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荒 克之; 坂佐井 馨
MAG-96-35, 0, p.185 - 197, 1996/02
生体磁界計測における逆問題は解を一意に定めることが本質的に不能であることを、マックスウェルの電磁界方程式より解き明かし、逆問題を解くためには先験的知識の導入による磁界源モデルをどう定めるかが重要であることを説いた。そこで、逆問題を解くためには、磁界計測系をどのように構成するか、そして質の良いデータをどう選ぶかについて検討するため、磁界源である電流と計測値である磁界とを結びつける空間伝達関数の概念を導入し、その空間周波数特性を求めた。これよりマルチチャンネル磁界計測システムの空間サンプリングの条件をシャノンのサンプリング定理より求め、グラジオメータ(空間微分型マグネトメータ)による空間分解能の向上の理論的根拠を示した。
坂佐井 馨; 荒 克之
日本AEM学会誌, 3(2,3), p.1 - 7, 1995/00
静磁界系における逆問題と生体磁界計測について考察した。逆問題とは、磁界計測値からその磁界発生源を同定することであるが、本質的に解が1つに定まらない。このことをMaxwellの電磁方程式及びBiot-Savartの法則をフーリエ変換することによって明らかにした。また、これらの式から導かれる空間伝達関数についても考察した。空間伝達関数の性質を理解することにより、測定系の設計に有用であると考えられる。
荒 克之; 坂佐井 馨; 岸本 牧
MAG-93-91, p.37 - 56, 1993/03
生体磁界計測における逆問題は解を一意に定めることが困難な問題である。この事実を、Maxwellの電磁方程式をベースに理論的に明らかとした。つぎに、ビオザバールの法則のフーリエ変換から、生体磁界計測の物理的意味づけを行い、生体内電流とそれが作る生体外部の磁界を結びつける空間伝達関数を導き、その性質を求めた。空間伝達関数のカットオフ周波数から生体磁界計測用マルチチャンネルSQUIDシステムの最適チャンネル数を検討した。また、逆問題の近似計算を行う場合のセンサの最適配置について3次元配列が望ましいことを理論的に検討して確認した。逆問題計算手法の評価のためにベンチマーク問題の作成を提案した。
荒 克之; 岸本 牧; 坂佐井 馨
MAG-92-81, p.47 - 60, 1992/03
完全反磁性体を磁界測定場へ持ち込んだ場合の磁界の変化について、完全反磁性無限平板を例として検討した。その結果、磁界の発生源と磁界測定点間の距離に比較して、磁界測定点と完全反磁性板との間の距離が短くなるにつれて磁界変化の影響が大きくなることが確認できた。磁界発生源としてシングル電流ダイポールを考えたときの磁界とその変化を計算し、具体的なイメージを明らかにした。その結果、反磁性板に垂直な成分は反磁性板近傍で弱められ、逆に平行な成分が強められる様子が明らかとなった。生体磁界計測において高温超電導体による磁界シールドの利用が検討されているが、磁気シールドが小型の場合はこのような磁界変化の影響を無視できなくなるので注意を要する。
坂佐井 馨; 荒 克之
MAG-91-159, p.43 - 54, 1991/08
磁界計測における空間分解能について、フーリエ変換法によって逆問題を解く場合について考察した。3次元の問題を1次元の問題として考察したことにより、直観的な理解が可能となった。その結果、信号源推定の空間分解能は、伝達関数や磁界測定値のフーリエ変換の周波数特性等によって、著しく左右されることが分った。これは多チャンネル計測における空間メッシュの最適化の指標となるものである。