| 研究課題/領域番号 |
12650430
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
計測工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
円福 敬二 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (20150493)
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| 研究分担者 |
吉田 啓二 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (80108670)
木須 隆暢 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (00221911)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | 超伝導磁気センサ / 高温超伝導 / ジョセフソン接合 / バイクリスタル接合 / 磁界収束効果 / 接合アレイ / ジョセフリン侵入長 / 高周波電流プローブ |
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| 研究概要 |
本研究では、高温超伝導磁気センサを用いた高周波電流の測定システムを開発した。高周波電流から発生する磁界をセンサで計測し、電流を非接触で検出ためのシステムであり電子回路内の高周波電流の測定を目的としている。本研究で得られた主な成果は以下の通りである。
1)超伝導バイクリスタル接合を用いた磁気センサを開発した。本接合の電流-電圧特性が磁界により変化することを利用して、本接合を一種の磁気抵抗素子として用いることが出来るため、これにより磁気センサを構成できる。従来のSQUID磁気センサに比べると、本センサは磁界の絶対測定が可能であるという特徴を持つ。
2)磁気センサの感度を決める磁界-電圧変換効率dV/dBを最適化するため、変換効率のパラメータ依存性を実験と理論の両面から調べた。すなわち、変換効率の接合幅依存性、温度依存性、及び磁界収束効果を定量的に明らかにした。この結果センサの高感度化が可能になった。
3)電流プロープとしての本センサの性能評価を行い、従来の誘導コイルとの比較を行った。センサの面積を100ミクロンx50ミクロンとした場合、本センサは7GHzまで誘導コイルより高感度であることを示した。さらに、本センサの感度は周波数に依存しないため、本センサにより広帯域の信号測定が可能であることを示した。
4)本センサを用いた電流プローブを試作し、このプローブにより130MHzの高周波電流を非接触で測定出来ることを示した。測定周波数の上限は、現状では、測定システムにより制限されているため、今後測定システムの改良によりGHz帯の測定を行っていきたい。
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