JPH0687075B2 - ベクトル磁束測定方法およびその装置 - Google Patents
ベクトル磁束測定方法およびその装置Info
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- JPH0687075B2 JPH0687075B2 JP2262014A JP26201490A JPH0687075B2 JP H0687075 B2 JPH0687075 B2 JP H0687075B2 JP 2262014 A JP2262014 A JP 2262014A JP 26201490 A JP26201490 A JP 26201490A JP H0687075 B2 JPH0687075 B2 JP H0687075B2
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- vector magnetic
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- magnetometer
- direction component
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- G—PHYSICS
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- 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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- Y10S505/843—Electrical
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- Y10S505/846—Magnetometer using superconductive quantum interference device, i.e. squid
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明はベクトル磁束測定方法およびその装置に関
し、さらに詳細にいえば、基体の互に直交する３面にそ
れぞれ、SQUID（Superconducting Quantum Interferenc
e Device、超伝導量子干渉素子）を用いたSQUID磁束計
のピックアップ・コイルを設けてなるベクトル磁束計を
予め定められた相対位置関係で配置して、各ピックアッ
プ・コイルにより検出される磁束に基づいてベクトル磁
場の測定を行なう方法およびその装置に関する。
し、さらに詳細にいえば、基体の互に直交する３面にそ
れぞれ、SQUID（Superconducting Quantum Interferenc
e Device、超伝導量子干渉素子）を用いたSQUID磁束計
のピックアップ・コイルを設けてなるベクトル磁束計を
予め定められた相対位置関係で配置して、各ピックアッ
プ・コイルにより検出される磁束に基づいてベクトル磁
場の測定を行なう方法およびその装置に関する。
〈従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 従来から非常に高感度の磁束検出を行なうことができる
という特質に着目して、種々の分野でSQUIDが応用され
ている。そして、生体磁場の測定を行なう場合等には、
複数個のSQUID磁束計を用いて所定の面内における複数
箇所の磁束を測定し、これら測定値に基づいて直線補
間、スプライン補間等を行なって該当する面内の全ての
点の磁束を算出するようにしている。
という特質に着目して、種々の分野でSQUIDが応用され
ている。そして、生体磁場の測定を行なう場合等には、
複数個のSQUID磁束計を用いて所定の面内における複数
箇所の磁束を測定し、これら測定値に基づいて直線補
間、スプライン補間等を行なって該当する面内の全ての
点の磁束を算出するようにしている。
また、単に磁束強度だけでなく、磁束の向きをも考慮す
る必要がある場合には、第６図（Ａ）に示すように、マ
ウント用ブロツク（61）の互に直交する３面（61a）（6
1b）（61c）にSQUID磁束計のピックアップ・コイル（62
a）（62b）（62c）を設けてなるベクトル磁束計を用い
て上記複数箇所のベクトル磁束を測定し、得られた複数
のベクトル磁束に基づく補間演算を行なう。したがっ
て、上記各箇所のベクトル磁束が正確に得られていれ
ば、補間演算を行なうことにより該当する面内の全ての
点のベクトル磁束を算出できる。
る必要がある場合には、第６図（Ａ）に示すように、マ
ウント用ブロツク（61）の互に直交する３面（61a）（6
1b）（61c）にSQUID磁束計のピックアップ・コイル（62
a）（62b）（62c）を設けてなるベクトル磁束計を用い
て上記複数箇所のベクトル磁束を測定し、得られた複数
のベクトル磁束に基づく補間演算を行なう。したがっ
て、上記各箇所のベクトル磁束が正確に得られていれ
ば、補間演算を行なうことにより該当する面内の全ての
点のベクトル磁束を算出できる。
しかし、上記ベクトル磁束計により得られるベクトル磁
束はかなりの誤差を含んでいるので、算出されたベクト
ル磁束には必然的にかなりの誤差が含まれてしまうとい
う不都合がある。誤差が生じる理由を詳細に説明する
と、上記ベクトル磁束計は、マウント用ブロック（61）
の尖端部（61d）を被測定箇所に最も近接させた状態で
使用されるのであり、得られるベクトル磁束の各成分は
磁束計中心としての尖端部（61d）において測定された
ものと仮定している。しかし、実際には、第６図（Ｂ）
に示すように、磁束計中心（61d）と各ピックアップ・
コイル（62a）（62b）（62c）の中心とはそれぞれ約1cm
程度離れているのであるから、互に異なる測定点におい
てベクトル磁束の各方向成分を測定することになり、磁
束計中心（61d）における真のベクトル磁束を測定する
ことはできない。また、一般的に磁場を多点で測定する
場合には、複数個のベクトル磁束計を2.5〜4cm間隔で配
置するのであるから、ベクトル磁束計の配置間隔に対す
る磁束計中心（61d）とピックアップ・コイルとの中心
との距離の割合がかなり大きくなり、この点からもベク
トル磁束の測定誤差が生じてしまう。特に、生体磁場の
計測を行なう場合には比較的大きな空間磁場勾配を持つ
ことがあり、このような場合には、磁束計中心（61d）
と各ピックアップ・コイルの中心との距離に起因して実
際に測定された各方向成分と真の方向成分との誤差が著
しく大きくなってしまう。
束はかなりの誤差を含んでいるので、算出されたベクト
ル磁束には必然的にかなりの誤差が含まれてしまうとい
う不都合がある。誤差が生じる理由を詳細に説明する
と、上記ベクトル磁束計は、マウント用ブロック（61）
の尖端部（61d）を被測定箇所に最も近接させた状態で
使用されるのであり、得られるベクトル磁束の各成分は
磁束計中心としての尖端部（61d）において測定された
ものと仮定している。しかし、実際には、第６図（Ｂ）
に示すように、磁束計中心（61d）と各ピックアップ・
コイル（62a）（62b）（62c）の中心とはそれぞれ約1cm
程度離れているのであるから、互に異なる測定点におい
てベクトル磁束の各方向成分を測定することになり、磁
束計中心（61d）における真のベクトル磁束を測定する
ことはできない。また、一般的に磁場を多点で測定する
場合には、複数個のベクトル磁束計を2.5〜4cm間隔で配
置するのであるから、ベクトル磁束計の配置間隔に対す
る磁束計中心（61d）とピックアップ・コイルとの中心
との距離の割合がかなり大きくなり、この点からもベク
トル磁束の測定誤差が生じてしまう。特に、生体磁場の
計測を行なう場合には比較的大きな空間磁場勾配を持つ
ことがあり、このような場合には、磁束計中心（61d）
と各ピックアップ・コイルの中心との距離に起因して実
際に測定された各方向成分と真の方向成分との誤差が著
しく大きくなってしまう。
このような不都合を解消させるためにピックアップ・コ
イルの直径を小さくし、ピックアップ・コイル同士の間
隔を小さくすることが考えられるが、ピックアップ・コ
イルの直径を小さくすると必然的に感度が低下し、S/N
比が劣化してしまうという新たな不都合を生じてしま
う。
イルの直径を小さくし、ピックアップ・コイル同士の間
隔を小さくすることが考えられるが、ピックアップ・コ
イルの直径を小さくすると必然的に感度が低下し、S/N
比が劣化してしまうという新たな不都合を生じてしま
う。
〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
ベクトル磁束計が本来有している測定誤差を大幅に低減
して正確なベクトル磁束を測定できるようにしたベクト
ル磁束測定方法およびその装置を提供することを目的と
している。
ベクトル磁束計が本来有している測定誤差を大幅に低減
して正確なベクトル磁束を測定できるようにしたベクト
ル磁束測定方法およびその装置を提供することを目的と
している。
〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明のベクトル磁束
測定方法は、ベクトル磁束計を構成する各SQUID磁束計
により得られたベクトル磁束の同じ方向成分を曲面補間
し、ベクトル磁束の各方向成分の補間領域同士のオーバ
ーラップ領域について、ベクトル磁束の各方向成分の曲
面補間値に基づいて所望の点のベクトル磁束を得る方法
である。
測定方法は、ベクトル磁束計を構成する各SQUID磁束計
により得られたベクトル磁束の同じ方向成分を曲面補間
し、ベクトル磁束の各方向成分の補間領域同士のオーバ
ーラップ領域について、ベクトル磁束の各方向成分の曲
面補間値に基づいて所望の点のベクトル磁束を得る方法
である。
上記の目的を達成するための、この発明のベクトル磁束
測定装置は、ベクトル磁束計を構成する各SQUID磁束計
により得られたベクトル磁束をベクトル磁束の各方向成
分として格納するベクトル磁束格納手段と、ベクトル磁
束格納手段からベクトル磁束の同じ方向成分を読み出し
て曲面補間する曲面補間手段と、各ベクトル磁束計の３
つのピックアップ・コイルの相対位置関係およびベクト
ル磁束の各方向成分の曲面補間結果に基づいて、各ベク
トル磁束方向成分の補間領域同士のオーバーラップ領域
について、所望の点のベクトル磁束を得るベクトル磁束
算出手段とを含んでいる。
測定装置は、ベクトル磁束計を構成する各SQUID磁束計
により得られたベクトル磁束をベクトル磁束の各方向成
分として格納するベクトル磁束格納手段と、ベクトル磁
束格納手段からベクトル磁束の同じ方向成分を読み出し
て曲面補間する曲面補間手段と、各ベクトル磁束計の３
つのピックアップ・コイルの相対位置関係およびベクト
ル磁束の各方向成分の曲面補間結果に基づいて、各ベク
トル磁束方向成分の補間領域同士のオーバーラップ領域
について、所望の点のベクトル磁束を得るベクトル磁束
算出手段とを含んでいる。
〈作用〉 以上のベクトル磁束測定方法であれば、基体の互に直交
する３面にそれぞれSQUID磁束計のピックアップ・コイ
ルを設けてなるベクトル磁束計を予め定められた相対位
置関係で配置し、各ベクトル磁束計により得られるベク
トル磁束に基づいて所定範囲のベクトル磁束を計測する
場合に、各SQUID磁束計により得られたベクトル磁束の
同じ方向成分を曲面補間することにより所定範囲内のベ
クトル磁束の各方向成分を得る。そして、得られた各方
向成分に基づいて所望の点における各方向成分を抽出
し、抽出された各方向成分に基づいて、ピックアップ・
コイル間の間隔が０になったのと等価なベクトル磁束を
得ることができる。
する３面にそれぞれSQUID磁束計のピックアップ・コイ
ルを設けてなるベクトル磁束計を予め定められた相対位
置関係で配置し、各ベクトル磁束計により得られるベク
トル磁束に基づいて所定範囲のベクトル磁束を計測する
場合に、各SQUID磁束計により得られたベクトル磁束の
同じ方向成分を曲面補間することにより所定範囲内のベ
クトル磁束の各方向成分を得る。そして、得られた各方
向成分に基づいて所望の点における各方向成分を抽出
し、抽出された各方向成分に基づいて、ピックアップ・
コイル間の間隔が０になったのと等価なベクトル磁束を
得ることができる。
したがって、各ベクトル磁束計により得られる各方向成
分がピックアップ・コイル同士の間隔だけ離れた箇所で
測定された各方向成分になり、これら方向成分に基づい
て得られるベクトル磁束が必然的に誤差を含んでいるに
も拘らず、各方向成分を曲面補間し、曲面補間結果に基
づいて、仮想的にピックアップ・コイル同士の間隔が０
になった状態における各方向成分を得ることができ、誤
差を大幅に低減したベクトル磁束を得ることができる。
分がピックアップ・コイル同士の間隔だけ離れた箇所で
測定された各方向成分になり、これら方向成分に基づい
て得られるベクトル磁束が必然的に誤差を含んでいるに
も拘らず、各方向成分を曲面補間し、曲面補間結果に基
づいて、仮想的にピックアップ・コイル同士の間隔が０
になった状態における各方向成分を得ることができ、誤
差を大幅に低減したベクトル磁束を得ることができる。
以上の構成のベクトル磁束測定装置であれば、基体の互
に直交する３面にそれぞれSQUID磁束計のピックアップ
・コイルを設けてなるベクトル磁束計を予め定められた
相対位置関係で配置し、各ベクトル磁束計により得られ
るベクトル磁束に基づいて所定範囲のベクトル磁束を計
測する場合に、各SQUID磁束計により得られたベクトル
磁束をベクトル磁束の各方向成分としてベクトル磁束格
納手段に格納し、ベクトル磁束格納手段からベクトル磁
束の同じ方向成分を読み出して曲面補間手段により曲面
補間することにより所定範囲内のベクトル磁束の各方向
成分を得る。そして、各ベクトル磁束計の３つのピック
アップ・コイルの相対位置関係およびベクトル磁束の各
方向成分の曲面補間結果に基づいて、ピックアップ・コ
イル間の間隔が０になったのと等価なベクトル磁束を得
ることができる。
に直交する３面にそれぞれSQUID磁束計のピックアップ
・コイルを設けてなるベクトル磁束計を予め定められた
相対位置関係で配置し、各ベクトル磁束計により得られ
るベクトル磁束に基づいて所定範囲のベクトル磁束を計
測する場合に、各SQUID磁束計により得られたベクトル
磁束をベクトル磁束の各方向成分としてベクトル磁束格
納手段に格納し、ベクトル磁束格納手段からベクトル磁
束の同じ方向成分を読み出して曲面補間手段により曲面
補間することにより所定範囲内のベクトル磁束の各方向
成分を得る。そして、各ベクトル磁束計の３つのピック
アップ・コイルの相対位置関係およびベクトル磁束の各
方向成分の曲面補間結果に基づいて、ピックアップ・コ
イル間の間隔が０になったのと等価なベクトル磁束を得
ることができる。
したがって、各ベクトル磁束計により得られる各方向成
分がピックアップ・コイル同士の間隔だけ離れた箇所で
測定された各方向成分により、これら方向成分に基づい
て得られるベクトル磁束が必然的に誤差を含んでいるに
も拘らず、各方向成分を曲面補間し、３つのピックアッ
プ・コイルの相対位置関係および曲面補間結果に基づい
て、仮想的にピックアップ・コイル同士の間隔が０にな
った状態における各方向成分を得ることができ、誤差を
大幅に低減したベクトル磁束を得ることができる。
分がピックアップ・コイル同士の間隔だけ離れた箇所で
測定された各方向成分により、これら方向成分に基づい
て得られるベクトル磁束が必然的に誤差を含んでいるに
も拘らず、各方向成分を曲面補間し、３つのピックアッ
プ・コイルの相対位置関係および曲面補間結果に基づい
て、仮想的にピックアップ・コイル同士の間隔が０にな
った状態における各方向成分を得ることができ、誤差を
大幅に低減したベクトル磁束を得ることができる。
〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。
第６図はベクトル磁束計の構成の一例を示す図であり、
基体としてのマウント用ブロッフ（61）の互いに直交す
る３つの面（61a）（61b）（61c）にSQUID磁束計のピッ
クアップ・コイル（62a）（62b）（62c）を設けてい
る。そして、マウント用ブロック（61）を支持する支持
部材（63）の上部側所定位置に超伝導トランス（64）を
設けている。
基体としてのマウント用ブロッフ（61）の互いに直交す
る３つの面（61a）（61b）（61c）にSQUID磁束計のピッ
クアップ・コイル（62a）（62b）（62c）を設けてい
る。そして、マウント用ブロック（61）を支持する支持
部材（63）の上部側所定位置に超伝導トランス（64）を
設けている。
上記マウント用ブロック（61）は、第６図（Ｂ）に破線
で示す立方体を所望の頂点と隣合う３つの頂点で規定さ
れる平面で切断し、さらに上記３つの頂点を含む所定範
囲を切除することにより得られるものであり、上記所望
の頂点を共有する３つの面（61a）（61b）（61c）が互
に直交している。そして、上記所望の頂点側からみた場
合に120°回転対称である（第６図（Ｃ）参照）。上記
ピックアップ・コイル（62a）（62b）（62c）はdc-SQUI
D（65）と一体形成されたものであり（第６図（Ｄ）参
照）、上記面（61a）（61b）（61c）の、上記頂点に近
接する箇所に貼り付けられている。そして、上記所望の
頂点が磁束計中心（61d）に設定される。また、上記各d
c−SQUID（65）からの出力信号は図示しない磁束ロック
・ループ（以下、FLLと略称する）に供給され、各FLLか
ら対応するピックアップ・コイルにより検出された磁束
に比例する磁束検出信号が出力される。
で示す立方体を所望の頂点と隣合う３つの頂点で規定さ
れる平面で切断し、さらに上記３つの頂点を含む所定範
囲を切除することにより得られるものであり、上記所望
の頂点を共有する３つの面（61a）（61b）（61c）が互
に直交している。そして、上記所望の頂点側からみた場
合に120°回転対称である（第６図（Ｃ）参照）。上記
ピックアップ・コイル（62a）（62b）（62c）はdc-SQUI
D（65）と一体形成されたものであり（第６図（Ｄ）参
照）、上記面（61a）（61b）（61c）の、上記頂点に近
接する箇所に貼り付けられている。そして、上記所望の
頂点が磁束計中心（61d）に設定される。また、上記各d
c−SQUID（65）からの出力信号は図示しない磁束ロック
・ループ（以下、FLLと略称する）に供給され、各FLLか
ら対応するピックアップ・コイルにより検出された磁束
に比例する磁束検出信号が出力される。
第７図は上記ベクトル磁束計の配置を概略的に示す図で
あり、20×20cmの領域を５×５の格子に区分し、各格子
点上にベクトル磁束計を配置している。
あり、20×20cmの領域を５×５の格子に区分し、各格子
点上にベクトル磁束計を配置している。
第１図はこの発明のベクトル磁束測定方法の一実施例を
示すフローチャートであり、ステップにおいて、各格
子点における各SQUID磁束計（対応するピックアップ・
コイル、dc-SQUID、磁束ロック・ループを含む概念とし
て使用される）から出力される時系列データ（各方向成
分毎の時系列データ）を取り込んで保持し、ステップ
において時系列データの取り込みを終了すべきことが指
示されるまでステップの処理を反復する。ステップ
において時系列データの取り込みを終了すべきことが指
示された場合には、ステップにおいて、保持されてい
る時系列データの中から同一事象（同一時刻）で生じた
各格子点における時系列データを読み出し、ステップ
において各ピックアップ・コイル同士のずれ量を得、ス
テップにおいて、得られたずれ量を考慮しながら、読
み出された時系列データに基づいて各方向成分毎に直線
補間、スプライン補間、最小二乗法、空間フィルタ等の
曲面補間演算を施し、ステップにおいて、各方向成分
毎の曲面補間演算結果に基づいて、各方向成分毎の補間
演算領域がオーバーラップする領域（第２図中斜線が施
された領域参照）の全ての点のベクトル磁束を得、ステ
ップにおいて未処理の時系列データが存在しているか
否かを判別し、未処理の時系列データが存在していれ
ば、ステップにおいて次の事象または時刻を選択し、
再びステップの処理を行なう。逆に、未処理の時系列
データが存在していないと判別された場合にはステップ
においてベクトル磁束計の各SQUID磁束計により定ま
る座標系（第３図（Ａ）参照）を被測定対象物に基づい
て定まる座標系（第３図（Ｂ）参照）に変換し、ステッ
プにおいて、被測定対象物に基づいて定まる座標系に
変換された値に基づいてベクトル磁束を３次元的に表示
し、そのまま一連の処理を終了する。
示すフローチャートであり、ステップにおいて、各格
子点における各SQUID磁束計（対応するピックアップ・
コイル、dc-SQUID、磁束ロック・ループを含む概念とし
て使用される）から出力される時系列データ（各方向成
分毎の時系列データ）を取り込んで保持し、ステップ
において時系列データの取り込みを終了すべきことが指
示されるまでステップの処理を反復する。ステップ
において時系列データの取り込みを終了すべきことが指
示された場合には、ステップにおいて、保持されてい
る時系列データの中から同一事象（同一時刻）で生じた
各格子点における時系列データを読み出し、ステップ
において各ピックアップ・コイル同士のずれ量を得、ス
テップにおいて、得られたずれ量を考慮しながら、読
み出された時系列データに基づいて各方向成分毎に直線
補間、スプライン補間、最小二乗法、空間フィルタ等の
曲面補間演算を施し、ステップにおいて、各方向成分
毎の曲面補間演算結果に基づいて、各方向成分毎の補間
演算領域がオーバーラップする領域（第２図中斜線が施
された領域参照）の全ての点のベクトル磁束を得、ステ
ップにおいて未処理の時系列データが存在しているか
否かを判別し、未処理の時系列データが存在していれ
ば、ステップにおいて次の事象または時刻を選択し、
再びステップの処理を行なう。逆に、未処理の時系列
データが存在していないと判別された場合にはステップ
においてベクトル磁束計の各SQUID磁束計により定ま
る座標系（第３図（Ａ）参照）を被測定対象物に基づい
て定まる座標系（第３図（Ｂ）参照）に変換し、ステッ
プにおいて、被測定対象物に基づいて定まる座標系に
変換された値に基づいてベクトル磁束を３次元的に表示
し、そのまま一連の処理を終了する。
以上の説明から明らかなように、各ベクトル磁束の各SQ
UID磁束計により得られる各方向成分は空間的に異なる
箇所における磁束であるが、各方向成分毎に曲面補間を
施して該当する領域内の全ての点における各方向成分に
基づいて正確なベクトル磁束を得ることができる。
UID磁束計により得られる各方向成分は空間的に異なる
箇所における磁束であるが、各方向成分毎に曲面補間を
施して該当する領域内の全ての点における各方向成分に
基づいて正確なベクトル磁束を得ることができる。
そして、６×６個のベクトル磁束計を用いて従来方法に
よりベクトル磁束を測定し、３次元的に表示した結果が
第４図（Ａ）（Ｂ）に示すとおりである場合に、この発
明の方法によりベクトル磁束を測定して３次元的に表示
することにより、それぞれ第４図（Ｃ）（Ｄ）に示すベ
クトル磁束分布が得られた。即ち、ベクトル磁束計の各
ピックアップ・コイルの相対位置に基づく所定範囲だけ
狭くなった領域の内部におけるきめ細かいベクトル磁束
分布が得られた。
よりベクトル磁束を測定し、３次元的に表示した結果が
第４図（Ａ）（Ｂ）に示すとおりである場合に、この発
明の方法によりベクトル磁束を測定して３次元的に表示
することにより、それぞれ第４図（Ｃ）（Ｄ）に示すベ
クトル磁束分布が得られた。即ち、ベクトル磁束計の各
ピックアップ・コイルの相対位置に基づく所定範囲だけ
狭くなった領域の内部におけるきめ細かいベクトル磁束
分布が得られた。
尚、上記曲面補間としては、最小二乗法または空間フィ
ルタを用いることが好ましく、ベクトル磁束の測定精度
を最も高めることができる。但し、生体磁場のような微
弱磁場の測定を行なう場合には、ノイズの影響を最も効
果的に除去できる最小二乗法が好ましい。
ルタを用いることが好ましく、ベクトル磁束の測定精度
を最も高めることができる。但し、生体磁場のような微
弱磁場の測定を行なう場合には、ノイズの影響を最も効
果的に除去できる最小二乗法が好ましい。
〈実施例２〉 第５図はこの発明のベクトル磁束測定装置の一実施例を
示すブロック図である。各ベクトル磁束計から順次出力
される時系列データを保持する時系列データ保持部
（１）と、時系列データ保持部（１）から、同一事象
（同一時刻）で生じた時系列データを切り出す時系列デ
ータ切り出し部（２）と、ベクトル磁束計の各ピツクア
ツプ・コイル同士のずれ量を得て保持するずれ量保持部
（３）と、ずれ量保持部（３）から供給されるずれ量を
考慮して、時系列データ切り出し部（２）により切り出
された時系列データをベクトル磁束の各方向成分毎に曲
面補間する曲面補間部（４）と、曲面補間により得られ
た補間値を保持する方向成分保持部（５）と、方向成分
保持部（５）に保持されている各方向成分に対して被測
定対象物に基づいて定まる座標系への変換処理を行なう
座標変換部（６）と、座標変換が施された各方向成分か
ら所望の点における各方向成分を選択してベクトル磁束
を得るベクトル磁束算出部（７）と、算出されたベクト
ル磁束を３次元的に表示する表示部（８）とを有してい
る。
示すブロック図である。各ベクトル磁束計から順次出力
される時系列データを保持する時系列データ保持部
（１）と、時系列データ保持部（１）から、同一事象
（同一時刻）で生じた時系列データを切り出す時系列デ
ータ切り出し部（２）と、ベクトル磁束計の各ピツクア
ツプ・コイル同士のずれ量を得て保持するずれ量保持部
（３）と、ずれ量保持部（３）から供給されるずれ量を
考慮して、時系列データ切り出し部（２）により切り出
された時系列データをベクトル磁束の各方向成分毎に曲
面補間する曲面補間部（４）と、曲面補間により得られ
た補間値を保持する方向成分保持部（５）と、方向成分
保持部（５）に保持されている各方向成分に対して被測
定対象物に基づいて定まる座標系への変換処理を行なう
座標変換部（６）と、座標変換が施された各方向成分か
ら所望の点における各方向成分を選択してベクトル磁束
を得るベクトル磁束算出部（７）と、算出されたベクト
ル磁束を３次元的に表示する表示部（８）とを有してい
る。
上記構成のベクトル磁束測定装置であれば、先ず、各ベ
クトル磁束計の各SQUID磁束計により得られる時系列デ
ータを時系列データ保持部（１）に保持する。そして、
時系列データ切り出し部（２）により、同一事象（同一
時刻）で生じた時系列データを切り出し、ずれ量保持部
（３）に保持されているずれ量を考慮して上記切り出さ
れた時系列データに基づいて曲面補間部（４）により上
記方向成分毎の補間演算を行なって方向成分保持部
（５）に補間値を保持する。その後、方向成分保持部
（５）に保持されている各方向成分に対して座標変換部
（６）により、被測定対象物に基づいて定まる座標系へ
の変換処理を行ない、ベクトル磁束算出部（７）によ
り、座標変換が施された各方向成分から所望の点におけ
る各方向成分を選択してベクトル磁束を得、得られたベ
クトル磁束を表示部（８）により３次元的に表示する。
クトル磁束計の各SQUID磁束計により得られる時系列デ
ータを時系列データ保持部（１）に保持する。そして、
時系列データ切り出し部（２）により、同一事象（同一
時刻）で生じた時系列データを切り出し、ずれ量保持部
（３）に保持されているずれ量を考慮して上記切り出さ
れた時系列データに基づいて曲面補間部（４）により上
記方向成分毎の補間演算を行なって方向成分保持部
（５）に補間値を保持する。その後、方向成分保持部
（５）に保持されている各方向成分に対して座標変換部
（６）により、被測定対象物に基づいて定まる座標系へ
の変換処理を行ない、ベクトル磁束算出部（７）によ
り、座標変換が施された各方向成分から所望の点におけ
る各方向成分を選択してベクトル磁束を得、得られたベ
クトル磁束を表示部（８）により３次元的に表示する。
したがって、各ベクトル磁束計の各SQUID磁束計により
得られる各方向成分は空間的に異なる箇所における磁束
であるが、各方向成分毎に曲面補間を施して該当する領
域内の全ての点における各方向成分を得ることができる
ので、同一箇所における各方向成分に基づいて正確なベ
クトル磁束を得ることができる。
得られる各方向成分は空間的に異なる箇所における磁束
であるが、各方向成分毎に曲面補間を施して該当する領
域内の全ての点における各方向成分を得ることができる
ので、同一箇所における各方向成分に基づいて正確なベ
クトル磁束を得ることができる。
第８図はベクトル磁束測定装置を心磁図計測装置に適用
した具体例を示す概略図であり、繊維強化プラスチック
などからなるデュワ（11）にベクトル磁束計を収容して
いるとともに、液体ヘリウムを封入している。そして、
ベクトル磁束計（12）の各SQUID磁束計と接続される磁
束ロック・ループ回路（13a）（13b）（13c）からの出
力信号をA/Dコンバータ（14）によりディジタル信号に
変換して第５図の構成のベクトル磁束測定装置に供給し
ている。
した具体例を示す概略図であり、繊維強化プラスチック
などからなるデュワ（11）にベクトル磁束計を収容して
いるとともに、液体ヘリウムを封入している。そして、
ベクトル磁束計（12）の各SQUID磁束計と接続される磁
束ロック・ループ回路（13a）（13b）（13c）からの出
力信号をA/Dコンバータ（14）によりディジタル信号に
変換して第５図の構成のベクトル磁束測定装置に供給し
ている。
尚、デュワ（11）に収容されたベクトル磁束計（12）
は、例えば、６×６の格子点上に位置するように配置さ
れている。
は、例えば、６×６の格子点上に位置するように配置さ
れている。
したがって、ベクトル磁束計（12）の配置位置に基づい
て定まる領域内におけるベクトル磁束を正確に、かつき
め細かく測定でき、測定結果に基づいて心臓の状態を正
確に把握できる。
て定まる領域内におけるベクトル磁束を正確に、かつき
め細かく測定でき、測定結果に基づいて心臓の状態を正
確に把握できる。
尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、一旦全ての時系列データを保持した後に曲
面補間を施す代わりに、ベクトル磁束計から測定データ
を取り込む毎に曲面補間を施してリアルタイムに正確な
ベクトル磁束を得、３次元的に表示することが可能であ
るほか、この発明の要旨を変更しない範囲内において種
々の設計変更を施すことが可能である。
く、例えば、一旦全ての時系列データを保持した後に曲
面補間を施す代わりに、ベクトル磁束計から測定データ
を取り込む毎に曲面補間を施してリアルタイムに正確な
ベクトル磁束を得、３次元的に表示することが可能であ
るほか、この発明の要旨を変更しない範囲内において種
々の設計変更を施すことが可能である。
〈発明の効果〉 以上のように第１の発明は、各ベクトル磁束計により得
られる各方向成分がピツクアツプ・コイル同士の間隔だ
け離れた箇所で測定された各方向成分になり、これら方
向成分に基づいて得られるベクトル磁束が必然的に誤差
を含んでいるにも拘わず、各方向成分を曲面補間し、曲
面補間結果に基づいて、仮想的にピツクアツプ・コイル
同士の間隔が０になった状態における各方向成分を得る
ことができ、誤差を大幅に低減したベクトル磁束を得る
ことができるという特有の効果を奏する。
られる各方向成分がピツクアツプ・コイル同士の間隔だ
け離れた箇所で測定された各方向成分になり、これら方
向成分に基づいて得られるベクトル磁束が必然的に誤差
を含んでいるにも拘わず、各方向成分を曲面補間し、曲
面補間結果に基づいて、仮想的にピツクアツプ・コイル
同士の間隔が０になった状態における各方向成分を得る
ことができ、誤差を大幅に低減したベクトル磁束を得る
ことができるという特有の効果を奏する。
第２の発明も、各ベクトル磁束計により得られる各方向
成分がピツクアツプ・コイル同士の間隔だけ離れた箇所
で測定された各方向成分になり、これら方向成分に基づ
いて得られるベクトル磁束が必然的に誤差を含んでいる
にも拘らず、各方向成分を曲面補間し、曲面補間結果に
基づいて、仮想的にピツクアツプ・コイル同士の間隔が
０になった状態における各方向成分を得ることができ、
誤差を大幅に低減したベクトル磁束を得ることができる
という特有の効果を奏する。
成分がピツクアツプ・コイル同士の間隔だけ離れた箇所
で測定された各方向成分になり、これら方向成分に基づ
いて得られるベクトル磁束が必然的に誤差を含んでいる
にも拘らず、各方向成分を曲面補間し、曲面補間結果に
基づいて、仮想的にピツクアツプ・コイル同士の間隔が
０になった状態における各方向成分を得ることができ、
誤差を大幅に低減したベクトル磁束を得ることができる
という特有の効果を奏する。
第１図はこの発明のベクトル磁束測定方法の一実施例を
示すフローチャート、 第２図は各方向成分毎の補間演算領域の関係を示す概略
図、 第３図はSQUID磁束計により定まる座標系と被測定対象
物に基づいて定まる座標系とを示す概略図、 第４図はベクトル磁束測定結果の表示例を示す概略図、 第５図はこの発明のベクトル磁束測定装置の一実施例を
示すブロック図、 第６図はベクトル磁束計の構成の一例を示す図、 第７図はベクトル磁束計の配置を概略的に示す図、 第８図はベクトル磁束測定装置を心磁図計測装置に適用
した具体例を示す概略図。 （１）……時系列データ保持部、（４）……曲面補間
部、 （７）……ベクトル磁束算出部、（12）……ベクトル磁
束計、 （61）……マウント用ブロック、 （61a）（61b）（61c）……面、 （62a）（62b）（62c）……ピツクアツプ・コイル
示すフローチャート、 第２図は各方向成分毎の補間演算領域の関係を示す概略
図、 第３図はSQUID磁束計により定まる座標系と被測定対象
物に基づいて定まる座標系とを示す概略図、 第４図はベクトル磁束測定結果の表示例を示す概略図、 第５図はこの発明のベクトル磁束測定装置の一実施例を
示すブロック図、 第６図はベクトル磁束計の構成の一例を示す図、 第７図はベクトル磁束計の配置を概略的に示す図、 第８図はベクトル磁束測定装置を心磁図計測装置に適用
した具体例を示す概略図。 （１）……時系列データ保持部、（４）……曲面補間
部、 （７）……ベクトル磁束算出部、（12）……ベクトル磁
束計、 （61）……マウント用ブロック、 （61a）（61b）（61c）……面、 （62a）（62b）（62c）……ピツクアツプ・コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−158477（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−27281（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−105573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−132380（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−108769（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−9886（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】基体（61）の互に直交する３つの面（61
a）（61b）（61c）にそれぞれSQUID磁束計のピックアッ
プ・コイル（62a）（62b）（62c）を設けてなるベクト
ル磁束計（12）を予め定められた相対位置関係で配置
し、各ベクトル磁束計（12）により得られるベクトル磁
束に基づいて所定範囲のベクトル磁束を計測する場合に
おいて、各SQUID磁束計により得られたベクトル磁束の
同じ方向成分を曲面補間し、ベクトル磁束の各方向成分
の補間領域同士のオーバーラップ領域について、ベクト
ル磁束の各方向成分の曲面補間値に基づいて所望の点の
ベクトル磁束を得ることを特徴とするベクトル磁束測定
方法。 - 【請求項２】基体（61）の互に直交する３つの面（61
a）（61b）（61c）にそれぞれSQUID磁束計のピックアッ
プ・コイル（62a）（62b）（62c）を設けてなるベクト
ル磁束計（12）を予め定められた相対位置関係で配置
し、各ベクトル磁束計（12）により得られるベクトル磁
束に基づいて所定範囲のベクトル磁束を計測する装置に
おいて、各SQUID磁束計により得られたベクトル磁束を
ベクトル磁束の各方向成分として格納するベクトル磁束
格納手段（１）と、ベクトル磁束格納手段（１）からベ
クトル磁束の同じ方向成分を読み出して曲面補間する曲
面補間手段（４）と、各ベクトル磁束計の３つのピック
アップ・コイルの相対位置関係およびベクトル磁束の各
方向成分の曲面補間結果に基づいて、各ベクトル磁束方
向成分の補間領域同士のオーバーラップ領域について、
所望の点のベクトル磁束を得るベクトル磁束算出手段
（７）とを含むことを特徴とするベクトル磁束測定装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262014A JPH0687075B2 (ja) | 1990-09-30 | 1990-09-30 | ベクトル磁束測定方法およびその装置 |
| US07/766,344 US5206589A (en) | 1990-09-30 | 1991-09-27 | Method of measuring vector magnetic flux by performing curved surface interpolation with data obtained by plural squid type vector magnetic flux meters, and apparatus for carrying out the same |
| DE69133005T DE69133005T2 (de) | 1990-09-30 | 1991-09-30 | Verfahren und Gerät zur Messung des magnetischen Flussvektors |
| EP91116702A EP0479208B1 (en) | 1990-09-30 | 1991-09-30 | Method and apparatus for measuring vector magnetic flux |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2262014A JPH0687075B2 (ja) | 1990-09-30 | 1990-09-30 | ベクトル磁束測定方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04140680A JPH04140680A (ja) | 1992-05-14 |
| JPH0687075B2 true JPH0687075B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=17369824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2262014A Expired - Lifetime JPH0687075B2 (ja) | 1990-09-30 | 1990-09-30 | ベクトル磁束測定方法およびその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5206589A (ja) |
| EP (1) | EP0479208B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0687075B2 (ja) |
| DE (1) | DE69133005T2 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5601081A (en) * | 1993-06-04 | 1997-02-11 | Shimdaszu Corporation | Method and apparatus for deducing bioelectric current sources |
| US5558091A (en) * | 1993-10-06 | 1996-09-24 | Biosense, Inc. | Magnetic determination of position and orientation |
| DE19808985B4 (de) | 1997-03-07 | 2012-06-14 | Hitachi, Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zur Biomagnetfeld-Messung |
| US6636757B1 (en) * | 2001-06-04 | 2003-10-21 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method and apparatus for electromagnetic navigation of a surgical probe near a metal object |
| JP4276107B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2009-06-10 | 学校法人早稲田大学 | 心臓磁気計測装置 |
| JP3890344B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2007-03-07 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 生体磁場計測装置 |
| US20070167741A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-19 | Sherman Jason T | Apparatus and method for registering a bone of a patient with a computer assisted orthopaedic surgery system |
| US20070161888A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-12 | Sherman Jason T | System and method for registering a bone of a patient with a computer assisted orthopaedic surgery system |
| US7525309B2 (en) * | 2005-12-30 | 2009-04-28 | Depuy Products, Inc. | Magnetic sensor array |
| US8862200B2 (en) * | 2005-12-30 | 2014-10-14 | DePuy Synthes Products, LLC | Method for determining a position of a magnetic source |
| US8068648B2 (en) * | 2006-12-21 | 2011-11-29 | Depuy Products, Inc. | Method and system for registering a bone of a patient with a computer assisted orthopaedic surgery system |
| CN104360293B (zh) * | 2014-11-07 | 2017-02-08 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种船舶感应磁场实时获取方法 |
| JP6540193B2 (ja) * | 2015-04-24 | 2019-07-10 | 富士通株式会社 | 情報処理装置、プログラム及び情報処理方法 |
| CN105212897B (zh) * | 2015-08-25 | 2017-10-03 | 中国人民解放军第三〇九医院 | 一种基于心磁特征确定心脏磁场极大值点的方法 |
| US9962134B2 (en) | 2015-10-28 | 2018-05-08 | Medtronic Navigation, Inc. | Apparatus and method for maintaining image quality while minimizing X-ray dosage of a patient |
| US12369981B2 (en) | 2023-02-07 | 2025-07-29 | Depuy Ireland Unlimited Company | Systems and methods for bone model registration with adaptive soft tissue thickness |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3366935A (en) * | 1963-11-29 | 1968-01-30 | William W. Anderson | Automatic contour display |
| DE3247585A1 (de) * | 1982-12-22 | 1984-06-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Mehrkanalige vorrichtung zur messung von verschiedenen feldquellen hervorgerufener schwacher magnetfelder |
| DE3247543A1 (de) * | 1982-12-22 | 1984-06-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zur mehrkanaligen messung schwacher, sich aendernder magnetfelder und verfahren zu ihrer herstellung |
| EP0210489B2 (de) * | 1985-07-22 | 1993-11-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Vielkanalige Vorrichtung zur Messung schwacher Magnetfelder |
| JPS62187267A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 超伝導磁界計測装置 |
| JPS63131083A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 超伝導磁界検出装置 |
| FR2639717B1 (fr) * | 1988-11-25 | 1991-05-17 | Clausin Jacques | Capteur de mesure des trois composantes du champ magnetique local |
-
1990
- 1990-09-30 JP JP2262014A patent/JPH0687075B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-09-27 US US07/766,344 patent/US5206589A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-30 EP EP91116702A patent/EP0479208B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-30 DE DE69133005T patent/DE69133005T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0479208A3 (en) | 1993-04-14 |
| EP0479208A2 (en) | 1992-04-08 |
| US5206589A (en) | 1993-04-27 |
| EP0479208B1 (en) | 2002-05-08 |
| DE69133005T2 (de) | 2002-11-07 |
| JPH04140680A (ja) | 1992-05-14 |
| DE69133005D1 (de) | 2002-06-13 |
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| JPH0555126B2 (ja) |
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