JP2003344543A - Multi-input current detector, current detecting method using multi-input current detector, and radiation detector using multi-input current detector - Google Patents
Multi-input current detector, current detecting method using multi-input current detector, and radiation detector using multi-input current detectorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は電流信号を検出す
る電流検出器に関し、特に、複数の入力チャンネルに対
して、チャンネルの特定と高感度検出を可能にする多入
力電流検出器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current detector for detecting a current signal, and more particularly to a multi-input current detector which enables channel identification and highly sensitive detection for a plurality of input channels.
【０００２】[0002]
【従来技術】図１１に従来技術であるオペアンプからな
る電流検出器の構成図を示す。オペアンプ１と帰還抵抗
２で負帰還回路を構成する電流―電圧変換部３と、オペ
アンプ１に駆動用電力を供給し、オペアンプ１の出力電
圧を処理するための外部駆動回路４からなる。電流―電
圧変換部３は複数の入力端子１５，２５，・・・，ｍ５
を有し、電流を発生する信号源１６，２６，・・・ｍ６
に接続される。2. Description of the Related Art FIG. 11 is a block diagram of a conventional current detector including an operational amplifier. The operational amplifier 1 and the feedback resistor 2 constitute a negative feedback circuit, and a current-voltage converter 3 and an external drive circuit 4 for supplying driving power to the operational amplifier 1 and processing the output voltage of the operational amplifier 1. The current-voltage converter 3 has a plurality of input terminals 15, 25, ..., M5.
, And signal sources 16, 26, ...
Connected to.
【０００３】図１１では、各信号源で発生する電流が加
算され、電圧出力として出力される。そのため、信号源
の特定は困難であった。また、１つの信号源に１つの電
流―電圧変換部を持つように構成することにより、信号
源の特定は可能になる。しかし、外部駆動回路に接続さ
れる出力信号線や電力供給線などが増加するという問題
もある。In FIG. 11, the currents generated by the respective signal sources are added and output as a voltage output. Therefore, it was difficult to identify the signal source. Further, by configuring one signal source to have one current-voltage conversion unit, the signal source can be specified. However, there is also a problem that the number of output signal lines and power supply lines connected to the external drive circuit increases.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】一つの電流―電圧変換
部に多数の入力ラインを接続する方式は、信号の大きさ
を計測することはできるが、どの信号で発生したものか
を特定することは困難であった。The method in which a large number of input lines are connected to one current-voltage converter can measure the magnitude of a signal, but it is necessary to identify which signal generated the signal. Was difficult.
【０００５】また、各入力信号の電気的な絶縁ができな
いため、各信号源のインピーダンスによっては、その測
定精度に悪影響を及ぼすことがある。Further, since the input signals cannot be electrically insulated, the measurement accuracy may be adversely affected depending on the impedance of each signal source.
【０００６】また、１つの信号源に１つの電流―電圧変
換部を持つ方式は、信号源の特定は可能になるが、外部
駆動回路に接続される出力信号線や電力供給線などが、
信号源の数だけ必要となり、配線数の増加という問題が
ある。In the system having one current-voltage converter in one signal source, the signal source can be specified, but the output signal line and the power supply line connected to the external drive circuit are
There is a problem in that the number of signal sources is required and the number of wirings is increased.
【０００７】さらに、測定対象によっては、より高い感
度やより早い応答速度が要求される。よって本発明は、
電流信号を検出する電流検出器において、複数の入力チ
ャンネルに対して、チャンネルの特定と高感度検出を可
能にする多入力電流検出器を提供することを目的とす
る。Further, depending on the measurement object, higher sensitivity and faster response speed are required. Therefore, the present invention is
An object of the present invention is to provide a multi-input current detector capable of specifying a channel and detecting with high sensitivity for a plurality of input channels in a current detector for detecting a current signal.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、本発明は、電流―電圧変換部に入力信号を入力
する電流入力コイルを磁気結合された磁気センサーを用
いる。そのとき、電流入力コイルは入力ラインの一部を
構成する。そして、複数の各入力ラインの自己インダク
タンスを変化させる。In order to solve the above problems, the present invention uses a magnetic sensor in which a current input coil for inputting an input signal to a current-voltage converter is magnetically coupled. The current input coil then forms part of the input line. Then, the self-inductance of each of the plurality of input lines is changed.
【０００９】また、各入力ライン間で磁気センサーに磁
気結合している電流入力コイルの構造を変えることによ
り、各入力コイル間で自己インダクタンスの変化をつけ
る。By changing the structure of the current input coil magnetically coupled to the magnetic sensor between the input lines, the self-inductance is changed between the input coils.
【００１０】さらに、磁気センサーとして超伝導薄膜を
用いて集積形成され、ジョセフソン接合を含む超伝導ル
ープで構成される超伝導量子干渉素子を用いる。そし
て、その超伝導ループを異なる形状を持つ複数の分割ル
ープで構成し、複数の電流入力コイルを各分割ループ上
に形成することにより、各入力ラインの自己インダクタ
ンスの変化をつける。Further, a superconducting quantum interference device, which is integrally formed by using a superconducting thin film as a magnetic sensor, and which is composed of a superconducting loop including a Josephson junction, is used. Then, the superconducting loop is composed of a plurality of divided loops having different shapes, and a plurality of current input coils are formed on each of the divided loops to change the self-inductance of each input line.
【００１１】さらに、磁気センサーとして超伝導量子干
渉素子を用い、その超伝導ループを同じ形状を持つ複数
の分割ループで構成させ、記複数の電流入力コイルを各
分割ループ上に形成し、各分割ループに磁気結合された
電流入力コイルの長さを変えることにより、各入力ライ
ンの自己インダクタンスの変化をつける。Further, a superconducting quantum interference device is used as a magnetic sensor, and the superconducting loop is composed of a plurality of divided loops having the same shape. A plurality of current input coils are formed on each divided loop, and each divided loop is formed. By changing the length of the current input coil magnetically coupled to the loop, the self-inductance of each input line is changed.
【００１２】また、各入力ライン間で電流入力コイルの
構造を同じくし、電流入力コイル以外の部位の構造を変
えることにより、各入力コイル間で自己インダクタンス
の変化をつける。Further, the structure of the current input coil is made the same between the respective input lines, and the structure of the portion other than the current input coil is changed so that the self-inductance is changed between the respective input coils.
【００１３】さらに、磁気センサーとして超伝導量子干
渉素子を用いて、その超伝導ループを同じ形状を持つ複
数の分割ループで構成し、複数の電流入力コイルを各分
割ループ上に形成し、複数の入力ラインに自己インダク
タンスの異なるダミーコイルを設けることにより、各入
力コイル間で自己インダクタンスの変化をつける。Further, a superconducting quantum interference device is used as a magnetic sensor, and the superconducting loop is composed of a plurality of divided loops having the same shape, and a plurality of current input coils are formed on each divided loop. By providing dummy coils with different self-inductances on the input line, the self-inductance changes between the input coils.
【００１４】また、電流検出方法として、電流を発生す
る信号源のインピーダンスと入力ラインの自己インダク
タンスによって決定される時定数により、どの入力ライ
ンに入力された信号かを識別する。As a current detection method, which input line the signal is input to is identified by the time constant determined by the impedance of the signal source generating the current and the self-inductance of the input line.
【００１５】また、放射線の照射によって発生する放射
線検出素子の電流信号を検出し、照射放射線のエネルギ
ーを検出する放射線検出器に、上記の手段を用いた電流
検出器、および電流検出方法を用い、照射放射線のエネ
ルギーと、どの放射線検出素子に照射されたものかを同
時に特定できる機能を提供する。Further, the current detector using the above means and the current detecting method are used as a radiation detector for detecting a current signal of a radiation detecting element generated by irradiation of radiation and detecting energy of irradiation radiation. It provides a function capable of simultaneously specifying the energy of irradiation radiation and which radiation detection element is irradiated.
【００１６】さらに、放射線素子を、放射線を吸収し、
熱に変換した後、その温度変化を計測することにより電
気信号として取り出す超伝導転移端センサーとし、超伝
導転移端センサーを、熱槽となる基板上に形成され、熱
槽への熱の逃げを制御するための薄膜メンブレンと、薄
膜メンブレン上に形成される温度に対して超伝導状態と
常伝導状態と中間の転移状態を持つ抵抗体と、外部駆動
回路と接続するための電極から構成する。Further, the radiation element absorbs radiation,
A superconducting transition edge sensor, which is extracted as an electrical signal by measuring the temperature change after it is converted into heat, is formed on the substrate that will be the heat tank, and the heat escape to the heat tank. It is composed of a thin film membrane for controlling, a resistor having a transition state between a superconducting state, a normal conducting state and a transition state with respect to a temperature formed on the thin film membrane, and an electrode for connecting to an external drive circuit.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について、
図面を参照して説明する。
（実施の形態１）図１に本発明の第１実施例を表す多入
力電流検出器を示す。磁気センサー７と磁気センサー７
に磁気結合された複数の電流入力コイル１８，２８，・
・・ｍ８からなる電流―電圧変換部３と，磁気センサー
７に駆動用電力を供給し、磁気センサー７の出力電圧Vs
を処理するための外部駆動回路４からなる。電流入力コ
イル１８，２８，・・・ｍ８は、信号源から発する電流
を入力するための入力ライン１９，２９，・・・ｍ９に
接続される。入力ライン１９，２９，・・・ｍ９は複数
の入力端子１５，２５，・・・，ｍ５を介して，電流を
発生する信号源１６，２６，・・・ｍ６に接続される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
A description will be given with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 shows a multi-input current detector representing a first embodiment of the present invention. Magnetic sensor 7 and magnetic sensor 7
A plurality of current input coils 18, 28, ...
.. Supplying driving power to the current-voltage conversion unit 3 composed of m8 and the magnetic sensor 7, and outputting voltage Vs of the magnetic sensor 7
External drive circuit 4 for processing The current input coils 18, 28, ... M8 are connected to input lines 19, 29, ... M9 for inputting the current generated from the signal source. The input lines 19, 29, ... M9 are connected via a plurality of input terminals 15, 25, ..., M5 to signal sources 16, 26 ,.
【００１８】各電流入力コイルはスパイラル状に磁気セ
ンサー７を巻きついている。各電流入力コイル１８，２
８，・・・ｍ８の巻き数を変化させている。本実施例で
は，磁気センサーは、電流入力コイルの垂直方向成分の
磁場Ｂzに対応した電圧を出力すると仮定する。各電流
入力コイルの磁気センサーへの磁気結合量（磁気感度）
と自己インダクタンスが異なっているため、各電流ライ
ン１９，２９，・・・ｍ９の自己インダクタンスが変化
する。The magnetic sensor 7 is wound around each current input coil in a spiral shape. Each current input coil 18, 2
The number of turns of 8, ... m8 is changed. In this embodiment, it is assumed that the magnetic sensor outputs a voltage corresponding to the magnetic field Bz of the vertical component of the current input coil. Amount of magnetic coupling of each current input coil to the magnetic sensor (magnetic sensitivity)
Since the self-inductance is different, the self-inductance of each current line 19, 29, ... M9 changes.
【００１９】信号源のインピーダンスＺsと入力ライン
の自己インダクタンスＬinとすると、入力ラインはＬin
／Ｚsより早い時定数の信号を通すことはできない。言
い換えると、Ｌin／Ｚsより早い応答波形をもつ信号は
全て、Ｌin／Ｚsより長い時定数の立ち上がり波形、も
しくは立ち下がり波形を持つ信号となる。そして、外部
駆動回路４の出力Ｖoutの立ち上がり、もしくは立ち下
がりの波形を調べることにより、信号源と入力ラインと
の組み合わせを識別する機能を付加させることができ
る。Given the impedance Z s of the signal source and the self-inductance L in of the input line, the input line L in
A signal with a time constant earlier than / Z s cannot be passed. In other words, the signal having the L in / Z s signal with an earlier response waveform are all rising waveform time constant longer than L in / Z s or falling waveform. Then, by examining the rising or falling waveform of the output V out of the external drive circuit 4, a function of identifying the combination of the signal source and the input line can be added.
【００２０】本実施例により、各入力ライン間を電気的
に絶縁させることができる。その結果、各信号源のイン
ピーダンスに影響を受けることなく、高い精度での測定
が可能となる。According to this embodiment, the input lines can be electrically insulated from each other. As a result, the measurement can be performed with high accuracy without being affected by the impedance of each signal source.
【００２１】そして、信号源のインピーダンスと入力ラ
インの自己インダクタンスによって決定される時定数に
より、どの入力ラインに入力された信号かを識別する機
能を有しているため、多く入力ラインを必要とする測定
に対して、信号強度測定と信号源特定の両方を測定する
という要求に対応できる。Further, since it has a function of discriminating into which input line the signal is inputted, based on the time constant determined by the impedance of the signal source and the self-inductance of the input line, many input lines are required. For measurement, it is possible to meet the demand for measuring both signal strength measurement and signal source identification.
【００２２】また、各入力ライン間で磁気センサーに磁
気結合している電流入力コイルの構造を変えることによ
り、容易に各入力コイルの自己インダクタンスを変化さ
せることができる。たとえば、入力電流コイルがスパイ
ラル状に巻かれたコイルであれば、その巻き数に変化を
つけることにより、容易に入力ラインの自己インダクタ
ンスを変化させることができる。その結果、多入力電流
検出器の識別条件を自由に変化させることができる。
（実施の形態２）図２に本発明の第２実施例を表す多入
力電流検出器の構成図を示す。磁気センサーとして、ジ
ョセフソン接合３２を含む超伝導ループ３３で構成され
る超伝導量子干渉素子（以降SQUIDと称する）３１を用
いている。SQUIDは、超伝導ループ３３に磁気結合され
た複数の電流入力コイル１８，２８，・・・ｍ８と変調
コイル３４を備え、SQUID３１への駆動用電力の供給、
出力電圧Ｖsの処理、変調コイル３４への信号供給等の
機能を有する外部駆動回路であるSQUID駆動回路３５に
よって電流検出器１０を構成する。電流入力コイル１
８，２８，・・・ｍ８は信号源から発する電流を入力す
るための入力ライン１９，２９，・・・ｍ９に接続され
る。入力ライン１９，２９，・・・ｍ９は複数の入力端
子１５，２５，・・・，ｍ５を介して，電流を発生する
信号源１６，２６，・・・ｍ６に接続される。By changing the structure of the current input coil magnetically coupled to the magnetic sensor between the input lines, the self-inductance of each input coil can be easily changed. For example, if the input current coil is a spirally wound coil, the self-inductance of the input line can be easily changed by changing the number of turns. As a result, the identification condition of the multi-input current detector can be freely changed. (Second Embodiment) FIG. 2 is a block diagram of a multi-input current detector showing a second embodiment of the present invention. As a magnetic sensor, a superconducting quantum interference device (hereinafter referred to as SQUID) 31 including a superconducting loop 33 including a Josephson junction 32 is used. The SQUID includes a plurality of current input coils 18, 28, ... M8 magnetically coupled to the superconducting loop 33 and a modulation coil 34, and supplies drive power to the SQUID 31,
The current detector 10 is configured by the SQUID drive circuit 35, which is an external drive circuit having functions of processing the output voltage V s , supplying a signal to the modulation coil 34, and the like. Current input coil 1
, 28, ..., M8 are connected to input lines 19, 29, ..., M9 for inputting a current generated from a signal source. The input lines 19, 29, ... M9 are connected via a plurality of input terminals 15, 25, ..., M5 to signal sources 16, 26 ,.
【００２３】本実施例も第１実施例同様に、各電流入力
コイル１８，２８，・・・ｍ８の構造を変え，各電流ラ
イン１９，２９，・・・ｍ９の自己インダクタンスに変
化をつけている。In this embodiment, as in the first embodiment, the structure of each current input coil 18, 28, ... M8 is changed to change the self-inductance of each current line 19, 29 ,. There is.
【００２４】本実施例においても、第１実施例と同様の
効果が得られる。その他、磁気センサーとして超伝導量
子干渉素子を用いることにより、高感度での計測が可能
となる。超伝導量子干渉素子は本来、高速応答性を有
し、かつ、電流入力コイルも超伝導で構成させることが
できるため、信号源インピーダンスによらず、高速計測
が実現できる。特に、インピーダンスの低い信号源に適
している。
（実施の形態３）図３に本発明の第３実施例を示す２入
力電流検出器用SQUIDの構成図を示し、第２実施例の磁
気センサーとして用いたSQUIDの構成を詳細に表してい
る。用いた電流検出器である。本実施例では、２つの入
力ラインに対応しており、電流入力コイルの構造を変え
ることにより、入力ラインのインダクタンスが変化させ
る。Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, by using a superconducting quantum interference device as a magnetic sensor, measurement with high sensitivity becomes possible. Since the superconducting quantum interference device originally has a high-speed response and the current input coil can also be configured by superconducting, high-speed measurement can be realized regardless of the signal source impedance. In particular, it is suitable for signal sources with low impedance. (Embodiment 3) FIG. 3 shows a configuration diagram of a SQUID for a two-input current detector showing a third embodiment of the present invention, and shows in detail the configuration of the SQUID used as the magnetic sensor of the second embodiment. It is the current detector used. This embodiment corresponds to two input lines, and the inductance of the input line is changed by changing the structure of the current input coil.
【００２５】ワッシャー状コイルに磁気結合されている
電流入力コイルの自己インダクタンスを考える。ワッシ
ャー状コイルの自己インダクタンスをＬsとすると、電
流入力コイルの電流―磁束伝達率を示す電流入力コイル
とワッシャー状コイルの相互インダクタンスMi nはおよ
そ、ｎin Ｌsで表される。一方、自己インダクタンスＬ
inはｎin ２ Ｌs＋Ｌstripで表される。ここでｎinはワ
ッシャー状コイルの巻き数、Ｌstripは電流入力コイル
のストリップラインインダクタンスを表す。したがっ
て、各ワッシャーコイルの形状（ホールサイズ）の違い
により、各電流入力コイルの自己インダクタンスに変化
が生じ、入力ラインの自己インダクタンスが変化する。Consider the self-inductance of a current input coil that is magnetically coupled to a washer coil. Assuming that the self-inductance of the washer-shaped coil is L s , the mutual inductance M in between the current input coil and the washer-shaped coil, which indicates the current-magnetic flux transmissibility of the current input coil, is approximately represented by n in L s . On the other hand, the self-inductance L
in is represented by n in 2 Ls + L strip . Here, n in represents the number of turns of the washer-shaped coil, and L strip represents the strip line inductance of the current input coil. Therefore, the self-inductance of each current input coil changes due to the difference in the shape (hole size) of each washer coil, and the self-inductance of the input line also changes.
【００２６】図３では、ジョセフソン接合３２とともに
超伝導ループを形成するSQUIDループを、形状の異なる
複数のワッシャー状コイル３６，４６で構成する。そし
て、各ワッシャー状コイルを直列接続し、SQUIDループ
を形成する。SQUIDループと２つジョセフソン接合、お
よび２のジョセフソン接合を接続する上部電極によっ
て、超伝導ループを形成する。また、バイアスライン３
７はSQUID駆動回路３５に接続され、バイアス電流供給
用、また電圧モニター用配線として使用される。各ワッ
シャーコイルに一つの電流入力コイル１８，２８が磁気
結合されている。ワッシャー状コイルの結合は、それぞ
れのワッシャーコイルに磁束が錯交したときに流れる遮
蔽電流の向きが、互いに逆向きになるように接続され
る。In FIG. 3, a SQUID loop forming a superconducting loop together with the Josephson junction 32 is composed of a plurality of washer-shaped coils 36 and 46 having different shapes. Then, each washer coil is connected in series to form a SQUID loop. A superconducting loop is formed by the SQUID loop, two Josephson junctions, and the upper electrode connecting the two Josephson junctions. Also, the bias line 3
Reference numeral 7 is connected to the SQUID drive circuit 35 and is used as a wiring for supplying a bias current and a voltage monitor. One current input coil 18, 28 is magnetically coupled to each washer coil. The washer-like coils are connected so that the directions of the shield currents flowing when the magnetic flux intersects the respective washer coils are opposite to each other.
【００２７】各ワッシャー状コイル３６，４６の形状が
異なり、ワッシャー状コイル３６のホールサイズは、ワ
ッシャー状コイル４６のホールサイズより小さい。従っ
て、ワッシャー状コイル４６の自己インダクタンスの方
が大きく、各入力ラインの自己インダクタンスに変化が
生じる。The washer-shaped coils 36 and 46 have different shapes, and the hole size of the washer-shaped coil 36 is smaller than the hole size of the washer-shaped coil 46. Therefore, the self-inductance of the washer-shaped coil 46 is larger, and the self-inductance of each input line changes.
【００２８】2本の入力ラインには、２つの信号源が接
続されている。信号源から送られる入力信号は、時定数
Ｌin／Ｚsで波形整形され、出力される。その波形によ
って、どちらの信号源の信号かを特定できる。Two signal sources are connected to the two input lines. The input signal sent from the signal source is waveform-shaped with the time constant L in / Z s and output. It is possible to identify which signal source is the signal from the waveform.
【００２９】本実施例では、２つの入力ラインに対応す
るため、SQUIDループを２つのワッシャーで構成した。
超伝導ループを構成するワッシャー状コイルの数を増や
し、配置することにより、さらに多くの入力数にも対応
可能となる。また、ワッシャー状コイルの結合方法とし
て直列に接続する方式を示したが、並列接続、あるい
は、直列接続・並列接続の併用も可能であり、その場合
も同様の効果が得られる。
（実施の形態４）図４に本発明の第４実施例を表す２入
力電流検出器用SQUIDの構成図を示し、第２実施例の磁
気センサーとして用いたSQUIDの構成を詳細に表してい
る。本実施例では、２つの入力ラインに対応しており、
電流入力コイルの構造を変えることにより、入力ライン
のインダクタンスが変化させる。In this embodiment, the SQUID loop is composed of two washers in order to correspond to two input lines.
By increasing and arranging the number of washer-like coils that form the superconducting loop, it becomes possible to support a larger number of inputs. Further, the method of connecting in series with the washer-shaped coil has been shown, but parallel connection or combination of series connection and parallel connection is also possible, and the same effect can be obtained in that case. (Embodiment 4) FIG. 4 shows a configuration diagram of a SQUID for a two-input current detector showing a fourth embodiment of the present invention, and shows in detail the configuration of the SQUID used as the magnetic sensor of the second embodiment. In this embodiment, two input lines are supported,
By changing the structure of the current input coil, the inductance of the input line is changed.
【００３０】図４では、ジョセフソン接合３２とともに
超伝導ループを形成するSQUIDループを、形状の異なる
複数のワッシャー状コイル３６，４６で構成する。そし
て、各ワッシャー状コイルを直列接続し、SQUIDループ
を形成する。SQUIDループと２つジョセフソン接合、お
よび２のジョセフソン接合を接続する上部電極によっ
て、超伝導ループを形成する。また，バイアスライン３
７はSQUID駆動回路３５に接続され、バイアス電流供給
用、また電圧モニター用配線として使用される。ワッシ
ャー状コイルの結合は、それぞれのワッシャーコイルに
磁束が錯交したときに流れる遮蔽電流の向きが、互いに
逆向きになるように接続される。各ワッシャー状コイル
の上にはそれぞれ１ターンと２ターンの電流入力コイル
１８，２８が配置され、磁気結合されている。In FIG. 4, a SQUID loop forming a superconducting loop together with the Josephson junction 32 is composed of a plurality of washer-shaped coils 36 and 46 having different shapes. Then, each washer coil is connected in series to form a SQUID loop. A superconducting loop is formed by the SQUID loop, two Josephson junctions, and the upper electrode connecting the two Josephson junctions. Also, the bias line 3
Reference numeral 7 is connected to the SQUID drive circuit 35 and is used as a wiring for supplying a bias current and a voltage monitor. The washer-like coils are connected so that the directions of the shield currents flowing when the magnetic flux intersects the respective washer coils are opposite to each other. One-turn and two-turn current input coils 18 and 28 are arranged on each washer-shaped coil and are magnetically coupled.
【００３１】各ワッシャー状コイル３６，４６の形状が
等しいが、電流入力コイルのターン数が異なるため、そ
の自己インダクタンスに変化が生じる。２本の入力ライ
ンには、２つの信号源が接続されている。信号源から送
られる入力信号は、時定数Ｌ in/Ｚsで波形整形され、出
力される。その波形によって、どちらの信号源の信号か
を特定できる。The shape of each washer-shaped coil 36, 46 is
However, since the number of turns of the current input coil is different,
Changes in its self-inductance. Two input lines
Two signal sources are connected to the input. Send from signal source
The input signal to be input is the time constant L inWaveform is shaped with / Zs and output
I will be forced. Which signal source the signal depends on
Can be specified.
【００３２】本実施例では、第３実施例と同様に，２つ
の入力ラインに対応するため、SQUIDループを２つのワ
ッシャーで構成した。超伝導ループを構成するワッシャ
ー状コイルの数を増やし、配置することにより、さらに
多くの入力数にも対応可能となる。また、ワッシャー状
コイルの結合方法として、直列に接続する方式を示した
が、並列接続、あるいは、直列接続・並列接続の併用も
可能であり、その場合も同様の効果が得られる。In this embodiment, as in the third embodiment, the SQUID loop is composed of two washers in order to handle two input lines. By increasing and arranging the number of washer-like coils that form the superconducting loop, it becomes possible to support a larger number of inputs. Further, as a method of connecting the washer-shaped coils, a method of connecting in series has been shown, but parallel connection or combination of series connection and parallel connection is also possible, and the same effect can be obtained in that case.
【００３３】本実施例では、第３実施例と同じ効果が得
られる。その他、２つのワッシャー状コイルの形状が同
じであるため、地磁気のような一様な磁場はキャンセル
され、入力ラインから進入する信号のみ検出できる。そ
の結果、この構造のSQUIDは高価な磁気シールド環境を
必要としない特徴を持つ。
（実施の形態５）図５に本発明の第５実施例を表す多入
力電流検出器を示す。磁気センサー７と磁気センサーに
磁気結合された複数の電流入力コイル１８，２８，・・
・ｍ８からなる電流―電圧変換部３と、磁気センサー７
に駆動用電力を供給し、磁気センサー７の出力電圧Ｖｓ
を処理するための外部駆動回路４からなる。電流入力コ
イル１８，２８，・・・ｍ８は信号源から発する電流を
入力するための入力ライン１９，２９，・・・ｍ９に接
続される。入力ライン１９，２９，・・・ｍ９は複数の
入力端子１５，２５，・・・，ｍ５を介して，電流を発
生する信号源１６，２６，・・・ｍ６に接続される。入
力ラインに電流入力コイルとは異なるダミーインダクタ
ー１０，２０，ｍ０を挿入している。In this embodiment, the same effect as the third embodiment can be obtained. In addition, since the two washer-shaped coils have the same shape, a uniform magnetic field such as geomagnetism is canceled and only a signal entering from the input line can be detected. As a result, the SQUID of this structure has the characteristic that it does not require an expensive magnetic shield environment. (Embodiment 5) FIG. 5 shows a multi-input current detector representing a fifth embodiment of the present invention. Magnetic sensor 7 and a plurality of current input coils 18, 28 magnetically coupled to the magnetic sensor
・ Current-voltage converter 3 consisting of m8 and magnetic sensor 7
Drive power is supplied to the output voltage V s of the magnetic sensor 7.
External drive circuit 4 for processing The current input coils 18, 28, ... M8 are connected to input lines 19, 29, ... M9 for inputting the current generated from the signal source. The input lines 19, 29, ... M9 are connected via a plurality of input terminals 15, 25, ..., M5 to signal sources 16, 26 ,. Dummy inductors 10, 20, m0 different from the current input coil are inserted in the input line.
【００３４】各電流入力コイルはスパイラル状に磁気セ
ンサー７を巻きついている。各電流入力コイル１８，２
８，・・・ｍ８の巻き数は同じである。本実施例では、
磁気センサーは電流入力コイルの垂直方向成分の磁場Ｂ
ｚに対応した電圧を出力すると仮定する。異なる自己イ
ンダクタンスをもつダミーインダクター１０，２０，ｍ
０を挿入していることにより、各入力ラインの自己イン
ダクタンスに変化が生じる。The magnetic sensor 7 is wound around each current input coil in a spiral shape. Each current input coil 18, 2
The winding numbers of 8, ..., M8 are the same. In this embodiment,
The magnetic sensor is the magnetic field B of the vertical component of the current input coil.
It is assumed that the voltage corresponding to z is output. Dummy inductors 10, 20, m with different self-inductance
By inserting 0, the self-inductance of each input line changes.
【００３５】本実施例においても、第１実施例と同様の
効果が得られる。その他、磁気結合量を変化させること
なく各入力ラインの自己インダクタンスを変化させるこ
とができるため、電流―電圧感度を一定に保ちつつ、検
出させる信号を変化させることができる特徴を有する。
（実施の形態６）図６に本発明の第６実施例を表す２入
力電流検出器用SQUIDの構成図を示す。磁気センサーと
して、SQUIDを用いた電流検出器である。本実施例で
は、入力ラインに電流入力コイルとは異なるダミーイン
ダクター１０，２０，ｍ０を挿入し、その自己インダク
タンスを変化させている。Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, since it is possible to change the self-inductance of each input line without changing the magnetic coupling amount, it is possible to change the signal to be detected while keeping the current-voltage sensitivity constant. (Sixth Embodiment) FIG. 6 is a block diagram of a SQUID for a two-input current detector showing a sixth embodiment of the present invention. It is a current detector using SQUID as a magnetic sensor. In this embodiment, dummy inductors 10, 20, m0 different from the current input coil are inserted in the input line to change the self-inductance.
【００３６】図６では、ジョセフソン接合３２とともに
超伝導ループを形成するSQUIDループを、形状の異なる
複数のワッシャー状コイル３６，４６で構成する。そし
て、各ワッシャー状コイルを直列接続し、SQUIDループ
を形成する。SQUIDループと２つジョセフソン接合、お
よび２つのジョセフソン接合を接続する上部電極によっ
て、超伝導ループを形成する。また、バイアスライン３
７はSQUID駆動回路３５に接続され、バイアス電流供給
用、または電圧モニター用配線として使用される。各ワ
ッシャー状コイルに一つの電流入力コイルが磁気結合さ
れている。ワッシャー状コイルの結合は、それぞれのワ
ッシャー状コイルに磁束が錯交したときに流れる遮蔽電
流の向きが、互いに逆向きになるように接続される。各
ワッシャー状コイルの上にはそれぞれ１ターンの電流入
力コイル１８，２８が配置され、磁気結合されている。In FIG. 6, a SQUID loop forming a superconducting loop together with the Josephson junction 32 is composed of a plurality of washer-shaped coils 36 and 46 having different shapes. Then, each washer coil is connected in series to form a SQUID loop. A superconducting loop is formed by the SQUID loop, two Josephson junctions, and the upper electrode connecting the two Josephson junctions. Also, the bias line 3
Reference numeral 7 is connected to the SQUID drive circuit 35 and is used as a bias current supply or voltage monitor wiring. One current input coil is magnetically coupled to each washer coil. The washer-shaped coils are connected so that the directions of the shield currents flowing when the magnetic flux intersects the respective washer-shaped coils are opposite to each other. One-turn current input coils 18 and 28 are arranged on each washer-shaped coil and are magnetically coupled.
【００３７】各ワッシャー状コイル３６，４６の形状が
等しく，電流入力コイルの形状も等しい。ダミーインダ
クターとして、図７に示すコイル３９を用いる。ワッシ
ャー状コイル５６の上に、スパイラル状に形成される。
自己インダクタンスは電流入力コイル同様，そのターン
数とワッシャー状コイルの自己インダクタンスによって
決定される．電流入力コイル１８，２８はそれぞれダミ
ーインダクター１０，２０と接続され、入力ラインを構
成する。ダミーインダクター１０，２０のターン数はそ
れぞれ１ターンと２ターンであり、その違いにより、入
力ラインの自己インダクタンスに変化が生じる。The washer-shaped coils 36 and 46 have the same shape, and the current input coils have the same shape. As the dummy inductor, the coil 39 shown in FIG. 7 is used. A spiral shape is formed on the washer-shaped coil 56.
Like the current input coil, the self-inductance is determined by the number of turns and the self-inductance of the washer-shaped coil. The current input coils 18 and 28 are connected to the dummy inductors 10 and 20, respectively, to form input lines. The number of turns of the dummy inductors 10 and 20 is 1 turn and 2 turns respectively, and the difference between them causes the self-inductance of the input line to change.
【００３８】本実施例においても、第５実施例と同様の
効果が得られる。さらに、地磁気のような一様な磁場は
キャンセルされ、入力ラインから進入する信号のみ検出
できる。その結果、この構造のSQUIDは高価な磁気シー
ルド環境を必要としない特徴を持つ。また、ダミーイン
ダクターのターン数や、ワッシャー状コイルのホールサ
イズにより、ダミーインダクターの自己インダクタンス
を任意の値にすることが容易となる。
（実施の形態７）図８に本発明の第７実施例を表す多入
力電流検出器を用いた放射線検出器の構成図を示す。放
射線検出素子が信号源となる。複数の放射線検出素子が
S QUIDを用いた多入力電流検出器に接続されている。入
射放射線６１により、各放射線検出素子は電流信号を発
生し、多入力電流検出器で電流検出される。各入力ライ
ン間の自己インダクタンスを変化させるており、外部駆
動回路４の出力Ｖoutの立ち上がり、もしくは立ち下が
りの波形を調べることにより、信号源と入力ラインとの
組み合わせを識別する機能を付加している。Also in this embodiment, the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained. Further, a uniform magnetic field such as geomagnetism is canceled and only a signal coming from the input line can be detected. As a result, the SQUID of this structure has the characteristic that it does not require an expensive magnetic shield environment. Further, the self-inductance of the dummy inductor can be easily set to an arbitrary value depending on the number of turns of the dummy inductor and the hole size of the washer-shaped coil. (Embodiment 7) FIG. 8 shows a configuration diagram of a radiation detector using a multi-input current detector representing a seventh embodiment of the present invention. The radiation detection element serves as a signal source. Multiple radiation detection elements
It is connected to a multi-input current detector using S QUID. Due to the incident radiation 61, each radiation detection element generates a current signal, and the multi-input current detector detects the current. The self-inductance between the input lines is changed, and a function for identifying the combination of the signal source and the input line is added by examining the rising or falling waveform of the output V out of the external drive circuit 4. There is.
【００３９】放射線検出器と、多入力電流検出器、およ
び電流検出方法を組み合わせることにより、２次元配置
のされた放射線検出素子の信号計測、および位置計測が
可能となる。その結果、放射線計測における高計数計測
が可能となり、また、放射線イメージングを容易にす
る。By combining the radiation detector, the multi-input current detector, and the current detection method, it becomes possible to perform signal measurement and position measurement of the radiation detection elements arranged two-dimensionally. As a result, high counting measurement in radiation measurement is possible, and radiation imaging is facilitated.
【００４０】図９に高エネルギー分解能をもつ放射線検
出素子である超伝導転移端センサーの構成図を示す。図
９(a)は上面図を表し、図９(b)は上面図のｘ−ｘ’の断
面図を表す。熱槽となる基板上６５に形成され、熱槽へ
の熱の逃げを制御するための薄膜メンブレン６４と、薄
膜メンブレン上に形成される温度に対して超伝導状態と
常伝導状態と中間の転移状態を持つ抵抗体６３と、抵抗
体の上に形成された放射線エネルギーを吸収し、熱とし
て蓄える吸収体６２と、外部駆動回路と接続するための
電極６６から構成される。超伝導転移端センサーは１K
以下の超低温に保たれたコールドヘッド上に設置され，
基板６５の面から冷却される。FIG. 9 shows a block diagram of a superconducting transition edge sensor which is a radiation detecting element having high energy resolution. 9A shows a top view, and FIG. 9B shows a cross-sectional view taken along line xx ′ of the top view. A thin film membrane 64 that is formed on a substrate 65 that serves as a heat tank and that controls the escape of heat to the heat tank, and a transition between a superconducting state, a normal conducting state, and an intermediate state with respect to the temperature formed on the thin film membrane. A resistor 63 having a state, an absorber 62 that absorbs radiation energy formed on the resistor and stores it as heat, and an electrode 66 for connecting to an external drive circuit. Superconducting transition edge sensor is 1K
It is installed on the cold head kept at the following ultra-low temperature,
It is cooled from the surface of the substrate 65.
【００４１】図１０に、超伝導転移端センサーの温度―
抵抗特性（Ｔt−Ｒtカーブ）を示す。抵抗体を中間の転
移状態（動作点：点OP）に保持し、入射放射線による温
度上昇に対する抵抗変化を読みとる。読みとり手段は，
抵抗体を電圧バイアスし、その抵抗変化を電流信号とし
て取り出す。多入力電流検出器により、各入力ラインに
対応した信号に波形整形を行う。そして、その応答波形
の時定数から信号源を特定する。FIG. 10 shows the temperature of the superconducting transition edge sensor--
Shows a resistance characteristic (T t -R t curve). The resistance is held in the intermediate transition state (operating point: point OP), and the resistance change with temperature rise due to incident radiation is read. The reading means is
The resistor is voltage biased and the resistance change is taken out as a current signal. The waveform corresponding to each input line is shaped by the multi-input current detector. Then, the signal source is specified from the time constant of the response waveform.
【００４２】特に、超伝導転移端センサーに適用するこ
とにより、高エネルギー・高計数率放射線計測を、また
放射線イメージングを可能にする。特に、低インピーダ
ンスの超伝導転移端センサーと、電流―電圧変換部の磁
気センサーに超伝導量子干渉素子を組み合わせることに
より、高感度、高速計測を可能にする。In particular, when it is applied to a superconducting transition edge sensor, it enables high energy / high count rate radiation measurement and radiation imaging. In particular, by combining a low-impedance superconducting transition edge sensor and a magnetic sensor in the current-voltage converter with a superconducting quantum interference device, high sensitivity and high-speed measurement are possible.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明は、以上説明した形態で実施さ
れ、以下に記載するような効果を有する。The present invention is carried out in the form described above, and has the following effects.
【００４４】電流―電圧変換部に、入力信号を入力する
電流入力コイルを磁気結合された磁気センサーを用いる
ことにより、各入力ライン間を電気的に絶縁させること
ができる。その結果、各信号源の影響を受けることな
く、精度良く測定できる。By using a magnetic sensor in which a current input coil for inputting an input signal is magnetically coupled to the current-voltage converting section, it is possible to electrically insulate each input line. As a result, accurate measurement can be performed without being affected by each signal source.
【００４５】そして、電流入力コイルは入力ラインの一
部を構成し、複数の各入力ラインの自己インダクタンス
を変化させることにより、電流を発生する信号源のイン
ピーダンスと入力ラインの自己インダクタンスによって
決定される時定数により、どの入力ラインに入力された
信号かを識別することを可能にする。The current input coil constitutes a part of the input line, and is determined by the impedance of the signal source generating the current and the self-inductance of the input line by changing the self-inductance of each of the plurality of input lines. The time constant makes it possible to identify which input line the signal is input to.
【００４６】また、各入力ライン間で磁気センサーに磁
気結合している電流入力コイルの構造を変えることによ
り、容易に各入力コイルの自己インダクタンスを変化さ
せることができる。By changing the structure of the current input coil magnetically coupled to the magnetic sensor between the input lines, the self-inductance of each input coil can be easily changed.
【００４７】さらに、磁気センサーとして超伝導量子干
渉素子を用いることにより、高感度の計測が可能とな
る。また超伝導量子干渉素子は本来高速応答性を有し、
かつ、電流入力コイルも超伝導で構成させることができ
るため、信号源インピーダンスによらず、高速計測が実
現できる。特に、インピーダンスの低い信号源に適して
いる。Furthermore, by using a superconducting quantum interference device as the magnetic sensor, highly sensitive measurement can be performed. In addition, the superconducting quantum interference device originally has high-speed response,
Moreover, since the current input coil can also be configured by superconductivity, high-speed measurement can be realized regardless of the signal source impedance. In particular, it is suitable for signal sources with low impedance.
【００４８】また、電流―電圧変換部に入力信号を入力
する電流入力コイルを磁気結合された磁気センサーを用
い、電流入力コイルは入力ラインの一部を構成し、複数
の各入力ラインの自己インダクタンスを変化させる。そ
のとき、各入力ライン間で電流入力コイルの構造を同じ
くし、電流入力コイル以外の部位の構造を変えることに
より、磁気結合量を変化させることなく各入力ラインの
自己インダクタンスを変化させることができるため、電
流―電圧感度を一定に保ちつつ、検出させる信号を変化
させることができる。Further, a magnetic sensor in which a current input coil for inputting an input signal to the current-voltage converter is magnetically coupled is used, the current input coil constitutes a part of the input line, and the self-inductance of each of the plurality of input lines is increased. Change. At that time, by making the structure of the current input coil the same between the input lines and changing the structure of the portion other than the current input coil, the self-inductance of each input line can be changed without changing the magnetic coupling amount. Therefore, it is possible to change the signal to be detected while keeping the current-voltage sensitivity constant.
【００４９】また、電流検出方法において、各入力ライ
ンから送られる電流信号波形は、信号源インピーダンス
を自己インダクタンスによって決定される時定数を持
ち、各入力信号の波形が変化するため、多数の入力ライ
ンに対して１つの出力信号線で、信号源の識別が可能と
なる。その結果、シンプルな構成となり、多入力計測に
適している。In the current detection method, the waveform of the current signal sent from each input line has a time constant determined by the self-inductance of the signal source impedance, and the waveform of each input signal changes. On the other hand, it is possible to identify the signal source with one output signal line. As a result, it has a simple structure and is suitable for multi-input measurement.
【００５０】また、放射線の照射によって発生する放射
線検出素子の電流信号を検出し、照射放射線のエネルギ
ーを検出する放射線検出器と、上記の手段を用いた電流
検出器、および電流検出方法を組み合わせることによ
り、２次元配置のされた放射線検出素子の信号計測、お
よび位置計測が可能となる。その結果、放射線計測にお
ける高計数計測が可能となり、また、放射線イメージン
グを容易にする。Further, the radiation detector for detecting the current signal of the radiation detecting element generated by the irradiation of the radiation to detect the energy of the irradiation radiation, the current detector using the above means, and the current detection method are combined. Thereby, it becomes possible to perform signal measurement and position measurement of the two-dimensionally arranged radiation detection elements. As a result, high counting measurement in radiation measurement is possible, and radiation imaging is facilitated.
【００５１】さらに、放射線素子として、高エネルギー
分解能を持つ超伝導転移端センサーに適用することによ
り、高エネルギー・高計数率放射線計測を、また放射線
イメージングを可能にする。特に、低インピーダンスの
超伝導転移端センサーと、電流―電圧変換部の磁気セン
サーに超伝導量子干渉素子を組み合わせることにより、
高感度、高速計測を可能にする。Further, by applying it to a superconducting transition edge sensor having high energy resolution as a radiation element, high energy / high count rate radiation measurement and radiation imaging can be performed. In particular, by combining the superconducting quantum interference device with the low impedance superconducting transition edge sensor and the magnetic sensor of the current-voltage converter,
Enables high sensitivity and high speed measurement.
【図１】第１実施例を表す電流検出器の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a current detector representing a first embodiment.
【図２】第２実施例を表す電流検出器の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a current detector representing a second embodiment.
【図３】第３実施例を表す２入力電流検出器用超伝導量
子干渉素子(SQUID)の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a superconducting quantum interference device (SQUID) for a two-input current detector showing a third embodiment.
【図４】第４実施例を表す２入力電流検出器用超伝導量
子干渉素子(SQUID)の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a superconducting quantum interference device (SQUID) for a two-input current detector showing a fourth embodiment.
【図５】第５実施例を表す電流検出器の構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a current detector representing a fifth embodiment.
【図６】第６実施例を表す２入力電流検出器用超伝導量
子干渉素子(SQUID)の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a superconducting quantum interference device (SQUID) for a two-input current detector showing a sixth embodiment.
【図７】ダミーインダクターの構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a dummy inductor.
【図８】第７実施例を表す多入力電流検出器を用いた放
射線検出器の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a radiation detector using a multi-input current detector representing a seventh embodiment.
【図９】超伝導転移端センサーの構成図で、（a）は上
面図、(b)断面図。FIG. 9 is a configuration diagram of a superconducting transition edge sensor, (a) is a top view and (b) is a cross-sectional view.
【図１０】超伝導転移端センサーの温度―抵抗特性（Ｔ
t―Ｒtカーブ）。FIG. 10: Temperature-resistance characteristics (T of superconducting transition edge sensor)
t- R t curve).
【図１１】従来技術を示す電流検出器の構成図。FIG. 11 is a configuration diagram of a current detector showing a conventional technique.
１・・・オペアンプ ２・・・入力コイル ３・・・電流―電圧変換器 ４・・・外部駆動回路 ５，１５，２５，ｍ５・・・入力端子 ６，１６，２６，ｍ６・・・信号源 ７・・・磁気センサー ８，１８，２８，ｍ８・・・電流入力コイル ９，１９，２９，ｍ９・・・入力ライン １０、２０、ｍ０，３９・・・ダミーインダクター ３０・・・電流検出器 ３１・・・超伝導量子干渉素子(SQUID) ３２・・・ジョセフソン接合 ３３・・・超伝導ループ ３４・・・変調コイル ３５・・・SQUID駆動回路 ３６，４６，５６・・・ワッシャー状コイル ３７・・・バイアスライン ３８・・・上部電極 ６１・・・入射放射線 ６２・・・吸収体 ６３・・・抵抗体 ６４・・・メンブレン ６５・・・基板 ６６・・・電極 ７１，７２，７ｍ・・・放射線検出素子 1 ... Operational amplifier 2 ... Input coil 3 Current-voltage converter 4 ... External drive circuit 5,15,25, m5 ・ ・ ・ Input terminal 6,16,26, m6 ... Signal source 7 ... Magnetic sensor 8, 18, 28, m8 ... Current input coil 9, 19, 29, m9 ... Input line 10, 20, m0, 39 ... Dummy inductor 30 ... Current detector 31 ... Superconducting quantum interference device (SQUID) 32 ... Josephson junction 33 ... Superconducting loop 34 ... Modulation coil 35 ... SQUID drive circuit 36, 46, 56 ... Washer coil 37 ... Bias line 38 ... Upper electrode 61 ... Incident radiation 62 ... Absorber 63 ... Resistor 64 ... Membrane 65 ... substrate 66 ... Electrode 71, 72, 7 m ... Radiation detection element
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｔ 1/26 Ｇ０１Ｔ 1/26 1/36 1/36 Ｄ (72)発明者 石川 達次 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 中山 哲 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 2G017 AA04 AD04 AD33 AD69 2G035 AA01 AB01 AC02 AC13 AD18 AD20 AD54 2G088 GG22 KK27 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01T 1/26 G01T 1/26 1/36 1/36 D (72) Inventor Tatsuji Ishikawa Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba 1-8, Seiko Instruments Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi Nakayama 1-8, Nakase, 1-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments Co., Ltd. F-term (reference) 2G017 AA04 AD04 AD33 AD69 2G035 AA01 AB01 AC02 AC13 AD18 AD20 AD54 2G088 GG22 KK27
Claims (9)
換部と、該電流―電圧変換部に接続され信号源から発す
る電流を入力するための複数の入力ラインと、前記電流
―電圧変換部から出力される出力電圧の処理、および前
記電流―電圧変換部への駆動用電力の供給などの機能を
有する外部駆動回路を備えた多入力電流検出器におい
て、 前記電流―電圧変換部は、入力信号を入力する複数の電
流入力コイルを磁気結合された磁気センサーであり、 前記複数の入力ラインは、それぞれが前記電流入力コイ
ルからなり、異なった自己インダクタンスとなることを
特徴とする多入力電流検出器。1. A current-voltage conversion unit for converting a current signal into a voltage, a plurality of input lines connected to the current-voltage conversion unit for inputting a current generated from a signal source, and the current-voltage conversion unit. In the multi-input current detector having an external drive circuit having a function of processing an output voltage output from, and supplying the driving power to the current-voltage conversion unit, the current-voltage conversion unit is an input A multi-input current detection device, which is a magnetic sensor in which a plurality of current input coils for inputting a signal are magnetically coupled, wherein each of the plurality of input lines includes the current input coil and has different self-inductance. vessel.
て、 前記複数の電流入力コイルはそれぞれが異なった構造を
有し、異なる自己インダクタンスであることを特徴とす
る多入力電流検出器。2. The multi-input current detector according to claim 1, wherein the plurality of current input coils have different structures and have different self-inductances.
て、 前記磁気センサーは、超伝導薄膜を用いて集積形成さ
れ、ジョセフソン接合を有する超伝導ループからなる超
伝導量子干渉素子であり、 該超伝導ループは、形状の異なる複数の分割ループから
なり、該分割ループは、それぞれが前記電流入力コイル
を備えたことを特徴とする多入力電流検出器。3. The multi-input current detector according to claim 1, wherein the magnetic sensor is a superconducting quantum interference device including a superconducting loop having a Josephson junction, which is integratedly formed using a superconducting thin film, The multi-input current detector, wherein the superconducting loop includes a plurality of split loops having different shapes, and each of the split loops includes the current input coil.
て、 前記磁気センサーは、超伝導薄膜を用いて集積形成さ
れ、ジョセフソン接合を有する超伝導ループからなる超
伝導量子干渉素子であり、 前記超伝導ループは同じ形状の複数の分割ループからな
り、該各分割ループ上に長さの異なる前記電流入力コイ
ルを備えたことを特徴とする電流検出器。4. The multi-input current detector according to claim 2, wherein the magnetic sensor is a superconducting quantum interference device including a superconducting loop having a Josephson junction, which is integrally formed by using a superconducting thin film. The current detector, wherein the superconducting loop is composed of a plurality of split loops having the same shape, and the current input coils having different lengths are provided on the split loops.
流入力コイルを有し、前記電流入力コイル以外の部位の
構造を変えることにより、異なった自己インダクタンス
となることを特徴とする多入力電流検出器。5. The multi-current detector according to claim 1, wherein each of the plurality of input lines has the current input coil having the same structure, and a structure other than the current input coil is changed, A multi-input current detector having different self-inductances.
て、 前記磁気センサーは、超伝導薄膜を用いて集積形成さ
れ、ジョセフソン接合を有する超伝導ループからなる超
伝導量子干渉素子であり、 該超伝導ループは同じ形状を持つ複数の分割ループから
なり、該分割ループは前記電流入力コイルを備え、前記
複数の入力ラインは自己インダクタンスの異なるダミー
コイルを有することにより、異なった自己インダクタン
スとなることを特徴とする多入力電流検出器。6. The multi-input current detector according to claim 5, wherein the magnetic sensor is a superconducting quantum interference device including a superconducting loop having a Josephson junction, which is integrally formed by using a superconducting thin film. The superconducting loop is composed of a plurality of divided loops having the same shape, the divided loops are provided with the current input coil, and the plurality of input lines have dummy coils having different self-inductances, so that they have different self-inductances. A multi-input current detector characterized in that
力電流検出器の電流検出方法において、 電流を発生する信号源のインピーダンスと入力ラインの
自己インダクタンスによって決定される時定数により、
複数の入力ラインのどの入力ラインに入力された信号か
を識別することを特徴とする電流検出器方法。7. The current detection method for a multi-input current detector according to claim 1, wherein the time constant is determined by the impedance of the signal source generating the current and the self-inductance of the input line,
A current detector method characterized by identifying which input line of a plurality of input lines has been input.
出素子の電流信号を検出し、照射放射線のエネルギーを
検出する放射線検出器において、 複数の放射線検出素子の電流信号を検出する電流検出器
として請求項１から請求項６のいずれかに記載の多入力
電流検出器を用い、各放射線検出器と前記多入力電流検
出器の各入力ラインを接続し、電流検出手段として、請
求項７記載の電流検出方法を用いることにより、照射放
射線のエネルギーと、どの放射線検出素子に照射された
ものかを同時に特定できる機能を有することを特徴とす
る放射線検出器。8. A radiation detector for detecting a current signal of a radiation detection element generated by irradiation of radiation to detect energy of irradiation radiation, wherein the current detector detects current signals of a plurality of radiation detection elements. The multi-input current detector according to any one of claims 1 to 6 is used, each radiation detector is connected to each input line of the multi-input current detector, and the current detection means serves as a current detection means. A radiation detector having a function of simultaneously identifying the energy of irradiation radiation and which radiation detection element is irradiated by using the method.
後、その温度変化を計測することにより電気信号として
取り出す超伝導転移端センサーであり、 該超伝導転移端センサーは、熱槽となる基板上に形成さ
れ、熱槽への熱の逃げを制御するための薄膜メンブレン
と、薄膜メンブレン上に形成される温度に対して超伝導
状態と常伝導状態と中間の転移状態を持つ抵抗体と、外
部駆動回路と接続するための電極を有することを特徴と
する放射線検出器。9. The radiation detector according to claim 8, wherein the radiation detection element is a superconducting transition edge sensor that absorbs radiation and converts it into heat, and then measures the temperature change to extract it as an electric signal. The superconducting transition edge sensor is formed on a substrate to be a heat tank, and has a thin film membrane for controlling heat escape to the heat tank and a superconducting state with respect to the temperature formed on the thin film membrane. A radiation detector having a resistor having a normal transition state and an intermediate transition state, and an electrode for connecting to an external drive circuit.
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|---|---|---|---|
| JP2002153707A JP2003344543A (en) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | Multi-input current detector, current detecting method using multi-input current detector, and radiation detector using multi-input current detector |
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| JP (1) | JP2003344543A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007194292A (en) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Seiko Instruments Inc | Multiple signal reading circuit |
| WO2012011306A1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-01-26 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | Current sensor |
| CN116299636A (en) * | 2023-02-14 | 2023-06-23 | 中国原子能科学研究院 | Gamma ray detector |
-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002153707A patent/JP2003344543A/en active Pending
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