(57)【要約】【課題】流入磁場勾配を制御することにより、優れた磁場測定空間を有する磁気シールド装置を提供する。【解決手段】パッシブシールド１１と、パッシブシールドの内部に規定された補正対象空間１５０と、パッシブシールド１１内の磁場を補正する第１コイルとしての外部コイル１２Ａ，１２Ｂと、第１磁気センサー１４Ａと、第１磁気センサー１４Ａよりもパッシブシールド１１の内側に配置された第２磁気センサー１４Ｂと、制御部２０と、を有し、第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとはパッシブシールド１１の磁場勾配を測定し、制御部２０は、第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとの測定結果に基づいて、外部コイル１２Ａ，１２Ｂを制御することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッシブシールドと、
前記パッシブシールドの内部に規定された補正対象空間と、
前記パッシブシールド内の磁場を補正する第１コイルと、
第１磁気センサーと、
前記第１磁気センサーよりも前記パッシブシールドの内側に配置された第２磁気センサーと、
制御部と、を有し、
前記第１磁気センサーと前記第２磁気センサーとは前記パッシブシールド内の磁場勾配を測定し、
前記制御部は、前記第１磁気センサーと前記第２磁気センサーとの測定結果に基づいて、前記第１コイルを制御することを特徴とする磁気シールド装置。
【請求項２】
前記制御部は前記磁場勾配が閾値以下となる様に前記第１コイルを制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気シールド装置。
【請求項３】
前記第１磁気センサーと前記第２磁気センサーとは、第１方向に沿った磁場勾配を測定し、
前記第１コイルの軸は前記第１方向に沿っていることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の磁気シールド装置。
【請求項４】
前記パッシブシールドは開口部を有し、
前記開口部の前記第１方向に関する座標を原点とし、前記第１方向に沿って前記開口部から前記パッシブシールドの内部に向かう方向を前記第１方向の正の方向とした際に、
前記第１磁気センサーは、前記第１方向に関して、前記開口部の前記第１方向に直交する投射断面の面積の平方根の−０．５倍から１．０倍の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気シールド装置。
【請求項５】
前記第２磁気センサーは、前記第１方向に関して、前記開口部の前記第１方向に直交する投射断面の面積の平方根の０倍から１．０倍の範囲内に配置され、
前記第２磁気センサーの前記第１方向に関する座標は、前記第１磁気センサーの前記第１方向に関する座標よりも正であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気シールド装置。
【請求項６】
前記補正対象空間は、前記第１方向に関する座標に関して、前記第１磁気センサーの前記第１方向に関する座標よりも正であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の磁気シールド装置。
【請求項７】
前記補正対象空間の磁場強度を調整する第２コイルを前記パッシブシールドの内部に更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の磁気シールド装置。
【請求項８】
パッシブシールド内の磁場勾配を測定する第１工程と、
前記第１工程に基づいて前記磁場勾配を所定の閾値以下とする第２工程と、
前記パッシブシールド内の磁場強度を測定する第３工程と、
前記磁場強度を所定の閾値以下とする第４工程と、
を含むことを特徴とする磁気シールド方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールド装置および磁気シールド方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場において画像診断が広く用いられている。画像診断は非侵襲的であるので人体への負担も少なく、心臓や脳などの生命活動にとって重要な臓器を調べる際には、特に好まれて用いられる。
生体の臓器はニューロンの活動によって微弱な電流を常に発生させており、この電流によって生じる磁場を測定することにより、臓器の状態を知ることができる。
具体的には、生体を起因とした磁場は、０．１ピコテスラ（１×１０-13Ｔ）程度から１０ピコテスラ（１×１０-11Ｔ）程度と極めて微弱である。
このような磁場を検出して画像化する手法の一つに磁場源描画がある。例えば、心臓の動きにより形成される磁場を記録する方法は、心磁図法（Magnetocardiography：ＭＣＧ）として知られている。また、脳の活動により形成される磁場を測定し記録する方法は脳磁図法（Magnetoencephalography：ＭＥＧ）として知られている。
【０００３】
一方で、地磁気等の外部磁場は、例えば１０マイクロテスラ（１×１０-5Ｔ）程度から１００マイクロテスラ（１×１０-4Ｔ）程度であり、脳や心臓から発生される磁場に比べて、１０万倍以上の大きさをもっている。そのため、高感度な磁場測定においてこのような外部磁場はノイズとなってしまう。
すなわち、生体からの微弱な磁場を検出するためには、高感度な磁場測定装置を用いたうえで、ノイズとなる外部磁場を遮断する必要があり、外部磁場を遮断するためには磁気シールド装置を用いる必要がある。そして、外部磁場を遮蔽する磁気シールド装置としては、例えば特許文献１乃至８に記載された技術が知られている。
【０００４】
特許文献１乃至８に記載された技術によると、磁気シールド装置の内部の制御対象とする空間（磁場測定装置を配置する空間）の磁場が最小になるように、打ち消し磁場を生成したり、あるいは、磁気シールド装置の開口部などへの流入磁場が最小になるように打ち消し磁場を生成したりしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１６７５８３号公報
【特許文献２】特開２００２−９４２８０号公報
【特許文献３】特開２００２−２５７９１４号公報
【特許文献４】特開２００５−２９４５３７号公報
【特許文献５】特開２００７−１２９０４９号公報
【特許文献６】特開２００８−２８２９８３号公報
【特許文献７】特開２００９−１７５０６７号公報
【特許文献８】特許第４３７７５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１乃至８に記載された技術では、磁気シールドの内部に磁場勾配のきわめて弱い環境を作ることは困難であるという課題があった。具体的には、従来技術では、外部からの磁場は軽減できるが、磁気シールドの持つ磁化成分などを考慮していないため、磁気シールドの内部の磁場状態に勾配が生じるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る磁気シールド装置は、パッシブシールドと、前記パッシブシールド内に規定された補正対象空間と、前記パッシブシールド内の磁場を補正する第１コイルと、第１磁気センサーと、前記第１磁気センサーよりも前記パッシブシールドの内側に配置された第２磁気センサーと、制御部と、を有し、前記第１磁気センサーと前記第２磁気センサーとは前記パッシブシールド内の磁場勾配を測定し、前記制御部は、前記第１磁気センサーと前記第２磁気センサーとの測定結果に基づいて、前記第１コイルを制御することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、第１磁気センサーと、第２磁気センサーとで、それぞれの磁場強度を測定し、パッシブシールドの内部の磁場勾配を測定する。磁場勾配の測定値に基づいて、制御部は補正対象空間における最大の磁場勾配を見積もる。さらに、制御部は補正対象空間における最大の磁場勾配が所定の閾値以下となるように、第１コイルの電流量を調整する。補正対象空間における磁場勾配を所定の閾値以下とすることによって、補正対象空間において、磁場勾配が極めて弱い状態で磁場測定を行う空間を提供することが可能になる。
【００１０】
［適用例２］本適用例に係る磁気シールド装置によれば、前記制御部は前記磁場勾配が閾値以下となるように前記第１コイルを制御することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、磁場勾配を所定の閾値以下とすることによって、第１磁気センサーよりも、パッシブシールドの内部にある補正対象空間においても、所定の閾値以下の磁場勾配とすることができる。
すなわち、補正対象空間において、磁場勾配が極めて弱い状態で磁場測定を行う空間を提供することが可能になる。
【００１２】
［適用例３］本適用例に係る磁気シールド装置によれば、前記第１磁気センサーと前記第２磁気センサーとは、第１方向に沿った磁場勾配を測定し、前記第１コイルの軸は前記第１方向に沿っていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１磁気センサーと第２磁気センサーとで測定される磁場勾配の方向と、第１コイルの軸方向とが同じである。よって、第１コイルの電流量を制御することによって、磁場勾配の調整を容易におこなうことができる。
【００１４】
［適用例４］本適用例に係る磁気シールド装置によれば、前記パッシブシールドは開口部を有し、前記開口部の前記第１方向に関する座標を原点とし、前記第１方向に沿って前記開口部から前記パッシブシールドの内部に向かう方向を前記第１方向の正の方向とした際に、前記第１磁気センサーは、前記第１方向に関して、前記開口部の前記第１方向に直交する投射断面の面積の平方根の−０．５倍から１．０倍の範囲内に配置されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、第１磁気センサーの配置の自由度を高め、さらに開口部を有するパッシブシールドの補正対象空間においても、所定の閾値以下の磁場勾配とすることができる。
【００１６】
［適用例５］本適用例に係る磁気シールド装置によれば、前記第２磁気センサーは、前記第１方向に関して、前記開口部の前記第１方向に直交する投射断面の面積の平方根の０倍から１．０倍の範囲内に配置され、前記第２磁気センサーの前記第１方向に関する座標は、前記第１磁気センサーの前記第１方向に関する座標よりも正であることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、第２磁気センサーの配置の自由度を高め、さらに開口部を有するパッシブシールドの補正対象空間においても、所定の閾値以下の磁場勾配とすることができる。
【００１８】
［適用例６］本適用例に係る磁気シールド装置によれば、前記補正対象空間は、前記第１方向に関する座標に関して、前記第１磁気センサーの前記第１方向に関する座標よりも正であることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、パッシブシールドの補正対象空間においても、所定の閾値以下の磁場勾配とすることができる。
【００２０】
［適用例７］本適用例に係る磁気シールド装置によれば、前記補正対象空間の磁場強度を調整する第２コイルを前記パッシブシールドの内部に更に備えることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、第２コイルの電流量を調整することによって、補正対象空間の磁場強度を所定の値に調整することが可能である。すなわち、補正対象空間において、より磁場強度の弱い状態で磁場測定を行う磁場測定空間を提供することが可能になる。
【００２２】
［適用例８］本適用例に係る磁気シールド方法は、パッシブシールド内の磁場勾配を測定する第１工程と、前記第１工程に基づいて前記磁場勾配を所定の閾値以下とする第２工程と、前記パッシブシールド内の磁場強度を測定する第３工程と、前記磁場強度を所定の閾値以下とする第４工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
この方法によれば、パッシブシールドの補正対象空間において、所定の閾値以下の磁場勾配とすることができる。また、補正対象空間の磁場強度を所定の値に調整することが可能である。すなわち、補正対象空間を、磁場勾配が極めて弱い状態で磁場測定を行う磁場測定空間とすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】磁気シールド装置の概観斜視図。
【図２】磁気シールド装置の制御部を含めた概観図。
【図３】制御回路の構成の一例を示す図。
【図４】磁気シールド装置の動作フローチャート。
【図５】磁気シールド装置の磁場強度の分布図。
【図６】第２の配置例を示した磁気シールド装置の概観図。
【図７】第３の配置例を示した磁気シールド装置の概観図。
【図８】第４の配置例を示した磁気シールド装置の概観図。
【図９】第５の配置例を示した磁気シールド装置の概観図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明を具体化した実施形態について図面を用いて説明する。なお、使用する図面は、説明する部分を明確に認識し読み手の理解を促進できるように、適宜、拡大または縮小して表示している。
【００２６】
＜実施形態＞
図１は、本実施形態に係る磁気シールド装置１００の概観斜視図である。磁気シールド装置１００は、例えば生体から発せられる微弱な電流を磁気として測定する際に、磁気測定装置を地磁気などの外部磁場から遮蔽するために用いられるものである。
磁気シールド装置１００は、パッシブシールド１１と、パッシブシールド１１の内部磁場を補正する外部コイル１２Ａ，１２Ｂと、第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂと、パッシブシールド１１の内部に配置された内部コイル１３Ａ，１３Ｂと、制御部２０（図２参照）と、を有している。ここで、外部コイル１２Ａ，１２Ｂは本発明に係る「第１コイル」の一例であり、内部コイル１３Ａ，１３Ｂは本発明に係る「第２コイル」の一例である。
【００２７】
パッシブシールド１１は、内部を空洞とした筒形状を有しており、その軸方向をほぼ水平にして、例えば、図示しない台座に配置されている。パッシブシールド１１の軸方向の断面形状は概ね四角形としている。パッシブシールド１１は、その軸方向の両端を開口しており、一端を開口部１１Ａとし、他端を開口部１１Ｂとしている。パッシブシールド１１の大きさは、軸方向の長さを約２００ｃｍとし、開口部１１Ａ，１１Ｂの一辺を９０ｃｍ程度としている。このような大きさのパッシブシールド１１は、開口部１１Ａ，１１Ｂのいずれかから被測定物たる「人体」が出入りし、その内部に横たわることができる。
【００２８】
パッシブシールド１１は、比透磁率が例えば数千以上の強磁性体（パーマロイ、フェライト、または鉄、クロム若しくはコバルト系のアモルファスなど）、または、高伝導率の導体（例えば、アルミニウムなどで、渦電流効果によって磁場低減効果を有するものが望ましい）によって形成される。なお、前述の強磁性体と高伝導率の導体とを交互に積層して形成することも可能である。本実施形態では、アルミニウムとパーマロイとを交互に２層ずつ形成し、その合計の厚みを２０〜３０ｍｍ程度としている。
【００２９】
パッシブシールド１１で取り囲まれた領域を内部空間１１０と規定し、内部空間１１０を除く領域（パッシブシールド１１の外側）を外部空間と規定する。内部空間１１０は、被測定物（例えば人体）や、被測定物から発せられる磁場を測定する図示しない高感度磁気センサー（例えば光ポンピング式磁気センサー）を収容できる程度の空間を有している。内部空間１１０のうち、高感度磁気センサーを配置して、例えば心臓や脳からの微弱な磁気信号を測定する領域を、特に補正対象空間１５０とする。より詳しくは後述する。
【００３０】
以下の説明においては、本実施形態の理解をより容易にするため、３次元直交座標系を用いる。パッシブシールド１１の軸方向をＸ方向、奥行方向をＹ方向、Ｘ方向・Ｙ方向のぞれぞれと直交するいわゆる高さ方向をＺ方向と定義する。パッシブシールド１１の軸方向の各位置における垂直断面（ＹＺ面）の中心を結んだ線および、当該線を延長した線を、以降、中心軸１１０Ａと規定する。本実施形態のパッシブシールド１１のように、ほぼ筒形状の場合、開口部１１Ａの中心点と開口部１１Ｂの中心点とを結ぶ線が、中心軸１１０Ａとなる。
【００３１】
また、開口部１１Ａの位置をＸ方向の原点とし、開口部１１Ａから開口部１１Ｂへと向かう方向を正のＸ方向と規定する。ここで、Ｘ方向は本発明に係る「第１方向」の一例である。なお、例えば開口部１１Ａが中心軸１１０Ａに対して垂直断面ではない場合、つまり中心軸１１０Ａに対して傾斜を有している場合は、開口部１１Ａを取り囲む稜線のうち、もっとも正のＸ方向にある位置をＸ方向の原点としている。つまり、パッシブシールド１１のＹＺ平面への投射平面図と同じ形状が、断面形状として現れるＸ方向の位置を原点という。
【００３２】
外部コイル１２Ａ，１２Ｂは、内部空間１１０への流入磁場を補正するためのコイルである。流入磁場とは開口部１１Ａ，１１Ｂから外部磁場が内部空間１１０に入り込む磁場であり、この流入磁場は開口部１１Ａ，１１Ｂの垂直断面に対して垂直の方向（すなわち第１方向に沿った方向）で最も強くなる。外部コイル１２Ａ，１２Ｂは、例えばヘルムホルツコイルであり、図示しない電源から供給される電流により磁界を発生させる。
外部コイル１２Ａは開口部１１Ａ側に、外部コイル１２Ｂは残る一端である開口部１１Ｂ側に、それぞれパッシブシールド１１を取り囲むように配置されている。本実施形態では、外部コイル１２Ａ，１２Ｂの直径を約１２０ｃｍとしている。外部コイル１２Ａは、Ｘ方向において開口部１１Ａの位置とほぼ同じ位置、つまり、Ｘ方向の原点の位置に配置されていることが望ましい。外部コイル１２Ｂは、Ｘ方向において開口部１１Ｂの位置とほぼ同じ位置に配置されていることが望ましい。
【００３３】
外部コイル１２Ａ，１２Ｂは、それぞれの中心を通る軸が、パッシブシールド１１の中心軸１１０Ａの方向とほぼ同じ方向となる位置関係で配置されている。この結果、流入磁場が強くなる方向と、外部コイル１２Ａ，１２Ｂとで補正する磁場の方向とがほぼ一致するので、効率的に磁場勾配を補正できるのである。なお、パッシブシールド１１を図示しない非磁化性の枠などで取り囲み、その枠部に当該コイルを巻き付けるように配置して、外部コイル１２Ａ，１２Ｂを構成してもよい。また、外部コイル１２Ａ，１２Ｂの形状は、パッシブシールド１１の中心軸１１０Ａの方向の断面形状と相似する形状に拘らないため、例えば、円形状としても良い。
【００３４】
第１磁気センサー１４Ａは、外部空間から内部空間１１０への流入磁場を測定する、例えば半導体センサーである。第１磁気センサー１４Ａは、中心軸１１０Ａの軸上に設けられ、かつ、Ｘ方向において、開口部１１Ａとほぼ同じ位置に配置されている。
【００３５】
第２磁気センサー１４Ｂは、内部空間１１０のある一領域の磁場強度を測定するための、例えば半導体センサーである。第２磁気センサー１４Ｂは、第１磁気センサー１４Ａと同じく中心軸１１０Ａの軸上に設けられている。第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂは、共に２ｃｍ角程度の大きさを有しており、それぞれ図示しない非磁化性の治具により、パッシブシールド１１の内部に配置されている。
【００３６】
第２磁気センサー１４Ｂは、第１磁気センサー１４Ａに対してパッシブシールド１１の内部に位置している。言い換えれば第１磁気センサー１４Ａに対して正のＸ方向に位置している。第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとで磁場強度を測定することにより、中心軸１１０Ａの軸方向に沿った磁場勾配を測定することができる。なお、以降、第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとで求められた磁場勾配を流入磁場勾配と称して説明する。
【００３７】
以上まとめると、第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂとは、中心軸１１０Ａ上に設けられている。また、外部コイル１２Ａ，１２Ｂのそれぞれの中心を通る軸も中心軸１１０Ａと方向を同じくするように配置されているため、流入磁場勾配の方向と、外部コイル１２Ａ，１２Ｂで補正可能な磁場の方向とは同じとなる。
【００３８】
内部コイル１３Ａ，１３Ｂは、補正対象空間１５０の磁場強度を調整するために用いられるコイルであり、補正対象空間１５０の両端を挟みこむように内部空間１１０に配置されている。内部コイル１３Ａ，１３Ｂは、各々のコイルの中心を通る軸がパッシブシールド１１の中心軸１１０Ａと重なるように配置されていることが望ましい。
【００３９】
内部コイル１３Ａ，１３Ｂは、例えばヘルムホルツコイルであり、図示しない電源から供給される電流を当該コイルへ流すことにより一様な磁場を発生させる。ヘルムホルツコイルであるために、補正対象空間１５０の少なくとも内部コイル１３Ａ，１３Ｂの各々の中心を結んだ軸上には、一様な磁場強度を形成することが可能である。すなわち、内部コイル１３Ａと内部コイル１３Ｂとに流れる電流量を調整することにより、補正対象空間１５０の磁場強度を任意の値にオフセット調整することができる。
【００４０】
なお、補正対象空間１５０は明確に位置を規定できる性質のものではないため、内部コイル１３Ａ，１３Ｂを有するパッシブシールド１１においては、内部コイル１３Ａと内部コイル１３Ｂとで挟まれた空間を補正対象空間１５０と定義しておく（図１、図２でドットハッチングを施している領域）。そして、補正対象空間１５０は、第１磁気センサー１４Ａよりも正のＸ方向に位置している。
【００４１】
以上説明したとおり、本実施形態においては、外部コイル１２Ａ，１２Ｂ、内部コイル１３Ａ，１３Ｂ、第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂのそれぞれは、パッシブシールド１１の中心軸１１０Ａに沿うように配置されている。
【００４２】
ひと通り、磁気シールド装置１００の説明を終えたところで、本実施形態の目的をより明確に説明する。本発明者が鋭意研究したところ、生体からの磁場のように、例えば外部磁場の１０万分の１に満たないような微弱な磁場を高感度に測定するためには、当該磁場を測定する領域となる補正対象空間１５０での磁場勾配が、ある閾値以下であることが重要であると判明した。
【００４３】
すなわち、特許文献１乃至８に記載のような従来の技術では、補正対象空間１５０の磁場が最小になるように打ち消し磁場を生成したり、また、磁気シールド装置１００の開口部１１Ａ（１１Ｂ）からの流入磁場が最小になるように、打ち消し磁場を生成していた。そうすると、補正対象空間１５０の例えば端部と、開口部１１Ａとの差分が補正対象空間１５０での磁場勾配となって現れていた。この補正対象空間１５０での磁場勾配が、高感度な磁場測定を阻害していることを、本発明者は見出した。よって、前述のような微弱な磁場を高感度に測定するためには、補正対象空間１５０での磁場勾配をある閾値以下に制御することがまず重要であり、補正対象空間１５０での磁場勾配をある閾値以下にした上で、補正対象空間１５０での磁場強度を被測定物に応じて最小とすることが重要となる。なお、閾値については後述する。
【００４４】
そして、補正対象空間１５０での磁場勾配は、流入磁場勾配により推定可能であることも本願発明人の実験で確かめられた。すなわち、流入磁場勾配をある閾値以下にすることによって、補正対象空間１５０での磁場勾配も所定の閾値以下にできることを確認した。
【００４５】
なお、誤解を与えないようにさらにいうと、流入磁場勾配と、補正対象空間１５０での磁場勾配とは、数値的に異なるものである。流入磁場勾配は、開口部１１Ａ近傍の磁場勾配であるためパッシブシールド１１からの漏れ磁場などの影響により、補正対象空間１５０での磁場勾配よりも大きくなるのが通常だからである。
【００４６】
補正対象空間１５０での磁場勾配を推定するにあたって重要となる、第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４ＢとのＸ方向における相対的な位置関係についてより詳しく説明する。本発明者の実験によれば、以下の関係性を有する位置に第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとを配置することによって、流入磁場勾配を好適に測定もしくは推定することが可能であることが確認できた。ここでいう好適な測定もしくは推定とは、流入磁場勾配に基づいて、補正対象空間１５０での磁場勾配（具体的には内部コイル１３Ａと内部コイル１３Ｂとの間の磁場勾配）を推定可能にする測定のことをいう。
【００４７】
第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂの配置可能な領域を示すにあたって、開口部１１Ａの断面積をＳとする。この場合の開口部１１Ａの断面積Ｓは、Ｘ方向に対するＹＺ平面への投射断面の面積と定義する。前述したように開口部１１Ａの中心位置をＸ方向の原点とし、開口部１１Ａから開口部１１Ｂへ向かう方向を正のＸ方向（＋Ｘ方向）とすると、第１磁気センサー１４Ａの位置は、原点から＋Ｘ方向に対して、開口部１１ＡのＹＺ平面への投射断面の面積（Ｓ）の平方根の１．０倍（＋√Ｓ）未満であり、原点から−Ｘ方向に対しては、絶対値でＹＺ平面への投射断面の面積（Ｓ）の平方根の０．５倍（０．５×√Ｓ）以下の範囲に位置していることが好適である。すなわち、第１磁気センサー１４Ａの配置可能な範囲（Ｘ座標）をＬ１とすれば、Ｌ１は式（１）の範囲に該当する。本実施形態ではＬ１の位置は０ｃｍとしている。
−０．５×√Ｓ  ≦  Ｌ１  ＜  ＋√Ｓ      …（１）
【００４８】
また、第２磁気センサー１４Ｂの位置は、原点の位置から＋Ｘ方向に対して、ＹＺ平面への投射断面の面積（Ｓ）の平方根の１．０倍（＋√Ｓ）以下の範囲に位置していることが好適である。すなわち、第２磁気センサー１４Ｂの配置可能な範囲をＬ２とすれば、Ｌ２は式（２）の範囲に該当する。ただし、第２磁気センサー１４Ｂの＋Ｘ方向の位置については、常に第１磁気センサー１４Ａよりも正の位置になければならない。本実施形態ではＬ２の位置は６０ｃｍ程度としている。
０  ＜  Ｌ２  ≦  ＋√Ｓ      …（２）
【００４９】
図２に、本実施形態に係る磁気シールド装置１００の制御部を含めた概観図を示す。図２は、図１における磁気シールド装置１００のＹ軸方向から見た模式断面図に加えて、制御部２０が示されている。以下の説明で、図１と重複する部分の説明は省略する。
なお、図２において制御部２０は、測定回路１５と駆動回路１６と制御回路１７とを含んでいるが、この構成に拘らない。つまり、このうちいずれか一つ以上であっても良いし、他の回路を含んでいても良い。また、図２においてＸ、Ｙ、Ｚ方向を図示しているが、これらは制御部２０を構成する測定回路１５等の位置関係を表す場合には考慮しない。
【００５０】
測定回路１５は、第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂおよび補正対象空間１５０に位置する図示しない高感度磁気センサーとそれぞれ接続されている。ここでの高感度磁気センサーとは、第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂと同等以上の測定精度を持つ磁気センサーという意味である。なお、図２においては一つの測定回路１５に第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂ等の複数のセンサーが接続された図となっているが、磁気センサーごとに独立した測定回路１５を有していても良い。
測定回路１５によって、第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂにおけるそれぞれの磁場強度や、例えば原点の位置からの距離を測定することができる。
【００５１】
駆動回路１６は、外部コイル１２Ａ，１２Ｂと内部コイル１３Ａ，１３Ｂとにそれぞれ接続されている。なお、図２においては一つの駆動回路１６に外部コイル１２Ａ，１２Ｂ、内部コイル１３Ａ，１３Ｂの４つのコイルが接続された図となっているが、コイルごとに独立した駆動回路１６を有していても良い。駆動回路１６は、図示しない電源から当該コイルに交流電流および直流電流を供給し、磁場を発生させる。
【００５２】
制御回路１７は、測定回路１５と駆動回路１６とに接続されている。制御回路１７は、測定回路１５によって測定された磁場強度に応じて流入磁場勾配を計測し、当該流入磁場勾配を所定の閾値以下となるように駆動回路１６を制御するための装置である。
【００５３】
図３は制御回路１７の構成の一例を示す図である。制御回路１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、長期記憶回路（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の不揮発性メモリー）２２と、一時記憶回路（例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭ等のＲＡＭ（Random Access Memory））２３と、入力部２４と、出力部２５とを有している。各構成要素はそれぞれバス２６を介して電気的に相互に接続されている。
【００５４】
ＣＰＵ２１は、測定回路１５から取得した磁場強度を元に、長期記憶回路２２に記憶されている制御プログラムを読みだして実行し、駆動回路１６を制御する。長期記憶回路２２には、一例として、流入磁場勾配の閾値などが保持されている。一時記憶回路２３は、ＣＰＵ２１が制御プログラムを実行する際の作業エリアを提供する。入力部２４は、図示しない操作部を介して、測定回路１５から磁場強度など受け取る。出力部２５は、駆動回路１６に対して駆動信号（例えば交流電流の大きさなど）を出力する。すなわちＣＰＵ２１は、第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂと測定回路１５とで測定された磁場強度を元に計算された流入磁場勾配が閾値以下になるように、駆動回路１６に対して最適な指令を送ることができる。
【００５５】
＜磁気シールド装置１００の動作方法＞
次に磁気シールド装置１００の動作について図４を用いて説明する。図４は磁気シールド装置１００の動作フローチャートである。図４の処理は、例えば磁気シールド装置１００が駆動されたことを契機として開始されるものである。つまり、パッシブシールド１１の性能（例えば「高透磁率×厚み」によって示される）などに基づいて、駆動回路１６によって外部コイル１２Ａ，１２Ｂや内部コイル１３Ａ，１３Ｂを動作させた状態をいう。
【００５６】
＜流入磁場勾配測定（Ｓ１０）＞
流入磁場勾配の測定方法について説明する。ステップＳ１０でいう流入磁場勾配とは、前述したように第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとで測定された磁場強度の差分を、第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとの間の距離で除したものである。
【００５７】
まず第１磁気センサー１４Ａと測定回路１５とによって、第１磁気センサー１４Ａが設置されている位置の磁場強度（外部空間から内部空間１１０への流入磁場）と、原点からの距離とが測定される（本実施形態においては、第１磁気センサー１４Ａを原点に配置しているので、原点からの距離はゼロとなる）。続いて、第２磁気センサー１４Ｂと測定回路１５によって、第２磁気センサー１４Ｂが設置されている位置の磁場強度（内部空間１１０の磁場強度）と、原点からの距離とが測定される。
【００５８】
制御回路１７では、測定回路１５で測定された第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂとの磁場強度と距離とを取得し、流入磁場勾配を測定する。なお、第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとの距離は、測定回路１５で測定される場合に限られない。例えば、あらかじめユーザーによって測定し、制御回路１７の入力部２４を介して長期記憶回路２２に入力することもできる。
ちなみに、ここでの流入磁場勾配は、必ずしも１次の直線勾配にかぎられない。つまり、実質的には１次以上の勾配成分をもった、例えば２次の勾配をもった状態であっても適用できる。
ステップＳ２０「流入磁場勾配の閾値判断」へと進む。
【００５９】
＜流入磁場勾配の閾値判断（Ｓ２０）＞
ステップＳ１０で測定された流入磁場勾配が所定の閾値以下であるか否かを、制御回路１７によって判定する。ここでいう所定の閾値とは、ステップＳ１０で求められた流入磁場勾配と、補正対象空間１５０（すなわち脳磁等が計測される領域）で許容される磁場勾配との関係から求められる。
通常、パッシブシールド１１においては、開口部１１Ａ（１１Ｂ）近傍と、補正対象空間１５０とでは、パッシブシールド１１の構造に起因して、パッシブシールド１１を構成する強磁性体の磁場分布が異なっている。よって、ステップＳ１０で求められた流入磁場勾配が、補正対象空間１５０まで一様に存在しているのではなく、開口部１１Ａ（１１Ｂ）から、補正対象空間１５０に進むほど、おおよそ磁場勾配は緩くなることも知られている。
そして、前述のとおり、補正対象空間１５０での磁場勾配は、流入磁場勾配により推定可能であることが本発明者の実験で確かめられた。すなわち、流入磁場勾配をある閾値以下にすることによって、補正対象空間１５０での磁場勾配も所定の閾値以下にできることを確認している。
【００６０】
具体的には、第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂにおける磁場強度や、互いの距離をパラメーターとして、つまりステップＳ１０で測定した流入磁場勾配をパラメーターとして、補正対象空間１５０の磁場勾配を推定可能であることが実験的に確かめられている。すなわち、一例として、開口部１１Ａの投射断面が面積Ｓを有する場合に、流入磁場勾配が５０ｎＴ／ｃｍ程度であると、原点から投射断面の面積の平方根の１〜１．６倍の範囲（本実施形態の場合、Ｓ＝８１００ｃｍ2であるので、原点からおおよそ９０ｃｍ〜１４０ｃｍの範囲）にある補正対象空間１５０の磁場勾配は２ｎＴ／ｃｍ以下となることが確認されている。
【００６１】
すなわち、ある流入磁場勾配と、その流入磁場勾配における補正対象空間１５０での磁場勾配とを実験によってあらかじめ取得しておくことで、流入磁場勾配と補正対象空間１５０での磁場勾配との相関を求めることができる。つまり、この相関するデータや、このデータをもとに導かれる関係式を、例えば、制御回路１７の長期記憶回路２２に記憶させておくことにより、ステップＳ２０の判断を容易に行えることとなる。
【００６２】
ここで、補正対象空間１５０で許容される磁場勾配の閾値は、補正対象空間１５０において用いられる心磁計などの磁気測定装置（高感度磁気センサー）の測定範囲に応じて決められる。
より詳しくは、補正対象空間１５０のＸ方向の両端（両端は内部コイル１３Ａと内部コイル１３Ｂとで規定することができる）における磁場強度の差分が、当該磁気測定装置の測定範囲に応じた所定の値以下となるように決定される。例えば、磁気測定装置における測定範囲が１０ｎＴであったと仮定すると、補正対象空間１５０のＸ方向の両端における磁場強度の差分（補正対象空間１５０の磁場勾配と補正対象空間１５０のＸ方向の長さとの積）が、この測定範囲以下になるように、補正対象空間１５０で許容される磁場勾配の閾値は決定される。
【００６３】
つまり、磁気測定装置における測定範囲が１０ｎＴであり、補正対象空間１５０のＸ方向の両端の長さが１ｍであった場合、補正対象空間１５０における磁場勾配の閾値は１０ｎＴ／ｍとなる。なお、補正対象空間１５０にて許容される磁場勾配以下の磁場勾配となった補正対象空間１５０のことを、以降、磁場勾配の打ち消された補正対象空間１５０と表記する。
つまり、流入磁場勾配を閾値以下にするということは、補正対象空間１５０を磁場勾配の打ち消された空間にすることと同じ意味である。
【００６４】
制御回路１７は、流入磁場勾配が、上記方法によって求められた閾値以下であると判断した場合、処理をステップＳ３０「外部コイル維持状態」へと進める。また、閾値よりも大きいと判断した場合は、ステップＳ４０「外部コイル制御状態」へと進める。
【００６５】
＜外部コイル維持状態（Ｓ３０）＞
制御回路１７によって流入磁場勾配が閾値以下と判定された場合には、現状の流入磁場勾配を維持するため、制御回路１７は、駆動回路１６に対して、外部コイル１２Ａ，１２Ｂに流れている電流量を維持させる。続いて、ステップＳ５０「補正対象空間の磁場測定」へと進む。
【００６６】
＜外部コイル制御状態（Ｓ４０）＞
制御回路１７によって流入磁場勾配が閾値よりも大きいと判定された場合には、制御回路１７は、磁場勾配が閾値以下となるように外部コイル１２Ａ，１２Ｂに流れている電流量を調整する。具体的には、駆動回路１６に対して、所定の流入磁場勾配となるような電流を外部コイル１２Ａ，１２Ｂに供給させるための信号を出力する。駆動回路１６は、制御回路１７からの信号に基づいて、外部コイル１２Ａ，１２Ｂに対して電流を供給する。なお、外部コイル１２Ａ，１２Ｂに供給される電流の大きさと、外部コイル１２Ａ，１２Ｂの内部に生じる磁場との関係は、例えば制御回路１７の長期記憶回路２２にあらかじめ記憶されている。
【００６７】
なお、この制御に用いられる流入磁場勾配を閾値以下にするための方法は、どのようなものでもよい。例えば、第２磁気センサー１４Ｂにより測定された磁場強度が、第１磁気センサー１４Ａにより測定された磁場強度よりも大きい場合や、逆に、第２磁気センサー１４Ｂにより測定された磁場強度が、第１磁気センサー１４Ａにより測定された磁場強度よりも小さい場合など、いずれの磁場勾配の方向に対しても制御回路１７は、外部コイル１２Ａ，１２Ｂに供給する電流量を制御することができる。
そして、再度、ステップＳ１０「流入磁場勾配測定」へと戻る。制御回路１７によって磁場勾配が閾値以下と判定されるまで、ステップＳ１０、ステップＳ２０、ステップＳ３０をループする。
閾値以下と判定された場合には、ステップＳ５０「補正対象空間の磁場測定」へと進む。
【００６８】
＜補正対象空間の磁場測定（Ｓ５０）＞
続いて、測定回路１５は、補正対象空間１５０に配置された図示しない高感度センサー（例えば光ポンピング式磁気センサー）にて、補正対象空間１５０の磁場測定を行う。
ステップＳ３０までの工程により、補正対象空間１５０は、すでに磁場勾配の打ち消された空間となっている。しかしながら、補正対象空間１５０においてもパッシブシールド１１による残留磁場が生じているために、少なくとも当該残留磁場強度の分だけ、補正対象空間１５０の磁場強度は高くなっている恐れがあるからである。なお、磁場勾配が打ち消されていることは、磁場強度が略ゼロということを意味しているのではないので注意されたい。磁場勾配が打ち消されているとは、磁場強度が一様であるという意味である。
ステップＳ６０へと進む。
【００６９】
＜磁場強度の閾値判断（Ｓ６０）＞
制御回路１７は、測定回路１５から補正対象空間１５０の磁場強度を取得して、補正対象空間１５０の磁場強度が閾値以下か否かの判定をする。先に述べたとおり、補正対象空間１５０は、磁場強度が略ゼロの状態にあるわけではない。すなわち残留磁場の存在により、残留磁場の磁場強度分だけオフセットがかかった状態にあり、このオフセット状態が磁場測定を行う際のバックグラウンドとなって、被測定物に応じた好適な磁場測定環境を提供し得ない場合がある。
【００７０】
ここでの閾値以下か否かの判断基準となる閾値とは、被測定物に応じて選択される磁場測定装置の感度により異なるものであるが、少なくとも補正対象空間１５０に残存する残留磁場を打ち消して、磁場強度を略ゼロにできる程度の値をいう。磁場強度を略ゼロとすることにより、好適な磁場測定環境を提供することができる。
なお、ここで略ゼロとしたのは、測定誤差を含んでいることと、被測定物によって必要とされる磁場測定装置の絶対感度が異なるために、絶対的にゼロであるとはいいきれないからである。
【００７１】
制御回路１７は、補正対象空間１５０の磁場強度が閾値以下であると判定した場合、処理をステップＳ７０「内部コイル維持状態」へと進める。また、閾値よりも大きいと判断した場合は、ステップＳ８０「内部コイル制御状態」へと進める。
【００７２】
＜内部コイル維持状態（Ｓ７０）＞
制御回路１７によって補正対象空間１５０の磁場強度が閾値以下と判断された場合には、現状の磁場強度を維持するため、制御回路１７は、駆動回路１６に対して、内部コイル１３Ａ，１３Ｂに流れている電流量を維持させる。そして、磁気シールド装置１００の動作は終了する。なお、外部空間の状態により流入磁場勾配や補正対象空間１５０での磁場強度は変動する場合があるため、本ステップＳ７０から再度、ステップＳ１０「流入磁場勾配測定」と進み、ステップＳ１０〜ステップＳ８０に至る処理フローをループさせても良い。
【００７３】
＜内部コイル制御状態（Ｓ８０）＞
制御回路１７によって補正対象空間１５０の磁場強度が所定の閾値よりも大きいと判定した場合には、制御回路１７は、磁場強度が閾値以下となるように内部コイル１３Ａ，１３Ｂに流れている電流量を調整する。具体的には、駆動回路１６に対して所定の磁場強度となるような電流を内部コイル１３Ａ，１３Ｂに供給させるための信号を出力する。
駆動回路１６は、制御回路１７からの信号に基づいて、内部コイル１３Ａ，１３Ｂに対して電流を供給する。なお、内部コイル１３Ａ，１３Ｂに供給される電流の大きさと、内部コイル１３Ａ，１３Ｂの内部に生じる磁場との関係は、例えば制御回路１７の長期記憶回路２２にあらかじめ記憶されている。
そして、ステップＳ５０「補正対象空間の磁場測定」へと進み、制御回路１７によって磁場強度が閾値以下と判定されるまで、ステップＳ５０、ステップＳ６０、ステップＳ８０をループする。
閾値以下と判定された場合には、ステップＳ７０「内部コイル維持状態」へと進み、磁気シールド装置１００の動作を終了する。
【００７４】
図４の処理フローによって制御される磁場勾配と磁場強度との関係について、図５を用いてさらに説明する。図５は、図４の処理フローによって制御された、磁気シールド装置１００の磁場強度の分布の一例を示したものである。先行の図と重複する説明は省略する。
【００７５】
図５（ａ）は、図２と同様の磁気シールド装置１００の概観図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ方向に対応した磁場強度の分布図である。図５（ｂ）において、縦軸は磁場強度を表し、横軸は、開口部１１ＡをＸ方向の原点とし、第１磁気センサー１４Ａから第２磁気センサー１４Ｂに向かう方向を正のＸ方向としたときの相対的な位置関係を表している。便宜的に第１磁気センサー１４ＡのＸ方向の位置をＬ１（実際には原点としているので、Ｘ＝０）、第２磁気センサー１４Ｂの位置をＬ２としている。なお、Ｌ１、Ｌ２についは、先の式（１）、式（２）の範囲にあればよい。図５（ａ）の各部材から、図５（ｂ）に対して垂直方向に降りている破線と、図５（ｂ）の各グラフとの交点は、当該部材におけるおおよその磁場強度を表している。
【００７６】
図５（ｂ）において破線で示されたグラフＧ１０は、初期状態、つまり図４でいう磁気シールド装置１００の駆動開始前のおおよその磁場強度分布の一例を示している。Ｌ１とＬ２との間における磁場勾配（いわゆる流入磁場勾配）は、図４のステップＳ２０で判定される閾値よりも大きく、補正対象空間１５０での磁場勾配は、打ち消された状態とはなっていない。また、補正対象空間１５０の磁場強度も図４のステップＳ６０で判定される閾値より大きい状態にある。
【００７７】
図５（ｂ）において一点鎖線で示されたグラフＧ２０は、図４でいうステップＳ３０「外部コイル維持状態」のおおよその磁場強度分布を示している。すなわち、ステップＳ１０、ステップＳ２０（ステップＳ４０含む）のプロセスを終えた状態を示している。Ｌ１とＬ２との間における磁場勾配は、図４のステップＳ２０で判定される閾値以下となっており、補正対象空間１５０は、いわゆる磁場勾配の打ち消された状態となっている。しかしながら、補正対象空間１５０の磁場強度は、ステップＳ６０で判定される閾値より大きい状態にある。
【００７８】
図５（ｂ）において実線で示されたグラフＧ３０は、図４でいうステップＳ７０「内部コイル維持状態」のおおよその磁場強度分布を示している。すなわち、グラフＧ２０から更に、ステップＳ５０、ステップＳ６０（ステップＳ８０含む）のプロセスを終えた状態を示している。補正対象空間１５０での磁場強度は、図４のステップＳ６０で判定される閾値以下となっており、好適な磁場測定環境が形成された状態を示している。
なお、グラフＧ３０において補正対象空間１５０の両端、つまり内部コイル１３Ａ，１３Ｂの周囲に凸部の磁場強度の変位が見られる。これは、ヘルムホルツコイルを用いた内部コイル１３Ａ，１３Ｂを駆動させた際に生じる生成磁場であるが、補正対象空間１５０での磁場強度の分布に対して影響を与えるものでは無い。
【００７９】
上記、実施形態に係る磁気シールド装置１００によれば、以下の効果が得られる。（１）流入磁場勾配を制御することにより、補正対象空間１５０において、いわゆる磁場勾配の打ち消された空間を形成することが可能になる。よって、補正対象空間１５０を好適な磁場測定環境とすることが可能になる。
（２）補正対象空間１５０の磁場強度を閾値以下とするためには、内部コイル１３Ａ，１３Ｂとして公知のヘルムホルツコイルを用いて制御可能である。すなわち、入手容易な内部コイル１３Ａ，１３Ｂによって、補正対象空間１５０をほぼゼロ磁場とすることができ、例えば心臓や脳からの微小な磁気信号を高いＳＮ比で計測することが可能となる。
（３）第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとはともに同程度の測定感度を有するものであればよく、例えば、補正対象空間１５０に配置される図示しない高感度センサー（例えば、光ポンプ式磁気センサー）である必要はない。よって、製造コストを抑えた磁気シールド装置１００を提供することが可能になる。
【００８０】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものでは無く、種々の実施形態が可能である。以下に、いくつかの変形例を説明する。なお、上記実施形態で説明した部分と重複する部分の説明は省略する。
【００８１】
（変形例１）
＜磁気センサーの配置例＞
磁場強度を測定するための第１磁気センサー１４Ａ等の配置は、図２に示したものに限られない。以下に、第１磁気センサー１４Ａ等の配置についていくつか説明する。
【００８２】
図６は第２の配置例を示した磁気シールド装置２００の概観図である。この例では、一方の外部コイル１２Ａのみが駆動され、他方の外部コイル１２Ｂは駆動しない状態にある。ゆえに、制御回路１７による流入磁場勾配の制御を単純化することができる。
【００８３】
図７は第３の配置例を示した磁気シールド装置３００の概観図である。この例では、パッシブシールド１１への流入磁場を測定する磁気センサーと内部空間１１０の磁場を測定する磁気センサーとが、２組設けられている。第１磁気センサー１４Ａ，１４Ｃは外部空間から内部空間１１０への流入磁場の強度を測定するための磁気センサーであり、第２磁気センサー１４Ｂ，１４Ｄは内部空間１１０の磁場強度を測定するための磁気センサーである。なお、この例において、第１磁気センサー１４Ａ，１４Ｃ、第２磁気センサー１４Ｂ，１４Ｄは図示しない中心軸１１０Ａ上に配置されている。
【００８４】
第１磁気センサー１４Ａと第２磁気センサー１４Ｂとで、パッシブシールド１１の一端である開口部１１Ａ側の流入磁場勾配を測定し、磁気センサー１４Ｃと磁気センサー１４Ｄとで、他端の開口部１１Ｂ側の流入磁場勾配を測定する。そして、それぞれの流入磁場勾配が閾値以下となるように制御回路１７によって制御される。
第３の磁気センサーの配置例によれば、パッシブシールド１１の両端にある開口部１１Ａ，１１Ｂからの流入磁場に対しても、流入磁場勾配を閾値以下に制御することができるため、流入磁場の対称性のないパッシブシールド１１においても流入磁場勾配を容易に制御することができる。
【００８５】
図８は第４の配置例を示した磁気シールド装置４００の概観図である。磁場強度を測定するための磁気センサーが、図示しない中心軸１１０Ａに沿って３個配置されている。パッシブシールド１１の開口部１１Ａから内部に向かって、第１磁気センサー１４Ａ、磁気センサー１４Ｅ、第２磁気センサー１４Ｂと、この順で配置されている。この例では最も開口部１１Ａに近い第１磁気センサー１４Ａを用いずに、内部空間１１０に配置された第２磁気センサー１４Ｂと磁気センサー１４Ｅとで流入磁場勾配を測定することもできる。他方、３つの第１磁気センサー１４Ａ，第２磁気センサー１４Ｂ，１４Ｅのそれぞれで磁場強度を測定し、所定の演算（例えば最小二乗近似法）にて流入磁場勾配を測定することもできる。
【００８６】
なお、流入磁場勾配を測定するにあたり４つ以上の磁気センサーを用いて、より詳細な磁場勾配を測定してもよい。なお、内部空間１１０に配置される第２磁気センサー１４Ｂと磁気センサー１４Ｅとの配置方向は、図示しない中心軸１１０Ａの方向に沿っていなくても良い。例えばパッシブシールド１１の構造によっては、第２磁気センサー１４Ｂ，１４Ｅによる磁場勾配の測定感度もその配置の方向によって変わる場合があるからである。
【００８７】
図９は第５の配置例を示した磁気シールド装置５００の概観図である。流入磁場の強度を測定するための磁気センサーは、先に述べた第１磁気センサー１４Ａの配置可能な範囲（式（１））に存在していればよく、第１磁気センサー１４Ａと、第２磁気センサー１４Ｂとの配置方向は、図示しない中心軸１１０Ａに沿っている必要はない。第１磁気センサー１４Ａは外部空間から内部空間１１０への流入磁場を測定できれば良いためである。
【００８８】
（変形例２）
パッシブシールド１１のＸ方向の断面形状は、前述の実施形態で説明したものに限られない。例えば、多角形状や円形状、またはその外周を直線と曲線とで組み合わせた形状であってもよい。具体的には、パッシブシールド１１の断面形状は円形や楕円形の他、多角形ならば、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形などとすることができる。
また、パッシブシールド１１は開口部１１Ａ，１１Ｂを有していなくてもよいし、開口部１１Ａ，１１Ｂのいずれか一方のみとしてもよい。あるいは、開口部１１Ａ，１１Ｂは蓋などで覆われていてもよい。パッシブシールド１１の形状に自由度を持たせることにより、磁気シールド装置１００は、様々な磁気測定装置に適用可能となる。
【００８９】
（変形例３）
内部コイル１３Ａ，１３Ｂは省略されてもよい。磁気シールド装置１００が内部コイル１３Ａ，１３Ｂを有さない場合でも、外部コイル１２Ａ，１２Ｂを用いて流入磁場勾配を制御し、磁場勾配の打ち消された補正対象空間１５０を形成することが可能だからである。なお、内部コイル１３Ａ，１３Ｂを有しない場合には、例えば高感度磁気センサーを配置する領域を補正対象空間１５０とすればよい。
【００９０】
（変形例４）
前述の実施形態においては、Ｘ方向（つまり１軸）の磁場を補正する例を説明した。一方、内部空間１１０においては、２軸以上の磁場強度を測定することにより流入磁場勾配を補正してもよい。この場合、磁気シールド装置１００には、２組以上の外部コイルを有する。具体的には、例えば３軸とした場合に、磁気シールド装置１００には、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３軸それぞれについて２つの外部コイルを用いて（計６個）、３軸方向の成分の磁場を測定してもよい。１軸のみの流入磁場勾配を測定する場合に比べて、より精度の高い流入磁場勾配の測定を行うことができる。
【００９１】
（変形例５）
パッシブシールド１１は、その中心軸１１０Ａがほぼ水平になるように設置される場合に限られない。例えば、中心軸１１０Ａがほぼ垂直となるように、電話ボックスのような配置としてもよい。
【００９２】
（変形例６）
外部コイル１２Ａ，１２Ｂは一例としてヘルムホルツコイルであるが、他の構成をとることもできる。例えば、外部コイル１２Ａと外部コイル１２Ｂとの間に等間隔で複数個の外部コイルを配置しても良い。
【符号の説明】
【００９３】
１１…パッシブシールド、１１Ａ，１１Ｂ…開口部、１２Ａ，１２Ｂ…外部コイル、１３Ａ，１３Ｂ…内部コイル、２０…制御部、１４Ａ，１４Ｃ…第１磁気センサー、１４Ｂ，１４Ｄ…第２磁気センサー、１５…測定回路、１６…駆動回路、１７…制御回路、２０…制御部、２１…ＣＰＵ、２２…長期記憶回路、２３…一時記憶回路、２４…入力部、２５…出力部、２６…バス、１００，２００，３００，４００，５００…磁気シールド装置、１１０…内部空間、１１０Ａ…中心軸、１５０…補正対象空間。
【図１】
2016006817.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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