光学式磁界センサとゴーストイメージングを用いた三次元磁界分布情報の取得

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磁気ナノ粒子集合体からの信号検出と位置推定について、光学式磁界センサを用いた新たな測定手法の実証を行った。磁気応答信号はロックインアンプの位相検波機能を利用して測定し、励起磁界信号を参照信号とすることで、直交信号成分を粒子からの磁界信号として検出できる。また、センサの感度が良いことから、従来よりも大幅に微弱な励起磁界を印加し、その磁気応答の検出を試みた。磁気ナノ粒子としてレゾビストを使用し、異なる濃度による信号強度の変化を測定した。検証実験の結果、微粒子濃度に対して線形な信号を取得することができた。一方で、微粒子からの磁気応答信号が微弱であるため、信号対雑音比の良好な磁界分布の画像を取得することは困難であった。そこで、励起磁界の周波数を変化させることで信号対雑音比の改善に取り組み、磁界分布画像の改善を確認した。また、ミラーアレイデバイスを用いた画像取得において、測定時間の改善を検討した。シングルピクセルイメージングにおける圧縮センシングについて検討を行い、ランダムパターンを照明するゴーストイメージングにおいて、これまでは取得する画素数以上の測定回数が必要であったが、概ね測定回数の大幅な低減が可能であるとの結果がシミュレーション結果で得られた。また、取得画像の種類やノイズレベルによって画像取得できる測定回数が変化することも確認できたため、磁界分布画像に最適な画像取得技術について引き続き検討が必要である。