論文の概要: Quantum Diamond Microscope for Narrowband Magnetic Imaging with High Spatial and Spectral Resolution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.15450v1
- Date: Thu, 6 Jun 2024 15:57:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 07:01:19.490376
- Title: Quantum Diamond Microscope for Narrowband Magnetic Imaging with High Spatial and Spectral Resolution
- Title（参考訳）: 高分解能・高分解能狭帯域磁気イメージングのための量子ダイヤモンド顕微鏡
- Authors: Zechuan Yin, Jiashen Tang, Connor A. Hart, John W. Blanchard, Xinyan Xiang, Saipriya Satyajit, Smriti Bhalerao, Tao Tao, Stephen J. DeVience, Ronald L. Walsworth,
- Abstract要約: 量子ダイヤモンド顕微鏡(QDM)は、最近開発されたマイクロスケールの空間分解能を持つ磁場の近接場イメージング技術である。
本発明の機器は、空間分解能$approx2,mathrmmu m$, field-of-view $approx300times300,mathrmmu m2$, and per-pixel sensitivity to narrowband field $sim1,$nT$$$$$Hz$-1/2$を有する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7728122624261802
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The quantum diamond microscope (QDM) is a recently developed technology for near-field imaging of magnetic fields with micron-scale spatial resolution. In the present work, we integrate a QDM with a narrowband measurement protocol and a lock-in camera; and demonstrate imaging of radiofrequency (RF) magnetic field patterns produced by microcoils, with spectral resolution $\approx1$\,Hz. This RF-QDM provides multi-frequency imaging with a central detection frequency that is easily tunable over the MHz-scale, allowing spatial discrimination of both crowded spectral peaks and spectrally well-separated signals. The present instrument has spatial resolution $\approx2\,\mathrm{\mu m}$, field-of-view $\approx300\times300\,\mathrm{\mu m^2}$, and per-pixel sensitivity to narrowband fields $\sim{1}\,$nT$\cdot$Hz$^{-1/2}$. Spatial noise can be reduced to the picotesla scale by signal averaging and/or spatial binning. The RF-QDM enables simultaneous imaging of the amplitude, frequency, and phase of narrowband magnetic field patterns at the micron-scale, with potential applications in real-space NMR imaging, AC susceptibility mapping, impedance tomography, analysis of electronic circuits, and spatial eddy-current-based inspection.
- Abstract（参考訳）: 量子ダイヤモンド顕微鏡(QDM)は、最近開発されたマイクロスケールの空間分解能を持つ磁場の近接場イメージング技術である。
本研究では,QDMを狭帯域計測プロトコルとロックインカメラと統合し,マイクロコイルが生成する高周波(RF)磁界パターンをスペクトル分解能$\approx1$\,Hzで撮像する。
RF-QDMは、MHzスケールで簡単に調整可能な中心検出周波数を持つマルチ周波数イメージングを提供し、混在するスペクトルピークとスペクトル的に分離された信号の空間的識別を可能にする。
本発明の機器は空間分解能$\approx2\,\mathrm{\mu m}$, field-of-view$\approx300\times300\,\mathrm{\mu m^2}$, 狭帯域フィールド$\sim{1}\,$nT$\cdot$Hz$^{-1/2}$を有する。
空間ノイズは、信号平均化および/または空間ビンニングによりピコテスラスケールに低減することができる。
RF-QDMは、実空間NMRイメージング、AC感受性マッピング、インピーダンストモグラフィー、電子回路の解析、空間渦電流に基づく検査の潜在的な応用とともに、ミクロンスケールでの狭帯域磁場パターンの振幅、周波数、位相の同時撮像を可能にする。
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