Атомный магнитометр использует спиновые свойства электронов внешней оболочки атомов щелочных металлов, используя лазеры накачки в качестве средства манипуляции для индукции спиновой поляризации в этих атомах. Под воздействием внешнего слабого магнитного поля атомы щелочных металлов подвергаются ларморовской прецессии, изменяя их поглощение детекторными лазерами, тем самым достигая высокой чувствительности измерений магнитного поля.
Атомные магнитометры обладают такими характеристиками, как высокая чувствительность, небольшой размер, низкое энергопотребление и портативность, которые, вероятно, приведут человечество в новую эру в областях магнитного зондирования, таких как научные исследования и биомедицинские применения в будущем.
Кардиомагнитная детекция помогает в ранней диагностике ишемической болезни сердца, обследовании сердечной деятельности плода, локализации очагов нарушений сердечного ритма и является бесконтактной, неинвазивной и быстрой. Многоканальное оборудование для магнитного обнаружения сердца на основе атомного магнитометра может четко измерять сигналы магнитного поля сердца, устраняя высокие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание по сравнению с традиционными сверхпроводящими сердечными магнитометрами, и имеет потенциал для широкого спектра клинических применений.
Магнитоэнцефалография, новый метод визуализации мозга, обнаруживает магнитное поле мозга с миллисекундным временным разрешением и миллиметровым пространственным разрешением. Поскольку череп и его мягкие ткани между мозгом и кожей головы не искажают и не ослабляют магнитные сигналы, искажения магнитоэнцефалографических сигналов не происходит. Кроме того, магнитоэнцефалография имеет то преимущество, что она безопасна и неинвазивна, поскольку во время исследования нет необходимости принимать радиоактивные препараты или подвергаться воздействию радиации.
Магнитоэнцефалографическое устройство на основе атомного магнитометра может быть спроектировано как «носимое» устройство для записи магнитоэнцефалографии во время тренировки. Кроме того, устройство имеет небольшой размер и низкую стоимость эксплуатации и обслуживания, что способствует популяризации приложения.
Ссылка: Природа 555 , 657 (2018)
Атом | Рб-87 |
Чувствительность | <15 футов/√Гц |
Пропускная способность | 1~100 Гц |
Диапазон | ±5 нТл |
Направление измерения | Ось Z/Y/Z&Y |
Выходной сигнал | Аналоговый сигнал и цифровой сигнал |
Фоновое магнитное поле | -100 нТл~100 нТл |
Количество каналов | Возможность расширения до 256 каналов. |
Размер зонда | 30 мм*16 мм*12 мм |