技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對具有滿足拉普拉斯方程式的特性的場的分布進行解析的分布解析裝置及分布解析方法。

背景技術(shù)

以往，磁場的空間分布(以下，也稱為磁場分布)，利用于電子器件內(nèi)部異常的電流路徑的位置確定、或者人體的疾病處的檢查等各種領(lǐng)域。在這樣的磁場分布的測定中，作為磁場傳感器來使用超導(dǎo)量子干涉元件(Superconducting Quantum Interference Device)、或者磁阻效果元件(Magnetoresistive Sensor)等。超導(dǎo)量子干涉元件也稱為“SQUID元件”。

磁場分布的獲得中有時也使用磁力顯微鏡(MFM∶Magnetic Force Microscopy)。MFM的探針使用磁場傳感器，該磁場傳感器通過用磁性體薄膜覆蓋被銳化的硅而構(gòu)成。這樣的探針也稱為磁探針。在專利文獻1中公開了MFM的探針采用碳納米管的磁探針的構(gòu)成。在專利文獻2中公開了測量三維空間中的磁場或電場等三維分布的方法。

在專利文獻2示出的方法中，在特定的測量面獲得的二維的磁場分布和二維的磁場梯度的分布作為邊界條件來利用，嚴(yán)密地解作為靜磁場的基礎(chǔ)方程式的拉普拉斯方程，從而求出在測量面的周圍的空間的三維的磁場分布。在此，磁場梯度表示針對測量面的法線的方向上的磁場的梯度。此外，測量面的周圍的空間包含測量面的上方的三維空間及下方的三維空間的雙方。

通過專利文獻2示出的方法，采用從磁場的發(fā)生源(磁場發(fā)生源)遠(yuǎn)處的區(qū)域獲得的磁場分布的測量數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒋艌霭l(fā)生源的構(gòu)造進行圖像化。示出磁場發(fā)生源的構(gòu)造的圖像，能夠用于例如在醫(yī)療診斷或電子器件的故障分析等。

在測量面的下方的空間的磁場發(fā)生源被解析的情況下，通常，在測量面的上方的空間，存在磁場傳感器的信號處理用的電子電路及機構(gòu)部件。這些不是測量對象物，而是磁場發(fā)生源。在專利文獻2示出的方法中，在下方的空間及上方的空間的雙方均包含磁場發(fā)生源的情況下，也能夠嚴(yán)密地解析場的分布。

另一方面，在磁場分布的測量的空間分辨率依賴于在SQUID元件中使用的線圈的尺寸或磁阻效果元件的尺寸。通過將這些磁場傳感器細(xì)微化，從而能夠以更高的空間分辨率來對磁場分布進行圖像化。但是，實際上磁場傳感器的細(xì)微化存在限制。例如，制造100nm以下的尺寸的磁場傳感器不容易。此外，被細(xì)微化的磁場傳感器，從傳感器感受區(qū)域輸出的電信號小，SN比(信號噪聲比)低。

于是，如專利文獻3、專利文獻4及專利文獻5的記載一樣，能夠采用使磁場傳感器轉(zhuǎn)動的方法。例如，針對相互垂直的X方向及Y方向，磁場傳感器的尺寸，在X方向上大，在Y方向小的情況下，磁場分布的分辨率在X方向低，在Y方向高。由于這樣的磁場傳感器轉(zhuǎn)動，從而分辨率高的Y方向轉(zhuǎn)動。因此，磁場傳感器轉(zhuǎn)動，從而磁場分布的分辨率，在更多的方向上變高。

(現(xiàn)有技術(shù)文獻)

(專利文獻)

專利文獻1：日本特表2006-501484號公報

專利文獻2：國際公開第2008/123432號

專利文獻3：日本特開2007-271465號公報

專利文獻4：國際公開第2011/108543號

專利文獻5：國際公開第2012/153496號

然而，測量磁場的測量區(qū)域的大小是各種各樣的。使磁場傳感器轉(zhuǎn)動的方法中，以磁場傳感器的長邊的尺寸比磁場發(fā)生源大作為前提，解析磁場的分布。因此，優(yōu)選的是磁場傳感器充分地大。另一方面，用太大的磁場傳感器來測定小的磁場發(fā)生源的磁場，從信號處理的觀點看是非效率的。

因此能夠采用如下方法，用小的磁場傳感器一邊改變位置一邊反復(fù)測量磁場，從而獲得與用大的磁場傳感器測量磁場的情況同等的數(shù)據(jù)。由此，即使磁場傳感器小的情況下，也能夠測量各種大小的磁場發(fā)生源的磁場。另一方面，用小的磁場傳感器獲得與用大的磁場傳感器測量磁場的情況同等的數(shù)據(jù)的時候，花費時間長。

發(fā)明內(nèi)容

于是本發(fā)明的目的在于，提供用于高速解析場的分布的分布解析裝置及分布解析方法。