美研究机构开发超高灵敏度电磁传
美国研究机构国家标准技术研究所(nist)宣布,它已经生产出一种尺寸为70毫微微特斯拉(10-15t)的电磁传感器,可以检测极弱的磁通量密度。
Nist表示,这种电磁传感器的特点是:具有与超导电磁传感器Squid(超导量子干涉ce器件)相当的高灵敏度,并且还实现了低功耗,可以由一个5号干电池工作;传感器的尺寸很小,相当于米粒;通过使用mems技术,有望进一步降低制造成本。因此,有望将其应用于脑磁图(meg)以从颅骨外部检测脑活动,以及心磁图(mcg)以检测心脏活动。
制造的电磁传感器由一个输出功率仅为几毫瓦的红外激光元件和一个尺寸仅为3毫米× 2毫米× 1毫米的小容器组成..包含1万亿铷(rb)气体被封装在容器中。磁通量密度的强度可以通过测量激光穿过气体的吸收率来判断。70英尺的强度大约是地磁的一亿倍。3 ~ 40英尺鱿鱼的磁敏感性尚不清楚,但单位体积的性能高于鱿鱼。“10英尺的产品可以通过未来的改进来开发”(nict)。
磁探测的原理是“自旋交换弛豫自由”。它利用铷和其他气体旋转形成的磁场获得离散能级并通过激光改变状态的原理。一般来说,组成气体的原子或分子运动不规则,不断碰撞,但“在弱磁场中温度为150℃时,原子在10毫秒的长时间内不会相互碰撞,而是呈现出一定的整体运动趋势”
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