磁場・温度のマルチモーダル計測可能な高感度ダイヤモンド量子磁力計
小室幹太, 貝沼雄太, 幹史 伏見 +11 more
ダイヤモンド中の窒素-空孔（NV）中心は，広い ダイナミックレンジを有し，かつ室温下で高感度 な磁場計測が可能なダイヤモンド量子磁力計 （DQM）として脳図計測に向けた研究開発が進め られている．我々は DQM による小動物の体性感 覚刺激により誘発される脳磁場の検出を目指して いる．生体計測では生体由来のアー千ファク トを取り除くことは重要な一つの課題であ る．本研究ではダブルレゾナンス法を採用し，温度と磁場を同時計測した．動作確認の ために，DQM 直下に小動物の脳磁場を模倣 できるドライファントムを設置し，約 10 pT 相当の振幅, 10 Hz, 5 周期の正弦波信号を 印可し，0.5 秒間の周期で加算平均した (Fig 1)．Fig 2 は DQM で測定した磁場信 号である(35,378 回加算)．時刻 0 秒 にて 正弦波信号が観測され，約 10 pT の磁場振 幅を計測できている．我々は複数の光ポ ンピング磁力計を用いた脳磁計測システ ムを開発し，小動物の脳磁場分布取得に 成功した．その結果より DQM で計測が予 想される脳磁場（900 fT）を見積り，SNR=1 での取得を目標に，加算平均後の磁場信 号（時刻-0.1~0 秒）の標準偏差(RMS)を確認した．Fig 3 は加算回数ごとの磁場信号の RMS を示 す．RMS は加算回数の平方根に逆比例して減衰し，830 fT に到達した．小動物の体動や呼吸，刺 激時の温度上昇等の抑制が期待できる.
•Mar 17, 2026•0 citations