| 研究課題/領域番号 |
22246055
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
笹田 一郎 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (20117120)
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| 研究分担者 |
圓福 敬二 九州大学, 超電導システム科学研究センター, 教授 (20150493)
山口 崇 久留米工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (90248344)
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| 研究期間 (年度) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| キーワード | 磁気シールド / 能動磁気シールド / 心磁界 / SQUID / フラックスゲート / 磁気ナノ粒子 / イメージング |
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| 研究概要 |
1. 能動磁気シールドでキャンセル効果を高めようとフィードバックゲインを上げると系の位相遅れのために発振する．この問題を実用的なレベルで解決するために，フラックスゲートとサーチコイルを組み合わせ30 kHz付近で位相送れが45°程度となる高分解能広帯域なフィードバック用センサ（ハイブリッドマグネトメータ）を提案し，プロトタイプを製作して性能を調べた．この結果，分解能は10 Hz以上で4 pT/√Hz，1 Hzで8 pT/√Hzを達成した．これによって分離型能動磁気シールドに高いゲインの能動補償回路を組み込むことができる様になり高いシールド比を実現した．
2. 基本波型直交フラックスゲート(FM-OFG)を多数アレイ化するときに低周波帯に発生していた干渉の原因を突きとめ，これを解決した．さらに6 chのFM-OFG1次元アレイを製作し，初めてアレイ構造で人の心磁を同時多点計測するのに成功した．また，外乱磁界を多点観測するために安価なオープンソースマイコンArduinoを用いて，内蔵10 bit AD変換器の前に可変ゲインプリアンプを設けUSB経由でリアルタイムにデータを取り込めるシステムを開発した．
3. 狙ったところで最大のシールド効果が発揮されるような適応型の能動磁気シールドを1軸対称構造でかつ開口部を持つ形で設計し，卓上型サイズでにおいてプロトタイプを製作した．直径60 cm，高さ30 cm，そのうち開口部は10~14 cmで，シールド内部へのアクセスが容易になっている．シールド比は最大で3160を得た．
4. 特異値分解法を用いた磁気ナノ粒子の位置推定法を開発し、表面磁界データから30 mmの深さにある20 mm離れた二つのナノ粒子の検出を可能とした。また、磁気マーカー検出に対する能動磁気シールドの有効性を示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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