四川
据外媒报道，德国弗劳恩霍夫IAF展示一款金刚石量子传感器：激光探测微弱磁场，光学对比度100%，灵敏度和量程的平衡因子比现有技术最多提升590倍。媒体联想到“意念控制外骨骼”。先拆技术。
地磁约50微特斯拉。心脏磁场几十到一百皮特斯拉，是地磁百万分之一。大脑神经电活动100飞特斯拉到1皮特斯拉，是地磁十亿分之一。脑磁图必须在磁屏蔽室做，多层坡莫合金，造价千万元级。主流SQUID要液氦冷到4.2K，一套全身MEG上亿元。病人扣几十公斤头盔，动一下就有伪影。OPM把温度门槛降到室温，探头可贴头皮。金刚石NV是第三条路。
金刚石晶格里，一个碳原子被氮替换，旁边空一个格位，就是氮-空位色心。空位带负电，捕获电子形成自旋三重态。基态ms=0和ms=±1隔2.87GHz。532纳米绿光泵浦，回落发637纳米红光。荧光强弱取决于自旋在哪一档。外磁场让ms=±1发生塞曼劈裂，劈裂正比于磁场。微波扫2.87GHz附近，荧光曲线凹一个坑。坑的位置读磁场，坑的深度读信噪比。这就是ODMR。
普通荧光ODMR的对比度，是有信号和无信号的荧光差除以总强度。实验室NV集合体通常只有1%到5%。95%以上光子是背景，不带磁信息。对比度低，灵敏度差，量程也窄。弱信号埋背景里，强信号让谱线展宽、坑变浅。灵敏度和量程是跷跷板。 德国走激光阈值磁强计：把NV金刚石放进激光谐振腔，让NV色心当增益介质，泵浦到激光阈值附近。磁场改变自旋布居，改变增益，把系统推过或推回阈值。阈值下无激光，阈值上有激光。从“零”到“有”，对比度可逼近极限。阈值附近的非线性放大，把微小磁场变化变成陡峭输出。590倍指这个平衡因子，不是灵敏度或量程单项提升590倍。
从测到脑磁到读懂意图，还有三关。信噪比：alpha节律约1皮特斯拉，诱发电位低到几十飞特斯拉，还得在普通房间抗地铁、电梯、手机、心跳干扰。源定位：头皮磁场是几十平方厘米内成千上万神经元活动的叠加，反推“想动右手”是病态逆问题。实时性：外骨骼控制要百毫秒级，脑磁解码还在百毫秒到秒级。短期落点更可能是脑磁图设备临床化、便携化：癫痫灶定位、脑肿瘤术前功能区标定、新生儿脑发育监测。把千万级固定装置变成诊室设备，价值已经很大。
— 感谢阅读 · 欢迎点赞关注 · 小编 —
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
