CT手法を用いた磁界映像化システムの開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850092
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 中島 真人 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (20051766)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 諸角 建 拓殖大学, 工学部, 助手 (50200465) ; 尾川 浩一 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00158817) ; 油田 信一 筑波大学, 電子情報工学系, 助教授 (00092502)
• Keywords: 磁界計測 / 断層映像 / CT / 電磁誘導

Research Abstract

初年度中には、当初の計画どうり、実験システムの開発を完了した。これに引き続いて、本年度はそれを用いて実験を行ない、その有効性を確認した。その具体的経緯を以下に述べる。
まず、初年度までに開発した高速デ-タ収集システム用いて、永久磁石の形成する磁束密度分布および磁気ポテンシャルの映像化を行った。実験に用いた磁石は、U字型磁石と、ゴム製のシ-ト状磁石である。この結果、U字型磁石からの磁束が磁極から磁極へと向かっている様子や、ゴム製の磁石は、その吸引力を高めるために、N極とS極とが1mm程度の間隔で交互にならんだ状態に磁化されている様子が良好に映像化された。これらの映像化を行なうために必要な投影デ-タの収集時間は約2分であり、分布の再構成に必要な計算時間は、約20分であった(16ビットパ-ソナルコンピュ-タ使用時)。なお、この再構成画像の分解能は0.5mmであるが、この分解能を2mmと粗く設定した場合には、デ-タ収集から分布の再構成までを約3分で行なうことが出来る。
次に、本システムにより得られた磁束密度分布の再構成画像の定量的な精度を実験的に確認した。従来からの磁界測定装置であるガウスメ-タ(ホ-ル素子使用)による測定値と、本システムにより得られた結果とを比較したところ、両者はほぼ一致しており、その違いは最大10%程度のものであった。この違いは、ホ-ル素子の分解能が本システムに比べて劣っていることや、ガウスメ-タの測定の際に手ぶれによる誤差が生じたことなど、主にガウスメ-タの測定が正確に行なえなかったためだと考えられる。
上記の実験結果から、本システムが十分実用化への可能性を持つものであることは確認された。本システムが実用化される為に解決されなければならない問題点としては、本手法が360度からの投影デ-タを必要とするために、物体で囲まれた空間に分布する磁界の再構成が不可能であることや、再構成領域を越えて広く分布するような磁界に適用できないことが挙げられ、今後の研究により解決していきたいと考えている。

Research Products

• [Publications] 斎藤 英雄: "CT手法による磁界の映像化ーベクトル量としての再構成ー" 電子情報通信学会論文誌DII. J72DII. 1839-1847 (1989)
• [Publications] Hideo Saito: "Reconstruction of Magnetic Flux Density as Vector Quantity by CT Technique" IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 38,2. 415-420 (1989)
• [Publications] 斎藤 英雄: "CT手法による磁界の映像化システム" センサ技術. 10,2. 17-21 (1990)
• [Publications] Hideo Saito: "High Speed Data Collection System for Magnetic Field Imaging by CT Technique" IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 39,5. 739-744 (1990)
• [Publications] 斉藤 英雄: "CT手法による磁界の映像化ー回転走査方式による投影デ-タ収集法ー" 電子情報通信学会論文誌DII. J74DII. 282-284 (1991)