零場磁力儀

零場磁力儀

原子磁力儀（Atomic Magnetometer）的核心技術(shù)是利用氣體原子的量子特性，通過測量原子磁矩與外部磁場相互作用的方式來檢測磁場。

原子磁力儀通過激發(fā)儲存在原子電子外層的自旋-角動量與原子核總自旋相互作用的原子，使其處于自旋-角動量相干態(tài)，然后通過檢測這些原子自旋-角動量相干態(tài)的演化來測量外部磁場。

磁力儀指標(biāo)：

噪聲功率譜：

產(chǎn)品尺寸：

• 探索大腦奧秘：腦磁圖（MEG）技術(shù)的革新--OPM：MEG技術(shù)的新選擇

腦磁圖（Magnetoencephalography, MEG）是一種非侵入性神經(jīng)成像技術(shù)，通過測量大腦活動時產(chǎn)生的微弱磁場信號，為研究人腦的結(jié)構(gòu)和功能提供了重要信息。MEG利用一組高靈敏度的磁場傳感器檢測這些微小的變化，并通過數(shù)學(xué)建模重建出三維圖像，描繪大腦電流的瞬時變化。在過去十年里，MEG已成為神經(jīng)科學(xué)研究的重要工具，被廣泛用于研究感覺處理、認(rèn)知功能和神經(jīng)疾病等方面。最初，研究人員使用SQUID（超導(dǎo)量子干涉裝置）傳感器檢測這些微弱的磁場。SQUID傳感器以其極高的靈敏度成為MEG技術(shù)的核心。然而，SQUID的使用存在一定局限性，例如需要在低溫環(huán)境中操作，這不僅增加了操作的復(fù)雜性和成本，還限制了其應(yīng)用的靈活性和廣泛性。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及對腦疾病診斷需求的增加，光泵磁強(qiáng)計（Optically Pumped Magnetometers, OPM）逐漸成為一種新的選擇。OPM在對癲癇、發(fā)育性腦疾?。ㄈ缱蚤]癥、發(fā)育障礙）、退行性腦疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ?、帕金森癥）以及其他精神類疾病（如抑郁癥、精神分裂癥）的診斷上具有優(yōu)勢，未來必將在這些領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。OPM利用激光激發(fā)氣態(tài)堿金屬原子，通過測量光與原子相互作用后產(chǎn)生的磁場變化來檢測大腦活動產(chǎn)生的磁場。與SQUID不同，OPM能在室溫下運(yùn)行，消除了對液態(tài)氦的需求。OPM系統(tǒng)的模塊化設(shè)計為研究帶來了革新，傳統(tǒng)的SQUID系統(tǒng)由于設(shè)計和冷卻需求通常較為笨重且配置固定，而OPM的小型化和模塊化設(shè)計允許使用者根據(jù)研究需求對傳感器進(jìn)行靈活配置。這種靈活的設(shè)計不僅使MEG系統(tǒng)可以更好地適應(yīng)不同形狀和大小的頭部，還能夠優(yōu)化特定腦區(qū)的信號采集。OPM的發(fā)展推動MEG向更靈活的使用環(huán)境進(jìn)化，例如可穿戴設(shè)備，使得在自然條件下對大腦進(jìn)行功能監(jiān)測成為可能。腦磁圖技術(shù)的發(fā)展，尤其是OPM的引入，為神經(jīng)科學(xué)研究和臨床診斷帶來了全新視角和無限可能，為人類探索大腦奧秘提供更多支持。

• 精準(zhǔn)：胎兒心磁圖（FMCG）技術(shù)的前沿探索--OPM:為FMCG帶來靈活性和精準(zhǔn)度

監(jiān)測孕期胎兒心臟信號在臨床上非常重要，例如用于檢測胎兒心律失常。胎兒心臟信號已經(jīng)通過電方式記錄了大約40年。胎兒心電圖（fECG）具有獲取超越超聲心動圖的額外信息的良好潛力。它可以通過侵入性的胎兒頭皮電極記錄，或通過放置在孕婦腹部的電極實現(xiàn)信號非侵入性的記錄。非侵入性監(jiān)測的信號通常質(zhì)量較差，因為從胎兒心臟到孕婦腹部的電位通過一種名為脂質(zhì)韌皮的絕緣蠟質(zhì)層被衰減，脂質(zhì)韌皮出現(xiàn)在大約27至36周的孕齡，該物質(zhì)保護(hù)胎兒皮膚免受子宮水環(huán)境的侵害。與電位測量不同不同，磁場不會被這層薄絕緣層嚴(yán)重扭曲，因此，生物磁學(xué)方法相比電學(xué)方法具有明顯優(yōu)勢，但是胎兒磁心圖（fMCG）系統(tǒng)更加復(fù)雜且成本更高。目前，如胎兒磁心圖和成人的磁心圖等生物磁信號是通過超導(dǎo)量子干涉裝置（SQUID）記錄的?；赟QUID的MCG儀器在非侵入性檢測fMCG信號方面具有非常大的潛力。

隨著光泵磁強(qiáng)計（OPM）技術(shù)的引入，成為胎兒心磁測量的一種新的有力的工具。作為一種非侵入性測量方法，OPM能夠高效、精準(zhǔn)地捕捉胎兒心臟的微弱磁信號，為胎兒心臟健康提供了全面評估。OPM在室溫下運(yùn)行，不需要復(fù)雜的低溫設(shè)備，同時實現(xiàn)與傳統(tǒng)超導(dǎo)量子干涉裝置（SQUID）相媲美的靈敏度，這意味著更高的信噪比和更精準(zhǔn)的胎兒心臟信號檢測。OPM通過母體腹部的非侵入性記錄方式，避免了有創(chuàng)監(jiān)測的風(fēng)險，確保母嬰的安全與舒適，同時基于OPM系統(tǒng)的小型化和模塊化設(shè)計，使其能夠靈活適應(yīng)不同孕婦腹部的形狀和大小，提供最佳的信號采集位置，便攜式設(shè)計使其在各種臨床環(huán)境中都能輕松使用。OPM具有特異性、高靈敏、高空間分辨率、探頭靈活、非接觸等特點(diǎn)，使其能準(zhǔn)確捕捉胎兒心臟的每一次跳動，提供詳盡的心率、心律和傳導(dǎo)信息，對早期檢測和診斷胎兒心律失常等問題具有重要意義。在未來的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，醫(yī)護(hù)人員借助OPM技術(shù)能實時監(jiān)測胎兒心臟活動，快速做出反應(yīng)和決策，確保母嬰健康。光泵磁強(qiáng)計（OPM）技術(shù)的不斷進(jìn)步，為胎兒心臟監(jiān)測帶來前所未有的革新，隨著OPM的廣泛應(yīng)用，更多的母嬰將受益于這一先進(jìn)技術(shù)，為胎兒心臟健康保駕護(hù)航。

• 磁性顯微成像技術(shù)的未來——高靈敏度與高空間分辨率的完美結(jié)合

神經(jīng)科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等許多領(lǐng)域都需要高靈敏度、高空間分辨率的磁測量技術(shù)。為了滿足各種應(yīng)用的要求，神經(jīng)科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等許多領(lǐng)域都需要高靈敏度、高空間分辨率的磁測量。精準(zhǔn)的磁測量技術(shù)已成為研究和應(yīng)用的關(guān)鍵，傳統(tǒng)磁傳感器在靈敏度和空間分辨率之間難以平衡，限制了其在微觀層面的應(yīng)用。然而，最近開發(fā)的一種革命性方法將自旋交換無弛豫(SERF)光泵磁強(qiáng)計(OPM)與高磁導(dǎo)率鐵氧體磁導(dǎo)(FGs)相結(jié)合，成功實現(xiàn)了高靈敏度、高空間分辨率的磁性顯微成像。這項新方法在神經(jīng)科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用前景。通過檢測少量神經(jīng)元的活動，研究人員可以更深入地了解人類大腦的功能。例如，F(xiàn)G-OPM可以放置在與神經(jīng)樣本僅幾微米的距離處，以捕捉精細(xì)的神經(jīng)沖動信號。這種高分辨率的顯微磁成像技術(shù)對于神經(jīng)外科的計劃、診斷方法的開發(fā)以及認(rèn)知和知覺反應(yīng)的研究至關(guān)重要。FG-OPM方法在醫(yī)學(xué)和生物物理學(xué)領(lǐng)域也展示了巨大的潛力。特別是在癌癥的早期診斷和治療中，標(biāo)記的納米顆粒磁成像技術(shù)將極大地提高癌細(xì)胞檢測的準(zhǔn)確性。這一技術(shù)進(jìn)步有望帶來革命性的醫(yī)療診斷工具，改善患者的治療效果。除此之外，該技術(shù)還可以用于集成電路的無損檢測和認(rèn)證，以發(fā)現(xiàn)假冒部件。利用FG-OPM進(jìn)行微米級磁性顆粒的微觀磁成像，將幫助電子工業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性。FG-OPM技術(shù)在解決傳統(tǒng)技術(shù)局限性方面表現(xiàn)卓越。通過引入平移級產(chǎn)生的調(diào)制，直流場信號被轉(zhuǎn)換為0.6赫茲的單色信號，大幅提升了對小磁場源的靈敏度。同時，自動化的2D表面掃描系統(tǒng)消除了手動掃描的繁瑣過程。此外，通過數(shù)值模擬和實驗驗證，成功優(yōu)化了FG尖端構(gòu)型和測量距離，確保了磁化方向的精確檢測。

FG-OPM不僅展示了高靈敏度和高分辨率的優(yōu)勢，還證明了其在多通道并行成像中的潛力。盡管目前的工作主要集中在OPM的超靈敏磁性顯微鏡開發(fā)上，這種技術(shù)也可以與其他磁性傳感器結(jié)合使用，吸引了廣泛的科學(xué)界關(guān)注。通過將1厘米大小的OPM與高滲透通量導(dǎo)向器結(jié)合，F(xiàn)G-OPM技術(shù)展示了比小型化OPM更為有效的解決方案，克服了傳統(tǒng)方法的各種挑戰(zhàn)。這一創(chuàng)新技術(shù)不僅適合快速商業(yè)化，也為未來的磁性顯微成像和傳感器技術(shù)的發(fā)展指明了方向。FG-OPM技術(shù)代表了磁性顯微成像領(lǐng)域的重大突破，它不僅提高了對微觀磁場的檢測能力，還為神經(jīng)科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)診斷和工業(yè)檢測提供了強(qiáng)有力的工具。這一技術(shù)將引領(lǐng)未來磁測量技術(shù)的發(fā)展，推動各領(lǐng)域的科學(xué)研究和應(yīng)用進(jìn)步。