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2001 年度 実績報告書

高温超伝導体SQUIDによる生体磁気計測技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 11359001
研究機関北海道大学

研究代表者

栗城 眞也  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (30002108)

研究分担者 松田 瑞史  室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (20261381)
竹内 文也  北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (30281835)
平田 恵啓  北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (30250509)
キーワード高温超伝導体 / SQUID / 生体磁気 / 心磁図 / 磁気シールド
研究概要

これまでに開発した高温超電導体SQUIDマグネトメータと受動+能動型磁気しゃへい技術を基盤として、心磁図計測応用をターゲットとした計測システムの構築を行った。
1.システム化
心磁図計測を目標とし,簡易磁気シールドルーム(能動型磁気シールドを併用),多チャンネル用のデュワーとガントリ(架台),SQUIDコントローラ,アンプフィルタユニット,ADコンバータ,データ収録装置などからなるシステムを構築した.簡易磁気シールドルームの中央外周に巻いた誘導型コイルを雑音磁場検出器とし,シールドルームの外から補償コイルによりフィードバックする方法と,シールドルーム内の参照マグネトメータの磁束ロック磁場信号を信号マグネトメータのフィードバックコイルに印加する方法を併用して外部磁場雑音を消去した.また,シールドルーム内にコントローラを設置して操作を容易とし,SQUID周辺を完全電磁シールドしてドアを開放した状態でも計測ができるシステムとした.
2.多チャンネル化
磁場雑音用参照マグネトメータと信号用マグネトメータを組み込んだ10チャンネルSQUIDシステムを構築した.上記の雑音除去とデータ収録技術により,1〜100Hz帯域で心磁図のリアルタイム計測を実証した.また、基準肢誘導心電図装置(3チャンネル)を併置してあるので,心電図との同時計測も可能である.試作したシステムは,液体窒素のもつ高い冷却能力のため,窒素の補給に液体ヘリウムのような特殊な技術を必要としない.また,窒素のラニングコストは非常に低く,現在の低温超伝導体SQUIDを使った生体磁気計測装置と比較すると大きな利点でとなることを示した.

  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] K. Yokosawa: "Axial high-temperature superconducting-quantum-interference-device gradiometer composed of magnetometers with a monolithic feedback and compensation coil"Applied Physics Letters. 78. 2745-2747 (2001)

  • [文献書誌] S. Hirano: "Direct detection of the magnetic flux noise from moving vortices in wide YBa_2Cu_3O_<7-δ> grain boundary junctions"Applied Physics Letters. 78. 1715-1717 (2001)

  • [文献書誌] K. Yokosawa: "Mechanisms of noise increase in direct-coupled high Tc super-conducting quantum interference device magnetometers exposed to magnetic fields"Journal of Applied Physics. 90. 4049-4055 (2001)

  • [文献書誌] S. Hirano: "Direct detection of vortex motion in high-Tc grain boundary junctions"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 11. 924-927 (2001)

  • [文献書誌] M. Matuda: "High-Tc SQUID magnetometers for use in moderate magnetically-shielded room"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 11. 1323-1326 (2001)

  • [文献書誌] Y. Yokosawa: "Effect of a static magnetic field on a slotted high-Tc SQUID magnetometer without flux dam"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 11. 1335-1338 (2001)

  • [文献書誌] H. Oyama: "Suppression of field-induced low frequency noise in high Tc-SQUID magnetometers using slotted flux dams"Physica C. 357-360. 1451-1454 (2001)

  • [文献書誌] S. Hirano: "Direct flux noise measurement of YBCO grain boundary junctions"Physica C. 375-360. 1455-1458 (2001)

  • [文献書誌] H. Oyama: "Low-frequency noise of dc SQUID magnetometers having slotted structure along grain boundary junction"Superconducting Science and Technology. 15. 1-4 (2001)

  • [文献書誌] 林 周: "生体磁気計測のための低磁場空間の生成"電気学会論文誌. 121-C(11). 1704-1710 (2001)

  • [文献書誌] 藤田 学: "小動物心磁図計測用高温超電導SQUID磁束計の開発"電気学会論文誌. 121-C(11). 1104-1109 (2001)

  • [文献書誌] 竹内 文也: "脳深部に巨大電流双極子を局在させる脳磁界応答の解析"医用電子と生体工学. 39. 189-196 (2001)

  • [文献書誌] S. Kuriki: "Active compensation in combination with weak passive shielding for magnetocardiographic measurements"Review of Scientific Instruments. 73. 440-445 (2002)

  • [文献書誌] S. Kuriki: "Development of a high-Tc SQUID-based magnetometer system for MCG measurement"ICICE Transactions on Electronics. E85-C(3). 670-676 (2002)

  • [文献書誌] M. Matsuda: "First derivative high-Tc SQUID gradiometers with narrow structure from single layer YBCO thin film"ICICE Transactions on Electronics. E85-C(3). 677-680 (2002)

  • [文献書誌] S. Kuriki: "High-Tc SQUID magnetometer system with active cancellation"Advances in Cryogenics. 47-48(to be published). (2002)

  • [文献書誌] S. Oyu: "Use of ventricular excitation model in the magnetocardiographic inverse problem for reconstruction of electrophysiological properties"IEEE Transactions on Biomedical Engineering. (to be published). (2002)

  • [文献書誌] 栗城 眞也: "超伝導生体工学"応用物理. 71. 23-28 (2002)

  • [文献書誌] 鷲尾知暁: "磁場雑音打消し法の検討-心磁図計測のためのアクティブキャンセレーション-"電子情報通信学会技術研究報告. MBE2001-82. 81-87 (2001)

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公開日: 2003-04-03   更新日: 2016-04-21  

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