の要部回路図である。
ルSQUID磁束計の要部回路図である。
1、21、35 センサSQUID 2、6、10、13、32 電流制限抵抗 3、34 抵抗 4、33 マルチプレクサ 5、26 SQUIDアレイ 7、22、27 負帰還抵抗 8、23、28 インプットコイル 9、12 磁束入力コイル 11、14 電圧設定用電源 15、31 バイアス電流供給用電圧
源 16、17、37 電圧増幅器 18、38 バイアス電源 19、39 サンプルホールド回路 20、40 タイミング制御回路 36 電流増幅器
源 16、17、37 電圧増幅器 18、38 バイアス電源 19、39 サンプルホールド回路 20、40 タイミング制御回路 36 電流増幅器
Claims (4)
- 【請求項1】 複数個のdc-SQUID(以下SQU
IDと記す)を磁場検出用のセンサSQUIDとする磁
束計において、 上記各センサSQUIDのバイアス電流をオンオフする
ためのスイッチ手段と、上記各センサSQUIDの出力
信号を電流として導出して加算するための加算手段とか
ら構成されたことを特徴とするマルチチャンネルSQU
ID磁束計。 - 【請求項2】 上記加算手段は、上記各センサSQUI
Dの出力電圧を電流として取り出す抵抗と、該抵抗に電
気的に直列に接続されたコイルと、該コイルに磁気的に
結合したSQUIDか若しくはSQUIDアレイからな
る加算増幅器とから構成されたことを特徴とする請求項
1に記載のマルチチャンネルSQUID磁束計。 - 【請求項3】 磁束電圧変換率がdV/dΦの上記SQUI
Dか若しくはSQUIDアレイに抵抗Rnと結合コイルMn
とで構成された帰還率β=(dV/dΦ)×Mn/Rn≧1となる負
帰還回路を設けると共に、上記SQUIDか若しくはS
QUIDアレイの動作点を線形化したΦ−V曲線の斜面
の略中点に位置させる磁束バイアス回路を設けたことを
特徴とする請求項1乃至請求項2の何れかに記載のマル
チチャンネルSQUID磁束計。 - 【請求項4】 上記加算手段は、上記各センサSQUI
Dと電気的に直列に接続された電流増幅器にて構成され
たことを特徴とする請求項1に記載のマルチチャンネル
SQUID磁束計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5368396A JPH09222468A (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | マルチチャンネルsquid磁束計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5368396A JPH09222468A (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | マルチチャンネルsquid磁束計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09222468A true JPH09222468A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12949626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5368396A Pending JPH09222468A (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | マルチチャンネルsquid磁束計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09222468A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2358932A (en) * | 1999-12-20 | 2001-08-08 | Oxford Instr Ltd | SQUID array readout |
-
1996
- 1996-02-19 JP JP5368396A patent/JPH09222468A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2358932A (en) * | 1999-12-20 | 2001-08-08 | Oxford Instr Ltd | SQUID array readout |
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