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操作性を重視した冷凍機方式生体磁気計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15206048
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関九州大学

研究代表者

笹田 一郎  九州大学, 大学院総合理工学研究院, 教授 (20117120)

研究分担者 円福 敬二  九州大学, 大学院システム情報科学研究院, 教授 (20150493)
田代 晋久  九州大学, 大学院総合理工学研究院, 助手 (50325487)
藤本 修二  ダイキン工業, クライオ技術グループ, 開発担当(研究職)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
47,320千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 10,920千円)
2006年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2005年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2004年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2003年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
キーワード磁気シールド / 生体磁気計測 / パルス管冷凍機 / SQUID / 磁性蓄冷材 / Conducted EMI / 直交フラックスゲート磁界センサ / CFRP一体化磁気シールド / 円筒型磁気シールド / 磁気センサ / バルブモータ分離型パルス管 / 磁気シェイキング / 分割型磁気シールド
研究概要

1.42Kで0.1Wを越える冷凍能力を持つ2段パルスチューブ管冷凍機(PT)をバルブモータと2m分離した構造で開発した.
2.独自開発したUの字形アモルファスワイヤを磁心とする高感度直交フラックスゲートによって,これまで不明確であったPT管冷凍機の磁気雑音を,冷却温度80K〜5.9Kに対して分析し,1)10K-20Kより低温側で顕著な温度に逆比例する成分.2)温度に関係なくPTを駆動すると発生する成分があることを明らかにした.1)は磁性蓄冷材の詳細な熱磁気特性測定から,周期的温度変動による磁化率変動(常磁性相にある)に起因し.2)はPT管構造部材の機械振動に起因する.この実験のために,振動や応力負荷の影響を受けにくい強固なCFRP一体型で,内径36cm,長さ12mで半径方向のシールド比は磁気シェイキングの下で4万に達する円筒磁気シールドを開発した.
3.PT駆動インバータからの伝導性EMIの抑制のために,高周波雑音電流の波形観測が可能な電流トランスを開発した.これによって,ステンレス製フレキシプルホースへリークする高周波中性線電流が原因であることをつきとめ,RFシールドジャケットを3相パワーラインに施すことで伝導牲EMIを1/10以下に抑制法できることを示した.
4.平面形1次微分SQUID(DROS)をPTで安定に動作させることに成功した.He作動ガスの動作周期である1.8Hzの磁気雑音が0.5nT程度観測された.生体磁気計測には振動性磁気雑音を少なくとも1/100以下まで抑制する必要がある.残存直流磁界をさらに抑圧し,センサホルダを改良し,複数のSQUIDを用いた相関アルゴリズムを用いて1pTの分解能が得られるものと思われる.
5.自律分散的に制御される直径0.4mのループ電流9個からなる3x3アレイを用いてアクティブ磁気シールドを試作し,ダイポール性磁気雑音が1/20以下に低減できることを示した.

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2007 2006 2005 2003 その他

すべて 雑誌論文 (45件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Improvement of the cancellation performance of the loop-current array shielding module2007

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      Journal of the Magnetics Society of Japan Vol.31, No.3(In print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A triaxial orthogonal fluxgate magnetometer made of a single magnetic wire with three U-shaped braches2007

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn Vol.43, No.6(In print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improvement of the cancellation performance of the loop-current array shielding module2007

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      Journal of the Magnetics Society of Japan Vol.31, No.3(in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A triaxial orthogonal fluxgate magnetometer made of a single magnetic wire with three U- shaped braches2007

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn. Vol.43, No.6(in print)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 4Kパルス管冷凍機磁気雑音の評価2007

    • 著者名/発表者名
      笹田 一郎, 中嶋 祥博
    • 雑誌名

      超伝導システム科学研究センター報告 4号

      ページ: 2-7

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of the cancellation performance of the loop-current array shielding module2007

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      J. of the Magnetics Society of Japan Vol.31,No.3(In print)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A tri-axial orthogonal fluxgate magnetometer of a single magnetic wire with three U-Shaped branches2007

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magnetics Vol.43,No.6(In print)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] High sensitive orthogonal fluxgate magnetometer using a metglas ribbon2006

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn Vol.42, No.10

      ページ: 3276-3278

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic field leakage From a 45°-angle magnetic shell and a reduction method for a high-performance magnetic shield2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakashima, T.Kimura, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magn Vol.42, No.10

      ページ: 3545-3547

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Planar coil system consisting of three coil pairs for producing a uniform magnetic field2006

    • 著者名/発表者名
      I.Sasada, Y.Nakashima
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys 99

      ページ: 3-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Compensation of the thermal drift in the sensitivity of fundamental-mode orthogonal fluxgates2006

    • 著者名/発表者名
      Plotkin, E.Paperno, A.Samohin, I.Sasada
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 99

      ページ: 3-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 4Kパルス管冷凍機磁気雑音の評価2006

    • 著者名/発表者名
      笹田一郎, 中嶋祥博
    • 雑誌名

      九州大学超伝導システム科学研究センター報告 4

      ページ: 2-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental verification of the performance of the self-tunable loop-current array shielding module2006

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, T.Yamato, I.Sasada
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 99

      ページ: 3-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High sensitive orthogonal fluxgate magnetometer using a metglas ribbon2006

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn. Vol.42, No.10

      ページ: 3276-3278

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magnetic field leakage From a 45°-angle magnetic shell and a reduction method for a high-performance magnetic shield2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakashima, T.Kimura, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Magn. Vol.42, No.10

      ページ: 3545-3547

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Planar coil system consisting of three coil pairs for producing a uniform magnetic field2006

    • 著者名/発表者名
      I.Sasada, Y.Nakashima
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 99

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurements of the magnetic noise from a 4K pulse-tube cryocooler2006

    • 著者名/発表者名
      I.Sasada, Y.Nakashima
    • 雑誌名

      Research Institute of Superconductor Science and Systems Reports Vol.4

      ページ: 2-7

    • NAID

      10025656965

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Experimental verification of the performance of the self-tunable loop- current array shielding module2006

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, T.Yamato, I.Sasada
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys 99

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Planar coil system consisting of three coil pairs for producing a uniform magnetic field2006

    • 著者名/発表者名
      I.Sasada, Y.nakashima
    • 雑誌名

      J. Applied Physics Vol.99

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental verification of the performance of the self-tunable loop-current array shielding module2006

    • 著者名/発表者名
      k.Goleman, T.Yanato, I.Sasada
    • 雑誌名

      J. Applied Physics Vol.99

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] High Sensitive Orthogonal Fluxgate Magnetometer Using a Metglas Ribbon2006

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magnetics Vol.42,No.10

      ページ: 3276-3278

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic Field Leakage From a 45°-Angle Magnetic Shell and a Reduction Method for a High-Performance magnetic Shield2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakashima, T.Kimura, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Magnetics Vol.42,No.10

      ページ: 3545-3547

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cylindrical magnetic shield made of CFRP/amorphous magnetic tape/CFRP layered composite with built-in shaking coil2006

    • 著者名/発表者名
      I.Sasada, T.Kimura, T.Takeda, M.Shimada
    • 雑誌名

      JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 99(In Print)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Separable magnetic shield with magnetic shaking enhancement2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tashiro, I.Sasada
    • 雑誌名

      Engineering Sciences Reports, Kyushu University Vol.26, No.4

      ページ: 383-388

    • NAID

      120001944212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] パッシブシェル付マルチシェルシールドにおける能動補償効果2005

    • 著者名/発表者名
      K.Nagashima, I.Sasada, K.Tashiro
    • 雑誌名

      日本応用学会誌 Vol.29, No.5

      ページ: 567-570

    • NAID

      110002972511

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Performance of the U-Shaped core orthogonal fluxgate magnetometer2005

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      Trans. Magn. Soc. Japan Vol.5, No.2

      ページ: 101-104

    • NAID

      10013769676

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A low-cost magnetic shield consisting of non-oriented silicon steel2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tashiro, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE. Trans. Magn 41

      ページ: 4081-4083

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The effect of magnetic shaking on non-oriented silicon steel rings2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tashiro, A.Nagano, T.Kimura, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE. Trans. Magn 41

      ページ: 4078-4080

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Proposal and theoretical evaluation of the active shield with self-tunable loop current array2005

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE. Trans. Magn 41

      ページ: 4084-4086

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Separable magnetic shield with magnetic shaking enhancement2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tashiro, I.Sasada
    • 雑誌名

      Engineering Sciences Reports, Kyushu University (Kyushu Daigaku Sogorikogaku Houkoku) Vol.26, No.4

      ページ: 383-388

    • NAID

      120001944212

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Performance of active compensation for a multi-shell shield with an inner passive shell2005

    • 著者名/発表者名
      T.Saito, K.Tashiro, I.Sasada
    • 雑誌名

      Magn.Soc.Japan Vol.29, No.5

      ページ: 567-570

    • NAID

      110002972511

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Performance of the U-Shaped core orthogonal fluxgate magnetometer2005

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      Trans.Magn.Soc.Japan Vol.5, No.2

      ページ: 101-104

    • NAID

      10013769676

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A low-cost magnetic shield consisting of non-oriented silicon steel2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tashiro, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE.Trans.Magn. 41

      ページ: 4081-4083

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The effect of magnetic shaking on non-oriented silicon steel rings2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tashiro, A.Nagano, T.Kimura, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE.Trans.Magn. 41

      ページ: 4078-4080

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Proposal and theoretical evaluation of the active shield with self-tunable loop current array2005

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE.Trans Magn. 41

      ページ: 4084-4086

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Compact readout electronics for 62-channel DROS magnetocardiogram system2005

    • 著者名/発表者名
      J.M.KIm, Y.H.Lee, K.Kim, H.Kwon, Y.K.Park, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity 15

      ページ: 644-647

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Noise Characteristics of Readout Electronics for 64-channel DROS Magnetocardiogram System2005

    • 著者名/発表者名
      J.M.Kim, K.D.Kim, Y.H.Lee, K.K.Yu, K.W.Kim, H.C.Kwon, I.Sasada
    • 雑誌名

      Progress in Superconductivity 7

      ページ: 46-51

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Separable Magnetic Shield with Magnetic Shaking Enhancement2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tashiro, I Sasada
    • 雑誌名

      Engineering Sciences Reports Vol.24,No.4(印刷中)

    • NAID

      120001944212

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] パッシブレイヤ付マルチシェルシールドにおける能動補償効果2005

    • 著者名/発表者名
      斉藤拓司, 田代晋久, 笹田一郎
    • 雑誌名

      日本応用磁気学会誌 Vol.29(採録決定)

    • NAID

      10013769646

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Performance of U-shaped Core Orthogonal Fluxgate Magnetometer2005

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      日本応用磁気学会誌 Vol.29(採録決定)

    • NAID

      10013769676

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Proposal and Theoretical Evaluation of the active Shield with Self-Tunable Loop Current Array2005

    • 著者名/発表者名
      K.Goleman, I.Sasada
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Magnetics Vol.41(採録決定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Orthogonal fluxgate magnetometer utilizing bias switching for a stable operation2003

    • 著者名/発表者名
      I.Sasada, T.Usui
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE Sensors 2003

      ページ: 468-471

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adaptive compensation of magnetic fields inside an open cylindrical magnetic shield2003

    • 著者名/発表者名
      K.Nagashima, I.Sasada, K.Tashiro
    • 雑誌名

      IEEE. Trans. Magn 39

      ページ: 3223-3225

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Orthogonal fluxgate magnetometer utilizing bias switching for a stable operation2003

    • 著者名/発表者名
      I.Sasada, T.Usui
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE Sensors 2003

      ページ: 468-471

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Adaptive compensation of magnetic fields inside an open cylindrical magnetic shield2003

    • 著者名/発表者名
      K.Nagashima, I.Sasada, K.Tashiro
    • 雑誌名

      IEEE.Trans.Magn. 39

      ページ: 3223-3225

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 分離型磁気シールド装置2006

    • 発明者名
      笹田 一郎, 竹田 敏和
    • 権利者名
      九州大学, 日鉄コンポジット
    • 産業財産権番号
      2006-356666
    • 出願年月日
      2006-12-28
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 磁気シールド装置2005

    • 発明者名
      笹田一郎, 斉藤 拓司, 木村孝行, 島田政紀, 竹田 敏和
    • 権利者名
      九州大学・日鉄コンポジット
    • 出願年月日
      2005-03-18
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 笹田一郎: "微弱磁界計測用磁気シェイキング方式磁気シールドの研究"日本応用磁気学会誌. 27・8. 855-861 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] I.Sasada, T.Usui: "Orthogonal Fluxgate Magnetometer Utilizing Bias Switching for Stable Operation"Proc. of IEEE Sensors 2003. Conference2 Vol.I. 468-471 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tashiro, A.Suraida, I.Sasada: "Performance of a human-size separable magnetic shield with magnetic shaking enhancement"The Papers of Technical Meeting on Magnetics, IEE of Japan. MAG-04-57. 6 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tashiro, I.Sasada: "Ultla-low noise induction sensor (Preliminaly studies for current sensor with magnetic shaking technique)"The Papers of Technical Meeting on Magnetics, IEE Japan. MAG-04-55. 6 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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