(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の電気定数を模擬したファントム内に挿入され、当該ファントム内の２次元的な電界もしくは磁界の振幅および位相を測定するプローブ手段と、
上記プローブ手段の測定結果に基づき、測定点における２次元的な電界および磁界を波源として放射する３次元の電界分布Ｅ(ｘ，ｙ，ｚ)を、上記ファントムの被測定機が近接して配置される表面から距離ｄの２次元平面の測定面をＳd、当該測定面における２次元の電界分布をＥd(ｘ，ｙ)、磁界分布をＨd(ｘ，ｙ)、角周波数をω、透磁率をμ、上記測定面からｚの正方向に向く法線単位ベクトルをｎ、グリーン関数をφとして、
【数１】
0005554463.tif 000014
により計算する電界計算手段と、
上記電界計算手段の計算結果に基づいて、比吸収率SARを、導電率をσ、密度をρとして、
【数２】
0005554463.tif 000015
により計算する比吸収率計算手段とを備え、
上記ファントムは高誘電率であること、上記ファントムの形状は上記被測定機から放射された電磁波の入射が測定面Ｓd以外の面では相対的に小さいこと、および、上記ファントムの形状は測定面Ｓd以外の面での反射が相対的に小さいことの条件を満たすことを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段は、上記ファントム内の２次元的な電界および磁界の振幅および位相を測定することを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段は、上記ファントム内の２次元的な電界もしくは磁界のうちの一方の振幅および位相を測定し、
上記プローブ手段の測定結果に基づき、測定された２次元的な電界もしくは磁界から、測定されない側の磁界もしくは電界の分布を計算する磁界／電界計算手段を備えたことを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記ファントムは液体で構成され、
上記プローブ手段を上記ファントム内で２次元的に移動して測定を行うことを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記ファントムは固体で構成され、
上記プローブ手段を上記ファントム内に固定し、
電磁波を放射する被測定機を２次元的に移動して測定を行うことを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項６】
請求項３に記載の比吸収率測定装置において、
上記磁界／電界計算手段は、測定された２次元的な電界もしくは磁界から、マクスウェルの方程式に基づき、測定されない側の磁界もしくは電界の分布を計算することを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段は、電界センサとして電気光学変換素子を用い、磁界センサとして磁気光学変換素子を用いることを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段は、電界センサとして微小ダイポールと導波路型光変調器を用い、磁界センサとして微小ループと導波路型光変調器を用いることを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項９】
請求項７または８のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段は、３軸等方性センサもしくは１軸センサであることを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段を単数としたことを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段を複数としたことを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段を複数とし、アレイ化して配置したことを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の比吸収率測定装置において、
上記アレイの各軸方向に沿って上記プローブ手段を交互に配置したことを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段による測定点間を補間して測定結果に含めることを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段は、上記ファントムに垂直に入射する電界もしくは磁界の成分以外の成分を測定することを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
電界もしくは磁界の位相測定のために、基準用のアンテナもしくはセンサを別に設けることを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記プローブ手段の較正のために、基準用のアンテナもしくはセンサを別に設けることを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の比吸収率測定装置において、
上記電界計算手段は、電界の測定値もしくは計算値が最大となる部分につき、測定もしくは計算された２次元的な電界および磁界を波源として放射する電界の３次元的な分布を計算し、それ以外の部分につき、上記２次元的な電界および磁界を波源として放射する電界の３次元的な分布から計算される減衰関数に基づいて電界の３次元的な分布を計算することを特徴とする比吸収率測定装置。
【請求項１９】
人体の電気定数を模擬したファントム内に挿入され、当該ファントム内の２次元的な電界もしくは磁界の振幅および位相を測定するプローブ手段と、
上記プローブ手段の測定結果に基づき、測定点における２次元的な電界および磁界を波源として放射する３次元の電界分布Ｅ(ｘ，ｙ，ｚ)を、上記ファントムの被測定機が近接して配置される表面から距離ｄの２次元平面の測定面をＳd、当該測定面における２次元の電界分布をＥd(ｘ，ｙ)、磁界分布をＨd(ｘ，ｙ)、角周波数をω、透磁率をμ、上記測定面からｚの正方向に向く法線単位ベクトルをｎ、グリーン関数をφとして、
【数３】
0005554463.tif 000016
により計算する電界計算手段とを備え、
上記ファントムは高誘電率であること、上記ファントムの形状は上記被測定機から放射された電磁波の入射が測定面Ｓd以外の面では相対的に小さいこと、および、上記ファントムの形状は測定面Ｓd以外の面での反射が相対的に小さいことの条件を満たすことを特徴とする電磁界分布測定装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の電磁界分布測定装置において、
３次元の磁界分布Ｈ(ｘ，ｙ，ｚ)を、上記ファントムの表面から距離ｄの測定面をＳd、当該測定面における２次元の電界分布をＥd(ｘ，ｙ)、磁界分布をＨd(ｘ，ｙ)、角周波数をω、誘電率をε、上記測定面からｚの正方向に向く法線単位ベクトルをｎ、グリーン関数をφとして、
【数４】
0005554463.tif 000017
により計算する磁界計算手段を備えたことを特徴とする電磁界分布測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は比吸収率（Specific Absorption Rate: SAR）の高速かつ高精度な測定を可能とした比吸収率測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
比吸収率(SAR)は、人体近傍において携帯電話等を使用した際に人体に吸収される電力の評価に用いられるものであり、式（１）によって示される（例えば、非特許文献１を参照。）。ここで、σは媒質の導電率（S/m）、ρは媒質の密度（kg/m3）、Ｅは電界（V/m）である。
【０００３】
【数１】
0005554463.tif 000002
通常、比吸収率を測定するには、媒質内に生じている電界Ｅを微小ダイポールにより検出し、その値から上述した式（１）を用いて比吸収率に変換する。
【０００４】
図１は従来の比吸収率測定装置の例を示す構成図であり、液体状の物質で人体の電気定数を模擬したファントム（擬似人体）１１Ａを容器１２内に形成し、容器１２の底面外側に携帯電話等の被測定機１８を配置している。そして、ファントム１１Ａ内に挿入した電界検出用プローブ１３をプローブ走査装置１４により３次元的（ｘ，ｙ，ｚの各方向）に動かすことで、ファントム１１Ａ内に発生する電界を測定し、その電界の値から比吸収率を求めるものである。なお、１６は電界検出用プローブ１３の信号から電界を検出する電界検出装置であり、１５は電界検出用プローブ１３と電界検出装置１６を接続する信号伝送ケーブルである。また、１７は測定における各種制御を行うとともに比吸収率の算出やデータ解析を行うプロセッサ装置である。
【０００５】
測定に際しての電界検出用プローブ１３による走査をより詳しく述べると、先ず、容器１２の底面に沿うように電界検出用プローブ１３を２次元的に動かして比吸収率の分布を測定する。これはエリアスキャンと呼ばれる。このエリアスキャンによって比吸収率の大きい領域を探し、その付近を３次元的に走査することで比吸収率の詳細な分布を測定する。これはボリュームスキャンと呼ばれる。
【０００６】
図２は従来の比吸収率測定装置の他の例を示す構成図であり、固体状のファントム１１Ｂを用いた例である。すなわち、ファントム１１Ｂ内に挿入した電界検出用プローブ１３をｚ方向に移動可能もしくは深さを変えた複数のものとし、携帯電話等の被測定機１８を走査装置１９によって２次元的（ｘ，ｙの各方向）に動かし、併せて電界検出用プローブ１３の位置をｚ方向に変化させることで、ファントム１１Ｂ内に発生する電界を測定し、その電界の値から比吸収率を求めるものである。その他の点は図１に示したものと同様である。
【０００７】
上述したように、図１の比吸収率測定装置では、電界検出用プローブ１３を３次元的に動かすことで、また、図２の比吸収率測定装置では被測定機１８および電界検出用プローブ１３を３次元的に動かすことで、ファントム１１Ａ、１１Ｂ内の電界を３次元的に測定し、その測定結果から比吸収率を求めることができる。ただし、上述したように、詳細な比吸収率の分布を求めるにはエリアスキャンとボリュームスキャンという工程を経る必要があり、測定完了までにかなりの時間を要するという問題があった。
【０００８】
そこで、最近では、２次元的（ｘｙ面）に行うエリアスキャンの測定値を元に、残りの１次元（ｚ方向）は次に示す式（２）を用いて計算により求めることで測定時間を短縮させる手法がとられている（例えば、非特許文献２、３を参照。）。
【０００９】
【数２】
0005554463.tif 000003
式（２）において、SAR(ｘ，ｙ，ｚ)は３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）における比吸収率の推定値を示し、SAR(ｘ，ｙ，ｚd)はｚ＝ｚdにおける比吸収率の測定結果を示し、S(ｚ，ｚd)は深さ方向（ｚ方向）に関する関数である。ここで、関数S(ｚ，ｚd)を適切に選ぶことにより、２次元の測定だけで３次元の比吸収率の分布を求めることができる。
【００１０】
その他の推定の方法として、２次元の比吸収率の測定と、深さ方向の１直線だけの測定とに基づき、楕円関数を用いて３次元の比吸収率の分布を求める方法が提案されている（例えば、非特許文献４を参照。）。
【非特許文献１】Thomas Schmid, Oliver Egger, and Niels Kuster, “Automated E-Field Scanning System for Dosimetric Assessment”, IEEE Trans. MTT-44, No.1, pp.105-113, Jan. 1996
【非特許文献２】M.Y. Kanda, M. Ballen, M.G. Douglas, A.V. Gessner and C.K. Chou, “Fast SAR determination of gram-averaged SAR from 2-D coarse scans”, Abstract Book of the Bioelectromagnetics Society 25th Annual Meeting, June 22-27, 2003
【非特許文献３】M.G. Douglas, M.Y. Kanda and C.K. Chou, “Post-processing errors in peak spatial average SAR measurements of wireless handsets”, Abstract Book of the Bioelectromagnetics Society 25th Annual Meeting, June 22-27, 2003
【非特許文献４】O. Merckel, J.-Ch Bolomey, G. Fleury, “Extension of the parametric rapid SAR measurement to the SAM phantom”, Abstract Book of the 6th International Congress of the European Bioelectromagnetics Association, Nov. 13-15, 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、従来は２次元の比吸収率の測定結果に基づいて深さ方向の比吸収率の分布を推定し、測定時間を短縮するものであったが、推定式のパラメータは経験的もしくは近似的に決定されるものであるため、様々な状況の比吸収率の分布を正確に推定することは困難であった。そのため、比吸収率測定の精度低下（不確定誤差）の要因となり、高精度な測定が行えないという問題があった。
【００１２】
本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、高速かつ高精度な測定を可能とした比吸収率測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明の比吸収率測定装置にあっては、人体の電気定数を模擬したファントム内に挿入され、当該ファントム内の２次元的な電界もしくは磁界の振幅および位相を測定するプローブ手段と、  上記プローブ手段の測定結果に基づき、測定点における２次元的な電界および磁界を波源として放射する３次元の電界分布Ｅ(ｘ，ｙ，ｚ)を、上記ファントムの被測定機が近接して配置される表面から距離ｄの２次元平面の測定面をＳd、当該測定面における２次元の電界分布をＥd(ｘ，ｙ)、磁界分布をＨd(ｘ，ｙ)、角周波数をω、透磁率をμ、上記測定面からｚの正方向に向く法線単位ベクトルをｎ、グリーン関数をφとして、
【数１１】
0005554463.tif 000004
により計算する電界計算手段と、上記電界計算手段の計算結果に基づいて、比吸収率SARを、導電率をσ、密度をρとして、
【数１２】
0005554463.tif 000005
により計算する比吸収率計算手段とを備え、上記ファントムは高誘電率であること、上記ファントムの形状は上記被測定機から放射された電磁波の入射が測定面Ｓd以外の面では相対的に小さいこと、および、上記ファントムの形状は測定面Ｓd以外の面での反射が相対的に小さいことの条件を満たすようにしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の比吸収率測定装置にあっては、２次元の測定をベースに、経験的もしくは近似的な推定ではなく理論的な推定を用いて比吸収率を推定するようにしたので、高速性と高精度とを両立させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態につき図面を参照して説明する。
【００１６】
図３は本発明の一実施形態にかかる比吸収率測定装置の構成図である。図３において、比吸収率測定装置は、容器２に入れられた液体状の物質で人体の電気定数を模擬したファントム１Ａと、容器２の底面外側に配置された携帯電話等の被測定機８と、ファントム１Ａ内に挿入され、ファントム１Ａ内部に発生する電界および磁界の振幅および位相を測定して光信号を出力する電界・磁界検出用プローブ３と、電界・磁界検出用プローブ３を２次元的（ｘｙ面）に移動させるプローブ走査装置４と、電界・磁界検出用プローブ３に信号伝送ケーブル５を介して接続され、測定信号を検出する電界検出装置６と、測定における各種制御を行うとともに比吸収率の算出やデータ解析を行うプロセッサ装置７とを備えている。
【００１７】
電界・磁界検出用プローブ３としては、電界センサとして電気光学（ＥＯ）変換素子を用い、磁界センサとして磁気光学（ＭＯ）変換素子を用いることができる。また、電界センサとして微小ダイポールと導波路型光変調器を用い、磁界センサとして微小ループと導波路型光変調器を用いることができる。電界・磁界検出用プローブ３としては、３軸等方性センサもしくは１軸センサを用いることができる。なお、電界センサと磁界センサを電界・磁界検出用プローブ３として一体に構成するほか、別々のプローブとして構成してもよい。更に、電界・磁界検出用プローブ３を複数にしてもよい。電界・磁界検出用プローブ３を複数にした場合には、それぞれの電界・磁界検出用プローブ３の測定範囲を狭くすることができ、それぞれが並行して測定を行うことができるため、測定時間をより短縮化することができるという利点がある。
【００１８】
また、電界・磁界検出用プローブ３とは別に基準用のアンテナもしくはセンサを設け、両検出信号の位相差から位相を測定するようにしてもよい。この場合は電界・磁界検出用プローブ３としては信号変化のみを検出できればよいので、使用できるセンサの選択範囲を広げることができる。
【００１９】
プロセッサ装置７は、ワークステーション、パーソナルコンピュータ等により構成され、所定のプログラム（ソフトウェア）により動作するものであり、測定の操作に関する制御を行う測定操作部７１と、電界・磁界検出用プローブ３による２次元的な電界および磁界の測定結果に基づいて３次元的な電界および必要に応じて磁界を計算する３次元電界／磁界計算部７２と、３次元電界／磁界計算部７２で計算された３次元的な電界に基づいて比吸収率を計算する比吸収率計算部７３とを備えている。
【００２０】
図４は本発明の他の実施形態にかかる比吸収率測定装置の構成図であり、固体状のファントム１Ｂを用いた例である。すなわち、ファントム１Ｂ内に挿入した電界・磁界検出用プローブ３は固定しておき、携帯電話等の被測定機８を走査装置９によって２次元的（ｘ，ｙ平面）に動かすことで、ファントム１Ｂ内に発生する電界および磁界の振幅および位相を測定するものである。その他の点は図３に示したものと同様である。
【００２１】
以下、比吸収率の測定原理について説明する。
【００２２】
図５は図３に対応した電界および磁界の２次元分布測定の模式図であり、被測定機８によりファントム１Ａ内に電界と磁界が生じ、その電界と磁界の振幅および位相を電界・磁界検出用プローブ３により２次元的（ｘｙ平面）に測定する。面Ｓdは電界・磁界検出用プローブ３が走査するｘｙ平面であり、容器２の底面から距離ｄの位置にある。この距離ｄは小さいほどよいが、電界・磁界検出用プローブ３の性能に依存するものとなる。
【００２３】
電界・磁界検出用プローブ３により測定した距離ｄにおける２次元の電界分布をＥd(ｘ，ｙ)、磁界分布をＨd(ｘ，ｙ)とすると、深さ方向（ｚ方向）の３次元の電界分布Ｅ(ｘ，ｙ，ｚ)は次の式（３）で計算することができる。なお、ωは角周波数（rad/s）、μは透磁率（H/m）、ｎは面Ｓdからｚの正方向に向く法線単位ベクトル、φはグリーン関数である。
【００２４】
【数３】
0005554463.tif 000006
この式は、測定した２次元の電界分布Ｅd(ｘ，ｙ)および磁界分布Ｈd(ｘ，ｙ)を波源として放射する電界を計算するものであり、ファントム１Ａが通常は高誘電率（４０程度）であること、被測定機８から放射された電磁波の入射が面Ｓd以外の面では相対的に小さいこと、面Ｓd以外の面での反射が相対的に小さいことを利用している。容器２の形状はこれらの条件を満たすものであれば、平面でなくても推定が可能である。
【００２５】
図３および図４に示したプロセッサ装置７の３次元電界／磁界計算部７２では上記の式（３）に基づいて３次元の電界分布Ｅ(ｘ，ｙ，ｚ)を計算し、比吸収率計算部７３は次の式（４）により比吸収率SARを計算する。なお、σは媒質の導電率（S/m）、ρは媒質の密度（kg/m3）である。
【００２６】
【数４】
0005554463.tif 000007
図６は本発明による比吸収率の推定の妥当性を検証するために、被測定機８に代えて半波長ダイポールを放射源とした場合の比吸収率の計算値と本発明による推定値とを比較して示す図であり、図７は一波長ダイポールを放射源とした場合の比吸収率の計算値と本発明による推定値とを比較して示す図である。図６および図７において、プロットのない実線で示す曲線は比吸収率の理論的な計算値であり、プロットのある実線で示す曲線は２次元平面の電界および磁界の計算値より上述した式（３）（４）により推定した比吸収率である。アンテナの長さによらずほぼ同等の値となっており、本発明の推定によれば両者とも精度の高い結果が得られている。ファントムの１０ｇあたりの組織で平均した比吸収率では、推定値のずれはほぼ２．０％である。
【００２７】
一方、上述した式（３）は電界の３次元的分布を分析するために使用することができるが、同様に、次の式（５）によって磁界の３次元的分布を推定することができる。なお、εは誘電率（F/m）である。
【００２８】
【数５】
0005554463.tif 000008
上述した図３および図４に示した実施形態においては、電界・磁界検出用プローブ３によって電界と磁界の両者を測定するようにしているが、いずれか一方のみを測定し、他方を計算により求めるようにすることができる。すなわち、プローブにより電界Ｅのみを測定する場合にはマクスウェルの方程式における次の式（６）を用いることにより磁界Ｈを計算することができ、プローブにより磁界Ｈのみを測定する場合には次の式（７）を用いることにより電界Ｅを計算することができる。
【００２９】
【数６】
0005554463.tif 000009
【００３０】
【数７】
0005554463.tif 000010
ここで、例えば、式（６）に直角座標系を適用して変形すると、次の式（８）のように記述できる。
【００３１】
【数８】
0005554463.tif 000011
更に、Ｙｅｅ格子を導入することにより離散化して各成分を表現すると、次の式（９）のように書き直すことが可能である。
【００３２】
【数９】
0005554463.tif 000012
ここで、Δｘ、Δｙ、Δｚは各方向における隣り合う電界成分間の距離、Ｅ、Ｅ’は隣り合う電界成分を表している。なお、式（７）についても式（８）（９）と同様に変形することができる。
【００３３】
上記の電界もしくは磁界の測定は単一のプローブによっても可能であるが、スキャンする領域を小さくして測定時間を短縮するため、複数のプローブをアレイ化して配置することが望ましい。図８はＹｅｅ格子に基づいてアレイ化したプローブによる測定の例を示す図であり、プローブ先端３１を小さい直方体で示しており、その中の矢印は測定する電界（磁界）の成分方向を示している。アレイ化したプローブにより電界を測定する場合には、前述した式（９）により磁界を計算することができ、測定された電界と計算された磁界とにより、前述した式（３）（４）により比吸収率の３次元的な分布を求めることができる。
【００３４】
この方法によれば短時間で測定が行えるという利点があるものの、プローブの配置位置の関係上、各プローブからのケーブル引き出しが困難であるという問題がある。図９はプローブのケーブル引き出しの問題点を示す図であり、図８における下方側から見た図である。すなわち、ｘ、ｙ、ｚの各方向とも、同じ直線上に複数のプローブが配置されているため、被測定機と対面する誘電体表面と反対側のｚ方向に直線的にケーブルを引き出すことができず、図示のようにケーブル３２を斜めに引き出さざるを得ない。ただし、プローブから斜めにケーブルを引き出すためには、プローブとケーブルの接続部分の構造が非常に複雑となり、その実現が困難である。
【００３５】
図１０はかかる問題点を解消した例を示す図であり、小さい直方体で示すプローブ先端３１を各方向とも交互に設け、プローブ先端３１を設けなかった部分は補間値で代用するようにしている。これにより、各プローブがｚ方向に対して交互に配置されているため、各プローブからのケーブルを他のプローブのケーブルと全く交わることなく、被測定機と対面する誘電体表面と反対側のｚ方向に直線的に引き出すことができる。
【００３６】
図１１は図１０のアレイ部分をｘ、ｙ方向のアレイも含めて示した詳細図であり、実線矢印はプローブが設けられる部分を示し、破線矢印はプローブが設けられずに補間値で代用される部分を示している。なお、補間の手法としては、３次スプライン補間、線形補間等の各種の補間手法を適用することができる。図１２はプローブの例を示す図であり、ファントム１の被測定機８と面する誘電体表面から深さ方向に向かってアレイ化したプローブ３３を引き出すようにしている。
【００３７】
次に、図１３は深さ方向であるｚ方向成分の測定点を省略した例を示す図である。すなわち、誘電体に垂直に入射する電磁界成分は深さ方向（ｚ方向）での減衰が大きく、比吸収率の測定に大きな影響を与えないため、省略することが可能である。これにより、プローブ数を減らすことができるとともに、測定値解析等の処理が簡素化できるという利点がある。
【００３８】
次に、図１４は基準アンテナ等による較正の例を示す図であり、ファントム１内のアレイ化されたプローブ３３の他に、測定の基準となる基準アンテナ１０（もしくはセンサ）を測定に影響を及ぼさない位置に配置したものである。アレイ化されたプローブ３３と基準アンテナ１０とは常に一定の距離（ｘ１、ｘ２、・・、ｘＮ）が保たれており、基準アンテナ１０としては解析が容易なダイポールアンテナ等を採用することができるため、各プローブ位置での基準アンテナから放射される電磁界の理論値を算出することが可能である。従って、各プローブでの実測値と理論値とを比較し、その影響を補正することにより較正を行うことが可能となる。また、ファントム１内に配置したプローブ３３の位置ずれが生じた場合であっても、同様にすることにより、その影響を補正して正確な測定を行うことが可能となる。
【００３９】
次に、図１５は前述した式（３）による等価定理と減衰関数とを組み合わせて適用する例を示す図である。すなわち、全ての３次元分布を等価定理を用いて推定する代わりに、測定した２次元電界分布のうち、その値が最大となる点（部分）ａのみに等価定理を適用し、それ以外の点（部分）ｂにおいては、等価定理より算出された減衰関数を用いて３次元分布の推定を行うようにしたものである。
【００４０】
処理の手順としては、先ず、等価定理を適用し、電界がピークの位置ａにおける深さ方向（ｚ方向）分布の推定を行い、得られた深さ方向分布において、深さ方向における比吸収率の値が表面の比吸収率のｅ（自然対数）の２乗分の１になる距離をδとする。次に、このようにして等価定理より得られたδを用いて、次の式（１０）のように比吸収率の３次元分布の推定を行う。
【００４１】
【数１０】
0005554463.tif 000013
ここで、SAR（ｘ，ｙ，ｚｄ）はファントム表面から深さ方向ｚｄの位置における比吸収率分布、Ｓ（ｚ，ｚｄ）は減衰関数を表している。つまり、測定した２次元電界分布に距離に応じた減衰関数を掛けることにより、比吸収率の３次元分布の推定を行うものである。これにより、等価定理の計算量が大幅に削減でき、更なる推定の高速化が可能である。また、理論的に算出した減衰関数を使用するため、推定精度に関しても大きな影響はなく、推定誤差は数％程度であり、全て等価定理を使用した場合とほとんど変わらない値となる。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の比吸収率測定装置の例を示す構成図である。
【図２】従来の比吸収率測定装置の他の例を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる比吸収率測定装置の構成図である。
【図４】本発明の他の実施形態にかかる比吸収率測定装置の構成図である。
【図５】電界および磁界の２次元分布測定の模式図である。
【図６】半波長ダイポールを放射源とした場合の比吸収率の計算値と本発明による推定値とを比較して示す図である。
【図７】一波長ダイポールを放射源とした場合の比吸収率の計算値と本発明による推定値とを比較して示す図である。
【図８】アレイ化したプローブによる測定の例を示す図である。
【図９】プローブのケーブル引き出しの問題点を示す図である。
【図１０】測定点を交互にすることでケーブル引き出しを容易にした例を示す図である。
【図１１】ｘ、ｙ方向のアレイも含めて示した詳細図である。
【図１２】プローブの例を示す図である。
【図１３】ｚ方向成分の測定点を省略した例を示す図である。
【図１４】基準アンテナ等による較正の例を示す図である。
【図１５】等価定理と減衰関数とを組み合わせて適用する例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、１Ａ、１Ｂ    ファントム
２                容器
３                電界・磁界検出用プローブ
３１              プローブ先端
３２              ケーブル
３３              プローブ
４                プローブ走査装置
５                信号伝送ケーブル
６                電界検出装置
７                プロセッサ装置
７１              測定操作部
７２              ３次元電界／磁界計算部
７３              比吸収率計算部
８                被測定機
９                走査装置
１０              基準アンテナ
【図１】
0005554463.tif 000018
【図２】
0005554463.tif 000019
【図３】
0005554463.tif 000020
【図４】
0005554463.tif 000021
【図５】
0005554463.tif 000022
【図６】
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【図７】
0005554463.tif 000024
【図８】
0005554463.tif 000025
【図９】
0005554463.tif 000026
【図１０】
0005554463.tif 000027
【図１１】
0005554463.tif 000028
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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