磁场计测方法以及磁场计测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提议了一种指定存在于计测区域的原磁场的磁场计测方法以及磁场计测装置。光源部(2)向配置于计测区域的气室(3)照射前进方向为z轴方向且电场的振动方向为y轴方向的直线偏振光。偏光计(4)检测透过气室(3)的光的光学特性。磁场发生器(7)向计测区域施加x轴分量、y轴分量、z轴分量为可变的人工磁场。运算控制部(5)使磁场发生器(7)产生在x轴分量和y轴分量中的一个分量为固定值的状态下改变了z轴分量、及x轴分量和y轴分量中的另一个分量的多个人工磁场，并基于偏光计(4)的检测结果算出磁化值或者对应于该磁化值的值，利用磁化值或者对应于该磁化值的值满足极值条件时的人工磁场，算出计测区域中存在的原磁场。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计测磁场的磁场计测方法等。
技术介绍
作为用于计测来自心脏的磁场(心磁图(心磁))、来自大脑的磁场(脑磁图(脳磁))等由生物体发出的磁场(生物体磁场)等微弱磁场的装置，公知有一种使用光泵式的磁传感器的装置，其向密封有碱金属原子的气室照射直线偏振光，通过偏光面的旋转计测磁场(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-108833号公报
技术实现思路
在采用光泵式的磁传感器的微弱磁场计测中，需要消除存在于配置有气室的计测区域中的例如地磁、由城市噪声等环境引起的磁场(称为原磁场)。这是因为，当存在原磁场时，会受其影响而降低对于计测对象所产生的磁场的灵敏度，或招致计测精度下降。本专利技术是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提出一种指定存在于计测区域中的原磁场的新方法。本专利技术为解决上述技术问题的至少一部分而作出，可通过下面的方式或应用例而实现。[应用例]根据本应用例的磁场计测方法通过磁场计测装置计测计测区域的磁场，在所述磁场计测装置中，第一方向、第二方向和第三方向相互正交，所述磁场计测装置具备：光源部，射出直线偏振光；介质，电场的振动方向为所述第二方向的所述直线偏振光沿所述第三方向照射所述介质，所述介质配置于所述计测区域，使所述直线偏振光的光学特性根据磁场而变化；光学检测器，检测所述光学特性；以及磁场发生器，向所述计测区域施加人工磁场，所述磁场计测方法包括：使所述磁场发生器产生改变了所述第三方向的人工磁场分量的多个人工磁场；基于所述光学检测器的检测结果算出磁化值或者与所述磁化值对应的值，所述磁化值是所述介质的磁化向量的所述第一方向的分量；以及利用所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值满足特定条件时的人工磁场，算出存在于所述计测区域的原磁场。根据本应用例，能够求出从计测对象发出的磁场所在的计测区域中的由环境带来的原磁场。[应用例]根据本应用例的磁场计测方法通过磁场计测装置计测计测区域的磁场，在所述磁场计测装置中，第一方向、第二方向和第三方向相互正交，所述磁场计测装置具备：光源部，射出直线偏振光；介质，电场的振动方向为所述第二方向的所述直线偏振光沿所述第三方向照射所述介质，所述介质配置于所述计测区域，使所述直线偏振光的光学特性根据磁场而变化；光学检测器，检测所述光学特性；以及磁场发生器，向所述计测区域施加人工磁场，所述磁场计测方法包括：使所述磁场发生器产生在所述第一方向和所述第二方向中的一方向的人工磁场分量为固定值的状态下改变了所述第三方向的人工磁场分量以及所述第一方向和所述第二方向中的另一方向的人工磁场分量的多个人工磁场；基于所述光学检测器的检测结果算出磁化值或者与所述磁化值对应的值，所述磁化值是所述介质的磁化向量的所述第一方向的分量；以及利用所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值满足极值条件时的人工磁场，算出存在于所述计测区域的原磁场。根据本应用例，能够求出从计测对象发出的磁场所在的计测区域中的由环境带来的原磁场。在上述应用例所述的磁场计测方法中，优选地，算出所述原磁场包括：利用第一磁场和第二磁场，所述第一磁场是所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值满足极大值条件时的人工磁场，所述第二磁场是所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值满足极小值条件时的人工磁场。根据该方法，能够正确地求出原磁场。在上述应用例所述的磁场计测方法中，其特征在于，所述一方向的人工磁场分量是所述第二方向的人工磁场分量，所述另一方向的人工磁场分量是所述第一方向的人工磁场分量，算出所述原磁场包括采用下式(1)～下式(3)，[数学式1]Cx=-Apx+Avx2...(1)]]>[数学式2]Cy=Apx-Avx2-Afy...(2)]]>[数学式3]Cz=-Apz+Avz2...(3),]]>其中，Apx是所述第一磁场的第一方向的分量，Avx是所述第二磁场的第一方向的分量，Apz是所述第一磁场的第三方向的分量，Avz是所述第二磁场的第三方向的分量，Afy是所述固定值，Cx是所述原磁场的第一方向的分量，Cy是所述原磁场的第二方向的分量，Cz是所述原磁场的第三方向的分量。在上述应用例所述的磁场计测方法中，也可以是，所述一方向的人工磁场分量是所述第一方向的人工磁场分量，所述另一方向的人工磁场分量是所述第二方向的人工磁场分量，算出所述原磁场采用下式(4)～下式(6)，[数学式4]Cx=-Apy+Avy2-Afx...(4)]]>[数学式5]Cy=Apy-Avy2...(5)]]>[数学式6]Cz=-Apz+Avz2...(6),]]>其中，Apy是所述第一磁场的第二方向的分量，Avy是所述第二磁场的第二方向的分量，Apz是所述第一磁场的第三方向的分量，Avz是所述第二磁场的第三方向的分量，Afx是所述固定值，Cx是所述原磁场的第一方向的分量，Cy是所述原磁场的第二方向的分量，Cz是所述原磁场的第三方向的分量。根据这些方法，能够更正确地求出原磁场。在上述应用例所述的磁场计测方法中，优选地，所述固定值为零。根据该方法，通过在第一方向或第二方向上将人工磁场分量设为零，从而能够简化上述式子，能够更加简单地求出原磁场。[应用例]根据本应用例的其它磁场计测方法，其特征在于，通过磁场计测装置计测计测区域的磁场，在所述磁场计测装置中，第一方向、第二方向和第三方向相互正交，所述磁场计测装置具备：光源部，射出直线偏振光；介质，电场的振动方向为所述第二方向的所述直线偏振光沿所述第三方向照射所述介质，所述介质配置于所述计测区域，使所述直线偏振光的光学特性根据磁场而变化；光学检测器，检测所述光学特性；以及磁场发生器，向所述计测区域施加人工磁场，所述磁场计测方法包括：使所述磁场发生器产生改变了所述第一方向～所述第三方向的人工磁场分量、且所述第三方向的人工磁场分量周期性变化的多个组合的人工磁场；基于所述光学检测器的检测结果算出磁化值或者与所述磁化值对应的值，所述磁化值是所述介质的磁化向量的所述第一方向的分量；以及利用所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值的时间变化与所述第三方向的人工磁场分量的时间变化之比满足极值条件时的人工磁场，算出存在于所述计测区域的原磁场。根据本应用例，能够求出从计测对象发出的磁场所在的计测区域中的由环境带来的原磁场。在上述应用例所述的磁场计测方法中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁场计测方法，其特征在于，通过磁场计测装置计测计测区域的磁场，在所述磁场计测装置中，第一方向、第二方向和第三方向相互正交，所述磁场计测装置具备：光源部，射出直线偏振光；介质，电场的振动方向为所述第二方向的所述直线偏振光沿所述第三方向照射所述介质，所述介质配置于所述计测区域，使所述直线偏振光的光学特性根据磁场而变化；光学检测器，检测所述光学特性；以及磁场发生器，向所述计测区域施加人工磁场，所述磁场计测方法包括：使所述磁场发生器产生改变了所述第三方向的人工磁场分量的多个人工磁场；基于所述光学检测器的检测结果算出磁化值或者与所述磁化值对应的值，所述磁化值是所述介质的磁化向量的所述第一方向的分量；以及利用所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值满足特定条件时的人工磁场，算出存在于所述计测区域的原磁场。

【技术特征摘要】
2014.11.12 JP 2014-229915;2014.11.12 JP 2014-229911.一种磁场计测方法，其特征在于，
通过磁场计测装置计测计测区域的磁场，
在所述磁场计测装置中，第一方向、第二方向和第三方向相互
正交，
所述磁场计测装置具备：
光源部，射出直线偏振光；
介质，电场的振动方向为所述第二方向的所述直线偏振光沿所
述第三方向照射所述介质，所述介质配置于所述计测区域，使所述
直线偏振光的光学特性根据磁场而变化；
光学检测器，检测所述光学特性；以及
磁场发生器，向所述计测区域施加人工磁场，
所述磁场计测方法包括：
使所述磁场发生器产生改变了所述第三方向的人工磁场分量
的多个人工磁场；
基于所述光学检测器的检测结果算出磁化值或者与所述磁化
值对应的值，所述磁化值是所述介质的磁化向量的所述第一方向的
分量；以及
利用所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值满足特定条
件时的人工磁场，算出存在于所述计测区域的原磁场。
2.一种磁场计测方法，其特征在于，
通过磁场计测装置计测计测区域的磁场，
在所述磁场计测装置中，第一方向、第二方向和第三方向相互
正交，
所述磁场计测装置具备：
光源部，射出直线偏振光；
介质，电场的振动方向为所述第二方向的所述直线偏振光沿所
述第三方向照射所述介质，所述介质配置于所述计测区域，使所述
直线偏振光的光学特性根据磁场而变化；
光学检测器，检测所述光学特性；以及
磁场发生器，向所述计测区域施加人工磁场，
所述磁场计测方法包括：
使所述磁场发生器产生在所述第一方向和所述第二方向中的
一方向的人工磁场分量为固定值的状态下改变了所述第三方向的人
工磁场分量以及所述第一方向和所述第二方向中的另一方向的人工
磁场分量的多个人工磁场；
基于所述光学检测器的检测结果算出磁化值或者与所述磁化
值对应的值，所述磁化值是所述介质的磁化向量的所述第一方向的
分量；以及
利用所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值满足极值条
件时的人工磁场，算出存在于所述计测区域的原磁场。
3.根据权利要求2所述的磁场计测方法，其特征在于，
算出所述原磁场包括：
利用第一磁场和第二磁场，
所述第一磁场是所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值
满足极大值条件时的人工磁场，
所述第二磁场是所述磁化值或者所述与所述磁化值对应的值
满足极小值条件时的人工磁场。
4.根据权利要求3所述的磁场计测方法，其特征在于，
所述一方向的人工磁场分量是所述第二方向的人工磁场分量，
所述另一方向的人工磁场分量是所述第一方向的人工磁场分量，
算出所述原磁场包括采用下式(1)～下式(3)，
Cx=-Apx+Avx2...(1)]]>Cy=Apx-Avx2-Afy...(2)]]>Cz=-Apz+Avz2...(3),]]>其中，Apx是所述第一磁场的第一方向的分量，Avx是所述第二
磁场的第一方向的分量，Apz是所述第一磁场的第三方向的分量，
Avz是所述第二磁场的第三方向的分量，Afy是所述固定值，Cx是所
述原磁场的第一方向的分量，Cy是所述原磁场的第二方向的分量，
Cz是所述原磁场的第三方向的分量。
5.根据权利要求3所述的磁场计测方法，其特征在于，
所述一方向的人工磁场分量是所述第一方向的人工磁场分量，
所述另一方向的人工磁场分量是所述第二方向的人工磁场分量，
算出所述原磁场包括采用下式(4)～下式(6)，
Cx=-Apy+Avy2-Afx...(4)]]>Cy=Apy-Avy2...(5)]]>Cz=-Apz+Avz2...(6),]]>其中，Apy是所述第一磁场的第二方向的分量，Avy是所述第二
磁场的第二方向的分量，Apz是所述第一磁场的第三方向的分量，
Avz是所述第二磁场的第三方向的分量，Afx是所述固定值，Cx是所
述原磁场的第一方向的分量，Cy是所述原磁场的第二方向的分量，
Cz...

【专利技术属性】
技术研发人员：长坂公夫，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP