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3軸超電導加速度計

国内特許コード P04A006896
整理番号 KN000464
掲載日 2005年3月18日
出願番号 特願平11-287000
公開番号 特開2001-108705
登録番号 特許第3306508号
出願日 平成11年10月7日(1999.10.7)
公開日 平成13年4月20日(2001.4.20)
登録日 平成14年5月17日(2002.5.17)
発明者
  • 円居 繁治
  • 鈴木 孝雄
出願人
  • 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構
発明の名称 3軸超電導加速度計
発明の概要 【課題】 ヒンジを介さずに慣性質量を支持することによって、3軸方向に自由な変位ができて3軸方向の加速度を精密に計測可能とし、しかもヒンジによる抵抗がなく超高分解能で微小加速度を測定でき、且つ耐衝撃性があり取扱の容易な3軸超電導加速度計を得る。
【解決手段】 磁気シールドされた慣性空間内において、永久磁石片5の組合せで形成された球状空間内に、超電導球体で形成された慣性質量3を、マイスナー効果により浮遊保持する。加速度が作用すると加速度の作用方向に完全反磁性の性質をもつ慣性質量3が変位し、永久磁石片5との間隔が変化して磁束密度が変化する。その変化分をジョセフソン効果を利用した各SQUID磁束計10で計測する。
従来技術、競合技術の概要


従来、加速度を検出するセンサとして動電型加速度計、圧電型加速度計、歪ゲージ型加速度計、サーボ型加速度計、静電支持型加速度計、超電導加速度計がある。その中で、超電導加速度計は、従来の高感度と言われているサーボ型加速度計と比べても極端に高い分解能を持つ加速度計であり、高精度の加速度検出が要求される例えば、慣性航法や重力分布計測等の分野への利用が期待されている。
従来提案されている超電導加速度計は、各構成要素に液体ヘリウムで冷却可能な低温超電導体(例えば、ニオブ、チタン、錫等、或いはこれらの合金系材料、化合物系材料等)を用いて、その特性であるゼロ抵抗(完全電導性)、完全反磁性(マイスナー効果)、ジョセフソン効果を利用して加速度計を構成したものであり、液体ヘリウム(4.2K以下)での冷却状態下で使用するものである。

産業上の利用分野


本発明は、超電導加速度計、特に慣性質量が3軸自由度を有するようにした3軸超電導加速度計に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
超電導体からなる慣性質量、磁界発生手段、磁束計測手段が磁気シールドされた慣性空間に配置されてなる超電導加速度計において、前記慣性質量が超電導球体で構成され、且つ前記磁界発生手段が前記超電導球体と同心球状に配置された複数個の永久磁石片で構成され、該永久磁石片の内面に緩衝材が設けられてなり、前記慣性質量をマイスナー効果により慣性空間に浮遊保持していることを特徴とする超電導加速度計。

【請求項2】
前記磁束計測手段が3軸に設けられ、且つ各一軸に対して2個対向配置されている請求項1に記載の超電導加速度計。

【請求項3】
前記慣性空間は、気体雰囲気又は真空雰囲気となっている請求項1又は2に記載の超電導加速度計。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP1999287000thum.jpg
出願権利状態 登録
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