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超伝導磁気センサ用冷却装置 コモンズ

国内特許コード P110005638
整理番号 06074P
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2007-042790
公開番号 特開2008-205401
登録番号 特許第5145552号
出願日 平成19年2月22日(2007.2.22)
公開日 平成20年9月4日(2008.9.4)
登録日 平成24年12月7日(2012.12.7)
発明者
  • 田中 三郎
出願人
  • 国立大学法人豊橋技術科学大学
発明の名称 超伝導磁気センサ用冷却装置 コモンズ
発明の概要 【課題】超伝導磁気センサの温度が変化すると超伝導磁気センサにより高感度の計測を行なう際にノイズを生じる。
【解決手段】真空窓を有するキャップ部と本体部とを備える外容器と、冷媒を内蔵する内容器と、超伝導磁気センサ基板を配設可能な熱伝導体とを備え、内容器に膨出部を設けて該膨出部がキャップ部内へ挿入され、膨出部へ熱伝導体を挿着して膨出部から突出する熱伝導体の長さを可及的に短くし、その先端に配置される超伝導磁気センサの温度を安定させる。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


超伝導磁気センサ(以下「SQUID」ということがある)は液体窒素あるいは液体ヘリウムなどの冷媒によって冷却される必要がある。対象物からの磁気信号を磁気センサで計測する際、センサと対象物との距離が離れると信号はその距離の3乗に反比例して減衰するため、できるだけセンサを近づけて計測する必要がある。そのため、冷媒で冷却された超伝導磁気センサを真空断熱層によって大気から分離し、真空窓を介して大気中の対象物を数mm以下の距離で感度よく計測する技術が提案されている(特許文献1、非特許文献1参照)。



特許文献1に開示の冷却装置は真空窓を有する外容器と、冷媒を内蔵する内容器とを備え、この内容器へ熱伝導体として1本のサファイア棒を貫通してその一端(第2の端部)を冷媒中に浸漬し、他端(第1の端部)を真空窓へ対向させてそこに超伝導磁気センサを配置している。サファイア棒はその一端が常に冷媒に浸漬されているのでその温度は冷媒の温度と等しくなる。よってその他端に配置される超伝導磁気センサが冷媒の温度まで冷却される。



【特許文献1】
特開2000-258520号公報
【非特許文献1】
T. Lee et al. Rev. Sci. INstrum. 67(12), 1996

産業上の利用分野


本発明は超伝導磁気センサ用冷却装置に関し、更に詳しくは真空断熱式の超伝導磁気センサの冷却装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
真空窓を有するキャップ部と本体部とを備える外容器と、
冷媒を内蔵する内容器と、
該内容器から突出して前記キャップ部の真空窓へ対向する第1の端部を有する棒状の熱伝導体であって、前記第1の端部に超伝導磁気センサの基板を配設可能な熱伝導体と、
を備える超伝導磁気センサ用冷却装置であって、
前記真空窓は下向きに配置され、前記内容器は膨出部を備えて該膨出部が前記キャップ部内へ挿入され、前記膨出部へ前記熱伝導体の第2の端部が埋設され、前記膨出部には前記冷媒が循環する冷媒流路が形成されている、ことを特徴とする超伝導磁気センサ用冷却装置。

【請求項2】
前記熱伝導体はサファイア棒からなりその複数本の各第2の端部が前記膨出部へ埋設され、各熱伝導体の前記第1の端部に1つずつ超伝導磁気センサの基板が配置される、ことを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。

【請求項3】
前記冷媒流路は前記熱伝導体に沿って上下方向に形成される孔である、ことを特徴とする請求項1~2のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項4】
前記膨出部には前記熱伝導体を挿着するための穴が設けられ、該穴の周面には該穴の開口部まで連通する溝が形成され、前記熱伝導体と前記穴の周面との間に充填される熱伝導性ペーストの過剰量が前記溝に沿って外部へ排出される、ことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の冷却装置。

【請求項5】
前記膨出部から前記内容器の内側へサーマルアンカ部が突出されている、ことを特徴とする請求項1~4の何れかに記載の冷却装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007042790thum.jpg
出願権利状態 登録
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