[發(fā)明專利]激勵光照射裝置和激勵光照射方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911141237.0
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN111381198A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 橋本將輝;芳井義治
• 申請（專利權(quán)）人: 勝美達集團株式會社
• 主分類號: G01R33/032
• 分類號: G01R33/032;G01R33/24
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 崔成哲;黃綸偉

本發(fā)明涉及激勵光照射裝置和激勵光照射方法，能夠準確地進行基于基材內(nèi)的色心發(fā)出的光的測定。該激勵光照射裝置具有基材(1)，該基材(1)包含被激勵光激發(fā)的色心(1a)。關(guān)于該基材1，(a)具有相互對置的2個反射面(11、12)和相互對置的2個端面(13、14)，(b)使入射到基材1的激勵光一邊被2個反射面(11、12)反射一邊從該2個端面(13、14)中的一個端面?zhèn)?13)向另一個端面?zhèn)?14)行進。而且，另一個端面(14)使激勵光反射，并傾斜成使激勵光從該2個反射面(11、12)中的任意一個射出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激勵光照射裝置和激勵光照射方法。

背景技術(shù)

近年來，開發(fā)了基于利用了色心的光檢測磁共振(ODMR：Optically DetectedMagnetic Resonance)的磁場計測方法。

在ODMR中，通過對具有次能級和光學躍遷能級的介質(zhì)分別照射高頻磁場(微波)和光以用于次能級之間的激發(fā)和光躍遷之間的激發(fā)，利用光信號以高靈敏度檢測因次能級之間的磁共振引起的占有數(shù)的變化等。通常，在基態(tài)的電子被綠光激發(fā)之后，在返回基態(tài)時發(fā)出紅光。另一方面，例如，金剛石構(gòu)造中的氮空位中心(NVC：Nitrogen Vacancy Center)中的電子在通過2.87GHz左右的高頻磁場的照射，從而通過光激發(fā)而被初始化之后，從基態(tài)中的3個次能級中最低的級別(ms＝0)轉(zhuǎn)變到基態(tài)中的比該最低的級別高的能量軌道的能級(ms＝±1)。當該狀態(tài)下的電子被綠光激發(fā)時，在無輻射的情況下返回基態(tài)中的3個次級中最低的級別(ms＝0)，因此，發(fā)光量減少，通過該光檢測，能夠獲知是否由于高頻磁場產(chǎn)生了磁共振。在ODMR中，使用了NVC這樣的光檢測磁共振材料。

在利用了NVC的某磁場計測方法中，使激光入射到具有NVC的金剛石基板，使被照射了激光的NVC所發(fā)出的熒光從金剛石基板射出，通過CCD(Charge Coupled Device；電荷耦合元件)檢測從金剛石基板射出的熒光(例如，參照專利文獻1)。

非專利文獻1：“High sensitivity magnetic imaging using an array ofspins in diamond”，S.Steinert,F.Dolde,P.Neumann,A.Aird,B.Naydenov,G.Balasubramanian,F.Jelezko,and J.Wrachtrup著，Review of Scientific Instrument81,043705，2010年

但是，在上述的磁場計測方法的情況下，在金剛石基板的表面上全反射條件(小于臨界角度(這里為25度)的入射角)成立的情況下，從外部入射到金剛石基板的表面的激光會在金剛石基板的表面上發(fā)生全反射，從而難以進入到金剛石基板內(nèi)，并且，從金剛石基板內(nèi)部入射到金剛石基板的表面的激光會在金剛石基板的表面上發(fā)生全反射，從而難以射出到金剛石基板外。

并且，在全反射條件不成立而入射至金剛石基板的表面之前，從外部經(jīng)由金剛石基板的表面進入到金剛石基板內(nèi)部的激光在金剛石基板的內(nèi)部，會被金剛石基板的表面反復(fù)反射。因此，在金剛石基板內(nèi)行進的激光的光路(以及光路長度)會由于向金剛石基板內(nèi)部入射的入射角、入射位置的誤差而容易變得不規(guī)則。

另一方面，金剛石基板的內(nèi)部的激光的光路越長，被激光照射的NVC越增加，因此，上述的熒光的強度升高。但是，如上所述，在金剛石基板內(nèi)行進的激光的光路為不規(guī)則的情況下，難以預(yù)測由于激光向金剛石基板入射的入射角度的誤差引起的上述熒光的強度變動，磁場計測的測定精度(測定誤差)變得不均勻，難以進行準確的測定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是鑒于上述問題而完成的，其目的在于獲得一種能夠準確地進行基于基材內(nèi)的色心所發(fā)出的光的測定的激勵光照射裝置和激勵光照射方法。