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公开(公告)号：CN117452051A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311788404.7
申请日：2023-12-25
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 一种金刚石NV色心电流测量装置及测量方法，利用金刚石NV色心对于磁场的超高灵敏特性，能够通过测量电流导线中流过的待测电流所产生的磁场大小进行非接触式电流测量，其特征在于，包括NV色心探头，所述NV色心探头具有圆台透镜和位于圆台透镜小端的作为电流磁场敏感元件的NV色心金刚石，所述圆台透镜的大端依次通过导光圆柱透镜、第二准直透镜、二向色镜、聚焦透镜和滤光片连接光电探测器，所述光电探测器通过连接装置连接电学模块，所述二向色镜的原始激光入射侧依次通过第一准直透镜和反射镜连接激光器。
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公开(公告)号：CN113447859B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202110704289.5
申请日：2021-06-24
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/02
摘要： 一种基于量子效应的磁场测量实时读出方法，包括一种基于量子效应的磁场测量系统，用于将环境磁场信息转换为模拟信号；模数转换子板，用于将输入的磁场信号模拟量转换为数字信号，并通过FMC标准接口将数字信号发送给ZYNQ控制和计算母板；ZYNQ控制和计算母板，用于实时处理测量得到的磁场信息，并将磁场测量结果发送给上位机系统；上位机系统，用于系统的启停执行、参数设置和测量结果接收显示。本发明采用FMC接口连接数模转换子板和ZYNQ控制计算母板的硬件结构，便于多通道扩展，利用上位机软件系统进行人机交互，实现了板级磁场测量实时读出，对于基于量子力学原理的磁场测量系统的应用具有重要的价值。
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公开(公告)号：CN109061295B
公开(公告)日：2019-12-10
申请号：CN201810699628.3
申请日：2018-06-29
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R23/02
摘要： 本发明涉及一种近场微波谐振器谐振频率测量系统及方法，利用电子自旋共振和金刚石氮‑空位缺陷(NV‑色心)拉比振荡频率与微波强度相关的性质，将金刚石置于静磁场中，改变微波脉冲频率和磁场强度进行光探测磁共振和拉比振荡测量，得到一系列拉比振荡频率，从中提取谐振器谐振频率。测量系统包括光学模块、微波模块、磁场装置、金刚石和控制装置，其中，金刚石内嵌NV‑色心；光学模块可以产生并导引光照射到金刚石上，同时探测金刚石发出的荧光信号；微波模块可以产生微波操控场并将其加载到金刚石上；磁场装置可以产生静磁场。本发明能实用、准确地测量微波谐振器的谐振频率和有效磁场强度，精度高，且能够在近场条件下使用。
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公开(公告)号：CN105158709B
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201510474295.0
申请日：2015-08-05
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/032
摘要： 本发明涉及一种基于内嵌NV‑色心金刚石的磁场测量装置，采用内含负价氮原子‑空位(negatively charged nitrogen‑vacancy，NV‑)色心的纳米金刚石颗粒作为敏感元件，采用相移型微纳光纤布拉格光栅作为样品腔，利用激光和微波对NV‑色心电子能级进行操控，通过检测NV‑色心的荧光强度实现磁场测量。本发明有较高的空间分辨率以及较好的稳定性，并且具有体积小、成本低、可室温操作等优势，可在被测对象表面或探入微小的孔和缝隙中进行测量，是一种基于固体原子自旋的磁场测量装置，可服务于未来各个领域的低成本、高空间分辨率的弱磁场测量需求。
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公开(公告)号：CN105137371B
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201510490426.4
申请日：2015-08-11
申请人： 北京航空航天大学 , 北京计算科学研究中心
摘要： 本发明公开了一种芯片级金刚石NV‑色心磁成像装置及成像方法，实现物体二维表面的超精细磁场成像，如生物细胞的磁图像。该方法通过激光脉冲和微波脉冲的极化，在外磁场中的金刚石的NV‑色心中产生的荧光，再次利用激光脉冲产生荧光，两次荧光的差分结果能反映NV‑色心所处的磁场强度，实现磁场信息到光学信息的转换，再利用纳米级凸透镜组和分布式光学成像单元将光学信号转化为电信号。该方法还涉及一种封装方法将整个系统封装芯片量级，包括温度控制和电磁屏蔽。在生物医学研究以及医疗诊断等领域有着重要的应用价值。
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公开(公告)号：CN104891791B
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201510252507.0
申请日：2015-05-12
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： C03B23/07
摘要： 本发明涉及一种原子碱金属气室用球体玻璃泡制作方法，该方法可以生产满足原子钟、原子磁场测量以及原子惯性测量用碱金属气室基本要求的球体玻璃泡。该方法同时也涉一种制作设备，一改此前的人工吹制方法，利用外部气室的气压将空气挤压到玻璃管内，同时利用设备转动玻璃管，在预制球的位置对玻璃管进行加热，利用向心力使玻璃泡趋于正球。并使用可移动喷火加热装置对玻璃管进行加热，使其受热均匀。为了保证玻璃管一直垂直于地面，在仪器工作前加入校准工作。通过该方法，使得设备吹制的球体玻璃泡大小、形状可调，形状均匀、可重复性高。在原子钟、原子磁场测量以及原子惯性测量等领域有着重要的应用价值。
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公开(公告)号：CN103557944B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310506884.3
申请日：2013-10-24
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01J5/22
摘要： 本发明涉及一种低功耗高灵敏度的碳纳米管红外传感器，其为基于碳纳米管（carbon nano-tube,CNT）与标准硅工艺相结合的微悬臂梁红外探测传感器，该传感器由标准硅工艺设计制造出两个有间距并悬空的微悬臂梁，然后通过介电泳现象，将纳米碳管成功的排列并且搭在相邻的两个微型悬臂梁上方。通过微悬臂梁对红外线反应后的形变带动柔软的纳米碳管的形变而触发其电阻的变化。本发明具有体积小、重量轻、易于量产、低成本、低功耗、高灵敏度等优点。本发明可以和标准的互补金属氧化物半导体（complementary matal-oxide-semiconductor transistor,CMOS）读出电路进行单片集成，可以通过大量的阵列应用于红外成像。
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公开(公告)号：CN105158709A
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201510474295.0
申请日：2015-08-05
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/032
摘要： 本发明涉及一种基于内嵌NV-色心金刚石的磁场测量装置，采用内含负价氮原子-空位(negatively charged nitrogen-vacancy，NV-)色心的纳米金刚石颗粒作为敏感元件，采用相移型微纳光纤布拉格光栅作为样品腔，利用激光和微波对NV-色心电子能级进行操控，通过检测NV-色心的荧光强度实现磁场测量。本发明有较高的空间分辨率以及较好的稳定性，并且具有体积小、成本低、可室温操作等优势，可在被测对象表面或探入微小的孔和缝隙中进行测量，是一种基于固体原子自旋的磁场测量装置，可服务于未来各个领域的低成本、高空间分辨率的弱磁场测量需求。
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公开(公告)号：CN104360152A
公开(公告)日：2015-02-18
申请号：CN201410640533.6
申请日：2014-11-13
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R23/02 , G01R33/032
摘要： 本发明公开了一种基于NV色心金刚石的新型微波传感器，采用内含氮原子-空位(Nitrogen-Vacancy，NV)色心的金刚石材料作为敏感元件，利用激光实现电子能级激发，并扫描外加静磁场，通过荧光强度检测实现微波频率和强度的测量。本发明发挥了金刚石中NV色心电子拉比振荡对外界微波磁场的依赖性，具有较高的理论精度和较好的稳定性，并且具有体积小、成本低、精度高、温度范围大、操作条件简易等优势，是一种基于固体原子自旋的新型微波传感器，可服务于未来各个领域的低成本高精度的微波频率和强度检测需求。
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