論文の概要: Optical Widefield Nuclear Magnetic Resonance Microscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18239v2
- Date: Wed, 15 May 2024 08:02:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-16 15:45:06.353148
- Title: Optical Widefield Nuclear Magnetic Resonance Microscopy
- Title（参考訳）: 光ワイドフィールド核磁気共鳴顕微鏡
- Authors: Karl D. Briegel, Nick R. von Grafenstein, Julia C. Draeger, Peter Blümler, Robin D. Allert, Dominik B. Bucher,
- Abstract要約: カメラ上の核磁気共鳴(NMR)信号は、まだ解明されていない。
我々は、ダイヤモンド中の窒素空孔中心を量子センサーとして採用し、NMR信号を光信号に変換し、高速カメラで捉えた。
我々は,光学ワイドフィールドNMR顕微鏡(OMRM)を用いて,マイクロ流体構造におけるNMR信号を,Sim 235×150,mu m2$領域にわたって,Ssim 10mu m$解像度で撮像できることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Microscopy enables detailed visualization and understanding of minute structures or processes. While cameras have significantly advanced optical, infrared, and electron microscopy, imaging nuclear magnetic resonance (NMR) signals on a camera has remained elusive. Here, we employ nitrogen-vacancy (NV) centers in diamond as a quantum sensor, which converts NMR signals into optical signals that are subsequently captured by a high-speed camera. Unlike traditional magnetic resonance imaging (MRI), our method records the NMR signal over a wide field of view in real space. We demonstrate that our optical widefield NMR microscopy (OMRM) can image NMR signals in microfluidic structures with a $\sim 10\,\mu m$ resolution across a $\sim 235 \times 150\,\mu m^2$ area. Crucially, each camera pixel records an NMR spectrum providing multicomponent information about the signal's amplitude, phase, local magnetic field strengths, and gradients. The fusion of optical microscopy and NMR techniques enables multifaceted imaging applications in the physical and life sciences.
- Abstract（参考訳）: 顕微鏡は微細構造やプロセスの詳細な可視化と理解を可能にする。
カメラには光学、赤外線、電子顕微鏡がかなり進歩しているが、カメラ上の核磁気共鳴(NMR)信号を撮像することはいまだ解明されていない。
ここでは、ダイヤモンド中の窒素空孔(NV)中心を量子センサーとして使用し、NMR信号を光信号に変換し、その後高速カメラで捕捉する。
従来の磁気共鳴イメージング(MRI)とは異なり、実空間の広い視野でNMR信号を記録する。
我々は、光学ワイドフィールドNMR顕微鏡(OMRM)により、$\sim 10\,\mu m$解像度を$\sim 235 \times 150\,\mu m^2$領域にわたって、マイクロ流体構造でNMR信号を撮像できることを実証した。
各カメラ画素は、信号の振幅、位相、局所磁場強度、勾配に関する多成分情報を提供するNMRスペクトルを記録する。
光顕微鏡とNMR技術の融合により、物理・生命科学における多面イメージングの応用が可能になる。
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