特許 7573745 心磁図測定装置｛Ｍａｇｎｅｔｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ｝

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-17

(45)【発行日】2024-10-25

(54)【発明の名称】心磁図測定装置｛Ｍａｇｎｅｔｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ｝

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/035 20060101AFI20241018BHJP

【ＦＩ】

G01R33/035

【請求項の数】 31

(21)【出願番号】P 2023528507

(86)(22)【出願日】2021-03-05

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-30

(86)【国際出願番号】 KR2021002717

(87)【国際公開番号】W WO2022124480

(87)【国際公開日】2022-06-16

【審査請求日】2023-05-12

(31)【優先権主張番号】10-2020-0169438

(32)【優先日】2020-12-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512328201

【氏名又は名称】コリア リサーチ インスティチュート オブ スタンダーズ アンド サイエンス

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ユ，クォン－ギュ

(72)【発明者】

【氏名】リ，ヨン－ホ

(72)【発明者】

【氏名】キム，ジン－モク

(72)【発明者】

【氏名】クォン，ヒョクチャン

(72)【発明者】

【氏名】リ，サン キル

(72)【発明者】

【氏名】キム，ボ－ギョン

【審査官】永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２６８３１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－３０５０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第３２６７２１３（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１７４８６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０００－５１１６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３３／０２

Ａ６１Ｂ ５／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部容器と、
ガラス繊維強化プラスチック材質であり、液体冷媒を収納し、前記外部容器の内部に配置され、第１直径を有するネック部及び前記第１直径より大きい第２直径を有するボディ部を含む内部容器と、
前記内部容器と前記外部容器との間の空間は真空状態で維持され、前記内部容器の下部に配置されるＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板と、
前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の下部に装着された複数のＳＱＵＩＤセンサモジュールと、
前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板及び前記複数のＳＱＵＩＤセンサモジュールを囲むように配置された導電性メッシュで形成された４Ｋ熱遮蔽部と、を含むことを特徴とする磁場測定装置。

【請求項2】

前記冷媒によって冷却され、前記内部容器の下部面に配置されたメインサーマルアンカ（ｍａｉｎ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎｃｈｏｒ）と、
前記４Ｋ熱遮蔽部を介在してＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の側面に結合し、前記４Ｋ熱遮蔽部を固定するリング状の補助サーマルアンカと、
前記メインサーマルアンカと前記補助サーマルアンカを連結して冷却するリッツ線と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の磁場測定装置。

【請求項3】

前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、その側面の下部面にリング状のリング陥没部を備え、
前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、前記リング陥没部で前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通する少なくとも一つの連結部を含み、
前記補助サーマルアンカは、前記リング陥没部と結合し、前記貫通連結部に挿入されるように突出された少なくとも一つの突起部を含むことを特徴とする請求項２に記載の磁場測定装置。

【請求項4】

前記４Ｋ熱遮蔽部は、
前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の上部面に配置された上部４Ｋ熱遮蔽部と、
前記複数のＳＱＵＩＤセンサモジュールを囲むように配置された下部４Ｋ熱遮蔽部と、を含み、
前記補助サーマルアンカは、前記下部４Ｋ熱遮蔽部を介在して前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の側面に結合することを特徴とする請求項３に記載の磁場測定装置。

【請求項5】

前記内部容器の下部面に装着され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通して延長され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の鉛直運動をガイドするセンサガイド棒と、
前記内部容器の下部面に装着され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板に固定されるセンサ固定棒と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の磁場測定装置。

【請求項6】

前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールは、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通し、第１方向及び第２方向に沿って配列され、
前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールの各々は垂直に延長され、
前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールと並行に延長される複数の熱伝達棒をさらに含み、
前記熱伝達棒は前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通し、
前記熱伝達棒の両端は、前記４Ｋ熱遮蔽部にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項１に記載の磁場測定装置。

【請求項7】

前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールは、第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿ってマトリックス型で配列され、
前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、
前記第１方向に配列されたＳＱＵＩＤセンサモジュールと前記第２方向に離隔されて前記第１方向に配列されたＳＱＵＩＤセンサモジュールとの間に前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板で前記第１方向に延長されるトレンチをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の磁場測定装置。

【請求項8】

前記トレンチと連結され、前記第１方向に一定の間隔で配列され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通する信号線連結ホールをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の磁場測定装置。

【請求項9】

前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、その側面の下部面にリング状のリング陥没部を備え、
前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、前記リング陥没部で前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通する少なくとも一つの連結部を含み、
補助サーマルアンカは、前記リング陥没部と結合し、前記連結部に挿入されるように突出した少なくとも一つの突起部を含み、
前記第１方向の最外側に配置されたトレンチは、前記連結部に連結されることを特徴とする請求項８に記載の磁場測定装置。

【請求項10】

前記内部容器は、
バッフルインサートが挿入されるネック部と、
前記ネック部より直径が増加したボディ部と、を含み、
前記ネック部は、内側円筒と前記内側円筒を囲む外側円筒を含む二重壁構造であることを特徴とする請求項１に記載の磁場測定装置。

【請求項11】

前記内側円筒は円筒の外側に突出した複数のリング突出部をさらに含み、
サーマルアンカはそれぞれの前記リング突出部と結合し、
前記リング突出部は互いに離隔して配置され、
前記外側円筒は、前記リング突出部を間に挟んで互いに分離されることを特徴とする請求項１０に記載の磁場測定装置。

【請求項12】

前記ネック部は、前記内側円筒と前記外側円筒との間に配置された熱遮蔽膜をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の磁場測定装置。

【請求項13】

前記リング突出部の外周面と前記サーマルアンカの内周面は、ねじ結合することを特徴とする請求項１１に記載の磁場測定装置。

【請求項14】

前記サーマルアンカは、前記ネック部の外側には互いに垂直に離隔されて順次に配置されたワッシャ形状の第１ないし第３サーマルアンカを含み、
前記第１サーマルアンカは１２０Ｋ熱遮蔽膜に連結され、
前記第２サーマルアンカは８０Ｋ熱遮蔽膜に連結され、
前記第３サーマルアンカは４０Ｋ熱遮蔽膜に連結され、
前記４０Ｋ熱遮蔽膜は前記４Ｋ熱遮蔽部を囲むように配置されることを特徴とする請求項１１に記載の磁場測定装置。

【請求項15】

前記第１ないし第３サーマルアンカ各々は、半径方向に延長される複数のスリットを含むことを特徴とする請求項１４に記載の磁場測定装置。

【請求項16】

バッフルインサートに配置され、気化した冷媒を排気する冷媒排気チューブと、
前記バッフルインサートに配置され、冷媒を注入する冷媒注入チューブと、
前記冷媒排気チューブ及び冷媒注入チューブに連結され、前記冷媒注入チューブを介して排気された気化した冷媒を凝縮する凝縮器と、をさらに含み、
前記冷媒排気チューブ及び前記冷媒注入チューブは同軸構造であり、
前記冷媒排気チューブ及び前記冷媒注入チューブの各々は、内部チューブと外部チューブを備えた二重チューブであることを特徴とする請求項１に記載の磁場測定装置。

【請求項17】

前記メインサーマルアンカは、
無酸素銅で形成され、第１円板、前記第１円板の中心軸から上部面に突出した第１上部突出部及び前記第１円板の中心軸から下部面に突出した第１下部突出部を含む第１熱伝達部と、
無酸素銅で形成され、第２円板、前記第２円板の中心軸から上部面に突出した第２上部突出部及び前記第２円板の中心軸から下部面に突出した第２下部突出部を含む第２熱伝達部と、
無酸素銅で形成され、第３円板、前記第３円板の中心軸から上部面に突出した第３上部突出部及び前記第３円板の中心軸から下部面に突出した第３下部突出部を含む第３熱伝達部と、
無酸素銅で形成され、第４円板、前記第４円板の中心軸から上部面に突出した第４上部突出部及び前記第４円板の中心軸から下部面に複数のホールを含む第４熱伝達部と、
絶縁体で形成され、前記第１熱伝達部の第１円板と前記第２熱伝達部の第２円板との間に挿入される第１熱膨張調節部と、
絶縁体で形成され、前記第３熱伝達部の第３円板と前記第４熱伝達部の第４円板との間に挿入される第２熱膨張調節部と、を含み、
前記第２熱伝達部の第２上部突出部は、前記第１熱伝達部の第１下部突出部と結合するための溝を備え、
前記第２熱伝達部の第２下部突出部は、前記第３熱伝達部の第３上部突出部と結合するための溝を備え、
前記第３熱伝達部の第３下部突出部は、前記第４熱伝達部の第４上部突出部と結合するための溝を備えることを特徴とする請求項２に記載の磁場測定装置。

【請求項18】

前記第１熱膨張調節部は、
前記第１円板の直径と同じ直径を有する第１絶縁ボディ部と、
前記内部容器の下部面に埋め込まれ、前記第１直径より大きい第２直径を有する第２絶縁ボディ部と、
前記第２直径より小さい第３直径を有する第３絶縁ボディ部と、を含み、
前記第３絶縁ボディ部は、前記第２円板の外周面を囲むように配置されることを特徴とする請求項１７に記載の磁場測定装置。

【請求項19】

前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は曲線部位を含み、
前記曲線部位は心臓の左心室を囲むように配置されることを特徴とする請求項１に記載の磁場測定装置。

【請求項20】

前記内部容器は、
バッフルインサートが挿入されるネック部と、
前記ネック部より直径が増加したボディ部と、を含み、
前記ネック部は、内側円筒部と前記内側円筒を囲むように配置された外側円筒部を含み、
前記内側円筒部は互いに垂直に離隔して配置された補助内側円筒に分離され、
サーマルアンカの各々は、前記分離された補助内側円筒の間にそれぞれ挿入されることを特徴とする請求項１に記載の磁場測定装置。

【請求項21】

前記サーマルアンカの各々は、
円筒状の第１円筒部と、
前記第１円筒部の中心から外側に連結されたワッシャ形状の第１ワッシャ部と、を含み、
前記第１円筒部の外側面は、対応する補助内側円筒の内側面とネジ結合することを特徴とする請求項２０に記載の磁場測定装置。

【請求項22】

ワッシャ形状の第２ワッシャ部と前記第２ワッシャ部の内側面に連結される円筒形状の第２円筒部を含む固定部をさらに含み、
一対の固定部は、前記サーマルアンカの第１ワッシャ部の内側上部面及び内側下部面にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２１に記載の磁場測定装置。

【請求項23】

前記外側円筒部は互いに離隔して配置される複数の補助外側円筒部を含み、
前記補助外側円筒部は、前記固定部の第２円筒部を囲むように配置され、
熱遮蔽膜は、前記補助外側円筒部と前記補助内側円筒部との間に配置されることを特徴とする請求項２２に記載の磁場測定装置。

【請求項24】

前記サーマルアンカの各々は、前記第１円筒部の中心から内側に連結されたワッシャ形状の補助ワッシャ部をさらに含み、
前記補助ワッシャ部は方位角方向に形成されたスリットを含むことを特徴とする請求項２３に記載の磁場測定装置。

【請求項25】

前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールの各々は、
検出コイルが取り付けられ、四角形断面を有する直方体状のボビンと、
前記ボビンに連結され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板に形成されたホールに挿入して固定される固定ブロックと、
前記ボビンの上部側面のうち少なくとも一面に装着され、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）センサを含むＳＱＵＩＤプリント回路基板と、
前記固定ブロックに挿入され、前記ＳＱＵＩＤセンサによって検出された信号を外部回路に伝達する信号線連結ＰＣＢと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁場測定装置。

【請求項26】

前記検出コイルはグラジオメータ（ｇｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ）であり、
前記検出コイルは、
前記ボビンの四角形断面の第１側面に配置された第１グラジオメータと、
前記ボビンの第１側面に隣り合う第２側面に配置された第２グラジオメータと、
前記ボビンの下部面に配置された第３グラジオメータと、を含むことを特徴とする請求項２５に記載の磁場測定装置。

【請求項27】

外部容器と、
液体冷媒を収納し、前記外部容器に挿入された内部容器と、を含み、
前記内部容器は、
バッフルインサートが挿入されるネック部と、
前記ネック部より直径が増加したボディ部と、を含み、
前記ネック部は、内側円筒部と前記内側円筒を囲むように配置された外側円筒部を含み、
前記内側円筒部は互いに垂直に離隔して配置された補助内側円筒に分離され、
サーマルアンカの各々は、前記分離された補助内側円筒の間にそれぞれ挿入されることを特徴とする磁場測定装置。

【請求項28】

前記サーマルアンカの各々は、
円筒状の第１円筒部と、
前記第１円筒部の中心から外側に連結されたワッシャ形状の第１ワッシャ部を含み、
前記第１円筒部の外側面は、対応する補助内側円筒の内側面とネジ結合することを特徴とする請求項２７に記載の磁場測定装置。

【請求項29】

検出コイルが取り付けられ、四角形断面を有する直方体状のボビンと、
前記ボビンに連結され、ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板に形成された貫通ホールに挿入して固定される固定ブロックと、
前記ボビンの上部側面のうち少なくとも一面に装着され、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）センサを含むＳＱＵＩＤプリント回路基板と、
前記固定ブロックに挿入され、前記ＳＱＵＩＤセンサによって検出された信号を外部回路に伝達する信号線連結ＰＣＢと、を含むことを特徴とするＳＱＵＩＤセンサモジュール。

【請求項30】

前記検出コイルはグラジオメータであり、
前記検出コイルは、
第１ないし第４側面を有する前記ボビンの第１側面に配置された第１グラジオメータと、
前記ボビンの第１側面に隣り合う第２側面に配置された第２グラジオメータと、
前記ボビンの下部面に配置された第３グラジオメータと、を含むことを特徴とする請求項２９に記載のＳＱＵＩＤセンサモジュール。

【請求項31】

前記ボビンは、
直方体状の下部ボビンと、
前記下部ボビンに垂直に整列された上部ボビンと、
垂直に延長方向の４つの角にそれぞれ配置されたボビン連結柱と、を含むことを特徴とする請求項２９に記載のＳＱＵＩＤセンサモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁場測定装置に関するものとして、より詳細には、真空内コイルを備えた心磁図測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

心臓筋肉のイオン電流活動で発生する磁場信号を測定する心磁図（Ｍａｇｎｅｔｏｃａｒｄｉｏｇｒａｐｈｙ；ＭＣＧ）は、心臓疾患の診断に有用な技術になる。

【0003】

超伝導量子干渉素子（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ；ＳＱＵＩＤ）は、心臓、脳、神経などの生体活動で発生する超微細磁場を測定できる超高感度センサである。ＳＱＵＩＤセンサは、４Ｋ又は７７Ｋの低温で動作する。測定感度は数ないし数十ｆＴ/√Ｈｚである。前記ＳＱＵＩＤセンサを低温で冷却するために、一般的に液化窒素や液化ヘリウムが使用される。このような低温冷媒を貯蔵できる低温冷媒貯蔵容器が必要である。低温冷媒貯蔵容器は二重の構造であるが、低温冷媒を保管するヘリウム内部貯蔵容器（ヘリウム槽）と室温の外筒（真空槽）で構成され、その間には真空に維持される。

【0004】

高感度信号を測定するためには低温超伝導体で構成されたＳＱＵＩＤを使用することが有利であるが、低温超伝導ＳＱＵＩＤに使われる超伝導材料であるＮｂは臨界温度が約９Ｋであるため、液体ヘリウム又は低温冷凍機を使用した冷却が必要である。デュワの蒸発率を減らすと共に、デュワ真空部に設置された金属断熱材料（ｓｕｐｅｒｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ及びｔｈｅｒｍａｌ ｓｉｅｌｄ）による熱磁気雑音を減らすよう断熱材料の構造、厚さ、設置方法の最適化が必要である。また、ヘリウムガスは小さな隙間を通じて簡単に透過する特性があるので、デュワ材料として使われるガラス繊維強化プラスチックの高い緻密性が必要である。

【0005】

磁気信号の強さは磁場信号源から距離の２乗に反比例して減少するので、ＳＮＲを向上させるために信号源と検出コイルの間隔を最小化することが必要である。このような方法に対する研究が進められて、検出コイルがヘリウム槽の外、すなわち真空部に位置した真空内コイル（ＣＩＶ： Ｃｏｉｌ－ｉｎ－Ｖａｃｕｕｍ）ＳＱＵＩＤを開発して使用した。

【0006】

ＣＩＶ型ＳＱＵＩＤ装置の場合、検出コイルとＳＱＵＩＤセンサが真空維持状態で配置される。したがって、液化冷媒を貯蔵するヘリウム内部貯蔵容器には低温冷媒だけが存在する。したがって、前記ヘリウム内部貯蔵容器のネック部は冷媒を満たすことができる通路だけが存在すれば良い。したがって、ネック部の直径は著しく減少される。その結果、ネック部を通じて流入する熱が減って液化冷媒の蒸発率を減らす。

【0007】

ヘリウム内部の貯蔵容器に熱が侵入するにつれて、液体ヘリウムは沸騰しながら蒸発することになる。この時、内部貯蔵容器内部には液体の沸騰によって振動が発生する。もし検出コイルを内部貯蔵容器の内部ではなく外部真空面に設置すれば、液体ヘリウムの沸騰による振動影響を減らす。

【0008】

また、検出コイルとＳＱＵＩＤが真空に設置されれば、初期冷却時の冷却速度が液体ヘリウムに直接浸っている時と比べて低くなるので、冷却時に発生する急激な収縮ストレスが減り、内部貯蔵容器に流入した空気などがＳＱＵＩＤ表面に吸着凝結されて発生する物理的・化学的損傷をなくす。

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の解決しようとする技術的課題は、ＳＱＵＩＤセンサモジュールを簡単に交換できる磁場測定装置を提供するものである。

【0010】

本発明の解決しようとする技術的課題は、液体ヘリウムが沸く時に発生する振動を減らしてセンサ装置の測定感度を高めるものである。また、センサを真空部に設置することによってセンサの冷却時のストレスを減らし、物理的・化学的信頼性を高めるものである。

【0011】

本発明の解決しようとする技術的課題は、輻射熱を遮断できる二重壁構造のネック部分構造を有する冷却装置を提供するものである。

【0012】

本発明の解決しようとする技術的課題は、高重量のＳＱＵＩＤセンサモジュールと液体ヘリウム貯蔵容器を回転及び傾きに対する安定性を提供するために、二重壁構造のネック部を提供するものである。

【0013】

本発明の解決しようとする技術的課題は、同軸二重チューブ構造の気化された冷媒捕集チューブ（Ｈｅｌｉｕｍ ｇａｓ ｒｅｔｕｒｎ ｔｕｂｅ）を備えた磁場測定装置を提供するものである。

【0014】

本発明の解決しようとする技術的課題は、冷媒をリサイクルできる冷却装置を提供するものである。

【0015】

本発明の解決しようとする技術的課題は、真空中に位置したＳＱＵＩＤセンサモジュールの効果的な冷却方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、外部容器と、液体冷媒を収納し、前記外部容器の内部に配置され、第１直径を有するネック部及び前記第１直径より大きい第２直径を有するボディ部を含む内部容器と、前記内部容器と前記外部容器との間の空間は真空状態で維持され、前記内部容器の下部に配置されるＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板と、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の下部に装着された複数のＳＱＵＩＤセンサモジュールと、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板及び前記複数のＳＱＵＩＤセンサモジュールを囲むように配置された導電性メッシュで形成された４Ｋ熱遮蔽部と、を含む。

【0017】

本発明の一実施例において、前記冷媒によって冷却され、前記内部容器の下部面に配置されたメインサーマルアンカ（ｍａｉｎ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎｃｈｏｒ）と、前記４Ｋ熱遮蔽部を介在してＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の側面に結合し、前記４Ｋ熱遮蔽部を固定するリング状の補助サーマルアンカと、前記メインサーマルアンカと前記補助サーマルアンカを連結して冷却するリッツ線と、をさらに含む。

【0018】

本発明の一実施例において、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、その側面の下部面にリング状のリング陥没部を備え、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、前記リング陥没部で前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通する少なくとも一つの連結部を含み、前記補助サーマルアンカは、前記リング陥没部と結合し、前記貫通連結部に挿入されるように突出された少なくとも一つの突起部を含む。

【0019】

本発明の一実施例において、前記４Ｋ熱遮蔽部は、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の上部面に配置された上部４Ｋ熱遮蔽部と、前記複数のＳＱＵＩＤセンサモジュールを囲むように配置された下部４Ｋ熱遮蔽部と、を含み、前記補助サーマルアンカは、前記下部４Ｋ熱遮蔽部を介在して前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の側面に結合する。

【0020】

本発明の一実施例において、前記内部容器の下部面に装着され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通して延長され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の鉛直運動をガイドするセンサガイド棒と、前記内部容器の下部面に装着され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板に固定されるセンサ固定棒と、をさらに含む。

【0021】

本発明の一実施例において、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールは、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通し、第１方向及び第２方向に沿って配列され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールの各々は垂直に延長される。前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールと並行に延長される複数の熱伝達棒をさらに含み、前記熱伝達棒は前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通し、前記熱伝達棒の両端は、前記４Ｋ熱遮蔽部にそれぞれ連結される。

【0022】

本発明の一実施例において、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールは、第１方向及び前記第１方向に直交する第２方向に沿ってマトリックス型で配列され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、前記第１方向に配列されたＳＱＵＩＤセンサモジュールと前記第２方向に離隔されて前記第１方向に配列されたＳＱＵＩＤセンサモジュールとの間に前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板で前記第１方向に延長されるトレンチをさらに含む。

【0023】

本発明の一実施例において、前記トレンチと連結され、前記第１方向に一定の間隔で配列され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通する信号線連結ホールをさらに含む。

【0024】

本発明の一実施例において、 前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、その側面の下部面にリング状のリング陥没部を備え、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は、前記リング陥没部で前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板を貫通する少なくとも一つの連結部を含み、前記補助サーマルアンカは、前記リング陥没部と結合し、前記連結部に挿入されるように突出した少なくとも一つの突起部を含み、前記第１方向の最外側に配置されたトレンチは、前記連結部に連結される。

【0025】

本発明の一実施例において、前記内部容器は、バッフルインサートが挿入されるネック部と、前記ネック部より直径が増加したボディ部と、を含み、前記ネック部は、内側円筒と前記内側円筒を囲む外側円筒を含む二重壁構造である。

【0026】

本発明の一実施例において、前記内側円筒は円筒の外側に突出した複数のリング突出部をさらに含み、サーマルアンカはそれぞれの前記リング突出部と結合し、前記リング突出部は互いに離隔して配置され、前記外側円筒は、前記リング突出部を間に挟んで互いに分離される。

【0027】

本発明の一実施例において、前記ネック部は、前記内側円筒と前記外側円筒との間に配置された熱遮蔽膜をさらに含む。

【0028】

本発明の一実施例において、前記リング突出部の外周面と前記サーマルアンカの内周面は、ねじ結合する。

【0029】

本発明の一実施例において、前記サーマルアンカは、前記ネック部の外側には互いに垂直に離隔されて順次に配置されたワッシャ形状の第１ないし第３サーマルアンカを含み、前記第１サーマルアンカは１２０Ｋ熱遮蔽膜に連結され、前記第２サーマルアンカは８０Ｋ熱遮蔽膜に連結され、前記第３サーマルアンカは４０Ｋ熱遮蔽膜に連結され、前記４０Ｋ熱遮蔽膜は前記４Ｋ熱遮蔽部を囲むように配置される。

【0030】

本発明の一実施例において、前記第１ないし第３サーマルアンカ各々は、半径方向に延長される複数のスリットを含む。

【0031】

本発明の一実施例において、前記バッフルインサートに配置され、気化した冷媒を排気する冷媒排気チューブと、前記バッフルインサートに配置され、冷媒を注入する冷媒注入チューブと、前記冷媒排気チューブ及び冷媒注入チューブに連結され、前記冷媒注入チューブを介して排気された気化した冷媒を凝縮する凝縮器と、をさらに含み、前記冷媒排気チューブ及び前記冷媒注入チューブは同軸構造であり、前記冷媒排気チューブ及び前記冷媒注入チューブの各々は、内部チューブと外部チューブを備えた二重チューブである。

【0032】

本発明の一実施例において、前記メインサーマルアンカは、無酸素銅で形成され、第１円板、前記第１円板の中心軸から上部面に突出した第１上部突出部及び前記第１円板の中心軸から下部面に突出した第１下部突出部を含む第１熱伝達部と、無酸素銅で形成され、第２円板、前記第２円板の中心軸から上部面に突出した第２上部突出部及び前記第２円板の中心軸から下部面に突出した第２下部突出部を含む第２熱伝達部と、無酸素銅で形成され、第３円板、前記第３円板の中心軸から上部面に突出した第３上部突出部及び前記第３円板の中心軸から下部面に突出した第３下部突出部を含む第３熱伝達部と、無酸素銅で形成され、第４円板、前記第４円板の中心軸から上部面に突出した第４上部突出部及び前記第４円板の中心軸から下部面に複数のホールを含む第４熱伝達部と、絶縁体で形成され、前記第１熱伝達部の第１円板と前記第２熱伝達部の第２円板との間に挿入される第１熱膨張調節部と、絶縁体で形成され、前記第３熱伝達部の第３円板と前記第４熱伝達部の第４円板との間に挿入される第２熱膨張調節部と、を含む。前記第２熱伝達部の第２上部突出部は、前記第１熱伝達部の第１下部突出部と結合するための溝を備え、前記第２熱伝達部の第２下部突出部は、前記第３熱伝達部の第３上部突出部と結合するための溝を備え、前記第３熱伝達部の第３下部突出部は、前記第４熱伝達部の第４上部突出部と結合するための溝を備える。

【0033】

本発明の一実施例において、前記第１熱膨張調節部は、前記第１円板の直径と同じ直径を有する第１絶縁ボディ部と、前記内部ボディの下部面に埋め込まれ、前記第１直径より大きい第２直径を有する第２絶縁ボディ部と、前記第２直径より小さい第３直径を有する第３絶縁ボディ部と、を含み、前記第３絶縁ボディ部は、前記第２円板の外周面を囲むように配置される。

【0034】

本発明の一実施例において、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は曲線部位を含み、前記曲線部位は心臓の左心室を囲むように配置される。

【0035】

本発明の一実施例において、 前記内部容器は、バッフルインサートが挿入されるネック部と、前記ネック部より直径が増加したボディ部と、を含み、前記ネック部は、内側円筒部と前記内側円筒を囲むように配置された外側円筒部を含み、前記内側円筒部は互いに垂直に離隔して配置された補助内側円筒に分離され、サーマルアンカの各々は、前記分離された補助内側円筒の間にそれぞれ挿入される。

【0036】

本発明の一実施例において、前記サーマルアンカの各々は、円筒状の第１円筒部と、前記第１円筒部の中心から外側に連結されたワッシャ形状の第１ワッシャ部と、を含み、前記第１円筒部の外側面は、対応する補助内側円筒の内側面とネジ結合する。

【0037】

本発明の一実施例において、ワッシャ形状の第２ワッシャ部と前記第２ワッシャ部の内側面に連結される円筒形状の第２円筒部を含む固定部をさらに含み、一対の固定部は、前記サーマルアンカの第１ワッシャ部の内側上部面及び内側下部面にそれぞれ配置される。

【0038】

本発明の一実施例において、前記外側円筒部は互いに離隔して配置される複数の補助外側円筒部を含み、前記補助外側円筒部は、前記固定部の第２円筒部を囲むように配置され、熱遮蔽膜は、前記補助外側円筒部と前記補助内側円筒部との間に配置される。

【0039】

本発明の一実施例において、前記サーマルアンカの各々は、前記第１円筒部の中心から内側に連結されたワッシャ形状の補助ワッシャ部をさらに含み、前記補助ワッシャ部は方位角方向に形成されたスリットを含む。

【0040】

本発明の一実施例において、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールの各々は、検出コイルが取り付けられ、四角形断面を有する直方体状のボビンと、前記ボビンに連結され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板に形成されたホールに挿入して固定される固定ブロックと、前記ボビンの上部側面のうち少なくとも一面に装着され、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）センサを含むＳＱＵＩＤプリント回路基板と、前記固定ブロックに挿入され、前記ＳＱＵＩＤセンサによって検出された信号を外部回路に伝達する信号線連結ＰＣＢと、を含む。

【0041】

本発明の一実施例において、前記検出コイルはグラジオメータ（ｇｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ）である。前記検出コイルは、前記ボビンの四角形断面の第１側面に配置された第１グラジオメータと、前記ボビンの第１側面に隣り合う第２側面に配置された第２グラジオメータと、前記ボビンの下部面に配置された第３グラジオメータと、を含む。

【0042】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、外部容器と、液体冷媒を収納し、前記外部容器に挿入された内部容器と、を含み、前記内部容器は、バッフルインサートが挿入されるネック部と、前記ネック部より直径が増加したボディ部と、を含む。前記ネック部は、内側円筒部と前記内側円筒を囲むように配置された外側円筒部を含み、前記内側円筒部は互いに垂直に離隔して配置された補助内側円筒に分離され、サーマルアンカの各々は、前記分離された補助内側円筒の間にそれぞれ挿入される。

【0043】

本発明の一実施例において、前記サーマルアンカの各々は、円筒状の第１円筒部と、前記第１円筒部の中心から外側に連結されたワッシャ形状の第１ワッシャ部を含み、前記第１円筒部の外側面は、対応する補助内側円筒の内側面とネジ結合する。

【0044】

本発明の一実施例によるＳＱＵＩＤセンサモジュールは、検出コイルが取り付けられ、四角形断面を有する直方体状のボビンと、前記ボビンに連結され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板に形成されたホールに挿入して固定される固定ブロックと、前記ボビンの上部側面のうち少なくとも一面に装着され、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）センサを含むＳＱＵＩＤプリント回路基板と、前記固定ブロックに挿入され、前記ＳＱＵＩＤセンサによって検出された信号を外部回路に伝達する信号線連結ＰＣＢと、を含む。

【0045】

本発明の一実施例において、前記検出コイルはグラジオメータであり、前記検出コイルは、第１ないし第４側面を有する前記ボビンの第１側面に配置された第１グラジオメータと、前記ボビンの第１側面に隣り合う第２側面に配置された第２グラジオメータと、前記ボビンの下部面に配置された第３グラジオメータと、を含む。

【0046】

本発明の一実施例において、前記ボビンは、直方体状の下部ボビンと、前記下部ボビンに垂直に整列された上部ボビンと、垂直に延長方向の４つの角にそれぞれ配置されたボビン連結柱と、を含む。

【発明の効果】

【0047】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、ＳＱＵＩＤセンサモジュールを容易に交換する。

【0048】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、二重壁構造のネック部を用いて輻射熱を効率的に遮断する。

【0049】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、二重壁構造のネック部を用いて冷媒の真空層内部への透過を遮断する。

【0050】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、二重壁構造のネック部に装着されたサーマルアンカを気化された冷媒に直接接触することによってセンサ冷却を向上させ、液体ヘリウム蒸発率を効果的に減少させる。

【0051】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、検出コイルを内部容器の真空層下部面で設置して振動を減らす。

【0052】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、検出コイルとＳＱＵＩＤを内部容器の真空層の下部面で設置して動作信頼性を高める。

【0053】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、凝縮器とデュワを連結する同軸二重チューブ構造を使用してデュワで蒸発した冷たいヘリウムガスを凝縮器に伝達して凝縮器又は冷却器の効率を増加させる。

【0054】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、真空内コイル構造を採用してＳＱＵＩＤセンサと電流源との間の距離を減少させて信号対雑音比を増加させる。

【0055】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、３軸グラジオメータを使用して信号源の測定正確性を増加させる。

【0056】

本発明の一実施例による磁場測定装置は、冷媒を保管する内部容器の下部面でＳＱＵＩＤセンサを冷却するためのメインサーマルアンカを備える。前記メインサーマルアンカは、複数の部品で構成して熱収縮による内部容器の破損を抑制すると共に熱接触面積を増加させてリッツ線を通じてＳＱＵＩＤセンサを効率的に冷却する。

【発明を実施するための最良の形態】

【0057】

本発明の一実施例によれば、ヘリウムガスを冷凍機に直ちに再凝縮してデュワに戻す技術が適用される。冷凍機と冷媒伝達チューブによる磁気雑音と振動雑音が非常に大きいため、ＳＱＵＩＤ装置がこの振動に反応しないようにするために特別なデュワ（ｄｅｗａｒ）構造及びＳＱＵＩＤ配置方法が求められる。

【0058】

最近ヘリウムガスの価格上昇に伴い、ヘリウムガスを冷凍機で直ちに再凝縮してデュワに戻す技術が求められる。気化されたヘリウムは気体排気チューブを通じて冷凍機に供給され、液化した冷媒が冷媒注入チューブを通じてデュワに提供される。気体排気チューブと冷媒注入チューブが単一パイプで構成する場合、パイプ内部と外部との間の熱交換によってパイプ内部の冷媒が冷たい状態を維持することができない。

【0059】

本発明の一実施例による真空内コイル（ＣＩＶ）ＳＱＵＩＤ装置は、同軸二重チューブ構造を用いてバッフルインサート蓋に氷凝結を解決した。冷媒が蒸発したガスの排気チューブと冷媒注入チューブ各々は二重チューブ構造である。前記二重チューブ構造は冷たい気化ガスを冷却器に移送して冷却効率を増加させることができ、デュワの回転及び傾き姿勢制御を可能にする。

【0060】

真空内コイル（ＣＩＶ）ＳＱＵＩＤ装置において、デュワは内部容器と内部容器を囲む外部容器を含む。しかし、内部容器は外部から輻射熱を吸収して冷媒の消耗を増加させる。

【0061】

本発明の一実施例による真空内コイル（ＣＩＶ）ＳＱＵＩＤ装置において、デュワはバッフルインサートが挿入される内部容器のネック部に二重壁構造を使用する。このような二重壁構造は急速な冷却時、デュワ内部を構成する部品の熱収縮による真空破壊を防ぐことに大きく寄与できる。また、二重壁構造はデュワ内部冷却時に自動的に真空層が形成され、輻射熱流入を減少させるために二重壁の間に熱遮蔽膜を配置することによってデュワのネックからの輻射熱流入を大きく減少させる。また、二重真空層はガラス繊維で強化されたエポキシを貫通する微細なヘリウムガスを二重に遮断して真空層の真空度を向上させることによって液体ヘリウムの蒸発率を減少させる。二重壁構造でサーマルアンカは気化冷媒との効率的な熱接触のために、内部容器内に挿入される。サーマルアンカと内部容器との間の膨張による損傷を減少させるように、サーマルアンカと内部容器は互いにねじ結合を行う。また、前記二重壁構造で内部に挿入されたサーマルアンカは、熱接触面を増加させるために複数の穴が形成されており、気化された冷媒に直接接触することによって廃熱を効率的に使用するようになる。したがって、熱遮断層の効果を極大化させて冷媒の蒸発率を減少させると同時に、高荷重の内側構造物を安定的に支持するため、冷媒蒸発と外部振動による雑音を抑制することができる。

【0062】

本発明の一実施例による心磁図装置は、ＳＱＵＩＤセンサのメンテナンスを容易に行う真空内コイル（ＣＩＶ：Ｃｏｉｌ－ｉｎ－Ｖａｃｕｕｍ）ＳＱＵＩＤを採用し、ＳＱＵＩＤセンサを囲むよう低温冷却遮蔽構造物を含む。前記低温冷却遮蔽構造物は互いに分解されて、前記ＳＱＵＩＤセンサのメンテナンスを容易に行う。

【0063】

磁場信号源から磁気信号の強さは距離の２乗に反比例して減少するので、信号対雑音比を向上させるために信号源と検出コイルの間隔を最小化することが必要である。しかし、信号源と検出コイルとの間隔が狭すぎると、冷媒の蒸発率が増加する。したがって、信号源と検出コイルとの間隔を調節できる装置が求められる。本発明は、信号源と検出コイルとの間隔を容易に調節する。

【0064】

本発明の一実施例による心磁図装置は、内部容器の下部面に配置されたメインサーマルアンカを備え、前記メインサーマルアンカは互いにねじ結合する複数の熱伝達部と、前記熱伝達部と前記内部容器との間の熱膨張による密封破壊を調節する絶縁材質の熱膨張調節部と、を含む。複数の熱伝達部が結合された場合、内部容器の外部面と内部面に埋め込まれて配置された一対の熱膨張調節部を圧迫して密封及び熱膨張による部品破損を抑制する。

【0065】

本発明の一実施例によるＳＱＵＩＤセンサモジュールは、３軸グラジオメータを備え、熱容量を減少させるために体積を最小化した構造を有する。このために、グラジオメータは直方体のボビンに配置される。ボビンは上部ボビン、下部ボビン、これらを連結するボビン連結柱を含む。また、３軸グラジオメータを構成する各グラジオメータは、信号コイルと参照コイルを備える。それぞれのグラジオメータは、一つのボビン内で互いに干渉を最小化するように互いに直方体の異なる面に配置されて互いに交差しない。

【0066】

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる形で具体化することもある。かえって、ここで紹介される実施例は、開示された内容が徹底かつ完全になるよう、また当業者に本発明の思想が十分に伝えるように提供されるものである。図面において、構成要素は明確性を期するために誇張されたものである。明細書全体に亘って、同一の構成要素は、同一の参照番号で表される。

【0067】

図１及び図２は、本発明の一実施例による磁場測定装置を説明する概念図である。

【0068】

図３は、図１の磁場測定装置で内部容器の下部面を眺めた平面図である。

【0069】

図４は、図１の磁場測定装置のサーマルアンカを説明する斜視図である。

【0070】

図５Ａは、図１の磁場測定装置のＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の上部平面図である。

【0071】

図５Ｂは、図１の磁場測定装置のＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の下部平面図である。

【0072】

図６は、図５ＡのＡ－Ａ’線に沿って切った断面図である。

【0073】

図７は、図５ＡのＢ－Ｂ’線に沿って切った断面図である。

【0074】

図８は、図５ＡのＣ－Ｃ’線に沿って切った断面図である。

【0075】

図９は、図１の補助サーマルアンカを表す斜視図である。

【0076】

図１ないし図９に示すように、磁場測定装置１００は、外部容器１１０と、液体冷媒３０を収納し、前記外部容器１１０の内部に配置され、第１直径を有するネック部１６２及び第１直径より大きい第２直径を有するボディ部１６４と、を含む内部容器１６０と、前記内部容器１６０と前記外部容器１１０との間の空間は真空状態で維持され、前記内部容器１６０の下部に配置されるＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０と、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０の下部に装着された複数のＳＱＵＩＤセンサモジュール１０と、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０及び前記複数のＳＱＵＩＤセンサモジュール１０を囲むように配置された導電性メッシュで形成された４Ｋ熱遮蔽部１４０と、を含む。

【0077】

外部容器１１０は円筒状であり、Ｇ１０エポキシのようなガラス繊維強化プラスチックである。前記外部容器１１０は、外部容器上板１１１を含む。

【0078】

前記内部容器１６０は液体冷媒３０を貯蔵し、メインサーマルアンカ１７０及びリッツ線２２を通じてＳＱＵＩＤセンサモジュール１０を冷却する。前記内部容器１６０の材質は、Ｇ１０エポキシのようなガラス繊維強化プラスチックである。前記内部１６０は、バッフルインサート１５０が挿入されるネック部１６２と、前記ネック部１６２より直径が増加したボディ部１６４と、を含む。前記ネック部１６２は、内側円筒と前記内側円筒を囲む外側円筒を含む二重壁構造である。前記ネック部１６２は、前記内側円筒１６２ａと前記内側円筒１６２ａを囲む外側円筒１６２ｂを含む。熱遮蔽膜１６２ｃは、前記内側円筒１６２ａと前記外側円筒１６２ｂとの間に配置される。前記熱遮蔽膜１６２ｃは反射率（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）が高く、放射率（ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）が低い金属薄膜層と低い熱伝導率を有する極薄の不織布を順次積み上げた多層構造である。

【0079】

前記内側円筒１６２ａは、円筒の外側に突出した複数のリング突出部１６２ａ’をさらに含む。前記リング突出部１６２ａ’は円筒リング状であり、前記内側円筒１６２ａと一体型に形成される。前記リング突出部１６２ａ’の外周面にはネジ結合のためのスクリュが形成される。

【0080】

サーマルアンカ１０６ａ～ｃは、前記リング突出部１６２ａ’それぞれと結合する。前記リング突出部１６２ａ’は互いに離隔して配置され、前記外側円筒１６２ｂは前記リング突出部１６２ａ’を間に挟んで互いに分離される。前記リング突出部１６２ａ’の外周面と前記サーマルアンカ１０６ａ～ｃの内周面はネジ結合する。

【0081】

前記リング突出部１６２ａ’は互いに離隔して配置される。前記外側円筒１６２ｂは、前記リング突出部１６２ａ’を間に挟んで互いに分離される。すなわち、前記外側円筒１６２ｂは互いに分離された複数の円筒形状の部品を含む。前記外側円筒１６２ｂと前記内側円筒１６２ａとの間隔は数ｍｍ以内である。前記外側円筒１６２ａの各々は、サーマルアンカ結合部１０６ａ’’及び前記リング突出部１６２ａ’を囲む凹み１６２ｂ’を含む。前記外側円筒１６２ｂは前記リング突出部を囲むように結合した後、結合部位はエポキシのような接着剤で固定・密封される。

【0082】

前記サーマルアンカ１０６ａ～ｃは、前記ネック部の外側には互いに垂直に離隔されて順次に配置されたワッシャ形状の第１ないし第３サーマルアンカ１０６ａ～ｃを含む。前記第１ないし第３サーマルアンカ１０６ａ～ｃ各々は半径方向に延長される複数のスリット１０８を含む。

【0083】

前記第１サーマルアンカ１０６ａは１２０Ｋ熱遮蔽膜１０７ａに連結され、前記第２サーマルアンカ１０６ｂは８０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂに連結され、前記第３サーマルアンカ１０６ｃは４０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｃに連結される。前記４０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｃは、前記４Ｋ熱遮蔽部１４０を囲むように配置される。 前記８０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂは、前記４０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｃを囲むように配置される。前記１２０Ｋ熱遮蔽膜１０７ａは、前記８０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂを囲むように配置される。

【0084】

サーマルアンカ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは、前記リング突出部１６２ａ’とそれぞれ結合する。前記リング突出部１６２ａ’の外周面と前記サーマルアンカ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃの内周面はねじ結合する。前記サーマルアンカ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ各々は、円形ワッシャ形状である。前記サーマルアンカは銅又はアルミニウムである。

【0085】

前記サーマルアンカ１０６ａは、円筒状のサーマルアンカ結合部１０６ａ’’と前記サーマルアンカ結合部の外周面で配置され、円板状のサーマルアンカボディ部１０６ａ’を含む。前記サーマルアンカ結合部１０６ａ’’の内周面は、前記リング突出部の外周面とネジ結合する。これによって、前記サーマルアンカ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは前記内部容器に安定的に固定され、互いに広い面積で熱接触して冷却される。前記リング突出部１６２ａ’と前記サーマルアンカ１０６ａのねじ結合は熱膨張による効率的な熱接触を提供すると共に機械的安定性を向上させる。

【0086】

前記二重壁構造は、外部から前記内部容器１６０内への輻射熱の流入を遮断する。前記内部容器が冷媒によって冷却された場合、前記内側円筒と前記外側円筒との間の空間は真空を維持する。それで、熱伝達による熱流入を遮断し、前記熱遮蔽膜１６２ｃは輻射熱流入を追加的に遮断する。その結果、二重壁構造のネック部は単一壁構造のネック部に比べて高い機械的安定性及び高い熱遮蔽効率を提供する。

【0087】

前記サーマルアンカ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは順次に配置された第１ないし第３サーマルアンカ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを含む。前記第１サーマルアンカ１０６ａは、ネック部３６２の最上層に配置され、１２０Ｋ熱遮蔽膜１０７ａに連結される。前記第２サーマルアンカ１０６ｂは、前記第１サーマルアンカ１０６ａの下側に配置され、８０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂに連結される。前記第３サーマルアンカ１０６ｃは、前記第２サーマルアンカ１０６ｂの下側に配置され、４０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂに連結される。前記第１サーマルアンカ１０６ａの外径は、前記第２サーマルアンカ１０６ｂの外径より大きい。

【0088】

前記第１サーマルアンカ１０６ａは前記冷媒から最も遠く離れていて最も高い温度に維持され、前記第３サーマルアンカ１０６ｃは前記冷媒に最も近接して最も低い温度に維持される。前記第１サーマルアンカないし第３サーマルアンカ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは気化された冷媒と熱接触して冷却される。

【0089】

前記４０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｃは、前記第３サーマルアンカ１０６ｃの外周面に結合し、前記内部容器１６０を囲むように配置され、輻射熱の流入を遮断する。前記４０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｃは、互いに絶縁された金属線で編まれた金属メッシュ及び断熱フィルムを含む。前記４０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｃは、前記４Ｋ熱遮蔽膜を囲む。

【0090】

前記８０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂは前記第２サーマルアンカ１０６ｂの外周面に結合し、前記４０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｃを囲むように配置され、輻射熱の流入を遮断する。前記８０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂは、互いに絶縁された金属線で編まれた金属メッシュ及び断熱フィルムを含む。前記８０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂは、前記４Ｋ熱遮蔽膜を囲む。

【0091】

前記１２０Ｋ熱遮蔽膜１０７ａは前記第１サーマルアンカ１０６ａの外周面に結合し、前記８０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂを囲むように配置され、輻射熱の流入を遮断する。前記１２０Ｋ熱遮蔽膜１０７ａは、互いに絶縁された金属線で編まれた金属メッシュ及び断熱フィルムを含む。前記１２０Ｋ熱遮蔽膜１０７ａは、前記８０Ｋ熱遮蔽膜１０７ｂを囲む。

【0092】

前記内部容器１６０と前記外部容器１１０との間の空間は真空状態に維持する。前記外部容器蓋１１１は、真空ポンプと連結される排気ポート１１１ａを含む。前記排気ポート１１１ａは、Ｇ－１０エポキシチューブで形成される。前記ボディ部１６４の下部面１６４ａは、複数のゲッタ溝（ｇｅｔｔｅｒ ｇｒｏｏｖｅ）を含む。前記ゲッタ溝には真空状態で残留気体を捕集するゲッタが配置される。

【0093】

バッフルインサート１５０は、前記内部容器１６０のネック部１６２に挿入されて配置される。前記バッフルインサート１５０はインサート上板１５１、前記インサート上板の下部に配置されたバッフル１５６、前記バッフル１５６を支持し、前記インサート上板に固定される複数のガイド棒１５４を含む。

【0094】

前記インサート上板１５１は円板状であり、Ｇ－１０エポキシで形成される。前記インサート上板１５１は、前記外部容器蓋１１１に固定される。前記ガイド棒１５４は、Ｇ－１０エポキシで形成され、棒状又はパイプ状である。前記ガイド棒１５４は、前記バッフル１５６を支持する。前記バッフル１５６は保温性の高い発泡スチロールと導電板を含む。前記導電板は、輻射熱を遮断するために順次積層されたアルミニウムコーティングされたマイラ（ｍｙｌａｒ）及び銅層を含む。

【0095】

冷媒排気チューブ１５３は、前記バッフルインサート１５０のインサート上板１５１に配置され、気化された冷媒を排気する。冷媒注入チューブ１５２は、前記バッフルインサート１５０のインサート上板１５１に配置され、冷媒を注入する。前記冷媒排気チューブ１５３及び前記冷媒注入チューブ１５２の各々は、内部チューブと外部チューブを備えた二重チューブである。二重チューブで内部チューブと外部チューブとの間の空間は、冷却時に真空状態を維持する。前記冷媒注入チューブ１５２は、前記冷媒排気チューブ１５３に挿入された同軸構造である。前記冷媒排気チューブ１５３及び前記冷媒注入チューブ１５２は、Ｇ－１０エポキシで形成される。

【0096】

同軸二重チューブ１５２、１５３は、前記インサート上板１５１との熱接触を減少させて、前記インサート上板１５１の氷の生成を減少させる。前記冷媒排気チューブ及び前記冷媒注入チューブが単一チューブである場合、前記インサート上板１５１及び冷媒排気チューブは氷を生成し、前記氷は前記外部容器蓋１１１と前記インサート上板１５１の密封を阻害し、外部の熱流入を増加させる。同軸二重チューブ１５２、１５３は、前記インサート上板１５１の中心軸に配置される。前記冷媒排気チューブ１５３の一端は、第１サーマルアンカ１０６ａより高い位置に配置される。

【0097】

凝縮器１５９は、冷媒排気チューブ１５３及び冷媒注入チューブ１５２に連結され、冷媒注入チューブ１５３を通じて排気された気化した冷媒を凝縮する。前記凝縮器１５９は、磁気シールドルームの外部に配置される。

【0098】

信号線連結ボックスは前記外部容器の外部に配置され、ＳＱＵＩＤセンサの新号線１５を連結する。

【0099】

メインサーマルアンカ１７０（ｍａｉｎ ｔｈｅｒｍａｌ ａｎｃｈｏｒ）は前記冷媒によって冷却され、前記内部容器１６０の下部面に一定の円周上に一定の間隔で配置される。前記メインサーマルアンカ１７０は６つである。

【0100】

図１０は、本発明の一実施例によるメインサーマルアンカを表す断面図である。

【0101】

図１０に示すように、前記メインサーマルアンカ１７０は、第１熱伝達部１７１、第２熱伝達部１７２、第３熱伝達部１７３、第４熱伝達部１７４、第５熱伝達部１７５、第１熱膨張調節部１７６、及び第２熱膨張調節部１７７を含む。前記メインサーマルアンカ１７０は複数の部品で構成して熱膨張による内部容器の破損を抑制すると共に熱接触面積を増加させてリッツ線１２及びＳＱＵＩＤセンサを効率的に冷却する。

【0102】

前記第１熱膨張調節部１７６は、前記内部容器の下部面の内側に形成された２つの半径を有する二重溝に結合し、第２熱膨張調節部１７７は前記内部容器の下部面の外側に形成された２つの半径を有する二重溝に結合する。

【0103】

第１熱伝達部１７１は無酸素銅で形成され、第１円板１７１ａ、及び前記第１円板の中心軸から下部面に突出した第１下部突出部１７１ｂを含む。第１熱伝達部１７１は、前記第１円板の中心軸から上部面に突出した第１上部突出部１７１ｃをさらに含む。

【0104】

第２熱伝達部１７２は無酸素銅で形成され、第２円板１７２ａ、前記第２円板の中心軸から上部面に突出した第２上部突出部１７２ｂ及び前記第２円板の中心軸から下部面に突出した第２下部突出部１７２ｃを含む。前記第２熱伝達部１７２の第２上部突出部１７２ｂは、前記第１熱伝達部１７１の第１下部突出部１７１ｂと結合するためのねじ溝１７２ｄを備える。前記第２熱伝達部１７２の第２下部突出部１７２ｃは、前記第３熱伝達部１７３の第３上部突出部１７３ｂと結合するためのねじ溝１７２ｅを備える。

【0105】

第３熱伝達部１７３は無酸素銅で形成され、第３円板１７３ａ、前記第３円板の中心軸から上部面に突出した第３上部突出部１７３ｂ及び前記第３円板の中心軸から下部面に突出した第３下部突出部１７３ｃを含む。前記第３熱伝達部１７３の第３下部突出部１７３ｃは、前記第４熱伝達部１７４の第４上部突出部１７４ｂと結合するためのねじ溝１７３ｄを備える。

【0106】

第４熱伝達部１７４は無酸素銅で形成され、第４円板、及び前記第４円板の中心軸から上部面に突出した第４上部突出部１７４ｂ、及び前記第４円板の中心軸から下部面に突出した第４下部突出部１７４ｃを含む。

【0107】

第５熱伝達部１７５は無酸素銅で形成され、円板を含む。前記第５熱伝達部１７５は、第４熱伝達部１７４の第４下部突出部１７４ｃと結合する。第５熱伝達部１７５の下部面は固定手段１７８と結合する。前記固定手段１７８はリッツ線２２を固定して冷却する。

【0108】

第１熱膨張調節部１７６は絶縁体で形成され、前記第１熱伝達部１７１の第１円板１７１ａと前記第２熱伝達部１７２の第２円板１７２ｂとの間に挿入される。第１熱膨張調節部１７６は、前記内部容器の材質と同一の材質である。

【0109】

第２熱膨張調節部１７７は絶縁体で形成され、前記第３熱伝達部１７３の第３円板１７３ａと前記第４熱伝達部１７４の第４円板１７４ａとの間に挿入される。第２熱膨張調節部１７７は、前記内部容器の材質と同一の材質である。

【0110】

第１熱膨張調節部１７６は、第１円板１７１ａの第１直径Ｄ１と同じ直径を有する第１絶縁ボディ部１７６ａと、前記内部ボディの下部面に埋め込まれ、第１直径Ｄ１より大きい第２直径Ｄ２を有する第２絶縁ボディ部１７６ｂと、前記第２直径Ｄ２より小さい第３直径Ｄ３を有する第３絶縁ボディ部１７６ｃと、を含む。前記第３絶縁ボディ部１７６ｃは、前記第２円板１７２ａの外周面を囲むように配置される。第３絶縁ボディ部１７６ｃの外周面はねじ溝を備える。

【0111】

前記第２熱膨張調節部１７７は、前記第１熱膨張調節部１７６と同じ構造を有する。

【0112】

第１ないし第４熱伝達部１７１～１７４は互いに結合すれば、前記第１熱膨張調節部１７６及び前記第２熱膨張調節部１７７は圧迫されて前記内部容器とシーリングされる。また、第１円板１７１ａ及び第４円板１７４ａは、前記第１熱膨張調節部１７６と前記第２熱膨張調節部１７７を圧迫してシーリングされる。

【0113】

前記メインサーマルアンカ１７０は、前記４Ｋ熱遮蔽部及び前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール１０をリッツ線を通じて冷却する。

【0114】

図１に戻ると、センサガイド棒１８０ａは内部容器の下部面１６４ａに装着され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０を貫通して延長され、ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０の鉛直運動をガイドする。前記センサガイド棒１８０ａは、前記内部容器の下部面１６４ａで一定の半径の円周上に周期的に配置される。

【0115】

センサ固定棒１８０ｂは、前記内部容器の下部面１６４ａに装着され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０に固定される。前記センサ固定棒１８０ｂは、前記内部容器の下部面１６４ａで一定の半径の円周上に周期的に配置される。前記センサ固定棒１８０ｂの長さ又は固定位置を調節して、磁場信号源と検出コイルとの間の距離を調節する。

【0116】

前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０は円板状であり、Ｇ１０エポキシのような非磁性物質である。前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０は、その側面の下部面にリング状のリング陥没部１２０ａを備える。前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０は、前記リング陥没部１２０ａで前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０を貫通する少なくとも一つの連結部１２３を含む。

【0117】

前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール１０は、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０を貫通し、第１方向（ｘ軸方向）及び第２方向（ｙ軸方向）に沿って配列される。前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール１０各々は垂直に延長される。具体的には、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール１０は、第１方向及び第２方向に沿ってマトリックス型で配列される。前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０の上部面は、前記第１方向に配列されたＳＱＵＩＤセンサモジュールと前記第２方向に離隔されて前記第１方向に配列されたＳＱＵＩＤセンサモジュールとの間に前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板で前記第１方向に延長されるトレンチ１２１を含む。信号線連結ホール１２２は、トレンチ１２１と連結され、前記第１方向に一定の間隔で配列され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０を貫通する。信号線連結ホール１２２及び前記トレンチ１２１は、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュールを構成する複数のＳＱＵＩＤセンサの信号線に対する連結通路を提供する。

【0118】

前記補助サーマルアンカ１４４は、前記リング陥没部１２０ａと結合し、前記熱結部１２３に挿入されるように突出した少なくとも一つの突起部１４４ｃを含み、前記第１方向の最外側に配置されたトレンチ１２１は前記連結部１２３に連結される。

【0119】

前記補助サーマルアンカ１４４は、前記４Ｋ熱遮蔽部１４０を介在して前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０の側面に結合し、前記４Ｋ熱遮蔽部１４０を固定するリング形状である。前記補助サーマルアンカ１４４は、前記４Ｋ熱遮蔽部と熱接触して前記４Ｋ熱遮蔽部を冷却する。前記補助サーマルアンカ１４４は無酸素銅で形成され、半円状の第１補助サーマルアンカ１５０ａと第２補助サーマルアンカ１５０ｂに分離されて渦流の流れを抑制する。

【0120】

前記４Ｋ熱遮蔽部１４０は、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０の上部面に配置された上部４Ｋ熱遮蔽部１４０ａと、前記複数のＳＱＵＩＤセンサモジュールを囲むように配置された下部４Ｋ熱遮蔽部１４０ｂと、を含む。前記補助サーマルアンカ１４４は、前記下部４Ｋ熱遮蔽部１４０ｂを介在して前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の側面に結合する。前記下部の４Ｋ熱遮蔽部１４０ｂは、４Ｋ熱遮蔽部ハウジング１４０ｃを囲むように配置される。前記４Ｋ熱遮蔽部ハウジング１４０ｃは薄いプラスチック材質である。前記４Ｋ熱遮蔽部ハウジング１４０ｃは真空排気のために少なくとも一つの開口部を備える。前記４Ｋ熱遮蔽部ハウジング１４０ｃは冷却空間を減少させるためにＳＱＵＩＤセンサモジュール１０が配置された領域で小さい直径を有するように鉛直方向に延長されると共に凹みを有する。

【0121】

複数の熱伝達固定部１８６は、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０の縁に沿って周期的に装着する。前記熱伝達固定部１８６は、熱伝達率が高い無酸素銅のような金属である。前記複数の熱伝達固定部１８６はリッツ線を通じてメインサーマルアンカ１７０と熱接触し、前記上部４Ｋ熱遮蔽部１４０ａを固定しながら冷却し、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０に固定する。例えば、一つのメインサーマルアンカ１７０は、複数の熱伝達固定部１８６にリッツ線を通じて連結される。前記リッツ線２２は、柔軟性を有する複数の銅導線を含む。

【0122】

複数の熱伝達棒２０は、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０に固定され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール１０と並行に延長される。複数の熱伝達棒２０はマトリックス型に配列される。前記熱伝達棒２０は、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０を貫通し、前記熱伝達棒２９の両端は前記４Ｋ熱遮蔽部１４０にそれぞれ熱接触するように連結固定される。

【0123】

前記複数のＳＱＵＩＤセンサモジュール１０各々は、前記４Ｋ熱遮蔽部１４０によって冷却される。前記外部容器１１０と前記内部容器１６０との間の空間は真空状態である。前記磁場測定装置１００は心電図を測定し、磁気シールドルーム内部に配置される。

【0124】

ＳＱＵＩＤセンサモジュール１０のうち一部が故障した場合、ＳＱＵＩＤセンサモジュール１０を分離して交換される。このために、前記補助サーマルアンカ１４４が前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０から除去された後、前記４Ｋ熱遮蔽部１４０が除去される。これによって、故障したＳＱＵＩＤセンサモジュールは容易に交換される。

【0125】

図１１は、本発明の他の実施例による磁場測定装置を説明する概念図である。

【0126】

図１２は、図１１のＳＱＵＩＤセンサ取付板を説明する斜視図である。

【0127】

図１１及び 図１２に示すように、磁場測定装置２００は、外部容器２１０、液体冷媒３０を収納し、前記外部容器２１０の内部に配置され、第１直径を有するネック部１６２と及び第１直径より大きい第２直径を有するボディ部１６４を含む内部容器１６０と、前記内部容器１６０と前記外部容器２１０との間に真空状態が維持される空間に配置されるＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板２２０と、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板２２０の下部に装着された複数のＳＱＵＩＤセンサモジュール１０と、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板２２０及び前記複数のＳＱＵＩＤセンサモジュール１０を囲むように配置された導電性メッシュで形成された４Ｋ熱遮蔽部２４０と、を含む。

【0128】

前記外部容器２１０の上部は円筒形状であるが、下部は人体の胴体の一部を囲むように曲面処理される。これによって、ＳＱＵＩＤセンサモジュールは心臓の左心室の磁場信号を測定するためには、左胸の横部分をカバする。

【0129】

ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板２２０は、Ｃ字またはＬ字型に曲がった円板又は四角板である。複数のＳＱＵＩＤセンサモジュール１０及び複数の熱伝達棒２０はマトリックス型で配列する。前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板は曲線部位を含む。前記曲線部位は、心臓の左心室を囲むように配置される。

【0130】

４Ｋ熱遮蔽部２４０は、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール１０及びＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板２２０を囲むように配置される。４Ｋ熱遮蔽部２４０は、前記メインサーマルアンカとリッツ線によって冷却される。

【0131】

図１３は、本発明の他の実施例による磁場測定装置を説明する概念図である。

【0132】

図１４は、図１３の磁場測定装置を説明する断面図である。

【0133】

図１３及び図１４に示すように、磁場測定装置３００は、外部容器１１０、液体冷媒３０を収納し、前記外部容器１１０の内部に配置され、第１の直径を有するネック部３６２と、第１直径より大きい第２直径を有するボディ部３６４を含む内部容器３６０と、前記内部容器３６０と外部容器１１０との間に真空状態で維持される空間に配置されたＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０と、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０の下部に装着された複数のＳＱＵＩＤセンサモジュール１０と、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０及び前記複数のＳＱＵＩＤセンサモジュール１０を囲むように配置された導電性メッシュで形成された４Ｋ熱遮蔽部１４０と、を含む。

【0134】

前記内部容器３６０は、バッフルインサート１５０が挿入されるネック部３６２と、前記ネック部より直径が増加したボディ部１６４と、を含む。前記ネック部３６２は、内側円筒部３６２ａと前記内側円筒を囲むように配置された外側円筒部３６２ｂとを含む。前記内側円筒部３６２ａは、互いに垂直に離隔して配置された補助内側円筒に分離される。サーマルアンカ３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃは、前記分離された補助内側円筒の間にそれぞれ挿入される。

【0135】

前記サーマルアンカ３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃの各々は、円筒状の第１円筒部３０６ａ’と、前記第１円筒部３０６ａ’の中心から外側に連結されたワッシャ状の第１ワッシャ部３０６a’’とを含む。前記第１円筒部３０６ａ’の外側面は、対応する補助内側円筒３６２ａの内側面とねじ結合する。

【0136】

固定部２６２ｄは、ワッシャ形状の第２ワッシャ部３６２ｄ’と、前記第２ワッシャ部の内側面に連結される円筒形状の第２円筒部３６２ｄ’’を含む。一対の固定部２６２ｄは、前記サーマルアンカの第１ワッシャ部３０６ａ’’の内側上部面及び内側下部面にそれぞれ配置される。

【0137】

前記外側円筒部３６２ｂは、互いに離隔して配置される複数の補助外側円筒部を含む。前記補助外側円筒部は、前記固定部の第２円筒部３６２ｄ’’を囲むように配置される。

【0138】

熱遮蔽膜３６２ｃは、前記補助外側円筒部と前記補助内側円筒部との間に配置される。

【0139】

前記サーマルアンカ３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ各々は、前記第１円筒部の中心から内側に連結されたワッシャ形状の補助ワッシャ部３０６ａ’’’をさらに含む。前記補助ワッシャ部３０６ａ’’’は、方位角方向に形成されたスリットを含む。前記スリットを通じて気化された冷媒は冷媒排気チューブ１５３を通じて凝縮器１５９に提供される。

【0140】

図１５は、本発明の一実施例によるＳＱＵＩＤセンサモジュールを説明する斜視図である。

【0141】

図１６は、図１５のＳＱＵＩＤセンサモジュールのグラジオメータの検出コイルを説明する斜視図である。

【0142】

図１５及び図１６に示すように、本発明の一実施例によるＳＱＵＩＤセンサモジュール１０は、検出コイル１１ａ，１１ｂ，１１ｃが装着され、四角形断面を有する直方体状のボビン１４と、前記ボビン１４に連結され、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０に形成されたホールに挿入して固定される固定ブロック１２と、前記ボビン１４の上部側面のうち少なくとも一面に装着され、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）センサ１３を含むＳＱＵＩＤプリント回路基板１３と、前記固定ブロック１２に挿入され、前記ＳＱＵＩＤセンサ１３によって検出された信号を外部回路に伝達する信号線連結ＰＣＢ１６と、を含む。

【0143】

前記ボビン１４は、直方体状の下部ボビン１４ｂと、前記下部ボビン１４ｂに垂直に離隔して整列された上部ボビン１４ａと、前記下部ボビン１４ｂと前記上部ボビンを連結するように角にそれぞれ配置されたボビン連結柱１４ｃと、を含む。前記ボビン１４は、Ｇ１０エポキシのような非磁性物質で一体型に形成される。

【0144】

前記検出コイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃはグラジオメータである。前記検出コイルは、第１ないし第４側面１、２、３、４を有する前記ボビンの第１側面１に配置された第１グラジオメータ１１ａと、前記ボビンの第１側面１に隣り合う第２側面２に配置された第２グラジオメータ１１ｂと、前記ボビンの断面に配置された第３グラジオメータ１１ｃと、を含む。

【0145】

グラジオメータの場合には、グラジオメータは信号コイル１１a’及び参照コイル１１a’’を含む。信号コイル１１a’と参照コイル１１a’’は互いに反対方向に巻かれる。これによって、グラジオメータは磁気信号の微分値を測定する。したがって、均一な外部環境雑音の大部分は除去され、信号コイルに近接した信号源によって発生する磁気信号は比較的少なく相殺されることでＳＮＲを増加させる。

【0146】

第１グラジオメータ１１ａの信号コイル１１a’は、前記下部ボビンの第１側面１に配置され、前記参照コイルは前記上部ボビンの第１側面１に配置される。前記信号コイル１１a’は、前記第１側面１に隣り合うように前記下部ボビン１４ｂを貫通する。

【0147】

第２グラジオメータ１１ｂの信号コイル１１ｂ’は前記下部ボビンの第２側面２に配置され、前記参照コイル１１ｂ’’は前記上部ボビンの第２側面２に配置される。

【0148】

第３グラジオメータ１１ｃの信号コイル１１ｃ’は、前記下部ボビンの下部面を囲むように配置され、前記参照コイル１１ｃ’’は前記上部ボビンを囲むように配置される。

【0149】

前記固定ブロック１２は、Ｇ１０エポキシのような非磁性物質で一体型に形成される。前記固定ブロック１２は、前記ＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板１２０に形成された貫通ホールに挿入されて、ナットを通じて固定される。

【0150】

前記信号線連結ＰＣＢ１６は中心に四角形貫通ホールを含む四角板状であり、前記信号線連結ＰＣＢ１６が前記固定ブロック１２の外周面に結合する。前記信号線連結ＰＣＢ１６はコネクタを含む。コネクタは信号線を通じて外部回路と連結される。

【0151】

ＳＱＵＩＤプリント回路基板１８は、前記固定ブロック１２の側面にそれぞれ配置される。前記検出コイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃは超伝導体材質の連結線を通じて前記ＳＱＵＩＤセンサ１３に電気的に連結される。前記連結線はＮｂ材質を有する。

【0152】

ＳＱＵＩＤプリント回路基板１８はＰＣＢ基板上に配置されたＳＱＵＩＤセンサ１８及びコネクタを含む。前記ＳＱＵＩＤセンサ１８は半導体チップ形態である。

【0153】

グラジオメータを使えば磁力計に比べて低い遮蔽率を有する磁気シールドルームで高いＳＮＲを有する信号を獲得する。しかし、グラジオメータの長さが磁力計に比べてはるかに長いため、グラジオメータ装置が占める体積も増加して常温から流入する輻射熱を受ける面積も増加する。これによって低温冷媒の蒸発率が大幅に増加する。グラジオメータのボビンは、熱容量を最小化するために互いに離隔された下部ボビン１４ｂ及び前記下部ボビン１４ｂ、並びに角にそれぞれ配置されたボビン連結柱１４ｃを含む。

【0154】

以上、本発明を特定の好ましい実施例に対して図示して説明したが、本発明はこのような実施例に限らず、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が特許請求の範囲で請求する本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で実施できる多様な形態の実施例を全て含む。

【図面の簡単な説明】

【0155】

本開示は、添付の図面および付随する詳細な説明を考慮して、より明らかになるであろう。 そこに示されている実施形態は、限定ではなく例として提供されており、同様の参照番号は同じまたは類似の要素を指す。 図面は必ずしも縮尺通りではなく、代わりに本開示の態様を示すことに重点が置かれている。

【図1】本発明の一実施例による磁場測定装置を説明する概念図である。

【図2】本発明の一実施例による磁場測定装置を説明する概念図である。

【図3】図１の磁場測定装置で内部容器の下部面を眺めた平面図である。

【図4】図１の磁場測定装置のサーマルアンカを説明する斜視図である。

【図5A】図１の磁場測定装置のＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の上部平面図である。

【図5B】図１の磁場測定装置のＳＱＵＩＤセンサモジュール取付板の下部平面図である。

【図6】図５ＡのＡ－Ａ’線に沿って切った断面図である。

【図7】図５ＡのＢ－Ｂ’線に沿って切った断面図である。

【図8】図５ＡのＣ－Ｃ’線に沿って切った断面図である。

【図9】図１の補助サーマルアンカを表す斜視図である。

【図10】本発明の一実施例によるメインサーマルアンカを表す断面図である。

【図11】本発明の他の実施例による磁場測定装置を説明する概念図である。

【図12】図１１のＳＱＵＩＤセンサ取付板を説明する斜視図である。

【図13】本発明の他の実施例による磁場測定装置を説明する概念図である。

【図14】図１３の磁場測定装置を説明する断面図である。

【図15】本発明の一実施例によるＳＱＵＩＤセンサモジュールを説明する斜視図である。

【図16】図１５のＳＱＵＩＤセンサモジュールのグラジオメータの検出コイルを説明する斜視図である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】