光ポンピング原子磁気センサの時間安定性向上のためのフィードバック型ノイズ抑制

摘要

近年，生体磁気計測や超低磁場MRIにおけるMR信号計測など低周波数領域でも高い感度を有する光ポンピング原子磁気センサ（OPAM）が注目を集めている．OPAMはアルカリ金属原子の電子スピン偏極の磁気共鳴現象と磁気光学効果を用いて磁気信号を計測するため，磁気信号に対して非常に高い感度を有するが，磁気ノイズに対しても敏感であるため，生体磁気計測や超低磁場MRIにおけるMR信号計測など数秒から数分の計測の間安定して感度を維持する場合，計測対象外の磁気ノイズを抑制することにより安定した計測が可能となる．本研究では，OPAM を用いてkHz帯の磁気信号を計測する際の時間安定性向上を目指して，周波数選択磁気信号フィードバックや高域通過フィルタを用いた磁気ノイズ低減法を提案する．また，提案手法を用いた参照磁場計測により提案手法の有効性を確認した．参照磁場計測の結果，周波数選択磁気信号フィードバックは，低周波数領域の磁気ノイズ低減による時間安定性向上に有効であることが確認された．また，高域通過フィルタが，OPAMを用いたkHz帯の磁気信号計測の感度向上の有効であることも確認された．