一种矢量磁场探头及矢量磁场测量方法技术

本发明专利技术公开了一种矢量磁场探头及矢量磁场测量方法，属于磁场测量领域，包括：磁敏感探测器，由含氮

【技术实现步骤摘要】
一种矢量磁场探头及矢量磁场测量方法


[0001]本专利技术属于磁场测量领域，更具体地，涉及一种矢量磁场探头及矢量磁场测量方法。

技术介绍

[0002]利用金刚石中的氮
‑
空位中心进行磁场测量是一种常规的测量方法，氮
‑
空位中心是由一个氮原子取代金刚石中的一个碳原子，然后捕获周围的一个空穴形成的。该结结构稳定，对磁场特别灵敏，并且其状态可以通过光学手段读出，在磁场测量领域内被广泛研究。氮
‑
空位中心单量子干涉仪测量磁场灵敏度可达到10
‑9T量级，氮
‑
空位中心系综可达到10
‑
13
T量级，甚至可以用来直接测量微弱的地磁场。
[0003]然而，目前基于氮
‑
空位中心的传感器所能达到的高灵敏度都是在实验室环境下得到的，在实际使用中由于受到环境、设备、噪声等影响，灵敏度无法达到实验室环境下的指标。因此，倘若能将环境磁场按照一定倍率进行放大，再执行测量，则可以大幅提升传感器对磁场的灵敏度和分辨率，使得基于金刚石氮
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矢量磁场探头，其特征在于，包括：磁敏感探测器、导光模块、控制场发生器、磁场发生器以及磁场放大器；所述磁敏感探测器，由含氮
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空位中心的金刚石制成，固定于所述导光模块末端；所述导光模块，用于将预设波长的外部激光传输至所述磁敏感探测器；所述控制场发生器，用于向所述磁敏感探测器施加预设电磁场；所述磁场发生器，用于向所述磁敏感探测器施加稳定的静磁场；所述磁场放大器包括呈中心对称且中心轴两两垂直的3对磁放大单元；所述磁放大单元沿中心轴的截面中，越靠近对称中心的截面越小，各磁放大单元最小截面所在的平面围成的区域为磁放大区域；工作时，所述磁场放大器位于待测的矢量磁场内，且所述磁敏感探测器位于所述磁放大区域中；所述磁敏感探测器在所述外部激光、所述电磁场和所述静磁场的共同作用下，发出携带有所述矢量磁场的大小和方向信息的荧光；所述导光模块，还用于导出由所述磁敏感探测器发出的荧光。2.如权利要求1所述的矢量磁场探头，其特征在于，所述导光模块为光纤。3.如权利要求2所述的矢量磁场探头，其特征在于，所述光纤在500nm～800nm波段的衰减低于预设阈值。4.如权利要求1～3任一项所述的矢量磁场探头，其特征在于，所述磁放大单元为圆台结构。5.如权利要求1～3任一项所述的矢量磁场探头，其特征在于，所述磁敏感探测器和所述导光模块末端整体镀有反光膜。6.如权利要求1～3任一项所述的矢量磁场探头，其特征在于，工作时，所述磁敏感探测器位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建明，徐嘉贺，龚牧桑，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：