[发明专利]磁场测量装置和磁场测量方法

说明书

一种磁场测量装置包括A/D转换单元、积分单元和后处理单元。A/D转换单元被配置为以预定的采样频率对信号进行采样，并执行到数字数据的转换，该信号基于来自被配置为检测从生物体发出的磁场的超导量子干涉设备的输出电压。积分单元被配置为基于通过对数字数据进行积分获得的值来获得生物磁场信号，该生物磁场信号指示从生物体发出的磁场。后处理单元被配置为对从积分单元输出的生物磁场信号执行抽取处理。

技术领域

本发明涉及磁场测量装置和磁场测量方法。

背景技术

用于使用超导量子干涉设备(SQUID)(以下也称为SQUID)的生物磁场测量的磁场测量具有非线性特性，该SQUID是具有约瑟夫森结(Josephson junction)的超导环。已经存在用于使用通量锁定环(FLL)电路来使测量的特性线性化的已知技术。宽泛而言，有两种类型的FLL电路：模拟FLL类型，其中FLL电路仅由模拟电路组成；以及数字FLL类型，其中FLL电路由执行到数字数据的转换然后再转换回模拟数据的电路组成。通常，在生物磁场测量中使用多个通道。因此，随着半导体技术的进步，越来越多地使用数字FLL类型，因为这种类型在减少通道当中的变化、减少系统成本和数字数据处理能力方面具有优势。

在使用这种SQUID的传统生物磁场测量中，无论SQUID是模拟FLL类型还是数字FLL类型，FLL电路都被应用于单一目的，其中的示例包括用作脑磁图仪(MEG)、用作心磁图仪(MCG)，以及用作脊柱磁图仪(MSG)。

作为包括SQUID且提供数字FLL电路的磁场测量装置，已经公开了具有改变率计数器和再现计数器的装置，其中这些计数器以最佳硬件电路的形式实施，从而可以降低数字FLL电路的成本(见PTL 1)。

发明内容

技术问题

当配置为MEG、MCG或MSG以测量从生物体发出的磁场(以下也称为生物磁场信号)并由SQUID检测时，包括SQUID且提供有数字FLL电路的这种磁场测量装置典型地以足够大的采样频率执行采样，以检测生物磁场信号具有的信号频带。在PTL 1中公开的技术中，生物磁场信号以上述的采样频率被采样，并被转换为数字数据，并且通过积分处理等获得生物磁场信号的值(穿过SQUID的磁通量的值)。然而，在该技术中，指示生物磁场信号的数字数据是通过以采样频率采样而获得的，因此具有巨大的尺寸，这导致了以下不便：例如，信息处理装置(诸如分析从磁场测量装置输出的数字数据的个人计算机(PC)的)受到处理该数字数据的高负荷。

考虑到上述不便已经做出本发明，并且本发明专注于提供磁场测量装置和磁场测量方法，使得有可能减少在后期对由包括超导量子干涉设备的、数字FLL类型的磁场测量装置输出的数据执行信号处理的负荷。

问题的解决方案

根据本发明的一方面，磁场测量装置包括A/D转换单元、积分单元和后处理单元。A/D转换单元被配置为以预定的采样频率对信号进行采样，并执行到数字数据的转换，该信号基于来自配置为检测从生物体发出的磁场的超导量子干涉设备的输出电压。积分单元被配置为基于通过对数字数据进行积分获得的值来获得生物磁场信号，该生物磁场信号指示从生物体发出的磁场。后处理单元被配置为对从积分单元输出的生物磁场信号执行抽取(decimation)处理。

发明的有利影响

本发明的一方面使得有可能减少在后期对包括超导量子干涉设备的数字FLL类型的磁场测量装置输出的数据执行信号处理的负荷。

附图说明

图1图示了根据实施例的磁场测量装置的整体配置的示例。

图2A图示了穿过超导量子干涉设备(SQUID)的磁通量与输出电压的关系，以及锁定点。

图2B图示了穿过SQUID的磁通量和输出电压的关系，以及锁定点。