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 детекторных лазеров, тем самым обеспечивая высокую чувствительность измерений магнитного поля.
Атомные магнитометры обладают такими характеристиками, как высокая чувствительность, небольшой размер, низкое энергопотребление и портативность, которые, вероятно, приведут человечество в квантовую эру в областях магнитного зондирования, таких как научные исследования и биомедицинские приложения в будущем.
Атомный магнитометр преимущественно применяется в магнито- и нейромагнитных исследованиях. Регистрируя сигналы магнитного поля человеческого тела, атомный магнитометр получает изображения магнитного распределения сердца, что позволяет проводить функциональную диагностику и прогностические исследования таких состояний, как ишемия миокарда, нарушения коронарной микроциркуляции и заболевания миокарда. Магнитные сигналы мозга слабее, чем магнитные сигналы сердца, однако квантовый спиновый магнитометр может измерять магнитные поля, генерируемые нервными токами, что позволяет напрямую получать изображения электрофизиологии мозга. Это дает ценную информацию для клинического применения.
Атомный магнитометр с точностью фиксирует изменения магнитного поля Земли, получая информацию о геомагнитных аномалиях. Его можно использовать для наклонно-направленного бурения в нефтяной промышленности, мониторинга геологических опасностей и разведки минеральных ресурсов.
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 |