一种光探测磁共振谱测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光探测磁共振谱测量装置及方法，包括激光器、样品位移台、金刚石样品、微波产生单元、光路组件、光电倍增管、数据采集卡、PC上位机，PC上位机上运行数据采集及控制程序；所述PC上位机连接所述数据采集卡，通过所述数据采集卡控制所述微波产生单元进行微波扫频，同时所述数据采集卡连续采集所述光电倍增管的输出电压作为荧光强度的表征；结合多次微波扫频并对测量结果加和的方法，本发明专利技术中只需要使用含NV色心的纳米金刚石团簇作为样品，使用光电倍增管测量荧光强度即可测得光探测磁共振谱，具有装置简单，测量精度高，成本低廉的特点。本低廉的特点。本低廉的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种光探测磁共振谱测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及量子精密测量
，特别涉及一种光探测磁共振谱测量装置及方法。

技术介绍

[0002]光探测磁共振技术是基于金刚石中的氮
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空位色心(简称NV色心)开发的一种量子科学技术，被广泛应用于量子精密测量。通过在外界加扫频微波的情况下，激发NV色心并测量由NV色心发出的荧光强度，得到光探测磁共振谱。
[0003]现有的基于NV色心的光探测磁共振实验通常使用块状金刚石中的单个色心，这样的金刚石样品成本高昂，单个NV色心荧光信号弱，依赖于使用单光子探测器对荧光信号进行检测，对实验装置以及实验环境都有很高要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的提出一种光探测磁共振谱测量装置及方法，以克服现有技术方案中存在的不足。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术公开了一种光探测磁共振谱测量装置，包括激光器、样品位移台、金刚石样品、微波产生单元、光路组件、光电倍增管、数据采集卡、PC上位机；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光探测磁共振谱测量装置，其特征在于，包括激光器(1)、样品位移台(14)、金刚石样品、微波产生单元、光路组件、光电倍增管(10)、数据采集卡(15)、PC上位机(16)；所述金刚石样品安装在所述样品位移台(14)上；所述微波产生单元用于产生微波，并传输到所述金刚石样品上；所述激光器(1)产生激光，激光通过所述光路组件引导至所述金刚石样品以使所述金刚石样品的NV色心自旋状态发生极化并产生荧光，荧光通过所述光路组件引导至所述光电倍增管(10)，所述光电倍增管(10)收集荧光并输出电压信号；所述PC上位机(16)连接所述数据采集卡(15)，所述数据采集卡(15)的输出端口与所述微波产生单元相连，所述PC上位机(16)控制所述数据采集卡(15)输出端口输出微波扫频控制电压以控制所述微波产生单元所产生微波的频率；所述数据采集卡(15)的输入端口与所述光电倍增管(10)相连，用于采集所述光电倍增管(10)的输出电压信号作为荧光强度表征值，并发送给所述PC上位机(16)。2.根据权利要求1所述的一种光探测磁共振谱测量装置，其特征在于，所述金刚石样品可通过将含有NV色心的纳米金刚石颗粒悬浮于酒精中，将所得液体滴加于载玻片上，待酒精挥发后得到附着于载玻片的纳米金刚石团簇作为样品。3.根据权利要求1所述的一种光探测磁共振谱测量装置，其特征在于，所述微波产生单元由数据采集卡(15)的输出端口依次包括：压控振荡器(11)、微波衰减器(12)、微波放大器(13)，并通过微波天线依次串联；所述压控振荡器(11)用于产生微波，并与所述数据采集卡(15)输出端口连接，由述数据采集卡(15)输出的电压控制所述压控振荡器(11)产生微波的频率；所述压控振荡器(11)产生的微波通过微波天线传输，经过所述微波衰减器(12)、微波放大器(13)调整功率，最终传输至所述金刚石样品上。4.根据权利要求1所述的一种光探测磁共振谱测量装置，其特征在于，所述光路组件包括：第一反射镜组、第二反射镜组、二向色镜(4)、显微物镜(5)、滤光片(9)、遮光筒(8)；所述激光器(1)产生的激光经所述第一反射镜组和二向色镜(4)反射后，由所述显微物镜(5)聚焦于所述金刚石样品上，并产生荧光；荧光经所述显微物镜(5)收集后穿过所述二向色镜(4)，经所述第二反射镜组反射后依次穿过遮光筒(8)和滤光片(9)，然后被光电倍增管(10)收集。5.根据权利要求4所述的一种光探测磁共振谱测量装置，其特征在于，所述第一反射镜组、第二反射镜组分别包含两枚平面反射镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：范经纬，刘彩霞，陈冰，王江浩，刘贵乾，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：