基于纳米金刚石探针顺磁共振的分子信息检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于纳米金刚石探针顺磁共振的分子信息检测方法及系统，方法包括：将待测样品固定于精密位移装置，待测样品包括含有待测分子和纳米探针的载玻片，纳米探针包括氮空位色心的纳米金刚石探针；利用共聚焦显微装置激发纳米探针的电子状态；利用精密位移装置上的辐射组件将微波系统发出的预设幅度调制信号辐射到纳米探针处，使得纳米探针与待测分子发生共振以产生荧光信号；通过共聚焦显微装置收集荧光信号；利用荧光信号处理系统处理荧光信号，得到待测分子的分子信息。本发明专利技术通过对纳米探针施加了幅度调制微波，使纳米探针与目标自旋的共振条件不再依赖角度，避免了探针运动导致的谱线展宽和畸变问题。探针运动导致的谱线展宽和畸变问题。探针运动导致的谱线展宽和畸变问题。

【技术实现步骤摘要】
基于纳米金刚石探针顺磁共振的分子信息检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及磁共振测量
，具体涉及一种基于纳米金刚石探针顺磁共振的分子信息检测方法及系统。

技术介绍

[0002]光探测磁共振（ODMR）是一种基于光学手段的电子自旋磁共振技术，通过该技术可以对晶体缺陷的电子自旋进行光学泵浦以实现初始化和读出。氮空位（Nitrogen
‑
Vacancy）色心简称NV色心是一种金刚石体内的缺陷结构，具有良好稳定的光学性质。
[0003]金刚石NV色心中间的电子自旋可以通过光探测磁共振技术进行操控，通过探测金刚石NV色心荧光强度来获得电子所处的自旋状态，利用电子单自旋体系对磁信号的敏感性，从而获得电子顺磁共振谱，及外界环境的相关属性。
[0004]基于金刚石NV色心的光探测磁共振技术已经被广泛应用于弱磁测量、磁成像、量子传感、磁力计等方面。
[0005]基于金刚石NV色心的光探测磁共振技术的应用中，电子顺磁共振无疑是一大亮点。电子顺磁共振技术本身经过了长期的发展，较为成熟，且应用范围广泛，只要待测样品中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米金刚石探针顺磁共振的分子信息检测方法，其特征在于，包括：将待测样品固定于精密位移装置，所述待测样品包括含有待测分子和纳米探针的载玻片，所述纳米探针包括氮空位色心的纳米金刚石探针；利用共聚焦显微装置激发所述纳米探针的电子状态；利用所述精密位移装置上的辐射组件将微波系统发出的预设幅度调制信号辐射到所述纳米探针处，使得所述纳米探针与所述待测分子发生共振以产生荧光信号；通过所述共聚焦显微装置收集所述荧光信号；利用荧光信号处理系统处理所述荧光信号，得到所述待测分子的分子信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用共聚焦显微装置激发所述纳米探针的电子状态包括：利用所述共聚焦显微装置发射激光激发所述纳米探针的所述氮空位色心的电子状态，使所述纳米探针在基态与激发态之间跃迁。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述精密位移装置上的辐射组件将微波系统发出的预设幅度调制信号辐射到所述纳米探针处，使得所述纳米探针与所述待测分子发生共振产生荧光信号，包括：利用所述微波系统对所述待测样品施加操控微波，形成与所述纳米探针的所述氮空位色心的共振的所述操控微波场；在所述操控微波场的幅度上施加预设周期的调制信号，以便所述纳米探针的能级形成以所述预设周期为间隔的离散化能级边带；通过改变调制信号频率，操控所述离散化能级边带，使所述纳米探针能级与所述待测分子的自旋能级匹配，发生共振，以产生所述荧光信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述利用荧光信号处理系统处理所述荧光信号，得到所述待测分子的分子信息包括：利用荧光信号处理系统将多个所述荧光信号进行累加，得到电子顺磁共振谱；通过分析所述电子顺磁共振谱，得到所述待测分子的分子信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分子信息包括分子能级信息和分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦卓杨，王哲成，赵鹏举，孔飞，石发展，杜江峰，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：