2000 Fiscal Year Annual Research Report
誘発脳磁界計測のための軽量高性能磁気シールドの開発
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12355018
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
笹田 一郎 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (20117120)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
園田 敏勝 近畿大学, 九州工学部, 助教授 (40107842)
吉富 邦明 九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (30150501)
林 則行 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (30156450)
風見 邦夫 横河電機, 航空宇宙特機事業部MEGセンタ, 係長(研究職)
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| Keywords | 磁気シールド / 磁気シェイキング / 脳磁界 / SQUID磁束計 / アモルファス磁性体 / 環境磁界 / アクティブ磁界補償 / 生体磁気 |
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| Research Abstract |
1.最外径97.4cm、最内径67cm、高さ276cmの4重殻構造円筒シールド(第一殻:パーマロイ、第二殻:ヘリカル構造アモルファス磁性体、第三、第四殻:アキシャル構造アモルファス磁性体)内の磁気雑音を1チャンネルのSQUIDマグネトメータと一次微分グラディオメータで評価した。マグネトメータによれば背景磁界は1Hz近傍で1pT/√Hz以下、60Hzの商用周波数成分は10pTへ低減され、高いシールド比を達成した。しかし、グラディオメータの測定結果は同帯域でおよそ100fT/√Hzあり、さらに数分の一低減する必要があることが分かった。
2.低周波交流磁界に対する開口端補償を、モニター用磁界センサの配置と補償コイルの極性の種々の組み合わせに対し検討した。結果的には、円筒の2つの開口端での磁界補償は互いに独立した系とし、両開口端面中心で磁界をモニターするのが効果的であることを示した。線スペクトル性の磁気雑音が1/3程度に低減された。
3.上記2つの実験で、数10〜数100MHzのRF雑音がSQUIDの分解能を低下させている可能性があるため、これを遮蔽する簡易型RFシールドの試作評価を実施した。線径0.45mm,網目サイズ2.09mmの銅の金網を使用し、一辺が1.82mの立方体RFシールドを製作した。外来雑音の減衰に着目し、バイコニカル・アンテナ(30〜300MHz)とコニカル・ログ・スパイラルアンテナ(200MHz〜1000MHz)で評価した結果、30-1000MHzの領域でほぼ20dBの減衰量を達成した。
4.生体磁気計測用4チャンネル非変調型一次微分グラディオメータを導入しRFシールド内での動作確認後、円筒型磁気シールド内での動作試験を実施し、漏洩する1kHzの微弱なシェイキング磁界下で十分動作することを確認した。
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[Publications] E.Paperno,H.Koide,I.Sasada: "A new estimation of the axial shielding factors for multishell cylindrical shields"Journal of Applied Physics. Vol.87,No.9. 5959-5961 (2000)
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[Publications] I.Sasada,E.Paperno,H.Koide: "Design of a large-scale vertical open-structure cylindrical shield employing magnetic shaking"Journal of Applied Physics. Vol.87,No.9. 5962-5964 (2000)
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[Publications] 笹田一郎,E.Paperno,小出裕之: "人体サイズ縦置き円筒型両端開口磁気シールドの製作及び評価"日本応用磁気学会誌. Vol.24,No.4-2. 903-906 (2000)
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[Publications] E.Paperno,I.Sasada: "Magnetic Circuit Approach to Magnetic Shielding"J.Magn.Soc.Japan. Vol.24,No.1. 40-44 (2000)
