JPH0342587A - マルチチャンネルsquid磁束計 - Google Patents

マルチチャンネルsquid磁束計

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JPH0342587A
JPH0342587A JP1178851A JP17885189A JPH0342587A JP H0342587 A JPH0342587 A JP H0342587A JP 1178851 A JP1178851 A JP 1178851A JP 17885189 A JP17885189 A JP 17885189A JP H0342587 A JPH0342587 A JP H0342587A
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JP
Japan
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magnetic flux
squid
signal
channel
counter
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JP1178851A
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Takao Goto
隆男 後藤
Hiroshi Igarashi
寛 五十嵐
Takehiko Hayashi
武彦 林
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to DE69022648T priority patent/DE69022648T2/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/035Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using superconductive devices
    • G01R33/0354SQUIDS
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/842Measuring and testing
    • Y10S505/843Electrical
    • Y10S505/845Magnetometer
    • Y10S505/846Magnetometer using superconductive quantum interference device, i.e. squid

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 複数のSQUID磁束センサーからの信号を検出するマ
ルチチャンネルSQUID磁束計に関し、複数の磁束セ
ンサーからの信号を1個ないし数個の処理回路によって
測定し、生体などの複数部位からの微弱な磁束を同時に
測定および回路規模を小さくして小型化することを目的
とし、生体などの異なる部位からの微弱な磁束をそれぞ
れ検出する複数のSQUIDm束センサーと、これらの
SQUTDM1束センサーによって検出された信号のう
ちの任意の信号を順次切り換える態様で取り出し、この
取り出した信号が所定値になるように当1亥SQUID
I東センサーにフィードバック信号を供給する1個ない
し複数個の処理回路とを備え、この1個ないし複数個の
処理回路によって上記該当磁束センサーに供給したフィ
ードバック信号の大きさを磁束の強さとして測定するよ
うに構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数のSQUIDM束センサーからの信号を
検出するマルチチャンネル5QtJID磁束計に関する
ものである。近年、生体などから発生する微小磁界の測
定にSQUID(超伝導量子干渉計)を使用した高感度
の磁束計が利用されている。特に、脳、心臓などの磁界
分布を測定することにより、磁界を発生させている電流
源の推定が可能であり、診断上、非常に有意義な情報を
提供すると共に生体内の神経活動の解明に役立つことが
指摘されている。このような磁界分布の測定は、lチャ
ンネルのSQUID磁束計を使用し、各部位ごとの時系
列データを順番に測定することで可能である。しかし、
この方法では測定に時間がかかり、被験者が疲労してし
まうこと、また異なる部位の磁界を同時に測定できない
ために高い精度で電流源を推定し得ないことなどのため
、複数の部位の磁界を同時に測定することが望まれてい
る。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来のマ
ルチチャネルSQUID磁束計は、1チャンネルの磁束
センサーに対し、得られる検出信号を磁界信号に変換す
る処理回路も1チャンネル分設けていた。このため、例
えば100チヤンネルの5QUTD[束計を実現しよう
とすると、100個の処理回路が必要となり、回路規模
が大きくなり、大型になってしまうと共に消費電力が大
となってしまうという問題があった。
本発明は、複数の磁束センサーからの信号を1個ないし
数個の処理回路によって測定し、生体などの複数部位か
らの微弱な磁束を同時に測定および回路規模を小さくし
て小型化することを目的としている。
〔課題を解決する手段〕
第1図は、本発明の原理構成図を示す。
第1図において、SQUID[束センサー1ば、生体な
どの異なる部位からの微弱な磁束を検出するものである
処理回路2ば、複数のSQUID磁束センサー1によっ
て検出された信号のうちの任意の信号を順次切り換える
態様で取り出した信号が、所定値になるように当該SQ
UID[束センサー1にフィードバック信号を供給など
するものである。
〔作用〕
本発明は、第1図に示すように、SQUID[束センサ
ー1によって検出された生体などの異な名部位からの微
弱な磁束に対応する信号のうちの任意の信号を順次切り
換える態様で取り込んだ処理回′Ni2が、この信号に
ついて所定値(例えば零)になるように該当SQUID
[東センサーlにフィードバック信号を供給し、このフ
ィードバック信号の大きさを磁束の強さとして測定する
ようにしている。
従って、複数のSQUID61束センサー1からの信号
を1つないし複数個の処理回路2が取り込んで磁束の強
さを測定することにより、多数のSQU I D磁束セ
ンサー1に対して1個ないし複数個の処理回路?で済み
、生体などの微弱磁場を同時に測定することができると
共に回路規模を小さくして小型化することが可能となる
〔実施例〕
次に、第!図から第3図を用いて本発明の1実施例の構
成および動作を順次詳細に説明する。
第1図(イ)において、SQUID[束センサー1は、
SQUID(!It伝導量子干渉計)を利用した磁束セ
ンサーであって、チャンネル1ないしnのN個から構成
されている。これらは、生体の心臓などから放射される
磁束を同時に検出するように例えばマトリックス状に配
置されている。
マルチプレクサ4は、N個のSQUID[東センサーl
によって検出された信号のうちからlっを選択して処理
回路2に入力するものである。
処理回路2は、マルチプレクサ4から入力された信号を
計数して該当するSQUID磁束センサーlに対してフ
ィードバック信号を供給し、磁束の強さを測定するもの
である。
制御回路3ば、マルチプレクサ4を切り換える信号を供
給などするものである。
メモリ5は、処理回路2によって測定された磁束の強さ
の信号(フィードバック信号)を、チャンネルエないし
nに対応づけて記憶するものである。
次に、第1図(ロ)を用いて第1図(イ)構成の動作を
説明する。
第1図(ロ)において、■は、SQUID!束センサー
1の3.1 (チャンネル1)からS、  nまでの信
号がマルチプレクサ4によって順次lっづつ取り込まれ
、処理回路2に人力されて磁束の強さが計測される様子
を示す、ここで、図示1゜、t2 ・・・などのサイク
ルにおいて、SQU[D磁束センサーlからの信号によ
って磁束の強さがそれぞれ測定される。
■ば、チャンネル1の3.1によって測定された磁束信
号3.1  (tl ) 、3.1  (tg)  ・
・・を表す。
■は、チャンネルlの3.2によって測定された磁束信
号3.2 (tl ) 、3.2 (ti  ・・・を
表す。
■は、チャンネル1の3.3によって測定された磁束信
号s、3 (tl )、s、3 (tt )  ・・・
を表す。
■は、チャンネルlの3.4によって測定された磁束信
号s、4 (tl)、s、4 (tx)  ・・・を表
す。
第2図は、本発明の!実施例構成図を示す。
第2図において、SQUID[束センサー1は、生体か
らの磁界を検出するピンクアップコイル!1、処理回路
2からのフィードバック信号を入力して磁界を発生させ
るフィードバックコイル12、およびジッセフソン接合
からなるSQUID13など構成されている。
前置増幅器7は、SQUID13に対して定電流f16
から交流電流を供給したことに対応して発生した正パル
スおよび負パルスを増幅するものである。
マルチプレクサ4−1は、前置増幅器7によって増幅さ
れたいずれかのチャンネルの信号(正パルスおよび負パ
ルスの信号)を選択してカウンタ21に入力するもので
ある。
カウンタ21は、マルチプレクサ4−1から入力された
信号(正パルスおよび負パルス)について、例えば正パ
ルスのときにカウントアツプおよび負パルスのときにカ
ウントダウンするカウンタである。
D/Aコンバータ22ば、カウンタ21によって計数さ
れたディジタル値(例えば所定時間内の正パルスと負パ
ルスとの差に対応する値)をアナログ値に変換するもの
である。
マルチプレクサ4−2は、D/Aコンバータ22によっ
てアナログ値に変換した値を、該当するSQUIDif
f東センサーlのフィードバックコイル12に供給する
ように切り換えるものである。
制御回路3は、マルチプレクサ4−1.4−2に切り換
え信号を供給したり、カウンタ21に所定値(前回のサ
イクル時にメモリ5に記憶しておいた値)をプリセット
したりなどするものである。
メモリ5ば、チャンネルlないしnに対応づけて測定し
た磁界信号などを記憶するものである。
次に、第3図を用いて第2図IJI戒の動作を詳細に説
明する0図中横軸は時間を表す、に1軸は、図示のよう
にフィードパ・ツク信号および入力磁束を表す。CH,
iは、マルチプレクサ4−1.4−2によって、チャン
ネル1(7)SQUIDli束センサーl→前置増幅器
7→マルチプレクサ4−1−カウンタ21→D/Aコン
バータ22−マルチプレクサ4−2→フイードバツクコ
イル12の経路を閉ループにし、フィードバック制御す
る状態を示す。
第3図において、■は、CH,iが閉ループにされた時
点を示す。
■は、■でCH,rが閉ループにされ、カウンタ21に
よって正パルスによってカウントアンプおよび負パルス
によってカウントダウンしている動作中を示す。
■は、■のカウントを所定時間経過した後、■の時点で
フィードバック信号をデータとして取り込み、メモリ5
に記憶する状態を示す。
■は、他のCHについて同様にデータを取り込み、メモ
リ5に記憶する状態を示す。
■は、他のCHに?いて全て測定し、再度、CH61に
ついて測定する場合、前回にメモリ5に記憶しておいた
値(カウント411)を取り出してカウンタ21に■で
プリセットすると共に、閉ループにしてカウントを行う
状態を示す、この前回の値をプリセントすることにより
、追従が速くなる。
■は、■でブリセントした状態から正パルス/11パル
スに対応してカウンタ21の値をカウントアツプ/カウ
ントダウンする状態を示す。
■は、所定時間経過した後、■の時点でフィードバック
信号をデータとして取り込み、メモリ5に記憶する状態
を示す。
以下同様に第2図チャンネルエないしnについて、プリ
セ−/ )およびデータ取り込みを繰り返すことにより
、当該チャネンルlないしnの磁束の強さをフィードバ
ック信号として測定するようにしている。
第4図は、本発明の他の実施例構成図を示す。
これは、第2図構成がチャンネルlないしnのSQU 
I Di東センサー1からの信号をマルチプレクサ4−
1によっていずれか1つを選択してカウンタ21に入力
したことに代えて、第4図マルチプレクサ4−3によっ
て’alfts6から該当するいずれか1つの5QtJ
rD磁束センサーlを構成するSQUID13にのみ交
流it流を供給して正パルスおよび負パルスを発生する
ように切り換えるようにしたものである。他の構成は同
しであるので説明を省略する。
尚、本実施例は、チャンネル1ないしnのSQUIDi
ff東センサー1のうちのいずれか1つをカウンタ21
に入力してフィードバックループを形成して入力磁束を
順次測定するようにしているが、カウンタ21などを複
数個設けて複数のフィードバックループを形成して並列
に測定するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、複数の5qut
Dtft束センサー1からの信号を1つないし複数個の
処理回路2に取り込んでフィードバックループを形成し
て磁束の強さを測定する構成を採用しているため、多数
のSQUID磁束センサー1に対して1個ないし複数個
の処理回路2で済み、生体などのWIN磁場を同時に測
定することができると共に回路規模を小さくして小型化
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理構成図、第2図は本発明の1実施
例構戒図、第3図は本発明の動作説明図、第4図は本発
明の他の実施例構成図を示す。 図中、lばSQUIDm束センサー、2は処理回路、3
は制御回路、4.4〜1ないし4−3はマルチプレクサ
、5ばメモリ、11はピックアップコイル、12はフィ
ードバックコイル、13はSQUID、21はカウンタ
、22はD/Aコンバータを表す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のSQUID磁束センサーからの信号を検出
    するマルチチャンネルSQUID磁束計において、 生体などの異なる部位からの微弱な磁束をそれぞれ検出
    する複数のSQUID磁束センサー(1)と、これらの
    SQUID磁束センサー(1)によって検出された信号
    のうちの任意の信号を順次切り換える態様で取り出し、
    この取り出した信号が所定値になるように当該SQUI
    D磁束センサー(1)にフィードバック信号を供給する
    1個ないし複数個の処理回路(2)とを備え、 この1個ないし複数個の処理回路(2)によって上記該
    当磁束センサー(1)に供給したフィードバック信号の
    大きさを磁束の強さとして測定するように構成したこと
    を特徴とするマルチチャンネルSQUID磁束計。
  2. (2)チャンネル毎のデータをメモリ(5)に蓄え、全
    てのチャンネルの切り換えが終了した後、次のサイクル
    の切り換え時に、メモリ(5)に蓄えられたデータを制
    御回路(3)によってプリセットするように構成したこ
    とを特徴とする請求項第(1)項記載のマルチチャンネ
    ルSQUID磁束計。
JP1178851A 1989-07-10 1989-07-10 マルチチャンネルsquid磁束計 Pending JPH0342587A (ja)

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EP90307514A EP0408302B1 (en) 1989-07-10 1990-07-10 Multi-channel squid fluxmeter
DE69022648T DE69022648T2 (de) 1989-07-10 1990-07-10 Mehrkanalsquidmagnetometer.

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