Haladás az érzékelő technológiában a gyémánt legújabb kutatása alapján

A Fraunhofer Alkalmazott Szilárdtest Fizikai Intézet (IAF) által kifejlesztett erősen integrált vektormágnesesmérő (IAF) a gyémántban lévő nitrogén -üregeket (NV) használja a rendkívül kicsi mágneses mezők észlelésére, amelyek korábban nem voltak elérhetők a rugalmasság és a pontosság szempontjából .}

 

Ez a miniatűr mérési rendszer új lehetőségeket nyit meg azokhoz az alkalmazásokhoz, amelyek nagy pontosságú leolvasást és minimális interferenciát igényelnek, például a neurális útvonalak biokémiai elemzését és a mikroelektronika precíziós méréseit .

 

A gyémánton alapuló NV vektormágneses egyedi tulajdonsága a natív és intuitív funkcionalitásában fekszik, amely lehetővé teszi a Föld mágneses mezőjének vektorkomponenseinek pontos mérését a legtöbb munkakörülmény mellett . Ez az érzékelőt nemcsak technológiai innovációvá teszi, hanem az érzékelő technológiájának jelentős előrelépését is. "Magyarázta a DR {1} Michael Stoe Stoe -t. Fraunhofer IAF .

 

A gyémántrács négy kristálytengelye mentén elrendezett NV -központok egyedi tulajdonsága lehetővé teszi a mágneses mező összes vektor alkotóelemének észlelését egyetlen érzékelő chip segítségével<100>Gyémánt .

 

Ez jelentősen csökkenti a komplex kalibrálás szükségességét, és kibővíti a potenciális alkalmazási tartományt, meghaladva a hagyományos magnetométerek korlátozásait . Ez az érzékelő forradalmasítja a kutatásokat több területen, jelezve a pontosabb és hatékonyabb mérési technológiák fejlesztését .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}

 

A Fraunhofer IAF Intézet kutatói mindössze egy év alatt 30 -szor csökkentették az integrált kvantummagnetométer méretét, az érzékelőfejek kompaktabbak, összehasonlíthatók a hagyományos optikailag szivattyúzott kamramágnákkal (OPM -ek). Ez az.}}}}}}}}}}}}}}. Előnyök a versengő technológiákkal szemben tartósságának és széles mérési tartományának köszönhetően, így nagyon alkalmazkodnak a különféle mérési forgatókönyvekhez, minimális kalibrálással

 

Keményen dolgozunk a magasabb integrációs sűrűség elérése érdekében, miközben javítjuk az érzékenységet . A következő év célja az, hogy az érzékelő méretét ötször zsugorítsuk, miközben tovább javítjuk az érzékenységet az Epitesla tartományán belüli mérések elérése érdekében. "

 

A Fraunhofer IAF által kifejlesztett integrált kvantummágnesesmérő egyik legfontosabb jellemzője az opcionális vízhűtési funkció, amely lehetővé teszi a stabil és megbízható mágneses mezőméréseket még durva működési körülmények között is . A terv és az integráció rugalmassága a Freiburg -ban található kutatóintézet legújabb prototípusát teszi ki.

 

Alkalmazás-orientált megközelítést fogadunk el az érzékelő rendszerünk folyamatos fejlesztésére és a rendszerünk személyre szabott követelményeinek teljesítésére "-mondta DR . Michael Kunzer, a Fraunhofer IAF projektmenedzsere .

 

In addition to system improvements, Fraunhofer IAF is also enhancing the core component of the sensor - the nitrogen vacancy (NV) doped diamond sensing head. This synthetic diamond is grown in the institute's dedicated reactor and transformed into quantum devices by precisely replacing carbon atoms with nitrogen atoms. At present, the research institute plans to expand the Jelenlegi két hüvelykes Ultra Pure Diamond chipek négy hüvelykes chips -ig a következő évben az ipari méretaránytermelés elérése érdekében .

 

Noha a mai navigációs rendszerek nagy pontossággal és széles lefedettséggel rendelkeznek, gyakran hajlamosak az interferenciára, és lehet, hogy nem minden helyen elérhetők. . Ezért az alternatív navigációs módszerek, amelyek a globális navigációs műholdas rendszerektől (GNSS) függetlenül működnek, egyre fontosabbá válnak .} egyre fontosabbá válnak.

 

A Föld mágneses mezője ígéretes alap, mivel regionális különbségeket mutat, és láthatatlan térképként használható az autonóm navigációhoz, különösen azokon a területeken, ahol a GPS -jelek megszakadnak, vagy nehezen fogadhatók .

 

A Fraunhofer IAF által kifejlesztett kvantumérzékelő átfogó mágneses mező térképet hozhat létre, és megbízható navigációt biztosíthat annak alapján.

 

A Fraunhofer Alkalmazott Physics Intézet (IAF) által kifejlesztett kvantummágnesesmérő pontosan képes és nem érintkezhet a föld alatti ásványi lerakódásokhoz, ezáltal értékes erőforrásokat szerezve ..