[發明專利]梯度磁力計、磁場檢測方法及存儲介質

在審

• 申請號: 202210556569.0
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114879100A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 孫峰;萬傳奇
• 申請（專利權）人: 國儀量子（合肥）技術有限公司
• 主分類號: G01R33/022
• 分類號: G01R33/022;G01R33/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙麗婷

1.一種梯度磁力計，其特征在于，包括：

至少兩個NV色心磁傳感器探頭，所述至少兩個NV色心磁傳感器探頭呈線型、面型或立體型布置；

控制裝置，所述控制裝置分別與各所述NV色心磁傳感器探頭連接，用于向所述NV色心磁傳感器探頭提供激勵，以使所述NV色心磁傳感器探頭產生熒光電信號，以及采集所述熒光電信號，并根據所述熒光電信號和至少兩個所述NV色心磁傳感器探頭的位置信息，得到至少兩個所述NV色心磁傳感器探頭所在空間的磁場梯度。

2.根據權利要求1所述的梯度磁力計，其特征在于，所述控制裝置包括：

激勵設備，所述激勵設備分別與各所述NV色心磁傳感器探頭連接，用于向所述NV色心磁傳感器探頭提供激勵，以使所述NV色心磁傳感器探頭產生所述熒光電信號；

采集設備，分別與各所述NV色心磁傳感器探頭連接，用于采集所述熒光電信號；

主控設備，所述主控設備分別與所述激勵設備和所述采集設備連接，用于控制所述激勵設備向所述NV色心磁傳感器探頭提供激勵，以及接收所述熒光電信號，并根據所述熒光電信號和至少兩個所述NV色心磁傳感器探頭的位置信息，計算至少兩個所述NV色心磁傳感器探頭所在空間的磁場梯度。

3.根據權利要求2所述的梯度磁力計，其特征在于，所述激勵設備包括：

激光器電流源，所述激光器電流源分別與各所述NV色心磁傳感器探頭連接，用于向所述NV色心磁傳感器探頭提供驅動電流；

微波發生器，所述微波發生器分別與各所述NV色心磁傳感器探頭連接，用于向所述NV色心磁傳感器探頭提供微波信號；

其中，所述主控設備分別與所述激光器電流源和所述微波發生器連接，用于控制所述激光器電流源產生所述驅動電流，以及控制所述微波發生器產生所述微波信號。

4.根據權利要求3所述的梯度磁力計，其特征在于，所述NV色心磁傳感器探頭包括：

激光二極管，所述激光二極管與所述激光器電流源連接，用于在所述驅動電流的作用下產生激光信號，并將所述激光信號提供給NV色心金剛石；

微波天線，所述微波天線與微波發生器連接，用于將所述微波信號傳輸到所述NV色心金剛石上；

所述NV色心金剛石，用于在所述激光信號和所述微波信號的激勵下，產生熒光信號；

光電轉換器，用于將所述熒光信號轉換為所述熒光電信號。

5.根據權利要求4所述的梯度磁力計，其特征在于，所述NV色心磁傳感器探頭還包括：

光學鏡片，所述光學鏡片設置在所述激光二極管和所述NV色心金剛石之間，用于將所述激光信號聚焦到所述NV色心金剛石上。

6.根據權利要求4所述的梯度磁力計，其特征在于，所述NV色心磁傳感器探頭還包括：

熒光收集光路，所述熒光收集光路設置在所述NV色心金剛石和所述光電轉換器之間，用于收集所述熒光信號，并將收集后的熒光信號傳輸到所述光電轉換器上。

7.根據權利要求1所述的梯度磁力計，其特征在于，所述NV色心磁傳感器探頭的數量為兩個或三個時，所述至少兩個NV色心磁傳感器探頭呈線型布置。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的梯度磁力計，其特征在于，至少兩個所述NV色心磁傳感器探頭設在一個綜合體內，并按照預設布局方式固定布置。

9.一種磁場檢測方法，其特征在于，所述方法用于如權利要求1-8中任一項所述的梯度磁力計，所述方法包括：

向所述梯度磁力計中的NV色心磁傳感器探頭提供激勵，以使所述NV色心磁傳感器探頭產生熒光電信號；

采集所述熒光電信號，并獲取所述梯度磁力計中的NV色心磁傳感器探頭的位置信息；

根據所述熒光電信號和所述位置信息，得到所述梯度磁力計所在環境的磁場梯度。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時，實現如權利要求1-8中任一項所述的磁場檢測方法。