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题名金刚石NV色心磁力仪测磁性能优化
被引量：1
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作者
耿佳琪
赵龙
仇如嘉
柯艳国
赵博文
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机构
国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
国网安徽省电力有限公司
安徽省国盛量子科技有限公司
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出处
《电子测量技术》
北大核心
2024年第17期115-122,共8页
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基金
国网安徽省电力有限公司科技项目(52120523000W)资助。
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文摘
金刚石NV色心以其高磁场灵敏度、常温工作等优势成为一种非常有前景的磁场传感器。本文介绍了NV色心测磁原理,设计并搭建了基于NV色心的磁测量系统,通过激光-荧光差分光路将噪声降低至约1/8,使用微波混频调制方法将ODMR谱线斜率提升2.5倍左右,最终基于NV色心浓度<300 ppb的金刚石样品实现了0.934 nT/Hz^(1/2)的磁场测量灵敏度。同时设计了基于双微波调制解调的NV测磁系统,并在10 kHz采样率下实现了1.76×10^(-4)的测量不确定度,基于阿伦方差分析方法,在0.2 s统计时间条件下测量不确定度达到10 ppm。
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关键词
金刚石NV色心
灵敏度
磁力仪
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Keywords
diamond nitrogen-vacancy color-centered
sensitivity
magnetometer
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分类号
TN247
[电子电信—物理电子学]
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题名基于金刚石氮-空位色心的裂纹无损检测
被引量：7
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作者
赵龙
王鑫
罗大程
赵博文
张少春
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机构
国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
安徽省国盛量子科技有限公司
中国科学技术大学
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出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022年第7期239-246,共8页
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基金
国网安徽省电力有限公司科技项目(52120519002N)资助。
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文摘
磁场测量在材料科学、电子工程、电力系统甚至工业领域中扮演着极其重要的作用,尤其是磁场测量为工业无损检测提供了安全又可靠的工具,而磁场测量的灵敏度决定了检测的最高水平。金刚石氮-空位(NV)色心是最近几年发展的一种新型的量子传感器,外界磁场存在会导致金刚石NV色心的基态能级发生塞曼劈裂,通过光学探测磁共振技术(ODMR),利用微波源和锁相放大器探测NV色心的共振频率,最后由共振频率的变化可以精准地计算出出外界磁场的大小和外界磁场变化的灵敏度。实验中将含有高浓度NV色心的金刚石与光纤进行耦合实现磁场扫描式探针的制备,之后对磁化后的铁板焊缝表面裂纹进行扫描,并将扫描的结果绘制成二维磁力分布图,根据磁力分布图的磁场梯度变化可以非常准确地判断出裂纹的位置和大小,为工业安全提供了非常有效的诊断工具。
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关键词
金刚石氮-空位色心
铁板焊缝
磁化
光纤传感器
扫描
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Keywords
diamond nitrogen-vacancy color center
iron weld
magnetization
optical fiber sensor
scanning
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分类号
TN98
[电子电信—信息与通信工程]
O441.2
[理学—电磁学]
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