Tiến bộ trong công nghệ cảm biến dựa trên nghiên cứu mới nhất về kim cương

Magnetomet kế vector tích hợp cao được phát triển bởi Viện Fraunhofer về vật lý trạng thái rắn ứng dụng (IAF) sử dụng vị trí trống nitơ (NV) trong kim cương để phát hiện từ trường cực nhỏ, trước đây không thể đạt được về tính linh hoạt và độ chính xác .}}}}}

 

Hệ thống đo lường thu nhỏ này mở ra các khả năng mới cho các ứng dụng yêu cầu đọc chính xác cao và nhiễu tối thiểu, chẳng hạn như phân tích sinh hóa của các con đường thần kinh và các phép đo chính xác trong vi điện tử .}

 

Tính năng duy nhất của từ kế vector NV dựa trên kim cương nằm trong chức năng gốc và trực quan của nó, cho phép nó đo chính xác các thành phần vectơ của từ trường của Trái đất trong hầu hết các điều kiện làm việc . Fraunhofer iaf .

 

Thuộc tính duy nhất của các trung tâm NV được sắp xếp dọc theo bốn trục tinh thể trong mạng kim cương giúp phát hiện tất cả các thành phần vectơ của từ trường bằng cách sử dụng một con chip cảm biến duy nhất được làm bằng<100>Diamond .

 

Điều này làm giảm đáng kể nhu cầu hiệu chuẩn phức tạp và mở rộng phạm vi ứng dụng tiềm năng, vượt qua những hạn chế của từ kế truyền thống . Cảm biến này đang cách mạng hóa nghiên cứu trong nhiều trường, đánh dấu sự tiến bộ đáng kể trong việc phát triển các công nghệ đo lường chính xác và hiệu quả hơn {1}

 

Các nhà nghiên cứu tại Viện Fraunhofer IAF đã giảm thành công kích thước của từ kế lượng tử tích hợp 30 lần chỉ trong một năm . ngày nay Ưu điểm đáng kể so với các công nghệ cạnh tranh do độ bền và phạm vi đo rộng, làm cho nó có khả năng thích ứng cao với các kịch bản đo lường khác nhau với hiệu chuẩn tối thiểu cần thiết .

 

Chúng tôi đang làm việc chăm chỉ để đạt được mật độ tích hợp cao hơn trong khi cải thiện độ nhạy . Mục tiêu của chúng tôi vào năm tới là thu hẹp kích thước cảm biến một lần nữa, trong khi cải thiện hơn nữa độ nhạy để đạt được các phép đo trong phạm vi của epitesla, "Tiến sĩ .

 

Một tính năng chính của từ kế lượng tử tích hợp được phát triển bởi Fraunhofer IAF là chức năng làm mát nước tùy chọn của nó, cho phép các phép đo từ trường ổn định và đáng tin cậy ngay cả trong điều kiện vận hành khắc nghiệt .

 

Chúng tôi áp dụng một cách tiếp cận theo định hướng ứng dụng để liên tục phát triển hệ thống cảm biến của chúng tôi và đáp ứng các yêu cầu cá nhân hóa cho hệ thống của chúng tôi ", Tiến sĩ. Michael Kunzer, quản lý dự án của Fraunhofer IAF .

 

Ngoài các cải tiến của hệ thống, Fraunhofer IAF cũng đang tăng cường thành phần cốt lõi của cảm biến - Đầu cảm biến kim cương pha tạp nitơ (NV) . Các chip kim cương siêu tinh khiết hai inch hiện tại đến chip bốn inch vào năm tới để đạt được sản xuất quy mô công nghiệp .

 

Mặc dù các hệ thống điều hướng ngày nay có độ chính xác cao và độ bao phủ rộng, nhưng chúng thường dễ bị nhiễu và có thể không có sẵn ở tất cả các nơi . Do đó, các phương pháp điều hướng thay thế hoạt động độc lập với các hệ thống vệ tinh điều hướng toàn cầu (GNSS) ngày càng trở nên quan trọng .}}}

 

Từ trường của Trái đất là một nền tảng đầy hứa hẹn vì nó thể hiện sự khác biệt trong khu vực và có thể được sử dụng như một bản đồ vô hình để điều hướng tự trị, đặc biệt là ở các khu vực có tín hiệu GPS bị gián đoạn hoặc khó nhận .}}}}}}}}}

 

Cảm biến lượng tử được phát triển bởi Fraunhofer IAF có thể tạo ra một bản đồ từ trường toàn diện và cung cấp điều hướng đáng tin cậy dựa trên nó . từ kế vector cung cấp một phương pháp định vị và điều hướng toàn cầu tự do và giao dịch trên mặt đất. Đường hầm .

 

Từ kế lượng tử được phát triển bởi Viện vật lý ứng dụng Fraunhofer (IAF) có thể chính xác và không tiếp xúc định vị các mỏ khoáng sản dưới lòng đất, do đó có được các tài nguyên có giá trị .