超高感度生体磁気用磁気センサに関する研究

超灵敏生物磁磁传感器的研究

• 批准号: 06805036
• 负责人: 園田 敏勝
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06805036/
• 关键词: -

今年度は以下のような成果を得た。(1)今年度は10^<-13>Tの分解能を得るために、種々の磁性材料の励振条件、すなわち励振振幅、励振周波数、動作磁界レベル、励振回路のインピーダンス等に対するコアの動的な磁化過程とコアで生じる雑音発生のメカニズムを明らかにし、雑音の影響を受けない励振法を確立した。すなわち、磁気センサの検出下限は、極論するとセンサ雑音の大きさで定まりセンサ雑音を小さくすることは直接高感度化につながる。センサ自身の雑音を大別すると、センサコアすなわち、磁性材料に基づく成分と電子回路から発生するものとになる。検討する磁界センサは、検出原理に磁化特性の増分透磁率を用いているため、高角形磁化特性を有するアモルファス磁性材料は、感度的には有利と言える。しかしながら磁化過程からみると、この種の材料に特有と考えられる雑音の問題がある。またスーパーマロイは、角形比ではアモルファスに及ばないものの極めて微小な磁界に対しては逆に柔磁化特性を示すことを確認している。考えている被検出磁界の大きさは10^<-13>Tと極めて微弱であるため、センサに適するコアを厳密に選定する必要がある。(2)電子回路雑音のメカニズムを明らかにし、10^<-13>Tの検出を可能にする低雑音増幅器の実現を目指して検討した。現在センサの増幅器としては、アンプの並列接続、アンプ自体の高帯域化による等価同相去比の向上、バンドパスアンプの挿入、アンプを動作する環境としての定温度動作等により低雑音化を実現し、10^<-12>Tオーダの検出感度を得ている。しかし、10^<-13>Tの感度を得るには、更に低雑音化しなければならない。これは、アンプに用いる抵抗の熱雑音が問題になるレベルであり、これには統計処理を含めた増幅器の適用を考えている。(3)以上の成果をもとにSQUIDの1/10に迫りうる感度を得て、磁気シールドの施された場を想定して実際に人体から生じている磁界の検出可能性を探り、提案するセンサとシールド装置の有効性を明らかにする予定である。

This year, the following achievements have been made. (1)The <-13>excitation conditions, excitation amplitude, excitation cycle number, operating magnetic field, excitation circuit parameters, etc. of the magnetic material at 10^ T are determined by the excitation method. The lower limit of detection of magnetic and magnetic sensors is higher than the lower limit of detection of magnetic and magnetic sensors. For example, if a magnetic material is used as a base material, it can be used as an electronic circuit. The magnetic properties of magnetic materials are discussed in detail. The principle of magnetic permeability is discussed in detail. The magnetic properties of magnetic materials are discussed in detail. The magnetization process is unique to the material and the sound is unique to the material. For example, if the magnetic field is small, the magnetic field is small, and the magnetic field is small, the magnetic field is small, and the magnetic field is small, and the magnetic field is small. A large number of magnetic fields are detected in the test area, and a small number of magnetic fields are detected in the test area<-13>. (2)Electronic circuit noise detection is possible, and the detection of low noise amplifier is discussed<-13>. Now the amplifier of the switch is in parallel connection, in parallel connection, in high band localization, in equal phase de-scaling, in parallel connection, in constant temperature operation, in low noise operation, in 10^<-12>T detection sensitivity. 10^<-13>T sensitivity is lower and lower. This is the first time that a statistical process has been applied to the problem of heat resistance. (3)The above results are related to the sensitivity of SQUID 1/10, the magnetic field application, and the possibility of magnetic field detection in human body.

项目成果

園田 敏勝 他: "高感度フラックスゲート形磁束計の開発とその応用" 日本応用磁気学会 第86回研究会. (1994)

Toshikatsu Sonoda 等：“高灵敏度磁通门型磁力计的开发及其应用”，日本应用磁学学会第 86 次会议（1994 年）。

園田 敏勝 他: "低雑音・低揺らぎ直流基準電圧発生回路" 電気関係学会九州支部連合大会 第47回連合大会 講演論文集. 518-519 (1994)

Toshikatsu Sonoda等人：“低噪声和低波动直流参考电压生成电路”电气相关协会九州分会第47届联盟会议论文集518-519（1994年）。