2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of bias magnetic field tunning system for optically pumped atomic magnetometer toward extremely minute magnetic field detection without magnetic shielding
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26820156
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
笈田 武範 京都大学, 工学研究科, 助教 (70447910)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光ポンピング原子磁気センサ / フィードバック型ノイズ抑制 / 超低磁場MRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，磁気シールドレス環境でも光ポンピング原子磁気センサ（OPAM）を用いて様々な周波数の磁気信号を高感度に計測できるシステムを開発することを目指して理論的・実験的検討を行っている．
最終年度にあたる平成28年度は，平成27年度までに得た知見を元に，本研究課題で試作している光ポンピング原子磁気センサに印加される計測対象外振動磁場をキャンセルするフィードバック型ノイズ抑制機構の設計・試作を行った．これは，平成27年度に実施したフィードフォワード型のノイズ抑制機構の応用であるが，後述するような本システムを用いた微小磁場計測では，特定の周波数帯の信号を計測することが多いため，対象外の周波数帯域の磁場応答は抑制しても問題ない．したがって，周波数選択的にフィードバック型ノイズ抑制機構を適用することによって， OPAMの挙動が不安定になることを抑制するシステムを構築した．
また，これまでに試作・研究してきたシステムは，計測対象のシステムに合わせて最適化する必要があることが予測されるため，本研究課題で試作したOPAMシステムの応用として，超低磁場MRIや磁気粒子イメージングへの応用を検討した．OPAMは特定の周波数を持った磁気信号に対して高い感度を有するため，計測すべき周波数帯域を設定できる計測対象には親和性が高い．また，これまでに試作してきたノイズ抑制機構なども周波数選択的に適用することが可能であり，計測対象の周波数を特定し，最適化することによる有効性が予測される．本検討の中では，OPAMを用いた超低磁場MRIおよび磁気粒子信号の計測に成功したので公表した．
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