JP5928998B2 - 磁場計測装置 - Google Patents
磁場計測装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5928998B2 JP5928998B2 JP2011066028A JP2011066028A JP5928998B2 JP 5928998 B2 JP5928998 B2 JP 5928998B2 JP 2011066028 A JP2011066028 A JP 2011066028A JP 2011066028 A JP2011066028 A JP 2011066028A JP 5928998 B2 JP5928998 B2 JP 5928998B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flat plate
- light
- cell
- magnetic field
- incident
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 61
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical group 0.000 description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 6
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
本発明は、セルにおいて光の散乱や収差の少ない光学面の数を減らすことを目的とする。
前記セルユニットの前記各領域に入射して前記第1平板を透過した各プローブ光の偏光面の回転角を検出する検出手段とを備える。この構成によれば、ポンプ光とプローブ光が同一面から入射されるため、従来と比べて光の散乱や収差の少ない光学面の数を減らすことができる。
図1は、本発明に係る実施形態の磁場計測装置の構成例を示すブロック図である。磁場計測装置1は、生体の心臓等から発せられる磁場を測定する装置であり、セルアレイセンサー10、ポンプ光光源20、プローブ光光源30、信号処理部40を備える。ポンプ光光源20及びプローブ光光源30は、無偏光のレーザービームを各々出力する装置である。セルアレイセンサー10は、ポンプ光光源20及びプローブ光光源30から出力されるレーザービームを用いて生体から発せられる磁場を検出して出力する。ここで、セルアレイセンサー10の構造について図2及び図3を用いて説明する。
ポンプ光光源20から出射されたレーザービームP2と、プローブ光光源30から出射されたレーザービームP1は、光ファイバー等の伝送手段によってアレイイルミネーター120に導かれ、光カプラー122A,122Bを介して光結合される。アレイイルミネーター120に導かれた光は、回折格子121および導光体123の下面で繰り返し反射されることにより分岐したビーム(光束)となり、1次元的に広がるビームアレイとなる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下のように変形させて実施してもよい。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
本変形例では、微弱な磁場を発する磁場源Qにセルアレイ110Dを近づけると共に、セルアレイ110Dの各セルS内部にミラー118を設けることで、アルカリ金属原子のスピン偏極の緩和時間が長くなると共にプローブ光の偏向面の回転角度が強調され、生体から発せられる微弱な磁場を高感度に検出することができる。
また、アルカリ金属原子と共に、変形例(1)で示したバッファーガスが封入されていてもよい。また、アルカリ金属原子は、常時気体の状態である必要はなく、磁場を測定するときに気体の状態であればよい。磁場計測装置1において、測定時にセルアレイを加熱することによりアルカリ金属原子を気体化する加熱・冷却手段を備えるようにしてもよい。さらに、セルにおいて磁性媒体として用いられるガスはアルカリ金属に限定されない。ポンプ光によりスピン偏極するものであれば、どのような原子が用いられてもよい。
Claims (3)
- ポンプ光により励起される原子からなる原子群を内部に収容し、少なくとも対向する2面が光を透過させる平板で構成された第1平板と第2平板とを有するセルユニットと、
前記セルユニットの内部空間における複数の各領域に対し前記第2平板の側から、光学部材で構成され前記第2平板に設けられた第1変換部を通過することにより第1レーザービームから円偏光成分を有するように変換されたポンプ光を入射させると共に、前記各領域に入射した前記ポンプ光とほぼ直交するように、前記第2平板に設けられ前記第1変換部と異なる光学部材で構成された第2変換部を通過することにより第2レーザービームから直線偏光成分を有するように変換されたプローブ光を前記第2平板の側から入射させる照射手段と、
前記セルユニットの前記各領域に入射して前記第1平板を透過した各プローブ光の偏光面の回転角を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする磁場計測装置。 - 前記セルユニットの前記各領域はスペーサーによって仕切られ、仕切られた各領域が一つのセルとして構成されており、
前記照射手段は、前記第2平板と対向する第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面との間で前記ポンプ光及び前記プローブ光を反射させて伝播させるアレイイルミネーターを有し、前記第1の面には、前記第1の面に向かう前記ポンプ光及び前記プローブ光の各々の一部を透過させる光分岐手段が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の磁場計測装置。 - ポンプ光により励起される原子からなる原子群を内部に収容し、少なくとも対向する2面が光を透過させる平板で構成された第1平板と第2平板とを有するセルユニットが複数配列されたセルアレイユニットと、
前記各セルユニットの内部空間における複数の各領域に対し光学部材で構成され前記第2平板に設けられた第1変換部を通過することにより第1レーザービームから円偏光成分を有するように変換されたポンプ光を前記第2平板の側から入射させると共に、前記各領域に入射した前記ポンプ光とほぼ直交するように、前記第2平板に設けられ前記第1変換部と異なる光学部材で構成された第2変換部を通過することにより第2レーザービームから直線偏光成分を有するように変換されたプローブ光を前記第2平板の側から入射させる照射手段と、
前記各セルユニットの前記各領域に入射して前記第1平板を透過した各プローブ光の偏光面の回転角を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とする磁場計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011066028A JP5928998B2 (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | 磁場計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011066028A JP5928998B2 (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | 磁場計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012202753A JP2012202753A (ja) | 2012-10-22 |
JP5928998B2 true JP5928998B2 (ja) | 2016-06-01 |
Family
ID=47183933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011066028A Active JP5928998B2 (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | 磁場計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5928998B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017191040A (ja) * | 2016-04-14 | 2017-10-19 | セイコーエプソン株式会社 | 磁場計測装置及び磁場計測方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5178187B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2013-04-10 | キヤノン株式会社 | 原子磁気センサ、及び磁気センシング方法 |
JP2009236599A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Canon Inc | 光ポンピング磁力計 |
-
2011
- 2011-03-24 JP JP2011066028A patent/JP5928998B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012202753A (ja) | 2012-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6825237B2 (ja) | 磁場計測装置、磁場計測装置の製造方法 | |
JP6825241B2 (ja) | 磁場計測装置、磁場計測装置の製造方法 | |
JP5373105B2 (ja) | 小型核磁気共鳴ジャイロスコープのための小型光学セル | |
JP2018004462A (ja) | 磁場計測装置、磁場計測装置の調整方法、および磁場計測装置の製造方法 | |
CN109782197B (zh) | 芯片原子传感实现方法及其传感器 | |
JP5434735B2 (ja) | セルユニット、セルユニット群および磁場測定装置 | |
JP6459167B2 (ja) | 磁場測定装置および磁場測定方法 | |
WO2012081347A1 (ja) | 内部欠陥検査方法及びその装置 | |
JP5874808B2 (ja) | 磁場測定装置 | |
CN109521376B (zh) | 基于微型原子气室的原子磁力仪 | |
JP5866940B2 (ja) | 磁気センサー装置及び磁気計測装置 | |
JP2017215225A (ja) | 磁場計測装置 | |
US11619689B2 (en) | Optically pumped magnetometer having reduced footprint | |
JP2019124556A (ja) | 光導波機構を有するセルを用いた磁気計測装置 | |
JP5928998B2 (ja) | 磁場計測装置 | |
US11867852B1 (en) | Photonic chip based atomic sensors | |
JP5747556B2 (ja) | 磁場測定装置およびセルアレイ | |
JP2013120145A (ja) | 光学式力センサ | |
JP6202044B2 (ja) | 磁場測定装置 | |
CN105043255B (zh) | 基于光纤出射光探测的组合悬臂梁探针传感方法及装置 | |
JP5621240B2 (ja) | 磁気計測装置 | |
JP2012168078A (ja) | 磁場計測装置 | |
JP5673791B2 (ja) | セルユニット、セルユニット群および磁場測定装置 | |
JP2012047573A (ja) | セルユニットおよび磁気測定装置 | |
JP2012237698A (ja) | セルおよび磁場測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140304 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20141216 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20150818 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160418 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5928998 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |