JP2011106951A - 電界層形成方法、電界層形成装置および磁場計測システム - Google Patents

Abstract

【課題】光ポンピングを利用した測定装置が備えるセルの内部空間に封入された媒体の原子スピンの緩和を抑制する効果を、場所によって均一に、かつ長期間継続して得ること。
【解決手段】電界層形成装置は、光ポンピングを利用した測定装置が備える内部空間を有するセルに対して、電界層形成用ビームを照射して、前記セルの壁部内に前記電界層形成用ビームを全反射させながら通過させることにより、前記壁部の前記内部空間側の表面を覆う電界層を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電界層形成方法、電界層形成装置および磁場計測システムに関する。

光ポンピングを利用した測定装置においては、セルの内部空間に封入された媒体の原子がセルの内壁面に衝突すると、媒体の原子の原子スピンが緩和されてしまい、この結果、測定対象の検出感度が低下してしまう。そこで、特許文献１には、セルの内壁面に衝突した媒体の原子スピンを強制的に復帰させる事により、媒体の原子の原子スピンが緩和されてしまうことを抑制することを目的として、内壁面に非磁性物質がコーティングされたセルを光ポンピング磁束計に用いることが記載されている。

特開２００７−１６７６１６号公報

しかしながら、上記技術では、コーティングの状態が場所によって均一でないと、媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、場所によって均一に得ることができない。また、コーティングが経年変化してしまうので、媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、長期間継続して得ることができない。そこで、本発明は、上記課題を解決することで、光ポンピングを利用した測定装置が備えるセルの内部空間に封入された媒体の原子スピンの緩和を抑制する効果を、均一かつ長期間継続して得ることができる、電界層形成方法、電界層形成装置および磁場計測システムを提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様の電界層形成方法は、光ポンピングを利用した測定装置が備える内部空間を有するセルに対して、電界層形成用ビームを照射して、前記セルの壁部内に前記電界層形成用ビームを全反射させながら通過させることにより、前記壁部の前記内部空間側の表面を覆う電界層を形成することを特徴とする。係る構成によれば、セルの壁部の内部空間側の表面において、電界層形成用ビームの進行方向の全域に亘って均一な電界層を形成することができる。したがって、セルの内部空間に封入された媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、電界層形成用ビームの進行方向の全域に亘って得ることができる。また、経年変化の多い物理的なコーティングを施さずに、経年変化の少ない電界層を形成するため、電界層形成用ビームを照射し続けることで、媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、長期間継続して得ることができる。

上記電界層形成方法において、前記壁部の端面において、前記壁部の端面を包含する面形状となる前記電界層形成用ビームを、前記壁部の端面に対して照射してもよい。係る構成によれば、セルの壁部の内部空間側の表面において、セルの壁部の周方向の全域に亘って均一な電界層を形成することができる。したがって、セルの内部空間に封入された媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、セルの壁部の周方向の全域に亘って得ることができる。

上記電界層形成方法において、前記測定装置が備える光ポンピングビーム照射装置が前記セルに照射する光ポンピングビームと同一の波長の前記電界層形成用ビームを、前記セルに対して照射してもよい。係る構成によれば、セルの壁部へ衝突した媒体の原子を、生成した電界層で励起し、強制的に原子スピンを復帰することができる。また、電界層形成用ビームの照射源と、光ポンピングビームの照射源とを共用することができるため、電界層形成用ビームの照射源にかかる部品コストを削減することができる。

また、本発明の第２の態様の電界層形成装置は、光ポンピングを利用した測定装置が備える内部空間を有するセルに対して、電界層形成用ビームを照射して、前記セルの壁部内に前記電界層形成用ビームを全反射させながら通過させることにより、前記壁部の前記内部空間側の表面を覆う電界層を形成することを特徴とする。係る構成によれば、セルの壁部の内部空間側の表面において、電界層形成用ビームの進行方向の全域に亘って均一な電界層を形成することができる。したがって、セルの内部空間に封入された媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、電界層形成用ビームの進行方向の全域に亘って得ることができる。また、経年変化の多い物理的なコーティングを施さずに、経年変化の少ない電界層を形成するため、電界層形成用ビームを照射し続けることで、媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、長期間継続して得ることができる。

また、本発明の第３の態様の磁場計測システムは、光ポンピングを利用した測定装置と、上記電界層形成装置とを備えることを特徴とする。係る構成によれば、セルの内部空間に封入された媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、均一かつ長期間継続して得ることができるため、均一かつ長期間安定した検出感度で、測定対象を測定することができる。

上記磁場計測システムにおいて、前記測定装置は、複数の前記セルを有し、当該磁場計測システムは、前記複数のセルのそれぞれに対して、前記電界層形成装置が設けられていてもよい。係る構成によれば、測定装置が備える複数のセルのそれぞれに対して、セルの壁部の内部空間側の表面において、電界層形成用ビームの進行方向の全域に亘って均一な電界層を形成することができる。したがって、測定装置が備える複数のセルのそれぞれに対して、セルの内部空間に封入された媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、電界層形成用ビームの進行方向の全域に亘って得ることができる。また、経年変化の多い物理的なコーティングを施さずに、経年変化の少ない電界層を形成するため、測定装置が備える複数のセルのそれぞれに対して、電界層形成用ビームを照射し続けることで、測定装置が備える複数のセルのそれぞれに対して、媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、長期間継続して得ることができる。

上記磁場計測システムにおいて、前記測定装置は、複数の前記セルを有し、当該磁場計測システムは、前記電界層形成装置から出力された前記電界層形成用ビームを、複数の前記電界層形成用ビームに分岐し、前記複数のセルのそれぞれに対して、前記電界層形成用ビームを照射して、前記セルの壁部内に前記電界層形成用ビームを全反射させながら通過させる光スプリッターをさらに備えてもよい。係る構成によれば、測定装置が備える複数のセルのそれぞれに対して、セルの壁部の内部空間側の表面において、電界層形成用ビームの進行方向の全域に亘って均一な電界層を形成することができる。したがって、測定装置が備える複数のセルのそれぞれに対して、セルの内部空間に封入された媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、電界層形成用ビームの進行方向の全域に亘って得ることができる。また、経年変化の多い物理的なコーティングを施さずに、経年変化の少ない電界層を形成するため、測定装置が備える複数のセルのそれぞれに対して、電界層形成用ビームを照射し続けることで、測定装置が備える複数のセルのそれぞれに対して、媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、長期間継続して得ることができる。特に、電界層形成装置から出力された電界層形成用ビームを複数の電界層形成用ビームに分岐して、複数のセルに照射するので、複数のセルに照射される電界層形成用ビームのプロファイルのばらつきを容易に抑えることができる。また、複数のセルに照射される電界層形成用ビームのプロファイルを変更する場合、電界層形成装置から出力される電界層形成用ビームのプロファイルを変更すればよいため、複数のセルに照射される電界層形成用ビームのプロファイルを容易に変更することができる。

第１実施例に係る磁場計測システム１０の構成を示す。 電界層形成用ビーム１００Ａの全反射条件を模式的に示す。 電界層が形成された状態のセル２１０の断面を示す。 電界層が形成された状態のセル２１０の断面を示す。 第２実施例に係る磁場計測システム１０の構成を示す。 第３実施例に係る磁場計測システム１０の構成を示す。

＜第１実施例＞
図１は、第１実施例に係る磁場計測システム１０の構成を示す。磁場計測システム１０は、測定対象の測定位置での磁場を計測する。たとえば、磁場計測システム１０は、脳磁計、心磁計などの、数ｆＴ（フェムトテスラ）以下の非常に微弱な磁場を測定する生体計測システムに用いられる。磁場計測システム１０は、光ポンピングを利用した測定装置である光ポンピング磁力計２００を備える。光ポンピング磁力計２００は、セル２１０、プローブ光照射装置２２０、光ポンピングビーム照射装置２３０、および検出装置２４０を有する。

セル２１０は、内部空間を有する筒形状を有する。図１に示す例では、セル２１０は、円筒形状を有している。セル２１０の内部空間には、媒体の一例としてアルカリ金属ガスの一つであるセシウムガスが封入されている。

光ポンピングビーム照射装置２３０は、セル２１０に対して光ポンピングビーム２３０Ａを照射する。具体的には、光ポンピングビーム照射装置２３０は、セル２１０の内部空間に封入されている媒体の光ポンピングに適した波長の円偏光を、光ポンピングビーム２３０Ａとしてｘ軸方向（セル２１０の中心軸方向）からセル２１０へ照射して、セル２１０の内部空間を通過させる。これにより、セル２１０の内部空間に封入されている媒体の原子が励起され、電子スピンの向きが揃えられる。

プローブ光照射装置２２０は、セル２１０に対してプローブ光２２０Ａを照射する。具体的には、プローブ光照射装置２２０は、セル２１０の内部空間に封入されている媒体の原子の電子スピンの向きが揃えられた状態で、直線偏光を、プローブ光２２０Ａとしてｙ軸方向（ｘ軸方向と直交する方向）からセル２１０へ照射して、セル２１０の内部空間を通過させる。セル２１０の内部空間を通過したプローブ光２２０Ａは、測定対象の測定位置での磁場の強度に応じて、偏光面が回転される。

検出装置２４０は、セル２１０から出射されたプローブ光２２０Ａから、測定対象の測定位置における磁場の強度を検出する。たとえば、検出装置２４０は、偏光板によって、セル２１０から出射されたプローブ光２２０Ａから特定の回転角度の偏光を透過する。そして、検出装置２４０は、フォトダイオードによって、偏光板を透過した偏光の強度を検出する。さらに、検出装置２４０は、検出した偏光の強度および回転角度に基づいて、セル２１０から出射されたプローブ光２２０Ａの偏光回転角を算出する。そのうえ、検出装置２４０は、検出された偏光回転角に基づいて、測定対象の測定位置における磁場の強度を算出する。

本実施形態の磁場計測システム１０は、電界層形成装置１００をさらに備える。電界層形成装置１００は、セル２１０に対して、電界層形成用ビーム１００Ａを照射して、セル２１０の壁部内（セル２１０の壁部のうちのｘ軸方向に延伸する壁部内）に電界層形成用ビーム１００Ａを全反射させながら通過させることにより、セル２１０の壁部の内部空間側の表面を覆う電界層を形成する。具体的には、電界層形成装置１００は、光ポンピングビーム２３０Ａの波長と同一の波長の電界層形成用ビーム１００Ａをｘ軸方向からセル２１０の壁部の端面へ照射して、セル２１０の壁部内に電界層形成用ビーム１００Ａを全反射させながら通過させる。これにより、電界層形成装置１００は、セル２１０の壁部の内部空間側の表面を覆う電界層であって、セル２１０に封入されている媒体の原子を励起する電界層を、セル２１０の壁部の内部空間側の表面における電界層形成用ビーム１００Ａの進行方向の全域に亘って均一に形成する。

電界層形成装置１００は、セル２１０の壁部の端面において、セル２１０の壁部の端面を包含する面形状となる電界層形成用ビーム１００Ａを、セル２１０の壁部の端面に対して照射することで、セル２１０の壁部の内部空間側の表面において、セル２１０の壁部の周方向の全域に亘って均一な電界層を形成する。たとえば、電界層形成装置１００は、セル２１０の壁部の端面において、セル２１０の壁部の端面の形状と同一の面形状となる電界層形成用ビーム１００Ａを、セル２１０の壁部の端面に対して照射する。図１に示す例では、セル２１０の壁部の端面は円形状を有しているので、電界層形成装置１００は、セル２１０の壁部の端面において円形状となる電界層形成用ビーム１００Ａを、セル２１０の壁部の端面に対して照射する。このようにして、電界層形成装置１００は、セル２１０の壁部の内部空間側の表面の全域に亘って、均一かつ経年変化の少ない電界層を効率的に形成する。

セル２１０の壁部の内部空間側の表面が電界層で覆われることで、セル２１０の壁部へ向衝突した媒体の原子は、セル２１０の壁部の手前にある電界層で励起され、強制的に原子スピンが復帰される。このように、電界層形成装置１００は、セル２１０の内壁面に対して、不均一かつ経年変化の多い物理的なコーティングを施さずに、均一かつ経年変化の少ない電界層を形成するため、媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、均一かつ長期間継続して得ることができる。

図２は、電界層形成用ビーム１００Ａの全反射条件を模式的に示す。電界層形成装置１００は、以下の全反射条件（１）を満たす電界層形成用ビーム１００Ａを、セル２１０の壁部の端面に対して照射する。全反射条件（１）において、θｃは臨界角を示す。また、ｎ１は、セル２１０の壁部の屈折率を示す。また、ｎ２は、セル２１０の壁部の表面に接する空気層の屈折率を示す。また、θは、セル２１０の壁部の表面に対する電界層形成用ビーム１００Ａの入射角を示す。このように、全反射条件を満たす電界層形成用ビーム１００Ａは、セル２１０の壁部内を全反射しながらセル２１０を通過する。この際に生じるエバネッセント波によって、セル２１０の壁部の両表面（内部空間側の表面および外部空間側の表面）を覆う電界層が形成される。

Ｓｉｎθｃ＝ｎ２／ｎ１（θ＞θｃ）・・・（１）

図３は、電界層が形成された状態のセル２１０の壁部の断面を示す。図３では、電界層が形成された状態のセル２１０の壁部を、電界層形成用ビーム１００Ａの進行方向であるｘ軸方向から見たときの断面を示す。電界層形成装置１００は、セル２１０の壁部の端面において、セル２１０の壁部の周方向の全域に亘って、電界層形成用ビーム１００Ａを照射する。これにより、図３に示すように、セル２１０の壁部の両表面には、セル２１０の壁部の周方向の全域に亘って、セル２１０の壁部の表面を覆う電界層２１０Ａが形成される。

図４は、電界層が形成された状態のセル２１０の壁部の断面を示す。図４では、電界層が形成された状態のセル２１０壁部を、電界層形成用ビーム１００Ａの進行方向と直交する方向から見たときの断面を示す。電界層形成装置１００は、セル２１０の壁部内を全反射しながらセル２１０を通過するための全反射条件を満たす電界層形成用ビーム１００Ａを、セル２１０の壁部の端面に対してｘ軸方向から照射する。電界層形成装置１００から照射された電界層形成用ビーム１００Ａは、セル２１０の壁部内を全反射しながらセル２１０をｘ軸方向に通過する。これにより、図４に示すように、セル２１０の壁部の両表面には、ｘ軸方向（電界層形成用ビーム１００Ａの進行方向）の全域に亘って、セル２１０の壁部の表面を覆う電界層２１０Ａが形成される。

＜第２実施例＞
図５は、第２実施例に係る磁場計測システム１０の構成を示す。図５に示す磁場計測システム１０は、角筒形状のセル２１０が、プローブ光２２０Ａの照射方向（ｙ軸方向）に複数設けられており、複数のセル２１０のそれぞれに対して、光ポンピングビーム照射装置２３０と、電界層形成装置１００とが設けられている点で、第１実施例で説明した磁場計測システム１０と異なる。複数の電界層形成装置１００のそれぞれは、第１実施例で説明した電界層形成装置１００と同様に動作する。すなわち、複数の電界層形成装置１００のそれぞれは、対応するセル２１０に電界層形成用ビーム１００Ａを照射することで、対応するセル２１０の壁部の表面に電界層を形成する。

第２実施例に係る磁場計測システム１０によれば、複数のセル２１０のそれぞれに対して、セル２１０の壁部の内部空間側の表面において、セル２１０の壁部の周方向の全域、および電界層形成用ビーム１００Ａの進行方向の全域に亘って、均一な電界層を形成することができる。したがって、複数のセル２１０のそれぞれに対して、セルの内部空間に封入された媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、セル２１０の壁部の周方向の全域、電界層形成用ビーム１００Ａの進行方向の全域に亘って得ることができる。また、複数のセル２１０のそれぞれに対して、経年変化の多い物理的なコーティングを施さずに、経年変化の少ない電界層を形成する。このため、複数のセル２１０のそれぞれに対して、電界層形成用ビーム１００Ａを照射し続けることで、媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、長期間継続して得ることができる。

なお、第２実施例に係る磁場計測システム１０においては、セル２１０が１軸（ｙ軸）方向に複数設けられているが、セル２１０が２軸方向に複数設けられてもよい。たとえば、複数のセル２１０が、ｘ軸方向から見て格子状に並べて設けられてもよい。これらの場合も、複数のセル２１０の位置に対応して、複数の電界層形成装置１００、および複数の光ポンピングビーム照射装置２３０を設け、複数のセル２１０のそれぞれに対して、第１実施例で説明した電界層形成装置１００が照射する電界層形成用ビーム１００Ａと同条件の電界層形成用ビーム１００Ａを照射することで、複数のセル２１０のそれぞれの壁部の表面に電界層を形成することができる。

＜第３実施例＞
図６は、第３実施例に係る磁場計測システム１０の構成を示す。図６に示す磁場計測システム１０は、複数の電界層形成装置１００の代わりに、一の電界層形成装置１００と、光スプリッター５１０とを備える点で、図５に示した磁場計測システム１０と異なる。光スプリッター５１０は、電界層形成装置１００から出力された電界層形成用ビーム１００Ａを、複数の電界層形成用ビーム１００Ａに分岐する。具体的には、光スプリッター５１０は、電界層形成装置１００の位置に対応して設けられた入射口から入射された電界層形成用ビーム１００Ａを、セル２１０の数分の電界層形成用ビーム１００Ａに分岐する。複数の電界層形成用ビーム１００Ａのそれぞれは、対応するセル２１０の位置に対応して設けられた出射口から出射され、対応するセル２１０に対して照射される。

光スプリッター５１０は、複数のセル２１０のそれぞれに対して、第１実施例で説明した電界層形成装置１００と同様に、セル２１０の壁部内を全反射しながら通過する全反射条件を満たす電界層形成用ビーム１００Ａを、セル２１０の壁部の端面に対してｘ軸方向から照射する。すなわち、光スプリッター５１０は、複数のセル２１０のそれぞれに対して、第１実施例で説明した電界層形成装置１００が照射する電界層形成用ビーム１００Ａと同条件の電界層形成用ビーム１００Ａを照射することで、セル２１０の壁部の内部空間側の表面に電界層を形成する。

第３実施例に係る磁場計測システム１０によれば、複数のセル２１０のそれぞれに対して、セル２１０の壁部の内部空間側の表面において、セル２１０の壁部の周方向の全域、および電界層形成用ビーム１００Ａの進行方向の全域に亘って、均一な電界層を形成することができる。したがって、複数のセル２１０のそれぞれに対して、セルの内部空間に封入された媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、セル２１０の壁部の周方向の全域、電界層形成用ビーム１００Ａの進行方向の全域に亘って得ることができる。また、複数のセル２１０のそれぞれに対して、経年変化の多い物理的なコーティングを施さずに、経年変化の少ない電界層を形成する。このため、複数のセル２１０のそれぞれに対して、電界層形成用ビーム１００Ａを照射し続けることで、媒体の原子の原子スピンの緩和を抑制する効果を、長期間継続して得ることができる。

特に、第３実施例に係る磁場計測システム１０によれば、一の電界層形成装置１００から出力された電界層形成用ビーム１００Ａを複数の電界層形成用ビーム１００Ａに分岐して、複数のセル２１０に照射するので、複数のセル２１０に照射される電界層形成用ビーム１００Ａのプロファイルのばらつきを容易に抑えることができる。また、複数のセル２１０に照射される電界層形成用ビーム１００Ａのプロファイルを変更する場合、電界層形成装置１００から出力される電界層形成用ビーム１００Ａのプロファイルを変更すればよいため、複数のセル２１０に照射される電界層形成用ビーム１００Ａのプロファイルを容易に変更することができる。

図６に示す磁場計測システム１０は、複数の光ポンピングビーム照射装置２３０の代わりに、一の光ポンピングビーム照射装置２３０と、光スプリッター５２０とを備える点でも、図５に示した磁場計測システム１０と異なる。光スプリッター５２０は、光ポンピングビーム照射装置２３０から出力された光ポンピングビーム２３０Ａを、複数の光ポンピングビーム２３０Ａに分岐する。具体的には、光スプリッター５２０は、光ポンピングビーム照射装置２３０の位置に対応して設けられた入射口から入射された光ポンピングビーム２３０Ａを、セル２１０の数分の光ポンピングビーム２３０Ａに分岐する。複数の光ポンピングビーム２３０Ａのそれぞれは、対応するセル２１０の位置に対応して設けられた出射口から出射され、対応するセル２１０に対して照射される。

第３実施例に係る磁場計測システム１０によれば、一の光ポンピングビーム照射装置２３０から出力された光ポンピングビーム２３０Ａを複数の光ポンピングビーム２３０Ａに分岐して、複数のセル２１０に照射するので、複数のセル２１０に照射される光ポンピングビーム２３０Ａのプロファイルのばらつきを容易に抑えることができる。また、複数のセル２１０に照射される光ポンピングビーム２３０Ａのプロファイルを変更する場合、光ポンピングビーム照射装置２３０から出力される光ポンピングビーム２３０Ａのプロファイルを変更すればよいため、複数のセル２１０に照射される光ポンピングビーム２３０Ａのプロファイルを容易に変更することができる。

なお、第３実施例に係る磁場計測システム１０においては、セル２１０が１軸（ｙ軸）方向に複数設けられているが、セル２１０が２軸方向に複数設けられてもよい。たとえば、複数のセル２１０が、ｘ軸方向から見て格子状に並べて設けられてもよい。これらの場合も、複数のセル２１０の位置に対応して、複数の電界層形成用ビーム１００Ａを照射する光スプリッター５１０、および複数の複数の光ポンピングビーム２３０Ａを照射する光スプリッター５２０を設け、複数のセル２１０のそれぞれに対して、第１実施例で説明した電界層形成装置１００が照射する電界層形成用ビーム１００Ａと同条件の電界層形成用ビーム１００Ａを照射することで、複数のセル２１０のそれぞれの壁部の表面に電界層を形成することができる。

第３実施例に係る磁場計測システム１０において、電界層形成装置１００および光スプリッター５１０を複数備え、複数の電界層形成装置１００および光スプリッター５１０によって、複数のセル２１０のそれぞれに対して、電界層形成用ビーム１００Ａを照射してもよい。また、光ポンピングビーム照射装置２３０および光スプリッター５２０を複数備え、複数の光ポンピングビーム照射装置２３０および光スプリッター５２０によって、複数のセル２１０のそれぞれに対して、光ポンピングビーム２３０Ａを照射してもよい。

本実施形態の磁場計測システム１０は、第１実施例−第３実施例で説明した構成に限らない。たとえば、磁場計測システム１０は、磁場を計測するシステムであれば、生体計測システムに限らず、これ以外のシステムにも用いてもよい。また、電界層形成装置１００は、セル２１０を挟んで、光ポンピングビーム照射装置２３０と対向して設けられていてよい。すなわち、セル２１０に対して、光ポンピングビーム２３０Ａの照射方向の反対方向を、電界層形成用ビーム１００Ａの照射方向としてもよい。また、電界層形成装置１００は、セル２１０の内部空間に封入されている媒体の光ポンピングに適した波長の円偏光であれば、光ポンピングビーム２３０Ａの波長と異なる波長の電界層形成用ビーム１００Ａをセル２１０へ照射してもよい。

また、セル２１０は、円筒形状および角筒形状に限らず、セル２１０の壁部内に電界層形成用ビーム１００Ａを全反射させながら通過させることができるものであれば、円筒形状以外の形状を有してもよい。また、電界層形成装置１００は、セル２１０の壁部の端面の形状に合わせて電界層形成用ビーム１００Ａの面形状を調整することができる調整機構を有していてもよい。また、セル２１０の内部空間に封入される媒体には、セシウムガスに限らず、これ以外の、カリウムガス、ルビジウムガスなどのアルカリ金属ガスを用いてもよい。また、セル２１０の内部空間に封入される媒体には、アルカリ金属ガスに限らず、これ以外の、希ガスなどの媒体を用いてもよい。また、電界層形成装置１００は、セル２１０の内部空間に封入されている媒体に合わせて電界層形成用ビーム１００Ａの波長を調整することができる調整機構を有していてもよい。

１０…磁場計測システム、１００…電界層形成装置、１００Ａ…電界層形成用ビーム、２００…光ポンピング磁力計、２１０…セル、２１０Ａ…電界層、２２０…プローブ光照射装置、２２０Ａ…プローブ光、２３０…光ポンピングビーム照射装置、２３０Ａ…光ポンピングビーム、２４０…検出装置、５１０…光スプリッター、５２０…光スプリッター

Claims (7)

1. 光ポンピングを利用した測定装置が備える内部空間を有するセルに対して、電界層形成用ビームを照射して、前記セルの壁部内に前記電界層形成用ビームを全反射させながら通過させることにより、前記壁部の前記内部空間側の表面を覆う電界層を形成する
   ことを特徴とする電界層形成方法。
2. 前記壁部の端面において、前記壁部の端面を包含する面形状となる前記電界層形成用ビームを、前記壁部の端面に対して照射する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電界層形成方法。
3. 前記測定装置が備える光ポンピングビーム照射装置が前記セルに照射する光ポンピングビームと同一の波長の前記電界層形成用ビームを、前記セルに対して照射する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電界層形成方法。
4. 光ポンピングを利用した測定装置が備える内部空間を有するセルに対して、電界層形成用ビームを照射して、前記セルの壁部内に前記電界層形成用ビームを全反射させながら通過させることにより、前記壁部の前記内部空間側の表面を覆う電界層を形成する
   ことを特徴とする電界層形成装置。
5. 光ポンピングを利用した測定装置と、
   請求項４に記載の電界層形成装置と
   を備えることを特徴とする磁場計測システム。
6. 前記測定装置は、
   複数の前記セルを有し、
   当該磁場計測システムは、
   前記複数のセルのそれぞれに対して、前記電界層形成装置が設けられている
   ことを特徴とする請求項５に記載の磁場計測システム。
7. 前記測定装置は、
   複数の前記セルを有し、
   当該磁場計測システムは、
   前記電界層形成装置から出力された前記電界層形成用ビームを、複数の前記電界層形成用ビームに分岐し、前記複数のセルのそれぞれに対して、前記電界層形成用ビームを照射して、前記セルの壁部内に前記電界層形成用ビームを全反射させながら通過させる光スプリッターをさらに備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の磁場計測システム。

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