2019年3月18日更新

プロジェクトに至った背景・経緯

名古屋大学と当社の研究グループは、高感度磁気センサであるMIセンサよりもさらに分解能を向上させた新しいセンサ構造と作動原理を考案した。新型センサは感磁部の体積を小さくとどめながら、感度・分解能を飛躍的に向上させることが原理的に可能となった。高価で普及が進まないSQUID（超伝導量子干渉デバイス）に近い磁気分解能を有する小型センサを低コストで実用化できれば、脳磁、心磁などの生体磁気計測の医療応用や様々な日常的応用（マン・マシーンインターフェースなど）の可能性が広がる。

研究開発のポイント

従来のMIセンサのようにアモルファスワイヤを用いるのではなく、アモルファス金属に代わる新型の軟磁性材料を用いたセンサ構造による新しい作動原理であり、新型センサの分解能を向上するに最適な構造を探索すると共に、製品化するに足る品質安定性を実現する材料品質の確保、組み立てプロセスを確立する。
一方、センサを駆動する信号処理回路についても、励磁用パルス電流回路の低インピーダンス化と新型センサの出力特性に合わせて、アナログ回路、デジタル回路、データ処理方法を再設計し、高分解能を実現する。

研究開発の具体的な成果

１．新型の軟磁性材料を用いたセンサ構造により、磁気ヒステリシスの非常に小さい高性能なセンサ素子を作ることに成功した。現状の感度は当社MIセンサ比1/5倍であるが、磁性材料を改善による高感度化が可能である。
２．従来のMIセンサと同じ構造で磁気シールドを不要とする磁気直列式グラジオセンサを実現した。
３．信号処理回路の改善により目標設定時の回路ノイズRMS914pTからRMS80pTまでの改善し、目標のノイズレベル1/5を達成した。
４．開発したセンサと高精度化した処理回路を再設計し、ハンディタイプ磁界検知器を製作した。
５．胸部磁界と心電図(I誘導)の同時計測を実施し、ECGと相関する磁界変動が確認された。
６．頭部表面の磁気計測を実施。アルファ波（開眼・閉眼時）の明確な信号差まで捕らえられず、更なる分解能向上が必要であることがわかった。

利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等

これまで磁気シールドルーム内でしか使用できなかった高価な生体磁気診断装置による心臓機能・脳機能検査を広く一般の病院や研究室、さらに家庭にまで普及させることができる。また、細胞組織に対する薬理作用の研究や再生医療培養組織の機能評価において、非接触・非侵襲の新しい評価手段を提供できる可能性がある。
医療以外の多方面の産業用途にも活用可能な中核的技術の一つとなる可能性がある。簡便に脳磁信号を検出することが可能となる段階に到達すれば、思考情報を読み取ることで何らかの装置とのインターフェースとして様々な用途に活用することができ、非常に大きな市場創出が期待される。

1. pTレベル（地磁気の10万分の１以下）の微弱な磁気を検知可能な超高感度磁気センサを研究等の現場で利用可能。
2. 通常の地磁気環境下で飽和することなく、高分解能な磁気センシングを実現。
3. ヒステリシスが小さく、優れた感度リニアリティ実現。
4. 測定用磁気センサと処理回路をパッケージ化した評価システムを構築可能。
5. お客様のニーズや各種用途に合わせて、システムをカスタマイズ可能。