haku: @keyword magnetoenkefalografia / yhteensä: 33
viite: 5 / 33
| Tekijä: | Iivanainen, Joonas |
| Työn nimi: | Active magnetic shield for optical neuromagnetic measurements |
| Aktiivinen magneettinen suoja optisiin neuromagneettisiin mittauksiin | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2016 |
| Sivut: | 58+6 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Perustieteiden korkeakoulu |
| Oppiaine: | Lääketieteellinen tekniikka (F3001) |
| Valvoja: | Parkkonen, Lauri |
| Ohjaaja: | Parkkonen, Lauri |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201604201853 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 3670 | Arkisto |
| Avainsanat: | magnetoencehalography optically-pumped magnetometer magnetic shielding active compensation magnetoenkefalografia optisesti pumpattu magnetometri magneettinen suojaus aktiivinen kompensointi |
| Tiivistelmä (fin): | Optisesti pumpatut magnetometrit, jotka perustuvat alkalimetallikaasun magnetisaation optiseen mittaukseen, ovat lupaavia vaihtoehtoisia antureita ihmisaivojen synnyttämien magneettikenttien rekisteröimiseen. Nämä sensorit toimivat vain hyvin alhaisissa magneettikentissä, joten tehokkaita menetelmiä tarvitaan ympäröivältä magneettikentältä suojautumiseen. Tyypillisesti biomagneettisia kenttiä mitattaessa vaadittava suojaus on saatu käyttämällä passiivista magneettisesti suojattua huonetta; jäännöskenttä tyypillisen suojahuoneen sisällä kuitenkin ylittää optisten magnetometrien vaatimukset. Tämän työn tarkoituksena oli luoda suotuisa magneettinen ympäristö Aalto-yliopistoon näiden anturien käyttöä varten. Ensiksi remanenssimagneettikentät Aallon kaksi- ja kolmikerrossuojahuoneissa mitattiin ja mallinnettiin, jonka perusteella suunniteltiin ja rakennettiin liikuteltava aktiivinen kompensointijärjestelmä näiden kenttien pienentämistä varten. Mitatut remanenssikentät olivat suuruusluokaltaan 100 nT kaksikerroshuoneessa ja 5 nT kolmikerroshuoneessa; gradientit olivat vastaavasti noin 40 nT/m ja 5 nT/m. Kentän matalataajuiset fluktuaatiot olivat noin 1 nT:n luokkaa molemmissa huoneissa mittausajan ollessa 200 s. Rakennetulla kompensointijärjestelmällä suojahuoneiden staattinen kenttä pystyttiin pienentämään kymmenesosaan pään kokoisessa tilavuudessa. Järjestelmän takaisinkytkentäsilmukka pystyi nollaamaan kentän anturin kohdassa ja poistamaan matalataajuiset häiriöt kentästä. Tämä työ osoitti, että rakennettua kompensointijärjestelmää käyttämällä optisesti pumpatuilla magnetometreillä voidaan tehdä herkkiä neuromagneettisia mittauksia tyypillisissä magneettisesti suojatuissa huoneissa. |
| Tiivistelmä (eng): | Optically-pumped magnetometers, based on optical measurement of the magnetization of an alkali vapor, are emerging as a promising alternative sensor for recording magnetic fields generated by the human brain. These sensors can only operate at very low absolute magnetic fields and therefore efficient shielding against the ambient magnetic field is required. The standard in biomagnetism is to use a passive magnetically shielded room to obtain sufficient shielding; however, the remanent magnetic field in a typical shielded room often exceeds the limits of these new magnetometers. In this thesis, a suitable ultra-low-field environment for the use of these sensors in Aalto University was set up. First, the magnetic fields inside the two- and three-layer magnetically shielded rooms of Aalto University were surveyed and then a portable active compensation system for further reducing the fields was built. Without compensation, the measured remanent magnetic fields were on the order of 100 nT and 5 nT in the two- and three-layer rooms while the gradients were about 40 nT/m and 5 nT/m, respectively. Both rooms had low-frequency field drifts of approximately 1 nT in a measurement period of 200 s. With the constructed compensation coil set, the static field could be reduced by a factor of about 10 in a head-sized volume. The feedback loop of the compensation system was also capable of locking the field to zero at the sensor site and could also remove the low-frequency fluctuations in the field. This study showed that neuromagnetic measurements with optically-pumped magnetometers should be feasible in standard shielded rooms by utilizing the constructed compensation system. |
| ED: | 2016-05-01 |
INSSI tietueen numero: 53486
+ lisää koriin
INSSI