EA045848B1 - DEVICE FOR VISUALIZING DISTRIBUTION OF RESPONSE TO EXTERNAL FIELD AND METHOD FOR VISUALIZING DISTRIBUTION OF RESPONSE TO EXTERNAL FIELD - Google Patents

DEVICE FOR VISUALIZING DISTRIBUTION OF RESPONSE TO EXTERNAL FIELD AND METHOD FOR VISUALIZING DISTRIBUTION OF RESPONSE TO EXTERNAL FIELD Download PDF

Info

Publication number
EA045848B1
EA045848B1 EA202291644 EA045848B1 EA 045848 B1 EA045848 B1 EA 045848B1 EA 202291644 EA202291644 EA 202291644 EA 045848 B1 EA045848 B1 EA 045848B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
excitation
field
distribution
response
magnetic
Prior art date
Application number
EA202291644
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кендзиро Кимура
Юки Мима
Сого Судзуки
Нориаки Кимура
Original Assignee
Нэшнл Юниверсити Корпорейшн Кобе Юниверсити
Интеграл Джиометри Сайенс Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нэшнл Юниверсити Корпорейшн Кобе Юниверсити, Интеграл Джиометри Сайенс Инк. filed Critical Нэшнл Юниверсити Корпорейшн Кобе Юниверсити
Publication of EA045848B1 publication Critical patent/EA045848B1/en

Links

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле и подобному средству, которое формирует изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле.The present invention relates to an external field response distribution imaging apparatus and the like that generates an image representing the external field response distribution.

Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Патентный документ (PTL) 1 раскрывает устройство, которое получает распределение поля путем измерения. Устройство получает магнитно-силовое изображение распределения напряженности магнитного поля в первой плоскости измерения над образцом, получает вспомогательное магнитно-силовое изображение посредством выполнения измерения во второй плоскости измерения, которая находится на малом расстоянии d от первой плоскости измерения, и затем получает изображение градиентов магнитных сил посредством деления разности между ними на малое расстояние d. Магнитно-силовое изображение и вспомогательное магнитно-силовое изображение подвергаются преобразованию Фурье и подставляются в уравнение для получения трехмерного поля, выведенное из общего решения уравнения Лапласа, чтобы получить трехмерное поле, указывающее магнитную силу.Patent Document (PTL) 1 discloses a device that obtains a field distribution by measurement. The apparatus obtains a magnetic force image of the magnetic field strength distribution in a first measurement plane above the sample, obtains an auxiliary magnetic force image by performing a measurement in a second measurement plane that is at a small distance d from the first measurement plane, and then obtains an image of magnetic force gradients by dividing the difference between them by a small distance d. The magnetic force image and the auxiliary magnetic force image are Fourier transformed and substituted into the three-dimensional field equation derived from the general solution of Laplace's equation to obtain the three-dimensional field indicating the magnetic force.

Устройство, раскрытое в PTL 1, может получать с высокой точностью состояние магнитных доменов на поверхности образца посредством получения трехмерного поля.The device disclosed in PTL 1 can obtain the state of magnetic domains on the surface of a sample with high accuracy by obtaining a three-dimensional field.

Список литературыBibliography

Патентный документPatent document

PTL 1.: WO 2008/123432.PTL 1.: WO 2008/123432.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Техническая проблемаTechnical problem

Однако, устройство, раскрытое в PTL 1, способно получать магнитные домены только на поверхности образца. Получение состояние магнитных доменов в областях глубже, чем на поверхности образца, является сложной задачей. Иначе говоря, трудно получить распределение магнитной восприимчивости (т.е. распределение отклика на внешнее поле) внутренней области образца.However, the device disclosed in PTL 1 is capable of producing magnetic domains only on the surface of the sample. Obtaining the state of magnetic domains in regions deeper than on the sample surface is a difficult task. In other words, it is difficult to obtain the distribution of magnetic susceptibility (i.e., the distribution of response to an external field) of the internal region of the sample.

В связи с этим, настоящее изобретение предлагает устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле и подобные средства, которые могут с высокой точностью формировать изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта.In this regard, the present invention provides an external field response distribution imaging apparatus and the like, which can accurately generate an image representing the external field response distribution in a region including an interior region of an object.

Решение проблемыSolution

Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения формирует изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле, которое является распределением откликов на внешнее поле, и включает в себя: контур возбуждения (индукции), который создает первую составляющую поля из каждого из положений возбуждения, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта; датчик, который замеряет, в каждом из положений замера, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта, напряженность поля, содержащую вторую составляющую поля, созданную объектом под влиянием первой составляющей поля, чтобы замерить напряженность поля в положениях замера для каждого из положений возбуждения; и схему обработки информации, которая получает результат замера напряженности поля и формирует изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта, на основе результата замера. Схема обработки информации: вычисляет функцию поля, зависящую от положения возбуждения, которая принимает виртуальное положение возбуждения и виртуальное положение замера в качестве входных данных и выдает напряженность поля в виртуальном положении замера, при использовании результата замера в качестве граничного условия; вычисляет функцию формирования изображения, которая принимает целевое положение формирования изображения в качестве входных данных и выдает интенсивность изображения в целевом положении формирования изображения, и определяется на основе напряженности, выданной из функции поля, зависящей от положения возбуждения, в ответ на ввод целевого положения формирования изображения, в форме виртуального положения возбуждения и виртуального положения замера, в функцию поля, зависящую от положения возбуждения; и формирует изображение на основе функции формирования изображения.An apparatus for visualizing an external field response distribution in accordance with one aspect of the present invention produces an image representing an external field response distribution, which is a distribution of responses to an external field, and includes: an excitation (induction) circuit that produces a first field component of each of the excitation positions specified outside the object in the form of positions relative to the object; a sensor that measures, at each of the measurement positions defined outside the object as positions relative to the object, a field strength containing a second field component created by the object under the influence of the first field component, to measure the field strength at the measurement positions for each of the excitation positions; and an information processing circuit that receives the field strength measurement result and generates an image representing the distribution of the response to the external field in a zone including the interior region of the object based on the measurement result. Information processing circuit: calculates a field function depending on the excitation position, which takes the virtual excitation position and the virtual measurement position as input, and outputs the field strength at the virtual measurement position, using the measurement result as the boundary condition; calculates an imaging function that takes the imaging target position as input and outputs an image intensity at the imaging target position, and is determined based on the strength output from the field function dependent on the excitation position in response to input of the imaging target position, in the form of a virtual excitation position and a virtual sampling position, into a field function depending on the excitation position; and generates an image based on the imaging function.

Приведенные общие или специальные аспекты можно реализовать в форме системы, устройства или аппаратуры, способа, интегральной схемы, компьютерной программы или энергонезависимого компьютерно-читаемого носителя информации, например, CD-ROM, или любой их комбинацию.The foregoing general or specific aspects may be implemented in the form of a system, device or apparatus, method, integrated circuit, computer program, or non-volatile computer-readable storage medium, such as a CD-ROM, or any combination thereof.

Полезные эффекты изобретенияBeneficial effects of the invention

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения можно формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта.In accordance with one aspect of the present invention, an image can be formed representing with high accuracy the distribution of response to an external field in a zone including the interior region of an object.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Фиг. 1 - схема конфигурации первого примера устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 1 is a configuration diagram of a first example of a magnetic susceptibility distribution imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 2 - схематическое представление, поясняющее реконструкцию магнитного поля в соответст- 1 045848 вии со эталонным примером.Fig. 2 is a schematic diagram explaining the reconstruction of the magnetic field according to the reference example.

Фиг. 3 - схематическое представление, поясняющее положение возбуждения и положение замера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 3 is a schematic diagram for explaining a driving position and a sensing position according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 4 - схематическое представление, поясняющее другой пример положения возбуждения и положения замера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 4 is a schematic diagram for explaining another example of a driving position and a sensing position according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 5 - схематическое представление, поясняющее еще один пример положения возбуждения и положения замера в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 5 is a schematic diagram for explaining another example of a driving position and a sensing position according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 6 - конфигурационная схема второго примера устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 6 is a configuration diagram of a second example of a magnetic susceptibility distribution imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 7 - схематическое представление, поясняющее первый пример сканера тела в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 7 is a schematic diagram for explaining a first example of a body scanner according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 8 - схематическое представление, поясняющее контур возбуждения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 8 is a schematic diagram for explaining a drive circuit according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 9 - схематическое представление, поясняющее магнитный датчик в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 9 is a schematic diagram for explaining a magnetic sensor according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 10 - схематическое представление, поясняющее конкретную структуру магнитного датчика в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 10 is a schematic diagram for explaining a specific structure of a magnetic sensor according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 11 - схематическое представление, поясняющее второй пример сканера тела в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 11 is a schematic diagram for explaining a second example of a body scanner according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 12 - схематическое представление, поясняющее третий пример сканера тела в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 12 is a schematic diagram for explaining a third example of a body scanner according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 13 - схематическое представление, поясняющее комбинированную схему из магнитного датчика и контура возбуждения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 13 is a schematic diagram for explaining a combination circuit of a magnetic sensor and an excitation circuit according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 14 - схематическое представление, поясняющее четвертый пример сканера тела в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 14 is a schematic diagram for explaining a fourth example of a body scanner according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 15 - схематическое представление, поясняющее пятый пример сканера тела в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 15 is a schematic diagram for explaining a fifth example of a body scanner according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 16 - схематическое представление, поясняющее шестой пример сканера тела в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 16 is a schematic diagram for explaining a sixth example of a body scanner according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 17 - схематическое представление, поясняющее пример представления информации на внешнем терминале в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 17 is a schematic diagram for explaining an example of presenting information on an external terminal according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 18 - схематическое представление, поясняющее пример системы проверки безопасности в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 18 is a schematic diagram for explaining an example of a security verification system according to an embodiment of the present invention.

Фиг. 19 - блок-схема последовательности операций, представляющая работу устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.Fig. 19 is a flowchart showing the operation of a magnetic susceptibility distribution imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments

Например, устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения формирует изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле, которое является распределением откликов на внешнее поле, и включает в себя: контур возбуждения, который создает первую составляющую поля из каждого из положений возбуждения, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта; датчик, который замеряет, в каждом из положений замера, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта, напряженность поля, содержащего вторую составляющую поля, созданную объектом под влиянием первой составляющей поля, чтобы замерить напряженность поля в положениях замера для каждого из положений возбуждения; и схему обработки информации, которая получает результат замера напряженности поля и формирует изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта, на основе результата замера. Схема обработки информации: вычисляет функцию поля, зависящую от положения возбуждения, которая принимает виртуальное положение возбуждения и виртуальное положение замера в качестве входных данных и выводит напряженность поля в виртуальном положении замера, при использовании результата замера в качестве граничного условия; вычисляет функцию формирования изображения, которая принимает целевое положение формирования изображения в качестве входных данных и выводит интенсивность изображения в целевом положении формирования изображения, и определяется на основе напряженности, выведенной из функции поля, зависящей от положения возбуждения, в ответ на ввод целевого положения формирования изображения, в форме виртуального положения возбуждения и виртуального положения замера, в функцию поля, зависящую от положения возбуждения; и формирует изображение на основе функции формирования изображения.For example, an apparatus for imaging an external field response distribution in accordance with one aspect of the present invention generates an image representing an external field response distribution, which is a distribution of responses to an external field, and includes: a drive circuit that produces a first field component from each from excitation positions specified outside the object in the form of positions relative to the object; a sensor that measures, at each of the measurement positions defined outside the object as positions relative to the object, the strength of a field containing a second field component created by the object under the influence of the first field component, so as to measure the field strength at the measurement positions for each of the excitation positions; and an information processing circuit that receives the field strength measurement result and generates an image representing the distribution of the response to the external field in a zone including the interior region of the object based on the measurement result. Information processing circuit: calculates the field function depending on the excitation position, which takes the virtual excitation position and the virtual measurement position as input, and outputs the field strength at the virtual measurement position, using the measurement result as the boundary condition; calculates an imaging function that takes the imaging target position as input and outputs the image intensity at the imaging target position, and is determined based on the strength output from the field function dependent on the excitation position in response to input of the imaging target position, in the form of a virtual excitation position and a virtual sampling position, into a field function depending on the excitation position; and generates an image based on the imaging function.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта, на основе результата замера напряженности поля, на базе различных комбинаций положений возбуждения и положений замера.This allows the external field response distribution imaging device to generate an image representing with high accuracy the external field response distribution in an area including the interior of the object, based on the field strength measurement result, based on various combinations of excitation positions and measurement positions.

- 2 045848- 2 045848

Например, схема обработки информации вычисляет, как функцию поля, зависящую от положения возбуждения, решение уравнения Лапласа, которому удовлетворяет функция поля, зависящая от положения возбуждения, с использованием результата замера в качестве граничного условия.For example, the information processing circuit calculates, as a field function depending on the excitation position, a solution to the Laplace equation satisfied by the field function depending on the excitation position, using the measurement result as a boundary condition.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле правильно выводить функцию поля, зависящую от положения возбуждения, исходя из результата замера и уравнения Лапласа, относящегося к многолучевой задаче в статическом или квазистатическом поле.This allows the device for visualizing the distribution of the response to the external field to correctly derive the field function depending on the excitation position, based on the measurement result and the Laplace equation related to the multipath problem in a static or quasi-static field.

Например, схема обработки информации вычисляет, как функцию формирования изображения, предельное значение функции поля, зависящей от положения возбуждения, посредством операции взятия предела функции поля, зависящей от положения возбуждения, которая ориентирует виртуальное положение возбуждения и виртуальное положение замера, введенные в функцию поля, зависящую от положения возбуждения, на целевое положение формирования изображения.For example, the information processing circuit calculates, as an imaging function, the limit value of the field function depending on the excitation position, through the operation of taking the limit of the field function depending on the excitation position, which orients the virtual excitation position and the virtual measurement position input to the field function depending on from the excitation position, to the imaging target position.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле правильно выводить функцию формирования изображения на основе функции поля, зависящей от положения возбуждения.This allows the external field response distribution imaging device to correctly derive the imaging function based on the field function depending on the excitation position.

Например, положения возбуждения задаются в первой плоскости, и положения замера задаются во второй плоскости, которая совпадает с первой плоскостью или отличается от нее.For example, drive positions are specified in a first plane, and sensing positions are specified in a second plane that is the same as or different from the first plane.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле не допускать увеличения размера пространства, требуемого для размещения контура возбуждения и датчика. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле может также ограничить сложность процесса вычисления.This allows the device to visualize the distribution of the response to the external field to avoid increasing the size of the space required to accommodate the excitation circuit and the sensor. A device for visualizing the distribution of the response to an external field can also limit the complexity of the calculation process.

Например, положения замера располагаются с первой стороны от объекта, и положения возбуждения находятся со второй, противоположной стороны от объекта.For example, the sensing positions are located on the first side of the object, and the excitation positions are located on the second, opposite side of the object.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле измерять напряженность поля в каждом из положений замера, которые находятся с противоположной стороны от объекта по отношению к положениям возбуждения. Соответственно, устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле может подавлять влияние первой составляющей поля, создаваемой контуром возбуждения, при измерении напряженности поля в каждом из положений замера.This allows the device to visualize the distribution of response to an external field to measure the field strength at each of the sampling positions that are on the opposite side of the object with respect to the excitation positions. Accordingly, the device for visualizing the distribution of the response to the external field can suppress the influence of the first field component generated by the drive circuit when measuring the field strength at each of the measurement positions.

Например, положения замера и положения возбуждения располагаются по одну сторону от объекта.For example, the sensing positions and the excitation positions are located on the same side of the object.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле измерять напряженность поля в каждом из положений замера, которые находятся с той же стороны от объекта, что и положения возбуждения. Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле не допускать увеличения размера пространства, требуемого для размещения контура возбуждения и датчика.This allows the external field response distribution imaging device to measure the field strength at each of the sampling positions that are on the same side of the object as the excitation positions. This allows the device to visualize the distribution of the response to the external field to avoid increasing the size of the space required to accommodate the excitation circuit and the sensor.

Например, контур возбуждения создает первую составляющую поля из каждого из положений возбуждения посредством перемещения в каждое из положений возбуждения, и датчик измеряет напряженность поля в каждом из положений замера посредством перемещения в каждое из положений замера.For example, the drive circuit produces a first field component from each of the drive positions by moving to each of the drive positions, and the sensor measures the field strength at each of the sensing positions by moving to each of the sensing positions.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле реализовать один контур возбуждения для множества положений возбуждения и один датчик для множества положений замера. Соответственно, устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле может ограничить повышение стоимости технических средств.This allows the device for visualizing the distribution of response to an external field to implement one excitation circuit for multiple excitation positions and one sensor for multiple measurement positions. Accordingly, a device for visualizing the distribution of response to an external field can limit the increase in the cost of hardware.

Например, контур возбуждения содержит множество контуров возбуждения, расположенных в положениях возбуждения, и датчик содержит множество датчиков, расположенных в положениях замера.For example, the drive circuit includes a plurality of drive circuits located at drive positions, and the sensor includes a plurality of sensors located at sensing positions.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле создавать составляющую поля из каждого из положений возбуждения без перемещения контура возбуждения или датчика и измерять напряженность поля в каждом из положений замера. Соответственно, устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле может быстро получать результат замера, соответствующий множеству положений возбуждения и множеству положений замера.This allows the device to visualize the distribution of the response to an external field to create a field component from each of the excitation positions without moving the excitation circuit or sensor and measure the field strength at each of the sampling positions. Accordingly, the apparatus for visualizing the distribution of the response to the external field can quickly obtain a measurement result corresponding to a plurality of driving positions and a plurality of sampling positions.

Например, множество контуров возбуждения располагается в первой плоскости, и множество датчиков располагается во второй плоскости, которая совпадает с первой плоскостью или отличается от нее.For example, a plurality of drive circuits are located in a first plane, and a plurality of sensors are located in a second plane that is the same as or different from the first plane.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле быстро получать результат замера, соответствующий положениям возбуждения в первой плоскости и положениям замера во второй плоскости.This allows the device for visualizing the distribution of the response to the external field to quickly obtain a measurement result corresponding to excitation positions in the first plane and measurement positions in the second plane.

Например, множество контуров возбуждения располагается на первой прямой, и множество датчиков располагается на второй прямой, которая совпадает с первой прямой или отличается от нее.For example, a plurality of drive circuits are located on a first line, and a plurality of sensors are located on a second line that is the same as or different from the first line.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле уменьшить пространство, в котором располагаются контуры возбуждения, и пространство, в котором располагаются датчики.This allows the device for visualizing the distribution of response to an external field to reduce the space in which the excitation circuits are located and the space in which the sensors are located.

Например, объект двигается, контур возбуждения создает первую составляющую поля из каждого из положений возбуждения, заданных относительно объекта, который двигается, посредством создания первой составляющей поля из предварительно заданного положения в разные моменты времени, и датчик измеряет напряженность поля в каждом из положений замера, заданных относительно объекта, который двигается, посредством измерения напряженности поля в предварительно заданном положении вFor example, an object is moving, the excitation circuit generates a first field component from each of the excitation positions specified relative to the object that is moving by generating the first field component from a predetermined position at different times, and the sensor measures the field strength at each of the sensing positions specified relative to an object that is moving by measuring the field strength at a predetermined position in

- 3 045848 разные моменты времени.- 3 045848 different points in time.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле создавать составляющую поля из каждого из положений возбуждения, без обеспечения множества контуров возбуждения или множества датчиков и без перемещения контура возбуждения или датчика, и измерять напряженность поля в каждом из положений замера.This allows the apparatus for visualizing the distribution of the response to an external field to generate a field component from each of the excitation positions, without providing multiple excitation loops or multiple sensors and without moving the excitation loop or sensor, and measure the field strength at each of the sampling positions.

Например, контур возбуждения заключен в первую стенку, и датчик заключен во вторую стенку, которая является той же, что и первая стенка или отличается от нее.For example, the drive circuit is enclosed in a first wall and the sensor is enclosed in a second wall that is the same as or different from the first wall.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле формировать изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле, незаметно для людей.This allows the external field response distribution imaging device to produce an image representing the external field response distribution without being noticed by humans.

Например, контур возбуждения и датчик заключены в полу.For example, the excitation circuit and the sensor are enclosed in the floor.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле формировать изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле, незаметно для людей.This allows the external field response distribution imaging device to produce an image representing the external field response distribution without being noticed by humans.

Например, контур возбуждения заключен в первую стойку, и датчик заключен во вторую стойку, которая является той же, что и первая стойка или отличается от нее.For example, the drive circuit is enclosed in a first post and the sensor is enclosed in a second post that is the same as or different from the first post.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле формировать изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле незаметно для людей.This allows the external field response distribution imaging device to produce an image representing the external field response distribution unbeknownst to humans.

Например, в трехмерном пространстве x-координат, y-координат и z-координат, виртуальное положение возбуждения выражается в виде (y1, z1), виртуальное положение замера выражается в виде (x, y2, z2), z-координата положения контура возбуждения задается равной 0, и z-координата положения датчика задается равной z0, функция поля, зависящая от положения возбуждения, определяется в виде:For example, in the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position is expressed as (y1, z1), the virtual sampling position is expressed as (x, y 2 , z 2 ), z-coordinate of the contour position excitation is set to 0, and the z-coordinate of the sensor position is set to z 0 , the field function depending on the excitation position is defined as:

[выражение 1][expression 1]

Ф%У1.У2.21,22)F%U1.U2.21,2 2 )

ОО СО СО = [ ί i a(kx,kv OO CO CO = [ ί ia(k x ,k v

I I V х> У1' y-iJ х Ух У2 ‘ а(кхУ1У2) = ф(кхУ1у21 = 0,z2 = z0)IIV x> Y1' y-iJ x Yx Y2 ' a(k x ,k Y1 ,k Y2 ) = f(k x ,k Y1 ,k y2 ,z 1 = 0,z 2 = z 0 )

Фурье-образ результата замера выражается в виде:The Fourier image of the measurement result is expressed as:

[выражение 2] ф(кхУ1у21 = 0,z2 = z0) где kx, ky1 и ky2 являются волновыми числами, соответствующими x, y1 и y2, и функция формирования изображения определяется в виде:[expression 2] f(k x ,k Y1 ,k y2 ,z 1 = 0,z 2 = z 0 ) where k x , k y1 and k y2 are the wave numbers corresponding to x, y 1 and y 2 , and the function image formation is defined as:

[выражение 3][expression 3]

Ф<У у, z) = ^Ljm^ Ф {х, ylt у2, z^zjФ<У у, z) = ^Ljm^ Ф {х, y lt у 2 , z^zj

Z2->Zj=ZZ 2 ->Zj=Z

ОО СО ОО .______________ = Lira ί ί [ a(kx,kvУУк*х+к»У1+к?^OO CO OO .______________ = Lira ί ί [ a(k x ,k v ,k U U k * x+ ' k »U1 + ' k ?^

У2^У1=У I I I < * У1 У^у х У1 Уг Z2~*zl — Z —со —со —соY2^Y1 = Y III < * Y1 Y^y x Y1 Yr Z 2~* z l - Z -co -co -co

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение отклика на внешнее поле, с использованием функции поля, зависящей от положения возбуждения, выраженной вышеприведенным уравнением, и функции формирования изображения, выраженной вышеприведенным уравнением.This allows the external field response distribution imaging apparatus to generate an image representing the external field response distribution with high accuracy using the excitation position dependent field function expressed by the above equation and the imaging function expressed by the above equation.

Например, в трехмерном пространстве x-координат, y-координат и z-координат, виртуальное положение возбуждения выражается в виде (y1, z1), виртуальное положение замера выражается в виде (x, y2, z2), z-координата положения контура возбуждения задается равной 0, и z-координата положения датчика задается равной z0, функция поля, зависящая от положения возбуждения, определяется в виде:For example, in the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position is expressed as (y1, z1), the virtual sensing position is expressed as (x, y2, z2 ), z-coordinate of the excitation loop position is set to 0, and the z-coordinate of the sensor position is set to z 0 , the field function depending on the excitation position is defined as:

[выражение 4][expression 4]

Ф(х.У1,У2^1,г2) = fl J а(кх, кУ1У2Ук*х+1ку^+^ dkx dkVi dky2, ζ ί /с I — a{kx,kyeky^ = e ф(кхУ1У21 = 0,z2 = z0)Ф(х.У1,У2^1,г 2 ) = fl J а(к x , к У1У2 У к * x+1к у^ + ^ dk x dk Vi dk y2 , ζ ί /с I - a {k x ,k ye k y ^ = e f(k x ,k U1 ,k U2 ,g 1 = 0,z 2 = z 0 )

Фурье-образ результата замера выражается в виде:The Fourier image of the measurement result is expressed as:

[выражение 5] = 0,ζ2 = ζ0) где kx, ky1 и ky2 являются волновыми числами, соответствующими x, y1 и y2, и функция формирования изображения определяется в виде:[Expression 5] = 0,ζ 2 = ζ 0 ) where k x , k y1 and k y2 are the wave numbers corresponding to x, y1 and y 2 and the imaging function is defined as:

- 4 045848- 4 045848

[выражение 6] ф(х,У,А - Lim Φ(χ,γ1212) Уг^У1-У z2 ->zr=z сю co co[expression 6] f(x,Y,A - Lim Φ(χ,γ 1212 ) Уг^У1-У z 2 ->z r =z су co co

- Lim f f ( а(к,Лу Av.)eik*x+ikviyi+iky^^- Lim ff ( a(k,L y A v .)e ik * x+ik viyi +ik y^^

У2~,У\=У III x x У1 Уг ζ2ΎУ2~ , У\ = У III xx У1 Уг ζ 2Ύ

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение отклика на внешнее поле, с использованием функции поля, зависящей от положения возбуждения, выраженной вышеприведенным уравнением, и функции формирования изображения, выраженной вышеприведенным уравнением.This allows the external field response distribution imaging apparatus to generate an image representing the external field response distribution with high accuracy using the excitation position dependent field function expressed by the above equation and the imaging function expressed by the above equation.

Например, в трехмерном пространстве x-координат, y-координат и z-координат, виртуальное положение возбуждения выражается в виде (x1, y, z1), виртуальное положение замера выражается в виде (x2, y, z2), z-координата положения контура возбуждения задается равной 0, и z-координата положения датчика задается равной z0, функция поля, зависящая от положения возбуждения, определяется в виде: [выражение 7]For example, in the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position is expressed as (x1, y, z 1 ), the virtual sampling position is expressed as (x 2 , y, z 2 ), z- The excitation loop position coordinate is set to 0, and the z-coordinate of the sensor position is set to z 0 , the field function depending on the excitation position is defined as: [Expression 7]

ФСхрХг.у, ζ^,ζ^ФСхрХг.у, ζ^,ζ^

ОО ОО со = / / / — СО —со —со а(кХ1Х2у) = ф(кХ1Х2у1 = 0,z2 = ζ0)OO OO co = / / / - CO -co -co a(k X1 ,k X2 ,k y ) = f(k X1 ,k X2 ,k y ,g 1 = 0,z 2 = ζ 0 )

Фурье-образ результата замера выражается в виде:The Fourier image of the measurement result is expressed as:

[выражение 8] = 0,ζ2 = ζ0) где kx1, kx2 и ky являются волновыми числами, соответствующими x1, x2 и y, и функция формирования изображения определяется в виде:[Expression 8] = 0,ζ 2 = ζ 0 ) where k x1 , k x2 and k y are the wave numbers corresponding to x1, x 2 and y, and the imaging function is defined as:

[выражение 9][expression 9]

1ф(х,У,Ю = 1ит^Ф(х12,у,г12) Ζ2-*?1 -ζ СО ОО со .____________ .____________ = Х2Ыт ί ί С(/<Х1, z2 ‘ΖΊ1f(x,U,Yu = 1 it^F(x 1 ,x 2 ,y,g 1 ,g 2 ) Z 2 -*?1 -ζ SO OO co .____________ .____________ = X2 Yt =x ί ί C (/< X1 , z 2Ί

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение отклика на внешнее поле, с использованием функции поля, зависящей от положения возбуждения, выраженной вышеприведенным уравнением, и функции формирования изображения, выраженной вышеприведенным уравнением.This allows the external field response distribution imaging apparatus to generate an image representing the external field response distribution with high accuracy using the excitation position dependent field function expressed by the above equation and the imaging function expressed by the above equation.

Например, в трехмерном пространстве x-координат, y-координат и z-координат, виртуальное положение возбуждения выражается в виде (x1, y, z1), виртуальное положение замера выражается в виде (x2, y, z2), z-координата положения контура возбуждения задается равной 0, и z-координата положения датчика задается равной z0, функция поля, зависящая от положения возбуждения, определяется в виде: [выражение 10] Φ^,χ^γ,ζ^ζ^) СЮ ОО СО ____________ _____________ = 11 I а(кХ1Х2,ку)е‘к*1х^кх^куУе~^ — СО —со —соFor example, in the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position is expressed as (x 1 , y, z 1 ), the virtual sampling position is expressed as (x 2 , y, z 2 ), z -coordinate of the excitation circuit position is set equal to 0, and z-coordinate of the sensor position is set equal to z 0 , the field function depending on the excitation position is defined as: [expression 10] Φ^,χ^γ,ζ^ζ^) SY OO CO ____________ _____________ = 11 I a(k X1 ,k X2 ,ku)e' k *1 x ^ k *g x ^ k yYe~^ - CO -co -co

I-----2------2 a(kX1,kXz,ky) = +liy Ф(кХгХ1у,21 = 0,z2 = z0)I-----2------2 a(k X1 ,k Xz ,k y ) = +liy Ф(k Xg ,k X1 ,k y , 21 = 0,z 2 = z 0 )

Фурье-образ результата замера выражается в виде: I[выражение 11] = 0,z2 = z0) где kx1, kx2 и ky являются волновыми числами, соответствующими x1, x2 и y, и функция формирования изображения определяется в виде:The Fourier transform of the measurement result is expressed as: I[Expression 11] = 0,z 2 = z 0 ) where k x1 , k x2 and k y are the wave numbers corresponding to x1, x 2 and y, and the imaging function is defined in form:

[выражение 12][expression 12]

Ιφ(χ,γ,ζ) =X2Lim=x0(x1,x2.y.z1,z2) Ζ2^Ζ1 -Ζ CO CO CO ._____________ ______________ = Х2Цт J J J a(kXt,kX2,ky)eik*i^+ik*2x?+ikyye~F^ _co Ιφ(χ,γ,ζ) = X2 Lim =x 0(x 1 ,x 2 .yz 1 ,z 2 ) Ζ 2^ Ζ 1 -Ζ CO CO CO ._____________ ______________ = X2 Tt =x JJJ a(k Xt ,k X2 ,k y )e ik *i^ +ik *2 x ? +ik yye~F^ _ co

- 5 045848- 5 045848

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение отклика на внешнее поле, с использованием функции поля, зависящей от положения возбуждения, выраженной вышеприведенным уравнением, и функции формирования изображения, выраженной вышеприведенным уравнением.This allows the external field response distribution imaging apparatus to generate an image representing the external field response distribution with high accuracy using the excitation position dependent field function expressed by the above equation and the imaging function expressed by the above equation.

Например, схема обработки информации определяет, содержится ли в объекте целевой объект обнаружения, на основании изображения, и, когда определяется, что объект включает в себя целевой объект обнаружения, выводит информацию, указывающую местоположение целевого объекта обнаружения или объекта на внешний терминал.For example, the information processing circuit determines whether an object contains a detection target based on an image, and, when it is determined that the object includes a detection target, outputs information indicating the location of the detection target or object to an external terminal.

Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле уведомлять о местоположении конкретного целевого объекта обнаружения или местоположении объекта, включающего в себя конкретный целевой объект обнаружения.This allows the apparatus for visualizing the distribution of the response to the external field to notify the location of a particular detection target or the location of an object including a particular detection target.

Например, способ визуализации распределения отклика на внешнее поле для формирования изображения, представляющего распределение отклика на внешнее поле, которое является распределением откликов на внешнее поле, включает в себя: этап создания, посредством контура возбуждения, первой составляющей поля из каждого из положений возбуждения, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта; этап измерения, датчиком, в каждом из положений замера, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта, напряженности поля, содержащего вторую составляющую поля, созданную объектом под влиянием первой составляющей поля, чтобы замерить напряженность поля в положениях замера для каждого из положений возбуждения; и этап получения результата замера напряженности поля и формирования изображения, представляющего распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта, на основе результата замера. Этап получения и формирования включает в себя: вычисление функции поля, зависящей от положения возбуждения, которая принимает виртуальное положение возбуждения и виртуальное положение замера в качестве входных данных и выводит напряженность поля в виртуальном положении замера, при использовании результата замера в качестве граничного условия; вычисление функции формирования изображения, которая принимает целевое положение формирования изображения в качестве входных данных и выводит интенсивность изображения в целевом положении формирования изображения, и определяется на основе напряженности, выведенной из функции поля, зависящей от положения возбуждения, в ответ на ввод целевого положения формирования изображения, в форме виртуального положения возбуждения и виртуального положения замера, в функцию поля, зависящую от положения возбуждения; и формирование изображения на основе функции формирования изображения.For example, a method for visualizing an external field response distribution for generating an image representing an external field response distribution, which is a distribution of external field responses, includes: the step of generating, by a driving circuit, a first field component from each of externally defined driving positions object in the form of positions relative to the object; a step of measuring, by the sensor, at each of the measurement positions specified outside the object in the form of positions relative to the object, a field strength containing a second field component created by the object under the influence of the first field component, to measure the field strength at the measurement positions for each of the excitation positions; and the step of obtaining a field strength measurement result and generating an image representing the distribution of the response to the external field in a zone including an interior region of the object based on the measurement result. The acquisition and generation step includes: computing a field function dependent on the excitation position, which takes the virtual excitation position and the virtual measurement position as inputs, and outputs the field strength at the virtual measurement position, using the measurement result as a boundary condition; calculating an imaging function that takes the imaging target position as input and outputs the image intensity at the imaging target position, and is determined based on the strength output from the field function dependent on the excitation position in response to the input of the imaging target position, in the form of a virtual excitation position and a virtual sampling position, into a field function depending on the excitation position; and generating an image based on the imaging function.

Это позволяет формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта, на основе результата замера напряженности поля, на базе различных комбинаций положений возбуждения и положений замера.This allows the formation of an image representing, with high accuracy, the distribution of the response to the external field in a zone including the internal region of the object, based on the result of the field strength measurement, based on various combinations of excitation positions and measurement positions.

В дальнейшем в настоящем документе, варианты осуществления будут описаны со ссылкой на чертежи. Каждый из последующих вариантов осуществления представляет общий или конкретный пример. Численные значения, формы, материалы, элементы, расположение и соединение элементов, этапы, порядок этапов и т.п., представленные в последующих вариантах осуществления, являются всего лишь примерами и не ограничивают объема притязаний формулы изобретения.Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Each of the following embodiments represents a general or specific example. The numerical values, shapes, materials, elements, arrangement and connection of elements, steps, order of steps, etc. presented in the following embodiments are merely examples and do not limit the scope of the claims.

В дальнейшем в настоящем документе, в качестве одного примера устройства для визуализации распределения отклика на внешнее поле будет описано, главным образом, устройство для визуализации распределения магнитной восприимчивости, которое использует магнитное поле. Нижеописанные составляющие магнитного поля являются составляющими, которые составляют в сумме магнитное поле. Составляющие магнитного поля могут быть каждым из нескольких магнитных полей, суммирующихся с суммарным магнитным полем.Hereinafter, as one example of an apparatus for imaging a response distribution to an external field, a magnetic susceptibility distribution imaging apparatus that uses a magnetic field will be described hereinafter. The components of the magnetic field described below are the components that add up to the magnetic field. The components of the magnetic field can be each of several magnetic fields that add up to the total magnetic field.

Варианты осуществленияEmbodiments

Фиг. 1 является схемой конфигурации первого примера устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенное на фиг. 1, включает в себя контур 110 возбуждения, привод 120 контура возбуждения, магнитный датчик 130, привод 140 магнитного датчика, схему 150 обработки информации, дисплей 160 и стол 170 для образца. Устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости формирует изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область образца, помещенного на стол 170 для образца. Данное изображение может показать магнитный материал, в частности, ферромагнитный материал, содержащийся в образце.Fig. 1 is a configuration diagram of a first example of a magnetic susceptibility distribution imaging apparatus according to the present embodiment. The device 100 for visualizing the distribution of magnetic susceptibility shown in FIG. 1 includes a drive circuit 110, a drive circuit drive 120, a magnetic sensor 130, a magnetic sensor drive 140, an information processing circuit 150, a display 160, and a sample table 170. The magnetic susceptibility distribution imaging apparatus 100 generates an image representing the magnetic susceptibility distribution in a zone including the interior region of a sample placed on the sample table 170 . This image may show magnetic material, particularly ferromagnetic material, contained in the sample.

Контур 110 возбуждения (индукции) является электрическим контуром, который создает (индуцирует) составляющую магнитного поля. Контур 110 возбуждения может быть катушкой или электропроводом. Здесь, составляющая магнитного поля, создаваемая контуром 110 возбуждения, называется первой составляющей магнитного поля. В примере, изображенном на фиг. 1, контур 110 возбуждения перемещается. Следовательно, контур 110 возбуждения создает первую составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения. Первая составляющая магнитного поля создает составляющую магнитного поля от образца. Здесь, составляющая магнитного поля, созданная от образца, называется второйThe excitation (induction) circuit 110 is an electrical circuit that produces (induces) a magnetic field component. The drive circuit 110 may be a coil or an electrical wire. Here, the magnetic field component generated by the drive circuit 110 is called the first magnetic field component. In the example shown in FIG. 1, the drive circuit 110 moves. Therefore, the drive circuit 110 produces a first magnetic field component from each of the drive positions. The first magnetic field component produces the magnetic field component from the sample. Here, the magnetic field component created from the sample is called the second

- 6 045848 составляющей магнитного поля.- 6 045848 components of the magnetic field.

Привод 120 контура возбуждения является приводом, который перемещает контур 110 возбуждения. Привод 120 контура возбуждения перемещает контур 110 возбуждения в каждое из положений возбуждения. При этом, контур 110 возбуждения создает первую составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения.The drive circuit actuator 120 is a drive that moves the field circuit 110. The field circuit actuator 120 moves the field circuit 110 to each of the field positions. In this case, the excitation circuit 110 produces a first magnetic field component from each of the excitation positions.

Магнитный датчик 130 является датчиком, который замеряет магнитные характеристики. Магнитный датчик 130 может быть туннельным магнитно-резистивным (TMR) элементом, супермагнитнорезистивным (GMR) элементом, сверхпроводящим квантовым интерферометрическим (SQUID) элементом или магнито-импедансным (MI) элементом.Magnetic sensor 130 is a sensor that measures magnetic characteristics. The magnetic sensor 130 may be a tunnel magnetic resistive (TMR) element, a supermagnetoresistive (GMR) element, a superconducting quantum interferometric (SQUID) element, or a magnetic impedance (MI) element.

В примере, изображенном на фиг. 1, магнитный датчик 130 перемещается. Магнитный датчик 130 измеряет в каждом из положений замера магнитные характеристики в магнитном поле, содержащем вторую составляющую магнитного поля, созданную образцом. При этом, магнитный датчик 130 измеряет магнитные характеристики в положениях замера для каждого из положений возбуждения.In the example shown in FIG. 1, the magnetic sensor 130 moves. Magnetic sensor 130 measures, at each sampling position, magnetic characteristics in a magnetic field containing a second magnetic field component created by the sample. Here, the magnetic sensor 130 measures the magnetic characteristics at the measurement positions for each of the excitation positions.

Привод 140 магнитного датчика является приводом, который перемещает магнитный датчик 130. Привод 140 магнитного датчика перемещает магнитный датчик 130 в каждое из положений замера. При этом, магнитный датчик 130 измеряет магнитные характеристики в каждом из положений замера.The magnetic sensor actuator 140 is an actuator that moves the magnetic sensor 130. The magnetic sensor actuator 140 moves the magnetic sensor 130 to each of the sensing positions. In this case, the magnetic sensor 130 measures the magnetic characteristics at each of the measurement positions.

Схема 150 обработки информации является электрической схемой, которая выполняет обработку информации. Схема 150 обработки информации может быть, например, компьютером или процессором компьютера. Схема 150 обработки информации получает результат замера магнитных характеристик и, по результату замера, формирует изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область образца.The information processing circuit 150 is an electrical circuit that performs information processing. The information processing circuit 150 may be, for example, a computer or a computer processor. The information processing circuit 150 receives the measurement result of the magnetic characteristics and, based on the measurement result, generates an image representing the distribution of magnetic susceptibility in the area including the internal region of the sample.

В частности, схема 150 обработки информации вычисляет функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, при использовании результата замера в качестве граничного условия. Функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, является функцией, которая принимает положение возбуждения первой составляющей магнитного поля и положение замера магнитных характеристик в качестве входных данных и выводит напряженность магнитного поля в положении замера.Specifically, the information processing circuit 150 calculates a magnetic field function depending on the excitation position using the measurement result as a boundary condition. The excitation position-dependent magnetic field function is a function that takes the excitation position of the first magnetic field component and the magnetic measurement position as input, and outputs the magnetic field strength at the measurement position.

Затем схема 150 обработки информации вычисляет функцию формирования изображения. Функция формирования изображения является функцией, которая принимает целевое положение формирования изображения в качестве входных данных и выводит интенсивность изображения в целевом положении формирования изображения, и определяется на основе напряженности, выведенной из функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, в ответ на ввод целевого положения формирования изображения, в форме положения возбуждения и положения замера, в функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения. Затем схема 150 обработки информации формирует, на основе функции формирования изображения, изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область образца.Then, the information processing circuit 150 calculates an image generation function. The imaging function is a function that takes the imaging target position as input and outputs the image intensity at the imaging target position, and is determined based on the strength output from the excitation position-dependent magnetic field function in response to input of the imaging target position images, in the form of excitation position and measurement position, into a function of the magnetic field depending on the excitation position. Then, the information processing circuit 150 generates, based on the imaging function, an image representing the distribution of magnetic susceptibility in the area including the interior region of the sample.

Схема 150 обработки информации может выводить сформированное изображение, например, на дисплей 160. Например, схема 150 обработки информации может представлять изображение на дисплее 160 путем вывода изображения на дисплей 160. В качестве альтернативы, схема 150 обработки информации может распечатывать изображение на принтере (не показанном на чертежах) путем вывода изображения на принтер. В качестве альтернативы, схема 150 обработки информации может передавать изображение в формате электронных данных в другое устройство (не показанное на чертежах) средствами проводной или беспроводной связи.The information processing circuit 150 may output the generated image, for example, to a display 160. For example, the information processing circuit 150 may represent the image on the display 160 by outputting the image to the display 160. Alternatively, the information processing circuit 150 may print the image on a printer (not shown). in the drawings) by outputting the image to a printer. Alternatively, the information processing circuit 150 may transmit the image in electronic data format to another device (not shown in the drawings) via wired or wireless communications.

Дисплей 160 является устройством отображения, таким как жидкокристаллический дисплей. Следует отметить, что дисплей 160 является дополнительным компонентом, а не обязательным компонентом. Дисплей 160 может быть внешним устройством, не входящим в состав устройства 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости.The display 160 is a display device such as a liquid crystal display. It should be noted that the display 160 is an optional component and not a required component. The display 160 may be an external device, not included in the device 100, for visualizing the distribution of magnetic susceptibility.

Стол 170 для образца является столом, на котором размещают образец. Следует отметить, что стол 170 для образца является дополнительным компонентом, а не обязательным компонентом. Устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости может формировать изображение образца, который не размещен на столе 170 для образца или подобным образом. Стол 170 для образца может быть внешним компонентом, не входящим в состав устройства 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости. Образец может быть электрической схемой или любым другим объектом.The sample table 170 is a table on which the sample is placed. It should be noted that the sample table 170 is an optional component and not a required component. The magnetic susceptibility distribution imaging device 100 may form an image of a sample that is not placed on the sample table 170 or the like. The sample table 170 may be an external component not included in the device 100 for imaging the magnetic susceptibility distribution. The sample can be an electrical circuit or any other object.

Устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости измеряет магнитные характеристики, зависимые от образца, при одновременном изменении относительного расположения между образцом, положением возбуждения и положением замера. Это позволяет устройству 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости получать достаточно информации о распределении магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область образца. В таком случае, устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости может вычислять функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, исходя из полученной достаточной информации, и может формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение магнитной восприимчивости, на основе вычисленной функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения.The magnetic susceptibility distribution imaging device 100 measures sample-dependent magnetic characteristics while changing the relative position between the sample, the excitation position, and the measurement position. This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 to obtain sufficient information about the magnetic susceptibility distribution in a zone including the interior region of the sample. In such a case, the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 can calculate a magnetic field function depending on the excitation position based on the obtained sufficient information, and can generate an image representing the magnetic susceptibility distribution with high accuracy based on the calculated magnetic field function depending on excitation positions.

- 7 045848- 7 045848

Например, устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости может формировать высокоточное изображение посредством объединения результатов нескольких измерений, соответствующих нескольким сочетаниям положений возбуждения и положений замера.For example, the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 can generate a high-precision image by combining the results of multiple measurements corresponding to multiple combinations of excitation positions and sensing positions.

Фиг. 2 является схематическим представлением, поясняющим реконструкцию магнитного поля в соответствии с эталонным примером. Статическое магнитное поле в пространстве, в котором отсутствует источник магнитного поля, удовлетворяет нижеприведенному уравнению (1-1), исходя из уравнений Максвелла.Fig. 2 is a schematic diagram explaining the reconstruction of a magnetic field according to the reference example. A static magnetic field in a space in which there is no source of magnetic field satisfies the equation (1-1) below, based on Maxwell's equations.

I[выражение 13]I[expression 13]

ΔΗΖ = О • · · (1 - 1)ΔΗ Ζ = О • · · (1 - 1)

Hz в вышеприведенном (1-1) означает магнитное поле в z-направлении в декартовой системе координат xyz и соответствует z-составляющей вектора магнитного поля. Δ является лапласианом, известным также как оператор Лапласа. Общее решение для вышеприведенного (1-1) можно выразить как сумму члена, который экспоненциально возрастает в z-направлении, и члена, который экспоненциально уменьшается в z-направлении, как показано в нижеследующем (1-2).H z in the above (1-1) means the magnetic field in the z-direction in the Cartesian xyz coordinate system and corresponds to the z-component of the magnetic field vector. Δ is the Laplacian, also known as the Laplace operator. The general solution for the above (1-1) can be expressed as the sum of a term that increases exponentially in the z-direction and a term that decreases exponentially in the z-direction, as shown in (1-2) below.

[выражение 14][expression 14]

Нг(х, у, z) = if ία(кх, ky)eZ^l^~^~ + b(kx, ky)e г1 \41T) JJ { J • -(1-2)N g (x, y, z) = if ία(k x , k y )e Z ^l^~^~ + b(k x , ky)e g 1 \41T) JJ { J • -(1-2 )

В вышеприведенном уравнении (1-2), kx и ky представляют волновые числа в x- и y-направлениях, соответственно. Кроме того, a(kx, ky) и b(kx, ky) являются функциями, выраженными через kx и ky. Например, измерение дает z-составляющую Hz(x, y, 0) вектора магнитного поля в плоскости z=0, и градиент δ/δzHz(x, y, z)|z=0 в z-направлении для z-составляющей вектора магнитного поля. С использованием этого, a(kx, ky) и b(kx, ky) в (1-2) можно получить, как показано ниже в (1-3) и (1-4), соответственно.In the above equation (1-2), k x and k y represent the wave numbers in the x- and y-directions, respectively. In addition, a(k x , k y ) and b(k x , k y ) are functions expressed in terms of k x and k y . For example, the measurement gives the z-component H z (x, y, 0) of the magnetic field vector in the z=0 plane, and the gradient δ/δzH z (x, y, z)|z= 0 in the z-direction for the z-component magnetic field vector. Using this, a(k x , k y ) and b(k x , k y ) in (1-2) can be obtained as shown below in (1-3) and (1-4), respectively.

[выражение 15][expression 15]

[выражение 16] b(kx,k[expression 16] b(k x ,k

В вышеприведенных уравнениях (1-3) и (1-4), f(kx, ky) является двумерным Фурье-образом для Hz(x, y, 0), и g(kx, ky) является двумерным Фурье-образом для δ/δzHz(x, y, z)|z=0. При подстановке (1-3) и (1-4) в (1-2), можно получить Hz, как показано ниже в (1-5).In the above equations (1-3) and (1-4), f(k x , k y ) is the two-dimensional Fourier transform of H z (x, y, 0), and g(kx, k y ) is the two-dimensional Fourier transform -image for δ/δzH z (x, y, z)| z = 0 . By substituting (1-3) and (1-4) into (1-2), one can obtain H z as shown below in (1-5).

[выражение 17][expression 17]

Hz{x,y, z) (27)H z {x,y, z) (27)

С помощью вышеописанного способа можно получить Hz(x, y, z) с любой z-координатой в пространстве, в котором отсутствует источник магнитного поля, при использовании Hz(x, y, 0), что является граничным условием Дирихле, и δ/δzHz(x, y, z)|z=0, что является граничным условием Неймана. Это означает, что магнитное поле на поверхности образца можно реконструировать, исходя из магнитного поля в плоскости измерения, которая является плоскостью xy при z=0.Using the above method, you can obtain H z (x, y, z) with any z-coordinate in a space in which there is no source of magnetic field, using Hz(x, y, 0), which is the Dirichlet boundary condition, and δ/ δzH z (x, y, z)| z = 0 , which is the Neumann boundary condition. This means that the magnetic field on the sample surface can be reconstructed from the magnetic field in the measurement plane, which is the xy plane at z=0.

Однако, уравнения, примененные в вышеописанном способе, справедливы в пространстве, в котором отсутствует источник магнитного поля. Поэтому, с использованием одного только вышеописанного способа трудно реконструировать магнитное поле глуюже, чем на поверхности образца. Иначе говоря, с использованием одного только вышеописанного способа трудно визуализировать распределение магнитHowever, the equations applied in the above method are valid in space in which there is no source of magnetic field. Therefore, using the above method alone, it is difficult to reconstruct the magnetic field deeper than on the surface of the sample. In other words, using the above method alone, it is difficult to visualize the magnet distribution

- 8 045848 ной восприимчивости внутри образца, включающего в себя источник магнитного поля.- 8 045848 susceptibility inside a sample that includes a magnetic field source.

Напротив, устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости в соответствии с настоящим вариантом осуществления вычисляет функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, по результату замера, полученного измерением магнитных характеристик, при одновременном изменении расположения образца, положения возбуждения и положение замера друг относительно друга. Затем устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости формирует изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости, на основе функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения. Иначе говоря, устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости может реконструировать магнитное поле в области глубже поверхности образца.In contrast, the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 according to the present embodiment calculates a magnetic field function depending on the excitation position from a measurement result obtained by measuring magnetic characteristics while changing the sample location, the excitation position and the measurement position relative to each other. Then, the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 generates an image representing the magnetic susceptibility distribution based on the magnetic field function depending on the excitation position. In other words, the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 can reconstruct the magnetic field in a region deeper than the surface of the sample.

Фиг. 3 дает схематическое представление, поясняющее положение возбуждения и положение замера в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В примере, изображенном на фиг. 3, представлены положение возбуждения и положение замера в декартовой системе координат xyz.Fig. 3 gives a schematic diagram for explaining the driving position and the sensing position according to the present embodiment. In the example shown in FIG. 3, the excitation position and the measurement position are presented in the Cartesian xyz coordinate system.

В частности, контур 110 возбуждения является электропроводом, по которому протекает ток параллельно x-оси. Следовательно, положение контура 110 возбуждения выражается в виде TLINE(y1, z1). Иначе говоря, положение возбуждения выражается в виде TLINE(y1, z1). Поскольку магнитный датчик 130 может иметь x-координату, y-координату и z-координату, то положение магнитного датчика 130 выражается в виде RTMR(x, y2, z2). Иначе говоря, положение замера выражается в виде RTMR(x, y2, z2).In particular, the drive circuit 110 is an electrical wire through which current flows parallel to the x-axis. Therefore, the position of the drive circuit 110 is expressed as T LINE (y 1 , z1). In other words, the excitation position is expressed as T LINE (y 1 , z1). Since the magnetic sensor 130 may have an x-coordinate, a y-coordinate and a z-coordinate, the position of the magnetic sensor 130 is expressed as R TMR (x, y 2 , z 2 ). In other words, the measurement position is expressed as R TMR (x, y 2 , z 2 ).

В примере на фиг. 3, положение образца обозначено P. Образец можно также описать как индукционный источник магнитного поля. Составляющая магнитного поля переносится в следующем порядке: TLINE(y1, z1) --> P --> RTMR(x, У2, z2).In the example in FIG. 3, the position of the sample is indicated by P. The sample can also be described as an inductive magnetic field source. The magnetic field component is transferred in the following order: T LINE ( y1, z 1) - > P - > RTMR (x , Y2, z 2).

При положении TLINE(y1, z1) возбуждения и положении RTMR(x, y2, z2) замера, напряженность магнитного поля в положении RTMR(x, y2, z2) замера можно выразить в виде Φ(x, y1, y2, z1, z2). Φ(x, y1, y2, z1, z2) является функцией магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, которая принимает положение TLINE(y1, z1) возбуждения и положение RTMR(x, y2, z2) замера в качестве входных данных и выдает напряженность магнитного поля в положении RTMR(x, y2, z2) замера.At the excitation position T LINE (y 1 , z1 ) and the measurement position R TMR (x, y 2 , z 2 ), the magnetic field strength at the measurement position R TMR (x, y 2 , z 2 ) can be expressed as Φ(x , y1, y 2 , z1, z 2 ). Φ(x, y1, y 2 , z1, z2) is a magnetic field function depending on the excitation position, which takes the excitation position T LINE (y 1 , z1) and the measurement position R TMR (x, y 2 , z 2 ) at as input data and outputs the magnetic field strength at the R TMR (x, y 2 , z 2 ) measurement position.

Положение TLINE(y1, z1) возбуждения может быть виртуальным положением контура 110 возбуждения. Положение RTMR(x, y2, z2) замера может быть виртуальным положением магнитного датчика 130. Если положение TLINE(y1, z1) возбуждения соответствует фактическому положению контура 110 возбуждения, и положение RTMR(x, y2, z2) замера соответствует фактическому положению магнитного датчика 130, то Φ(x, y1, y2, z1, z2) соответствует измеренному значению, которое является фактическим результатом замера.The drive position T LINE (y 1 , z1) may be a virtual position of the drive loop 110 . The sensing position R TMR (x, y 2 , z 2 ) may be a virtual position of the magnetic sensor 130. If the drive position T LINE (y 1 , z1) corresponds to the actual position of the drive circuit 110, and the sensing position RTMR(x, y2, z2) corresponds to the actual position of the magnetic sensor 130, then Φ(x, y1, y 2 , z1, z 2 ) corresponds to the measured value, which is the actual measurement result.

В примере, изображенном на фиг. 3, контур 110 возбуждения имеет координату z=0 и сканирует в направлении y-оси. Магнитный датчик 130 имеет координату z=z0 и сканирует в направлениях x- и yосей в плоскости xy. Это дает Φ(x, y1, y2, z1=0, z2=z0) в качестве измеренного значения для каждой комбинации из x, y1 и y2. Данное измеренное значение применяется как граничное условие для функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, которой является Φ(x, y1, y2, z1, z2).In the example shown in FIG. 3, the drive circuit 110 has a z=0 coordinate and scans in the y-axis direction. The magnetic sensor 130 has a coordinate z=z 0 and scans in the x- and y-axis directions in the xy plane. This gives Φ(x, y1, y 2 , z1=0, z 2 =z 0 ) as the measured value for each combination of x, y1 and y 2 . This measured value is used as a boundary condition for the magnetic field function depending on the excitation position, which is Φ(x, y1, y 2 , z1, z 2 ).

Φ(x, y1, y2, z1, z2) является гармонической функцией, зависящей от y1 и z1, соответствующих положению TLINE(y1, z1) возбуждения, и гармонической функцией, зависящей от x, y2 и z2, соответствующих положению RTMR(x, y2, z2) замера. Следовательно, Φ(x, y1, y2, z1, z2) удовлетворяет (2-1) и (2-2), приведенным ниже в качестве фундаментальных уравнений, которые являются уравнениями Лапласа, относящимися к многолучевой задаче в статическом или квазистатическом поле.Φ(x, y1, y 2 , z1, z 2 ) is a harmonic function depending on y1 and z1 corresponding to the excitation position T LINE (y 1 , z1), and a harmonic function depending on x, y 2 and z 2 , corresponding to the position R TMR (x, y 2 , z 2 ) of the measurement. Therefore, Φ(x, y1, y 2 , z1, z 2 ) satisfies (2-1) and (2-2) given below as fundamental equations, which are Laplace's equations related to a multipath problem in a static or quasi-static field .

[выражение 18] / д2 д2 \ хру^ oz^J • · «(2-1)[expression 18] / d 2 d 2 \ xru^ oz^J • · «(2-1)

[выражение 19] ( д2 д2 д2 \ (^+^+^)^^^=° • · · (2-2)[expression 19] ( d 2 d 2 d 2 \ (^+^+^)^^^=° • · · (2-2)

Когда z-координата положения P образца больше, чем z-координата контура 110 возбуждения, и меньше, чем z-координата магнитного датчика 130, общее решение уравнения (2-1) и общее решение уравнения (2-2) можно выразить каждое в виде либо члена, который экспоненциально возрастает в zнаправлении, либо члена, который экспоненциально уменьшается в z-направлении. В частности, общее решение уравнения (2-1) и общее решение уравнения (2-2) можно выразить каждое в виде (2-3) и (2-4), приведенных ниже.When the z-coordinate of the sample position P is greater than the z-coordinate of the excitation circuit 110 and less than the z-coordinate of the magnetic sensor 130, the general solution of equation (2-1) and the general solution of equation (2-2) can each be expressed as either a term that increases exponentially in the z-direction or a term that decreases exponentially in the z-direction. In particular, the general solution of equation (2-1) and the general solution of equation (2-2) can each be expressed as (2-3) and (2-4) below.

- 9 045848- 9 045848

[выражение 20][expression 20]

ООOO

Ф(х,УпУ2^1,22) = J агуу^еку^акуг — ОО • · · (2-3)Ф(х,УнУ2^1,2 2 ) = J a z (k y ^e 1k y^e k y^ak yr - OO • · · (2-3)

[выражение 21] со со ._______________[expression 21] with with ._______________

Φ(χ-7ι-72-Ζι,ζ2) = J j\2(kx,kyz)eikxX+i^^ -СО -со • · · (2-4)Φ(χ-7ι-72-Ζι,ζ 2 ) = J j\ 2 (k x ,k yz )e ikxX+i ^^ -СО -СО • · · (2-4)

Комбинацию из (2-3) и (2-4) можно выразить нижеприведенным уравнением (2-5). [выражение 22] ¢(^-71-72-¾.¾) со со СО _____________ = I I I а(кхУ1У2УкхХ+^^ dkxdkyidky2 The combination of (2-3) and (2-4) can be expressed by the following equation (2-5). [expression 22] ¢(^-71-72-¾.¾) с с СО _____________ = III а(к xУ1У2 У кхХ+ ^^ dk x dk yi dk y2

-ОО -ОО -ОО • · · (2 - 5)-OO -OO -OO • · · (2 - 5)

Применение измеренных значений при z1=0 и z2=z0 в качестве граничных условий к (2-5) дает нижеприведенное уравнение (2-6).Applying the measured values at z 1 =0 and z 2 =z 0 as boundary conditions to (2-5) gives equation (2-6) below.

[выражение 23] со со со ___________ ¢(^-71-72-0-¾) = J J f a(kx,kyi,kyJelkxX+lkyiyi+lky^^^ -СО -со -со • · · (2 - 6)[expression 23] с с с ___________ ¢(^-71-72-0-¾) = JJ fa(k x ,k yi ,k y Je lkxX+lk yi yi+lk y^^^ -СО -СО -СО • · · (2 - 6)

Обратное преобразование Фурье от (2-6) дает нижеприведенное уравнение (2-7).The inverse Fourier transform of (2-6) gives equation (2-7) below.

[выражение 24] а^кхУ1у^ = е Ф(кх,kyi,ky2,Zi = 0, ζ2 = ζθ) • · · (2-7)[expression 24] a^k x ,k Y1 ,k y ^ = e Ф(k x ,k yi ,k y2 ,Zi = 0, ζ 2 = ζθ) • · · (2-7)

Ниже представлен Фурье-образ измеренного значения:Below is the Fourier transform of the measured value:

[выражение 25] ф(кхУ1у21 = 0,ζ2 = ζ0)[expression 25] f(k x ,k U1 ,k y2 ,g 1 = 0,ζ 2 = ζ 0 )

Следовательно, функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, выражается нижеприведенным уравнением (2-8).Therefore, the magnetic field function depending on the excitation position is expressed by the following equation (2-8).

[выражение 26] ¢0-71.72-21-¾)[expression 26] ¢0-71.72-21-¾)

ОО ОО ОО .______________ = I I I а(кхУ1у2УкхХикУ1Уу+^ а(кхУ1У2) - eZ°<х +ку2 Ф(кхУ1У21 = 0,z2 = z0) • · -(2-8)OO OO OO .______________ = III a(k x ,k U1 ,k y2 U kxHik U1Uy + ^ a(k x ,k U1 ,k U2 ) - e Z °< x +ku2 Ф(k x ,k U1 ,k У21 = 0,z 2 = z 0 ) • · -(2-8)

При применении x --> x, y2 --> y1 (=y) и z2 --> z1 (=z) к функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, предполагается, что выходной результат указывает напряженность магнитного поля, измеренную в (x, y, z) после создания составляющей магнитного поля в (x, y, z). Предполагается, что чем сильнее магнитные характеристики, тем выше оказывается магнитная восприимчивость, и предполагается, что изображение, представляющее данную напряженность магнитного поля, показывает распределение магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область образца. Функция формирования изображения для формирования такого изображения выражается нижеприведенным уравнением (2-9).By applying x --> x, y 2 --> y 1 (=y) and z 2 --> z 1 (=z) to the magnetic field function depending on the excitation position, the output is assumed to indicate the magnetic field strength , measured at (x, y, z) after creating a magnetic field component at (x, y, z). It is assumed that the stronger the magnetic characteristics, the higher the magnetic susceptibility, and it is assumed that the image representing a given magnetic field strength shows the distribution of magnetic susceptibility in a zone including the interior region of the sample. The imaging function for generating such an image is expressed by the following equation (2-9).

[выражение 27] φ(χ, у, ζ) = у2Цт Ф(х, У1, у2- Ζι, z2)[expression 27] φ(χ, y, ζ) = y2 ζ = y Ф(x, У1, y 2 - Ζι, z 2 )

Z2^Zy=Z оо оо оо _____________ = у Цшц / / / а(%, kyi,ky2)elkxX+lkyyy^ ух +ку2 22 dkxdkydky,2 z2->zx=z _ю _ю _ю • · · (2-9)Z 2 ^Zy=Z oo oo oo _____________ = y Tshts / / / a(%, k yi ,k y2 )e lkxX+lk yy y ^ y x + ku2 22 dk x dk y dk y , 2 z 2 -> z x =z _ yu _ yu _ yu • · · (2-9)

Функция формирования изображения в (2-9) является функцией, которая принимает целевое положение формирования изображения в качестве входных данных и выводит интенсивность изображения в целевом положении формирования изображения. Интенсивность изображения соответствует значению, получаемому как напряженность магнитного поля на выходе функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, в ответ на ввод целевого положения формирования изображения в функциюThe imaging function in (2-9) is a function that takes the imaging target position as input and outputs the image intensity at the imaging target position. The image intensity corresponds to the value obtained as the magnetic field strength at the output of the excitation position dependent magnetic field function in response to inputting the imaging target position into the function

- 10 045848 магнитного поля, зависящую от положения возбуждения.- 10 045848 magnetic field, depending on the excitation position.

Например, схема 150 обработки информации устройства 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости вычисляет функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, по результату замера, который является измеренным значением, и уравнению (2-8). Затем схема 150 обработки информации вычисляет функцию формирования изображения на основе функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, и (2-9). Затем схема 150 обработки информации формирует, на основе функции формирования изображения, изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости. В частности, схема 150 обработки информации формирует изображение, состоящее из значений, выведенных функцией формирования изображения для каждого целевого положения формирования изображения в виде изображения, представляющего распределение магнитной восприимчивости.For example, the information processing circuit 150 of the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 calculates a magnetic field function depending on the excitation position from the measurement result, which is the measured value, and equation (2-8). Then, the information processing circuit 150 calculates the imaging function based on the magnetic field function depending on the excitation position and (2-9). Then, the information processing circuit 150 generates, based on the imaging function, an image representing the magnetic susceptibility distribution. Specifically, the information processing circuit 150 generates an image consisting of the values output by the imaging function for each imaging target position in the form of an image representing the magnetic susceptibility distribution.

Это позволяет устройству 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение магнитной восприимчивости, с использованием вышеописанных функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, и функции формирования изображения.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 to generate an image representing the magnetic susceptibility distribution with high accuracy using the above-described excitation position dependent magnetic field function and the imaging function.

Следует отметить, что такие уравнения, как функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, и функция формирования изображения, описанные выше со ссылкой на фиг. 3, являются всего лишь примерами; и такие уравнения, как функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, и функция формирования изображения не ограничиваются вышеприведенными примерами. Другие уравнения, основанные на разных условиях, могут быть выведены способом, который подобен вышеописанному способу.It should be noted that equations such as the magnetic field function depending on the excitation position and the imaging function described above with reference to FIG. 3 are just examples; and equations such as the magnetic field function depending on the excitation position and the imaging function are not limited to the above examples. Other equations based on different conditions can be derived in a manner that is similar to the above method.

Например, в примере на фиг. 3, магнитный датчик 130 и контур 110 возбуждения располагаются с противоположных сторон от образца, но магнитный датчик 130 и контур 110 возбуждения могут располагаться с одной и той же стороны от образца. Например, когда z-координата P меньше, чем zкоордината контура 110 возбуждения, и меньше, чем z-координата магнитного датчика 130, вышеприведенное уравнение (2-3) можно заменить нижеследующим уравнением (3-1).For example, in the example in FIG. 3, the magnetic sensor 130 and the drive circuit 110 are located on opposite sides of the sample, but the magnetic sensor 130 and the drive circuit 110 may be located on the same side of the sample. For example, when the z-coordinate P is less than the z-coordinate of the drive circuit 110 and less than the z-coordinate of the magnetic sensor 130, the above equation (2-3) can be replaced by the following equation (3-1).

[выражение 28][expression 28]

ОО Ф(^УъУ2^1,г2) = J — ОО • · · (з- 1)OO Ф(^УъУ2^1,г 2 ) = J - OO • · · (з- 1)

Следовательно, в данном случае, функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, выражается уравнением (3-2).Therefore, in this case, the magnetic field function depending on the excitation position is expressed by equation (3-2).

[выражение 29][expression 29]

Ф(л:-У1<У2^1^2)Ф(л:-У1<У2^1^ 2 )

СО СО ОО f = f ί ί a(kx,kv CO CO OO f = f ί ί a(k x ,k v

I I I \ x* У1' У г J x Уд Л2 ' а(кхУ1у2) = е 2°^кх +^У2 ф^хУ1у21 = 0,z2 = z0) • · -(3-2)III \ x* У1' Уг J x Уд Л2 ' а(к xУ1у2 ) = e 2 °^ +^У2 f^ xУ1у21 = 0,z 2 = z 0 ) • · -(3-2)

Кроме того, в данном случае, функцию формирования изображения можно выразить нижеприведенным уравнением (3-3).Moreover, in this case, the imaging function can be expressed by the following equation (3-3).

[выражение 30] φ(χ, у, z) = Lira Ф(х, у2, zlt z2)[expression 30] φ(χ, y, z) = Lira Ф(x, y 2 , z lt z 2 )

У 2 ^У±~У z2^z1=z = Lim iff a(kx,kv ,kv ^кхХ+1кУ1У1+1кУгУ2е kyiZ1 kx +ky2 Z2 dkxdkv dkv У-^У-^У j J j У x’ У^ У24 X У1 У2 _ш —оо _ю • · · (3-3)У 2 ^У±~У z 2 ^z 1 =z = Lim iff a(k x ,k v ,k v ^ kхХ+1к У1У 1+1к УгУ 2 e kyiZ1 kx +ky2 Z2 dk x dk v dk v У -^У-^У j J j У x ' У^ У24 X У1 У2 _ w —oo _ yu • · · (3-3)

Фиг. 4 является схематическим представлением, поясняющим другой пример положения возбуждения и положения замера в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В точности, как в примере, изображенном на фиг. 3, в примере, изображенном на фиг. 4, представлены положение возбуждения и положение замера в декартовой системе координат xyz. В примере на фиг. 4, контур 110 возбуждения является катушкой. Контур 110 возбуждения и магнитный датчик 130 находятся в положениях с одной и той же y-координатой, и y-координата контура 110 возбуждения и y-координата магнитная датчика 130 изменяются как одна координата.Fig. 4 is a schematic diagram for explaining another example of a driving position and a sensing position according to the present embodiment. Exactly as in the example shown in FIG. 3, in the example shown in FIG. 4, the excitation position and the measurement position are presented in the Cartesian xyz coordinate system. In the example in FIG. 4, the drive circuit 110 is a coil. The drive circuit 110 and the magnetic sensor 130 are at positions with the same y-coordinate, and the y-coordinate of the drive circuit 110 and the y-coordinate of the magnetic sensor 130 change as one coordinate.

Следовательно, положение контура 110 возбуждения выражается в виде TCOIL(x1, y, z1). Иначе говоря, положение возбуждения выражается в виде TCOIL(x1, y, z1). Положение магнитного датчика 130 выражается в виде RTMR(x2, y, z2). Иначе говоря, положение замера выражается в виде RTMR(x2, y, z2). Как x1 и х2 не зависят друг от друга, так и z1 и z2 не зависят друг от друга.Therefore, the position of the drive circuit 110 is expressed as T COIL (x 1 , y, z1). In other words, the excitation position is expressed as T COIL (x 1 , y, z1). The position of the magnetic sensor 130 is expressed as R TM R(x 2 , y, z 2 ). In other words, the measurement position is expressed as R TMR (x 2 , y, z 2 ). Just as x1 and x2 are independent of each other, so z1 and z2 are independent of each other.

В точности, как в примере на фиг. 3, положение образца в примере на фиг. 4 обозначено P. Состав- 11 045848 ляющая магнитного поля переносится в следующем порядке: TCOIL(x1, y, z1) --> P --> RTMR(x2, y, z2).Exactly as in the example in FIG. 3, the position of the sample in the example of FIG. 4 is designated P. The magnetic field component is transferred in the following order: T COIL (x1, y, z 1 ) --> P --> R TMR (x2, y, z 2 ).

При положении TCOIL(x1, y, z1) возбуждения и положении RTMR(x2, y, z2) замера, напряженность магнитного поля в положении замера RTMR(x2, y, z2) можно выразить в виде Φ(χ1, x2, y, z1, z2). Φ(χ1, x2, y, z1, z2) является функцией магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, которая принимает положение TCOIL(x1, y, z1) возбуждения и положение RTMR(x2, y, z2) замера в качестве входных данных и выдает напряженность магнитного поля в положении RTMR(x2, y, z2) замера.At the excitation position T COIL (x 1 , y, z1 ) and the measuring position R TMR (x2, y, z 2 ), the magnetic field strength at the measuring position R TMR (x2, y, z 2 ) can be expressed as Φ(χ1 , x 2 , y, z1, z 2 ). Φ(χ1, x 2 , y, z1, z 2 ) is a magnetic field function depending on the excitation position, which takes the excitation position T COIL (x 1 , y, z1) and the position R TMR (x2, y, z 2 ) measurement as input and outputs the magnetic field strength at the measurement position RTMR(x2, y, z2).

Положение TCOIL(x1, y, z1) возбуждения может быть виртуальным положением контура 110 возбуждения. Положение RTMR(x2, y, z2) замера может быть виртуальным положением магнитного датчика 130. Если положение TCOIL(x1, y, z1) возбуждения соответствует фактическому положению контура 110 возбуждения, и положение RTMR(x2, y, z2) замера соответствует фактическому положению магнитного датчика 130, Φ(x1, x2, y, z1, z2) соответствует измеренному значению, которое является фактическим результатом замера.The drive position T COIL (x 1 , y, z1) may be a virtual position of the drive circuit 110 . The measurement position R TMR (x 2 , y, z 2 ) may be a virtual position of the magnetic sensor 130. If the drive position T COIL (x 1 , y, z1) corresponds to the actual position of the drive circuit 110, and the position RTMR(x2, y, z2 ) measurement corresponds to the actual position of the magnetic sensor 130, Φ(x 1 , x 2 , y, z1, z 2 ) corresponds to the measured value, which is the actual measurement result.

В примере, изображенном на фиг. 4, контур 110 возбуждения имеет координату z=0 и сканирует в направлениях y- и x-осей в плоскости xy. Магнитный датчик 130 имеет координату z=z0 и сканирует в направлениях x- и y-осей в плоскости xy. Это дает Φ(x1, x2, y, z1=0, z2=z0) в качестве измеренного значения для каждой комбинации из x1, x2 и y. Данное измеренное значение применяется как граничное условие для функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, которой является Φ(x1, x2, y, z1, z2).In the example shown in FIG. 4, the drive circuit 110 has a z=0 coordinate and scans in the y- and x-axis directions in the xy plane. The magnetic sensor 130 has a coordinate z=z 0 and scans in the x- and y-axis directions in the xy plane. This gives Φ(x 1 , x 2 , y, z1=0, z 2 =z 0 ) as the measured value for each combination of x1, x 2 and y. This measured value is used as a boundary condition for the magnetic field function depending on the excitation position, which is Φ(x 1 , x 2 , y, z1, z2).

Φ(x1, x2, y, z1, z2) является гармонической функцией, зависящей от x1, y и z1, соответствующих положению TCOIL(x1, y, z1) возбуждения, и гармонической функцией, зависящей от x2, y и z2, соответствующих положению RTMR(x2, y, z2) замера. Следовательно, Φ(x1, x2, y, z1, z2) удовлетворяет (4-1) и (4-2), приведенным ниже в качестве фундаментальных уравнений, которые являются уравнениями Лапласа, относящимися к многолучевой задаче в статическом или квазистатическом поле.Φ(x 1 , x 2 , y, z1, z 2 ) is a harmonic function depending on x1, y and z1 corresponding to the excitation position T COIL (x 1 , y, z1) and a harmonic function depending on x 2 , y and z 2 corresponding to the position R TMR (x 2 , y, z 2 ) of the measurement. Therefore, Φ(x 1 , x 2 , y, z1, z 2 ) satisfies (4-1) and (4-2) given below as fundamental equations, which are the Laplace equations related to the multipath problem in static or quasi-static field.

[выражение 31] / а2 а2 а2 \ (^+w+^r(XllX2'y'Z1'22) = 0 . . .(4-1)[expression 31] / a 2 a 2 a 2 \ (^ + w + ^r (XllX2 ' y ' Z1 ' 22) = 0 ...(4-1)

[выражение 32] / а2 а2 а2 \ (д^+^+^)ф(х^у2-22)=о • · · (4-2)[expression 32] / a 2 a 2 a 2 \ (q^ + ^ + ^) f(x ^ y ' 2 - 22)=o • · · (4-2)

Когда z-координата положения P образца больше, чем z-координата контура 110 возбуждения, и меньше, чем z-координата магнитного датчика 130, общее решение уравнения (4-1) и общее решение уравнения (4-2) можно выразить каждое в виде либо члена, который экспоненциально возрастает в zнаправлении, или члена, который экспоненциально уменьшается в z-направлении. В частности, общее решение уравнения (4-1) и общее решение уравнения (4-2) можно выразить каждое в виде (4-3) и (4-4), приведенных ниже.When the z-coordinate of the sample position P is greater than the z-coordinate of the excitation circuit 110 and less than the z-coordinate of the magnetic sensor 130, the general solution of equation (4-1) and the general solution of equation (4-2) can each be expressed as either a term that increases exponentially in the z-direction, or a term that decreases exponentially in the z-direction. In particular, the general solution of Equation (4-1) and the general solution of Equation (4-2) can each be expressed as (4-3) and (4-4) below.

[выражение 33][expression 33]

СО ОО ____________SO OO ____________

Φ(χ12,γ,ζ12) = j J aJj<Xi,ky)eik^Xy+^ +ky Z4kdky — ОО —со • · *(4-3)Φ(χ 12 ,γ,ζ 12 ) = j J aJj< Xi ,k y )e ik ^ Xy+ ^ +ky Z 4k dk y - OO -co • · *(4-3 )

[выражение 34][expression 34]

СО ОО ____________SO OO ____________

Φ(χ12,γ,ζ12) = J j a2(kX2,ky)eik*^^^ — ОО —ОО • · · (4-4)Φ(χ 12 ,γ,ζ 12 ) = J ja 2 (k X2 ,k y )e ik *^^^ - OO -OO • · · (4-4)

Комбинацию из (4-3) и (4-4) можно выразить нижеприведенным уравнением (4-5). [выражение 35] ζυζ2) со со со ._____________ ______________ = I I I a(b^XiJ(y)e^^+^^ — ОО — ОО —ОО • · · (4-5)The combination of (4-3) and (4-4) can be expressed by the following equation (4-5). [expression 35] ζ υ ζ 2 ) с с с ._____________ ______________ = III a(b^ Xi J (y )e^^ + ^^ - OO - OO -OO • · · (4-5)

Применение измеренных значений при z1=0 и z2=z0 в качестве граничных условий к (4-5) дает нижеприведенное (4-6).Applying the measured values at z 1 =0 and z 2 =z 0 as boundary conditions to (4-5) gives (4-6) below.

- 12 045848- 12 045848

[выражение 36] оо оо со ._____________[expression 36] oo oo so ._____

Ф(х1(х2,у, O,zo) = /// ',2 у 0 dkXidkX2dky — ОО — ОО —со • · · (4-6)F(x 1( x 2 ,y, O,z o ) = /// ', 2 y 0 dk Xi dk X2 dk y - OO - OO -co • · · (4-6)

Обратное преобразование Фурье от (4-6) дает нижеприведенное уравнение (4-7). [выражение 37] а(кХ1Х2у) = Ф(кХ1Х2уг = 0,z2 = z0) • · -(4-7)The inverse Fourier transform of (4-6) gives equation (4-7) below. [expression 37] a(k X1 .k X2 ,k y ) = Ф(k X1 ,k X2 ,k y ,g z = 0,z 2 = z 0 ) • · -(4-7)

Ниже представлен Фурье-образ измеренного значения:Below is the Fourier transform of the measured value:

I[выражение 38]I[expression 38]

Ф[кХ1Х2у1 = 0,z2 - z0)F[k X1 ,k X2 ,k y ,g 1 = 0,z 2 - z 0 )

Следовательно, функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, выражается нижеприведенным уравнением (4-8).Therefore, the magnetic field function depending on the excitation position is expressed by the following equation (4-8).

[выражение 39][expression 39]

Φ^,Χ^γ, Z^Zz)Φ^,Χ^γ, Z^Zz)

СО СО ОО .______________ _______________ = J J j a(kXi,kX2,ky)eikxiX1+ikx2X2+ikyyeJkxi +ку Z1 уХ2 +ку — СО —00 —00CO CO OO .______________ _______________ = JJ ja(k Xi ,k X2 ,ky)e ikx i X1+ikx 2 X2+ik y y eJ kxi +ku Z1 y X2 +ku - CO -00 -00

Z j к 2 -]-/< 2__ = е 2 у Ф(кХгХ2у1 = 0,z2 = z0) • · -(4-8)Z j k 2 -]-/< 2 __ = e 2 y Ф(k Xg ,k X2 ,k y ,g 1 = 0,z 2 = z 0 ) • · -(4-8)

При применении x2 --> x1 (=x), y --> y и z2 --> z1 (=z) к функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, предполагается, что выходной результат указывает напряженность магнитного поля, измеренную в (x, y, z) после создания составляющей магнитного поля в (x, y, z). Предполагается, что чем сильнее магнитные характеристики, тем выше оказывается магнитная восприимчивость, и предполагается, что изображение, представляющее данную напряженность магнитного поля, показывает распределение магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область образца. Функция формирования изображения для формирования такого изображения выражается нижеприведенным уравнением (4-9).By applying x 2 --> x1 (=x), y --> y and z 2 --> z 1 (=z) to the magnetic field function depending on the excitation position, the output is assumed to indicate the magnetic field strength, measured at (x, y, z) after creating a magnetic field component at (x, y, z). It is assumed that the stronger the magnetic characteristics, the higher the magnetic susceptibility, and it is assumed that the image representing a given magnetic field strength shows the distribution of magnetic susceptibility in a zone including the interior region of the sample. The imaging function for generating such an image is expressed by the following equation (4-9).

[выражение 40] <p(x,y,z) = Um[expression 40] <p(x,y,z) = Um

42“*^^ —Λ Ζ2^Ζ1 ~Ζ co co co ______________ ._____________ = Lim f f ί a(kx ,kx ь}е1кх^*Х2х2+1куу^dk dk χ2Ύ=χ I I I \ xi' x2’ yJ xi x2 У —co —co — co • · -(4-9)42“*^^ —Λ Ζ 2^ Ζ 1 ~ Ζ co co co ______________ ._____________ = Lim ff ί a(k x ,k x ь}е 1кх ^* Х2 x2+1к у у^ dk dk χ 2Ύ =χ III \ x i' x 2' yJ x i x 2 У —co —co — co • · -(4-9)

Функция формирования изображения в (4-9) является функцией, которая принимает целевое положение формирования изображения в качестве входных данных и выводит интенсивность изображения в целевом положении формирования изображения. Интенсивность изображения соответствует значению, получаемому как напряженность магнитного поля на выходе функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, в ответ на ввод целевого положения формирования изображения в функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения.The imaging function in (4-9) is a function that takes the imaging target position as input and outputs the image intensity at the imaging target position. The image intensity corresponds to a value obtained as a magnetic field strength at the output of the excitation position dependent magnetic field function in response to input of the imaging target position to the excitation position dependent magnetic field function.

Например, схема 150 обработки информации устройства 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости вычисляет функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, по результату замера, который является измеренным значением, и уравнению (4-8). Затем схема 150 обработки информации вычисляет функцию формирования изображения на основе функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, и (4-9). Затем схема 150 обработки информации формирует, на основе функции формирования изображения, изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости. В частности, схема 150 обработки информации формирует изображение, состоящее из значений, выведенных функцией формирования изображения для каждого целевого положения формирования изображения в виде изображения, представляющего распределение магнитной восприимчивости.For example, the information processing circuit 150 of the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 calculates a magnetic field function depending on the excitation position from the measurement result, which is the measured value, and equation (4-8). Then, the information processing circuit 150 calculates the imaging function based on the magnetic field function depending on the excitation position and (4-9). Then, the information processing circuit 150 generates, based on the imaging function, an image representing the magnetic susceptibility distribution. Specifically, the information processing circuit 150 generates an image consisting of the values output by the imaging function for each imaging target position in the form of an image representing the magnetic susceptibility distribution.

Это позволяет устройству 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение магнитной восприимчивости, с использованием вышеописанных функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, и функции формирования изображения.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 to generate an image representing the magnetic susceptibility distribution with high accuracy using the above-described excitation position dependent magnetic field function and the imaging function.

Фиг. 5 является схематическим представлением, поясняющим еще один пример положения возбуждения и положения замера в соответствии с настоящим вариантом осуществления. В вышеописанном примере, показанном на фиг. 4, магнитный датчик 130 и контур 110 возбуждения располагаются с противоположных сторон от образца. Напротив, в примере на фиг. 5, магнитный датчик 130 и контур 110 возбуждения располагаются с одной и той же стороны от образца. Другие условия в примере на фиг. 5 яв- 13 045848 ляются такими же, как в примере на фиг. 4.Fig. 5 is a schematic diagram for explaining another example of a driving position and a sensing position according to the present embodiment. In the above example shown in FIG. 4, the magnetic sensor 130 and the excitation circuit 110 are located on opposite sides of the sample. In contrast, in the example in FIG. 5, the magnetic sensor 130 and the excitation circuit 110 are located on the same side of the sample. Other conditions in the example in FIG. 5 are the same as in the example in FIG. 4.

Как в примере на фиг. 5, когда z-координата P меньше, чем z-координата контура 110 возбуждения, и меньше, чем z-координата магнитного датчика 130, вышеприведенное уравнение (4-3) можно заменить нижеследующим уравнением (5-1).As in the example in FIG. 5, when the z-coordinate P is less than the z-coordinate of the drive circuit 110 and less than the z-coordinate of the magnetic sensor 130, the above equation (4-3) can be replaced by the following equation (5-1).

[выражение 41] со со _____________[expression 41] with with _____________

Φ(χ12,γ,ζ12) = J J ч 1 +ку ZydkXidky • · -(5-1)Φ(χ 12 ,γ,ζ 12 ) = JJ h 1 +ku Zy dk Xi dk y • · -(5-1)

Следовательно, в данном случае, функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, выражается нижеприведенным уравнением (5-2).Therefore, in this case, the magnetic field function depending on the excitation position is expressed by the following equation (5-2).

[выражение 42][expression 42]

Ф(ад,УА,г2)F(ad,UA,g 2 )

ОО ОО СО ------------ -----------= I I I a(kXi,kX2,ky)el^‘+lh^^^ а(кХ1Х2у) = еЧкх2 +ку Ф(кХ1Х2у1 = 0,z2 = z0) • · -(5-2)OO OO CO ------------ -----------= III a(k Xi ,k X2 ,k y )e l ^' +lh ^^^ a( k X1 ,k X2 ,k y ) = eH kx2 +ku Ф(k X1 ,k X2 ,k y ,g 1 = 0,z 2 = z 0 ) • · -(5-2)

Кроме того, в данном случае, функцию формирования изображения можно выразить нижеприведенным уравнением (5-3).Moreover, in this case, the imaging function can be expressed by the following equation (5-3).

[выражение 43] φ(χ,γ,ζ) = ^Lim^ Ф(х12,у,г12) ζ21=ζ = χ Ыт J J J fi^^Z2 dkXt dkx? dky z2->z,=z _m _00 • · · ( 5 — 3)[expression 43] φ(χ,γ,ζ) = ^Lim^ Ф(x 1 ,x 2 ,y,z 1 ,g 2 ) ζ 21= ζ = χ Yt =x JJJ fi^^ Z2 dk Xt dk x? dk y z 2 ->z,=z _ m _ 00 • · · ( 5 - 3)

Фиг. 6 является конфигурационной схемой второго примера устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенное на фиг. 6, включает в себя множество контуров 210 возбуждения, опорную конструкцию 220 контуров возбуждения, множество магнитных датчиков 230, опорную конструкцию 240 магнитных датчиков, схему 150 обработки информации, дисплей 160 и стол 170 для образца. Устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости формирует изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область образца, помещенного на стол 170 для образца.Fig. 6 is a configuration diagram of a second example of a magnetic susceptibility distribution imaging apparatus according to the present embodiment. The device 200 for visualizing the distribution of magnetic susceptibility shown in FIG. 6 includes a plurality of drive circuits 210, a drive circuit support structure 220, a plurality of magnetic sensors 230, a magnetic sensor support structure 240, an information processing circuit 150, a display 160, and a sample table 170. The magnetic susceptibility distribution imaging device 200 generates an image representing the magnetic susceptibility distribution in a zone including the interior region of a sample placed on the sample table 170 .

Множество контуров 210 возбуждения представлено электрическими контурами такого же типа, как контур 110 возбуждения, изображенный на фиг. 1. В примере на фиг. 6, вместо одного контура 110 возбуждения применяется множество контуров 210 возбуждения. Многочисленные контуры 210 возбуждения создают последовательно, без перемещения, первую составляющую магнитного поля. Иначе говоря, множество контуров 210 возбуждения создает первую составляющую магнитного поля поочередно или каждым предварительно заданным блоком. При этом, в точности, как контур 110 возбуждения, множество контуров 210 возбуждения может создавать первую составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения.The plurality of drive circuits 210 are represented by electrical circuits of the same type as the drive circuit 110 shown in FIG. 1. In the example in FIG. 6, instead of a single drive circuit 110, multiple drive circuits 210 are used. Multiple excitation circuits 210 produce the first component of the magnetic field sequentially, without movement. In other words, the plurality of drive circuits 210 produces the first magnetic field component one at a time or in each predetermined block. Here, just like the drive circuit 110, a plurality of drive circuits 210 may produce a first magnetic field component from each of the drive positions.

Опорная конструкция 220 контуров возбуждения является конструкцией, которая служит неподвижной опорой для множества контуров 210 возбуждения. В примере на фиг. 6, привод 120 контура возбуждения, изображенный на фиг. 1, является необязательным, так как множество контуров 210 возбуждения не перемещается.The drive circuit support structure 220 is a structure that serves as a fixed support for a plurality of drive circuits 210. In the example in FIG. 6, field loop drive 120 shown in FIG. 1 is optional since the plurality of drive circuits 210 do not move.

Множество магнитных датчиков 230 представлено датчиками такого же типа, как магнитный датчик 130, изображенный на фиг. 1. В примере на фиг. 6, вместо одного магнитного датчика 130 применяется множество магнитных датчиков 230. Множество магнитных датчиков 230 может измерять магнитные характеристики в положениях замера, без перемещения. Иначе говоря, в точности, как магнитный датчик 130, множество магнитных датчиков 230 может измерять магнитные характеристики в каждом из положений замера.The plurality of magnetic sensors 230 are of the same type as the magnetic sensor 130 shown in FIG. 1. In the example in FIG. 6, instead of a single magnetic sensor 130, a plurality of magnetic sensors 230 are used. The plurality of magnetic sensors 230 can measure magnetic characteristics at measurement positions without moving. In other words, just like the magnetic sensor 130, the plurality of magnetic sensors 230 can measure magnetic characteristics at each of the sensing positions.

Опорная конструкция 240 магнитных датчиков является конструкцией, которая служит неподвижной опорой для множества магнитных датчиков 230. В примере на фиг. 6, привод 140 магнитного датчика, изображенный на фиг. 1 является необязательным, так как множество магнитных датчиков 230 не перемещается.The magnetic sensor support structure 240 is a structure that serves as a fixed support for a plurality of magnetic sensors 230. In the example of FIG. 6, the magnetic sensor drive 140 shown in FIG. 1 is optional since the plurality of magnetic sensors 230 do not move.

Множество контуров 210 возбуждения и множество магнитных датчиков 230, и т.п. устройства 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенного на фиг. 6, могут выполнять такую же функцию, как контур 110 возбуждения и магнитный датчик 130, и т.п. устройства 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенного на фиг. 1. Соответственно, в точности, как устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, устройствоA plurality of drive circuits 210 and a plurality of magnetic sensors 230, and the like. device 200 for visualizing the distribution of magnetic susceptibility shown in FIG. 6 may perform the same function as the excitation circuit 110 and the magnetic sensor 130, etc. device 100 for visualizing the distribution of magnetic susceptibility shown in FIG. 1. Accordingly, exactly like the device 100 for visualizing the distribution of magnetic susceptibility, the device

- 14 045848- 14 045848

200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости также может измерять магнитные характеристики, зависимые от образца, при одновременном изменении относительного расположения между образцом, положением возбуждения и положением замера.200 for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can also measure sample-dependent magnetic characteristics while changing the relative position between the sample, the excitation position, and the sampling position.

Это позволяет устройству 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости получать достаточно информации о распределении магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область образца. В таком случае, устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости может вычислять функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, исходя из полученной достаточной информации, и может формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение магнитной восприимчивости, на основе вычисленной функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device 200 to obtain sufficient information about the magnetic susceptibility distribution in a zone including the interior region of the sample. In such a case, the magnetic susceptibility distribution imaging device 200 can calculate a magnetic field function depending on the excitation position based on the obtained sufficient information, and can generate an image representing the magnetic susceptibility distribution with high accuracy based on the calculated magnetic field function depending on excitation positions.

Пример на фиг. 1 можно объединить с примером на фиг. 2. Например, можно применить перемещающийся контур 110 возбуждения и множество магнитных датчиков 230 или можно применить множество контуров 210 возбуждения и перемещающийся магнитный датчик 130.Example in Fig. 1 can be combined with the example in FIG. 2. For example, a moving drive circuit 110 and a plurality of magnetic sensors 230 may be employed, or a plurality of drive circuits 210 and a moving magnetic sensor 130 may be employed.

Фиг. 7 является схематическим представлением, поясняющим первый пример сканера тела, использующим устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенное на фиг. 6.Fig. 7 is a schematic diagram for explaining a first example of a body scanner using the magnetic susceptibility distribution imaging device 200 shown in FIG. 6.

Сканер 300 тела, изображенный на фиг. 7, включает в себя множество контуров 210 возбуждения и множество магнитных датчиков 230. Например, сканер 300 тела включает в себя также схему 150 обработки информации и дисплей 160, изображенные на фиг. 6. Иначе говоря, сканер 300 тела может быть устройством 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости или включать в себя устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости. В таком случае, сканер 300 тела формирует изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости.The body scanner 300 shown in FIG. 7 includes a plurality of drive circuits 210 and a plurality of magnetic sensors 230. For example, the body scanner 300 also includes an information processing circuit 150 and a display 160 shown in FIG. 6. In other words, the body scanner 300 may be a magnetic susceptibility distribution imaging device 200 or include a magnetic susceptibility distribution imaging device 200 . In such a case, the body scanner 300 generates an image representing the distribution of magnetic susceptibility.

Поскольку ножи содержат железо, то ножи характеризуются высокой магнитной восприимчивостью. Напротив, магнитная восприимчивость алюминиевого кейса является низкой. Поэтому предполагается, что ножи будут проявляться в изображении, представляющем распределение магнитной восприимчивости. Иначе говоря, сканер 300 тела может формировать изображение ножа, который человек держит внутри алюминиевого кейса, посредством формирования изображения, представляющего распределение магнитной восприимчивости.Since the knives contain iron, the knives are characterized by high magnetic susceptibility. In contrast, the magnetic susceptibility of an aluminum case is low. Therefore, it is expected that the knives will appear in an image representing the distribution of magnetic susceptibility. In other words, the body scanner 300 can form an image of a knife that a person is holding inside an aluminum case by forming an image representing the distribution of magnetic susceptibility.

Фиг. 7 является схематическим представлением. Число и размеры множества контуров 210 возбуждения и число и размеры множества магнитных датчиков 230 могут отличаться от показанных в примере на фиг. 7. Большее число контуров 210 возбуждения меньшего размера можно расположить с более высокой плотностью, и большее число магнитных датчиков 230 меньшего размера можно расположить с более высокой плотностью. То же самое относится к другим схематическим представлениям.Fig. 7 is a schematic diagram. The number and dimensions of the plurality of drive circuits 210 and the number and dimensions of the plurality of magnetic sensors 230 may differ from those shown in the example of FIG. 7. More smaller drive circuits 210 can be arranged at higher densities, and more smaller magnetic sensors 230 can be arranged at higher densities. The same applies to other schematic representations.

Как показано, например, на фиг. 7, множество контуров 210 возбуждения создают первую составляющую магнитного поля, по одному ряду в один момент времени в вертикальном или горизонтальном направлении. Первая составляющая магнитного поля вызывает создание ножом второй составляющей магнитного поля. Тогда множество магнитных датчиков 230 измеряет магнитные характеристики магнитного поля, содержащего вторую составляющую магнитного поля. При этом, множество магнитных датчиков 230 может измерять магнитные характеристики в положениях замера для каждого из положений возбуждения. Затем сканер 300 тела может с высокой точностью сформировать изображение ножа по результату замера.As shown, for example, in FIG. 7, a plurality of drive circuits 210 produce a first magnetic field component, one row at a time, in the vertical or horizontal direction. The first component of the magnetic field causes the knife to create a second component of the magnetic field. The plurality of magnetic sensors 230 then measures the magnetic characteristics of the magnetic field containing the second magnetic field component. Here, a plurality of magnetic sensors 230 may measure magnetic characteristics at the sensing positions for each of the drive positions. The body scanner 300 can then generate an image of the knife from the measurement result with high accuracy.

В частности, один вертикальный или горизонтальный ряд множества контуров 210 возбуждения выполняет такую же функцию, как электропровод, представленный в качестве контура 110 возбуждения на фиг. 3. Предполагается, что справедливы фундаментальные уравнения, приведенные в (2-1) и (2-2) и т.п. Поэтому, функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, и функцию формирования изображения, приведенные в (2-8) и (2-9), можно вывести с использованием способа, описанного со ссылкой на фиг. 3.Specifically, one vertical or horizontal row of a plurality of drive circuits 210 performs the same function as the electrical wire represented as the drive circuit 110 in FIG. 3. It is assumed that the fundamental equations given in (2-1) and (2-2), etc. are valid. Therefore, the magnetic field function depending on the excitation position and the imaging function given in (2-8) and (2-9) can be derived using the method described with reference to FIG. 3.

Следовательно, сканер 300 тела может с высокой точностью формировать изображение ножа на основе функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, и функции формирования изображения, приведенные в (2-8) и (2-9). В частности, алюминиевый кейс не пропускает терагерцовые волны и микроволны. Сканер 300 тела может с высокой точностью формировать изображение ножа внутри такого алюминиевого кейса.Therefore, the body scanner 300 can accurately image a knife based on the magnetic field function depending on the excitation position and the imaging function given in (2-8) and (2-9). In particular, the aluminum case does not transmit terahertz waves and microwaves. The body scanner 300 can accurately image the knife inside such an aluminum case.

Множество контуров 210 возбуждения не обязательно должно создавать первую составляющую магнитного поля по одному ряду в один момент времени в вертикальном или горизонтальном направлении и может создавать первую составляющую магнитного поля по одному или каждым предварительно заданным блоком. В таких случаях, с использованием способа, описанного со ссылкой на фиг. 3, можно вывести функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, и функцию формирования изображения, отличающиеся от тех, которые приведены в (2-8) и (2-9). Сканер 300 тела может формировать изображение ножа на основе такой функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, и такой функции формирования изображения.The plurality of drive circuits 210 need not produce the first magnetic field component one row at a time in the vertical or horizontal direction, and may produce the first magnetic field component one at a time or in each predetermined block. In such cases, using the method described with reference to FIG. 3, it is possible to derive a magnetic field function depending on the excitation position and an imaging function different from those given in (2-8) and (2-9). The body scanner 300 can generate an image of a knife based on such a magnetic field function depending on the excitation position and such an imaging function.

Фиг. 8 является схематическим представлением контура 210 возбуждения. Контур 210 возбуждения, изображенный на фиг. 8, соответствует любому из множества контуров 210 возбуждения, изобра- 15 045848 женных на фиг. 7. В частности, контур 210 возбуждения является катушкой. Данный контур создает первую составляющую магнитного поля. Следует отметить, что контур 210 возбуждения не ограничен катушкой и может быть некоторым другим электрическим контуром.Fig. 8 is a schematic representation of drive circuit 210. Drive circuit 210 shown in FIG. 8 corresponds to any of the plurality of drive circuits 210 depicted in FIG. 7. Specifically, the drive circuit 210 is a coil. This circuit creates the first component of the magnetic field. It should be noted that the drive circuit 210 is not limited to a coil and may be some other electrical circuit.

Фиг. 9 является схематическим представлением магнитного датчика 230. Магнитный датчик 230, изображенный на фиг. 9, соответствует любому из множества магнитных датчиков 230, изображенных на фиг. 7. В частности, магнитный датчик 230 включает в себя TMR-элемент или MI-элемент. Это делает возможным измерение магнитных характеристик в магнитном поле, содержащем вторую составляющую магнитного поля.Fig. 9 is a schematic representation of a magnetic sensor 230. The magnetic sensor 230 shown in FIG. 9 corresponds to any of the plurality of magnetic sensors 230 shown in FIG. 7. In particular, the magnetic sensor 230 includes a TMR element or an MI element. This makes it possible to measure magnetic characteristics in a magnetic field containing a second magnetic field component.

Фиг. 10 является схематическим представлением, поясняющим конкретную структуру магнитного датчика 230, изображенного на фиг. 9. Как упоминалось выше, магнитный датчик 230 включает в себя, например, TMR-элемент.Fig. 10 is a schematic diagram for explaining a specific structure of the magnetic sensor 230 shown in FIG. 9. As mentioned above, the magnetic sensor 230 includes, for example, a TMR element.

В TMR-элементе, между магнитными пленками, имеющими толщину от 10 нм до 100 нм, проложена изоляционная пленка. В частности, TMR-элемент включает в себя множество тонких пленок, включающих магнитно-мягкий слой 231, туннельный слой 232, и слой 233 с PIN-переходом (слой фиксации направления намагниченности). Магнитно-мягкий слой 231 является магнитной пленкой, в которой направление намагниченности изменяется в соответствии с направлением намагниченности внешнего поля. Слой 233 с PIN-переходом является магнитной пленкой, в которой направление намагниченности не изменяется. Туннельный слой 232 является изоляционной пленкой.In a TMR element, an insulating film is sandwiched between magnetic films having a thickness of 10 nm to 100 nm. Specifically, the TMR element includes a plurality of thin films including a soft magnetic layer 231, a tunnel layer 232, and a PIN junction layer 233. The soft magnetic layer 231 is a magnetic film in which the magnetization direction changes in accordance with the magnetization direction of the external field. The PIN junction layer 233 is a magnetic film in which the magnetization direction does not change. The tunnel layer 232 is an insulating film.

Электрическое сопротивление, когда направление намагниченности в магнитно-мягком слое 231 и в слое 233 с PIN-переходом совпадают, отличается от электрического сопротивления, когда упомянутые направления различаются. Данное изменение электрического сопротивления используется для измерения составляющей магнитного поля.The electrical resistance when the magnetization direction in the soft magnetic layer 231 and the PIN junction layer 233 are the same is different from the electrical resistance when the directions are different. This change in electrical resistance is used to measure the magnetic field component.

Например, магнитный датчик 230 использует вышеописанные характеристики, чтобы воспринимать и измерять составляющие магнитных полей. Следует отметить, что магнитный датчик 230 не ограничен вышеописанным примером TMR-элемента и может также включать в себя другие элементы, например, GMR-элемент, SQUID-элемент или MI-элемент.For example, magnetic sensor 230 uses the characteristics described above to sense and measure components of magnetic fields. It should be noted that the magnetic sensor 230 is not limited to the above-described example of a TMR element and may also include other elements such as a GMR element, a SQUID element, or an MI element.

Фиг. 11 является схематическим представлением, поясняющим второй пример сканера тела, использующего устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенное на фиг. 6. Сканер 400 тела, изображенный на фиг. 11, по существу, идентичен сканеру 300 тела, изображенному на фиг. 7, но множество контуров 210 возбуждения и множество магнитных датчиков 230 сканера 400 тела заключены в конструкцию. В частности, множество контуров 210 возбуждения и множество магнитных датчиков 230 заключены в две стенки.Fig. 11 is a schematic diagram for explaining a second example of a body scanner using the magnetic susceptibility distribution imaging device 200 shown in FIG. 6. Body scanner 400 shown in FIG. 11 is substantially identical to the body scanner 300 shown in FIG. 7, but a plurality of drive circuits 210 and a plurality of magnetic sensors 230 of the body scanner 400 are enclosed in the structure. In particular, a plurality of drive circuits 210 and a plurality of magnetic sensors 230 are enclosed in two walls.

Еще конкретнее, множество контуров 210 возбуждения заключено в первой из двух стенок, и множество магнитных датчиков 230 заключено во второй из двух стенок. Когда человек находится между двух стенок, первая составляющая магнитного поля создается из каждого из положений возбуждения множеством контуров 210 возбуждения, и магнитные характеристики измеряются в положениях замера множеством магнитных датчиков 230. Это позволяет сканеру 400 тела сформировать изображение ножа, который человек держит в алюминиевом кейсе, незаметно для человека.More specifically, a plurality of drive circuits 210 are included in the first of the two walls, and a plurality of magnetic sensors 230 are included in the second of the two walls. When a person is between two walls, a first magnetic field component is generated from each of the excitation positions by a plurality of excitation circuits 210, and magnetic characteristics are measured at the sensing positions by a plurality of magnetic sensors 230. This allows the body scanner 400 to form an image of a knife that the person is holding in an aluminum case. invisible to humans.

Фиг. 12 является схематическим представлением, поясняющим третий пример сканера тела, использующего устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенное на фиг. 6. Сканер 500 тела, изображенный на фиг. 12, по существу, идентичен сканеру 400 тела, изображенному на фиг. 11, но сканер 500 тела включает в себя множество комбинированных схем 310, объединяющих множество контуров 210 возбуждения и множество магнитных датчиков 230. В частности, одна комбинированная схема 310 включает в себя один контур 210 возбуждения и один магнитный датчик 230. Множество комбинированных схем 310 заключено в одной стенке.Fig. 12 is a schematic diagram for explaining a third example of a body scanner using the magnetic susceptibility distribution imaging device 200 shown in FIG. 6. Body scanner 500 shown in FIG. 12 is substantially identical to the body scanner 400 shown in FIG. 11, but the body scanner 500 includes a plurality of combination circuits 310 combining a plurality of drive circuits 210 and a plurality of magnetic sensors 230. Specifically, one combination circuit 310 includes one drive circuit 210 and one magnetic sensor 230. The plurality of combination circuits 310 are included in one wall.

Иначе говоря, множество магнитных датчиков 230 и множество контуров 210 возбуждения располагаются с одной и той же стороны от человека, соответствующего образцу. Следовательно, можно применить, например, функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, и функцию формирования изображения, приведенные в (3-2) и (3-3). Тогда сканер 500 тела может с высокой точностью формировать изображение ножа.In other words, a plurality of magnetic sensors 230 and a plurality of drive circuits 210 are located on the same side of the person corresponding to the sample. Therefore, it is possible to apply, for example, the magnetic field function depending on the excitation position and the imaging function given in (3-2) and (3-3). The body scanner 500 can then generate an image of the knife with high accuracy.

Если один вертикальный или горизонтальный ряд из множества комбинированных схем 310 создает первую составляющую магнитного поля, то другие ряды, кроме данного ряда, могут измерять магнитные характеристики. Это защищает комбинированную схему 310 от восприятия слишком сильного магнитного поля от первой составляющей магнитного поля, созданной этой же схемой.If one vertical or horizontal row of the plurality of combination circuits 310 produces the first magnetic field component, then rows other than that row can measure the magnetic characteristics. This protects the combination circuit 310 from sensing too much magnetic field from the first magnetic field component generated by the same circuit.

Фиг. 13 является схематическим представлением комбинированной схемы 310. Как показано на фиг. 13, комбинированная схема 310 включает в себя контур 210 возбуждения и магнитный датчик 230. В частности, контур 210 возбуждения является катушкой. Магнитный датчик 230 включает в себя TMRэлемент и обеспечен внутри катушки. Это позволяет комбинированной схеме 310 создавать первую составляющую магнитного поля и измерять магнитные характеристики в магнитном поле, содержащем вторую составляющую магнитного поля.Fig. 13 is a schematic representation of a combination circuit 310. As shown in FIG. 13, the combination circuit 310 includes a drive circuit 210 and a magnetic sensor 230. Specifically, the drive circuit 210 is a coil. The magnetic sensor 230 includes a TMR element and is provided within the coil. This allows combination circuit 310 to create a first magnetic field component and measure magnetic characteristics in a magnetic field containing a second magnetic field component.

Фиг. 14 является схематическим представлением, поясняющим четвертый пример сканера тела, использующего устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображен- 16 045848 ное на фиг. 6. Сканер 600 тела, изображенный на фиг. 14, по существу, идентичен сканеру 500 тела, изображенному на фиг. 12, но множество комбинированных схем 310 сканера 600 тела заключено в полу.Fig. 14 is a schematic diagram explaining a fourth example of a body scanner using the magnetic susceptibility distribution imaging device 200 shown in FIG. 6. Body scanner 600 shown in FIG. 14 is substantially identical to the body scanner 500 shown in FIG. 12, but a plurality of combination circuits 310 of the body scanner 600 are enclosed in the floor.

В точности, как в примере на фиг. 12, множество магнитных датчиков 230 и множество контуров 210 возбуждения располагаются с одной и той же стороны от человека, соответствующего образцу. Следовательно, можно применить, например, функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, и функцию формирования изображения, приведенные в (3-2) и (3-3). Тогда сканер 600 тела может с высокой точностью формировать изображение ножа.Exactly as in the example in FIG. 12, a plurality of magnetic sensors 230 and a plurality of drive circuits 210 are located on the same side of the sample person. Therefore, it is possible to apply, for example, the magnetic field function depending on the excitation position and the imaging function given in (3-2) and (3-3). The body scanner 600 can then generate an image of the knife with high accuracy.

Фиг. 15 является схематическим представлением, поясняющим пятый пример сканера тела, использующего устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенное на фиг. 6. Сканер 700 тела, изображенный на фиг. 15, по существу, идентичен сканеру 500 тела изображенному на фиг. 12, но множество комбинированных схем 310 сканера 700 тела заключено в стойке. Данная стойка может быть, например, стойкой или стрелой барьера шлагбаумного типа.Fig. 15 is a schematic diagram for explaining a fifth example of a body scanner using the magnetic susceptibility distribution imaging device 200 shown in FIG. 6. Body scanner 700 shown in FIG. 15 is substantially identical to the body scanner 500 shown in FIG. 12, but a plurality of combination circuits 310 of the body scanner 700 are enclosed in a rack. This post can be, for example, a barrier post or boom of a barrier type.

На фиг. 15, например, человек проходит мимо стойки. В данном случае, множество комбинированных схем 310, заключенных в стойке, создает поочередно первую составляющую магнитного поля. В таком случае, множество комбинированных схем 310 измеряется магнитные характеристики. При измерении магнитных характеристик, множество комбинированных схем 310, кроме комбинированной схемы 310, которая создает первую составляющую магнитного поля, может измерять магнитные характеристики. Сканер 700 тела повторяет данные процессы в то время, когда человек проходит рядом со стойкой.In fig. 15, for example, a person passes by the counter. Here, a plurality of combination circuits 310 housed in the rack alternately generate a first magnetic field component. In such a case, a plurality of combination circuits 310 measure the magnetic characteristics. When measuring magnetic characteristics, a plurality of combination circuits 310 other than the combination circuit 310 that produces the first magnetic field component may measure the magnetic characteristics. The body scanner 700 repeats these processes as a person walks near the counter.

В частности, однонаправленное передвижение человека, проходящего вблизи стойки вдоль направления, перпендикулярного стойке, приведет к выполнению одномерного сканирования магнитным датчиком 230 комбинированной схемы 310, заключенной в стойке, относительно человека. В таком случае, двумерное сканирование (двумерный результат замера) получается объединением данных, получаемых из ряда магнитных датчиков 230, расположенных в одном направлении в стойке.In particular, the unidirectional movement of a person passing near the post along a direction perpendicular to the post will cause the magnetic sensor 230 to perform a one-dimensional scan of the combination circuit 310 contained in the post relative to the person. In such a case, a two-dimensional scan (two-dimensional measurement result) is obtained by combining data obtained from a number of magnetic sensors 230 located in the same direction in the rack.

Например, поскольку человек проходит вблизи стойки, то множество комбинированных схем 310 может сканировать в плоскости относительно человека. Иначе говоря, сканер 700 тела может создавать первую составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения в плоскости и может измерять магнитные характеристики магнитного поля, содержащего вторую составляющую магнитного поля в каждом из положений замера в плоскости. Тогда сканер 700 тела может формировать изображение, например, ножа, который человек держит в алюминиевом кейсе, по результату замера.For example, as a person walks near the post, a plurality of combination circuits 310 may scan in a plane relative to the person. In other words, the body scanner 700 may generate a first magnetic field component from each of the in-plane excitation positions and may measure the magnetic characteristics of the magnetic field comprising the second magnetic field component at each of the in-plane sampling positions. The body scanner 700 can then form an image of, for example, a knife that a person is holding in an aluminum case from the measurement result.

Например, если направление, в котором человек проходит на фиг. 15, принять за направление y-оси на фиг. 4, то y-координата контура 210 возбуждения относительно проходящего человека совпадает с yкоординатой магнитного датчика 230. Кроме того, множество магнитных датчиков 230 и множество контуров 210 возбуждения располагаются с одной и той же стороны от человека, соответствующего образцу. Следовательно, можно применить, например, функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, и функцию формирования изображения, приведенные в (5-2) и (5-3).For example, if the direction in which a person walks in FIG. 15, take the y-axis direction in FIG. 4, the y-coordinate of the drive circuit 210 relative to the passing person is the same as the y-coordinate of the magnetic sensor 230. In addition, the plurality of magnetic sensors 230 and the plurality of drive circuits 210 are located on the same side of the person corresponding to the sample. Therefore, it is possible to apply, for example, the magnetic field function depending on the excitation position and the imaging function given in (5-2) and (5-3).

Фиг. 16 является схематическим представлением, поясняющим шестой пример сканера тела, использующего устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенное на фиг. 6. Сканер 800 тела, изображенный на фиг. 16, по существу, идентичен сканеру 700 тела, изображенному на фиг. 15, но множество комбинированных схем 310 сканера 800 тела заключено во множестве стоек. Когда человек проходит между двух из стоек, сканер 800 тела создает первую составляющую магнитного поля и измеряет магнитные характеристики магнитного поля, содержащего вторую составляющую магнитного поля.Fig. 16 is a schematic diagram for explaining a sixth example of a body scanner using the magnetic susceptibility distribution imaging device 200 shown in FIG. 6. Body scanner 800 shown in FIG. 16 is substantially identical to the body scanner 700 shown in FIG. 15, but a plurality of combination circuits 310 of the body scanner 800 are housed in a plurality of racks. When a person walks between two of the posts, the body scanner 800 generates a first magnetic field component and measures the magnetic characteristics of the magnetic field containing the second magnetic field component.

Сканер 800 тела может создавать первую составляющую магнитного поля из первого из двух полюсов и измерять магнитные характеристики магнитного поля, содержащего вторую составляющую магнитного поля, во втором из двух полюсов. В данном случае, множество комбинированных схем 310, заключенных в первой стойке, могут поочередно создавать первую составляющую магнитного поля. При этом, в точности, как сканер 300 тела, сканер 800 тела может создавать первую составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения в плоскости и может измерять магнитные характеристики магнитного поля, содержащего вторую составляющую магнитного поля в каждом из положений замера в плоскости.The body scanner 800 may generate a first magnetic field component from the first of the two poles and measure the magnetic characteristics of the magnetic field containing the second magnetic field component at the second of the two poles. Here, a plurality of combination circuits 310 housed in the first frame may alternately produce a first magnetic field component. Here, just like the body scanner 300, the body scanner 800 can generate a first magnetic field component from each of the in-plane excitation positions and can measure the magnetic characteristics of the magnetic field containing the second magnetic field component at each of the in-plane sampling positions.

Тогда сканер 800 тела может формировать изображение, например, ножа, который человек держит в алюминиевом кейсе, по результату замера.The body scanner 800 can then form an image of, for example, a knife that a person is holding in an aluminum case from the measurement result.

В примере на фиг. 16, каждая стойка заключает в себе множество комбинированных схем 310. Однако, первая стойка из пары стоек может включать в себя множество контуров 210 возбуждения, и вторая стойка из пары стоек может включать в себя множество магнитных датчиков 230.In the example in FIG. 16, each rack includes a plurality of combination circuits 310. However, the first rack of a pair of racks may include a plurality of drive circuits 210, and the second rack of a pair of racks may include a plurality of magnetic sensors 230.

Например, на фиг. 16 показано, что человек проходит между двумя стойками вдоль направления, параллельного средней линии между двумя стойками. В данном случае, если направление, в котором человек проходит на фиг. 16, принять за направление y-оси на фиг. 4, то y-координата контура 210 возбуждения относительно проходящего человека совпадает с y-координатой магнитного датчика 230. Кроме того, множество магнитных датчиков 230 и множество контуров 210 возбуждения располагаются с противоположных сторон от человека, соответствующего образцу. Следовательно, можно применить, например, функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, и функцию формированияFor example, in FIG. 16 shows that a person walks between two posts along a direction parallel to the center line between the two posts. In this case, if the direction in which the person passes in FIG. 16, take the y-axis direction in FIG. 4, the y-coordinate of the drive circuit 210 relative to the passing person is the same as the y-coordinate of the magnetic sensor 230. In addition, the plurality of magnetic sensors 230 and the plurality of drive circuits 210 are located on opposite sides of the person corresponding to the sample. Therefore, it is possible to apply, for example, a magnetic field function depending on the excitation position and a shaping function

- 17 045848 изображения, приведенные в (4-8) и (4-9).- 17 045848 images shown in (4-8) and (4-9).

Сканер 800 тела может обнаружить нож или что-то подобное на основе сформированного изображения. Когда нож или что-то подобное обнаруживается, информация, указывающая место, где обнаружился нож или что-то подобное, или местоположение человека, хранящего нож или что-то подобное, может представляться на внешнем терминале или подобном устройстве.The body scanner 800 may detect a knife or the like based on the generated image. When a knife or the like is detected, information indicating the location where the knife or the like was detected or the location of the person storing the knife or the like may be presented on an external terminal or the like.

Фиг. 17 является схематическим представлением, поясняющим пример представления информации на внешнем терминале посредством сканера 800 тела, изображенного на фиг. 16. Например, сканер 800 тела формирует множество изображений по результату замера, полученному из множества стоек. В таком случае, сканер 800 тела обнаруживает нож или что-то подобное, на основе каждого изображения, и место, соответствующее ножу или чему-то подобному. Затем сканер 800 тела передает информацию, указывающую место, соответствующее ножу или чему-то подобному, на внешний терминал 1000.Fig. 17 is a schematic diagram for explaining an example of presenting information on an external terminal by the body scanner 800 shown in FIG. 16. For example, the body scanner 800 generates a plurality of images from a measurement result obtained from a plurality of posts. In such a case, the body scanner 800 detects a knife or the like based on each image and a location corresponding to the knife or the like. The body scanner 800 then transmits information indicating a location corresponding to a knife or the like to the external terminal 1000.

Вышеописанные операции могут выполняться, например, схемой 150 обработки информации устройства 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости. Например, схема 150 обработки информации определяет, содержится ли в объекте, соответствующем образцу, целевой объект обнаружения, и, когда определяется, что целевой объект обнаружения содержится в составе объекта, выводит информацию, указывающую местоположение целевого объекта обнаружения или объекта, на внешний терминал 1000. Внешний терминал 1000 принимает информацию, указывающую место, соответствующее целевому объекту обнаружения, например, ножу, и отображает информацию, как показано на фиг. 17.The above-described operations can be performed, for example, by the information processing circuit 150 of the device 200 for visualizing the distribution of magnetic susceptibility. For example, the information processing circuit 150 determines whether the object corresponding to the pattern contains a detection target, and when it is determined that the detection target is contained in the object, outputs information indicating the location of the detection target or object to the external terminal 1000. The external terminal 1000 receives information indicating a location corresponding to a detection target such as a knife, and displays the information as shown in FIG. 17.

Вышеописанные операции могут выполняться не только сканером 800 тела, но также сканерами 300, 400, 500, 600, 700 тела или любой комбинацией таких сканеров и т.п.The above-described operations may be performed not only by the body scanner 800, but also by the body scanners 300, 400, 500, 600, 700, or any combination of such scanners and the like.

Вышеописанные сканеры 300, 400, 500, 600, 700 и 800 тела соответствуют устройству 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, но могут быть модифицированы, чтобы соответствовать устройству 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости. Иначе говоря, перемещающийся контур 110 возбуждения можно применить вместо множества контуров 210 возбуждения, и перемещающийся магнитный датчик 130 можно применить вместо множества магнитных датчиков 230.The above-described body scanners 300, 400, 500, 600, 700 and 800 correspond to the magnetic susceptibility distribution imaging device 200, but can be modified to correspond to the magnetic susceptibility distribution imaging device 100. In other words, the moving drive circuit 110 can be used in place of the plurality of drive circuits 210, and the moving magnetic sensor 130 can be used in place of the plurality of magnetic sensors 230.

Фиг. 18 является схематическим представлением, поясняющим пример системы проверки безопасности, которая использует устройство 100 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенное на фиг. 1, или устройство 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости, изображенное на фиг. 6.Fig. 18 is a schematic diagram explaining an example of a security inspection system that uses the magnetic susceptibility distribution imaging device 100 shown in FIG. 1, or the device 200 for visualizing the distribution of magnetic susceptibility shown in FIG. 6.

Например, система 900 проверки безопасности, изображенная на фиг. 18, включает в себя устройство 100 или 200 для визуализации распределения магнитной восприимчивости. В частности, система 900 проверки безопасности может включать в себя сканер 400 тела, изображенный на фиг. 11. Система 900 проверки безопасности измеряет квазистатическое магнитное поле, аналитически решает обратную задачу и реконструирует изображение поля. Это позволяет системе 900 проверки безопасности в реальном времени, неинвазивно визуализировать оружие, например, ножи или огнестрельное оружие, спрятанное в портфелях, одежде, под одеждой на теле или внутри людских тел и т.п.For example, the security verification system 900 shown in FIG. 18 includes a device 100 or 200 for visualizing the distribution of magnetic susceptibility. In particular, the security screening system 900 may include a body scanner 400, shown in FIG. 11. The safety verification system 900 measures the quasi-static magnetic field, analytically solves the inverse problem, and reconstructs an image of the field. This allows the real-time security inspection system 900 to non-invasively visualize weapons, such as knives or firearms, hidden in briefcases, clothing, under body clothing or inside human bodies, and the like.

Система 900 проверки безопасности дополнительно включает в себя анализатор 910 газофазного химического агента и трубу 920, чтобы в реальном времени выполнять анализ на бензин или отравляющий газ. Например, в поверхности стенки сформированы микроскопические отверстия в одном или двух измерениях, и окружающий воздух всасывается в многочисленные каналы. Всасываемый воздух направляется в анализатор 910 газофазного химического агента по трубе 920.The safety testing system 900 further includes a gas phase chemical agent analyzer 910 and a pipe 920 to perform real-time analysis for gasoline or poison gas. For example, microscopic holes are formed in the surface of the wall in one or two dimensions, and surrounding air is drawn into numerous channels. The intake air is directed to the gas-phase chemical agent analyzer 910 through a pipe 920.

Например, анализатор 910 газофазного химического агента может включать в себя газохроматограф, масс-спектрометр, анализатор ионной подвижности или комбинацию из двух или более упомянутых средств и может быть также назван детектором для классификации газов. Анализатор 910 газофазного химического агента определяет воздух, подаваемый в анализатор 910 газофазного химического агента, и анализирует риск.For example, the gas phase chemical agent analyzer 910 may include a gas chromatograph, a mass spectrometer, an ion mobility analyzer, or a combination of two or more of these, and may also be referred to as a gas classification detector. The gas phase chemical agent analyzer 910 detects the air supplied to the gas phase chemical agent analyzer 910 and analyzes the risk.

Анализатор 910 газофазного химического агента распространяет информацию по сети связи о человеке, имеющем при себе отравляющий газ в точности, как информацию о человеке, имеющем при себе оружие, например, нож или огнестрельное оружие, как описано выше. Анализатор 910 газофазного химического агента может отправить доклад о таком опасном лице в полицию или другой команде по управлению действиями в кризисной ситуации и может включить такую информацию об опасном лице в команды по путям эвакуации граждан, находящихся поблизости.The gas phase chemical agent analyzer 910 disseminates information over the communications network about a person carrying poison gas in the same manner as information about a person carrying a weapon, such as a knife or firearm, as described above. The gas phase chemical agent analyzer 910 may send a report of such a dangerous person to the police or other crisis management team and may include such dangerous person information in commands on evacuation routes for nearby citizens.

Следует отметить, что фиг. 18 является всего лишь схематическим представлением, и число и размеры отверстий, ведущих к анализатору 910 газофазного химического агента по трубе 920, может отличаться от примера на фиг. 18. Возможно формирование большего числа плотнее расположенных, более мелких отверстий.It should be noted that FIG. 18 is merely a schematic representation, and the number and sizes of openings leading to gas phase chemical agent analyzer 910 via pipe 920 may differ from the example in FIG. 18. It is possible to form a larger number of denser, smaller holes.

Система 900 проверки безопасности может быть также проходной. Вышеописанная система 900 проверки безопасности соответствует сканеру 400 тела, но может быть модифицирована, чтобы соответствовать сканеру 300, 500, 600, 700 или 800 тела. Например, анализатор 910 газофазного химического агента и трубу 920 можно заключить только в одной стенке, в полу или в стойке.The security verification system 900 may also be walk-through. The above-described security verification system 900 corresponds to a body scanner 400, but may be modified to correspond to a body scanner 300, 500, 600, 700, or 800. For example, gas phase chemical agent analyzer 910 and pipe 920 may be enclosed in only one wall, floor, or rack.

Фиг. 19 является блок-схемой последовательности операций, представляющей работу устройстваFig. 19 is a flowchart representing the operation of the device

- 18 045848 (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости в соответствии с вариантом осуществления.- 18 045848 (100, 200) for visualizing the distribution of magnetic susceptibility in accordance with an embodiment.

Например, контур (110, 210) возбуждения создает первую составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта (S101).For example, the drive circuit (110, 210) produces a first magnetic field component from each of the drive positions specified outside the object as positions relative to the object (S101).

Магнитный датчик (130, 230) измеряет в каждом из положений замера, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта, магнитные характеристики в магнитном поле, содержащем вторую составляющую магнитного поля, созданную первой составляющей магнитного поля под влиянием объекта (S102). При этом, магнитный датчик (130, 230) измеряет магнитные характеристики в положениях замера для каждого из положений возбуждения.The magnetic sensor (130, 230) measures, at each of the measurement positions defined outside the object as positions relative to the object, magnetic characteristics in a magnetic field containing a second magnetic field component created by the first magnetic field component under the influence of the object (S102). In this case, the magnetic sensor (130, 230) measures the magnetic characteristics at the measurement positions for each of the excitation positions.

Схема (150) обработки информации получает результат замера магнитных характеристик и формирует изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта, по результату замера (S103). Например, схема (150) обработки информации отображает изображение на дисплее (160) (S104). В качестве альтернативы, схема (150) обработки информации может распечатывать изображение или передавать изображение в другое устройство.The information processing circuit (150) obtains the measurement result of the magnetic characteristics and generates an image representing the distribution of magnetic susceptibility in the area including the interior region of the object based on the measurement result (S103). For example, the information processing circuit (150) displays an image on the display (160) (S104). Alternatively, the information processing circuit 150 may print the image or transmit the image to another device.

При формировании изображения, схема (150) обработки информации вычисляет функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, при использовании результата замера в качестве граничного условия. Функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, является функцией, которая принимает виртуальное положение возбуждения первой составляющей магнитного поля и виртуальное положение замера магнитных характеристик в качестве входных данных и выводит напряженность магнитного поля в виртуальном положении замера.When forming an image, the information processing circuit 150 calculates a magnetic field function depending on the excitation position using the measurement result as a boundary condition. The excitation position-dependent magnetic field function is a function that takes the virtual excitation position of the first magnetic field component and the virtual measurement position of the magnetic characteristics as input, and outputs the magnetic field strength at the virtual measurement position.

Затем схема (150) обработки информации вычисляет функцию формирования изображения. Функция формирования изображения принимает целевое положение формирования изображения в качестве входных данных и выводит интенсивность изображения в целевом положении формирования изображения, и определяется по напряженности, выведенной из функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, в результате ввода целевого положения формирования изображения, в форме виртуального положения возбуждения и виртуального положения замера, в функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения. Затем схема (150) обработки информации формирует изображение на основе функции формирования изображения.Then, the information processing circuit 150 calculates an image generation function. The imaging function takes the imaging target position as input and outputs the image intensity at the imaging target position, and is determined by the strength output from the magnetic field function dependent on the excitation position as a result of inputting the imaging target position, in the form of a virtual position excitation and virtual measurement position, into a function of the magnetic field depending on the excitation position. Then, the information processing circuit 150 generates an image based on the imaging function.

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение магнитной восприимчивости в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта, по результату замера магнитных характеристик, на базе различных комбинаций положений возбуждения и положений замера.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to generate an image representing, with high accuracy, the magnetic susceptibility distribution in a zone including the interior of an object, as measured by magnetic characteristics, based on various combinations of excitation positions and measurement positions.

Например, схема (150) обработки информации может вычислять как функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, решение уравнения Лапласа, которому удовлетворяет функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, с использованием результата замера в качестве граничного условия. Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости правильно вывести функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, исходя из результата замера и уравнения Лапласа, связанного с многолучевой задачей в статическом или квазистатическом поле.For example, the information processing circuit 150 may calculate, as a magnetic field function depending on the excitation position, a solution to the Laplace equation satisfied by the magnetic field function depending on the excitation position, using the measurement result as a boundary condition. This allows the device (100, 200) for visualizing the distribution of magnetic susceptibility to correctly derive the magnetic field function depending on the excitation position based on the measurement result and the Laplace equation associated with a multipath problem in a static or quasi-static field.

Например, схема (150) обработки информации может вычислять как функцию формирования изображения, предельное значение функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, посредством выполнения операции взятия предела функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, которая ориентирует виртуальное положение возбуждения и виртуальное положение замера, введенные в функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, на целевое положение формирования изображения. Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости правильно выводить функцию формирования изображения на основе функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения.For example, the information processing circuit 150 may calculate, as an imaging function, a limit value of the excitation position dependent magnetic field function by performing a limit taking operation of the excitation position dependent magnetic field function, which orients the virtual excitation position and the virtual sensing position, input into a magnetic field function dependent on the excitation position to the target imaging position. This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to correctly derive an imaging function based on the magnetic field function depending on the excitation position.

Например, положения возбуждения могут быть заданы в первой плоскости. Положения замера могут быть заданы во второй плоскости, которая совпадает с первой плоскостью или отличается от нее. Иначе говоря, положения замера могут быть заданы в первой плоскости, в которой заданы положения возбуждения, или во второй плоскости, иной, чем первая плоскость. Вторая плоскость может быть параллельной первой плоскости.For example, the excitation positions may be defined in the first plane. Measuring positions can be specified in a second plane that is the same as or different from the first plane. In other words, the measurement positions may be specified in a first plane in which the excitation positions are specified, or in a second plane other than the first plane. The second plane may be parallel to the first plane.

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости не допускать увеличения размера пространства, требуемого для размещения контура (110, 210) возбуждения и магнитного датчика (130, 230). Устройство (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости может также ограничить сложность процесса вычисления.This allows the device (100, 200) for visualizing the distribution of magnetic susceptibility to avoid increasing the size of the space required to accommodate the excitation circuit (110, 210) and the magnetic sensor (130, 230). A device (100, 200) for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can also limit the complexity of the calculation process.

Например, положения замера могут располагаться с первой стороны от объекта, и положения возбуждения могут располагаться со второй, противоположной стороны от объекта. Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости измерять магнитные характеристики в каждом из положений замера, которые находятся с противоположной стороны от объекта по отношению к положениям возбуждения. Соответственно, устройство (100, 200) для визуализации рас- 19 045848 пределения магнитной восприимчивости может подавлять влияние первой составляющей поля, создаваемой контуром (110, 210) возбуждения, при измерении магнитных характеристик в каждом из положений замера.For example, the sensing positions may be located on a first side of the object, and the excitation positions may be located on a second, opposite side of the object. This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to measure magnetic characteristics at each of the measurement positions that are on the opposite side of the object from the excitation positions. Accordingly, the device (100, 200) for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can suppress the influence of the first field component created by the excitation circuit (110, 210) when measuring magnetic characteristics at each of the measurement positions.

Например, положения замера и положения возбуждения могут располагаться с одной и той же стороны от объекта. Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости измерять магнитные характеристики в каждом из положений замера, которые находятся с одной и той же стороны от объекта по отношению к положениям возбуждения. Соответственно, устройство (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости может не допускать увеличения размера пространства, требуемого для размещения контура (110, 210) возбуждения и магнитного датчика (130, 230).For example, the sensing positions and the excitation positions may be located on the same side of the object. This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to measure magnetic characteristics at each of the measurement positions that are on the same side of the object with respect to the excitation positions. Accordingly, the apparatus (100, 200) for visualizing the distribution of magnetic susceptibility may avoid increasing the size of the space required to accommodate the drive circuit (110, 210) and the magnetic sensor (130, 230).

Например, контур (110, 210) возбуждения может создавать первую составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения путем перемещения в каждое из положений возбуждения. Магнитный датчик (130, 230) может измерять магнитные характеристики в каждом из положений замера путем перемещения в каждое из положений замера.For example, the drive circuit (110, 210) may generate a first magnetic field component from each of the drive positions by moving to each of the drive positions. The magnetic sensor (130, 230) can measure magnetic characteristics at each of the sensing positions by moving to each of the sensing positions.

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости использовать один контур (110, 210) возбуждения для множества положений возбуждения и один магнитный датчик (130, 230) для множества положений замера. Соответственно, устройство (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости может ограничить повышение стоимости технических средств.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to use one drive circuit (110, 210) for multiple drive positions and one magnetic sensor (130, 230) for multiple sensing positions. Accordingly, a device (100, 200) for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can limit the increase in the cost of hardware.

Например, контур (110, 210) возбуждения может включать в себя множество контуров (110, 210) возбуждения, размещенных в положениях возбуждения. Магнитный датчик (130, 230) может включать в себя множество магнитных датчиков (130, 230), размещенных в положениях замера.For example, the drive circuit (110, 210) may include a plurality of drive circuits (110, 210) located at drive positions. The magnetic sensor (130, 230) may include a plurality of magnetic sensors (130, 230) located at sensing positions.

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости создавать составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения и измерять магнитные характеристики в каждом из положений замера без перемещения контура (110, 210) возбуждения или магнитного датчика (130, 230). Соответственно, устройство (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости может быстро получать результат замера, соответствующий множеству положений возбуждения и множеству положений замера.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to generate a magnetic field component from each of the excitation positions and measure the magnetic characteristics at each of the sampling positions without moving the excitation circuit (110, 210) or the magnetic sensor (130, 230). Accordingly, the magnetic susceptibility distribution imaging apparatus 100, 200 can quickly obtain a measurement result corresponding to a plurality of drive positions and a plurality of sensing positions.

Следует отметить, что множество контуров (110, 210) возбуждения не ограничены однозначным соответствием с множеством положений возбуждения; два или более множества контуров (110, 210) возбуждения могут соответствовать единственному(ой) положению (зоне) возбуждения. Аналогично, множество магнитных датчиков (130, 230) не ограничены однозначным соответствием с множеством положений замера; два или более множества магнитных датчиков (130, 230) могут соответствовать единственному(ой) положению (зоне) замера.It should be noted that the plurality of drive circuits (110, 210) are not limited to a one-to-one correspondence with a plurality of drive positions; two or more plurality of drive circuits (110, 210) may correspond to a single drive position (zone). Likewise, the plurality of magnetic sensors (130, 230) are not limited to one-to-one correspondence with a plurality of sensing positions; two or more plurality of magnetic sensors (130, 230) may correspond to a single sensing position (zone).

Например, множество контуров (110, 210) возбуждения может размещаться в первой плоскости. Множество магнитных датчиков (130, 230) может размещаться во второй плоскости, которая совпадает с первой плоскостью или отличается от нее. Иначе говоря, множество магнитных датчиков (130, 230) может размещаться в первой плоскости, в которой размещено множество контуров (110, 210) возбуждения, или во второй плоскости, иной, чем первая плоскость. Вторая плоскость может быть параллельной первой плоскости.For example, a plurality of drive circuits (110, 210) may be located in the first plane. A plurality of magnetic sensors (130, 230) may be located in a second plane that is the same as or different from the first plane. In other words, a plurality of magnetic sensors (130, 230) may be located in a first plane in which a plurality of drive circuits (110, 210) are located, or in a second plane different from the first plane. The second plane may be parallel to the first plane.

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости быстро получать результат замера, соответствующий положениям возбуждения в первой плоскости и положениям замера во второй плоскости.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to quickly obtain a measurement result corresponding to excitation positions in the first plane and measurement positions in the second plane.

Например, множество контуров (110, 210) возбуждения может размещаться на первой прямой. Множество магнитных датчиков (130, 230) может размещаться на второй прямой, которая отличается от первой прямой. Иначе говоря, множество магнитных датчиков (130, 230) может размещаться на первой прямой, на которой размещается множество контуров (110, 210) возбуждения, или на второй прямой, иной, чем первая прямая. Вторая прямая может быть параллельной первой прямой.For example, a plurality of drive circuits (110, 210) may be located on the first line. A plurality of magnetic sensors (130, 230) may be located on a second line that is different from the first line. In other words, a plurality of magnetic sensors (130, 230) may be located on a first line on which a plurality of drive circuits (110, 210) are located, or on a second line different from the first line. The second line can be parallel to the first line.

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости уменьшить пространство, в котором размещаются контуры (110, 210) возбуждения, и пространство, в котором размещаются магнитные датчики (130, 230).This allows the device (100, 200) for visualizing the distribution of magnetic susceptibility to reduce the space in which the excitation circuits (110, 210) are located and the space in which the magnetic sensors (130, 230) are located.

Например, объект может двигаться. Контур (110, 210) возбуждения может создавать первую составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения, заданных относительно объекта, который двигается, посредством создания первой составляющей магнитного поля из предварительно заданное положения в разные моменты времени. Магнитный датчик (130, 230) может измерять магнитные характеристики в каждом из положений замера, заданных относительно объекта, который двигается, посредством измерения магнитных характеристик в предварительно заданном положении в разные моменты времени.For example, the object may be moving. The drive circuit (110, 210) can generate a first magnetic field component from each of the drive positions specified relative to an object that is moving by generating the first magnetic field component from a predetermined position at different times. The magnetic sensor (130, 230) can measure magnetic characteristics at each of the measurement positions specified relative to an object that is moving by measuring magnetic characteristics at a predetermined position at different times.

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости создавать составляющую магнитного поля из каждого из положений возбуждения и измерять магнитные характеристики в каждом из положений замера без обеспечения многочисленных контуров (110, 210) возбуждения или многочисленных магнитных датчиков (130, 230) и без перемещения контура (110, 210)This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to generate a magnetic field component from each of the excitation positions and measure the magnetic characteristics at each of the sampling positions without providing multiple excitation circuits (110, 210) or multiple magnetic sensors (130, 230). and without moving the contour (110, 210)

- 20 045848 возбуждения или магнитного датчика (130, 230).- 20 045848 excitation or magnetic sensor (130, 230).

Например, контур (110, 210) возбуждения может быть заключен в первой стенке. Магнитный датчик (130, 230) может быть заключен во второй стенке, которая является той же самой, что и первая стенка, или отличается от нее. Иначе говоря, магнитный датчик (130, 230) может быть заключен в первой стенке, в которой заключен контур (110, 210) возбуждения, или во второй стенке, иной, чем первая стенка. Первая стенка и вторая стенка могут быть противоположными стенками. Кроме того, например, контур (110, 210) возбуждения и магнитный датчик (130, 230) могут быть заключены в полу.For example, the drive circuit (110, 210) may be contained within the first wall. The magnetic sensor (130, 230) may be housed in a second wall that is the same as or different from the first wall. In other words, the magnetic sensor (130, 230) may be enclosed in a first wall in which the drive circuit (110, 210) is enclosed, or in a second wall other than the first wall. The first wall and the second wall may be opposite walls. In addition, for example, the drive circuit (110, 210) and the magnetic sensor (130, 230) may be embedded in the floor.

Например, контур (110, 210) возбуждения может быть заключен в первой стойке. Магнитный датчик (130, 230) может быть заключен во второй стойке, которая является той же самой, что и первая стойка, или отличается от нее. Иначе говоря, магнитный датчик (130, 230) может быть заключен в первой стойке, в которой заключен контур (110, 210) возбуждения, или во второй стойке, иной, чем первая стойка.For example, the drive circuit (110, 210) may be contained within the first post. The magnetic sensor (130, 230) may be housed in a second post that is the same as or different from the first post. In other words, the magnetic sensor (130, 230) may be housed in a first post that encloses the drive circuit (110, 210), or in a second post different from the first post.

Приведенные конфигурации позволяют сделать контур (110, 210) возбуждения и магнитный датчик (130, 230) незаметными на местности. Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости формировать изображение, представляющее распределение магнитной восприимчивости, незаметно для людей.The above configurations make it possible to make the excitation circuit (110, 210) and the magnetic sensor (130, 230) invisible on the ground. This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to generate an image representing the magnetic susceptibility distribution without being noticed by humans.

В трехмерном пространстве x-координат, y-координат и z-координат, виртуальное положение возбуждения может быть выражено в виде (y1, z1). Виртуальное положение замера может быть выражено в виде (x, y2, z2). z-координата положения контура (110, 210) возбуждения может быть задана равной 0. zкоордината положения магнитного датчика (130, 230) может быть задана равной z0. Когда положения замера и положения возбуждения находятся с противоположных сторон от объекта, функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения может быть определена в следующем виде.In the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position can be expressed as (y1, z1). The virtual measurement position can be expressed as (x, y 2 , z 2 ). The z-coordinate of the position of the excitation circuit (110, 210) may be set to 0. The z-coordinate of the position of the magnetic sensor (130, 230) may be set to z 0 . When the measurement positions and excitation positions are on opposite sides of the object, the magnetic field function depending on the excitation position can be defined as follows.

[выражение 44][expression 44]

Ф^УгУг-^г)Ф^УгУг-^г)

СО ОО ОО = 111 a(kx^yi^y2)eikxX+i^ dkxdkyidky2, а(кхУ1У1) = +ку2 <i>(kx,ky1,ky2,z1 = 0,z2 = z0)SO OO OO = 111 a(k x ^ yi ^y 2 )e ikxX+i ^ dk x dk yi dky 2 , a(k x ,k U1 ,k U1 ) = + ky2 <i>(k x ,ky 1 ,ky 2 ,z 1 = 0,z 2 = z 0 )

Здесь, Фурье-образ результата замера выражается в следующем виде.Here, the Fourier image of the measurement result is expressed as follows.

[выражение 45][expression 45]

Ф^ку^ку^ = 0,z2 = Y)F^ku^ku^ = 0,z 2 = Y)

Здесь, kx, ky1 и ky2 являются волновыми числами, соответствующими x, y1 и y2. Функция формирования изображения может быть определена в следующем виде.Here, k x , k y1 and k y2 are the wave numbers corresponding to x, y1 and y 2 . The imaging function can be defined as follows.

[выражение 46][expression 46]

z) = Φ(χ,γ1212) =ζz) = Φ(χ,γ 1212 ) =ζ

ОО ОО ОО = Lim [ ί [ а(кхЛу ,ky)eik*x+ikyiyi+i^OO OO OO = Lim [ ί [ a(k x L y ,k y )e ik * x+ik yi y i +i ^

У2^У1=У I I I У x> Угг Уг; x У1 У2 z2^z1=zY2^Y1 = Y III Y x> Yr g Yr; x У1 У2 z 2 ^z 1= z

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение магнитной восприимчивости, с использованием функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, выраженной вышеприведенным уравнением, и функции формирования изображения, выраженной вышеприведенным уравнением.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to generate an image representing the magnetic susceptibility distribution with high accuracy using the excitation position dependent magnetic field function expressed by the above equation and the imaging function expressed by the above equation.

В трехмерном пространстве x-координат, y-координат и z-координат, виртуальное положение возбуждения может быть выражено в виде (y1, z1). Виртуальное положение замера может быть выражено в виде (x, y2, z2). z-координата положения контура (110, 210) возбуждения может быть задана равной 0. zкоордината положения магнитного датчика (130, 230) может быть задана равной z0. Когда положения замера и положения возбуждения находятся с одной и той же стороны от объекта, функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения, может быть определена в следующем виде.In the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position can be expressed as (y 1 , z 1 ). The virtual measurement position can be expressed as (x, y 2 , z 2 ). The z-coordinate of the position of the excitation circuit (110, 210) may be set to 0. The z-coordinate of the position of the magnetic sensor (130, 230) may be set to z0. When the sensing positions and excitation positions are on the same side of the object, the magnetic field function depending on the excitation position can be defined as follows.

[выражение 47] а(кхУ1, кУ2)е^+^У1у^^У2У2е ~ку^~^х2 +кУ22z2 , — ОО —ОО —ОО а(кхУ1У2) = e z°Jkx2+ky2 ф{кхУгУ2,2г = 0,z2 = z0)[expression 47] a(k x ,k Y1 , k Y2 )e^+^ Y1 y^^ Y2 Y2 e ~ k y^~^x 2 +kY2 2 z 2 , - OO -OO -OO a(k x ,k U1 ,k U2 ) = e z °J kx2+ky2 f{k x ,k Ug ,k U2 ,2 z = 0,z 2 = z 0 )

Здесь, Фурье-образ результата замера выражается в следующем виде.Here, the Fourier image of the measurement result is expressed as follows.

[выражение 48][expression 48]

Ф^ку^ку^ = 0,z2 = z0)F^ku^ku^ = 0,z 2 = z 0 )

- 21 045848- 21 045848

Здесь, kx, ky1 и ky2 являются волновыми числами, соответствующими x, y1 и y2. Функция формирования изображения может быть определена в следующем виде.Here, k x , k y1 and k y2 are the wave numbers corresponding to x, y1 and y 2 . The imaging function can be defined as follows.

[выражение 49][expression 49]

Ιφ(χ,γ,ζ) - ^Lnn ^(x^y^.Z;,)Ιφ(χ,γ,ζ) - ^Lnn ^(x^y^.Z;,)

Ζ2^Ζ1Ζ 2 ^ Ζ1

СО СО ОО ___________ = у2Ыгпу J f I a(kx,kyi,ky2)eikxX^^^CO CO OO ___________ = y2 Yrn y J f I a(k x ,k yi ,k y2 )e ikxX ^^^

22^Zi=Z — „qq —οο 22^Zi=Z — „qq —οο

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение магнитной восприимчивости, с использованием функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, выраженной вышеприведенным уравнением, и функции формирования изображения, выраженной вышеприведенным уравнением.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to generate an image representing the magnetic susceptibility distribution with high accuracy using the excitation position dependent magnetic field function expressed by the above equation and the imaging function expressed by the above equation.

В трехмерном пространстве x-координат, y-координат и z-координат, виртуальное положение возбуждения может быть выражено в виде (x1, y, z1). Виртуальное положение замера может быть выражено в виде (x2, y, z2). z-координата положения контура (110, 210) возбуждения может быть задана равной 0. z-координата положения магнитного датчика (130, 230) может быть задана равной z0. Когда положения замера и положения возбуждения находятся с противоположных сторон от объекта, функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения может быть определена в следующем виде.In the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position can be expressed as (x1, y, z1). The virtual measurement position can be expressed as (x 2 , y, z 2 ). The z-coordinate of the position of the excitation circuit (110, 210) may be set to 0. The z-coordinate of the position of the magnetic sensor (130, 230) may be set to z 0 . When the measurement positions and excitation positions are on opposite sides of the object, the magnetic field function depending on the excitation position can be defined as follows.

[выражение 50][expression 50]

Ф(х12,у, z1,z2)Ф(x 1 ,x 2 ,y, z 1 ,z 2 )

СО ОО ОО ____________ ____________ = I I I a(trykX2^y)elk-M‘+l^ — СО — СО —со а(кХ1Х2,ку) = e ZoX^2 +ку Ф^кх±Х2у1 = 0,z2 = z0)CO OO OO ____________ ____________ = III a(t ry k X2 ^ y )e lk -M' +l ^ - CO - CO -co a(k X1 ,k X2 ,ku) = e Zo X^ 2 +ku Ф^ k ,k X2 ,k y ,g 1 = 0,z 2 = z 0 )

Здесь, Фурье-образ результата замера выражается в следующем виде.Here, the Fourier image of the measurement result is expressed as follows.

[выражение 51] = 0,Z2 = Ζ0)[expression 51] = 0,Z 2 = Z 0 )

Здесь, kx, ky1 и ky2 являются волновыми числами, соответствующими x, y1 и y2. Функция формирования изображения может быть определена в следующем виде.Here, k x , k y1 and k y2 are the wave numbers corresponding to x, y 1 and y 2 . The imaging function can be defined as follows.

[выражение 52] |ip(x,y,z) = Um Φ^,χ^ у, zltz2~)[expression 52] |ip(x,y,z) = Um Φ^,χ^ y, z lt z 2 ~)

Л2“ΛL2“Λ

Z2^Zy=ZZ 2 ^Zy=Z

ОО ОО ОО ____________ ____________ = xLim=x ί ί ί a(kXi,kX2,ky)elkxiX1+lk^ У Ζγ ^кх2 +кУ Z2 dkXidkX2 dky w* XOO OO OO ____________ ____________ = x Lim =x ί ί ί a(k Xi ,k X2 ,k y )e lkx i X1+lk ^ У Ζγ ^ кх2 +к У Z2 dk Xi dk X2 dk y w* X

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение магнитной восприимчивости, с использованием функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения выраженной вышеприведенным уравнением, и функции формирования изображения, выраженной вышеприведенным уравнением.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to generate an image representing the magnetic susceptibility distribution with high accuracy using the magnetic field function depending on the excitation position expressed by the above equation and the imaging function expressed by the above equation.

В трехмерном пространстве x-координат, y-координат и z-координат, виртуальное положение возбуждения может быть выражено в виде (xb y, z1). Виртуальное положение замера может быть выражено в виде (x2, y, z2). z-координата положения контура (110, 210) возбуждения может быть задана равной 0. z-координата положения магнитного датчика (130, 230) может быть задана равной z0. Когда положения замера и положения возбуждения находятся с одной и той же стороны от объекта, функция магнитного поля, зависящая от положения возбуждения может быть определена в следующем виде.In the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position can be expressed as (x b y, z1). The virtual measurement position can be expressed as (x 2 , y, z 2 ). The z-coordinate of the position of the excitation circuit (110, 210) may be set to 0. The z-coordinate of the position of the magnetic sensor (130, 230) may be set to z 0 . When the measurement positions and excitation positions are on the same side of the object, the magnetic field function depending on the excitation position can be defined as follows.

[выражение 53][expression 53]

Ф(^1.^2-У-21,22)Ф(^1.^2-У-21,2 2 )

СО ОО ОО _____________ _____________ = 111 a(kXi,kX2,ky)eikxixi+ik*2X2+i^ — СО —СО —ОО а(кХ1Х2у) - e z<’^2+ky ^{kxvkX2,ky,z1 = 0,z2 - z0)CO OO OO _____________ _____________ = 111 a(k Xi ,k X2 ,k y )e ikx i x i +ik *2 X2+i ^ - CO -CO -OO a(k X1 ,k X2 ,k y ) - e z <'^ 2+k y ^{k xv k X2 ,k y ,z 1 = 0,z 2 - z 0 )

Здесь, Фурье-образ результата замера выражается в следующем виде.Here, the Fourier image of the measurement result is expressed as follows.

[выражение 54] = 0,¾ = z0)[expression 54] = 0.¾ = z 0 )

Здесь, kx, ky1 и ky2 являются волновыми числами, соответствующими x, y1 и y2. Функция формирования изображения может быть определена в следующем виде.Here, k x , k y1 and k y2 are the wave numbers corresponding to x, y1 and y 2 . The imaging function can be defined as follows.

- 22 045848- 22 045848

[выражение 55] |φ(χ, у, ζ) = Х2Цт Φ(χυ х2, у, ζχ, zj[expression 55] |φ(χ, y, ζ) = X2 Tt =x Φ(χ υ x 2 , y, ζ χ , zj

Z2 ~*Zy —ζ οο οο οο ___________ ___________ = Lim f f f a(kx ,kx kv}eikxiX1+ikx2X2+ikyy e /J+V 22 dkxdkv Z 2 ~*Zy -ζ οο οο οο ___________ ___________ = Lim fffa(k x ,k x k v }e ikx i X1+ikx 2 X2+ik y y e /J+V 22 dk x dk v

I I I \ %2 X1 X2 —00 — 00 — 00 III\ %2 X1 X2 —00 — 00 — 00

Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение магнитной восприимчивости, с использованием функции магнитного поля, зависящей от положения возбуждения, выраженной вышеприведенным уравнением, и функции формирования изображения, выраженной вышеприведенным уравнением.This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to generate an image representing the magnetic susceptibility distribution with high accuracy using the excitation position dependent magnetic field function expressed by the above equation and the imaging function expressed by the above equation.

Например, на основании изображения, схема (150) обработки информации может определить, содержится ли в объекте целевой объект обнаружения, и, когда определяется, что целевой объект обнаружения содержится в объекте, выводит информацию, указывающую местоположение целевого объекта обнаружения или объекта на внешний терминал (1000). Это позволяет устройству (100, 200) для визуализации распределения магнитной восприимчивости уведомлять о местоположении конкретного целевого объекта обнаружения или местоположении объекта, включающего в себя конкретный целевой объект обнаружения.For example, based on the image, the information processing circuit 150 can determine whether the detection target object is contained in the object, and, when it is determined that the detection target object is contained in the object, outputs information indicating the location of the detection target object or object to the external terminal ( 1000). This allows the magnetic susceptibility distribution imaging device (100, 200) to notify the location of a particular detection target or the location of an object including a particular detection target.

Выше в настоящем документе, на примере вариантов осуществления описан аспект устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости, но аспекты устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости не ограничиваются вариантами осуществления. В варианты осуществления можно внести различные изменения, понятные специалистам в данной области, и элементы в вариантах осуществления можно свободно объединять. Например, процесс, выполняемый конкретным элементом в варианте осуществления, может выполняться, в качестве альтернативы, другим элементом. Кроме того, порядок выполнения процессов можно изменять, и процессы можно выполнять параллельно.Above, herein, an aspect of the magnetic susceptibility distribution imaging apparatus has been described by way of example of the embodiments, but aspects of the magnetic susceptibility distribution imaging apparatus are not limited to the embodiments. Various changes may be made to the embodiments as will be apparent to those skilled in the art, and elements in the embodiments may be freely combined. For example, a process performed by a particular element in an embodiment may be performed, alternatively, by another element. In addition, the execution order of processes can be changed, and processes can be executed in parallel.

Способ визуализации распределения магнитной восприимчивости, включающий в себя этапы, выполняемые элементами, входящими в состав устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости, может выполняться любым(ой) устройством или системой. Например, часть способа или весь способ визуализации распределения магнитной восприимчивости может выполняться компьютером, включающим в себя, например, процессор, память и схему ввода/вывода. В таких случаях, способ визуализации распределения магнитной восприимчивости может выполняться программой для назначения компьютеру задания выполнять способ визуализации распределения магнитной восприимчивости, выполняемый компьютером.The method for visualizing the distribution of magnetic susceptibility, including the steps performed by the elements included in the device for visualizing the distribution of magnetic susceptibility, can be performed by any device or system. For example, part or all of the method for visualizing a magnetic susceptibility distribution may be performed by a computer including, for example, a processor, memory, and input/output circuitry. In such cases, the magnetic susceptibility distribution visualization method may be executed by a program to assign a computer task to execute the magnetic susceptibility distribution visualization method executed by the computer.

Программа может быть записана на энергонезависимом компьютерно-читаемым носителем информации.The program can be recorded on a non-volatile computer-readable storage medium.

Каждый из элементов устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости может быть выполнен в форме специализированной аппаратуры, в форме универсальной аппаратуры, которая выполняет вышеупомянутую программу или что-то подобное, или любой комбинации вышеперечисленного. Например, универсальная аппаратура может быть выполнена в форме памяти, на которой записана программа, и универсального процессора, который считывает программу из памяти и выполняет программу. При этом, память может быть полупроводниковой памятью или жестким диском, и универсальный процессор может быть центральным процессором (CPU) или чем-то подобным.Each of the elements of the device for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can be made in the form of specialized equipment, in the form of universal equipment that runs the above program or the like, or any combination of the above. For example, the general-purpose hardware may be in the form of a memory on which the program is stored, and a general-purpose processor that reads the program from the memory and executes the program. Here, the memory may be a semiconductor memory or a hard disk, and the general purpose processor may be a central processing unit (CPU) or the like.

Специализированная аппаратура может быть выполнена в форме памяти и специализированного процессора или чего-то подобного. Например, специализированный процессор может обращаться к памяти для записи данных измерений и выполнять вышеописанный способ визуализации распределения магнитной восприимчивости.Specialized hardware may be in the form of a memory and a dedicated processor or the like. For example, a dedicated processor may access memory to record measurement data and perform the method described above for visualizing the distribution of magnetic susceptibility.

Каждый из элементов устройства для визуализации распределения магнитной восприимчивости может быть электрической схемой. Электрические схемы могут совместно формировать единую электрическую схему и, в качестве альтернативы, могут формировать отдельные электрические схемы. Данные электрические схемы могут соответствовать специализированной аппаратуре или универсальной аппаратура, которая выполняет, например, вышеупомянутую программу.Each of the elements of the device for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can be an electrical circuit. The electrical circuits may together form a single electrical circuit and, alternatively, may form separate electrical circuits. These electrical circuits may correspond to specialized equipment or general-purpose equipment that runs, for example, the above-mentioned program.

Устройство для визуализации распределения магнитной восприимчивости можно также описать как устройство для формирования изображения. Устройство для визуализации распределения магнитной восприимчивости может быть устройством контроля безопасности, таким как сканер тела, и может быть включено в состав устройства контроля безопасности. Хотя выше приведен пример сканера тела, примеры применения не ограничены данным примером. Устройство для визуализации распределения магнитной восприимчивости можно применять для тестирования электрических схем или для тестирования армированных конструкций. Устройство для визуализации распределения магнитной восприимчивости можно также применять в медицинской диагностике, когда тело человека обследуют с использованием контрастного вещества, содержащего магнитный материал.An apparatus for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can also be described as an imaging apparatus. The device for visualizing the magnetic susceptibility distribution may be a safety monitoring device, such as a body scanner, and may be included in the safety monitoring device. Although the above is an example of a body scanner, application examples are not limited to this example. A device for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can be used for testing electrical circuits or testing reinforced structures. The device for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can also be used in medical diagnostics, where the human body is examined using a contrast agent containing a magnetic material.

Хотя, примером в вышеприведенном описании является магнитное поле, идеи настоящего изобре-Although the example in the above description is a magnetic field, the ideas of the present invention

Claims (20)

тения применимы в любой области, которая удовлетворяет уравнению Лапласа, относящегося к многолучевой задаче в статическом или квазистатическом поле. Квазистатическое поле может быть, по существу, статическим полем, например, электромагнитным полем с частотой 100 кГц или ниже, которое можно считать не имеющим волновых свойств. В частности, вместо магнитного поля можно использовать электрическое поле, температурное поле или поле давления.The principles are applicable in any domain that satisfies Laplace’s equation, which relates to a multipath problem in a static or quasi-static field. A quasi-static field may be an essentially static field, such as an electromagnetic field with a frequency of 100 kHz or lower, which may be considered to have no wave properties. In particular, instead of a magnetic field, an electric field, a temperature field, or a pressure field can be used. Следовательно, вышеописанное устройство для визуализации распределения магнитной восприимчивости можно описать как устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле. Например, устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле формирует изображение, представляющее распределение откликов на внешнее поле, которое является распределением откликов на внешнее поле. Вышеописанный магнитный датчик может быть датчиком, который замеряет напряженность поля. Вместо напряженности магнитного поля можно использовать напряженность поля. Функцию магнитного поля, зависящую от положения возбуждения, можно также выражать как функцию поля, зависящую от положения возбуждения.Therefore, the above-described device for visualizing the distribution of magnetic susceptibility can be described as a device for visualizing the distribution of response to an external field. For example, an apparatus for visualizing an external field response distribution produces an image representing an external field response distribution, which is a distribution of external field responses. The above-described magnetic sensor may be a sensor that measures field strength. Instead of magnetic field strength, field strength can be used. The magnetic field function depending on the excitation position can also be expressed as a field function depending on the excitation position. Иначе говоря, магнитное поле в вышеприведенном описании можно заменить просто полем, и распределение магнитной восприимчивости можно заменить распределением отклика на внешнее поле. Например, контур возбуждения создает первую составляющую поля из множества положений возбуждения. Первая составляющая поля наводит вторую составляющую поля от объекта. Датчик измеряет напряженность поля, включающую в себя вторую составляющую поля в каждом из положений замера. Схема обработки информации получает результат замера напряженности и формирует изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта, по результату замера.In other words, the magnetic field in the above description can be replaced by simply a field, and the distribution of magnetic susceptibility can be replaced by the distribution of response to an external field. For example, the drive circuit produces a first field component from a plurality of drive positions. The first field component directs the second field component away from the object. The sensor measures the field strength, which includes the second field component, at each measurement position. The information processing circuit receives the result of the intensity measurement and generates an image representing the distribution of the response to the external field in the zone including the internal region of the object, based on the measurement result. В таких случаях, схема обработки информации вычисляет функцию поля, зависящую от положения возбуждения, при использовании результата замера в качестве граничного условия, и вычисляет функцию формирования изображения на основе функции поля, зависящей от положения возбуждения. Затем схема обработки информации формирует изображение на основе функции формирования изображения. Это позволяет устройству для визуализации распределения отклика на внешнее поле формировать изображение, представляющее с высокой точностью распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта.In such cases, the information processing circuit calculates a field function depending on the excitation position using the measurement result as a boundary condition, and calculates an imaging function based on the field function depending on the excitation position. The information processing circuit then generates an image based on the imaging function. This allows the device for visualizing the distribution of response to an external field to form an image representing with high accuracy the distribution of response to an external field in a zone including the internal region of the object. Промышленная применимостьIndustrial applicability Один аспект настоящего изобретения полезен для устройств для визуализации магнитной восприимчивости, которые формируют изображения, показывающие распределение магнитной восприимчивости, и применим к устройствам для диагностирования магнитного поля, контролю электронных компонентов, сейсмическому контролю армированных конструкций, медицинской диагностике и системам проверки безопасности.One aspect of the present invention is useful for magnetic susceptibility imaging devices that produce images showing the distribution of magnetic susceptibility, and is applicable to magnetic field diagnostic devices, electronic component inspection, seismic inspection of reinforced structures, medical diagnostics, and safety inspection systems. Перечень обозначений:List of symbols: 100, 200 - устройство для визуализации распределения магнитной восприимчивости (устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле);100, 200 - device for visualizing the distribution of magnetic susceptibility (device for visualizing the distribution of response to an external field); 110, 210 - контур возбуждения;110, 210 - excitation circuit; 120 - привод контура возбуждения;120 - drive of the excitation circuit; 130, 230 - магнитный датчик (датчик);130, 230 - magnetic sensor (sensor); 140 - привод магнитного датчика (привод датчика);140 - magnetic sensor drive (sensor drive); 150 - схема обработки информации;150 - information processing circuit; 160 - дисплей;160 - display; 170 - стол для образца;170 - sample table; 220 - опорная конструкция контуров возбуждения;220 - supporting structure of excitation circuits; 231 - мягкий слой;231 - soft layer; 232 - туннельный слой;232 - tunnel layer; 233 - слой с PIN-переходом (слой фиксации направления намагниченности);233 - layer with PIN junction (layer for fixing the magnetization direction); 240 - опорная конструкция магнитного датчика (опорная конструкция датчика);240 - magnetic sensor support structure (sensor support structure); 300, 400, 500, 600, 700, 800 - сканер тела;300, 400, 500, 600, 700, 800 - body scanner; 310 - комбинированная схема;310 - combined circuit; 900 - система проверки безопасности;900 - security verification system; 910 - анализатор газофазного химического агента;910 - gas-phase chemical agent analyzer; 920 - труба;920 - pipe; 1000 - внешний терминал.1000 - external terminal. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле, выполненное с возможностью формировать изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле, при этом устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле содержит контур возбуждения, выполненный с возможностью индуцировать первую составляющую поля из1. A device for visualizing the distribution of a response to an external field, configured to generate an image representing the distribution of a response to an external field, wherein the device for visualizing the distribution of a response to an external field contains an excitation circuit configured to induce a first field component from - 24 045848 каждого из положений возбуждения, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта;- 24 045848 each of the excitation positions specified outside the object in the form of positions relative to the object; датчик, выполненный с возможностью замерять, в каждом из положений замера, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта, напряженность поля, содержащего вторую составляющую поля, индуцированную объектом под влиянием первой составляющей поля, чтобы замерить напряженность поля в положениях замера для каждого из положений возбуждения; и схему обработки информации, выполненную с возможностью получать результат замера напряженности поля и формировать изображение, представляющее распределение отклика на внешнее поле в зоне, включающей в себя внутреннюю область объекта, на основе результата замера, причем схема обработки информации выполнена с возможностью вычислять функцию поля, зависящую от положения возбуждения, выполненную с возможностью принимать виртуальное положение возбуждения и виртуальное положение замера в качестве входных данных и выводить напряженность поля в виртуальном положении замера, при использовании результата замера в качестве граничного условия;a sensor configured to measure, at each of the measurement positions defined outside the object as positions relative to the object, the strength of a field comprising a second field component induced by the object under the influence of the first field component, to measure the field strength at the measurement positions for each of the excitation positions ; and an information processing circuit configured to obtain a field strength measurement result and generate an image representing the distribution of the response to an external field in a zone including an internal region of the object based on the measurement result, wherein the information processing circuit is configured to calculate a field function depending from the excitation position, configured to receive the virtual excitation position and the virtual measurement position as input data and output the field strength at the virtual measurement position, using the measurement result as a boundary condition; вычислять функцию формирования изображения, выполненную с возможностью принимать в качестве входных данных целевое положение формирования изображения, которое представляет собой положение, подлежащее визуализации на изображении, и выводить интенсивность изображения в целевом положении формирования изображения, и выполненную с возможностью определения на основе напряженности, выведенной из функции поля, зависящей от положения возбуждения, в ответ на ввод целевого положения формирования изображения, в форме виртуального положения возбуждения и виртуального положения замера, в функцию поля, зависящую от положения возбуждения; и формировать изображение на основе функции формирования изображения.calculate an imaging function, configured to take as input an imaging target position, which is a position to be rendered in the image, and output an image intensity at the imaging target position, and configured to determine based on the intensity output from the function a drive position dependent field in response to inputting the imaging target position, in the form of a virtual drive position and a virtual measurement position, into a drive position dependent field function; and generate an image based on the imaging function. 2. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1, в котором схема обработки информации выполнена с возможностью вычислять, как функцию поля, зависящую от положения возбуждения, решение уравнения Лапласа, которому удовлетворяет функция поля, зависящая от положения возбуждения, с использованием результата замера в качестве граничного условия.2. A device for visualizing the distribution of the response to an external field according to claim 1, in which the information processing circuit is configured to calculate, as a field function depending on the excitation position, the solution to the Laplace equation, which is satisfied by the field function depending on the excitation position, using measurement result as a boundary condition. 3. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором схема обработки информации выполнена с возможностью вычислять, как функцию формирования изображения, предельное значение функции поля, зависящей от положения возбуждения, посредством операции взятия предела функции поля, зависящей от положения возбуждения, которая ориентирует виртуальное положение возбуждения и виртуальное положение замера, введенные в функцию поля, зависящую от положения возбуждения, на целевое положение формирования изображения.3. A device for visualizing the distribution of a response to an external field according to claim 1 or 2, in which the information processing circuit is configured to calculate, as an imaging function, the limit value of the field function depending on the excitation position, by taking the limit value of the field function depending on the excitation position from the excitation position, which orients the virtual excitation position and the virtual sensing position input to the excitation position-dependent field function to the imaging target position. 4. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором положения возбуждения выполнены с возможностью задаваться в первой плоскости, и положения замера выполнены с возможностью задаваться во второй плоскости, которая совпадает с первой плоскостью или отличается от нее.4. A device for visualizing the distribution of a response to an external field according to claim 1 or 2, wherein the excitation positions are configured to be specified in a first plane, and the measurement positions are configured to be specified in a second plane that is the same as or different from the first plane. 5. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором положения замера располагаются с первой стороны от объекта и положения возбуждения находятся со второй, противоположной стороны от объекта.5. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 1 or 2, in which the measurement positions are located on the first side of the object and the excitation positions are on the second, opposite side from the object. 6. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором положения замера и положения возбуждения располагаются по одну сторону от объекта.6. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 1 or 2, in which the measurement positions and excitation positions are located on one side of the object. 7. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором контур возбуждения выполнен с возможностью индуцировать первую составляющую поля из каждого из положений возбуждения посредством перемещения в каждое из положений возбуждения, и датчик выполнен с возможностью измерять напряженность поля в каждом из положений замера посредством перемещения в каждое из положений замера.7. A device for visualizing the distribution of a response to an external field according to claim 1 or 2, wherein the excitation circuit is configured to induce a first field component from each of the excitation positions by moving to each of the excitation positions, and the sensor is configured to measure the field strength at each of the metering positions by moving to each of the metering positions. 8. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором контур возбуждения содержит множество контуров возбуждения, расположенных в положениях возбуждения, и датчик содержит множество датчиков, расположенных в положениях замера.8. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 1 or 2, wherein the excitation circuit comprises a plurality of excitation circuits located at excitation positions, and the sensor contains a plurality of sensors located at measurement positions. 9. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.8, в котором множество контуров возбуждения располагается в первой плоскости, и множество датчиков располагается во второй плоскости, которая совпадает с первой плоскостью или отличается от нее.9. The device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 8, in which the plurality of excitation circuits are located in the first plane, and the plurality of sensors are located in the second plane, which is the same as or different from the first plane. 10. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.8, в котором множество контуров возбуждения располагается на первой прямой, и множество датчиков располагается на второй прямой, которая совпадает с первой прямой или отличается от нее.10. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 8, in which a plurality of excitation circuits are located on the first straight line, and a plurality of sensors are located on the second straight line, which coincides with or differs from the first straight line. 11. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п. 1 или 2, в котором объект выполнен с возможностью двигаться, контур возбуждения выполнен с возможностью индуцировать первую составляющую поля из каждого из положений возбуждения, выполненных с возможностью задаваться относительно объекта, выполненного с возможностью двигаться, посредством индуцирования первой составляющей поля из пред- 25 045848 варительно заданного положения в разные моменты времени, и датчик выполнен с возможностью измерять напряженность поля в каждом из положений замера, выполненных с возможностью задаваться относительно объекта, выполненного с возможностью двигаться, посредством измерения напряженности поля в предварительно заданном положении в разные моменты времени.11. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 1 or 2, in which the object is configured to move, the excitation circuit is configured to induce the first field component from each of the excitation positions, configured to be specified relative to the object, configured to move, by inducing a first field component from a predetermined position at different times, and the sensor is configured to measure the field strength at each of the measurement positions, configured to be specified relative to the object, configured to move, by measuring the field strength at a predetermined position at different times. 12. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором контур возбуждения заключен в первую стенку, и датчик заключен во вторую стенку, которая является той же, что и первая стенка ил и отличается от нее.12. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 1 or 2, in which the excitation circuit is enclosed in a first wall, and the sensor is enclosed in a second wall, which is the same as and different from the first wall. 13. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором контур возбуждения и датчик заключены в полу.13. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 1 or 2, in which the excitation circuit and the sensor are enclosed in the floor. 14. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором контур возбуждения заключен в первую стойку, и датчик заключен во вторую стойку, которая является той же, что и первая стойка, или отличается от нее.14. An external field response distribution imaging device as claimed in claim 1 or 2, wherein the excitation circuit is enclosed in a first post and the sensor is enclosed in a second post that is the same as or different from the first post. 15. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.5, в котором в трехмерном пространстве х-координат, у-координат и z-координат виртуальное положение возбуждения выражается в виде (y1, z1), виртуальное положение замера выражается в виде (х, у2, z2), zкоордината положения контура возбуждения задается равной 0 и z-координата положения датчика задается равной z0, функция поля, зависящая от положения возбуждения, определяется в виде:15. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 5, in which, in the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position is expressed as (y1, z 1 ), the virtual measurement position is expressed as (x, y 2 , z 2 ), z-coordinate of the excitation circuit position is set equal to 0 and z-coordinate of the sensor position is set equal to z 0 , the field function depending on the excitation position is defined as: [выражение 1][expression 1] Ф(Х-У1,У2^1,22) ОО ОО ОО ___________ = J / / a(k*’kyi’kyz^lkiX+l^^^ кх +куг Z2 dkxdkyidky2, — ОО —ОО —ОО а^ку^ку^ = е 2°'1^^Ф(кхУ1Гку2,21 = 0,z2 = z0)Ф(Х-У1,У2^1,2 2 ) OO OO OO ___________ = J / / a ( k *'kyi'kyz^ lkiX+l ^^^ kx + kug Z2 dk x dk yi dk y2 , - OO - OO -OO a^ku^ku^ = e 2 °'1^^Ф(k x ,k U1G k y2,2 1 = 0,z 2 = z 0 ) Фурье-образ результата замера выражается в виде:The Fourier image of the measurement result is expressed as: [выражение 2][expression 2] Ф(кху1,ку21 = 0,z2 = z0) где kx, kyi и ky2 являются волновыми числами, соответствующими х, у1 и у2, и функция формирования изображения определяется в виде:Ф(k x ,k y1 ,ky 2 ,z 1 = 0,z 2 = z 0 ) where kx, k y i and k y2 are the wave numbers corresponding to x, y1 and y 2 , and the imaging function is defined as : [выражение 3] |φ(χ, у, ζ) - У2Цпну Ф(х, УкУг, ζ12) z2-»zl=z со со со _____________ = уЖ? / / / <<кху^У!)е«^^^[expression 3] |φ(χ, y, ζ) - У2 Цпн у Ф(х, УкУг, ζ 1 , ζ 2 ) z 2 -»zl=z с с с _____________ = уж? / / / <<k x .k y ^ U! )e «^^^ 22^=222^=2 16. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.6, в котором в трехмерном пространстве х-координат, у-координат и z-координат виртуальное положение возбуждения выражается в виде (y1, z1), виртуальное положение замера выражается в виде (х, у2, z2), zкоордината положения контура возбуждения задается равной 0 и z-координата положения датчика зада ется равной z0, функция поля, зависящая от положения возбуждения, определяется в виде: [выражение 4]16. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 6, in which in the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position is expressed as (y1, z1), the virtual measurement position is expressed as ( x, y 2 , z 2 ), the z-coordinate of the excitation circuit position is set equal to 0 and the z-coordinate of the sensor position is set to z0, the field function depending on the excitation position is defined as: [expression 4] ФСх-УиУг^^гг)FSH-UiUg^^gg) dky2, а(кхУ1у2) = ег°Гх +ку2 Ф[кхУ1>ку2>21 = 0,z2 = z0)dk y2 , a(k x ,k U1 ,k y2 ) = e g °G x + ku2 F[k x ,k U1> k y2>21 = 0,z 2 = z 0 ) Фурье-образ результата замера выражается в виде:The Fourier image of the measurement result is expressed as: [выражение 5] ^(kx,ky1,ky2,z1 = 0,z2 = z0) где kx, ky1 и ky2 являются волновыми числами, соответствующими х, у1 и у2, и функция формирования изображения определяется в виде:[Expression 5] ^(k x ,ky 1 ,ky 2 ,z 1 = 0,z 2 = z 0 ) where kx, k y1 and k y2 are the wave numbers corresponding to x, y1 and y 2 , and the imaging function is defined as: [выражение 6] φ(χ,γ,ζ) = ^Ьгт^ФСх.уру^г^гг)[expression 6] φ(χ,γ,ζ) = ^brm^FSx.uru^r^gg) Ζ2->Ζ1=ΖΖ 2 ->Ζ1=Ζ ОО СО ОО _____________ = / / ί <куУ1У2)е‘^^^OO CO OO _____________ = / / ί <k y ,k U1 ,k U2 )e'^^^ 22^=222^=2 17. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.5, в котором17. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 5, in which - 26 045848 в трехмерном пространстве х-координат, у-координат и z-координат виртуальное положение возбуждения выражается в виде (x1, y, z1), виртуальное положение замера выражается в виде (х2, у, z2), zкоордината положения контура возбуждения задается равной 0 и z-координата положения датчика задается равной z0, функция поля, зависящая от положения возбуждения, определяется в виде:- 26 045848 in the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position is expressed as (x1, y, z1), the virtual measurement position is expressed as (x 2 , y, z 2 ), z coordinate of the contour position excitation is set equal to 0 and the z-coordinate of the sensor position is set equal to z 0 , the field function depending on the excitation position is defined as: [выражение 7] ¢(4-4-7-4-¾)[expression 7] ¢(4-4-7-4-¾) СО СО Сй ____________ ____________ = J J J а(кХ1Х2у1кх1Х1+1к^^ +*уу г2 , — СО —со —со a(kX1,kX2,ky) = ez°^^ ф(кХ1Х2у1 = 0,z2 = z0)CO CO Cj ____________ ____________ = JJJ a(k X1 ,k X2 ,k y )e 1kx 1 X1+1k ^^ +* y +i y z 2 , - CO -co -co a(k X1 ,k X2 ,ky ) = e z °^^ f(k X1 ,k X2 ,k y ,g 1 = 0,z 2 = z 0 ) Фурье-образ результата замера выражается в виде:The Fourier image of the measurement result is expressed as: [выражение S][S expression] Цк^к^.ку^ = 0,z2 = z0) где kx1, kx2 и ky являются волновыми числами, соответствующими х1, х2 и у, и функция формирования изображения определяется в виде:Kk^k^.ky^ = 0,z 2 = z 0 ) where k x1 , k x2 and k y are the wave numbers corresponding to x1, x 2 and y, and the imaging function is defined as: [выражение 9] φ^χ,γ,ζ) хит^хФ(х121г12)[expression 9] φ^χ,γ,ζ) x it^ x Ф(x 1 , x 2 , y 1 g 1 , g 2 ) Ζζ^Ζ^ΖΖζ^Ζ^Ζ ОО СО ОО ___________ ___________ = ^Ш1=1 iff a(kxyXz,ky)e!kxi^^ zz^=zOO CO OO ___________ ___________ = ^Ш1 =1 iff a(k x y Xz ,k y )e !kx i^^ z z ^=z 18. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.6, в котором в трехмерном пространстве х-координат, у-координат и z-координат виртуальное положение возбуждения выражается в виде (x1, у, z1), виртуальное положение замера выражается в виде (х2, у, z2), zкоордината положения контура возбуждения задается равной 0 и z-координата положения датчика задается равной z0, функция поля, зависящая от положения возбуждения, определяется в виде:18. A device for visualizing the distribution of response to an external field according to claim 6, in which, in the three-dimensional space of x-coordinates, y-coordinates and z-coordinates, the virtual excitation position is expressed as (x1, y, z1), the virtual measurement position is expressed as form (x 2 , y, z 2 ), the z-coordinate of the excitation circuit position is set equal to 0 and the z-coordinate of the sensor position is set equal to z0, the field function depending on the excitation position is defined as: [выражение 10] ¢(4-4-44,¾) со со со ____________ ____________ = I I I а(кхуХ2у1кх’-х-+1^ 1 +ку 21 У2 +ку 22 dkXidkX2dky, — ОО —ОО —ОО «(^, %2- ку) = е°^^Ф(кХ1, кХ2, ку, Z1 = 0, z2 = z0) ,[expression 10] ¢(4-4-44,¾) с с с ____________ ____________ = III a(k x y X2 ,k y )e 1kx '- x - +1 ^ 1 +ku 21 Y 2 +ku 22 dk Xi dk X2 dk y , - OO -OO -OO «(^, % 2 - ku) = e°^^Ф(k X1 , k X2 , k y , Z1 = 0, z 2 = z 0 ), Фурье-образ результата замера выражается в виде:The Fourier image of the measurement result is expressed as: [выражение И] ф(кХ1Х2уг — 0, z2 — z0) где kx1, kx2 и ky являются волновыми числами, соответствующими x1, x2 и у, и функция формирования изображения определяется в виде:[expression I] f(k X1 ,k X2 ,k y ,z z - 0, z 2 - z 0 ) where k x1 , k x2 and k y are the wave numbers corresponding to x1, x 2 and y, and the formation function images are defined as: [выражение 12] ф(4 у, ζ) = Φ(χυ х2,у, ζυ ζ2)[expression 12] f(4 y, ζ) = Φ(χ υ x 2 ,y, ζ υ ζ 2 ) СО СО 00 ___________ ___________ = х^х f I I a(kxyx2,kyykx^+ikx2x^^CO CO 00 ___________ ___________ = x ^ x f II a(k x y x2 ,k y y kx ^ +ikx 2 x ^^ 22--^1=2 -и -t» — 0022--^1=2 -and -t" - 00 19. Устройство для визуализации распределения отклика на внешнее поле по п.1 или 2, в котором схема обработки информации выполнена с возможностью определять, содержится ли в объекте целевой объект обнаружения, на основании изображения, и, когда определяется, что объект включает в себя целевой объект обнаружения, выполнена с возможностью выводить информацию, указывающую местоположение целевого объекта обнаружения или объекта на внешний терминал.19. An external field response distribution imaging device as claimed in claim 1 or 2, wherein the information processing circuit is configured to determine whether the object contains a detection target based on the image, and when it is determined that the object includes the target detection object, configured to output information indicating the location of the detection target or object to an external terminal. 20. Способ визуализации распределения отклика на внешнее поле для формирования изображения, представляющего распределение отклика на внешнее поле, при этом способ визуализации распределения отклика на внешнее поле содержит следующие этапы:20. A method for visualizing the distribution of a response to an external field for generating an image representing the distribution of a response to an external field, wherein the method for visualizing the distribution of a response to an external field comprises the following steps: индуцируют посредством контура возбуждения первую составляющую поля из каждого из положений возбуждения, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта;inducing, by means of the excitation circuit, a first field component from each of the excitation positions specified outside the object in the form of positions relative to the object; измеряют датчиком, в каждом из положений замера, заданных снаружи объекта в виде положений относительно объекта, напряженность поля, содержащего вторую составляющую поля, созданную объектом под влиянием первой составляющей поля, чтобы замерить напряженность поля в положениях замера для каждого из положений возбуждения; иmeasuring with the sensor, at each of the measurement positions specified outside the object in the form of positions relative to the object, the field strength containing the second field component created by the object under the influence of the first field component, in order to measure the field strength at the measurement positions for each of the excitation positions; And --
EA202291644 2019-11-28 2020-11-27 DEVICE FOR VISUALIZING DISTRIBUTION OF RESPONSE TO EXTERNAL FIELD AND METHOD FOR VISUALIZING DISTRIBUTION OF RESPONSE TO EXTERNAL FIELD EA045848B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-215478 2019-11-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045848B1 true EA045848B1 (en) 2023-12-29

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ma et al. Magnetic induction tomography methods and applications: A review
Grüttner et al. On the formulation of the image reconstruction problem in magnetic particle imaging
Wei et al. Electromagnetic tomography for medical and industrial applications: Challenges and opportunities [point of view]
US20160374587A1 (en) Single Coil Magnetic Induction Tomographic Imaging
US11422110B2 (en) Observation method and observation device
Wei et al. Two-phase low conductivity flow imaging using magnetic induction tomography
JPWO2013047583A1 (en) Image analysis apparatus, image analysis method, and image analysis program
JPH0236260B2 (en)
Hao et al. Distributed current source modeling method for 3D eddy current problem in magnetic conductor with discrete state-space J-φ formulation
Weber et al. Symmetries of the 2D magnetic particle imaging system matrix
Yue et al. 3D electromagnetic tomography using a single layer sensor array
Jeon et al. Magnetic induction tomography using magnetic dipole and lumped parameter model
EA045848B1 (en) DEVICE FOR VISUALIZING DISTRIBUTION OF RESPONSE TO EXTERNAL FIELD AND METHOD FOR VISUALIZING DISTRIBUTION OF RESPONSE TO EXTERNAL FIELD
US20220413066A1 (en) External field response distribution visualization device and external field response distribution visualization method
US20190120796A1 (en) Measurement device and measurement method
Rückert et al. Numerically efficient estimation of relaxation effects in magnetic particle imaging
JP4811751B1 (en) Observation / gradient magnetic field coil and biomagnetism measuring device for small animals
Zilberti et al. A numerical survey of motion-induced electric fields experienced by MRI operators
EP4134690A1 (en) Magnetic response distribution visualization device, security screening system, and magnetic response distribution visualization method
WO2021144876A1 (en) Measurement device, detection device, and measurement method
Eroğlu et al. Two alternatives for magnetic resonance electrical impedance tomography: injected or induced current
Ramos et al. Numerical modeling of magnetic induction tomography using the impedance method
Caeiros et al. A differential high-resolution motorized multi-projection approach for an experimental Magnetic Induction Tomography prototype
Yang et al. Simulation study for forward problem in magnetic induction tomography by COMSOL
Marsic et al. Influence of mechanical deformations on the performance of a coaxial shield for a cryogenic current comparator