低周波極微弱磁界測定系の開発-超高性能磁気シールドと教師信号付雑音除去機構の導入

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低周波極微弱磁界測定系の開発-超高性能磁気シールドと教師信号付雑音除去機構の導入

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Development of a measuring system for low-frequency, extremely low-level magnetic field-Introduction of high-performance magnetic shield and a adaptive vibratory noise cancelling mechanism
責任表示:
笹田 一郎(九州大学・大学院・システム情報科学研究科・助教授)
SASADA Ichiro(九州大学・大学院・システム情報科学研究科・助教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1994-1996
概要(最新報告):
本研究は、下記2点に焦点を当て実施した。 1.人体サイズ、両端開口円筒型軽量高性能磁気シールドの開発。 2.非定常振動磁気ノイズをアダプティブにキャンセルするシステムの開発。 まず、内径52cm、長さ120cmの円筒体と、Metglas2705アモルファス磁性薄帯15kgを用いて、1/2サイズの狭スペース5重殻構造円筒磁気シールドを試作し、横方向磁界に対するシールド比は1Hzで90900、10Hzで21000と高い値が得られることを示した。これに基づき、磁気シェイキングによる狭スペース多重殻磁気シールドという設計概念を提示した。次に、内径90cm、外径92cm、長さ250cmの円筒体と、同アモルファス薄帯約70kgパ-マロイ薄帯40kgを用いて、4重磁気シェル構造の人体サイズ両端開口磁気シールを試作した。SQUIDマグネトメータでシールド内背景磁界を評価した結果、1Hzで54fT/(Hz)^<-1/2>、10Hzで23fT/(Hz)^<-1/2>という優れた値を得た。これは、ベルリン物理工学研究所にあるパ-マロイ6重殻25トンの磁気シールドの特性に匹敵する。このシールド比は、開口端補償をした状態で地磁気に対し16000以上、1Hzにおいて4000を越える。 非定常振動磁気ノイズの適応的除去機構は、まず、2次元自由度を持つ、振り子の運動を振動モデルとして考え、勾配方向が直交する一対の線形勾配磁界を教師信号(参照信号)として用い、アルゴリズムの妥当性をまず検証した(除去比20dB)。次に、本研究で試作した、人体サイズ磁気シールドに実装して効果を調べ大きな除去能力のあることを確認した(除去比10dB)。最後に、生体磁気の1つである、心臓磁界を測定する実験を行い、精度良く計測できることを示した。 続きを見る
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