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超伝導材料・素子
に関するサイレントキーワード
生物・生体工学
が含まれる科研費採択研究2件
超伝導材料・素子
に関するサイレントキーワード
生物・生体工学
が含まれる科研費採択研究 2件
金属含有体の検査を可能にする超低磁場MRI装置の開発
【研究分野】医用生体工学・生体材料学
【研究領域課題番号】
21680040 (KAKENデータベースで見る)
【研究キーワード】
超伝導材料・素子
/ 計測工学 /
生物・生体工学
/ バイオ関連機器 / 磁気共鳴
【研究成果の概要】
MRIが苦手とする測定体の一つに、金属含有体がある。本研究では、MRIの磁場強度を従来の10000分の1のレベルまで下げることで、金属含有体の画像検査を可能にするMRI装置の開発を,目的とした。磁気シールドおよび液体ヘリウム容器、画像取得用コイル,駆動回路を,新規に設計・製作した.SQUIDの動作特性や感度を,理論と実験の両面から評価した.
【研究代表者】
関野 正樹 東京大学 大学院・工学系研究科 准教授
(Kakenデータベース)
【研究連携者】
大崎 博之
東京大学
大学院・新領域創成科学研究科
(Kakenデータベース)
上野 照剛
九州大学
大学院・工学研究院
(Kakenデータベース)
伊良皆 啓治
九州大学
大学院・システム情報科学研究院
(Kakenデータベース)
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【配分額】28,210千円 (直接経費: 21,700千円、間接経費: 6,510千円)
動物用MRIへの応用を目的とした高温バルク超電導磁石の磁場均一化
【研究分野】電力工学・電力変換・電気機器
【研究領域課題番号】
20656047 (KAKENデータベースで見る)
【研究キーワード】
超伝導材料・素子
/ 電気機器工学 /
生物・生体工学
/ バイオ関連機器 / 磁気共鳴 / 超電導材料・素子
【研究成果の概要】
小動物を用いた疾患の基礎研究や医薬品開発に利用可能な、小型・高分解能のMRI装置に対する需要が高まっており、そのための磁場発生源として高温バルク超電導体が注目されている。本研究では、高温バルク超電導体をMRIに応用するうえでの技術課題である発生磁場の均一化に取り組んだ。平成20年度までに、2個のバルク超電導体を対向させて固定するホルダと、磁場測定用ホールセンサを走査させる3軸ステージの製作が完了した。これを利用して平成21年度は、バルク超電導体を液体窒素で冷却し、縦型超電導マグネットで着磁を行った。着磁過程では、磁石のボア中心に超電導体を置き、0.2~1.0Tの磁場を加えた。バルク超電導体としては、ガドリニウム系材料で作られた外径46mm、内径16mm、高さ15mmのリング形を使用した。表面から1.0mmの高さにおいて、上記の3軸ステージを使用して磁束密度分布の測定を行った。また、超電導特性を考慮した数値解析を行い、より均一度の高い磁場空間を得る条件を検討した。解析には独自に開発したプログラムを用いた。リング形のバルク超電導体を上下1個ずつ、様々なギャップで対向させる構造とし、その間に磁場均一空間を確保した。バルク超電導体の超電導磁気特性は、臨界状態モデルにより表現した。さらに、バルク超電導体の内径や着磁条件を変更して同様の解析を行い、それぞれのパラメータが磁場分布にどのように影響するかを明らかにした。バルクの断面全体に電流が生じる1.7Tの外部磁場のもとでは、ギャップ4.5mm付近で、最も均一な磁場分布が得られた。また、外部磁場を強くすると、均一磁場の得られるギャップは短くなることがわかった。
【研究代表者】
関野 正樹 東京大学 大学院・新領域創成科学研究科 助教
(Kakenデータベース)
【研究分担者】
大崎 博之
東京大学
大学院・新領域創成科学研究科
教授
(Kakenデータベース)
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2008 - 2009
【配分額】3,500千円 (直接経費: 3,500千円)