用于非屏蔽环境下超灵敏磁梯度探测的便携式本征梯度仪
原子物理
2020-04-10 v2 仪器与探测器
医学物理
摘要
我们展示了一台由微型铯蒸气室和垂直腔面发射激光器（VCSELs）组成的便携式全光学本征标量磁梯度仪。两个内尺寸为 5 mm x 5 mm x 5 mm、间距为 5 cm 基线的气室由一个 VCSEL 驱动，由此产生的拉莫尔进动由第二个 VCSEL 通过光学旋转进行探测。失谐的线偏振探测光同时询问两个气室，本征梯度仪的输出正比于在给定基线上测得的磁场梯度。这种本征梯度仪方案具有避免组合两个标量磁强计时引入额外噪声的优势。我们在梯度测量中实现了优于 18 fT/cm/rt-Hz 的灵敏度。超灵敏短基线磁梯度仪可能在许多实际应用中发挥重要作用，例如无损评估与未爆弹药（UXO）探测。该梯度仪的另一个应用是在非屏蔽环境下进行心磁图（MCG）检测。实时 MCG 信号可从原始梯度仪读数中提取。所展示的梯度仪极大地简化了 MCG 装置，并可能在未来实现普及化的 MCG 测量。
引用
@article{arxiv.2002.05860,
title = {Portable Intrinsic Gradiometer for Ultra-Sensitive Detection of Magnetic Gradient in Unshielded Environment},
author = {Rui Zhang and Rahul Mhaskar and Ken Smith and Mark Prouty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05860},
year = {2020}
}