JP3291858B2 - Magnetic detector - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数のSQUIDを用
いて被測定磁界を複数点において検出する、いわゆるマ
ルチチャンネルの磁気検出装置に関し、例えば生体磁気
計測等の微弱磁気を高精度に計測する分野に適した磁気
検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called multi-channel magnetism detecting device for detecting a magnetic field to be measured at a plurality of points using a plurality of SQUIDs, and for example, to measure weak magnetism such as biomagnetism with high accuracy. The present invention relates to a magnetic detection device suitable for the field.
【0002】[0002]
【従来の技術】生体磁気計測における脳磁界の測定等に
おいては、脳からの微弱磁界を複数点で検出する必要が
あり、このような場合、通常は複数のSQUIDを用い
たマルチチャンネル型の磁気検出装置が用いられる。2. Description of the Related Art In the measurement of a brain magnetic field in biomagnetic measurement, it is necessary to detect a weak magnetic field from the brain at a plurality of points. In such a case, a multi-channel magnetic field using a plurality of SQUIDs is usually used. A detection device is used.
【0003】ところで、このような計測にあっては、測
定すべき磁界のほかに外部の磁気雑音源からの磁界の影
響を除去する必要がある。従来のこの種の装置では、実
際の測定に供する複数の検出部のほかに、参照用の検出
部を1つ以上設けて磁気雑音成分を測定している。In such a measurement, it is necessary to remove the influence of a magnetic field from an external magnetic noise source in addition to the magnetic field to be measured. In this type of conventional device, one or more reference detecting units are provided in addition to a plurality of detecting units used for actual measurement to measure a magnetic noise component.
【0004】すなわち、図4に従来装置の検出部の構成
図を例示するように、計測すべき磁界を検出するための
測定用ピックアップコイル41・・41を被測定物Wの近
傍に設けて、これらによって拾った磁気をそれぞれのS
QUIDリング(図示せず)に導いて各点における磁気
を計測するとともに、これらとは別に参照用ピックアッ
プコイル42,42を設けて、これらによって拾った磁
気を同様にしてそれぞれのSQUIDリングに導いて外
部からの磁気雑音成分を計測している。そして、この参
照用ピックアップコイル42,42を介して計測した磁
気データを、測定用ピックアップコイル41・・41を介
して計測した磁気データから減算する等によって、磁気
雑音成分を除去している。[0004] That is, as shown in FIG. 4 as an example of a configuration diagram of a detection unit of a conventional device, measurement pickup coils 41 for detecting a magnetic field to be measured are provided in the vicinity of an object W to be measured. The magnetism picked up by each of these S
In addition to measuring the magnetism at each point by guiding to a QUID ring (not shown), reference pickup coils 42 and 42 are provided separately from these, and the magnetism picked up by these is similarly guided to each SQUID ring. It measures external magnetic noise components. The magnetic noise component is removed by subtracting the magnetic data measured via the reference pickup coils 42 from the magnetic data measured via the measurement pickup coils 41.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の装
置によると、外部の磁気雑音源からの磁気を測定するた
めの参照用の検出部が必要となって装置が複雑化するば
かりでなく、外部の磁気雑音源が測定すべき磁界の近く
に存在する場合には、その雑音源からの磁界が、測定用
の検出部のある空間での値と、参照用の検出部のある空
間での値とが一致せず、外来磁気雑音除去が不完全とな
る場合があった。According to the above conventional apparatus, a reference detecting unit for measuring the magnetism from an external magnetic noise source is required, which not only complicates the apparatus, but also increases the complexity of the apparatus. However, when an external magnetic noise source is present near the magnetic field to be measured, the magnetic field from the noise source has a value in the space where the measurement detection unit is located and a value in the space where the reference detection unit is located. In some cases, the external magnetic noise elimination was incomplete.
【0006】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、特に参照用の検出部を設ける必要がなく、しか
も磁気雑音源の位置が従来よりも近くても磁気雑音成分
に起因する悪影響を回避することのできる磁気検出装置
の提供を目的としている。The present invention has been made in view of such circumstances, and it is not necessary to particularly provide a detecting unit for reference, and even if the position of the magnetic noise source is closer than before, the adverse effect due to the magnetic noise component is present. It is an object of the present invention to provide a magnetic detection device capable of avoiding the problem.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の磁気検出装置は、被測定磁界の測定用の複
数のSQUIDの各検出部を、それぞれの検出軸を互い
に平行な状態として配置するとともに、その各SQUI
Dにより検出された外来磁気雑音の影響を等しく受けた
検出信号を入力してその平均値を算出する演算手段と、
その平均値を参照信号として上記各SQUIDの検出信
号から減算する補正手段を備えたことによって特徴づけ
られる。In order to achieve the above-mentioned object, a magnetic detecting apparatus according to the present invention includes a plurality of SQUIDs for measuring a magnetic field to be measured, each of which has a detection axis parallel to each other. And each SQUID
Calculating means for inputting a detection signal equally affected by the external magnetic noise detected by D and calculating an average value thereof;
It is characterized by having a correction means for subtracting the average value as a reference signal from the detection signal of each SQUID.
【0008】[0008]
【作用】被測定磁界の測定用の検出部による磁気検出結
果には、被測定磁界と磁気雑音源からの磁界の双方が含
まれるが、これらの測定用の各検出部を、検出軸が互い
に平行となるように配置することにより、各検出部は磁
気雑音源からの磁界の影響を等しく受ける。そこで、こ
のように配置した各検出部による磁気検出結果を平均化
して、その値を各検出部による磁気検出結果から減算す
ると、磁気雑音成分からの悪影響が相殺されて被測定磁
界による寄与分のみを抽出することができる。The result of the magnetic detection by the measuring unit for measuring the magnetic field to be measured includes both the magnetic field to be measured and the magnetic field from the magnetic noise source. By arranging them in parallel, each detection unit is equally affected by the magnetic field from the magnetic noise source. Therefore, by averaging the magnetic detection results of the detectors arranged in this way and subtracting the value from the magnetic detection results of the detectors, the adverse effect from the magnetic noise component is canceled out, and only the contribution of the measured magnetic field is obtained. Can be extracted.
【0009】[0009]
【実施例】図1は本発明実施例の構成を示す模式図であ
る。複数の磁気測定チャンネルはそれぞれ、SQUID
素子10とその駆動回路11、およびピックアップコイ
ル12によって構成されている。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. Each of the plurality of magnetic measurement channels has a SQUID
It is composed of an element 10, a driving circuit 11 thereof, and a pickup coil 12.
【0010】各SQUID素子10a・・10nは、SQ
UIDリングのほかにこれと磁気的に結合されたインプ
ットコイル、および駆動回路11に接続されたフィード
バックコイル等を備えている。[0010] Each SQUID element 10a.
In addition to the UID ring, an input coil magnetically coupled to the UID ring, a feedback coil connected to the drive circuit 11, and the like are provided.
【0011】各ピックアップコイル12a・・12nは、
例えば1次微分型のグラジオメータであって、各SQU
ID素子10a・・10n内のインプットコイルとともに
超伝導ループを形成しており、入力磁界をそれぞれに対
応するSQUID素子10a・・10n内のSQUIDリ
ングに伝達する。これらの各ピックアップコイル12a
・・12nは、発生磁界を測定すべき被測定物Wに近接し
て配置されるが、その各コイル軸、つまり検出軸は互い
に平行な状態で配置される。Each of the pickup coils 12a.
For example, a first-order differential type gradiometer, each SQUA
A superconducting loop is formed together with the input coils in the ID elements 10a... 10n, and the input magnetic field is transmitted to the corresponding SQUID rings in the SQUID elements 10a. Each of these pickup coils 12a
.. 12n are arranged close to the measured object W whose generated magnetic field is to be measured, and their respective coil axes, that is, the detection axes are arranged in parallel with each other.
【0012】駆動回路11a・・11nは磁束ロック回路
と称される公知の回路で、例えばAF発振器からの交流
電流を、フィードバックコイル流してSQUIDリング
に交流磁束を印加し、その状態でのSQUIDリングの
出力を増幅してAF発振器からの基準信号と比べて位相
検波し、さらにこれを積分型増幅器およびフィードバッ
クコイルを介してSQUIDリングにフィードバックす
るという構成をとり、対応するピックアップコイル12
a・・12nへの入力磁気の大きさに対応した電気信号を
出力することができる。この各駆動回路11a・・11n
からの出力信号は、それぞれA−D変換器13a・・13
nによってデジタル化された後、コンピュータ14に採
り込まれる。The drive circuits 11a... 11n are known circuits called magnetic flux lock circuits. For example, an AC current from an AF oscillator is fed through a feedback coil to apply an AC magnetic flux to the SQUID ring. The output of the pickup coil 12 is amplified and phase-detected in comparison with the reference signal from the AF oscillator, and is fed back to the SQUID ring via an integrating amplifier and a feedback coil.
It is possible to output an electric signal corresponding to the magnitude of the input magnetism to a..12n. Each drive circuit 11a... 11n
Are output from the A / D converters 13a,.
After being digitized by n, it is taken into the computer 14.
【0013】コンピュータ14では、そのデータ処理の
内容の概略を表すフローチャートを図2に示すように、
各駆動回路11a・・11nから採り込んだ各磁気検出デ
ータDa ・・Dn を一旦メモリに格納するとともに、その
各磁気検出データDa ・・Dnの平均値Dave を算出す
る。そして、各磁気検出データDa ・・Dn からこの平均
値Dave を減算し、その減算後の値da ・・dn を各チャ
ンネルごとの磁気測定データとして記憶する。FIG. 2 is a flowchart showing the outline of the contents of the data processing in the computer 14, as shown in FIG.
Once stores in memory each of the driving circuits 11a the magnetic detection data elaborate taken from ·· 11n D a ·· D n, calculates the average value D ave of the magnetic detection data D a ·· D n. Then, the average value D ave is subtracted from each of the magnetic detection data D a ... D n , and the resulting values d a ... D n are stored as the magnetic measurement data for each channel.
【0014】以上のようにして得られた磁気測定データ
da・・dnは、以下に説明するように、外来磁気雑音の
影響が相殺された被測定物Wからの寄与分のみのデータ
となる。The magnetic measurement data d a ... D n obtained as described above are, as described below, data of only the contribution from the DUT W in which the influence of the external magnetic noise has been offset. Become.
【0015】すなわち、各ピックアップコイル12a・・
12nの配設位置における被測定物Wからの磁界が図3
(A)に示すような分布を持っているとするとき、実際
に各ピックアップコイル12a・・12nを介して検出さ
れる磁界は、外来磁気雑音の存在によって図3(B)に
例示するようなものとなる。ここで、各ピックアップコ
イル12a・・12nは、その検出軸が互いに平行である
ため、外来磁気雑音の影響を等しく受けており、各ピッ
クアップコイル12a・・12nを介して検出される磁界
は、被測定物Wからの磁界に一定レベルの外来磁気雑音
が重畳したものとなる。That is, each pickup coil 12a.
The magnetic field from the DUT at the 12n arrangement position is shown in FIG.
Assuming that the magnetic field has a distribution as shown in FIG. 3A, the magnetic field actually detected through each of the pickup coils 12a... 12n is changed as shown in FIG. It will be. Here, the pickup coils 12a... 12n are equally affected by extraneous magnetic noise because their detection axes are parallel to each other, and the magnetic field detected via each pickup coil 12a. A certain level of external magnetic noise is superimposed on the magnetic field from the measurement object W.
【0016】従って、各磁気検出データDa ・・Dn か
らその平均値Daveを減算した値da・・dnは、図3
(C)に示すように、その平均値は図3(A)に示した
実際の被測定物Wからの磁界と僅かに異なるものの、外
来磁気雑音の寄与が大きい場合でもこれは相殺され、被
測定物Wの寄与のみとなる。[0016] Thus, the value d a · · d n by subtracting the average value D ave from the magnetic detection data D a ·· D n is 3
As shown in FIG. 3C, although the average value is slightly different from the actual magnetic field from the DUT shown in FIG. 3A, even if the contribution of extraneous magnetic noise is large, the average value is canceled out. Only the contribution of the measured object W is obtained.
【0017】ここで、このような構成並びにデータ処理
によると、磁気雑音は実質的に測定用のピックアップコ
イル12a・・12nによって検出されることになり、換
言すれば、磁気雑音が被測定空間において測定されるこ
とになり、磁気雑音源が被測定空間にある程度近接して
いても、その影響を除去することが可能となる。Here, according to such a configuration and data processing, magnetic noise is substantially detected by the pickup coils 12a... 12n for measurement. In other words, magnetic noise is detected in the space to be measured. As a result, even if the magnetic noise source is somewhat close to the space to be measured, the effect can be eliminated.
【0018】なお、以上の実施例では、磁気検出部とし
て1次微分型グラジオメータであるピックアップコイル
12a・・12nを用いたが、ピックアップコイルはより
高次の微分型グラジオメータを採用してもいいし、マグ
ネトメータであってもよく、更には、ピックアップコイ
ルを用いずに、SQUIDリング自体で直接磁気を拾う
ようにしてもよい。In the above embodiment, the pickup coils 12a,..., 12n, which are primary differential gradiometers, are used as the magnetic detectors. However, the pickup coils may employ higher-order differential gradiometers. Alternatively, a magnetometer may be used, and the magnetism may be directly picked up by the SQUID ring itself without using a pickup coil.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被測定磁界を検出するための複数のSQUIDの検出部
を、検出軸が互いに平行となるように配置するととも
に、その各検出部を介して検出された外来磁気雑音の影
響を等しく受けた磁気データを平均化し、その平均値を
各磁気データから減算補正するように構成したので、従
来のように参照用のSQUID並びにその検出部を別途
設ける必要がなくなり、装置が簡単化されるとともに、
磁気雑音源が被測定空間にある程度近接して存在してい
ても、実質的に被測定空間内で磁気雑音を検出するた
め、その磁気雑音による影響を除去することが可能とな
った。As described above, according to the present invention,
A plurality of SQUID detectors for detecting a magnetic field to be measured are arranged so that their detection axes are parallel to each other, and magnetic data equally affected by extraneous magnetic noise detected via the respective detectors. Are averaged, and the average value is subtracted from each magnetic data, so that there is no need to separately provide a reference SQUID and its detection unit as in the related art, and the apparatus is simplified,
Even if a magnetic noise source exists to some extent close to the space to be measured, since the magnetic noise is substantially detected in the space to be measured, it is possible to remove the influence of the magnetic noise.
【図1】本発明実施例の構成を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】そのコンピュータ14によるデータ処理の内容
を例示するフローチャートFIG. 2 is a flowchart illustrating the contents of data processing by the computer 14;
【図3】本発明実施例の作用説明図FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the embodiment of the present invention.
【図4】従来のマルチチャンネル型磁気測定装置の検出
部の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a detection unit of a conventional multi-channel magnetometer.
10a・・10n SQUID素子 11a・・11n 駆動回路 12a・・12n ピックアップコイル 13a・・13n A−D変換器 14 コンピュータ 10a..10n SQUID element 11a..11n Drive circuit 12a..12n Pickup coil 13a..13n A / D converter 14 Computer
Claims (1)
数点で検出するマルチチャンネルの磁気検出装置におい
て、上記各SQUIDの検出部が、それぞれの検出軸を
互いに平行とした状態で配置されているとともに、その
各SQUIDにより検出された外来磁気雑音の影響を等
しく受けた検出信号を入力してその平均値を算出する演
算手段と、その平均値を参照信号として上記各SQUI
Dの検出信号から減算する補正手段を備えたことを特徴
とする磁気検出装置。1. A multi-channel magnetic detecting device for detecting a magnetic field to be measured at a plurality of points using a plurality of SQUIDs, wherein said detecting units of said SQUIDs are arranged with their respective detection axes parallel to each other. Calculating means for inputting a detection signal equally affected by the external magnetic noise detected by each SQUID and calculating an average value thereof; and using the average value as a reference signal for each of the above SQUIDs.
A magnetic detection device comprising a correction means for subtracting from a D detection signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21129593A JP3291858B2 (en) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | Magnetic detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21129593A JP3291858B2 (en) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | Magnetic detector |
Publications (2)
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JPH0763834A JPH0763834A (en) | 1995-03-10 |
JP3291858B2 true JP3291858B2 (en) | 2002-06-17 |
Family
ID=16603576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21129593A Expired - Fee Related JP3291858B2 (en) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | Magnetic detector |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3291858B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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FI115324B (en) * | 2003-03-14 | 2005-04-15 | Elekta Neuromag Oy | Method and systems for processing a multichannel measurement signal |
JP6748499B2 (en) * | 2016-07-13 | 2020-09-02 | 株式会社アドバンテスト | Magnetic field measuring device and magnetic field measuring method |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP21129593A patent/JP3291858B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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