一种兼容商业内窥镜系统的光纤集成 N-V 金刚石磁力计
仪器与探测器
2025-10-22 v1 应用物理
摘要
氮-空位（N-V）中心在金刚石中提供了一个在室温下进行磁场测量的稳健、固态平台。为充分利用其在检查不可及区域的潜力，本文提出了一种集成于大口径光纤的 N-V 金刚石基金刚石磁力计的紧凑型内窥镜配置。内窥镜磁力计通过将大口径光纤与批量 N-V 金刚石集成，以实现激光激发和光致发光（PL）收集。金刚石与光纤经过特殊加工，以增强通过光纤的 PL 收集。此外，采用 3D 打印的内窥镜头以便于沿 N-V 轴对准偏置磁场。通过使用 cw-磁学测量，实现了约 3 nT/Hz 的磁场灵敏度。内窥镜直径受限于 10 mm，以匹配大多数商业内窥镜的尺寸。由于内窥镜头中金刚石与磁铁之间的小间距导致磁场非均匀，限制了整体灵敏度。通过将磁铁置于内窥镜头之外足够距离处，可将灵敏度进一步提高到 0.85 nT/Hz。本内窥镜设计在机械上稳定，可实现将其他功能集成到探头头中。
引用
@article{arxiv.2510.17807,
title = {A fiber integrated N-V diamond magnetometer compatible with commercial endoscopic systems},
author = {Satbir Singh and Hyunjong Lee and Nhu Anh Nguyen and Seonghyeon Kang and Jeong Hyun Shim and Sangwon Oh and Kwang-Geol Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.17807},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 4 figures