Kemajuan dalam teknologi sensor berdasarkan penelitian terbaru tentang berlian

Magnetometer vektor yang sangat terintegrasi yang dikembangkan oleh Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics (IAF) menggunakan lowongan nitrogen (NV) dalam berlian untuk mendeteksi medan magnet yang sangat kecil, yang sebelumnya tidak dapat dicapai dalam hal fleksibilitas dan akurasi .

 

Sistem pengukuran miniatur ini membuka kemungkinan baru untuk aplikasi yang membutuhkan pembacaan presisi tinggi dan gangguan minimal, seperti analisis biokimia jalur saraf dan pengukuran presisi dalam mikroelektronika .

 

Fitur unik magnetometer vektor NV berdasarkan berlian terletak pada fungsionalitas aslinya dan intuitif, yang memungkinkannya untuk secara akurat mengukur komponen vektor medan magnet Bumi di bawah sebagian besar kondisi kerja . ini membuat sensor tidak hanya menjadi inovasi teknologi, tetapi juga merupakan kemajuan yang signifikan dalam teknologi sensor, "yang dijelaskan dr {{{{{{{{{{{{{{{{{{yang dijelaskan signifikan, Fraunhofer IAF .

 

Properti unik dari pusat NV yang disusun di sepanjang empat sumbu kristal di kisi berlian memungkinkan untuk mendeteksi semua komponen vektor medan magnet menggunakan chip sensor tunggal yang terbuat dari<100>Diamond .

 

Ini secara signifikan mengurangi kebutuhan akan kalibrasi kompleks dan memperluas rentang aplikasi potensial, melampaui keterbatasan magnetometer tradisional . sensor ini merevolusi penelitian dalam berbagai bidang, menandai kemajuan yang signifikan dalam pengembangan teknologi pengukuran yang lebih akurat dan efisien .

 

Researchers at the Fraunhofer IAF Institute have successfully reduced the size of its integrated quantum magnetometer by 30 times in just one year. Nowadays, sensor heads are more compact, with dimensions comparable to traditional optically pumped chamber magnetometers (OPMs) commonly used in the industry, while maintaining high sensitivity at the Petra level. This diamond based system has significant Keuntungan dibandingkan teknologi yang bersaing karena daya tahan dan rentang pengukuran yang luas, membuatnya sangat mudah beradaptasi dengan berbagai skenario pengukuran dengan kalibrasi minimal yang diperlukan .

 

Kami bekerja keras untuk mencapai kepadatan integrasi yang lebih tinggi sambil meningkatkan sensitivitas . tujuan kami tahun depan adalah untuk mengecilkan ukuran sensor 5 kali lagi, sementara lebih lanjut meningkatkan sensitivitas untuk mencapai pengukuran dalam kisaran epitesla, "ditekankan dr . Michael Stoebe . ditekankan

 

A key feature of the integrated quantum magnetometer developed by Fraunhofer IAF is its optional water cooling function, which enables stable and reliable magnetic field measurements even under harsh operating conditions. The flexibility of this design and integration makes the latest sensor prototype of this research institute located in Freiburg stand out.

 

Kami mengadopsi pendekatan berorientasi aplikasi untuk terus mengembangkan sistem sensor kami dan memenuhi persyaratan yang dipersonalisasi untuk sistem kami, "kata dr . Michael Kunzer, manajer proyek Fraunhofer IAF .

 

Selain perbaikan sistem, Fraunhofer IAF juga meningkatkan komponen inti dari sensor - lowongan nitrogen (NV) doping intan sensing head . berlian sintetis ini dengan rencana yang ditumbuhkan dengan atom -atom yang berdedikasi dan diubah dari atom -atom 2, atom -atom -atom yang ada di Institute, dan diubah dari atom -atom kuant. Perluas chip berlian ultra murni dua inci saat ini ke chip empat inci tahun depan untuk mencapai produksi skala industri .

 

Meskipun sistem navigasi saat ini memiliki akurasi tinggi dan cakupan yang luas, mereka sering rentan terhadap gangguan dan mungkin tidak tersedia di semua tempat . Oleh karena itu, metode navigasi alternatif yang beroperasi secara independen dari sistem satelit navigasi global (GNS) menjadi semakin penting . global (GNSS) menjadi semakin penting .. global (GNSS) menjadi semakin penting . {{1} {1} {1} {{1} {{1} {1} {1 {1 {1

 

Medan magnet bumi adalah fondasi yang menjanjikan karena menunjukkan perbedaan regional dan dapat digunakan sebagai peta yang tidak terlihat untuk navigasi otonom, terutama di daerah di mana sinyal GPS terganggu atau sulit diterima .

 

The quantum sensor developed by Fraunhofer IAF can create a comprehensive magnetic field map and provide reliable navigation based on it. The vector magnetometer provides an autonomous and interference free global positioning and navigation method. It can supplement satellite navigation and work without satellite signals, such as underwater, canyons, underground, inside buildings or Tunnels .

 

Magnetometer kuantum yang dikembangkan oleh Fraunhofer Institute for Applied Physics (IAF) dapat secara akurat dan non-kontak menemukan deposit mineral bawah tanah, dengan demikian mendapatkan sumber daya yang berharga . juga dapat mendeteksi area besar persenjataan yang tidak jelas, secara signifikan mengurangi risiko ke penduduk di area yang terkena dampak {{{{{{{{{{{{secara signifikan secara signifikan {{{{{{{{{{{secara signifikan secara signifikan