[發明專利]磁測量裝置

有效

• 申請號: 201510362025.0
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105223521B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 波多野雄治;山田耕司;吉野隆
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: G01R33/032
• 分類號: G01R33/032
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 金春實

本發明提供一種磁測量裝置。通過有效利用所有方位的氮?空位對，進行高精度的磁測定。磁測量裝置(10)具有金剛石晶體(15)以及圖像傳感器(16)。金剛石晶體(15)具備氮?空位對(25)。圖像傳感器(16)通過多個像素(26)檢測通過對金剛石晶體(15)照射了的激勵光而發生的熒光強度。另外，將金剛石晶體(15)的氮?空位對(25)與像素(26)1:1地分別對應起來，通過與該氮?空位對(25)對應起來的1個像素(26)對1個氮?空位對(25)發生了的熒光進行受光。

技術領域

本發明涉及磁測量裝置，特別涉及使用金剛石晶體的氮-空位對，對常溫大氣中的磁場檢測有效的技術。

背景技術

作為用作醫療設備的生物體磁測量系統，已知例如腦磁測量系統等。該腦磁測量系統是從外部測定腦神經細胞發出的微弱的磁場，高精度地檢查腦內的活動部位、活動的程度的系統。

這種生物體磁測量系統具有高靈敏度磁測量裝置。作為高靈敏度磁測量裝置，在能夠檢測腦磁等微弱生物體矢量磁場的例子中，使用了SQUID(超導量子干涉元件)，但在動作中需要極低溫環境。

另一方面，作為能夠在常溫大氣中進行動作的高靈敏度磁場測量裝置，提出了包含氮-空位對的金剛石晶體(例如參照非專利文獻1)。

在非專利文獻1中，公開了以下那樣的內容。作為對作為測量磁場的傳感器的金剛石晶體照射激勵光的青綠色光源使用綠色激光，在來自金剛石晶體的紅色熒光輸出的檢測中使用CCD陣列。根據對向金剛石晶體照射的微波的頻率進行掃描而取得的紅色熒光強度的微波頻率依賴性中的熒光強度最小值，測量磁場。

另外，在例如非專利文獻2中，公開了利用SIP(Selective Imaging Protocol)技術的單一的氮-空位對的熒光輸出的觀測技術。SIP技術是通過選擇性地僅測量氮-空位對的紅色熒光，去除包含氮-空位對以外的熒光的背景噪聲的技術。

【非專利文獻1】S.Steinert，F.Dolde，P.Neumann，A.Aird，B.Naydenov，G.Balasubramanian，F.Jelezko，and J.Wrachtrup；“High sensitivity magneticimaging using an array of spins in diamond”，Review of Scientific Instrument81，043705-1～5(2010)

【非專利文獻2】R.Igarashi，Y.Yoshinari，H.Yokota，T.Sugi，F.Sugihara，K.Ikeda，H.Sumiya，S.Tsuji，I.Mori，H.Tochio，Y.Harada，M.Shirakawa；“Real-timebackground-free selective imaging of fluorescent nanodiamonds in vivo”，NanoLetters nl302979，Oct 2012，pp5726-5732.

發明內容

在非專利文獻1中，公開了對向金剛石晶體照射的微波的頻率進行掃描而取得的紅色熒光強度的微波頻率依賴性(fig2a)。另外，該波形被測量為4種波形的重疊。示出了該4種是由于各氮-空位對中的從氮觀察了的空位的方位針對金剛石晶體方位能夠具有4種方位。

此處，作為該波形中的熒光強度最小值的“谷”的位置變化測量磁場，所以關于“谷”，寬度越窄越深，測量精度越提高。但是，各氮-空位對所示的波形與從氮觀察了的空位的方位的4種對應地在不同的位置具有“谷”。

因此，一般，測量的波形是重疊了這些4種不同的位置的“谷”的波形，關于對“谷”的深度作出貢獻的氮-空位對，雖然比1種的情況更多，但比4種的合計少，無法在測量中有效利用所有氮-空位對。由此，產生無法進行精密的磁測量的擔心。