JP3362141B2 - 磁気測定装置および極低温容器 - Google Patents

磁気測定装置および極低温容器

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気測定装置およ
び極低温容器に関し、更に詳しくは、運転コストを節約
することと微弱な磁気を検出することとを両立させうる
と共に磁気センサが多数の場合にも対応しうる磁気測定
装置およびその磁気測定装置に好適に使用しうる極低温
容器に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、頭部の周囲空間の磁気分布を測
定する従来の磁気測定装置の一例を示す構成図である。
この磁気測定装置500において、極低温容器51は、
冷媒70を充填された内容器52と、その内容器52を
囲むように設置され且つ内容器52との間に断熱用の空
隙Dnを形成する外容器53とを具備して構成されてい
る。前記空隙Dnには断熱材が充填され、さらに真空引
きされている。また、前記内容器52の上部の開口は、
蓋54で塞がれている。さらに、内容器52の底部Dと
外容器53の底部D’は、人の頭部に合せて湾曲してい
る。底部D,D’間の空隙の幅S51は、例えば4mm
程度に固定してある。
【0003】STは、内容器52に冷媒70を供給/排
気するための冷媒供給排気用二重管である。冷媒70
は、例えば液体ヘリウム(4.2K)である。
【0004】内容器52の底部Dには、多数の磁気セン
サユニット10が設置されている。各磁気センサユニッ
ト10からの出力信号は、信号線6およびインタフェー
ス装置20を介して、情報処理装置30に入力される。
情報処理装置30は、前記出力信号を解析して頭部の周
囲空間の磁気分布を求めてその磁気分布から脳Bの活動
に関する情報を算出し、表示装置40に表示する。
【0005】図6は、従来の磁気測定装置の他例の要部
を示す説明図である。この磁気測定装置600におい
て、極低温容器61は、液体ヘリウム(4.2K)を充
填された内容器62と、その内容器62を囲むように設
置され且つ内容器62との間に断熱用の空隙Dnを形成
する外容器63とを具備して構成されている。前記空隙
Dnは、真空引きされている。内容器62の底部Dの下
面には、超伝導量子干渉デバイス64および熱伝達棒6
5が、内容器62の底部Dと熱的に結合されて、固設さ
れている。一方、外容器63の底部D’には、真空を保
持して貫通する位置調整用ネジ66が真空シール69を
介して取り付けられている。そして、その位置調整用ネ
ジ66にはピックアップコイルホルダ67が上下方向可
動に支持されており、そのピックアップコイルホルダ6
7の下端にはピックアップコイル68が保持されてい
る。また、ピックアップコイルホルダ67の下端は、外
容器63の底部D’の下方に突出しており、それをカバ
ーCで覆っている。さらに、ピックアップコイルホルダ
67の内部には、前記熱伝達棒65が挿入されている。
【0006】磁気測定を行わない時は、図7の(a)に
示すように、位置調整用ネジ66を操作してピックアッ
プコイルホルダ67を上昇させ、ピックアップコイルホ
ルダ67の下端とカバーCの間の間隔Scを大きくし
(例えばSc=4mm程度)、外部からの熱の侵入を低
減する。一方、磁気測定を行う時は、図7の(b)に示
すように、位置調整用ネジ66を操作してピックアップ
コイルホルダ67を下降させ、間隔Scを小さくし(例
えばSc=1.5mm程度)、ピックアップコイル68
と被測定物との距離を縮める。
【0007】なお、上記磁気測定装置600の構成は、
「Instrumentation and Techniquesfor High-Resolutio
n Magnetic Imaging, John P. Wikswo,Jr., Jan van E
geraat, Yu Pei Ma, Nestor G. Sepulveda, Daniel J.
Staton, Shaofen Tan, andRanjith S. Wijesinghe, To
Appear in 『 Digital Image Synthesis and Inverse
Optics 』 A.F. Gmitro, P.S. Idell, and I.J. LaHai
e, Eds. SPIE Proceedings (1990) Vol.1351 PP. 438-
470」の第2頁〜第3頁に記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図5の磁気測定装置5
00において、内容器52の底部Dと外容器53の底部
D’の間の空隙の幅S51が大きいと、外部から熱が侵
入しにくくなり、冷媒70の蒸発量が少なくなって運転
コストを節約できるが、脳Bの活動から生じる極めて微
弱な磁気を検出するのに不都合になる。逆に、空隙の幅
S51が小さいと、脳Bの活動から生じる極めて微弱な
磁気を検出するのに都合がよいが、外部から熱が侵入し
やすくなり、冷媒70の蒸発量が多くなって多額の運転
コストがかかる。つまり、図5の磁気測定装置500で
は、空隙の幅S51が固定であるため、運転コストを節
約することと微弱な磁気を検出することとを両立させに
くい問題点があった。
【0009】一方、図6の磁気測定装置600では、磁
気測定を行わない時はピックアップコイルホルダ67の
下端とカバーCの間の間隔Scを大きくして外部からの
熱の侵入を低減し、磁気測定を行う時は間隔Scを小さ
くして微弱な磁気を検出できるようにし、運転コストを
節約することと微弱な磁気を検出することとを両立させ
ている。しかし、図6の磁気測定装置600では、個々
のピックアップコイル68に対して位置調整を行う構成
であるため、ピックアップコイル68が少数の場合には
適用できるが、ピックアップコイル68が多数(例えば
32個以上)の場合には適用し難い問題点があった。
【0010】そこで、本発明の目的は、運転コストを節
約することと微弱な磁気を検出することとを両立させう
ると共に磁気センサが多数の場合にも対応しうる磁気測
定装置およびその磁気測定装置に好適に使用しうる極低
温容器を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】第1の観点では、本発明
は、冷媒を充填された内容器と、その内容器を囲むよう
に設置され且つ前記内容器との間に断熱用の空隙を形成
する外容器と、前記内容器の内部に設置され且つ前記空
隙を介して前記外容器外の磁気を検出する磁気センサ
と、前記磁気センサが設置されている部分の前記空隙の
大小を調整しうる空隙調整手段とを具備したことを特徴
とする磁気測定装置を提供する。上記第1の観点の磁気
測定装置では、内容器の内部に磁気センサを設置し、磁
気測定を行わない時は内容器と外容器の間の空隙を大き
くして外部からの熱の侵入を低減し、磁気測定を行う時
は空隙を小さくして微弱な磁気を検出できるようにし
た。これにより、運転コストを節約することと微弱な磁
気を検出することとを両立させることが出来る。また、
個々の磁気センサに対して位置調整を行う必要がないた
め、磁気センサが多数の場合にも対応できる。
【0012】第2の観点では、本発明は、冷媒を充填さ
れると共に内部に磁気センサを設置される内容器と、そ
の内容器を囲むように設置され且つ前記内容器との間に
断熱用の空隙を形成する外容器と、磁気センサが設置さ
れる部分の空隙の大小を調整しうる空隙調整手段とを具
備したことを特徴とする極低温容器を提供する。上記第
2の観点の極低温容器では、内容器の内部に磁気センサ
を設置すれば、磁気測定を行わない時は内容器と外容器
の間の空隙を大きくして外部からの熱の侵入を低減し、
磁気測定を行う時は空隙を小さくして微弱な磁気を検出
できるように出来る。よって、運転コストを節約するこ
とと微弱な磁気を検出することとを両立させることが出
来る。また、個々の磁気センサに対して位置調整を行う
必要がないため、磁気センサが多数の場合にも対応でき
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施形態により本
発明をさらに詳細に説明する。なお、以下の説明では、
人の頭部の周囲空間の磁気分布を測定する場合を想定す
るが、人の胸部,腹部,胎児などのほか人体以外の物体
の周囲空間の磁気分布を測定する場合も同様である。
【0014】図1は、本発明の一実施形態にかかる磁気
測定装置の構成図である。この磁気測定装置100にお
いて、極低温容器1は、冷媒70を充填された内容器2
と、その内容器2を囲むように設置され且つ内容器2と
の間に断熱用の空隙Dnを形成する外容器3と、ハンド
ルHの操作により内容器2を上下に動かして内容器2の
底部Dと外容器3の底部D’の空隙の幅S1を調整する
空隙調整機構5とを具備して構成されている。
【0015】前記空隙調整機構5は、外容器3に立設さ
れたカム板Rと、そのカム板R上に載ったハンドルH
と、そのハンドルHが取り付けられると共に内容器2を
支持する支持板Kと、前記空隙Dnを密封すると共に上
下方向に伸縮しうる蛇腹Eとを具備して構成されてい
る。
【0016】前記空隙Dnには断熱材が充填され、さら
に真空引きされている。従って、内容器2には、この図
で下向きの力が常にかかっている。また、前記内容器2
の上部の開口は、蓋4で塞がれている。さらに、内容器
2の底部Dと外容器3の底部D’は、人の頭部に合せて
湾曲している。
【0017】STは、内容器52に冷媒70を供給/排
気するための冷媒供給排気用二重管である。冷媒70
は、例えば液体ヘリウム(4.2K)である。
【0018】内容器2の底部Dには、多数の磁気センサ
ユニット10が設置されている。各磁気センサユニット
10からの出力信号は、信号線6およびインタフェース
装置20を介して、情報処理装置30に入力される。情
報処理装置30は、前記出力信号を解析して頭部の周囲
空間の磁気分布を求めてその磁気分布から脳Bの活動に
関する情報を算出し、表示装置40に表示する。
【0019】さて、磁気測定を行わない時は、図2に示
すように、カム板Rに設けてある溝の上側位置Raにハ
ンドルHを載置する。すると、図1に示すように、内容
器2の底部Dと外容器3の底部D’の空隙の幅S1が大
きくなる(例えばS1=14mm程度)。これにより、
外部からの熱の侵入を低減できるので、冷媒70の消耗
が少なくなり、運転コストを節約することが出来る。次
に、磁気測定を行う時は、図3に示すように、カム板R
に設けてある溝の下側位置RbにハンドルHを載置す
る。すると、図4に示すように、内容器2の底部Dと外
容器3の底部D’の空隙の幅S1が小さくなる(例えば
S1=4mm程度)。すなわち、磁気センサユニット1
0と脳Bの距離が縮まり、脳Bの活動から生じる極めて
微弱な磁気を検出するのに好都合となる。
【0020】以上の磁気測定装置100によれば、運転
コストを節約することと微弱な磁気を検出することとを
両立させることが出来る。また、個々の磁気センサユニ
ット10に対して位置調整を行う必要がないため、磁気
センサユニット10が多数の場合にも対応できる。
【0021】なお、他の実施形態としては、内容器2の
外側を複数層の断熱材と輻射シールド板で包囲した多重
構造にしてもよい。一般に、内容器2の多重度を増す
と、断熱性能を向上できる。
【0022】
【発明の効果】本発明の磁気測定装置および極低温容器
によれば、内容器と外容器との間に形成される断熱用の
空隙を、非測定時には大きくし、測定時には小さくする
ことが可能なので、非測定時の熱の侵入を抑制できると
共に測定時の検出性能を十分に高めることが出来る。す
なわち、運転コストを節約することと微弱な磁気を検出
することとを両立させることが出来る。また、個々の磁
気センサに対して位置調整を行う必要がないため、磁気
センサが多数の場合にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る磁気測定装置を示す
構成図である(非測定時)。
【図2】図1の磁気測定装置における空隙調整機構の上
側位置を示す説明図である。
【図3】図1の磁気測定装置における空隙調整機構の下
側位置を示す説明図である。
【図4】図1の磁気測定装置の測定時の状態を示す説明
図である。
【図5】従来の磁気測定装置の一例を示す構成図であ
る。
【図6】従来の磁気測定装置の他例の要部を示す説明図
である。
【図7】図6の磁気測定装置におけるピックアップコイ
ルの位置調整を示す説明図である。
【符号の説明】 100 磁気測定装置 1 極低温容器 2 内容器 3 外容器 4 蓋 5 空隙調整機構 6 信号線 10 磁気センサユニット 20 インタフェース装置 30 情報処理装置 40 表示装置 70 冷媒 D,D’ 底部 E 蛇腹 H ハンドル K 支持板 R カム板 S1 空隙の幅 B 脳
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/05 F25D 3/10 G01R 33/02 - 33/035

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒を充填された内容器と、その内容器
    を囲むように設置され且つ前記内容器との間に断熱用の
    空隙を形成する外容器と、前記内容器の内部に設置され
    且つ前記空隙を介して前記外容器外の磁気を検出する磁
    気センサと、前記磁気センサが設置されている部分の前
    記空隙の大小を調整しうる空隙調整手段とを具備したこ
    とを特徴とする磁気測定装置。
  2. 【請求項2】 冷媒を充填されると共に内部に磁気セン
    サを設置される内容器と、その内容器を囲むように設置
    され且つ前記内容器との間に断熱用の空隙を形成する外
    容器と、磁気センサが設置される部分の空隙の大小を調
    整しうる空隙調整手段とを具備したことを特徴とする極
    低温容器。
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KR101108134B1 (ko) * 2009-09-14 2012-01-31 한국표준과학연구원 자기측정 센서용 수용장치
CN103584856B (zh) * 2013-11-29 2015-09-30 国网安徽省电力公司淮南供电公司 一种通过处理脑电波识别眨眼力度的方法

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