NV色心磁力计

HYQ-NV系列 · 光探测磁共振(ODMR)量子磁测量
高灵敏度 · 300 pT/√Hz 高空间分辨率 · 40 μm 大量程 · ±100 G 多物理量 · 磁场 / 温度
NV色心磁力计利用金刚石中的 NV 色心电子自旋,通过光探测磁共振(ODMR)手段测量磁感应强度,具备测量量程大、灵敏度高的特点,可应用于各种磁场测量场景。基于 NV 色心磁场测量原理,可开发多种形态的产品以适配不同需求。
NV色心磁力计产品图

两款核心产品 · MODELS

NV-300P · 高精度磁力计

灵敏度 300 pT/√Hz。用 532nm 激光激发大尺寸 NV 色心金刚石,配合精密微波操控系统,实现超高灵敏度磁场测量。适用于矿产勘探、地磁异常监测、地磁导航等对灵敏度要求极高的场景,能探测地磁场十万分之一的微小变化。

NV-40U · 紧凑型磁力计

灵敏度 40 nT/√Hz,空间分辨率 40 μm。采用仅 40 μm 的金刚石颗粒作为传感核心,探头直径小至 10 mm,可深入狭窄空间进行微区磁场成像。适用于微小裂纹无损检测、工业在线检测等对空间分辨率要求高的场景。

两款探头共用一个电控机箱(19 英寸 3U 标准机箱),通过光纤和射频线缆连接探头,通过以太网与计算机通信,即插即用,部署便捷。

测量原理 · ODMR

ODMR 测量原理

用一束激光 + 一束微波,即可"看见"看不见的磁场:532nm 激光持续照射 NV 色心,同时扫描微波频率,当微波频率恰好等于共振频率时荧光信号出现凹陷——这就是光探测磁共振(ODMR)。分析 8 个跃迁频率的位置,即可反推外部磁场矢量与温度等物理量。

核心优势 · KEY FEATURES

空间分辨率高

单个 NV 色心尺寸是原子级(约 0.5 nm),做成扫描显微镜空间分辨率可做到 < 10 nm。

测量量程大

测量范围从 pT 到数 T,覆盖 12 个数量级;频率响应从直流到 GHz。

多物理量同时测量

NV 色心自旋对磁场、电场、温度、应变都有响应,一个传感器即可同时测量多个物理量。

磁场矢量测量

金刚石晶格中 NV 轴有 4 种取向,总共读出 8 个跃迁频率,拟合得到磁场矢量信息。

自校准特性

测磁关系由旋磁比等基本物理常数"焊死"在自然定律里,探头不老化、不漂移。

超强环境适应性

以金刚石为基质,化学惰性、生物相容、耐高温、抗辐射,室温下即可工作,无需真空或液氦。

应用领域 · APPLICATIONS

工业检测

电力设备状态监测、锂电池质量检测、焊接质量检测、轴承 / 齿轮早期磨损监测。

地球物理与资源勘探

航磁勘探、地下管线探测、考古探测、地磁导航。

科研前沿

拓扑材料研究、超导材料表征、二维材料磁性探测、纳米磁学、自旋电子学。

生物医学

心磁图(MCG)、单细胞代谢分析、药物递送追踪、神经磁信号。

电力与能源

大电流精密测量、电力电缆故障定位、光伏电池隐裂检测。

半导体

芯片电流分布成像、EMC 电磁兼容测试、MRAM 存储器表征。

性能参数 · SPECIFICATIONS

性能参数NV-300PNV-40U
灵敏度300 pT/√Hz40 nT/√Hz
传感区域体积1×1×0.5 mm1×1×0.5 mm
探头尺寸99.5×47×60 mm圆柱 · 直径 10 mm
采样率250 KHz250 KHz
带宽1 KHz1 KHz
测量范围±100 G±100 G
控制方式以太网以太网
光纤接口FC/APCFC/APC
机箱尺寸19 英寸 3U 机箱19 英寸 3U 机箱

电控机箱 · CONTROL UNIT

电控机箱

电控机箱提供激光及调制射频信号,具备数据解调能力,可适配不同探头。配套 NV 磁力计软件支持参数优化、ODMR 扫描、磁场实时探测功能。

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