Capteur quantique commercial avec une sensibilité 100 000 fois supérieure à celle du capteur classique

Lors du Congrès mondial de la fabrication 2023, CIQTEK a lancé le « Magnétomètre à spin quantique (SpinMag-I) », un capteur quantique commercial à faible consommation d'énergie, facile à transporter et à sensibilité de champ magnétique extrêmement élevée, qui peut être utilisé pour la précision. mesures des champs magnétiques cardiaques, cérébraux et géomagnétiques, avec une sensibilité 100 000 fois supérieure à celle de la technologie classique (capteurs à effet Hall), et devrait engendrer de nouveaux changements dans les domaines de la biomédecine, de la détection industrielle et de la géophysique.

Cérémonie d'ouverture du Congrès mondial de la fabrication 2023

 

Magnétomètre à spin quantique ( SpinMag-I )

Magnétomètre à spin quantique （SpinMag- Ⅰ ）

Le magnétomètre à spin quantique (SpinMag-I) tire parti de la nature du spin des électrons externes des atomes de métaux alcalins (Rb-87) et utilise un laser à pompe comme moyen de manipulation pour polariser en spin les atomes de métaux alcalins. Sous l'action d'un champ magnétique externe faible, les atomes de métaux alcalins subissent une progression de Larmor, modifiant l'absorption du laser de détection, réalisant ainsi des mesures de champ magnétique très sensibles. Le magnétomètre à spin quantique se caractérise par une sensibilité élevée, une petite taille, une faible consommation d'énergie et une portabilité facile, ce qui conduira l'humanité à entrer dans l'ère quantique dans le domaine de la détection magnétique dans la recherche scientifique, la biomédecine et d'autres domaines à l'avenir.

Pour les mesures magnétiques très faibles, aidez la recherche en imagerie magnétique cardiaque et cérébrale

La sensibilité de détection du SpinMag-I est inférieure à 15 fT/√Hz. L’avantage de la haute sensibilité conduit à des applications uniques, dont les plus importantes sont actuellement l’imagerie biomagnétique (magnétisme cérébral et cardiaque).

Équipement de recherche sur le cerveau magnétique. Image provenant du Web.

 

Le magnétisme cérébral est provoqué par l’activité spontanée ou induite d’une population de cellules cérébrales, qui génère un courant biologique complexe. Ce signal peut être capturé par SpinMag-I et reconstruit pour former une image mathématique selon un certain modèle mathématique, obtenant ainsi l'image magnétique du cerveau de la personne. L'imagerie cérébrale magnétique peut être utilisée pour le dépistage de maladies fonctionnelles telles que l'épilepsie, la maladie de Parkinson, la maladie d'Alzheimer, etc., et son coût est inférieur à celui de la magnétoencéphalographie actuelle basée sur la technologie de l'interféromètre quantique supraconducteur (SQUID). Parallèlement, le magnétomètre à spin quantique fournit également davantage de moyens technologiques pour la recherche de pointe dans les sciences du cerveau, telles que l'informatique de type cerveau et l'interface cerveau-ordinateur.

SpinMag-I peut également être utilisé pour les mesures magnétiques cardiaques pour le diagnostic fonctionnel et la recherche de maladies cardiovasculaires telles que l'ischémie myocardique. Les tests magnétiques cardiaques basés sur cette méthode présentent l’avantage d’être non invasifs et sans rayonnement, et sont plus sûrs que les méthodes actuelles par ultrasons, tomodensitométrie et magnétique nucléaire.

 

caractéristiques du produit

Miniaturisation

La taille de la sonde SpinMag-I est d'environ 30 x 16 x 12 mm ³ et continue d'évoluer vers la miniaturisation. Cela est dû au fait que les sondes miniaturisées peuvent être plus facilement intégrées dans des appareils mobiles, des instruments portables ou des équipements médicaux ; dans le même temps, la miniaturisation s'accompagne généralement d'une réduction de la consommation électrique, ce qui contribue à améliorer l'efficacité énergétique de l'appareil et répond aux besoins du SpinMag-I pendant de longues périodes de fonctionnement.

 

Mesure multidirectionnelle

SpinMag-I prend en charge les modes de mesure à un seul axe (axe Y ou axe Z) et à deux axes (axes Y et Z). La mesure des composants dans les directions Y&Z maximise les informations sur le champ magnétique sans augmenter le nombre de sondes.

SpinMag- Ⅰ Sonde

 

Multicanal, intégration facile

SpinMag-I a l'avantage d'être multicanal et facile à intégrer, et est disponible aux formats monocanal/mainframe et multicanal/mainframe, avec une prise en charge actuelle jusqu'à 256 canaux. En répartissant les unités de détection sur plusieurs canaux, il est possible de mesurer les champs magnétiques dans des zones localisées de l'espace. Par exemple, dans le cas de la magnétoencéphalographie, des mesures « portables » en mouvement naturel peuvent être réalisées en disposant un réseau de capteurs pour couvrir la totalité de la tête d'un patient. Par rapport au monocanal, le multicanal peut acquérir simultanément des signaux magnétiques provenant de plusieurs emplacements de la tête, ce qui est utile pour le traçage des maladies et l'analyse de l'état.

 

Logiciel de contrôle intelligent

Le logiciel de contrôle SpinMag-I peut connecter plusieurs capteurs de sonde en même temps pour réaliser des mesures multi-sondes simultanées, et les fonctions principales incluent : démarrage à un bouton (démarrage automatique), mesures de signal dans le domaine temporel, mesures de signal dans le domaine fréquentiel, etc. sur.

Interface du logiciel de contrôle SpinMag-I