特開 2024-130855 磁気信号ノイズ測定装置、方法、記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130855

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】磁気信号ノイズ測定装置、方法、記録媒体

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/025 20060101AFI20240920BHJP

   G01R 33/10 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

G01R33/025

G01R33/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023040785

(22)【出願日】2023-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】390005175

【氏名又は名称】株式会社アドバンテスト

(74)【代理人】

【識別番号】100097490

【弁理士】

【氏名又は名称】細田 益稔

(74)【代理人】

【識別番号】100113354

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 総

(72)【発明者】

【氏名】緒方 祐史

(72)【発明者】

【氏名】柳田 朋則

【テーマコード（参考）】

2G017

【Ｆターム（参考）】

2G017AA02

2G017AA03

2G017AA08

2G017AB02

2G017AC02

2G017BA15

(57)【要約】

【課題】磁気ノイズを分離する。
【解決手段】磁気信号ノイズ測定装置１が、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階以上のテンソルとして測定する磁気測定部１２と、磁気測定部１２の測定結果をテンソル分解するテンソル分解部１４と、テンソル分解部１４の分解結果を、磁気信号を表すものと、磁気ノイズを表すものとに分別する信号ノイズ分別部１６とを備える。磁気測定部１２が、磁気センサ１２ａを互いに直交する第一方向Ｙおよび第二方向Ｚに並べた２次元センサアレイである。磁気測定部１２を、第一方向Ｙおよび第二方向Ｚに直交する第三方向Ｘに移動させながら測定を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階以上のテンソルとして測定する磁気測定部と、
前記磁気測定部の測定結果をテンソル分解するテンソル分解部と、
前記テンソル分解部の分解結果を、前記磁気信号を表すものと、前記磁気ノイズを表すものとに分別する信号ノイズ分別部と、
を備えた磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記磁気測定部が、磁気センサを互いに直交する第一方向および第二方向に並べた２次元センサアレイである磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項3】

請求項２に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記テンソルが３階以上のテンソルであって、
前記磁気測定部を、前記第一方向および前記第二方向に直交する第三方向に移動させながら測定を行う磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項4】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記磁気測定部が、磁気センサを互いに直交する第一方向および第二方向のいずれかに配置した１次元センサアレイである磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項5】

請求項２または４に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記テンソルが３階以上のテンソルであって、
前記磁気測定部を、前記第一方向または前記第二方向を回転軸として回転させながら測定を行う磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項6】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記磁気測定部が、磁気センサを所定の平面上に並べ、かつ互いに一点で交差する３以上の交差方向に並べたものである磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項7】

請求項６に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記テンソルが３階以上のテンソルであって、
前記磁気測定部を、前記平面と直交する方向に移動させながら測定を行う磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項8】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記磁気測定部が、１個の磁気センサである磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項9】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記磁気測定部が、磁気センサを互いに直交する第一方向、第二方向および第三方向に並べた３次元センサアレイである磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項10】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記磁気測定部が、複数の磁気センサを曲面上に配置したものである磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項11】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記テンソルが、
３階以上のテンソルであって、
空間における位置、または、前記位置および時間に対応付けられた前記磁気信号および前記磁気ノイズの測定結果である、
磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項12】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記テンソル分解部の分解結果が３個以上存在し、
前記分解結果のうちの複数のものが、互いに磁気の勾配の方向が異なる前記磁気ノイズを表すものである磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項13】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記磁気ノイズおよび前記磁気信号が一定の値をとる磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項14】

請求項１に記載の磁気信号ノイズ測定装置であって、
前記磁気ノイズおよび前記磁気信号が時間の経過とともに変化する磁気信号ノイズ測定装置。

【請求項15】

磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階以上のテンソルとして測定する磁気測定部を備えた磁気信号ノイズ測定装置を用いた磁気信号ノイズ測定方法であって、
前記磁気測定部の測定結果をテンソル分解するテンソル分解工程と、
前記テンソル分解工程の分解結果を、前記磁気信号を表すものと、前記磁気ノイズを表すものとに分別する信号ノイズ分別工程と、
を備えた磁気信号ノイズ測定方法。

【請求項16】

磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階以上のテンソルとして測定する磁気測定部を備えた磁気信号ノイズ測定装置を用いた磁気信号ノイズ測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記磁気信号ノイズ測定処理が、
前記磁気測定部の測定結果をテンソル分解するテンソル分解工程と、
前記テンソル分解工程の分解結果を、前記磁気信号を表すものと、前記磁気ノイズを表すものとに分別する信号ノイズ分別工程と、
を備えた記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気ノイズの分離に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気信号源の位置の推定などに利用するために、磁気信号源が発する磁気信号を磁気センサで取得することがある。ところで、磁気信号源が静止した強磁性体であることが考えられる。また、環境磁気ノイズの一種である地磁気はほぼ直流である。このため、磁気信号源が発する磁気と、地磁気とを分離することが難しい。

【0003】

なお、磁気信号源が交流の磁気信号を発し、かつ、磁気信号と同じ周波数の交流の磁気ノイズ（例えば、商用電源（周波数は50Hzまたは60Hz））があるという場合も同様に、磁気ノイズの分離が難しい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開２０１２／１３３１８５号

【特許文献2】特表２０２２－５０８５０６号

【特許文献3】特表２０２２－５２１４９９号

【特許文献4】特開２０２０－１２８５１号公報

【特許文献5】特開２００７－１３９４４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本発明は、磁気ノイズの分離を課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階以上のテンソルとして測定する磁気測定部と、前記磁気測定部の測定結果をテンソル分解するテンソル分解部と、前記テンソル分解部の分解結果を、前記磁気信号を表すものと、前記磁気ノイズを表すものとに分別する信号ノイズ分別部とを備えるように構成される。

【0007】

上記のように構成された磁気信号ノイズ測定装置によれば、磁気測定部が、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階以上のテンソルとして測定する。テンソル分解部が、前記磁気測定部の測定結果をテンソル分解する。信号ノイズ分別部が、前記テンソル分解部の分解結果を、前記磁気信号を表すものと、前記磁気ノイズを表すものとに分別する。

【0008】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記磁気測定部が、磁気センサを互いに直交する第一方向および第二方向に並べた２次元センサアレイであるようにしてもよい。

【0009】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記テンソルが３階以上のテンソルであって、前記磁気測定部を、前記第一方向および前記第二方向に直交する第三方向に移動させながら測定を行うようにしてもよい。

【0010】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記磁気測定部が、磁気センサを互いに直交する第一方向および第二方向のいずれかに配置した１次元センサアレイであるようにしてもよい。

【0011】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記テンソルが３階以上のテンソルであって、前記磁気測定部を、前記第一方向または前記第二方向を回転軸として回転させながら測定を行うようにしてもよい。

【0012】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記磁気測定部が、磁気センサを所定の平面上に並べ、かつ互いに一点で交差する３以上の交差方向に並べたものであるようにしてもよい。

【0013】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記テンソルが３階以上のテンソルであって、前記磁気測定部を、前記平面と直交する方向に移動させながら測定を行うようにしてもよい。

【0014】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記磁気測定部が、１個の磁気センサであるようにしてもよい。

【0015】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記磁気測定部が、磁気センサを互いに直交する第一方向、第二方向および第三方向に並べた３次元センサアレイであるようにしてもよい。

【0016】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記磁気測定部が、複数の磁気センサを曲面上に配置したものであるようにしてもよい。

【0017】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記テンソルが、３階以上のテンソルであって、空間における位置、または、前記位置および時間に対応付けられた前記磁気信号および前記磁気ノイズの測定結果であるようにしてもよい。

【0018】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記テンソル分解部の分解結果が３個以上存在し、前記分解結果のうちの複数のものが、互いに磁気の勾配の方向が異なる前記磁気ノイズを表すものであるようにしてもよい。

【0019】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記磁気ノイズおよび前記磁気信号が一定の値をとるようにしてもよい。

【0020】

なお、本発明にかかる磁気信号ノイズ測定装置は、前記磁気ノイズおよび前記磁気信号が時間の経過とともに変化するようにしてもよい。

【0021】

本発明は、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階以上のテンソルとして測定する磁気測定部を備えた磁気信号ノイズ測定装置を用いた磁気信号ノイズ測定方法であって、前記磁気測定部の測定結果をテンソル分解するテンソル分解工程と、前記テンソル分解工程の分解結果を、前記磁気信号を表すものと、前記磁気ノイズを表すものとに分別する信号ノイズ分別工程とを備えた磁気信号ノイズ測定方法である。

【0022】

本発明は、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階以上のテンソルとして測定する磁気測定部を備えた磁気信号ノイズ測定装置を用いた磁気信号ノイズ測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記磁気信号ノイズ測定処理が、前記磁気測定部の測定結果をテンソル分解するテンソル分解工程と、前記テンソル分解工程の分解結果を、前記磁気信号を表すものと、前記磁気ノイズを表すものとに分別する信号ノイズ分別工程とを備えた記録媒体である。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第一の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１の構成を示す機能ブロック図である。

【図2】第一の実施形態にかかる磁気測定部１２の平面図である。

【図3】第一の実施形態にかかる磁気測定部１２の移動態様を示す側面図である。

【図4】第一の実施形態の変形例１にかかる磁気測定部１２の平面図である。

【図5】第一の実施形態の変形例３にかかる磁気測定部１２の正面図（図５（ａ））、平面図（図５（ｂ））である。

【図6】第二の実施形態にかかる磁気測定部１２の移動態様を示す側面図である。

【図7】第三の実施形態にかかる磁気測定部１２の平面図である。

【図8】第四の実施形態にかかる磁気測定部１２の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

【0025】

第一の実施形態
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１の構成を示す機能ブロック図である。第一の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、磁気測定部１２、テンソル分解部１４、信号ノイズ分別部１６を備える。

【0026】

磁気測定部１２は、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを３階以上のテンソルとして測定する（２階のテンソルとして測定してもよいが、詳細は後述する）。なお、磁気ノイズおよび磁気信号は一定の値をとる。磁気ノイズは、例えば、地磁気である。また、磁気信号源は１個であっても、２個以上であってもよい。

【0027】

図２は、第一の実施形態にかかる磁気測定部１２の平面図である。第一の実施形態にかかる磁気測定部１２は、磁気センサ１２ａ、基板１２ｂを有する。磁気センサ１２ａは、基板１２ｂに配置されている。磁気測定部１２は、磁気センサ１２ａを互いに直交する第一方向Ｙおよび第二方向Ｚに並べた２次元センサアレイである。なお、磁気センサ１２ａは第一方向Ｙにも第二方向Ｚにも等しい間隔で配置されている。すなわち、（１）磁気センサ１２ａは第一方向Ｙに等しい間隔で配置されている、（２）磁気センサ１２ａは第二方向Ｚに等しい間隔で配置されている、（３）（１）に記載の間隔は、（２）に記載の間隔と等しい。

【0028】

なお、本発明の実施形態では、磁気センサ１２ａの感磁方向は、第二方向Ｚ（上下方向）であるものとして説明する。ただし、磁気センサ１２ａの感磁方向は、２軸方向でも３軸方向でもよい。

【0029】

第一の実施形態では、磁気測定部１２を、第三方向Ｘに移動させながら測定を行う。ただし、第三方向Ｘは、第一方向Ｙおよび第二方向Ｚに直交する方向である。

【0030】

図３は、第一の実施形態にかかる磁気測定部１２の移動態様を示す側面図である。磁気測定部１２の基板１２ｂを、基板の位置１２ｂ－１、基板の位置１２ｂ－２、基板の位置１２ｂ－３、基板の位置１２ｂ－４、基板の位置１２ｂ－５というように、第三方向Ｘに平行移動させる。基板の位置１２ｂ－１～１２ｂ－５どうしの間隔も、磁気センサ１２ａの第一方向Ｙ（および第二方向Ｚ）の間隔と等しい。

【0031】

上記のようにして、磁気測定部１２は、５×５×５（空間における位置）に対応付けられた３階のテンソルとして、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを測定する。ただし、５×５×５は、一例であって、各軸方向にサイズが等しくなくてもよく、例えば５×８×１０といった各軸方向にサイズが異なるテンソルデータでも構わない。

【0032】

なお、磁気測定部１２は、空間における位置および時間に対応付けられた３階以上のテンソルとして、磁気ノイズと磁気信号とを測定するようにしてもよい。例えば、空間における位置（Ｘ、ＹおよびＺ座標）（３階）と、時間（１階）と対応付けられた４（＝３＋１）階テンソルとして、磁気ノイズと磁気信号とを測定するようにしてもよい。例えば、空間における位置（ＸおよびＹ座標）（２階）と、時間（１階）と対応付けられた３（＝２＋１）階テンソルとして、磁気ノイズと磁気信号とを測定するようにしてもよい。

【0033】

テンソル分解部１４は、磁気測定部１２の測定結果をテンソル分解する。テンソル分解の方法は、周知であり、例えば、ＣＰ分解、Tucker分解またはブロックターム分解が考えられる。なお、テンソル分解の分解結果は２個であってもよいし、３個以上存在しても構わない。

【0034】

信号ノイズ分別部１６は、テンソル分解部１４の分解結果を、磁気信号を表すものと、磁気ノイズを表すものとに分別する。

【0035】

テンソル分解の分解結果が２個の場合は、磁気信号を表す分解結果が１個、磁気ノイズを表す分解結果が１個である。

【0036】

テンソル分解の分解結果が３個の場合は、例えば、分解結果のうちの１個が磁気信号を表すものであり、残りの２個が磁気ノイズを表すものであり、そのうちのある１個は磁気の勾配の方向がＸ方向、そのうちの別の１個は磁気の勾配の方向がＺ方向である。

【0037】

次に、第一の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１の動作を説明する。ただし、以下に説明する動作は、磁気測定部１２の測定結果が空間における位置（Ｘ、ＹおよびＺ座標）に対応づけられた３階のテンソルとして得られ、テンソル分解がＣＰ分解であって、その分解結果が２個であるものと仮定した場合のものである。

【0038】

磁気測定部１２の測定結果は、以下の式（１）のように表される。

【0039】

【数1】

ＣＰ分解は、以下の式（２）を解くことであるといえる。

【0040】

【数2】

磁気測定部１２の測定結果（式（１））はテンソル分解部１４に与えられ、テンソル分解部１４によって式（２）が解かれ、テンソル分解される。

【0041】

ここで、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向のベクトルをまとめた行列Ax、Ay、Azを以下の式（３）、式（４）および式（５）のように定義する。

【0042】

【数3】

AxおよびAyを各列のノルムが1になるようにランダムな値で初期化したのちに、以下の式（６）～式（１２）を収束するまで繰り返し計算することで、式（２）を解く（すなわち、Ax、Ay、Azを求める）ことが可能となる。なお、式中の矢印は右の値を左に代入することを意味する。

【0043】

【数4】

【0044】

【数5】

【0045】

【数6】

【0046】

【数7】

最終的に求まったAx, Ay, Azおよびλsと式（１）を用いることでテンソル分解することが可能となる。すなわち、磁気測定部１２の測定結果（３階テンソル）は、以下の式（１３）（式（１）を変形したもの）のように表されるところ、

【0047】

【数8】

磁気測定部１２の測定結果（３階テンソル）が、式（１３）の右辺の第一項（＋の左側の項）と、式（１３）の右辺の第二項（＋の右側の項）とに分解できる。

【0048】

信号ノイズ分別部１６は、テンソル分解部１４の分解結果（式（１３）の右辺の第一項および第二項）を、磁気信号を表すものと、磁気ノイズを表すものとに分別する。式（１３）の右辺の第一項および第二項のうちの一方が磁気信号を表すものであり、他方が磁気ノイズを表すものである。磁気ノイズが地磁気である場合、磁気ノイズによる磁場は、磁場が測定される空間全体で検出される。一方、磁気信号は、磁気信号源が１個の場合、磁気信号による磁場は、その磁気信号源の近傍でのみ検出される。このような観点から、テンソル分解部１４の分解結果の分別が可能である。

【0049】

第一の実施形態によれば、磁気ノイズの分離が可能である。

【0050】

ただし、磁気測定部１２は、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階のテンソルとして測定してもよい。この場合は、磁気測定部１２を、第三方向Ｘに移動させる必要は無く、ＹＺ面の磁場を測定することになる（または、空間における位置（あるＺ座標における１階テンソル（１×５）またはあるＹ座標における１階テンソル（５×１））と、時間（１階）と対応付けられた２（＝１＋１）階テンソルとして測定する）。

【0051】

なお、第一の実施形態には色々な変形例が考えられる。

【0052】

＜変形例１＞
図４は、第一の実施形態の変形例１にかかる磁気測定部１２の平面図である。図４（ａ）は、磁気センサ１２ａがＹ方向に５個配置されたものの平面図である。図４（ｂ）は、磁気センサ１２ａがＹ方向に２個配置されたものの平面図である。

【0053】

変形例１においては、磁気測定部１２が磁気センサ１２ａを第一方向Ｙに配置（第二方向Ｚに配置も可）した１次元センサアレイである。磁気測定部１２が、上記のような１次元センサアレイであっても、第一の実施形態と同様な効果を奏する。

【0054】

ただし、図４（ａ）に示す磁気測定部１２は、Ｚ方向に４回移動させることで、５×５（Ｙ×Ｚ）の座標の示す位置の磁場を測定できる。その後、Ｘ方向に移動させ、さらにＺ方向に４回移動させる。この移動を繰り返して、５×５×５のテンソルを取得できる。

【0055】

また、図４（ｂ）に示す磁気測定部１２は、Ｙ方向への移動を繰り返して、５×１（Ｙ×Ｚ）の座標の示す位置の磁場を測定できる。さらにＺ方向に移動させては、Ｙ方向への移動を繰り返す。この移動を繰り返して、５×５（Ｙ×Ｚ）の座標の示す位置の磁場を測定できる。その後、Ｘ方向に移動させ、上記のＹ方向およびＺ方向の移動を繰り返して、５×５×５のテンソルを取得できる。

【0056】

なお、磁気測定部１２が、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階のテンソルとして測定する場合は、磁気測定部１２を、第三方向Ｘに移動させる必要は無く、ＹＺ面の磁場を測定することになる（または、空間における位置（Ｚ座標）（１階）と、時間（１階）と対応付けられた２（＝１＋１）階テンソルとして測定する）。

【0057】

＜変形例２＞
第一の実施形態の変形例２は、磁気測定部１２が１個の磁気センサであるものである。磁気測定部１２が１個の磁気センサであっても、この１個の磁気センサを、５×５×５（または５×５）の座標に移動させれば、５×５×５（または５×５）のテンソルを取得できるので、第一の実施形態と同様な効果を奏する。なお、この１個の磁気センサを、５×１の座標に移動し、その測定結果を、さらに時間に対応づけて、２階テンソルを取得してもよい。

【0058】

＜変形例３＞
図５は、第一の実施形態の変形例３にかかる磁気測定部１２の正面図（図５（ａ））、平面図（図５（ｂ））である。

【0059】

変形例３においては、磁気測定部１２が、磁気センサ１２ａを互いに直交する第一方向Ｙ、第二方向Ｚおよび第三方向Ｘに並べた３次元センサアレイである。図５の例では、磁気センサ１２ａが５×５×５に並べられている。これにより、磁気測定部１２を移動させることなく、５×５×５（または５×５）のテンソルを取得できるので、第一の実施形態と同様な効果を奏する。なお、５×１の座標に位置する磁気センサ１２ａの測定結果を、さらに時間に対応づけて、２階テンソルを取得してもよい。

【0060】

なお、変形例３においては、磁気センサ１２ａが３次元センサアレイであれば、５×５×５でなくてもよく、例えば１０×１０×１０または２×２×２でもよい。ただし、磁気センサ１２ａが２×２×２の配置の場合は、第一方向Ｙ、第二方向Ｚおよび第三方向Ｘへの移動を繰り返して、５×５×５のテンソルを取得する。また、磁気センサ１２ａが２×２×２の配置の場合は、第一方向Ｙおよび第二方向Ｚへの移動を繰り返すと、ある一つの磁気センサ１２ａの測定結果が、５×５のテンソルとなる。また、磁気センサ１２ａの第一方向Ｙまたは第二方向Ｚへの移動を繰り返すと、ある一つの磁気センサ１２ａの測定結果が、あるＺ座標における１階テンソル（１×５）またはあるＹ座標における１階テンソル（５×１）となる。その測定結果を、さらに時間に対応づけて、２階テンソルを取得してもよい。

【0061】

＜変形例４＞
第一の実施形態の変形例４は、磁気ノイズおよび磁気信号が時間の経過とともに変化するものである。例えば、磁気ノイズが、商用交流電源から発生するものである。

【0062】

第二の実施形態
第二の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、磁気測定部１２の移動方向（Ｚ軸回りに回転移動）が、第一の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１とは異なる。

【0063】

第二の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、磁気測定部１２、テンソル分解部１４、信号ノイズ分別部１６を備える。第二の実施形態にかかるテンソル分解部１４、信号ノイズ分別部１６は、第一の実施形態と同様であり説明を省略する。

【0064】

図６は、第二の実施形態にかかる磁気測定部１２の移動態様を示す側面図である。第二の実施形態においては、磁気測定部１２の基板１２ｂ（図２および図４（ａ）のどちらでもよい）を、基板の位置１２ｂ－１、基板の位置１２ｂ－２、基板の位置１２ｂ－３、基板の位置１２ｂ－４、基板の位置１２ｂ－１というように、第二方向Ｚを回転軸として回転させながら、磁気測定部１２による測定を行う。ただし、基板１２ｂを、第一方向Ｙを回転軸として回転させてもよい。

【0065】

なお、図６においては、基板１２ｂを、反時計回りに９０度の間隔で回転させているが、時計回りに回転させてもよいし、角度の間隔を変更（例えば、１０度間隔、３６度間隔、４５度間隔などに）してもよい。

【0066】

また、図６においては、基板１２ｂの回転軸側の辺が、回転軸（第一方向Ｙ）と離れているが、回転軸と一致していてもよい。

【0067】

さらに、図６においては、基板１２ｂを３６０度回転させて元の位置（基板の位置１２ｂ－１）に戻しているが、３６０度未満の回転でもよい。例えば、基板１２ｂを、基板の位置１２ｂ－１から基板の位置１２ｂ－２まで回転させて停止させてもよいし（９０度の回転）、１２０度回転させてもよい。

【0068】

第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様に、磁気ノイズの分離が可能である。

【0069】

なお、第二の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、柱状構造物の検査に有効である。柱状構造物（例えば、電柱、標識、配管等）の周囲を、基板１２ｂを回転させながら計測することで、磁性体の位置推定を行うことができ、破断や腐食等の検知に有効である。

【0070】

ただし、磁気測定部１２は、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階のテンソルとして測定してもよい。この場合は、磁気測定部１２を、回転させる必要は無く、ＹＺ面の磁場を測定することになる。

【0071】

第三の実施形態
第三の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、磁気測定部１２における磁気センサの配置態様（放射状）が、第一の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１とは異なる。

【0072】

第三の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、磁気測定部１２、テンソル分解部１４、信号ノイズ分別部１６を備える。第三の実施形態にかかるテンソル分解部１４、信号ノイズ分別部１６は、第一の実施形態と同様であり説明を省略する。

【0073】

図７は、第三の実施形態にかかる磁気測定部１２の平面図である。磁気測定部１２は、磁気センサ１２ａ、基板１２ｂを有する。磁気センサ１２ａは、基板１２ｂに配置されている。磁気センサ１２ａは所定の平面（図７における紙面）上に並べられており、かつ互いに一点0で交差する３以上の交差方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４およびＤ５に並べられたものである。なお、交差方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４およびＤ５は、７２度間隔で並べられている。また、交差方向は、３以上であれば、５方向に限らず、任意である。

【0074】

第三の実施形態では、磁気測定部１２を、第二方向Ｚ（所定の平面（図７における紙面）と直交する方向）に移動させながら測定を行う。

【0075】

第三の実施形態によれば、第一の実施形態と同様に、磁気ノイズの分離が可能である。

【0076】

なお、第三の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、円管（例えば、上下水道管）内部の探査に有効である。

【0077】

ただし、磁気測定部１２は、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階のテンソルとして測定してもよい。この場合は、磁気測定部１２を、第二方向Ｚに移動させる必要は無く、ｒθ面の磁場を測定することになる（ただし、ｒは一点0からの距離、θは、交差方向と、所定の平面における任意の方向とのなす角度）。

【0078】

第四の実施形態
第四の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、磁気測定部１２における磁気センサの配置態様（曲面上）が、第一の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１とは異なる。

【0079】

第四の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、磁気測定部１２、テンソル分解部１４、信号ノイズ分別部１６を備える。第四の実施形態にかかるテンソル分解部１４、信号ノイズ分別部１６は、第一の実施形態と同様であり説明を省略する。

【0080】

図８は、第四の実施形態にかかる磁気測定部１２の斜視図である。第四の実施形態にかかる磁気測定部１２は、基板１２ｂを、基板の位置１２ｂ－１から基板の位置１２ｂ－２まで移動させながら測定行うものである。なお、基板１２ｂは曲面であり、基板１２ｂ上の位置は、（θ、φ、ｒ）といった座標で表すことができる。図８における曲面（基板１２ｂ）上の格子（４×７）の各々に、複数の磁気センサ１２ａの各々（図示省略）が配置される。

【0081】

なお、曲面（基板１２ｂ）の形状は、図８に示す形状に限定されず、例えば、半球面または球面でもよい。

【0082】

第四の実施形態によれば、第一の実施形態と同様に、磁気ノイズの分離が可能である。

【0083】

なお、第四の実施形態にかかる磁気信号ノイズ測定装置１は、脳磁図測定のようなヘルメット形状での磁場計測に応用できる。

【0084】

ただし、磁気測定部１２は、磁気ノイズと、磁気信号源が出力する磁気信号とを２階のテンソルとして測定してもよい。この場合は、磁気測定部１２を移動させる必要は無く、θφ面の磁場を測定することになる（ただし、θおよびφは、ある曲面において互いに直交する曲線の方向である）。

【0085】

また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（ＵＳＢメモリ、ＣＤ－ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分、例えばテンソル分解部１４および信号ノイズ分別部１６を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。

【符号の説明】

【0086】

１ 磁気信号ノイズ測定装置
１２ 磁気測定部
１２ａ 磁気センサ
１２ｂ 基板
１２ｂ－１、１２ｂ－２、１２ｂ－３、１２ｂ－４、１２ｂ－５ 基板の位置
１４ テンソル分解部
１６ 信号ノイズ分別部
Ｙ 第一方向
Ｚ 第二方向
Ｘ 第三方向
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５ 交差方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】