一种基于金刚石NV色心的宽场传感探头及检测装置制造方法及图纸

本技术提供一种基于金刚石NV色心的宽场传感探头及检测装置，其中，传感探头包括：含有NV色心的片状金刚石、棱镜膜，所述棱镜膜覆盖在所述片状金刚石上。由此，能够显著减小所产生的荧光的发散角，提高荧光的收集效率，进而提高探测的灵敏度和准确度。宽场检测装置包括：传感探头、光照装置、成像装置。在成像装置中采用线阵相机，光照装置采用线性激光源时，能够在线阵相机的拍摄区域内形成均匀光强，通过移动检测装置进行面范围的扫描，可实现光照的一致性，提高检测的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及量子传感领域，特别是涉及一种基于金刚石nv色心的宽场传感探头及检测装置。

技术介绍

1、基于金刚石nv（氮空位）色心的量子精密测量技术，主要是基于金刚石nv色心的电子自旋特性，在激发光的照射下，nv色心的能级态发生变化，会产生荧光，利用对荧光的探测可实现对电子自旋态的读取。并且在微波的作用下，通过odmr技术，可实现对磁场、温度等物理量的精密测量。

2、测量应用中较多的是采用金刚石nv色心颗粒，对检测对象进行逐点扫描，对于大范围的扫描测量，对移动设备的精密度要求较高，并且操作较为复杂，测量时间较长。为满足大范围测量的需要，现有技术中制备了尺寸为微米级，甚至可达厘米级的片状金刚石，并通过相机技术对片状金刚石产生的荧光分布进行成像，以实现宽场检测。

3、现有技术中所采用的片状金刚石，往往由于所产生的荧光具有一定的发散性，使得荧光收集效率不高，影响探测的灵敏度以及准确性。并且，所采用的为点源激光，在采用扩束镜扩束后，往往无法实现光照在金刚石表面上的均匀度，进而造成探测的误差。

技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种基于金刚石NV色心的宽场传感探头，其特征在于，所述探头（4）包括：含有NV色心的片状金刚石（1）、棱镜膜（2），所述棱镜膜（2）覆盖在所述片状金刚石（1）上。

2.根据权利要求1所述的基于金刚石NV色心的宽场传感探头，其特征在于：所述片状金刚石（1）的与覆盖有棱镜膜（2）的面相对的面上设置有反射膜（3）。

3.一种基于金刚石NV色心的宽场检测装置，其特征在于，所述装置包括：如权利要求1-2中任一项所述的基于金刚石NV色心的传感探头（4）、光照装置（5）、成像装置（6），光照装置（5）用于向传感探头（4）照射激发光，使得NV色心产生荧光，成像装置（6）用于对...

【技术特征摘要】

1.一种基于金刚石nv色心的宽场传感探头，其特征在于，所述探头（4）包括：含有nv色心的片状金刚石（1）、棱镜膜（2），所述棱镜膜（2）覆盖在所述片状金刚石（1）上。

2.根据权利要求1所述的基于金刚石nv色心的宽场传感探头，其特征在于：所述片状金刚石（1）的与覆盖有棱镜膜（2）的面相对的面上设置有反射膜（3）。

3.一种基于金刚石nv色心的宽场检测装置，其特征在于，所述装置包括：如权利要求1-2中任一项所述的基于金刚石nv色心的传感探头（4）、光照装置（5）、成像装置（6），光照装置（5）用于向传感探头（4）照射激发光，使得nv色心产生荧光，成像装置（6）用于对从传感探头（4）的棱镜膜（2）侧发出的荧光进行收集成像。

4.根据权利要求3所述的基于金刚石nv色心的宽场检测装置，其特征在于：所述光照装置（5）为线性激光源，用于产生激发光。

5.根据权利要求4所述的基于金刚石nv色心的宽场检测装置，其特征在于：所述线性激光源为两个，分别位于成像装置（...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵博文，张少春，马腾飞，谢力，
申请(专利权)人：安徽省国盛量子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：