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Optische Magnetometrie

Arbeitsgruppe 8.21

Magnetoenzephalographie

 

Für die Magnetoenzephalographie (MEG) werden typischerweise Vielkanalsysteme aus supraleitenden Quanteninterferometern (SQUIDs) eingesetzt. Da diese erst bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (etwa -269°C) funktionieren, sind die Apparaturen groß und unflexibel. Im Hintergrund ist das 128-SQUID-System der PTB zu sehen. Die zukünftige Alternative können möglicherweise optisch gepumpte Magnetometer (OPMs) sein. Im Vordergrund: kommerzielle OPMs in einer 3D-gedruckten Halterung. Auf diese Weise kann die Sensoranordnung an die Anatomie des jeweiligen Kopfes angepasst werden und der Proband darf sich während der Messung auch bewegen.

Magnetoenzephalographie (MEG)

MEG ist eine nicht-invasive und berührungsfreie Messmethode zur Untersuchung der elektrischen Aktivität des menschlichen Gehirns. Dabei werden mit supraleitenden Quanteninterferometern (SQUIDs) die sehr kleinen biomagnetischen Signale aufgezeichnet, die durch die Gehirnströme der Populationsaktivitäten von Neuronen erzeugt werden. Das Helm-MEG-System der PTB hat 128 SQUID-Sensoren, die auf einem sphärischen Flächensegment angeordnet sind, um Signale vieler Bereiche der Hirnrinde erfassen zu können. Das MEG-System wird in Zusammenarbeit mit Universitätskliniken und anderen Forschungsinstituten zur Weiterentwicklung der biomagnetischen Messtechnik und der neurologischen Diagnostik eingesetzt.

MEG mit optisch gepumpten Magnetometern

Neben SQUIDs werden in der Arbeitsgruppe zunehmend auch optisch gepumpte Magnetometer (OPMs) zur Magnetoenzephalographie eingesetzt. Der Hauptvorteil von OPMs liegt in der größeren Flexibilität. Die einzelnen Sensoren haben ein Volumen von wenigen Kubikzentimetern und können in nahezu beliebigen Anordnungen kombiniert werden. So können individualisierte Sensoranordnungen realisiert werden, optimiert für die jeweilige Messaufgabe.

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