4分割光ディテクターを用いた2軸光ボンビンググラジオメーターの開発

摘要

近年、生体より生じる磁場を測定する生体磁気計測技術の開発が進められている。生体は非磁性体であるが、生体電気現象による電流からの誘導磁場が生じる。従来、生体電気現象は電極により体表面の電位計測が主であるが、電圧による測定では体内の導電率?誘電率分布や電極接触抵抗による影響を受けてしまう。これに対し磁場による計測では、生体の透磁率はほぼすベて真空中の透磁率に近似できるため、より詳細な分析を行うことができる。しかし、これらの磁場は極めて微小でありその計測には高感度な磁気センサを必要とする。生体磁気計測に向けた磁気センサとして最も感度が高いものは超電導量子千渉磁束計（SQUID: Superconducting Quantum Interferences Devices)である。しかしSQUIDは超電導を利用するため装置の大型で導入?維持に大きなコストを要する。これに対し近年、SQUIDと同等の感度を常温で達成可能な光ポンビング原子磁気センサ（OPAM: Optically-Pumped Atomic Magnetometer)が注目されている。OPAMは光ボンビングと磁気光学回転を利用した技術であり理論上10aTもの感度を達成可能である。また、OPAMを複数チヤネル用いてグラジオメーター構成とすることでコモンモードノイズを除去する試みもなされている。しかし、複数チヤネル用いる方法では高価な光学素子を複数系統用いる必要がありコス卜の増大や装置の大規模化を招く。