磁気レンズによる酸化物超伝導SQUIDのS/N比改善及び生体磁気計測応用

利用磁透镜和生物磁测量应用提高氧化物超导SQUID的信噪比

基本信息

批准号：
11750291
负责人：
藤井龍彦
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化物超伝導体を用いたSQUIDは、その性能が年々向上し、金属超伝導のそれに匹敵する様になり、様々な応用に用いられるようになった。しかし、現状では大がかりなシールドルーム、もしくは磁気シールドが必要である。そこで、SQUID素子の直下に高透磁率材料の円盤を配置し、そこに磁気信号を集束させてSQUID素子に検知させる方法を採った。磁気レンズの高透磁率材料としてパーマロイを用い、大きさは直径5mm厚さ1mmとした。この磁気レンズを用い、微少磁場測定を行った結果、測定信号のS/Nに約3倍の向上が確認できた。この原因として当初は高透磁率円盤が磁気信号を集束したものと考えていたが、計算機シミュレーションの結果、信号磁場の集束効果よりは、磁場信号に垂直方向の磁気ノイズが磁気レンズに集まり、結果としてノイズ成分のSQUID流入を阻止できることがわかった。この磁気レンズを用いることにより、磁気信号のS/N向上はもちろん、大がかりな磁気シールドではなく、簡易シールドで微少磁場測定、特に心磁計測が可能となった。この磁気レンズの問題点としては、磁気レンズに用いたパーマロイの透磁率に周波数依存性があることである。高周波になる程、透磁率が小さくなるので磁場集束効率が落ちることになる。透磁率に周波数依存性の少ない材料を磁気レンズに用いることで、さらなる効果が得られるものと思われる。

氧化物超导体鱿鱼逐年提高其性能，已与金属超导相媲美，并且已用于各种应用。但是，目前需要一个大型盾牌或磁性屏蔽。因此，将具有高通透性材料的磁盘直接放置在鱿鱼元件下方，并采用了一种方法来制造由磁信号组成并将其检测到鱿鱼元件的磁信号。 Permaroy用作磁性镜头的高瓷器速率材料，尺寸为5 mm 1 mm。使用此磁性镜头，进行了小的磁场测量。最初，人们认为高磁比磁盘具有高通透性磁盘，从而使磁信号分配，但是由于计算器模拟，磁场信号中收集的磁场信号中收集的磁噪声而不是信号磁性田间发现，可以防止噪声组件的流入。通过使用此磁性镜头，它不仅通过磁信号S/N进行了改进，还可以用简单的屏蔽层进行小型磁场测量，尤其是心脏磁性测量而不是大型磁性屏蔽。这种磁性镜头的问题在于，持久的磁性透镜频繁使用。频率越高，磁通率越小，因此组成效率的磁场将降低。人们认为，通过使用低频依赖磁光镜的材料可以获得进一步的效果。