實施方式的一個方面涉及腦測量裝置。
背景技術：
1、已知有能夠測量微弱的外部磁場的光激發磁傳感器(例如參照專利文獻1和專利文獻2)。在光激發磁傳感器中，利用泵浦光激發單元(cell)內的堿金屬原子，利用光傳感器測量以與泵浦光相交的方式向單元照射的探測光，基于光傳感器的輸出來檢測外部磁場的強度。
2、專利文獻1：美國專利公開2022/0091200號公報
3、專利文獻2：美國專利第10,782,368號
技術實現思路
1、本技術的發明人們研究探討將上述那樣的現有的光激發磁傳感器與mri(magnetic?resonance?imaging(磁共振成像))裝置融合而能夠進行腦磁場的測量和腦形態圖像的獲取的裝置。在想要實現將光激發磁傳感器與mri裝置融合的裝置的情況下，期望利用mri裝置的測量不對利用光激發磁傳感器的測量的精度造成影響，維持兩種測量的精度。
2、因此，實施方式的一個方面是鑒于該技術問題而完成的，其以提供一種高精度地實現腦磁場的測量和腦形態圖像的獲取的腦測量裝置為技術問題。
3、實施方式的第一方面的腦測量裝置，包括腦磁計和mri裝置，所述腦磁計包括：封入有堿金屬蒸氣的單元(cell)；泵浦激光器，其出射用于激發構成所述堿金屬蒸氣的堿金屬原子的泵浦光；探測激光器，其將用于檢測所述堿金屬原子的激發狀態下的電子自旋的變化的探測光向所述單元內的與所述泵浦光相交的靈敏度區域出射；光傳感器，其檢測通過了所述靈敏度區域的所述探測光的偏光面角度；和偏置磁場線圈，其向與所述泵浦光相同的方向施加偏置磁場，決定所述電子自旋的共振頻率，所述mri裝置包括：靜磁場線圈，其用于施加靜磁場；傾斜磁場線圈，其用于施加傾斜磁場；發送線圈，其用于發送規定的頻率的發送脈沖；和接收線圈，其檢測通過所述發送脈沖的發送而產生的核磁共振信號，所述腦磁計和所述mri裝置被包含軟磁性體的磁屏蔽件包圍。
4、根據上述第一方面，向封入有堿金屬的單元在被施加了偏置磁場的狀態下出射泵浦光，由此生成堿金屬原子的電子自旋(被激發)。再有，探測光向單元內的與泵浦光相交的靈敏度區域出射，通過光傳感器檢測通過了靈敏度區域的探測光的偏光面角度，基于檢測出的偏光面角度，能夠測量靈敏度區域中的腦磁場的強度。此外，根據上述第一方面，通過靜磁場線圈和傾斜磁場線圈施加靜磁場和傾斜磁場，通過接收線圈檢測通過發送脈沖的發送而產生的核磁共振信號，由此能夠測量腦形態圖像(mr圖像)。在此，在上述第一方面的腦測量裝置中，腦磁計和mri裝置被磁屏蔽件包圍。該磁屏蔽件具有導磁率比較大且矯頑力比較小這樣的性質。因此，能夠降低測量時的環境磁場的影響，并且能夠防止在測量腦磁場時由于在mr圖像的測量時施加的靜磁場而磁化磁屏蔽件。其結果，能夠高精度地實現腦磁場的測量和腦形態圖像的獲取這兩者。
5、在上述第一方面中，優選軟磁性體是相對磁導率為1以上且矯頑力比鐵磁性體小的材料。在該情況下，能夠更高精度地實現腦磁場的測量和腦形態圖像的獲取這兩者。
6、另外，在上述第一方面中，也優選軟磁性體為非晶磁性體。在該情況下，能夠更高精度地實現腦磁場的測量和腦形態圖像的獲取這兩者。
7、再有，在上述第一方面中，也優選軟磁性體為納米晶磁性體。在該情況下，能夠更高精度地實現腦磁場的測量和腦形態圖像的獲取這兩者。
8、另外，在上述第一方面中，優選腦磁計還具有傾動單元，所述傾動單元使電子自旋的方向向與泵浦光垂直的方向傾斜。在該情況下，通過基于檢測出的探測光的偏光面角度的變化的頻率來測量腦磁場的強度，能夠不受環境磁場的影響地保持腦磁場的測量靈敏度。
9、另外，在上述第一方面中，優選腦磁計具有兩個以上的泵浦光與探測光相交的所述靈敏度區域，基于與相鄰的兩個靈敏度區域對應的光傳感器的輸出的差分來測量腦磁場。在該情況下，通過使用與相鄰的兩個靈敏度區域對應的光傳感器的輸出的差分，能夠去除兩個靈敏度區域中共同的共模噪聲，實現微弱的腦磁場的測量。
10、再有，在上述第一方面中，優選傾動單元照射與共振頻率相同的頻率的rf信號。在該情況下，通過簡單的方法，能夠實現基于探測光的偏光面角度的變化的頻率的腦磁場的測量。
11、另外，在上述第一方面中，也優選傾動單元照射脈沖狀的光。這樣，通過簡易的方法，能夠實現基于探測光的偏光面角度的變化的頻率的腦磁場的測量。
12、在上述第一方面中，優選靜磁場線圈由與偏置磁場線圈相同的線圈構成。在該情況下，能夠通過兼用的線圈穩定地施加偏置磁場和靜磁場，能夠通過小型化的裝置實現穩定的測量。
13、另外，在上述第一方面中，優選傾斜磁場線圈在測量腦磁場時修正偏置磁場的梯度。由此，通過傾斜磁場線圈，能夠在腦磁場的測量時進行偏置磁場的梯度的修正，能夠實現腦磁場的穩定的測量。
14、實施方式的腦測量裝置是[1]“一種腦測量裝置，包括腦磁計和mri裝置，所述腦磁計包括：
15、封入有堿金屬蒸氣的單元；
16、泵浦激光器，其出射用于激發構成所述堿金屬蒸氣的堿金屬原子的泵浦光；
17、探測激光器，其將用于檢測所述堿金屬原子的激發狀態下的電子自旋的變化的探測光向所述單元內的與所述泵浦光相交的靈敏度區域出射；
18、光傳感器，其檢測通過了所述靈敏度區域的所述探測光的偏光面角度；和
19、偏置磁場線圈，其向與所述泵浦光相同的方向施加偏置磁場，決定所述電子自旋的共振頻率，
20、所述mri裝置包括：
21、靜磁場線圈，其用于施加靜磁場；
22、傾斜磁場線圈，其用于施加傾斜磁場；
23、發送線圈，其用于發送規定的頻率的發送脈沖；和
24、接收線圈，其檢測通過所述發送脈沖的發送而產生的核磁共振信號，
25、所述腦磁計和所述mri裝置被包含軟磁性體的磁屏蔽件包圍”。
26、實施方式的腦測量裝置也可以是[2]“根據上述[1]所述的腦測量裝置，其中，所述軟磁性體是相對磁導率為1以上且矯頑力比鐵磁性體小的材料。
27、實施方式的腦測量裝置也可以是[3]“根據上述[2]所述的腦測量裝置，其中，所述軟磁性體是非晶磁性體”。
28、實施方式的腦測量裝置也可以是[4]“根據上述[3]所述的腦測量裝置，其中，所述軟磁性體是納米晶體磁體”。
29、實施方式的腦測量裝置也可以是[5]“根據上述[1]～[4]中任一項所述的腦測量裝置，其中，所述腦磁計還具有傾動單元，所述傾動單元使所述電子自旋的方向向與所述泵浦光垂直的方向傾斜”。
30、實施方式的腦測量裝置也可以是[6]“根據上述[1]～[5]中任一項所述的腦測量裝置，其中，所述腦磁計具有兩個以上的所述泵浦光與所述探測光相交的所述靈敏度區域，基于與相鄰的兩個所述靈敏度區域對應的所述光傳感器的輸出的差分來測量腦磁場”。
31、實施方式的腦測量裝置也可以是[7]“根據上述[5]所述的腦測量裝置，所述傾動單元照射與所述共振頻率相同的頻率的rf信號”。
32、實施方式的腦測量裝置也可以是[8]“根據上述[5]所述的腦測量裝置，其中，所述傾動單元照射脈沖狀的光”。
33、實施方式的腦測量裝置也可以是[9]“根據上述[1]～[8]中任一項所述的腦測量裝置，其中，所述靜磁場線圈由與所述偏置磁場線圈相同的線圈構成。”。
34、實施方式的腦測量裝置也可以是[10]“根據上述[1]～[9]中任一項所述的腦測量裝置，其中，所述傾斜磁場線圈在測量腦磁場時修正所述偏置磁場的梯度”。