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COOLING SYSTEM FOR SUPERCONDUCTIVE MAGNETIC SENSOR

Patent code P110005638
File No. 06074P
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2007-042790
Publication number P2008-205401A
Patent number P5145552
Date of filing Feb 22, 2007
Date of publication of application Sep 4, 2008
Date of registration Dec 7, 2012
Inventor
  • (In Japanese)田中 三郎
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人豊橋技術科学大学
Title COOLING SYSTEM FOR SUPERCONDUCTIVE MAGNETIC SENSOR
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem wherein noises are produced when high-sensitivity measurement is made by a superconductive magnetic sensor if a temperature of the superconductive magnetic sensor changes.
SOLUTION: A cooling system for the superconductive magnetic sensor includes: an outer container having a cap portion with a vacuum window and a main body; an inner container having a cooling medium in it; and a heat conductor in which a substrate for the superconductive magnetic sensor is arranged. A swelling-out portion is provided in the inner container, and the swelling-out portion is inserted in the cap portion. The heat conductor is inserted into and fitted to the swelling-out portion, and a length of the heat conductor projected from the swelling-out portion is shortened as much as possible, and then the temperature of the superconductive magnetic sensor arranged at its end is stabilized.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2007042790thum.jpg
State of application right Registered
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