มีการสร้างเซ็นเซอร์สนามแม่เหล็กเพชร แม่นยำกว่าวิธีมาตรฐานถึง 10 เท่า

ทีมนักวิจัยที่นำโดยสถาบัน Fraunhofer สำหรับฟิสิกส์โซลิดสเตตประยุกต์ได้พัฒนาขึ้น

เซ็นเซอร์เพชรที่ใช้เลเซอร์ เทคโนโลยีนี้ใช้ข้อบกพร่องเชิงควอนตัมในเพชร (ศูนย์กลาง NV) เพื่อตรวจจับสนามแม่เหล็ก

ศูนย์ NV หรือตำแหน่งว่างที่ใช้แทนไนโตรเจนเป็นหนึ่งจากตำหนิหลายจุดในเพชร มันเกิดขึ้นเมื่อโครงสร้างของผลึกขัดแตะของแร่ถูกรบกวน เมื่ออะตอมของคาร์บอนถูกกำจัดออกจากพื้นที่ขัดแตะ ตำแหน่งว่างที่เกิดขึ้นในสถานที่นี้จะสัมพันธ์กับอะตอมของไนโตรเจน

ผู้วิจัยอธิบายว่าปริมาณแสงที่เล็ดลอดออกมาจากศูนย์กลาง NV จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความแรงของสนามแม่เหล็ก นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เอฟเฟกต์นี้แล้ว แต่ในสถานที่ปฏิบัติงานที่มีอยู่แล้ว การแผ่รังสีส่วนใหญ่สูญเสียไป

ความก้าวหน้าของเราคือการสร้างเลเซอร์จากข้อบกพร่องการรวบรวมแสงทั้งหมด ไม่ใช่แค่เพียงเล็กน้อย ทำให้เราสามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กได้แม่นยำขึ้น 10 เท่าด้วยเซ็นเซอร์ของเรา เมื่อเทียบกับแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในปัจจุบัน

Andrew Greentry ศาสตราจารย์แห่ง Royal Melbourne Institute of Technology และหนึ่งในผู้เขียนงานวิจัยนี้

แบบแผนของการตั้งค่าการทดลองเลเซอร์ปั๊ม (532 นาโนเมตร) และเลเซอร์เมล็ด (710 นาโนเมตร) ถูกรวมเข้ากับกระจกไดโครอิก (DM) และโฟกัสไปที่เรโซเนเตอร์แยกกัน เลเซอร์สีเขียวถูกบล็อกโดยตัวกรองรอยบาก 532nm (NF) เซ็นเซอร์จับแสงที่ส่องผ่าน (det1) แสงสะท้อน (det2) และโฟโตลูมิเนสเซนส์ (det3) ภาพ: Felix A. Hahl et al, Science Advances

นักวิจัยเชื่อว่าเทคโนโลยีใหม่ๆจะช่วยปรับปรุงวิธีการวัดสนามแม่เหล็กเพื่อจัดทำแผนที่การทำงานของสมองและระบุความผิดปกติ อุปกรณ์แมกนีโทเซนเซฟาโลกราฟฟีในปัจจุบันมีความไวมาก แต่ก็เทอะทะ มีราคาแพงในการติดตั้ง และต้องใช้งานที่อุณหภูมิต่ำมากด้วยฮีเลียมเหลว 

ผู้เขียนของการศึกษาใหม่เชื่อว่าการใช้เซ็นเซอร์เลเซอร์แบบเพชร คุณสามารถสร้างอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดที่จะทำงานที่อุณหภูมิห้องได้ เทคโนโลยีที่ราคาไม่แพงจะช่วยในการตรวจหาโรคอัลไซเมอร์ โรคลมบ้าหมู และความผิดปกติของสมองในระยะเริ่มแรก

นอกจากนี้ อุปกรณ์ดังกล่าวยังมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่อีกด้วย ตัวอย่างเช่น การตรวจจับสนามแม่เหล็กที่มีความแม่นยำสูงจะช่วยในการสำรวจแหล่งแร่

ภาพหน้าปก: มหาวิทยาลัย RMIT

อ่านเพิ่มเติม:

ตำนานหลักเกี่ยวกับไดโนเสาร์ได้รับการหักล้าง: นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าสัตว์เลื้อยคลานยึดครองโลกอย่างไร

350 ล้านปีก่อน มีสิ่งแปลกประหลาดเกิดขึ้นกับโลก: ส่งผลกระทบต่อการอยู่อาศัย

พบหลุมโอโซนขนาดใหญ่ เป็นอันตรายต่อ 50% ของประชากรโลกและมองเห็นได้ตลอดทั้งปี