Коммерческий квантовый датчик с увеличением чувствительности в 100 000 раз по сравнению с классическим

Во время Всемирного производственного конгресса 2023 года компания CIQTEK представила собственную разработку «Квантовый спиновый магнитометр (SpinMag-I)», коммерческий квантовый датчик с низким энергопотреблением, удобный для переноски и чрезвычайно высокой чувствительностью к магнитному полю, который можно использовать для точных измерений. измерения сердечных, церебральных и геомагнитных магнитных полей с увеличением чувствительности в 100 000 раз по сравнению с классической технологией (датчики на эффекте Холла) и, как ожидается, приведет к новым изменениям в области биомедицины, промышленного обнаружения и геофизики.

Церемония открытия Всемирного производственного конгресса 2023 г.

 

Квантовый спиновый магнитометр ( SpinMag-I )

Квантовый спиновый магнитометр （SpinMag- Ⅰ ）

Квантовый спиновый магнитометр (SpinMag-I) использует спиновую природу внешних электронов атомов щелочного металла (Rb-87) и использует лазер накачки в качестве средства манипуляции для поляризации спина атомов щелочного металла. Под действием внешнего слабого магнитного поля атомы щелочного металла претерпевают ларморовскую прогрессию, изменяя поглощение детектирующего лазера, тем самым реализуя высокочувствительные измерения магнитного поля. Квантовый спиновый магнитометр характеризуется высокой чувствительностью, небольшими размерами, низким энергопотреблением и легкостью портативности, что приведет человечество в будущем вступить в квантовую эру в области магнитного зондирования в научных исследованиях, биомедицине и других областях.

При очень слабых магнитных измерениях помогите провести исследование магнитной томографии сердца и мозга.

Чувствительность обнаружения SpinMag-I составляет менее 15 фут/√Гц. Преимущество высокой чувствительности приводит к уникальным приложениям, наиболее известными из которых в настоящее время являются биомагнитные изображения (магнетизм головного мозга и сердца).

Магнитное оборудование для исследования мозга. Изображение из сети.

 

Мозговой магнетизм обусловлен спонтанной или индуцированной активностью популяции клеток головного мозга, которая генерирует сложный биологический ток. Этот сигнал может быть захвачен SpinMag-I и реконструирован для формирования математического образа в соответствии с определенной математической моделью, получая таким образом магнитный образ мозга человека. Магнитная томография мозга может использоваться для скрининга функциональных заболеваний, таких как эпилепсия, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и т. д., и имеет более низкую стоимость по сравнению с современной магнитоэнцефалографией, основанной на технологии сверхпроводящего квантового интерферометра (СКВИД). Между тем, квантовый спиновый магнитометр также предоставляет более технологические средства для передовых исследований в области науки о мозге, таких как вычисления, подобные мозгу, и интерфейс мозг-компьютер.

SpinMag-I также можно использовать для магнитных измерений сердца для функциональной диагностики и исследования сердечно-сосудистых заболеваний, таких как ишемия миокарда. Магнитное тестирование сердца, основанное на этом методе, имеет преимущества, заключающиеся в том, что оно неинвазивно и без радиации, а также более безопасно, чем современные ультразвуковые, КТ и ядерно-магнитные методы.

 

Особенности продукта

Миниатюризация

Размер зонда SpinMag-I составляет примерно 30 x 16 x 12 мм3 ^и продолжает развиваться в сторону миниатюризации. Это связано с тем, что миниатюрные зонды легче интегрировать в мобильные устройства, портативные инструменты или медицинское оборудование; при этом миниатюризация обычно сопровождается снижением энергопотребления, что способствует повышению энергоэффективности устройства и обеспечивает потребности SpinMag-I в длительных сроках эксплуатации.

 

Многонаправленное измерение

SpinMag-I поддерживает как одноосный (ось Y или ось Z), так и двухосный режим измерения (ось Y и Z). Измерение компонентов в направлениях Y и Z максимизирует информацию о магнитном поле без увеличения количества датчиков.

SpinMag- Ⅰ Зонд

 

Многоканальная, простая интеграция

Преимущество SpinMag-I состоит в том, что он многоканальный и его легко интегрировать, он доступен в форматах одноканальный/мэйнфрейм и многоканальный/мэйнфрейм с текущей поддержкой до 256 каналов. Распределяя сенсорные блоки по нескольким каналам, можно измерять магнитные поля в локализованных областях пространства. Например, в случае магнитоэнцефалографии «носимые» измерения при естественном движении могут быть реализованы путем размещения множества датчиков, охватывающих всю голову пациента. По сравнению с одноканальным, многоканальный может одновременно получать магнитные сигналы из нескольких мест на голове, что полезно для отслеживания заболеваний и анализа состояния.

 

Интеллектуальное программное обеспечение управления

Программное обеспечение управления SpinMag-I может одновременно подключать несколько датчиков-зондов для проведения одновременных измерений несколькими датчиками, а основные функции включают в себя: запуск одной кнопкой (автозапуск), измерения сигналов во временной области, измерения сигналов в частотной области и т. д. на.

Программный интерфейс управления SpinMag-I