JPH11151220A - 磁場計測方法 - Google Patents
磁場計測方法Info
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- JPH11151220A JPH11151220A JP10261125A JP26112598A JPH11151220A JP H11151220 A JPH11151220 A JP H11151220A JP 10261125 A JP10261125 A JP 10261125A JP 26112598 A JP26112598 A JP 26112598A JP H11151220 A JPH11151220 A JP H11151220A
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- A61B5/242—Detecting biomagnetic fields, e.g. magnetic fields produced by bioelectric currents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/0206—Three-component magnetometers
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- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/344—Foetal cardiography
Abstract
(57)【要約】
【課題】 検査対象の位置変化の影響を受けない磁場計
測方法を提供する。 【解決手段】 検査対象２から発する磁場を測定する磁
場計測方法に於いて，磁場の直交する３方向の磁場成分
を検出する検出コイルと超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩ
Ｄ）とから構成される単数又は複数の各磁束計により検
出された３方向の磁場成分の２乗和を求め合成した磁場
ベクトルの強度√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）の時間変化を表
示手段８に表示する。 【効果】 検査対象の電流源が作る３方向の磁場成分を
同時に測定し，磁場ベクトルの強度の時間波形を表示
し，正確な磁場の時間変化を検出できる。
測方法を提供する。 【解決手段】 検査対象２から発する磁場を測定する磁
場計測方法に於いて，磁場の直交する３方向の磁場成分
を検出する検出コイルと超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩ
Ｄ）とから構成される単数又は複数の各磁束計により検
出された３方向の磁場成分の２乗和を求め合成した磁場
ベクトルの強度√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）の時間変化を表
示手段８に表示する。 【効果】 検査対象の電流源が作る３方向の磁場成分を
同時に測定し，磁場ベクトルの強度の時間波形を表示
し，正確な磁場の時間変化を検出できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，人や動物の脳の神
経活動，又は心臓の心筋活動により発生する磁場や，磁
性体を含んだ検査対象物体等からの磁場を，高感度な超
伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）からなる磁束計を用い
て計測する磁場計測装置に関する。
経活動，又は心臓の心筋活動により発生する磁場や，磁
性体を含んだ検査対象物体等からの磁場を，高感度な超
伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）からなる磁束計を用い
て計測する磁場計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＱＵＩＤを用いた生体磁場等の従来技
術での微弱磁場計測では，一般的に生体の表面に対して
垂直な成分だけ（例えば，頭部の場合，極座標（ｒ，
φ，θ）で頭部を球に近似した時，頭表に垂直なｒ方向
の磁場成分Ｂr，心臓の場合，直交座標系（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）で胸部をＸＹ平面とした時，ＸＹ平面に垂直なＺ方
向の磁場成分ＢZ）が計測されていた。
術での微弱磁場計測では，一般的に生体の表面に対して
垂直な成分だけ（例えば，頭部の場合，極座標（ｒ，
φ，θ）で頭部を球に近似した時，頭表に垂直なｒ方向
の磁場成分Ｂr，心臓の場合，直交座標系（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）で胸部をＸＹ平面とした時，ＸＹ平面に垂直なＺ方
向の磁場成分ＢZ）が計測されていた。
【０００３】一方，生体磁場の複数方向の磁場成分を計
測する計測装置も少数ながら報告されている。例えば，
直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）でのＸ方向の磁場成分ＢXと
Ｙ方向の磁場成分ＢYとを同時に測定し，Ｘ方向の磁場
成分ＢXとＹ方向の磁場成分ＢYとを合成した強度，√
（ＢX 2＋ＢY 2）を表示する報告がある（Ｋ．Ｔｓｕｋａ
ｄａ ｅｔ．ａｌ．，Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕ
ｍ．，６６（１０），ｐｐ５０８５−５０９１（１９９
５））。
測する計測装置も少数ながら報告されている。例えば，
直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）でのＸ方向の磁場成分ＢXと
Ｙ方向の磁場成分ＢYとを同時に測定し，Ｘ方向の磁場
成分ＢXとＹ方向の磁場成分ＢYとを合成した強度，√
（ＢX 2＋ＢY 2）を表示する報告がある（Ｋ．Ｔｓｕｋａ
ｄａ ｅｔ．ａｌ．，Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕ
ｍ．，６６（１０），ｐｐ５０８５−５０９１（１９９
５））。
【０００４】また，直交座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）での３方向
の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZや極座標（ｒ，φ，θ）での
３方向のＢr，Ｂφ，Ｂθではないが，各々直交する磁
場の３成分を測定して，極座標（ｒ，φ，θ）での３方
向の磁場成分Ｂr，Ｂφ，Ｂθを求め，極座標系（ｒ，
φ，θ）で３方向の磁場成分Ｂr，Ｂφ，Ｂθの時間波
形を各々独立に画面上に表示する報告がある（Ｙ．Ｙｏ
ｓｈｉｄａ ｅｔ．ａｌ．，１０ｔｈ Ｉｎｔ’ｌ Ｃ
ｏｎｆ． Ｏｎ Ｂｉｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ（１９９
６））。
の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZや極座標（ｒ，φ，θ）での
３方向のＢr，Ｂφ，Ｂθではないが，各々直交する磁
場の３成分を測定して，極座標（ｒ，φ，θ）での３方
向の磁場成分Ｂr，Ｂφ，Ｂθを求め，極座標系（ｒ，
φ，θ）で３方向の磁場成分Ｂr，Ｂφ，Ｂθの時間波
形を各々独立に画面上に表示する報告がある（Ｙ．Ｙｏ
ｓｈｉｄａ ｅｔ．ａｌ．，１０ｔｈ Ｉｎｔ’ｌ Ｃ
ｏｎｆ． Ｏｎ Ｂｉｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ（１９９
６））。
【０００５】また，従来技術では，磁場強度の時間波形
表示だけではなく，複数の磁束計を用いて生体の複数の
点での磁場計測の結果から，任意時刻に於ける磁場強度
分布を求め等磁場線図として表示していた。任意時刻に
於ける生体中での電流源の位置，大きさ，方向等を，等
磁場線図により解析し，生体内の電気生理学的現象の時
間変化を知ることができる。従来技術では，このように
等磁場線図を用いてダイナミックな生体内の電気生理学
的現象の変化を捕え生体に於ける疾患等の診断を行なっ
ていた。
表示だけではなく，複数の磁束計を用いて生体の複数の
点での磁場計測の結果から，任意時刻に於ける磁場強度
分布を求め等磁場線図として表示していた。任意時刻に
於ける生体中での電流源の位置，大きさ，方向等を，等
磁場線図により解析し，生体内の電気生理学的現象の時
間変化を知ることができる。従来技術では，このように
等磁場線図を用いてダイナミックな生体内の電気生理学
的現象の変化を捕え生体に於ける疾患等の診断を行なっ
ていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術の等磁
場線図を使用する方法では，測定対象である小児や成人
の心臓等は，磁束計の磁場計測面に対して常に方向や位
置が定まっている。しかし，胎児の心臓からの磁場測定
の場合では，胎児が母体中で常に動いているため，胎児
の心臓の方向や位置が一定でないために胎児の心臓から
の磁場を正確に計測できないという問題があった。即
ち，胎児の心臓内の電流源が変化しない場合でも，磁場
発生源（胎児の心臓）の磁束計の磁場計測面に対する方
向，位置が変化するため，計測される磁場成分の時間波
形や強度が一定にならないという問題があった。従来技
術では，母体内での胎児の体位変化による磁場波形の変
化のために標準的な磁場波形を得ることができず，胎児
の心臓の疾患等を正確に判定することは困難であるとい
う問題があった。また，磁束計を内蔵したデュワの位置
を検出される磁場信号が大となるように動かすとき，磁
場の１方向の成分だけを測定する場合には，磁場信号が
最大になる測定範囲が狭く，測定に最適なデュワの位置
や方向を設定することが困難で，長時間を要するという
問題があった。更に，デュワを検査対象に対して最適な
位置となるように動かす際に，検出される磁場信号に大
きなドリフトが生じ，検出される磁場信号が安定するの
に長時間を要するという問題があった。
場線図を使用する方法では，測定対象である小児や成人
の心臓等は，磁束計の磁場計測面に対して常に方向や位
置が定まっている。しかし，胎児の心臓からの磁場測定
の場合では，胎児が母体中で常に動いているため，胎児
の心臓の方向や位置が一定でないために胎児の心臓から
の磁場を正確に計測できないという問題があった。即
ち，胎児の心臓内の電流源が変化しない場合でも，磁場
発生源（胎児の心臓）の磁束計の磁場計測面に対する方
向，位置が変化するため，計測される磁場成分の時間波
形や強度が一定にならないという問題があった。従来技
術では，母体内での胎児の体位変化による磁場波形の変
化のために標準的な磁場波形を得ることができず，胎児
の心臓の疾患等を正確に判定することは困難であるとい
う問題があった。また，磁束計を内蔵したデュワの位置
を検出される磁場信号が大となるように動かすとき，磁
場の１方向の成分だけを測定する場合には，磁場信号が
最大になる測定範囲が狭く，測定に最適なデュワの位置
や方向を設定することが困難で，長時間を要するという
問題があった。更に，デュワを検査対象に対して最適な
位置となるように動かす際に，検出される磁場信号に大
きなドリフトが生じ，検出される磁場信号が安定するの
に長時間を要するという問題があった。
【０００７】また，非磁性体中の磁性を持つ微量な不純
物の高感度な非破壊的検査が困難であり，しかも高速度
に検査できないという問題があった。
物の高感度な非破壊的検査が困難であり，しかも高速度
に検査できないという問題があった。
【０００８】本発明の目的は，上記の問題点を解決し，
胎児のように母体内で方向や位置が変化する場合でも，
胎児体位変化に影響されずに胎児の心臓内の電気生理学
的現象を正確に計測できる磁場計測方法，及び磁場計測
装置を提供すること，また，注目する検査対象が置かれ
る環境下，若しくは注目する検査対象が置かれる物質中
で，検査対象の位置が変化する場合にも，検査対象から
の磁場の時間変化の正確な検出を可能とする磁場計測方
法，及び磁場計測装置を提供することにある。
胎児のように母体内で方向や位置が変化する場合でも，
胎児体位変化に影響されずに胎児の心臓内の電気生理学
的現象を正確に計測できる磁場計測方法，及び磁場計測
装置を提供すること，また，注目する検査対象が置かれ
る環境下，若しくは注目する検査対象が置かれる物質中
で，検査対象の位置が変化する場合にも，検査対象から
の磁場の時間変化の正確な検出を可能とする磁場計測方
法，及び磁場計測装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】３方向の磁場成分を検出
する検出コイルと，これら検出コイルに接続した超伝導
量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）とから構成され，３方向の
磁場成分を各々独立して計測する単数又は複数のベクト
ル磁束計を具備し，単数又は複数のベクトル磁束計によ
り計測された直交する３方向の磁場成分の２乗和により
合成した磁場強度の時間波形を表示手段（モニター）に
表示する。また，ベクトル磁束計を収納し冷却し，ベク
トル磁束計を超伝導状態に保持するデュワを保持し，デ
ュワの底面の中心位置が検査対象に対して方向を可変と
なるように制御可能なデュワ保持制御手段を具備してお
り，上記時間波形をモニターで観察しながら，時間波形
の強度が最大となるように，検査対象に対するデュワの
底面の中心位置の最適な方向，位置を決する。モニター
を見ながら最適な方向，位置にデュワの底面を移動させ
る時，測定している磁場の周波数帯域を広くすると信号
のドリフトが大きく安定するまで時間がかかるので，デ
ュワを移動させる際の出力波形のドリフトを除去するた
め，各磁束計からの信号を２つに分岐して一方の信号を
ハイパスフィルタに通し，演算処理を実行した後にモニ
タに表示する。他方の信号は，パーソナルコンピュータ
等のデータ解析及び収録装置に入力する。
する検出コイルと，これら検出コイルに接続した超伝導
量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）とから構成され，３方向の
磁場成分を各々独立して計測する単数又は複数のベクト
ル磁束計を具備し，単数又は複数のベクトル磁束計によ
り計測された直交する３方向の磁場成分の２乗和により
合成した磁場強度の時間波形を表示手段（モニター）に
表示する。また，ベクトル磁束計を収納し冷却し，ベク
トル磁束計を超伝導状態に保持するデュワを保持し，デ
ュワの底面の中心位置が検査対象に対して方向を可変と
なるように制御可能なデュワ保持制御手段を具備してお
り，上記時間波形をモニターで観察しながら，時間波形
の強度が最大となるように，検査対象に対するデュワの
底面の中心位置の最適な方向，位置を決する。モニター
を見ながら最適な方向，位置にデュワの底面を移動させ
る時，測定している磁場の周波数帯域を広くすると信号
のドリフトが大きく安定するまで時間がかかるので，デ
ュワを移動させる際の出力波形のドリフトを除去するた
め，各磁束計からの信号を２つに分岐して一方の信号を
ハイパスフィルタに通し，演算処理を実行した後にモニ
タに表示する。他方の信号は，パーソナルコンピュータ
等のデータ解析及び収録装置に入力する。
【００１０】上記の検出される３方向の磁場成分は直交
座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）での３方向の磁場成分ＢX，ＢY，Ｂ
Zであるか，又は極座標（ｒ，φ，θ）で３方向の磁場
成分Ｂr，Ｂφ，Ｂθであり，磁場成分Ｂr，Ｂφ，Ｂθ
は，３方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZに変換される。絶
縁体（例えば，ガラス繊維強化エポキシ樹脂（ＦＲ
Ｐ），ＰＥＥＫ等の高分子樹脂）からなるコイルボビン
に，お互いに直交する面を持ち異なる方向の磁場成分を
独立して検出する超伝導材料からなる検出コイルを直交
する３方向に配置して，３方向の磁場成分ＢX，ＢY，Ｂ
Zを同時に計測するベクトル磁束計を構成する。３つの
各検出コイルなす面の中心は，コイルボビンの中心軸を
通り，且つ，１つの検出コイルのなす面はコイルボビン
の中心軸と垂直であり，他の２つの検出コイルのなす面
は直交し，且つコイルボビンの中心軸に平行である。
座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）での３方向の磁場成分ＢX，ＢY，Ｂ
Zであるか，又は極座標（ｒ，φ，θ）で３方向の磁場
成分Ｂr，Ｂφ，Ｂθであり，磁場成分Ｂr，Ｂφ，Ｂθ
は，３方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZに変換される。絶
縁体（例えば，ガラス繊維強化エポキシ樹脂（ＦＲ
Ｐ），ＰＥＥＫ等の高分子樹脂）からなるコイルボビン
に，お互いに直交する面を持ち異なる方向の磁場成分を
独立して検出する超伝導材料からなる検出コイルを直交
する３方向に配置して，３方向の磁場成分ＢX，ＢY，Ｂ
Zを同時に計測するベクトル磁束計を構成する。３つの
各検出コイルなす面の中心は，コイルボビンの中心軸を
通り，且つ，１つの検出コイルのなす面はコイルボビン
の中心軸と垂直であり，他の２つの検出コイルのなす面
は直交し，且つコイルボビンの中心軸に平行である。
【００１１】ベクトル磁束計により同時に計測された３
方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZから，磁場ベクトルの強
度（大きさ）を表す√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を合成して
求め，磁場強度分布図として表示手段に表示して，磁場
ベクトルの強度の時間変化を観察する。
方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZから，磁場ベクトルの強
度（大きさ）を表す√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を合成して
求め，磁場強度分布図として表示手段に表示して，磁場
ベクトルの強度の時間変化を観察する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施例を図を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【００１３】（第１の実施例）図１は，胎児の心臓から
の磁場を測定する磁場計測装置の構成例を示す図であ
る。胎児からの磁場は微弱なため，環境磁気雑音から影
響を受けないように，心磁計測は磁気シールドルーム１
の中で行なった。胎児の母体２はベット３に横たわる。
母親２の腹部の上方に，検出コイルとＳＱＵＩＤが一体
化され３方向の磁場成分を同時に検出するベクトル磁束
計，及びベクトル磁束計を超伝導状態を保持する冷却用
媒体（液体ヘリウム）を収納するデュワ４を配置してい
る。デュワ４を保持し，デュワ４の底面の角度や位置を
変化させる機構を具備するデュア保持制御部５は，母親
２の腹部に対してデュワ４の底面の角度を変えることが
できる。デュワ４の中心軸ｙは通常図１に示すＺ軸に平
行になっているが，デュワ４の中心軸ｙは，図１に示す
２つの矢印の方向，即ちＸＺ面内での回転，及びＺＹ面
内での回転が可能となっている。シールドルーム１の外
部に液体ヘリウム自動補給装置６を設置し，トランスフ
ァーチューブ１２を経由してデュワ４の中から蒸発した
分だけ液体ヘリウムを補給できる。また，ベット３は上
下機構７を具備し，上下機構７によりデュワ４と母体２
の腹部との距離を変化させることができる。
の磁場を測定する磁場計測装置の構成例を示す図であ
る。胎児からの磁場は微弱なため，環境磁気雑音から影
響を受けないように，心磁計測は磁気シールドルーム１
の中で行なった。胎児の母体２はベット３に横たわる。
母親２の腹部の上方に，検出コイルとＳＱＵＩＤが一体
化され３方向の磁場成分を同時に検出するベクトル磁束
計，及びベクトル磁束計を超伝導状態を保持する冷却用
媒体（液体ヘリウム）を収納するデュワ４を配置してい
る。デュワ４を保持し，デュワ４の底面の角度や位置を
変化させる機構を具備するデュア保持制御部５は，母親
２の腹部に対してデュワ４の底面の角度を変えることが
できる。デュワ４の中心軸ｙは通常図１に示すＺ軸に平
行になっているが，デュワ４の中心軸ｙは，図１に示す
２つの矢印の方向，即ちＸＺ面内での回転，及びＺＹ面
内での回転が可能となっている。シールドルーム１の外
部に液体ヘリウム自動補給装置６を設置し，トランスフ
ァーチューブ１２を経由してデュワ４の中から蒸発した
分だけ液体ヘリウムを補給できる。また，ベット３は上
下機構７を具備し，上下機構７によりデュワ４と母体２
の腹部との距離を変化させることができる。
【００１４】液晶パネルからなる表示手段８をシールド
ルーム１の内壁に配置し，表示手段８での時間波形変化
を観察しながら，デュア保持制御部５を制御してデュワ
４の底面の角度や位置を変えることが可能になってい
る。ベクトル磁束計は，ＦＬＬ（Ｆｌｕｘ Ｌｏｃｋｅ
ｄ Ｌｏｏｐ）回路９に接続され，検出された３方向の
磁場強度に比例した電圧出力が得られる。ＦＬＬ回路９
の電圧出力はアンプフイルタユニット１０により増幅さ
れ，更に周波数の帯域が選択されて，次いでＡＤ変換さ
れコンピューター１１に取り込まれる。コンピューター
１１で，ＡＤ変換された磁場信号を以下の実施例で説明
する演算処理を行ない，演算処理結果を，コンピュータ
ー１１の表示部，及び表示手段８に表示する。
ルーム１の内壁に配置し，表示手段８での時間波形変化
を観察しながら，デュア保持制御部５を制御してデュワ
４の底面の角度や位置を変えることが可能になってい
る。ベクトル磁束計は，ＦＬＬ（Ｆｌｕｘ Ｌｏｃｋｅ
ｄ Ｌｏｏｐ）回路９に接続され，検出された３方向の
磁場強度に比例した電圧出力が得られる。ＦＬＬ回路９
の電圧出力はアンプフイルタユニット１０により増幅さ
れ，更に周波数の帯域が選択されて，次いでＡＤ変換さ
れコンピューター１１に取り込まれる。コンピューター
１１で，ＡＤ変換された磁場信号を以下の実施例で説明
する演算処理を行ない，演算処理結果を，コンピュータ
ー１１の表示部，及び表示手段８に表示する。
【００１５】（第２の実施例）図２は，本発明のベクト
ル磁束計１００の構造の例を示す図である。ベクトル磁
束計１００は，ベット３を直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で
のＸＹ平面とした時，Ｘ方向磁場成分ＢXを検出する検
出コイル，Ｙ方向磁場成分ＢYを検出する検出コイル，
及びＺ方向磁場成分ＢZを検出する検出コイルを含み，
３方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZを同時に計測できる構
成とする。３方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZを検出する
各検出コイルをコイルボビン１０５と一体化して形成す
る。
ル磁束計１００の構造の例を示す図である。ベクトル磁
束計１００は，ベット３を直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で
のＸＹ平面とした時，Ｘ方向磁場成分ＢXを検出する検
出コイル，Ｙ方向磁場成分ＢYを検出する検出コイル，
及びＺ方向磁場成分ＢZを検出する検出コイルを含み，
３方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZを同時に計測できる構
成とする。３方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZを検出する
各検出コイルをコイルボビン１０５と一体化して形成す
る。
【００１６】図２に於いて，１本の円筒状のコイルボビ
ン１０５の長軸をＺ方向とする。３方向の磁場成分を検
出する検出コイル１０６−１，１０６−２，１０６−３
が，コイルボビン１０５に配置されている。環境磁気雑
音をキャンセルする補償コイル１０７−１，１０７−
２，１０７−３は，検査対象から検出コイルより遠い位
置になるようにコイルボビン１０５の上部に配置される
（検査対象は，図２の下方に配置される）。検出コイル
は，Ｘ方向磁場方向成分を検出する検出コイル１０６−
１，Ｙ方向磁場方向成分を検出する検出コイル１０６−
２，及びＺ方向磁場方向成分を検出する検出コイル１０
６−３から構成される。補償コイルは，環境磁気雑音の
Ｘ方向磁場成分を補償する補償コイル１０７−１，環境
磁気雑音のＹ方向磁場成分を補償する補償コイル１０７
−２，及び環境磁気雑音のＺ方向磁場成分を補償する補
償コイル１０７−３から構成される。
ン１０５の長軸をＺ方向とする。３方向の磁場成分を検
出する検出コイル１０６−１，１０６−２，１０６−３
が，コイルボビン１０５に配置されている。環境磁気雑
音をキャンセルする補償コイル１０７−１，１０７−
２，１０７−３は，検査対象から検出コイルより遠い位
置になるようにコイルボビン１０５の上部に配置される
（検査対象は，図２の下方に配置される）。検出コイル
は，Ｘ方向磁場方向成分を検出する検出コイル１０６−
１，Ｙ方向磁場方向成分を検出する検出コイル１０６−
２，及びＺ方向磁場方向成分を検出する検出コイル１０
６−３から構成される。補償コイルは，環境磁気雑音の
Ｘ方向磁場成分を補償する補償コイル１０７−１，環境
磁気雑音のＹ方向磁場成分を補償する補償コイル１０７
−２，及び環境磁気雑音のＺ方向磁場成分を補償する補
償コイル１０７−３から構成される。
【００１７】図３，図４，図５は，それぞれＸ，Ｙ，Ｚ
方向の磁場成分を計測する磁束計を独立して示す。図２
は，図３，図４，図５に示す各磁束計が同一のコイルボ
ビン１０５と一体化して形成されたことを示している。
検出コイル１０６−１と補償コイル１０７−１は，直列
に接続され一次微分コイルの構成を取り，薄膜で作製さ
れたＳＱＵＩＤ１０２−１の入力コイルの接続部１０４
−１に接続される。検出コイル１０６−２と補償コイル
１０７−２は，直列に接続され一次微分コイルの構成を
取り，薄膜で作製されたＳＱＵＩＤ１０２−２の入力コ
イルの接続部１０４−２に接続される。検出コイル１０
６−３と補償コイル１０７−３は，直列に接続され一次
微分コイルの構成を取り，薄膜で作製されたＳＱＵＩＤ
１０２−３の入力コイルの接続部１０４−３に接続され
る。
方向の磁場成分を計測する磁束計を独立して示す。図２
は，図３，図４，図５に示す各磁束計が同一のコイルボ
ビン１０５と一体化して形成されたことを示している。
検出コイル１０６−１と補償コイル１０７−１は，直列
に接続され一次微分コイルの構成を取り，薄膜で作製さ
れたＳＱＵＩＤ１０２−１の入力コイルの接続部１０４
−１に接続される。検出コイル１０６−２と補償コイル
１０７−２は，直列に接続され一次微分コイルの構成を
取り，薄膜で作製されたＳＱＵＩＤ１０２−２の入力コ
イルの接続部１０４−２に接続される。検出コイル１０
６−３と補償コイル１０７−３は，直列に接続され一次
微分コイルの構成を取り，薄膜で作製されたＳＱＵＩＤ
１０２−３の入力コイルの接続部１０４−３に接続され
る。
【００１８】Ｚ方向磁場成分ＢZを検出する検出コイル
１０６−３は，コイルボビン１０５の円周上に配置され
るコイルである。Ｘ方向磁場成分ＢXを検出する検出コ
イル１０６−１は，コイルボビン１０５の底面に平行な
Ｙ方向の直径方向に開けた２つの穴を通して円周上に配
置される４角形状に形成したコイルである。Ｙ方向磁場
成分ＢYを検出する検出コイル１０６−２は，コイルボ
ビン１０５の底面に平行なＸ方向の直径方向に開けた２
つの穴を通して円周上に配置される４角形状に形成した
コイルである。即ち，Ｘ方向磁場成分ＢXを検出する検
出コイル１０６−１のなす面と，Ｙ方向磁場成分ＢYを
検出する検出コイル１０６−２のなす面は直交してお
り，Ｘ方向磁場成分ＢXとＹ方向磁場成分ＢYとが独立し
て計測できる。
１０６−３は，コイルボビン１０５の円周上に配置され
るコイルである。Ｘ方向磁場成分ＢXを検出する検出コ
イル１０６−１は，コイルボビン１０５の底面に平行な
Ｙ方向の直径方向に開けた２つの穴を通して円周上に配
置される４角形状に形成したコイルである。Ｙ方向磁場
成分ＢYを検出する検出コイル１０６−２は，コイルボ
ビン１０５の底面に平行なＸ方向の直径方向に開けた２
つの穴を通して円周上に配置される４角形状に形成した
コイルである。即ち，Ｘ方向磁場成分ＢXを検出する検
出コイル１０６−１のなす面と，Ｙ方向磁場成分ＢYを
検出する検出コイル１０６−２のなす面は直交してお
り，Ｘ方向磁場成分ＢXとＹ方向磁場成分ＢYとが独立し
て計測できる。
【００１９】円筒状のコイルボビン１０５の長軸（Ｚ方
向）方向の一部に，共軸に正三角柱の部分が形成されて
いる。即ち，コイルボビン１０５の長軸に対向して４角
形の第１，第２，及び第３の面が形成されている。第１
の面に，ＳＱＵＩＤ１０２−１，ＳＱＵＩＤ１０２−１
の入力コイルの接続部１０４−１，及びケーブル取り付
け用コネクター１０３−１が実装されたＳＱＵＩＤ実装
基板１０１−１が配置され，第２の面に，ＳＱＵＩＤ１
０２−２，ＳＱＵＩＤ１０２−２の入力コイルの接続部
１０４−２を，及びケーブル取り付け用コネクター１０
３−２が実装されたＳＱＵＩＤ実装基板１０１−２が配
置され，第３の面に，ＳＱＵＩＤ１０２−３（図示せ
ず），ＳＱＵＩＤ１０２−３の入力コイルの接続部１０
４−３（図示せず），及びケーブル取り付け用コネクタ
ー１０３−３（図示せず）が実装されたＳＱＵＩＤ実装
基板１０１−３が配置されている。ケーブル取り付け用
コネクター１０３−１，１０３−２，１０３−３は，各
ＳＱＵＩＤの出力をデュワの外に配置したＦＬＬ回路９
と接続するためのコネクターである。
向）方向の一部に，共軸に正三角柱の部分が形成されて
いる。即ち，コイルボビン１０５の長軸に対向して４角
形の第１，第２，及び第３の面が形成されている。第１
の面に，ＳＱＵＩＤ１０２−１，ＳＱＵＩＤ１０２−１
の入力コイルの接続部１０４−１，及びケーブル取り付
け用コネクター１０３−１が実装されたＳＱＵＩＤ実装
基板１０１−１が配置され，第２の面に，ＳＱＵＩＤ１
０２−２，ＳＱＵＩＤ１０２−２の入力コイルの接続部
１０４−２を，及びケーブル取り付け用コネクター１０
３−２が実装されたＳＱＵＩＤ実装基板１０１−２が配
置され，第３の面に，ＳＱＵＩＤ１０２−３（図示せ
ず），ＳＱＵＩＤ１０２−３の入力コイルの接続部１０
４−３（図示せず），及びケーブル取り付け用コネクタ
ー１０３−３（図示せず）が実装されたＳＱＵＩＤ実装
基板１０１−３が配置されている。ケーブル取り付け用
コネクター１０３−１，１０３−２，１０３−３は，各
ＳＱＵＩＤの出力をデュワの外に配置したＦＬＬ回路９
と接続するためのコネクターである。
【００２０】ベクトル磁束計により同時に計測された３
方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZから，磁場ベクトルの強
度（大きさ），即ち√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を合成して
求め，磁場強度分布図として表示手段８に表示して，磁
場ベクトルの強度の時間変化を観察できる。
方向の磁場成分ＢX，ＢY，ＢZから，磁場ベクトルの強
度（大きさ），即ち√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を合成して
求め，磁場強度分布図として表示手段８に表示して，磁
場ベクトルの強度の時間変化を観察できる。
【００２１】図６は，デュワ内部に於けるベクトル磁束
計の配置の例を示す図である。生体に最も近接するよう
に，デュワ４の底部に図２に示すベクトル磁束計１００
が配置される。また，デュワ４の底部の面積を広くして
ベクトル磁束計１００を複数個配置することにより，よ
り詳細な磁場発生源を解析することが可能である。磁束
計はガラス強化エポキシ樹脂（ＦＲＰ）製のインサート
２０２によって支えられている。インサート２０２に，
ベクトル磁束計１００とＦＬＬ回路９との間を電気的に
接続するセンサ用配線２０３−１（Ｘ方向用），２０３
−２（Ｙ方向用），２０３−３（Ｚ方向用，図示せず）
が取り付けられている。インサート２０２の上部には，
デュワ４の蓋となるフランジ２０４を設け，フランジ２
０４には，液体ヘリウム供給口２０５−１，及びヘリウ
ムガス排気口２０６を設けてある。液体ヘリウムは，液
体ヘリウム供給口２０５−１を通り液体ヘリウム出口２
０５−２からデュワ４に供給される。液体ヘリウムの残
量を検出する液体ヘリウム用液面センサ２０７を，デュ
ワ４の内部に挿入してある。液体ヘリウム用液面センサ
２０７の信号に基づいて，デュワ４の内部の液体ヘリウ
ムの液面２０８が一定となるように液体ヘリウムの供給
が制御され液面２０８が一定に保持される。フランジ２
０４の上部に，デュワ４の内部から引き出されたベクト
ル磁束計１００からの配線が，ＦＬＬ回路９からの配線
と接続する外部接続用コネクタ２０９を設けた。
計の配置の例を示す図である。生体に最も近接するよう
に，デュワ４の底部に図２に示すベクトル磁束計１００
が配置される。また，デュワ４の底部の面積を広くして
ベクトル磁束計１００を複数個配置することにより，よ
り詳細な磁場発生源を解析することが可能である。磁束
計はガラス強化エポキシ樹脂（ＦＲＰ）製のインサート
２０２によって支えられている。インサート２０２に，
ベクトル磁束計１００とＦＬＬ回路９との間を電気的に
接続するセンサ用配線２０３−１（Ｘ方向用），２０３
−２（Ｙ方向用），２０３−３（Ｚ方向用，図示せず）
が取り付けられている。インサート２０２の上部には，
デュワ４の蓋となるフランジ２０４を設け，フランジ２
０４には，液体ヘリウム供給口２０５−１，及びヘリウ
ムガス排気口２０６を設けてある。液体ヘリウムは，液
体ヘリウム供給口２０５−１を通り液体ヘリウム出口２
０５−２からデュワ４に供給される。液体ヘリウムの残
量を検出する液体ヘリウム用液面センサ２０７を，デュ
ワ４の内部に挿入してある。液体ヘリウム用液面センサ
２０７の信号に基づいて，デュワ４の内部の液体ヘリウ
ムの液面２０８が一定となるように液体ヘリウムの供給
が制御され液面２０８が一定に保持される。フランジ２
０４の上部に，デュワ４の内部から引き出されたベクト
ル磁束計１００からの配線が，ＦＬＬ回路９からの配線
と接続する外部接続用コネクタ２０９を設けた。
【００２２】（第３の実施例）以下，一様な導体（電解
質液）中に形成した電流ダイポールを検査対象とした
時，第１及び第２の実施例で説明した磁場計測方法，及
び磁場計測装置により，電流ダイポールが作る磁場を測
定し，評価した結果について説明する。
質液）中に形成した電流ダイポールを検査対象とした
時，第１及び第２の実施例で説明した磁場計測方法，及
び磁場計測装置により，電流ダイポールが作る磁場を測
定し，評価した結果について説明する。
【００２３】図７は，電解質液が満たされた球体の中
に，電流ダイポールを形成する回路と，電流ダイポール
が作る磁場を測定する観測平面を示す図である。図７に
示すように，一様な導体である電解質液３００（１モル
のＮａＣｌ溶液）が満たされた球体３０１（球体の材質
はアクリル樹脂であり，半径＝５ｃｍである）の中に，
電源３０５と抵抗３０６を含む電気配線用のツイストペ
ア線３０３のツイストしている配線部分を挿入してい
る。電流ダイポール３０２は，電気配線用のツイストペ
ア線３０３の先端を切り対向する切断部を形成し，両端
を両方に広げた構造からなる。ツイストペア線３０３に
外部から電流を流すと，ツイストしている配線部分のツ
イストペア線３０３では正反対の電流が流れるため電流
による磁場は相殺される。一方，先端部の両方に広げた
部分では，１方向の電流方向を形成し，且つ切断されて
いる一方の端の切断部分から電流が導体中を広がって通
り，対向している他方の端の切断部に戻ってくる。この
切断部が対向する構造により，対向する切断部の先端部
は導体中の微少な一定の電流を持つ電流源となる。図７
に示す観測平面３０４に，電流ダイポール３０２が作る
磁場分布を，電解質液３００が満たされた球体３０１
（導体球）の外部で計測した。観測平面３０４は，図４
に示す点Ｂで球体３０１（導体球）に接している。
に，電流ダイポールを形成する回路と，電流ダイポール
が作る磁場を測定する観測平面を示す図である。図７に
示すように，一様な導体である電解質液３００（１モル
のＮａＣｌ溶液）が満たされた球体３０１（球体の材質
はアクリル樹脂であり，半径＝５ｃｍである）の中に，
電源３０５と抵抗３０６を含む電気配線用のツイストペ
ア線３０３のツイストしている配線部分を挿入してい
る。電流ダイポール３０２は，電気配線用のツイストペ
ア線３０３の先端を切り対向する切断部を形成し，両端
を両方に広げた構造からなる。ツイストペア線３０３に
外部から電流を流すと，ツイストしている配線部分のツ
イストペア線３０３では正反対の電流が流れるため電流
による磁場は相殺される。一方，先端部の両方に広げた
部分では，１方向の電流方向を形成し，且つ切断されて
いる一方の端の切断部分から電流が導体中を広がって通
り，対向している他方の端の切断部に戻ってくる。この
切断部が対向する構造により，対向する切断部の先端部
は導体中の微少な一定の電流を持つ電流源となる。図７
に示す観測平面３０４に，電流ダイポール３０２が作る
磁場分布を，電解質液３００が満たされた球体３０１
（導体球）の外部で計測した。観測平面３０４は，図４
に示す点Ｂで球体３０１（導体球）に接している。
【００２４】図８は，図７に示す電流ダイポールが作る
磁場の，Ｘ及びＹ方向磁場成分ＢX，ＢYを図２に示すベ
クトル磁束計により測定し合成して得た，接線（平行）
成分を表わす磁場強度分布図，即ち，√（ＢX 2＋ＢY 2）
の分布を示す図である。図８に示す各点のデータは，デ
ュワ４を観測平面３０４の上で移動させて，複数の点
（Ｘ方向に１０点，Ｙ方向に１０点の格子状の計測点か
らなる合計１００点）で計測したデータを解析した結果
である。図８に示す点Ａ，Ｂ，Ｃは，図７に示す点Ａ，
Ｂ，Ｃに対応し，原点（０，０）は図７に示す点Ｂに対
応し，Ｘ，Ｙ軸に示す数値は，観測面内の点の位置をｍ
単位で示す。得られた磁場強度分布は，接線成分の磁場
強度分布は電流源の直上にピークを持つパターンを示
し，球体（導体球）３０１の中心と電流ダイポール３０
２とを結ぶ直線と観測平面３０４との交点で，最大の磁
場強度値をもつような磁場分布であることが判明した。
従って，図７に示す点Ａ，Ｂ，Ｃの各点で測定すると，
各点で測定される磁場強度が異なることが分かる。
磁場の，Ｘ及びＹ方向磁場成分ＢX，ＢYを図２に示すベ
クトル磁束計により測定し合成して得た，接線（平行）
成分を表わす磁場強度分布図，即ち，√（ＢX 2＋ＢY 2）
の分布を示す図である。図８に示す各点のデータは，デ
ュワ４を観測平面３０４の上で移動させて，複数の点
（Ｘ方向に１０点，Ｙ方向に１０点の格子状の計測点か
らなる合計１００点）で計測したデータを解析した結果
である。図８に示す点Ａ，Ｂ，Ｃは，図７に示す点Ａ，
Ｂ，Ｃに対応し，原点（０，０）は図７に示す点Ｂに対
応し，Ｘ，Ｙ軸に示す数値は，観測面内の点の位置をｍ
単位で示す。得られた磁場強度分布は，接線成分の磁場
強度分布は電流源の直上にピークを持つパターンを示
し，球体（導体球）３０１の中心と電流ダイポール３０
２とを結ぶ直線と観測平面３０４との交点で，最大の磁
場強度値をもつような磁場分布であることが判明した。
従って，図７に示す点Ａ，Ｂ，Ｃの各点で測定すると，
各点で測定される磁場強度が異なることが分かる。
【００２５】図９は，本実施例の装置により測定して得
た磁場強度分布図を示す図であり，図７に示す電流ダイ
ポールが作る磁場の法線成分を表わすＺ方向磁場成分Ｂ
Zの磁場強度分布図を示す図である。図９に示す各点の
データは，デュワ４を観測平面３０４の上で移動させ
て，複数の点（Ｘ方向に１０点，Ｙ方向に１０点の格子
状の計測点からなる合計１００点）で計測したデータを
解析した結果である。図９に示す点Ａ，Ｂ，Ｃは，図７
に示す点Ａ，Ｂ，Ｃに対応し，原点（０，０）は図７に
示す点Ｂに対応し，Ｘ，Ｙ軸に示す数値は，観測面内の
点の位置をｍ単位で示す。上記したように，接線成分の
磁場強度分布は電流源の直上にピークを持つパターンを
示したが，図９に示すように，法線成分ＢZの磁場強度
分布は，電流源から離れた位置に，正負両極性の極値を
持つパターンを示した。図９に於いて，点Ａ，Ｂ，Ｃの
各点で測定した磁場強度も大きく変化していることが判
明し，特に，電流源の直上の点Ｂでは磁場強度がゼロに
なっており，接線成分の磁場強度分布図に於ける電流源
の直上の点Ｂでの磁場強度とは，大きく異なっている。
た磁場強度分布図を示す図であり，図７に示す電流ダイ
ポールが作る磁場の法線成分を表わすＺ方向磁場成分Ｂ
Zの磁場強度分布図を示す図である。図９に示す各点の
データは，デュワ４を観測平面３０４の上で移動させ
て，複数の点（Ｘ方向に１０点，Ｙ方向に１０点の格子
状の計測点からなる合計１００点）で計測したデータを
解析した結果である。図９に示す点Ａ，Ｂ，Ｃは，図７
に示す点Ａ，Ｂ，Ｃに対応し，原点（０，０）は図７に
示す点Ｂに対応し，Ｘ，Ｙ軸に示す数値は，観測面内の
点の位置をｍ単位で示す。上記したように，接線成分の
磁場強度分布は電流源の直上にピークを持つパターンを
示したが，図９に示すように，法線成分ＢZの磁場強度
分布は，電流源から離れた位置に，正負両極性の極値を
持つパターンを示した。図９に於いて，点Ａ，Ｂ，Ｃの
各点で測定した磁場強度も大きく変化していることが判
明し，特に，電流源の直上の点Ｂでは磁場強度がゼロに
なっており，接線成分の磁場強度分布図に於ける電流源
の直上の点Ｂでの磁場強度とは，大きく異なっている。
【００２６】接線成分の磁場強度分布図と，法線成分の
磁場強度分布図との間で，計測された磁場強度の強い位
置が大きく異なり，更に磁場強度の強い位置が占める領
域も大きく異なっていることは，実用面で問題となる。
即ち，従来技術で測定していた１方向の磁場成分の測定
では，検査対象の磁場検出位置の違いにより，磁場成分
の時間波形の変化が大きいことが明らかである。
磁場強度分布図との間で，計測された磁場強度の強い位
置が大きく異なり，更に磁場強度の強い位置が占める領
域も大きく異なっていることは，実用面で問題となる。
即ち，従来技術で測定していた１方向の磁場成分の測定
では，検査対象の磁場検出位置の違いにより，磁場成分
の時間波形の変化が大きいことが明らかである。
【００２７】図１０は，図７に示す電流ダイポールが作
る磁場の，Ｘ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及び
ＢZを図２に示すベクトル磁束計により測定し合成して
得た，磁場強度分布図，即ち，√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）
の分布（磁場ベクトルの強度（大きさ）の分布を表す）
を示す図である。図１０に示す各点のデータは，デュワ
４を観測平面３０４の上で移動させて，複数の点（Ｘ方
向に１０点，Ｙ方向に１０点の格子状の計測点からなる
合計１００点）で計測したデータを解析した結果であ
る。図１０に示す点Ａ，Ｂ，Ｃは，図７に示す点Ａ，
Ｂ，Ｃに対応し，原点（０，０）は図７に示す点Ｂに対
応し，Ｘ，Ｙ軸に示す数値は，観測面内の点の位置をｍ
単位で示す。図１０に示す磁場強度分布図を，図８，図
９に示す磁場強度分布図と比較すると，図１０に示す磁
場強度分布図は，図８，図９に示す磁場強度分布図より
も明らかに広い領域で強い磁場が検出されている。
る磁場の，Ｘ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及び
ＢZを図２に示すベクトル磁束計により測定し合成して
得た，磁場強度分布図，即ち，√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）
の分布（磁場ベクトルの強度（大きさ）の分布を表す）
を示す図である。図１０に示す各点のデータは，デュワ
４を観測平面３０４の上で移動させて，複数の点（Ｘ方
向に１０点，Ｙ方向に１０点の格子状の計測点からなる
合計１００点）で計測したデータを解析した結果であ
る。図１０に示す点Ａ，Ｂ，Ｃは，図７に示す点Ａ，
Ｂ，Ｃに対応し，原点（０，０）は図７に示す点Ｂに対
応し，Ｘ，Ｙ軸に示す数値は，観測面内の点の位置をｍ
単位で示す。図１０に示す磁場強度分布図を，図８，図
９に示す磁場強度分布図と比較すると，図１０に示す磁
場強度分布図は，図８，図９に示す磁場強度分布図より
も明らかに広い領域で強い磁場が検出されている。
【００２８】図８，図９に示す磁場強度分布図では，点
Ａ，Ｂ，Ｃに於ける磁場強度は大きく異なるが，図１０
に示す磁場強度分布図では，点Ａ，Ｂ，Ｃに於ける磁場
強度はほぼ同程度である。図１０に示す磁場強度分布
図，即ち，√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）の分布を用いれば，
検査対象（ここでは，電流源）と磁束計の位置（測定位
置）が変化しても得られる磁場強度が大きく変化しない
ことが判明した。
Ａ，Ｂ，Ｃに於ける磁場強度は大きく異なるが，図１０
に示す磁場強度分布図では，点Ａ，Ｂ，Ｃに於ける磁場
強度はほぼ同程度である。図１０に示す磁場強度分布
図，即ち，√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）の分布を用いれば，
検査対象（ここでは，電流源）と磁束計の位置（測定位
置）が変化しても得られる磁場強度が大きく変化しない
ことが判明した。
【００２９】（第４の実施例）図８，図９，図１０で
は，一定の電流を持つ電流源が作る磁場の測定結果を例
にとり説明した，以下では，胎児の心臓からの時間変化
する磁場（心磁）の測定結果について説明する。
は，一定の電流を持つ電流源が作る磁場の測定結果を例
にとり説明した，以下では，胎児の心臓からの時間変化
する磁場（心磁）の測定結果について説明する。
【００３０】図１１は，図２に示すベクトル磁束計を内
蔵するデュワの先端の底面位置，母体，及び胎児の位置
関係を模式的に示す図である。図１１は，ベクトル磁束
計１００を内蔵したデュワ４の底面位置，母体２，及び
胎児２０の位置関係を模式的に示す。胎児２０の心臓か
らの磁場を，母体２の腹部の点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’の各点
で，Ｘ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，ＢZを検出
する。磁場の検出に先立って，母体２が横たわるベット
の上下機構７によるベットの上下移動制御と，デュワ４
を保持するデュア保持制御部５によるデュワ４の底面の
角度や位置の変化制御により，デュワ４の底面の中心位
置と母体２の腹部の各点（点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’）との距
離を近づけ，各点とデュワ４の底面の中心位置が接する
ようにする。点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’は，お互いに３ｃｍづ
つ離れている。図１２，図１３，図１４は，点Ａ’，
Ｂ’，Ｃ’の各点に於ける数心拍分の胎児の心臓からの
磁場（心磁）の時間波形を示す図である。
蔵するデュワの先端の底面位置，母体，及び胎児の位置
関係を模式的に示す図である。図１１は，ベクトル磁束
計１００を内蔵したデュワ４の底面位置，母体２，及び
胎児２０の位置関係を模式的に示す。胎児２０の心臓か
らの磁場を，母体２の腹部の点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’の各点
で，Ｘ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，ＢZを検出
する。磁場の検出に先立って，母体２が横たわるベット
の上下機構７によるベットの上下移動制御と，デュワ４
を保持するデュア保持制御部５によるデュワ４の底面の
角度や位置の変化制御により，デュワ４の底面の中心位
置と母体２の腹部の各点（点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’）との距
離を近づけ，各点とデュワ４の底面の中心位置が接する
ようにする。点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’は，お互いに３ｃｍづ
つ離れている。図１２，図１３，図１４は，点Ａ’，
Ｂ’，Ｃ’の各点に於ける数心拍分の胎児の心臓からの
磁場（心磁）の時間波形を示す図である。
【００３１】図１２（Ａ’），図１２（Ｂ’），図１２
（Ｃ’）は，胎児の心臓からの磁場のＸ及びＹ方向磁場
成分ＢX，ＢYを，図２に示すベクトル磁束計により図１
１に示す点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’に於いて測定し合成して得
た，接線（平行）成分を表わす磁場強度即ち，√（ＢX 2
＋Ｂ2 Y）の時間波形を示す図である。即ち，図１２は，
腹面に平行な磁場成分ＢX，ＢY成分の合成による，√
（ＢX 2＋ＢY 2）の時間波形を示す。図１２に示す結果ら
か明らかなように，図１１の各点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で得
られる√（ＢX 2＋ＢY 2）の時間波形は，互いに大きく異
なっている。
（Ｃ’）は，胎児の心臓からの磁場のＸ及びＹ方向磁場
成分ＢX，ＢYを，図２に示すベクトル磁束計により図１
１に示す点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’に於いて測定し合成して得
た，接線（平行）成分を表わす磁場強度即ち，√（ＢX 2
＋Ｂ2 Y）の時間波形を示す図である。即ち，図１２は，
腹面に平行な磁場成分ＢX，ＢY成分の合成による，√
（ＢX 2＋ＢY 2）の時間波形を示す。図１２に示す結果ら
か明らかなように，図１１の各点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で得
られる√（ＢX 2＋ＢY 2）の時間波形は，互いに大きく異
なっている。
【００３２】図１３（Ａ’），図１３（Ｂ’），図１３
（Ｃ’）は，本実施例の図２に示すベクトル磁束計によ
り図１１に示す点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’に於いて測定して得
た磁場の時間波形を示す図であり，胎児の心臓からの磁
場の法線成分を表わすＺ方向磁場成分ＢZの時間波形を
示す図である。図１３に示す結果は，図１１に示す結果
と同様に，図１１の各点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で得られるＺ
方向磁場成分ＢZの時間波形は，互いに大きく異なって
いる。
（Ｃ’）は，本実施例の図２に示すベクトル磁束計によ
り図１１に示す点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’に於いて測定して得
た磁場の時間波形を示す図であり，胎児の心臓からの磁
場の法線成分を表わすＺ方向磁場成分ＢZの時間波形を
示す図である。図１３に示す結果は，図１１に示す結果
と同様に，図１１の各点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で得られるＺ
方向磁場成分ＢZの時間波形は，互いに大きく異なって
いる。
【００３３】図１４（Ａ’），図１４（Ｂ’），図１４
（Ｃ’）は，本実施例の図２に示すベクトル磁束計によ
り図１１に示す点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’に於いて，胎児の心
臓からの磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，
及びＢZを測定し合成して得た，√（ＢX 2＋ＢY 2＋
ＢZ 2）の時間波形を示す図である。図１４に示すよう
に，３方向の磁場成分を合成して得た強度，√（ＢX 2＋
ＢY 2＋ＢZ 2）の時間波形は，磁場を検出した場所にほぼ
依存せず，ほぼ同じ時間変化を伴う時間波形が得られる
ことが判明した。即ち，胎児の心臓からの磁場のＸ，
Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及びＢZを検出し，
√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を合成することにより，即ち磁
場ベクトルの強度（大きさ）を合成して，胎児の心臓か
らの磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及び
ＢZを検出する位置に依らず，ほぼ同じ時間変化を伴う
時間波形が得られ，胎児の心臓からの磁場の時間変化
を，広い範囲で正確に，好適に検出できることが可能と
なった。
（Ｃ’）は，本実施例の図２に示すベクトル磁束計によ
り図１１に示す点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’に於いて，胎児の心
臓からの磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，
及びＢZを測定し合成して得た，√（ＢX 2＋ＢY 2＋
ＢZ 2）の時間波形を示す図である。図１４に示すよう
に，３方向の磁場成分を合成して得た強度，√（ＢX 2＋
ＢY 2＋ＢZ 2）の時間波形は，磁場を検出した場所にほぼ
依存せず，ほぼ同じ時間変化を伴う時間波形が得られる
ことが判明した。即ち，胎児の心臓からの磁場のＸ，
Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及びＢZを検出し，
√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を合成することにより，即ち磁
場ベクトルの強度（大きさ）を合成して，胎児の心臓か
らの磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及び
ＢZを検出する位置に依らず，ほぼ同じ時間変化を伴う
時間波形が得られ，胎児の心臓からの磁場の時間変化
を，広い範囲で正確に，好適に検出できることが可能と
なった。
【００３４】（第５の実施例）図１５（ａ），図１５
（ｂ）は，本実施例の図２の磁束計により，胎児の心臓
からの磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及
びＢZを測定する際にデュワを動かし，Ｘ，Ｙ，及びＺ
方向磁場成分ＢX，ＢY，及びＢZを測定し合成して得
た，磁場ベクトルの強度（大きさ），√（ＢX 2＋ＢY 2＋
ＢZ 2）の時間波形に及ぼすフィルタ１０の周波数の影響
を示す図である。図１５（ａ），図１５（ｂ）は，胎児
の心臓からの磁場（心磁）を測定する際に最適な場所を
探し出すとき，波形表示モニター上での，√（ＢX 2＋Ｂ
Y 2＋ＢZ 2）の時間波形の波形変動を示す。図１５（ａ）
は，コンピュータ１１に送る信号を分岐し，分岐した信
号に帯域０．０５Ｈｚ〜１００Ｈｚのフィルタを通し
て，波形表示モニターへ出力した時間波形の例である。
図１５（ａ）に横方向の矢印で示す時間帯（約２００ミ
リ秒）でデュワ４を動かすと，時間波形は大きくドリフ
トする。また，デュワを止めた後も時間波形が安定する
までに数十秒もの長時間を要し，目的とする最適な場所
を探し出すのに非常に長時間を要した。図１５（ｂ）
は，コンピュータ１１に送る信号を分岐し，分岐した信
号に帯域５Ｈｚ以上を通過するハイパスフィルタをかけ
て，波形表示モニターへ出力した時間波形の例であり，
コンピュータ１１には０．０５Ｈｚ〜１００Ｈｚの帯域
のフィルタを通して信号を送った。図１５（ｂ）に示す
ようにデュワ４を動かしても時間波形のドリフトは少な
く，時間波形は短時間（約６００ミリ秒）にすぐに安定
する。コンピュータ１１に送る信号を分岐し，分岐した
信号に帯域５Ｈｚ以上を通過するハイパスフィルタをか
けることにより，胎児の心臓からの磁場（心磁）を測定
する最適な位置に，デュワ４の位置を設定できた。コン
ピュータ１１に取り込む信号は，求める周波数帯域を含
む信号であり何ら問題は生じない。
（ｂ）は，本実施例の図２の磁束計により，胎児の心臓
からの磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及
びＢZを測定する際にデュワを動かし，Ｘ，Ｙ，及びＺ
方向磁場成分ＢX，ＢY，及びＢZを測定し合成して得
た，磁場ベクトルの強度（大きさ），√（ＢX 2＋ＢY 2＋
ＢZ 2）の時間波形に及ぼすフィルタ１０の周波数の影響
を示す図である。図１５（ａ），図１５（ｂ）は，胎児
の心臓からの磁場（心磁）を測定する際に最適な場所を
探し出すとき，波形表示モニター上での，√（ＢX 2＋Ｂ
Y 2＋ＢZ 2）の時間波形の波形変動を示す。図１５（ａ）
は，コンピュータ１１に送る信号を分岐し，分岐した信
号に帯域０．０５Ｈｚ〜１００Ｈｚのフィルタを通し
て，波形表示モニターへ出力した時間波形の例である。
図１５（ａ）に横方向の矢印で示す時間帯（約２００ミ
リ秒）でデュワ４を動かすと，時間波形は大きくドリフ
トする。また，デュワを止めた後も時間波形が安定する
までに数十秒もの長時間を要し，目的とする最適な場所
を探し出すのに非常に長時間を要した。図１５（ｂ）
は，コンピュータ１１に送る信号を分岐し，分岐した信
号に帯域５Ｈｚ以上を通過するハイパスフィルタをかけ
て，波形表示モニターへ出力した時間波形の例であり，
コンピュータ１１には０．０５Ｈｚ〜１００Ｈｚの帯域
のフィルタを通して信号を送った。図１５（ｂ）に示す
ようにデュワ４を動かしても時間波形のドリフトは少な
く，時間波形は短時間（約６００ミリ秒）にすぐに安定
する。コンピュータ１１に送る信号を分岐し，分岐した
信号に帯域５Ｈｚ以上を通過するハイパスフィルタをか
けることにより，胎児の心臓からの磁場（心磁）を測定
する最適な位置に，デュワ４の位置を設定できた。コン
ピュータ１１に取り込む信号は，求める周波数帯域を含
む信号であり何ら問題は生じない。
【００３５】（第６の実施例）第１及び第２の実施例で
説明した磁場計測方法，及び磁場計測装置を，非磁性金
属線中の磁性を持つ不純物の検査に適用する例について
以下説明する。ＳＵＳ３１６は非磁性であるが，微量の
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを不純物として含むと磁性を帯び，非
破壊的にこれら不純物を検出することが望まれていた。
説明した磁場計測方法，及び磁場計測装置を，非磁性金
属線中の磁性を持つ不純物の検査に適用する例について
以下説明する。ＳＵＳ３１６は非磁性であるが，微量の
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒを不純物として含むと磁性を帯び，非
破壊的にこれら不純物を検出することが望まれていた。
【００３６】図１６は，第１及び第２の実施例で説明し
た磁場計測装置を用いて，非磁性金属線中の帯磁した不
純物を検出する方法を示す模式図である。ベクトル磁束
計１００を内蔵するデュア４の底部の近くに，非磁性金
属線４０１を配置する。非磁性金属線４０１は，回転リ
ール４０２−１，４０２−２の矢印の方向の回転によ
り，回転リール４０２−２から回転リール４０２−１へ
と巻き取られていく。ベクトル磁束計１００は，巻き取
られていく途中で非磁性金属線４０１からの磁場の直交
する３方向の成分を検出し，３方向の磁場成分を合成し
磁場ベクトルの強度，√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を求め
る。このように非磁性金属線４０１を走査，移動させな
がら検査対象部位を変えて，高速度で非磁性金属線４０
１の中の帯磁した不純物を非破壊的に検出できる。
た磁場計測装置を用いて，非磁性金属線中の帯磁した不
純物を検出する方法を示す模式図である。ベクトル磁束
計１００を内蔵するデュア４の底部の近くに，非磁性金
属線４０１を配置する。非磁性金属線４０１は，回転リ
ール４０２−１，４０２−２の矢印の方向の回転によ
り，回転リール４０２−２から回転リール４０２−１へ
と巻き取られていく。ベクトル磁束計１００は，巻き取
られていく途中で非磁性金属線４０１からの磁場の直交
する３方向の成分を検出し，３方向の磁場成分を合成し
磁場ベクトルの強度，√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を求め
る。このように非磁性金属線４０１を走査，移動させな
がら検査対象部位を変えて，高速度で非磁性金属線４０
１の中の帯磁した不純物を非破壊的に検出できる。
【００３７】図１７は，２箇所に帯磁した不純物を内部
に含む非磁性金属線を模式的に示す拡大図，図１８は，
２箇所に帯磁した不純物を内部に含む非磁性金属線の磁
場ベクトルの強度の例を示す図である。図１７に於い
て，非磁性金属線４０１の５ｃｍ離れた点Ａ”及び点
Ｂ”に，不純物（Ｆｅ）４０３−１，４０３−２をそれ
ぞれ１ｐｐｍ含ませ，不純物（Ｆｅ）４０３−１，４０
３−２をそれぞれ異なる方向に磁化させる。図１６に示
す非磁性金属線４０１が図１７に示すような不純物を含
む場合，ベクトル磁束計１００により検出され合成され
る磁場ベクトルの強度，√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を図１
８に示す。図１８に示すように，得られる磁場ベクトル
の強度の変化は，不純物（Ｆｅ）を含む点Ａ”及び点
Ｂ”に対応する５ｃｍｍ離れて磁場ベクトルの最大強度
を含む。
に含む非磁性金属線を模式的に示す拡大図，図１８は，
２箇所に帯磁した不純物を内部に含む非磁性金属線の磁
場ベクトルの強度の例を示す図である。図１７に於い
て，非磁性金属線４０１の５ｃｍ離れた点Ａ”及び点
Ｂ”に，不純物（Ｆｅ）４０３−１，４０３−２をそれ
ぞれ１ｐｐｍ含ませ，不純物（Ｆｅ）４０３−１，４０
３−２をそれぞれ異なる方向に磁化させる。図１６に示
す非磁性金属線４０１が図１７に示すような不純物を含
む場合，ベクトル磁束計１００により検出され合成され
る磁場ベクトルの強度，√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を図１
８に示す。図１８に示すように，得られる磁場ベクトル
の強度の変化は，不純物（Ｆｅ）を含む点Ａ”及び点
Ｂ”に対応する５ｃｍｍ離れて磁場ベクトルの最大強度
を含む。
【００３８】帯磁した不純物の濃度を，以下に説明する
手順により定量的に求めることができる。非磁性金属線
４０１と同じ太さを持ち，帯磁した不純物を内部に含ま
ないことをベクトル磁束計１００により確認した非磁性
金属線に，各種の既知濃度の帯磁した不純物を含む検量
用の非磁性金属線を予め準備する。検量用の非磁性金属
線をベクトル磁束計１００を使用して磁場ベクトルの最
大強度を求め，この磁場ベクトルの最大強度と上記既知
濃度を２軸とする検量線を作成する。図１８に示す磁場
ベクトルの最大強度を与える濃度を，検量線を使用して
内挿又は外挿により求めるこができる。ベクトル磁束計
１００は数ｐＴの磁場ベクトルの強度は容易に検出可能
であるので高感度な不純物検出が可能である。また，図
１８に示すように，不純物の磁化方向が異なっていても
同じ磁場ベクトルの強度が得られ，不純物の磁化方向に
よらず同じ不純物濃度であれば同じ磁場ベクトルの強度
が得られるという特徴がある。以上の説明では，非磁性
金属線の中の帯磁した不純物の検出について説明した
が，非磁性金属線に限定されず，非磁性体一般の中の帯
磁した物質を検査対象とできることは言うまでもない。
手順により定量的に求めることができる。非磁性金属線
４０１と同じ太さを持ち，帯磁した不純物を内部に含ま
ないことをベクトル磁束計１００により確認した非磁性
金属線に，各種の既知濃度の帯磁した不純物を含む検量
用の非磁性金属線を予め準備する。検量用の非磁性金属
線をベクトル磁束計１００を使用して磁場ベクトルの最
大強度を求め，この磁場ベクトルの最大強度と上記既知
濃度を２軸とする検量線を作成する。図１８に示す磁場
ベクトルの最大強度を与える濃度を，検量線を使用して
内挿又は外挿により求めるこができる。ベクトル磁束計
１００は数ｐＴの磁場ベクトルの強度は容易に検出可能
であるので高感度な不純物検出が可能である。また，図
１８に示すように，不純物の磁化方向が異なっていても
同じ磁場ベクトルの強度が得られ，不純物の磁化方向に
よらず同じ不純物濃度であれば同じ磁場ベクトルの強度
が得られるという特徴がある。以上の説明では，非磁性
金属線の中の帯磁した不純物の検出について説明した
が，非磁性金属線に限定されず，非磁性体一般の中の帯
磁した物質を検査対象とできることは言うまでもない。
【００３９】以上の各実施例の説明から明らかなよう
に，例えば，母体中で運動し位置が変化する胎児のよう
に，注目する検査対象が置かれる環境下，若しくは注目
する検査対象が置かれる物質中で，検査対象の位置が変
化する場合にも，更に検査対象が移動する場合にも，検
査対象からの磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，
ＢY，及びＢZを検出し，磁場ベクトルの強度（大き
さ），√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を合成することにより，
検査対象からの磁場の時間変化の正確な検出が可能とな
る。例えば，胎児の他，鳥類，爬虫類等の動物の卵内部
での育成過程の観察，検出が可能となる。
に，例えば，母体中で運動し位置が変化する胎児のよう
に，注目する検査対象が置かれる環境下，若しくは注目
する検査対象が置かれる物質中で，検査対象の位置が変
化する場合にも，更に検査対象が移動する場合にも，検
査対象からの磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，
ＢY，及びＢZを検出し，磁場ベクトルの強度（大き
さ），√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2）を合成することにより，
検査対象からの磁場の時間変化の正確な検出が可能とな
る。例えば，胎児の他，鳥類，爬虫類等の動物の卵内部
での育成過程の観察，検出が可能となる。
【００４０】以下に，本発明の構成を要約する。本発明
の磁場計測装置は，検査対象から発する磁場を測定する
磁場計測装置に於いて，磁場の直交するＸ，Ｙ，Ｚの３
方向の磁場成分を検出する検出コイルと超伝導量子干渉
素子（ＳＱＵＩＤ）とから構成される単数又は複数のベ
クトル磁束計と，単数又は複数の各ベクトル磁束計によ
り検出された３方向の磁場成分を合成した磁場強度，又
は合成した磁場強度の時間波形を表示する表示手段と，
磁束計を内蔵するデュワを保持し検査対象とデュワとの
位置関係を制御する手段を具備する保持手段とを有する
ことに特徴があり，（１）３方向の磁場成分の２乗和を
求め合成した磁場ベクトルの強度，√（ＢX 2＋ＢY 2＋Ｂ
Z 2）の値，又はその時間変化を表示すること，（２）合
成した磁場強度を持つ磁場信号をハイパスフィルタを通
して低周波成分を除去して表示手段に表示すること，
（３）３方向の磁場成分の各方向の信号をハイパスフィ
ルタに通して低周波成分を除去した後に，３方向の磁場
成分を合成した磁場強度の値，又はその時間波形を表示
手段に表示すること，（４）ベクトル磁束計により検出
された３方向の各磁場成分の信号を各々２つ分岐し，分
岐した一方の信号を用いて３方向の磁場成分を合成し，
ハイパスフィルタを通して低周波成分を除去して表示手
段に表示すること，（５）磁束計により検出された３方
向の各磁場成分の信号を各々２つ分岐し，３方向の磁場
成分の各方向の分岐した一方の信号をハイパスフィルタ
に通して低周波成分を除去した後に，３方向の磁場成分
を合成した磁場強度の値，又はその時間波形を表示手段
に表示すること，（６）お互いに直交する面を持つ検出
コイルが３方向に配置され保持される絶縁体からなるコ
イルボビンを具備し，検出コイルの各々の中心がコイル
ボビンの中心軸を通り，且つ検出コイルの一つのなす面
がコイルボビンの中心軸と垂直であり，他の検出コイル
ななす面が各々直交し，且つ中心軸と平行であること，
（７）検査対象が母体内の胎児であること，（８）検査
対象が非磁性体の中の帯磁した物質であること等に特徴
がある。
の磁場計測装置は，検査対象から発する磁場を測定する
磁場計測装置に於いて，磁場の直交するＸ，Ｙ，Ｚの３
方向の磁場成分を検出する検出コイルと超伝導量子干渉
素子（ＳＱＵＩＤ）とから構成される単数又は複数のベ
クトル磁束計と，単数又は複数の各ベクトル磁束計によ
り検出された３方向の磁場成分を合成した磁場強度，又
は合成した磁場強度の時間波形を表示する表示手段と，
磁束計を内蔵するデュワを保持し検査対象とデュワとの
位置関係を制御する手段を具備する保持手段とを有する
ことに特徴があり，（１）３方向の磁場成分の２乗和を
求め合成した磁場ベクトルの強度，√（ＢX 2＋ＢY 2＋Ｂ
Z 2）の値，又はその時間変化を表示すること，（２）合
成した磁場強度を持つ磁場信号をハイパスフィルタを通
して低周波成分を除去して表示手段に表示すること，
（３）３方向の磁場成分の各方向の信号をハイパスフィ
ルタに通して低周波成分を除去した後に，３方向の磁場
成分を合成した磁場強度の値，又はその時間波形を表示
手段に表示すること，（４）ベクトル磁束計により検出
された３方向の各磁場成分の信号を各々２つ分岐し，分
岐した一方の信号を用いて３方向の磁場成分を合成し，
ハイパスフィルタを通して低周波成分を除去して表示手
段に表示すること，（５）磁束計により検出された３方
向の各磁場成分の信号を各々２つ分岐し，３方向の磁場
成分の各方向の分岐した一方の信号をハイパスフィルタ
に通して低周波成分を除去した後に，３方向の磁場成分
を合成した磁場強度の値，又はその時間波形を表示手段
に表示すること，（６）お互いに直交する面を持つ検出
コイルが３方向に配置され保持される絶縁体からなるコ
イルボビンを具備し，検出コイルの各々の中心がコイル
ボビンの中心軸を通り，且つ検出コイルの一つのなす面
がコイルボビンの中心軸と垂直であり，他の検出コイル
ななす面が各々直交し，且つ中心軸と平行であること，
（７）検査対象が母体内の胎児であること，（８）検査
対象が非磁性体の中の帯磁した物質であること等に特徴
がある。
【００４１】
【発明の効果】本発明に依れば，検査対象の電流源が作
る直交する３方向の磁場成分を全て同時に測定し，３方
向の磁場成分を２乗和を合成した時間波形を表示するの
で，検査対象の磁場検出位置の違いによる時間波形の差
が殆どなく，正確な磁場の時間変化を検出できるという
効果がある。この結果，磁束計を内蔵するデュワの検査
対象に対する位置や方向を広い範囲で設定でき，大きな
信号が検出できるのでＳ／Ｎの高い計測が可能となる。
検査対象の磁場検出位置の違いによる時間波形の差が殆
どなく，検査対象の広い領域で磁場のほぼ同じ時間波形
が得られるので，例えば，母体中の胎児が本来測定した
い検査対象であり，母体と胎児の位置関係が変動して
も，位置関係の変化により検出される磁場信号の変化を
少なくできる。従って，磁場検出位置による磁場信号の
変化の影響が少なく，胎児の心臓の状態を正確に把握で
きる。また，検出した３方向の各磁場成分の信号をハイ
パスフィルタに通すことにより，検出される磁場信号が
安定するまでの時間を短縮でき，磁場信号が最大になる
点を短時間で検出できるので測定の迅速化が可能とな
る。
る直交する３方向の磁場成分を全て同時に測定し，３方
向の磁場成分を２乗和を合成した時間波形を表示するの
で，検査対象の磁場検出位置の違いによる時間波形の差
が殆どなく，正確な磁場の時間変化を検出できるという
効果がある。この結果，磁束計を内蔵するデュワの検査
対象に対する位置や方向を広い範囲で設定でき，大きな
信号が検出できるのでＳ／Ｎの高い計測が可能となる。
検査対象の磁場検出位置の違いによる時間波形の差が殆
どなく，検査対象の広い領域で磁場のほぼ同じ時間波形
が得られるので，例えば，母体中の胎児が本来測定した
い検査対象であり，母体と胎児の位置関係が変動して
も，位置関係の変化により検出される磁場信号の変化を
少なくできる。従って，磁場検出位置による磁場信号の
変化の影響が少なく，胎児の心臓の状態を正確に把握で
きる。また，検出した３方向の各磁場成分の信号をハイ
パスフィルタに通すことにより，検出される磁場信号が
安定するまでの時間を短縮でき，磁場信号が最大になる
点を短時間で検出できるので測定の迅速化が可能とな
る。
【図１】本発明の第１の実施例である磁場計測装置の構
成例を示す図。
成例を示す図。
【図２】本発明の第２の実施例であるベクトル磁束計の
構造の例を示す図。
構造の例を示す図。
【図３】本発明の第２の実施例であるベクトル磁束計の
構造の例を説明する図。
構造の例を説明する図。
【図４】本発明の第２の実施例であるベクトル磁束計の
構造の例を説明する図。
構造の例を説明する図。
【図５】本発明の第２の実施例であるベクトル磁束計の
構造の例を説明する図。
構造の例を説明する図。
【図６】本発明の第２の実施例に於けるベクトル磁束計
のデュワ内部での配置の例を示す図。
のデュワ内部での配置の例を示す図。
【図７】本発明の第３の実施例に於いて，電解質液が満
たされた球体の中に電流ダイポールを形成する回路と，
電流ダイポールが作る磁場を測定する観測平面を示す
図。
たされた球体の中に電流ダイポールを形成する回路と，
電流ダイポールが作る磁場を測定する観測平面を示す
図。
【図８】本発明の第３の実施例に於いて，電流ダイポー
ルが作る磁場のＸ及びＹ方向磁場成分ＢX，ＢYを測定し
合成して得た，接線（平行）成分を表わす磁場強度（√
（ＢX 2＋ＢY 2））分布図。
ルが作る磁場のＸ及びＹ方向磁場成分ＢX，ＢYを測定し
合成して得た，接線（平行）成分を表わす磁場強度（√
（ＢX 2＋ＢY 2））分布図。
【図９】本実施例の第３の実施例に於いて，電流ダイポ
ールが作る磁場の法線成分を表わすＺ方向磁場成分ＢZ
の磁場強度分布図。
ールが作る磁場の法線成分を表わすＺ方向磁場成分ＢZ
の磁場強度分布図。
【図１０】本発明の第３の実施例に於いて，電流ダイポ
ールが作る磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，
ＢY，及びＢZを測定し合成して得た，磁場ベクトルの強
度（√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2））分布図。
ールが作る磁場のＸ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，
ＢY，及びＢZを測定し合成して得た，磁場ベクトルの強
度（√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2））分布図。
【図１１】本発明の第４の実施例に於いて，ベクトル磁
束計を内蔵するデュワの先端の底面位置，母体，及び胎
児の位置関係を模式的に示す図。
束計を内蔵するデュワの先端の底面位置，母体，及び胎
児の位置関係を模式的に示す図。
【図１２】本発明の第４の実施例に於いて，胎児の心臓
からの磁場のＸ及びＹ方向磁場成分ＢX，ＢYを，図８に
示す点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で測定し合成して得た，接線
（平行）成分を表わす磁場強度，√（ＢX 2＋ＢY 2）の時
間波形の例を示す図。
からの磁場のＸ及びＹ方向磁場成分ＢX，ＢYを，図８に
示す点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で測定し合成して得た，接線
（平行）成分を表わす磁場強度，√（ＢX 2＋ＢY 2）の時
間波形の例を示す図。
【図１３】本発明の第４の実施例に於いて，図８に示す
点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で測定して得た磁場の時間波形図を
示す図であり，胎児の心臓からの磁場の法線成分を表わ
すＺ方向磁場成分ＢZの時間波形の例を示す図。
点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で測定して得た磁場の時間波形図を
示す図であり，胎児の心臓からの磁場の法線成分を表わ
すＺ方向磁場成分ＢZの時間波形の例を示す図。
【図１４】本発明の第４の実施例に於いて，図８に示す
点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で，胎児の心臓からの磁場のＸ，
Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及びＢZを測定し合
成して得た，磁場ベクトルの強度（√（ＢX 2＋ＢY 2＋Ｂ
Z 2））の時間波形の例を示す図。
点Ａ’，Ｂ’，Ｃ’で，胎児の心臓からの磁場のＸ，
Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及びＢZを測定し合
成して得た，磁場ベクトルの強度（√（ＢX 2＋ＢY 2＋Ｂ
Z 2））の時間波形の例を示す図。
【図１５】本発明の第５の実施例に於いて，図２のベク
トル磁束計により，胎児の心臓からの磁場のＸ，Ｙ，及
びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及びＢZを測定する際にデ
ュワを動かし，Ｘ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，
及びＢZを測定し合成して得た，磁場ベクトルの強度
（√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2））の時間波形に及ぼすフィル
タの周波数の影響の例を示す図。
トル磁束計により，胎児の心臓からの磁場のＸ，Ｙ，及
びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，及びＢZを測定する際にデ
ュワを動かし，Ｘ，Ｙ，及びＺ方向磁場成分ＢX，ＢY，
及びＢZを測定し合成して得た，磁場ベクトルの強度
（√（ＢX 2＋ＢY 2＋ＢZ 2））の時間波形に及ぼすフィル
タの周波数の影響の例を示す図。
【図１６】本発明の第６の実施例であり，非磁性金属線
中の帯磁した不純物を検出する例を示す模式図。
中の帯磁した不純物を検出する例を示す模式図。
【図１７】本発明の第６の実施例に於いて，２箇所に帯
磁した不純物を内部に含む非磁性金属線を模式的に示す
拡大図。
磁した不純物を内部に含む非磁性金属線を模式的に示す
拡大図。
【図１８】本発明の第６の実施例に於いて，２箇所に帯
磁した不純物を内部に含む非磁性金属線の磁場ベクトル
の強度の例を示す図。
磁した不純物を内部に含む非磁性金属線の磁場ベクトル
の強度の例を示す図。
１…磁気シールドルーム，２…母体，３…ベット，４…
デュワ，５…デュワ保持制御部，６…液体ヘリウム自動
補給装置，７…上下機構，８…表示手段，９…ＦＬＬ回
路，１０…アンプフィルタユニット，１１…コンピュー
タ，２０…胎児，１００…ベクトル磁束計，１０５…コ
イルボビン，１０６−３…Ｚ方向磁場成分ＢZを検出す
る検出コイル，１０６−１…Ｘ方向磁場成分ＢXを検出
する検出コイル，１０６−２…Ｙ方向磁場成分ＢYを検
出する検出コイル，１０７−３…環境磁気雑音のＺ方向
磁場成分を補償する補償コイル，１０７−１…環境磁気
雑音のＸ方向磁場成分を補償する補償コイル，１０７−
３…環境磁気雑音のＹ方向磁場成分を補償する補償コイ
ル，１０２−１，１０２−２，１０２−３…ＳＱＵＩ
Ｄ，１０１−１，１０１−２，１０１−３…ＳＱＵＩＤ
実装基板，１０３−１，１０３−２，１０３−３…ケー
ブル取り付け用コネクタ，１０４−１，１０４−２，１
０４−３…入力コイルの接続部，２０２…インサート，
２０３…センサ用配線，２０４…フランジ，２０５−１
…液体ヘリウム供給口，２０５−２…液体ヘリウム出
口，２０６…ヘリウムガス排気口，２０７…液体ヘリウ
ム用液面センサ，２０８…液体ヘリウム液面，２０９…
外部接続用コネクタ，３００…電解質，３０１…球体，
３０２…電流ダイポール，３０３…ツイストペア線，３
０４…観測面，３０５…電源，３０６…抵抗，４０１…
非磁性金属線，４０２−１，４０２−２…回転リール，
４０３−１，４０３−２…不純物。
デュワ，５…デュワ保持制御部，６…液体ヘリウム自動
補給装置，７…上下機構，８…表示手段，９…ＦＬＬ回
路，１０…アンプフィルタユニット，１１…コンピュー
タ，２０…胎児，１００…ベクトル磁束計，１０５…コ
イルボビン，１０６−３…Ｚ方向磁場成分ＢZを検出す
る検出コイル，１０６−１…Ｘ方向磁場成分ＢXを検出
する検出コイル，１０６−２…Ｙ方向磁場成分ＢYを検
出する検出コイル，１０７−３…環境磁気雑音のＺ方向
磁場成分を補償する補償コイル，１０７−１…環境磁気
雑音のＸ方向磁場成分を補償する補償コイル，１０７−
３…環境磁気雑音のＹ方向磁場成分を補償する補償コイ
ル，１０２−１，１０２−２，１０２−３…ＳＱＵＩ
Ｄ，１０１−１，１０１−２，１０１−３…ＳＱＵＩＤ
実装基板，１０３−１，１０３−２，１０３−３…ケー
ブル取り付け用コネクタ，１０４−１，１０４−２，１
０４−３…入力コイルの接続部，２０２…インサート，
２０３…センサ用配線，２０４…フランジ，２０５−１
…液体ヘリウム供給口，２０５−２…液体ヘリウム出
口，２０６…ヘリウムガス排気口，２０７…液体ヘリウ
ム用液面センサ，２０８…液体ヘリウム液面，２０９…
外部接続用コネクタ，３００…電解質，３０１…球体，
３０２…電流ダイポール，３０３…ツイストペア線，３
０４…観測面，３０５…電源，３０６…抵抗，４０１…
非磁性金属線，４０２−１，４０２−２…回転リール，
４０３−１，４０３−２…不純物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 博之 茨城県ひたちなか市市毛882番地株式会社 日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 笹渕 仁 茨城県ひたちなか市市毛882番地株式会社 日立製作所計測器事業部内
Claims (18)
- 【請求項１】検査対象から発する磁場の直交する３方向
の磁場成分を検出する第１の工程と，検出された前記３
方向の磁場成分を合成する第２の工程と，合成された磁
場強度の時間波形を表示する第３の工程とを有すること
を特徴とする磁場計測方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の磁場計測方法に於いて，
前記第２の工程で，前記３方向の磁場成分の２乗和を求
めることを特徴とする磁場計測方法。 - 【請求項３】請求項１に記載の磁場計測方法に於いて，
前記第２の工程で合成した磁場強度を持つ磁場信号をハ
イパスフィルタを通して低周波成分を除去することを特
徴とする磁場計測方法。 - 【請求項４】請求項１に記載の磁場計測方法に於いて，
前記第２の工程で，前記３方向の磁場成分の各方向の信
号をハイパスフィルタに通して低周波成分を除去した後
に，前記３方向の磁場成分を合成することを特徴とする
磁場計測方法。 - 【請求項５】請求項１に記載の磁場計測方法に於いて，
前記磁束計により検出された前記３方向の各磁場成分の
信号を各々２つ分岐し，前記第２の工程で，分岐した一
方の信号を用いて前記３方向の磁場成分を合成し，ハイ
パスフィルタを通して低周波成分を除去することを特徴
とする磁場計測方法。 - 【請求項６】請求項１に記載の磁場計測方法に於いて，
前記磁束計により検出された前記３方向の各磁場成分の
信号を各々２つ分岐し，前記３方向の磁場成分の各方向
の分岐した一方の信号をハイパスフィルタに通して低周
波成分を除去した後に，前記第２の工程で，前記３方向
の磁場成分を合成することを特徴とする磁場計測方法。 - 【請求項７】請求項１記載の磁場計測方法に於いて，お
互いに直交する面を持つ前記検出コイルが３方向に配置
され保持される絶縁体からなるコイルボビンを具備し，
前記検出コイルの各々の中心が，前記コイルボビンの中
心軸を通り，且つ前記検出コイルの一つのなす面が，前
記コイルボビンの中心軸と垂直であり，他の前記検出コ
イルのなす面が各々直交し，且つ前記中心軸と平行であ
ることを特徴とする磁場計測方法。 - 【請求項８】請求項１記載の磁場計測方法に於いて，前
記検査対象が母体内の胎児であることを特徴とする磁場
計測方法。 - 【請求項９】請求項１記載の磁場計測方法に於いて，前
記検査対象が非磁性体の中の帯磁した物質であることを
特徴とする磁場計測方法。 - 【請求項１０】検査対象から発する磁場の直交する３方
向の磁場成分を検出する第１の工程と，検出された前記
３方向の磁場成分を合成する第２の工程と，合成された
磁場強度を表示する第３の工程とを有することを特徴と
する磁場計測方法。 - 【請求項１１】請求項１０に記載の磁場計測方法に於い
て，前記第２の工程で，前記３方向の磁場成分の２乗和
を求めることを特徴とする磁場計測方法。 - 【請求項１２】請求項１０記載の磁場計測方法に於い
て，前記検査対象が母体内の胎児であることを特徴とす
る磁場計測方法。 - 【請求項１３】検査対象から発する磁場の３方向の磁場
成分を検出する第１の工程と，検出された前記３方向の
磁場成分を合成する第２の工程と，合成された磁場強度
の時間波形を表示する第３の工程とを有することを特徴
とする磁場計測方法。 - 【請求項１４】請求項１３に記載の磁場計測方法に於い
て，前記第２の工程で，前記３方向の磁場成分の２乗和
を求めることを特徴とする磁場計測方法。 - 【請求項１５】請求項１３に記載の磁場計測方法に於い
て，前記検査対象が母体内の胎児であることを特徴とす
る磁場計測方法。 - 【請求項１６】検査対象から発する磁場の３方向の磁場
成分を検出する第１の工程と，検出された前記３方向の
磁場成分を合成する第２の工程と，合成された磁場強度
を表示する第３の工程とを有することを特徴とする磁場
計測方法。 - 【請求項１７】請求項１６に記載の磁場計測方法に於い
て，前記第２の工程で，前記３方向の磁場成分の２乗和
を求めることを特徴とする磁場計測方法。 - 【請求項１８】請求項１６記載の磁場計測方法に於い
て，前記検査対象が母体内の胎児であることを特徴とす
る磁場計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10261125A JPH11151220A (ja) | 1997-10-24 | 1998-09-16 | 磁場計測方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29202597A JP3237590B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 磁場計測装置 |
| JP10261125A JPH11151220A (ja) | 1997-10-24 | 1998-09-16 | 磁場計測方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29202597A Division JP3237590B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 磁場計測装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000247905A Division JP2001104261A (ja) | 1997-10-24 | 2000-08-09 | 磁場計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151220A true JPH11151220A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=17776567
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29202597A Expired - Fee Related JP3237590B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 磁場計測装置 |
| JP10261125A Pending JPH11151220A (ja) | 1997-10-24 | 1998-09-16 | 磁場計測方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29202597A Expired - Fee Related JP3237590B2 (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 磁場計測装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6424853B1 (ja) |
| JP (2) | JP3237590B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10772520B2 (en) | 2015-06-25 | 2020-09-15 | DePuy Synthes Products, Inc. | Intraoperative magnetometry monitoring system |
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| KR100653931B1 (ko) * | 2005-01-17 | 2006-12-05 | 주식회사 이엠에프 세이프티 | 극저주파 소형 3축 자계 측정 프로브 |
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