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美研究机构开发超高灵敏度电磁传感器 干电池驱动尺寸仅为米粒大小

作者：未知  文章来源：中国传感器  点击数  更新时间：2007-11-9 9:03:59  文章录入：SJLH7060  责任编辑：SJLH7060

美国研究机构国家标准技术研究所（NIST）宣布试制出了尺寸为70femto Tesla（fT：10-15T）、可检测出极微弱的磁通密度的电磁传感器，并在2007年11月1日的学术杂志《Nature Photonics》上刊登了论文。           NIST介绍说此次的电磁传感器的特点是：在具有与超导电磁传感器SQUID（Super Conducting Quantum Interferece Device）相匹敌的高灵敏度的同时，还实现了低耗电，靠1节5号干电池即可工作；传感器的尺寸非常小，与米粒相当；有望通过使用MEMS技术进一步降低制造成本。这样一来，便有望应用于从头盖骨外侧检测脑部活动状态的脑磁图（MEG）以及检测心脏活动的心磁图（MCG）等。           试制的电磁传感器由输出功率仅数mW的红外线激光器元件、尺寸仅3mm×2mm×1mm的小型容器构成。容器中封装了含有1万亿个铷（Rb）气体。通过测定激光通过气体时的吸光度，来判断磁通密度的强度。70fT的强度大小约为地磁的一亿分之一。3～40fT的SQUID的磁灵敏度尚不清楚，不过单位体积的性能要高于SQUID。“通过今后的改进还能开发出10fT级的产品”（NICT）。           磁性检测原理为“SERF（Spin-exchange Relaxation Free）”。利用了铷等气体的旋转构成的磁场获得离散能级、通过激光等发生状态变化这一原理。一般来说，构成气体的原子或分子呈不规则运动、不断碰撞，不过“弱磁场中温度为150℃时，在10ms的较长时间内，原子之间不会相互碰撞，而是呈现某种整体运动趋势”（NICT）。

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