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基于金刚石磁测量的脉冲涡流检测

应用物理 2022-03-14 v2 量子物理

摘要

本工作展示了一种基于采用带有 Hahn echo (HE) 序列的金刚石氮空位 (NV) 中心磁强计的脉冲涡流检测技术。借助共焦实验装置,基于 HE 的 NV 磁强计获得了 4.3 nT/Hz4.3 ~ \mathrm{nT} / \sqrt{\mathrm{Hz}} 的磁灵敏度和 3.6 pT/Hzmm33.6 ~ \mathrm{pT} / \sqrt{\mathrm{Hz} \cdot \mathrm{mm}^{-3}} 的体积归一化灵敏度,在相同条件下比已有方法好 5 倍。基于所提出的磁强计配置,脉冲涡流 (BEC) 检测原型机实现了小于 300 μm{300~{\mu} \mathrm{m}} 的最小可检测样品和 9.85 μm9.85~\mathrm{\mu} \mathrm{m} 的测量精度,被用于对不同金属样品成像并检测分层内部结构。由于我们的原型机具有极高的灵敏度,它在变形监测、安全筛查和质量控制领域展现出多种潜在应用。此外,其生物相容性和有前景的纳米级分辨率为生物材料领域的电磁检测铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.09045,
  title  = {Burst Eddy Current Testing with a Diamond Magnetometry},
  author = {Chang Xu and Jixing Zhang and Heng Yuan and Guodong Bian and Pengcheng Fan and Minxin Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.09045},
  year   = {2022}
}