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Development of high-sensitivity optically pumped helium atomic magnetometers toward biomagnetic measurements

Research Project

Project/Area Number 25610171
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Plasma science
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

ITO Yosuke  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20589189)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords光ポンピング / プラズマ / 磁気センサ / 生体磁気計測
Outline of Final Research Achievements

Optically pumped helium atomic magnetometers with atmospheric-pressure plasmas have been developed toward biomagnetic measurements. Conventional atomic magnetometers with alkali-metal atoms were examined for exploring the feasibility of biomagnetic measurements with the magnetometers. By solving the Bloch equation, we obtained the characteristics of the magnetometers and found that the lifetime of helium metastable atoms essentially influences the frequency characteristics. We developed the helium atomic magnetometer, which can measure the biomagnetic fields with post-processing such as signal averaging.

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 原子磁気センサモジュールによる事象関連脱同期及び事象関連脳磁界の計測2014

    • Author(s)
      鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 夏川 浩明, 岡野 一久, 水谷 夏彦, 小林 哲生
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: Vol.114, No. 258 Pages: 31-36

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  • [Journal Article] 光ポンピングK-Rbハイブリッド原子磁気センサにおけるアルカリ金属原子の密度比に関する検討2014

    • Author(s)
      佐藤 大地, 鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 小林 哲生
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: Vol. 114, No. 361 Pages: 33-38

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      2014 Annual Research Report
  • [Journal Article] Measurements of magnetic field distributions with an optically pumped K-Rb hybrid atomic Magnetometer2014

    • Author(s)
      Yousuke Ito, Hiroyuki Ohnishi, Keigo Kamada, Tetsuo Kobayashi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: 50 Issue: 11 Pages: 4006903-4006903

    • DOI

      10.1109/tmag.2014.2329856

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      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 生体磁気計測に向けた光ポンピングK-Rbハイブリッド原子磁気センサのスピン偏極空間均一性の理論的検討2013

    • Author(s)
      佐藤 大地, 鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 小林 哲生
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: Vol. 113, No. 499 Pages: 91-96

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    • Author(s)
      佐藤 大地, 大西 宏征, 鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 小林 哲生
    • Journal Title

      日本生体磁気学会誌

      Volume: 26 Pages: 230-231

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  • [Journal Article] 超高感度光ポンピングK-Rb原子磁気センサの開発とヒトMCGへの応用2013

    • Author(s)
      伊藤 陽介, 大西 宏征, 鎌田 啓吾, 小林 哲生
    • Journal Title

      日本生体磁気学会誌

      Volume: 26 Pages: 226-227

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  • [Presentation] 光ポンピングK-Rbハイブリッド原子磁気センサにおけるアルカリ金属原子の密度比に関する検討2014

    • Author(s)
      佐藤 大地, 鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 小林 哲生
    • Organizer
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-12-13
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      鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 夏川 浩明, 岡野 一久, 水谷 夏彦, 小林 哲生
    • Organizer
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
    • Place of Presentation
      大阪電気通信大学(大阪府寝屋川市)
    • Year and Date
      2014-10-18
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      Y. Ito, D. Sato, K. Kamada and T. Kobayashi
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • Year and Date
      2014-09-26 – 2014-09-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 光ポンピングK-Rbハイブリッド原子磁気センサによるヒトMCGの多点同時計測2014

    • Author(s)
      佐藤 大地, 鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 小林 哲生
    • Organizer
      2014年秋季 第75 回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] 光ポンピング原子磁気センサを用いたポンプ光変調による磁場分布計測に向けた検討2014

    • Author(s)
      伊藤 陽介, 佐藤 大地, 鎌田 啓吾, 小林 哲生
    • Organizer
      2014年秋季 第75 回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] Measurements of magnetic field distributions with an optically pumped K-Rb hybrid atomic magnetometer2014

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      Y. Ito, D. Sato, K. Kamada and T. Kobayashi
    • Organizer
      IEEE International Magnetics Conference (INTERMAG2014)
    • Place of Presentation
      Dresden, Germany
    • Year and Date
      2014-05-04 – 2014-05-08
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  • [Presentation] 生体磁気計測に向けた光ポンピングK-Rbハイブリッド原子磁気センサのスピン偏極空間均一性の理論的検討2014

    • Author(s)
      佐藤 大地, 鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 小林 哲生
    • Organizer
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
    • Place of Presentation
      玉川大学(東京都)
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  • [Presentation] モジュール型光ポンピング原子磁気センサによるMEG計測2014

    • Author(s)
      鎌田 啓吾, 佐藤 大地, 伊藤 陽介, 夏川 浩明,岡野 一久, 水谷 夏彦, 小林 哲生
    • Organizer
      2014年春季 第61回 応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学(神奈川県相模原市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 光ポンピングK-Rb ハイブリッド原子磁気センサを用いた頭部ファントムから生じる微弱磁場の多点同時計測2013

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      佐藤 大地, 鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 小林 哲生
    • Organizer
      2013年秋季 第74回 応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] K-Rb ハイブリッドセルを用いた光ポンピング原子磁気センサのロックイン検出による感度向上2013

    • Author(s)
      伊藤 陽介, 小林 哲生
    • Organizer
      2013年秋季 第74回 応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府京田辺市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Biomagnetic field measurements with an optically pumped atomic magnetometer using a hybrid cell of K and Rb atoms2013

    • Author(s)
      Y. Ito, D. Sato, K. Kamada and T. Kobayashi
    • Organizer
      1st International conference on Basic and Clinical multimodal Imaging (BaCI)
    • Place of Presentation
      Geneva, Switzerland
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] K-Rbハイブリッドセルを用いた光ポンピング原子磁気センサによる生体磁気多点同時計測に向けた検討2013

    • Author(s)
      佐藤 大地, 大西 宏征, 鎌田 啓吾, 伊藤 陽介, 小林 哲生
    • Organizer
      第28回日本生体磁気学会大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 超高感度光ポンピングK-Rb原子磁気センサの開発とヒトMCGへの応用2013

    • Author(s)
      伊藤 陽介, 大西 宏征, 鎌田 啓吾, 小林 哲生
    • Organizer
      第28回日本生体磁気学会大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟市)
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  • [Remarks] 京都大学大学院工学研究科電気工学専攻生体医工学講座生体機能工学分野小林研究室

    • URL

      http://bfe.kuee.kyoto-u.ac.jp

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      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] researchmap

    • URL

      http://researchmap.jp/yosuke_ito/

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      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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