CN1878458A - 磁场屏蔽装置及磁场计测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种屏蔽效果好的磁场屏蔽装置。在本发明中,在具有开口部的磁场屏蔽装置(例如,带有门的圆筒形磁场屏蔽装置)中,将覆盖开口部的门和主体电连接或磁连接,或者,电连接和磁连接。根据本发明,可以提供一种与过去相比,磁场屏蔽系数高的磁场屏蔽装置,根据本发明的磁场计测装置,能够以比过去更高的灵敏度计测由检查对象(生物体)发出的生物磁场。

Description

磁场屏蔽装置及磁场计测装置
技术领域
本发明涉及屏蔽环境磁场的噪音的磁场屏蔽装置及利用该磁场屏蔽装置的磁场计测装置。
背景技术
过去,在由生物体产生的生物磁场的计测中使用的、屏蔽环境磁场(外来磁场)的磁场屏蔽装置,利用螺栓等将高导磁率的板材(坡莫合金(强磁性铁镍合金)等导磁率大的材料)没有间隙地紧固固定到用铝或不锈钢构成的框架上,制成在空间上封闭的箱形房间。另外,将坡莫合金的板材配置成多层,提高磁场屏蔽系数(shielding factor),为了屏蔽电磁波,使用电导率大的材料(铝等)的板材。有报告指出,代替坡莫合金,采用具有高导磁率的片材制成小型轻量的圆筒形磁场屏蔽装置(例如,参照专利文献1)。
高导磁率材料,一般是指相对导磁率从1万到10万左右的材料。具体地说,可以利用坡莫合金、硅钢等,它们被称为镍铁高导磁率合金(μ合金)。这些高导磁率材料具有良好的透过磁通的性质,这种性质被用于磁屏蔽。例如,如图18所示,在将利用高导磁率材料构成的圆筒182沿着铅直方向置于均匀的环境磁场中的情况下,与在空气中相比,在高导磁率材料中磁力线181具有高密度的分布。其结果是,在圆筒182的内侧形成磁通密度稀疏的空间,即,形成将外部磁场屏蔽的空间。这就是利用高导磁率材料将磁场屏蔽的基本原理。
另一方面,已知对于金属或合金等具有导电性的材料,在施加交流磁场的情况下,在材料内部自发地产生称为涡电流的屏蔽电流。由于材料的电导率越高,这种涡电流的效果越大,所以,一般地,利用铜或铝作为电磁屏蔽。另外,已知,与电磁波的前进方向垂直的面的面积越大,涡电流的效果越高。
已知,圆筒形磁场屏蔽装置的磁场屏蔽系数,与圆筒轴的方向相比,在垂直于圆筒轴的方向上更高。从而,在圆筒形磁场屏蔽装置的内部进行磁场计测的情况下,多是计测垂直于圆筒轴的方向的磁场分量。在检测微小磁场的生物磁场计测中,一般使用采用超导量子干涉器件(SQUID:Superconducting Quantum Interference Device)的SQUID磁通计。另外,作为将检查对象插入到圆筒形磁场屏蔽装置内部的方法,提出了以下两种方法,即,(1)从圆筒形磁场屏蔽装置的两端的开口端插入检查对象的方法,(2)在圆筒形磁场屏蔽装置中设置可开闭的门,从该处插入检查对象的方法(例如,参照专利文献1)。
一般地,由箱形房间构成的现有的磁场屏蔽装置的台面的长度和宽度的尺寸、高度尺寸,大约为2m,重量大,所以,能够设置的房间受到限制,还存在着成本高的问题。
在将检查对象插入到圆筒形磁场屏蔽装置内部的上述背景技术的方法(1)中,由于没有设置门,所以具有结构简单的优点,但是存在着检查技师观察磁场屏蔽装置的内部情况时比较困难、难以正确地调整检查位置的问题。另外,为了将检查对象装载到试验台上,必须将试验台沿着圆筒轴方向拉出,因此,存在这样的问题:为了设置磁场屏蔽装置的设置,若磁场屏蔽装置的圆筒轴方向的长度大约为2m,则需要大约4m的房间长度。
【专利文献1】特开2002-136492号公报
在将检查对象插入到圆筒形磁场屏蔽装置内部的上述背景技术的方法(2)中,由于设有门,所以可以容易地观察磁场屏蔽装置的内部的情况,可以正确地调整检查位置。另外,由于没有必要将试验台沿着轴向方向拉出,所以获得缩小检查所必需的空间的效果。但是,在现有技术的圆筒形磁场屏蔽装置中,由于门与主体之间存在间隙,所以,存在着屏蔽效果不足的问题。
发明内容
在本发明中,在具有开口部的磁场屏蔽装置(例如,配备有门的圆筒形磁场屏蔽装置)中,将覆盖开口部的门和主体电连接和/或磁连接起来。藉此,可以提供解决上述课题、与过去相比具有大的磁场屏蔽系数的磁场屏蔽装置,以及利用该磁场屏蔽装置的磁场计测装置。
具体地说,例如,提供一种磁场屏蔽装置,其特征在于,所述磁场屏蔽装置包括:非磁性的第一、第二圆筒构件,所述第一、第二圆筒构件将具有高导磁率的多个高导磁率构件的一部分重叠配置,呈同心状地围绕单一轴(1轴)配置,分别具有第一、第二规定角度的圆周部;将前述第一圆筒构件固定到与前述单一轴基本上垂直的地面上的机构;使前述第二圆筒构件围绕前述单一轴旋转的机构;其中,借助前述第二圆筒构件的旋转,前述第一圆筒构件和前述第二圆筒构件在与前述单一轴平行的两个端部以第三规定角度重叠,将外来磁场的垂直于前述单一轴的方向的分量屏蔽,在圆周方向上分割成两部分,当通过前述第二圆筒构件的旋转,前述第一圆筒构件和前述第二圆筒构件以前述第三规定角度重叠时,成为在圆周方向上关闭的状态,并且,所述磁场屏蔽装置具有电连接和/或磁连接构件,所述电连接和/或磁连接构件将在前述关闭状态下的前述第一圆筒构件与前述第二圆筒构件的重叠部分电连接和/或磁连接起来。
例如,在图1、图10所示的根据本申请发明的圆筒形磁场屏蔽装置中,作为一个例子,令内径约为1m,轴向方向的长度约为2m。圆筒形磁场屏蔽装置具有:相对于z轴具有第一角度范围的磁场屏蔽筒形体1001、相对于z轴具有第二角度范围的旋转门1002。磁场屏蔽筒形体1在两端的圆弧部由屏蔽体支承体6a、6b支承。借助旋转部7a、7b,沿着磁场屏蔽筒形体1001的圆周部在z轴的圆周方向上使旋转门1002旋转,进行形成在圆周方向上的开口部9的开闭。圆筒形磁场屏蔽装置,其磁场屏蔽筒形体1001的圆周部在旋转门关闭时与旋转门1002电连接和/或磁连接,形成圆筒状的内部空间,屏蔽进入该内部空间的环境磁场。在旋转门1002关闭时,对由通过在旋转门1002打开时形成的圆周方向的开口部9送入内部空间的检查对象发出的磁场的z方向的分量进行计测。
本发明的磁场计测装置,具有:上述磁场屏蔽装置、在前述磁场屏蔽装置的内部使体轴方向与前述单一轴基本上平行地保持生物体的机构、以及检测由前述生物体产生的磁场与前述单一轴垂直的方向的分量的磁场传感器(例如,SQUID磁通计)。
根据本发明,可以提供磁场屏蔽系数比过去高的磁场屏蔽装置,根据本发明的磁场计测装置,能够以比过去高的灵敏度计测从检查对象(生物体)发出的生物磁场。
附图说明
图1是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的剖视图。
图2是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的剖视图。
图3是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的透视图。
图4是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的透视图。
图5是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的透视图。
图6是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的剖视图。
图7是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的剖视图。
图8是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的剖视图。
图9是在用于评价本发明的效果的模拟分析中使用的模型图和表示模拟结果的曲线图。
图10是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的透视图。
图11是表示评价本发明的效果用的实验结果的曲线图。
图12是本发明的实施例的生物磁场计测装置的透视图。
图13是在图12生物磁场计测装置的yz平面上的剖视图。
图14是在图12的生物磁场计测装置的zx平面上的剖视图。
图15是说明利用图12的生物磁场计测装置的心脏磁场计测步骤的透视图。
图16是表示本发明的实施例的生物磁场计测装置的总体结构的透视图。
图17是表示本发明的其它实施例的生物磁场计测装置的主要部分的结构的透视图。
图18是表示在将由高导磁率材料构成的圆筒置于在铅直方向上均匀的环境磁场中的情况下磁力线的分布的图示。
具体实施方式
下面参照附图,对本发明的实施例进行详细地说明。在下面的图1至图17中,对于具有同一功能的结构部件赋予相同的附图标记。在图1至图17中,将正交坐标系(x、y、z)的原点(0、0、0)作为磁场屏蔽装置的中心O,y轴作为磁场屏蔽装置的中心轴(圆筒轴),xy面作为单个或多个SQUID磁通计的检测面(检测线圈的构成面),即,与计测面平行的面。SQUID磁通计检测由检查对象发出的磁场的z轴方向的分量。
另外,在图1至图17中所示的坐标系(x、y、z)中,在原点(0、0、0)与磁场屏蔽装置的中心O一致的情况下,在图中明确标出原点O。在图中未明确标出原点O的坐标系(x、y、z)被平行移动地示出。另外,由单个或多个SQUID磁通计形成的计测面,只要在磁场屏蔽装置的中心轴附近即可,可以和磁场屏蔽装置的xy面一致,也可以与之不一致。
另外,如后面的图13所示,SQUID磁通计131由液体氦132冷却到低温,经由真空层133与外界绝热。SQUID磁通计131被插入到磁场屏蔽装置101的内部。在磁场屏蔽装置101的内部,由于越靠近中心,环境磁场噪音越小,磁场分布均匀,所以,优选将单个或多个SQUID磁通计131的图中未示出的检测线圈配置在磁场屏蔽装置101的中心O(正交坐标系(x、y、z)的原点(0、0、0)附近。
在下面所述的本发明的实施例的装置(磁场屏蔽装置以及利用该磁场屏蔽装置的生物体磁场计测装置)中,作为高导磁率材料,可以使用坡莫合金、硅钢、非晶质物质。例如,在代表性的实施例中,作为高导磁率材料,使用具有相对导磁率从约1万到约10万的大的相对导磁率的坡莫合金等的板材,或者由非晶质合金构成的片材,另外,作为高电导率的材料,可以使用电导率大的铝或铜等的板材。另外,在下面的实施例中说明的磁场屏蔽装置的内部及配置在其附近的结构部件由非磁性材料(木材、FRP(纤维强化塑料)、铝、SUS等)构成。作为在下面的实施例的装置中使用的、构成SQUID磁通计131的超导材料,可以使用在低温(例如液氦温度)下作为超导体作用的、具有低温超导转变温度的低温超导材料,或者,在高温(例如液氮温度)下作为超导体作用的、具有高温超导转变温度的高温超导材料。也可以使用具有在液氦温度和液氮温度之间的超导转变温度的超导材料,以及具有比液氮温度高的超导转变温度的超导材料。
图1是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的图示,是表示借助磁场屏蔽门1002的移动,关闭磁场屏蔽筒形体1001的开口部,进而,磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002电连接或磁连接的剖视图。图1(a)是表示磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002经由电磁连接构件1003a、1003b电连接或磁连接的剖视图。图1(b)是表示磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002通过直接接触进行电连接或磁连接的剖视图。
图1(a)的磁场屏蔽装置,由围绕y轴配置的磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002、以及将磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002电连接或者磁连接起来的电磁连接构件1003a和1003b这些主要构件构成。磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002由高导磁率材料或者高电导率材料构成。电磁连接构件1003a、1003b由高导磁率材料或高电导率材料、或者它们的组合构成。通过磁场屏蔽门1002的移动,磁场屏蔽筒形体1001的开口部被关闭,进而,通过将磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002经由电磁连接构件1003a、1003b电连接或者磁连接,将垂直于y轴的方向上的分量的外来磁场屏蔽。在图1(a)中,磁场屏蔽门1002配置在磁场屏蔽筒形体1001的外侧,但是,磁场屏蔽门1002也可以配置在磁场屏蔽筒形体1001的内侧。
图1(b)的磁场屏蔽装置,由围绕y轴配置的磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002这些主要构件构成。磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002由高导磁率材料或高电导率材料构成。通过磁场屏蔽门1002的移动,磁场屏蔽筒形体1001的开口部被关闭,进而,通过磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002因接触而电连接或者磁连接,屏蔽垂直于y轴的方向上的分量的外来磁场。在图1(b)中,磁场屏蔽门1002配置在磁场屏蔽筒形体1001的外侧,但是,磁场屏蔽门1002也可以配置在磁场屏蔽筒形体1001的内侧。
如图1(a)及(b)所示,在磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002被电连接起来的情况下,相对于变动的外部磁场,在整个磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002上产生屏蔽电流,从而具有抵消外部磁场的效果。另一方面,在磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002没有电连接的情况下,由于屏蔽电流的路径在磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的交界处被隔断,所以,会降低屏蔽电流的效果。从而,借助图1(a)或(b)所示的结构,通过使磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002电连接,提高磁场屏蔽装置的磁性屏蔽效果。
另外,如图1(a)及(b)所示,在磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002磁连接的情况下,外部磁场的磁感应线形成如图18所示的分布,由于磁感应线几乎不进入被磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002包围的内部空间,所以,图1(a)及(b)所示的磁场屏蔽装置实现了高的磁屏蔽效果。另一方面,在磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002未磁连接的情况下,由于磁通的路径被磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的交界隔断,所以,磁感应线从磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的间隙进入,所以,会降低磁屏蔽的效果。从而,借助图1(a)或(b)所示的结构,通过将磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002磁连接,提高磁场屏蔽装置的磁屏蔽效果。
特别是,在本发明的圆筒形磁场屏蔽装置中,使旋转门沿着圆周方向移动,可以设定宽的开口部,与在y轴方向的正负方向上分别形成的开口部一起,可以使释放性优异,医师及检查技师进行的患者的定位等作业性、操作性优异,可以减轻患者因置身于狭小的空间内引起的压迫感及不安感。
图2是表示在图1中将磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002分别配置成双层结构的磁场屏蔽装置的图示。如图2所示,通过将磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002配置成多层结构,提高磁场屏蔽装置的磁场屏蔽性能。
图2(a)的磁场屏蔽装置由以下主要构件构成:围绕y轴配置的磁场屏蔽筒形体1001a、1001b和磁场屏蔽门1002a、1002b,将磁场屏蔽筒形体1001a和磁场屏蔽门1002a电连接或磁连接的电磁连接构件1003a、1003b,以及将磁场屏蔽筒形体1001b和磁场屏蔽门1002b电连接或磁连接的电磁连接构件1003c、1003d。磁场屏蔽筒形体1001a、1001b和磁场屏蔽门1002a、1002b由高导磁率材料或高电导率材料构成。电磁连接构件1003a、1003b、1003c、1003d由高导磁率材料或高电导率材料或者它们的组合构成。通过磁场屏蔽门1002a、1002b的移动,磁场屏蔽筒形体1001a、1001b的开口部被关闭,另外,通过磁场屏蔽筒形体1001a和磁场屏蔽门1002a经由电磁连接构件1003a、1003b电连接或者磁连接,进而,磁场屏蔽筒形体1001b和磁场屏蔽门1002b经由电磁连接构件1003c、1003d电连接或磁连接,屏蔽垂直于y轴的方向的分量的外来磁场。在图2(a)中,虽然磁场屏蔽门1002a配置在磁场屏蔽筒形体1001a的外侧,但是磁场屏蔽门1002a也可以配置在磁场屏蔽筒形体1001a的内侧。另外,虽然磁场屏蔽门1002b配置在磁场屏蔽筒形体1001b的外侧,但是磁场屏蔽门1002b也可以配置在磁场屏蔽筒形体1001b的内侧。
图2(b)的磁场屏蔽装置由围绕y轴配置的磁场屏蔽筒形体1001a、1001b和磁场屏蔽门1002a、1002b这些主要构件构成。磁场屏蔽筒形体1001a、1001b和磁场屏蔽门1002a、1002b由高导磁率材料或高电导率材料构成。通过磁场屏蔽门1002a、1002b的移动,磁场屏蔽筒形体1001a、1001b的开口部被关闭,另外,磁场屏蔽筒形体1001a和磁场屏蔽门1002a通过接触而电连接或者磁连接,进而,磁场屏蔽筒形体1001b和磁场屏蔽门1002b通过接触而电连接或磁连接,藉此,屏蔽垂直于y轴的方向的分量的外来磁场。在图2(a)中,虽然磁场屏蔽门1002a配置在磁场屏蔽筒形体1001a的外侧,但是磁场屏蔽门1002a也可以配置在磁场屏蔽筒形体1001a的内侧。另外,虽然磁场屏蔽门1002b配置在磁场屏蔽筒形体1001b的外侧,但是磁场屏蔽门1002b也可以配置在磁场屏蔽筒形体1001b的内侧。
图3及图4是表示实施例的磁场屏蔽装置的图示。图3(a)是磁场屏蔽门1002配置在磁场屏蔽筒形体1001的外侧的磁场屏蔽装置,是表示磁场屏蔽门1002打开的状态的透视图。图4(a)是磁场屏蔽门1002配置在磁场屏蔽筒形体1001的内侧的磁场屏蔽装置,是表示磁场屏蔽门1002关闭的状态的透视图。
图3(a)及图4(a)的磁场屏蔽装置,由围绕y轴配置的磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002、以及将磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002电连接或磁连接起来的电磁连接构件1003a、1003b这些主要构件构成。在y方向的两端存在有开口部8a、8b。
磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002由高导磁率材料或高电导率材料构成。电磁连接构件1003a、1003b由高导磁率材料或高电导率材料或者它们的组合构成。磁场屏蔽筒形体1001由屏蔽体支承体6a、6b结合支承。屏蔽体支承体6a、6b固定在地面上,或者,固定在金属板上并将该金属板置于地面上,以便分散压力。
磁场屏蔽门1002通过绕y轴旋转而移动。在磁场屏蔽筒形体1001的侧面存在开口部9,通过磁场屏蔽门1002的移动,进行开口部9的开闭。为了使磁场屏蔽门1002的移动容易,在磁场屏蔽门1002的两端配置平衡器1004a、1004b。优选地,在平衡器1004a、1004b的惯性矩和磁场屏蔽门1002的惯性矩平衡的条件下,决定平衡器1004a、1004b的重量和位置。即,优选地,在没有外力作用的状态下,磁场屏蔽门1002可以在任意位置上静止。
在图3(a)及图4(a)中,和图1(a)一样,磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002分别是单层结构,但是,也可以制成如图2(a)所示的双层结构。通过将磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002配置成多层结构,提高磁场屏蔽装置的磁场屏蔽性能。
图3(b)及图4(b)分别是表示图3(a)及图4(a)的磁场屏蔽装置的结构的透视图。电磁连接构件1003a、1003b分别固定在磁场屏蔽筒形体1001的侧面,与磁场屏蔽筒形体1001电连接或者磁连接。电磁连接构件1003a、1003b,在磁场屏蔽门1002关闭的状态下,为了与磁场屏蔽门1002电连接或者磁连接,固定在磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002重叠的区域。为了提高电磁连接构件1003a、1003b与磁场屏蔽门1002的电连接或者磁连接的效果,优选使电磁连接构件1003a、1003b与磁场屏蔽门1002贴紧。另外,为了提高电磁连接构件1003a、1003b与磁场屏蔽门1002的贴紧性,电磁连接构件1003a、1003b优选具有柔性。在图3(b)及图4(b)中,电磁连接构件1003a、1003b虽然分别固定在磁场屏蔽筒形体1001的侧面,但是也可以固定在磁场屏蔽门1002的侧面。
图5是表示实施例的磁场屏蔽装置的图示。图5(a)是磁场屏蔽门1002配置在磁场屏蔽筒形体1001的外侧的磁场屏蔽装置,是表示磁场屏蔽门1002打开的状态的透视图。图5(a)的磁场屏蔽装置由围绕y轴配置的磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002,以及将磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002电连接或磁连接起来的电磁连接构件1005a、1005b这些主要构件构成。在y方向的两端存在开口部8a、8b。
磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002由高导磁率材料或高电导率材料构成。电磁连接构件1005a、1005b由高导磁率材料或高电导率材料或它们的组合构成。磁场屏蔽筒形体1001由磁屏蔽体支承体6a、6b结合支承。
磁场屏蔽门1002通过围绕y轴旋转进行移动。在磁场屏蔽筒形体1001的侧面存在开口部9,通过磁场屏蔽门1002的移动,进行开口部9的开闭。为了使磁场屏蔽门1002的移动容易,在磁场屏蔽门1002的两端配置平衡器1004a、1004b。优选地,在平衡器1004a、1004b的惯性矩和磁场屏蔽门1002的惯性矩平衡的条件下,决定平衡器1004a、1004b的重量和位置。即,优选地,在没有外力作用的状态下,磁场屏蔽门1002可以在任意位置上静止。
在图5(a)中,与图1(a)一样,磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002分别是单层结构,但是,也可以是如图2(a)所示的双层结构。通过将磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002配置成多层结构,提高磁场屏蔽装置的磁场屏蔽性能。另外,在图5(a)中,磁场屏蔽门1002配置在磁场屏蔽筒形体1001的外侧,但是,磁场屏蔽门1002也可以配置在磁场屏蔽筒形体1001的内侧。
图5(b)是分别表示图5(a)的磁场屏蔽装置的结构的透视图。在磁场屏蔽门1002关闭的状态下,利用固定在磁场屏蔽筒形体1001上的手柄1006a、1006b,使电磁连接构件1005a与磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002两者接触,将磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002电连接或者磁连接。同样地,利用固定在磁场屏蔽筒形体1001上的手柄1006c、1006d,使电磁连接构件1005b与磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002两者接触,将磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002电连接或磁连接。通过将磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002电连接或磁连接,屏蔽垂直于y轴的方向上的分量的外来磁场。在图5中,电磁连接构件1005a、1005b以及手柄1006a、1006b、1006c、1006d分别固定在磁场屏蔽筒形体1001上,但是,也可以固定到磁场屏蔽门1002上。
图6是在图5的磁场屏蔽装置中在磁场屏蔽门1002的关闭状态下的x-z剖视图。在磁场屏蔽门1002关闭的状态下,若将手柄1006a倒向A方向,则电磁连接构件1005a围绕支点1007a旋转,插入到磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的间隙中,其结果是,磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002经由电磁连接构件1005a电连接或磁连接。相反地,若手柄1006a倒向B方向,则电磁连接构件1005a围绕支点1007a旋转,从磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的间隙中取出,其结果是,解除磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的电连接或磁连接。
同样地,若将手柄1006b倒向A方向,则电磁连接构件1005b围绕支点1007b旋转,插入到磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的间隙中,其结果是,磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002经由电磁连接构件1005b电连接或磁连接。若将手柄1006a倒向B方向,则电磁连接构件1005a围绕支点1007b旋转,被从磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的间隙中取出,其结果是,将磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的电连接或磁连接解除。
图7是表示实施例的磁场屏蔽装置的图示。图7(a)是磁场屏蔽门1002配置在磁场屏蔽筒形体1001内侧的磁场屏蔽装置,是表示磁场屏蔽门1002关闭的状态的图示。图7(b)及图7(c)是在图7(a)中虚线的区域的放大图,是分别表示磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002的电连接或磁连接的方法的详细情况的图示。
在图7(b)的方法中,若将手柄1006倒向A方向,则楔形电磁连接构件1008围绕支点1007旋转,插入到磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的间隙中,其结果是,磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002经由楔形电磁连接构件1008电连接或者磁连接,屏蔽垂直于y轴的方向上的分量的外来磁场。相反地,若手柄1006倒向B方向,则楔形电磁连接构件1008围绕支点1007旋转,被从磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的间隙中取出,其结果是,将磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的电连接或磁连接解除。如图7(b)所示,通过利用楔形电磁连接构件1008,使磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的接触面积扩大,其结果是,提高了磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的电连接或磁连接的连接性能。
在图7(c)的方法中,若使滑动式电磁连接构件1009向A方向滑动,则滑动式电磁连接构件1009与磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002两者接触。其结果是,磁场屏蔽筒形体1001和磁场屏蔽门1002经由电磁连接构件1009电连接或磁连接,屏蔽垂直于y轴的方向上的分量的外来磁场。相反地,若使滑动式电磁连接构件1009向B方向滑动,则滑动式电磁连接构件1009离开磁场屏蔽门1002,将磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的电连接或磁连接解除。在图7(c)的方法中,由于扩大了滑动式电磁连接构件1009与磁场屏蔽筒形体1001、磁场屏蔽门1002的接触面积,所以也能够提高磁场屏蔽筒形体1001与磁场屏蔽门1002的电或磁连接性能。
图8是表示在实施例的磁场屏蔽装置中磁场屏蔽门的移动机构的图示。图8是磁场屏蔽门802a配置在磁场屏蔽筒形体801外侧、磁场屏蔽门802b配置在磁场屏蔽筒形体801内侧的磁场屏蔽装置。在图8中,辊组合体805,具有在大致矩形形状的四角分别配备轮子的结构,等间隔地配置在磁场屏蔽筒形体801的两端的面上。在该实施形式中,备有12个辊组合体805。根据这种结构,磁场屏蔽门802a由辊组合体805的外侧的轮子支承,磁场屏蔽门802b由辊组合体805的内侧的轮子支承。磁场屏蔽门802a、802b可以沿着辊组合体805的轮子顺滑地围绕y轴旋转移动。
进而,通过利用由导电性材料构成的辊组合体805,辊组合体805与磁场屏蔽筒形体801、磁场屏蔽门802a、802b的每一个电接触,所以,能够将磁场屏蔽筒形体801和磁场屏蔽门802a、802b电连接或磁连接。
图9(a)及图(9b)是表示在用于评价本实施例的磁场屏蔽装置的效果的模拟分析中使用的模型的图示。图9(c)是表示利用对于图9(a)和图9(b)的模型进行模拟获得的结果(磁场屏蔽系数分布)的曲线图,是表示将磁场屏蔽装置的内部的磁场分布作为在y轴上的磁场屏蔽系数的分布的曲线图。
图9(a)是由相对导磁率为60000的高导磁率材料构成、且利用由具有y轴方向的长度200cm、厚度1mm的两个圆周部形成的圆筒形屏蔽体81、82、83构成的模型的透视图。圆筒形屏蔽体81、82、83包括:具有规定的角度范围、垂直于中心轴的两端部的两个圆弧部;具有规定的小的宽度尺寸及规定的长度尺寸、并具有规定的小的面积且平行于中心轴的两个部位;以及具有规定的角度范围的圆周部。圆筒形屏蔽体82、83具有相同的角度范围,圆筒形屏蔽体81具有与圆筒形屏蔽体82、83不同的规定的角度范围。圆筒形屏蔽体82配置在圆筒形屏蔽体81的内侧,圆筒形屏蔽体83配置在圆筒形屏蔽体81的外侧。
圆筒形屏蔽体81具有与圆筒形屏蔽体82、83重叠的部分。圆筒形屏蔽体81的圆周部的内侧直径为102cm,外侧直径为114cm,规定的角度范围为260度。圆筒形屏蔽体82的圆周部的内侧直径为94cm,外侧直径为100cm,规定的角度范围为200度。圆筒形屏蔽体83的圆周部的内侧直径为116cm,外侧直径为122cm,规定的角度范围约为200度。圆筒形屏蔽体82、83的配置方式为,与圆筒形屏蔽体81在z轴的正的区域具有60度的重叠,在z轴的负的区域具有40度的重叠。
图9(b)表示,对于图9(a)的模型,将利用高导磁率材料构成的电磁连接构件1010a、1010b插入到圆筒形屏蔽体81与圆筒形屏蔽体83之间的模型。
对于图9(a)及图9(b)的模型,利用三维有限元法模拟求出在z方向上施加均匀的磁场的情况下磁场屏蔽装置的内部的磁场屏蔽系数的分布的结果,表示在图9(c)的曲线图中。横轴表示图9(a)、图9(b)的模型中的y坐标,纵轴表示磁场屏蔽系数。当与中心(y=0)处的磁场屏蔽系数相比较时,在图(9a)的模型中约为50dB,与此相对,在图9(b)的模型中约为62dB。由该模拟结果可以看出,借助插入到圆筒形屏蔽体81与圆筒形屏蔽体83之间的电磁连接构件1010a、1010b的效果,磁场屏蔽系数提高大约12dB,电磁连接构件1010a、1010b对磁场屏蔽系数的提高有很大帮助。
图10是表示本发明的实施例的磁场屏蔽装置的图示,是表示开口部9处于最大的状态,即,磁场屏蔽门2、3完全打开的状态的透视图。
图10的磁场屏蔽装置,由围绕y轴配置的磁场屏蔽筒形体1、磁场屏蔽门2、3以及辅助磁场屏蔽筒形体23这些主要构件构成。在y方向的两端存在开口部8a、8b。
磁场屏蔽门2配置在磁场屏蔽筒形体1的内侧,磁场屏蔽门3配置在磁场屏蔽筒形体1的外侧。磁场屏蔽门2、3在y方向的两端结合构成一个整体,作为磁场屏蔽门2、3,可以围绕y轴沿着磁场屏蔽筒形体1旋转移动。
磁场屏蔽筒形体1、2、3由高导磁率材料、高电导率材料构成。辅助磁场屏蔽筒形体23由高导磁率材料构成。磁场屏蔽筒形体1由屏蔽体支承体6a、6b结合支承。
磁场屏蔽门2、3的y方向的正的区域的端部结合到旋转部7a上,磁场屏蔽门2、3的y方向的负的区域的端部结合到旋转部7b上。旋转部7a包含旋转构件,经由旋转构件可旋转地结合到屏蔽体支承体6a的外侧侧面,旋转部7b包含旋转构件,经由旋转构件可旋转地结合到屏蔽体支承体6b的外侧侧面。作为旋转构件,例如,使用由非磁性材料构成的、凸状轨道的凸部和凹状轨道的凹部的组合、滑轮、球轴承等。磁场屏蔽门2、3在图1所示的两箭头方向上可以围绕y轴旋转移动。旋转手柄102a结合到旋转部7a上,旋转手柄102b结合到旋转部7b上,通过旋转手柄102a或102b的旋转操作,磁场屏蔽门2、3能够以y轴为中心旋转移动。另外,也可以不通过旋转手柄102a或102b的旋转操作,而是利用气压或者液压泵等使之旋转驱动。
为了使磁场屏蔽门2、3的移动更加容易,在旋转部7a、7b中配置平衡器1004a、1004b。优选地,在平衡器1004a、1004b的惯性矩和磁场屏蔽门2、3的惯性矩平衡的条件下,决定平衡器1004a、1004b的重量和位置。即,优选地,在没有外力作用的状态下,磁场屏蔽门2、3可以在任意位置上静止。
另外,虽然在图10中没有表示出来,但磁场屏蔽筒形体1与磁场屏蔽门2、3经由用高电导率材料构成电磁连接构件电连接或者磁连接。
图11是在图10的磁场屏蔽装置的z方向的磁场屏蔽系数的频率特性,是利用实验获得的曲线图。该图是证实电连接的效果的实验结果。横轴表示外部磁场的频率,纵轴表示磁场屏蔽系数。A的曲线表示在图10的磁场屏蔽装置中、在磁场屏蔽筒形体1与磁场屏蔽门2、3之间不插入由高电导率材料构成的电磁连接构件的情况下的磁场屏蔽系数的频率特性,B的曲线表示在图10的磁场屏蔽装置中、在磁场屏蔽筒形体1与磁场屏蔽门2、3之间插入由高电导率材料构成的电磁连接构件的情况下的磁场屏蔽系数的频率特性。
在1~10Hz的范围内,在A中约为43dB,与此相对,在B中约为46dB。在20Hz时,在A中约为40dB,与此相对,在B中约为48dB。在20Hz~100Hz的范围内,也得到B的磁场屏蔽系数与A相比约高8dB的结果。由该实验结果可以看出,借助在磁场屏蔽筒形体1与磁场屏蔽门2、3之间插入的电磁连接构件的效果,磁场屏蔽系数提高约3~8dB,磁场屏蔽筒形体1与磁场屏蔽门2、3的电磁连接对于磁场屏蔽系数的提高大有帮助。
图12是表示本发明的实施例的生物磁场计测装置的主要部分的结构的透视图,表示磁场屏蔽装置的磁场屏蔽门2、3全开的状态。
图13是图12中所示的生物磁场计测装置在yz平面上的剖视图。
图14是图12中所示的生物磁场计测装置在zx平面上的剖视图。
图13、图14表示双层的辅助磁场屏蔽筒形体23-1、23-2,磁场屏蔽装置的磁场屏蔽筒形体1、2、3、11,低温恒温器111,多个SQUID磁通计131,台架(ガントリ)112,面板121,使面板121在x、y、z方向移动用的部件126a、126b、125、127a、127b、127c等的相互之间的关系和结构。
图12的生物磁场计测装置大致分为由图12所示的磁场屏蔽部、低温恒温器部、台架部、底座部以及图12中未示出的SQUID驱动电路、运算处理装置(计算机)、显示装置、输入装置构成。另外,对于图12中没有表示出来的结构部件,表示在后面的图16中,并对其进行详细说明。
磁场屏蔽部由和图10的磁场屏蔽装置具有同样的结构磁场屏蔽装置101构成。在磁场屏蔽门2、3的开闭中使用的旋转手柄102a、102b与图10的磁场屏蔽门2、3结合,通过旋转手柄102a或102b的手动旋转,可以进行磁场屏蔽门2、3的开闭,改变开口部9的宽度。通过脚踏操作磁场屏蔽门2、3的任一个锁定机构103a、103b,可以容易地进行磁场屏蔽门2、3的锁的开关。
另外,借助配置在面板接纳台127c上的操作杆128,控制气压或液压泵,可以容易地进行保持面板121的面板保持台125的z方向的位置调整。借助配置在面板接纳台127c上的图中未示出的旋转操作钮,利用气压或液压泵等使之旋转驱动,可以容易地进行磁场屏蔽门2、3的开闭控制。进而,借助配置在面板接纳台127c上的面板移动部的图示未示出的移动操作钮,可以控制面板121在与xy平面平行的面内的移动。
从而,在磁场屏蔽装置的前面位置,检查技师一面观察检查对象,一面根据需要选择使用配置在面板接纳台127c上的旋转操作钮、操作杆、移动操作钮,可以进行面板121的位置调整控制、磁场屏蔽门2、3的开闭控制,所以不会对检查对象造成不安感。不言而喻,在磁场屏蔽装置的前面位置,检查技师也可以一面观察检查对象,一面通过手动进行面板121的位置调整、磁场屏蔽门2、3的开闭。低温恒温器部保持低温恒温器111,所述低温恒温器111将单个或多个SQUID磁通计容纳在下部的内部以使其保持低温。低温恒温器111优选地用非磁性材料(FRP树脂)构成。
台架部包括保持低温恒温器部的低温恒温器111的台架112。台架部优选地由非磁性材料(铝、SUS等)构成。台架112用台架支承台112a、112b固定,台架支承台112a、112b固定在底座部支承板130上。在台架112的上方形成圆弧部,所述圆弧部接纳形成于低温恒温器111的外周面的上方的凸缘部116。
台架112及低温恒温器111的上方由上方盖113保护。另外,台架112及低温恒温器111的前方由前方盖114保护。上方盖113、前方盖114优选用高导磁率材料(坡莫合金等)、高电导率材料(铝等)构成。上方盖113、前方盖114不仅屏蔽泄漏的磁场,而且具有屏蔽使SQUID磁通计的性能恶化的高频电磁波的作用。
底座部包括:装载检查对象的面板121,保持面板121的面板保持台125;保持面板121、使之在与xy平面平行的面内移动的面板移动部;保持面板保持台125、使之在z轴方向上移动的面板保持台移动部127a、127b(在图11的透视图中看不到,在表示图13的底座部的结构的透视图中表示出来);面板接纳台127c。底座部优选由非磁性材料(木材、铝、SUS等)构成。
在面板121上配置分别对应于检查对象的两手侧的近前侧栅栏124、后侧栅栏122以及对应于两脚侧的栅栏123。栅栏122、124以检查对象不从面板121上向x方向伸出的方式设置。栅栏123以检查对象的脚不从面板121上向y方向伸出的方式设置。
面板保持台125贯穿y方向的两端的开口部8a、8b地配置在磁场屏蔽装置101的内部,被保持在配置于磁场屏蔽装置101外部的面板保持台移动部127a、127b上。
面板移动部包含:面板移动板126a、126b;为了保持面板121以使之在与xy平面平行的面内移动而使用的结构部件。所述结构部件包括由非磁性材料构成的凸状轨道的凸部和凹状轨道的凹部的组合、滑轮、球轴承等。面板121在平行于xy平面的面内的移动,借助配置在面板接纳台127c上的面板移动部的移动操作钮进行自动控制,或者通过面板121由手动进行移动操作来进行。
面板121被保持在配置在面板121的背面的面板移动板126a上,可以相对于面板移动板126a在平行于xy平面的面内的x方向上移动。在面板121的背面沿着x方向配置的凸状轨道的凸部,被插入到面板移动板126a的沿着x方向配置的凹状轨道的凹部内。
面板移动板126a可以相对于面板移动板126b在平行于xy平面的面内沿着y方向移动。面板移动板126a经由凸状轨道的凸部和凹状轨道的凹部的组合、滑轮、球轴承等保持在面板移动板126b上。
面板移动板126a可以相对于面板保持台125在平行于xy平面的面内沿着x方向移动。面板移动板126b的y方向的两端部被插入到形成在内壁面上的凹部轨道的凹部内,其中,所述内壁面与形成在面板保持台125的y方向的xy面上的凹部的y方向的两端部的xz平面平行。
面板121沿z方向的移动由配置在面板接纳台127c上的操作杆128控制,而所述面板接纳台127c则配置在近前处。面板保持台移动部127a、127b容纳保持在配置于底座部支承板130上的凹部内。另外,配置在底座部支承板130上的凹部在图12中未示出,但表示在图13、图14中。面板保持台移动部127a、127b包括由非磁性材料(铝、SUS等)构成的气压或油压泵。气压或油压泵由操作杆128控制。
磁场屏蔽装置、底座部、台架部相互独立地配置,以便不相互附加负荷。磁场屏蔽装置的负荷由屏蔽体支承体6a、6b支承,底座部的负荷由面板保持台移动部127a、127b支承,台架部的负荷由台架支承台112a、112b支承。
底座部保持在底座部支承板130上。另外,面板保持台移动部127a、127b、面板接纳台127c、与台架支承台112a、112b结合的台架112,被保持在底座部支承板130上。另外,配置在y轴的正或负的区域中的锁定机构103保持在底座部支承板130的近前侧。进而,在底座部支承板130的近前侧形成可以将运送台车(图中未示出)的下部(图中未示出)插入到底座部的下方的台车插入口129,所述运送台车将低温恒温器111保持在任意高度进行运送。另外,关于面板121在x、y、z方向上的移动机构以及磁场屏蔽门2、3的旋转机构的详细说明,将在后面进行描述。
图15是说明采用图12所示的生物磁场计测装置的心脏磁场计测步骤的透视图。图15(a)至图15(d)表示磁场屏蔽装置的磁场屏蔽门2、3全开的状态(参照图3),图15(e)表示磁场屏蔽门2、3半开的状态,图15(f)表示磁场屏蔽门2、3完全关闭的状态。
首先,如图15(a)所示,将面板121沿着x轴的正方向拉出到磁场屏蔽装置的外部,将面板121锁定不动之后,将栅栏124倒,让检查对象151躺下。这时,以使检查对象151的体轴与y轴基本上平行地方式使检查对象成仰卧位。另外,令检查对象151的脚朝向栅栏123的方向。这是因为,在检查对象151身材高的情况下,存在脚比头部更容易从面板121伸出的倾向,在将面板121插入到磁场屏蔽的内部时,以便防止检查对象151的脚与磁场屏蔽装置、特别是与旋转部7b(参照图12、图13)碰撞。
如图15(a)所示,在检查对象在面板121上处于仰卧位的阶段,拉起栅栏124,在解除面板121的锁定之后,使面板121向x轴的负方向移动以插入到磁场屏蔽装置的内部,进行x方向的定位。在x方向的定位结束之后,使面板121向y方向移动,进行y方向的定位。x、y方向的定位完毕的状态示于图15(c)。在x、y方向的定位结束之后,利用操作杆128使面板121沿z方向上升或下降,使检查对象151的胸部身体表面靠近低温恒温器111的底面附近。在x、y、z三个方向的定位结束之后的状态示于图15(d)。
另外,在x、y、z方向的定位,可以只用目视进行,或者,也可以通过利用发出线状激光的图中未示出的一个光源、发出扇形的激光的图中未示出的两个光源、以及附加在检查对象的身体表面上的激光标记,利用目视识别、光学或/和电学的自动识别来进行。
在x、y、z三个方向上的定位结束之后,使旋转手柄102a或102b旋转,如图15(d)、图15(e)、图15(f)所示,在使磁场屏蔽门2、3从全开的状态到半开的状态观察检查对象的状态,使磁场屏蔽门2、3处于完全关闭的状态,手动或自动将磁场屏蔽门2、3锁定。在这种状态下,开始心脏磁场的计测。
在心脏磁场计测结束之后,借助锁定机构103,解除磁场屏蔽门2、3的锁定,使磁场屏蔽门2、3全开(图15(c)的状态),使面板121沿z方向缓慢地下降,其次,使面板121沿y方向移动,返回到图15(b)的状态,其次,将面板121沿x轴的正方向拉出,返回到图15(a)的状态,将面板121锁定不动,其次,将栅栏124放倒,让被检查对象151从面板121上下来,结束一系列的计测。
图16是表示本发明的实施例的生物磁场计测装置的总体结构的透视图。在图16中,和图12同样,表示磁场屏蔽装置的磁场屏蔽门2、3全开的状态。图16表示将SQUID驱动电路171、运算处理装置(计算机)172、显示装置173、输入装置174连接到图12所示的生物磁场计测装置101上的生物磁场计测装置的总体结构。但是,在图17中,为了容易理解附图并简化起见,在图中没有表示出连接生物磁场计测装置、SQUID驱动电路171、运算处理装置172、显示装置173、输入装置174各个装置之间的连线。
单个或多个SQUID磁通计131由SQUID驱动电路171驱动控制。由SQUID磁通计131检测出来的磁场信号作为数字信号收集到运算处理装置172的存储装置中,之后,磁场信号由运算处理装置172进行分析。分析的结果显示在显示装置173上。另外,利用由输入装置174输入的参数,可以变更SQUID驱动电路171的驱动参数,或者变更输出显示在显示装置173上的图像的内容。
图17是表示本发明的其它实施例的生物磁场计测装置的主要部分的结构的透视图。在图10所示的磁场屏蔽装置中,其中心轴沿水平方向配置,但是,在图17的磁场屏蔽装置中,其中心轴沿垂直方向配置。即,在采用图10所示磁场屏蔽装置的生物磁场计测装置中,对仰卧位或者伏卧位的检查对象进行计测,而在图17的生物磁场计测装置中,对立姿或者坐姿的检查对象进行计测。在图17所示的结构中,磁场屏蔽门2、3成一整体的磁场屏蔽门2、3,可以在两个箭头方向上围绕y轴旋转移动。在图17中表示在两个箭头方向上磁场屏蔽门2、3半开的状态。另外,在下面说明的有关图17的磁场屏蔽装置的尺寸,与前面说明的图10所示的尺寸基本上相同。
图17所示的生物磁场计测装置与图12所示的生物磁场计测装置的有很大不同的主要不同点在于,磁场屏蔽装置的中心轴为铅直方向(图12:水平方向),不使用底座(图12:使用),使用L形低温恒温器222(图12:直线形的低温恒温器111),计测面在铅直面上(图12:水平面),磁场屏蔽门2、3沿左右方向旋转(图12:沿上下方向旋转)等。
尽管存在这些不同点,但是,在图17所示的生物磁场计测装置中的磁场屏蔽装置,具有和图10所示的磁场屏蔽装置基本上同样的结构。但是,在图17中,代替图10的屏蔽体支承体6a、6b,支承板224支承磁场屏蔽装置的重量。由L形用台架223支承L形低温恒温器222,所述L形低温恒温器222将排列配置在与xy面平行的面上的多个SQUID磁通计保持在低温,。
台架223固定在地面上。在成为插入L形低温恒温器222的插入口的开口部20,形成辅助磁场屏蔽筒形体23,屏蔽从开口部22侵入磁场屏蔽装置内部的环境磁场。也可以把单层的辅助磁场屏蔽筒形体23换成多层的辅助圆筒体。也可以代替辅助磁场屏蔽筒形体23,使用双层辅助磁场屏蔽筒形体23-1、23-2。
在面对检查对象侧的低温恒温器222的端面的部位上,至少在4个方向上形成具有平面状部位的切口部。即,至少形成在与磁场屏蔽装置的中心轴平行的方向上相对向的两个部分(y轴的正及负的区域的部分)中的切口部,以及在与辅助磁场屏蔽筒形体23的中心轴及磁场屏蔽装置的中心轴正交的方向上相对向的两个部分(x轴的正的及负的区域的部分)中的切口部。
4个方向的切口部(具有平面状的部位),尽可能地形成得不给予检查对象以压迫感,使容纳在低温恒温器222内的制冷剂的容积尽可能的大。
在检查对象221处于立姿、使胸部靠近L形低温恒温器222的端面并静止之后,实行心脏磁场的计测。在心脏磁场的计测时,和图4、图15(f)所示的磁场屏蔽装置同样,将由成一整体的磁场屏蔽门2、3构成的磁场屏蔽门2、3关闭。在图17的装置中,检查对象221处于立姿,可以进行计测,检查对象仰卧或者伏卧在床上进行计测,与图15(f)的装置相比,具有可以缩小装置的占用面积的效果。
另外,在图17中,由于不使用装载检查对象的面板121,所以,不需要面板121的x、y、z方向的移动机构。另外,在图17中,虽然图中没有详细表示出磁场屏蔽门2、3的旋转机构,但是,可以采用与图12所示的生物磁场计测装置的磁场屏蔽装置中所使用的旋转机构同样的旋转机构。
另外,在图17中,可以使用检查对象坐的椅子,可以使用在x、y、z方向上使椅子移动的的移动机构,以及使椅子围绕平行于y轴的轴旋转移动的旋转移动机构。也可以加大支承板224的面积,将台架223固定在支承板224上。另外,也可以将支承板224和台架223固定到金属板,将该金属板置于地面上以分散压力。
在上面说明的实施例中,以心脏磁场的计测作为例子进行了说明,但是,利用本发明的实施例的生物磁场计测装置,可以应用于由脑的神经活动引起的由检查对象的脑产生的磁场(下面,称为“脑磁场”)的计测,以及母体内的胎儿的心脏磁场、脑磁场的计测。另外,在上面说明的实施例中,作为辅助磁场屏蔽筒形体23、23-1、23-2,磁场屏蔽筒形体1、磁场屏蔽门2、3,以在它们的中心轴的正交面的截面为圆的圆筒形作为例子,但是,也可以是其截面为椭圆、卵形、边数为4、6、8等的多边形的筒形。
另外,将图12、图13、图14所示的底座部支承板130固定到金属板上,或者,也可以将底座部支承板130本身制成厚的金属板,将该金属板置于地面上以分散压力。
另外,在上面说明的实施例中,作为用于生物磁场计测的磁传感器,以SQUID磁通计作为例子,但是,作为磁传感器,也可以使用磁阻元件、大型磁阻元件、磁通量闸门磁通计,光泵磁通计等其它磁传感器。
根据本发明的实施例,可以实现提高泄漏磁场的磁场屏蔽系数、小型、轻量且具有高的磁场屏蔽系数的圆筒形磁场屏蔽装置,可以实现能够以更高的灵敏度正确地进行计测的生物磁场计测装置,可以缓和生物磁场计测装置的设置所必须的限制条件。
【工业上的利用可能性】
根据本发明,可以实现提高泄漏磁场的磁场屏蔽系数的圆筒形磁场屏蔽装置,可以实现能够以更高的灵敏度进行正确的计测的生物磁场计测装置。

Claims (12)

1.一种磁场屏蔽装置,用于屏蔽外来磁场的垂直于单一轴的方向的分量,其特征在于,
所述磁场屏蔽装置包括:由高导磁率材料构成且围绕前述单一轴配置的具有开口部的磁场屏蔽筒形体、由高导磁率材料构成并进行前述开口部的开闭的磁场屏蔽门,
所述磁场屏蔽装置还包括电连接和/或磁连接构件,在通过前述磁场屏蔽门的移动将前述开口部关闭的状态下,所述电连接和/或磁连接构件将前述磁场屏蔽筒形体与前述磁场屏蔽门电连接和/或磁连接起来。
2.如权利要求1所述的磁场屏蔽装置,其特征在于,前述电连接和/或磁连接构件是导电性构件和/或高导磁率构件。
3.如权利要求2所述的磁场屏蔽装置,其特征在于,前述导电性构件和/或高导磁率构件具有柔性。
4.如权利要求2所述的磁场屏蔽装置,其特征在于,前述导电性构件由铜或铝构成。
5.一种磁场屏蔽装置,其特征在于,包括:非磁性的第一、第二圆筒构件,所述第一、第二圆筒构件将具有高导磁率的多个高导磁率构件的一部分重叠地配置,并且呈同心状地围绕单一轴配置,分别具有第一、第二规定角度的圆周部;将前述第一圆筒构件固定到与前述单一轴基本上垂直的地面上的机构;使前述第二圆筒构件围绕前述单一轴旋转的机构,借助前述第二圆筒构件的旋转,前述第一圆筒构件和前述第二圆筒构件在与前述单一轴平行的两个端部以第三规定角度重叠,将外来磁场的垂直于前述单一轴的方向的分量屏蔽,在圆周方向上分成两部分,
通过前述第二圆筒构件的旋转,前述第一圆筒构件和前述第二圆筒构件当以前述第三规定角度重叠时成为在圆周方向上关闭的状态,
所述磁场屏蔽装置还包括:将在前述关闭状态下的前述第一圆筒构件与前述第二圆筒构件的重叠部分电连接和/或磁连接起来的电连接和/或磁连接构件。
6.如权利要求5所述的磁场屏蔽装置,其特征在于,前述电连接和/或磁连接构件是导电性构件和/或高导磁率构件。
7.如权利要求6所述的磁场屏蔽装置,其特征在于,前述导电性构件和/或高导磁率构件具有柔性。
8.如权利要求6所述的磁场屏蔽装置,其特征在于,前述导电性构件由铜或铝构成。
9.一种磁场计测装置,其特征在于,包括:
磁场屏蔽装置;
在前述磁场屏蔽装置的内部使体轴方向基本上与单一轴平行地保持生物体的机构;
磁场传感器,该磁场传感器检测由前述生物体产生的磁场的垂直于前述单一轴的方向的分量;
其中,所述磁场屏蔽装置用于屏蔽外来磁场的垂直于前述单一轴的方向的分量,该磁场屏蔽装置的特征在于,它具有:由高导磁率材料构成且围绕单一轴配置的具有开口部的磁场屏蔽筒形体;由高导磁率材料构成并进行前述开口部的开闭的磁场屏蔽门,
并且,所述磁场屏蔽装置还包括电连接和/或磁连接构件,在通过前述磁场屏蔽门的移动将前述开口部关闭的状态下,所述电连接和/或磁连接构件将前述磁场屏蔽筒形体和前述磁场屏蔽门电连接和/或磁连接起来。
10.如权利要求9所述的磁场计测装置,其特征在于,前述电连接和/或磁连接构件是导电性构件和/或高导磁率构件。
11.如权利要求10所述的磁场计测装置,其特征在于,前述导电性构件和/或高导磁率构件具有柔性。
12.如权利要求10所述的磁场计测装置,其特征在于,前述导电性构件由铜或铝构成。
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