DE102020201565A1 - Method for capturing a magnetic signature - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Erfassen einer magnetischen Signatur eines Objekts im Straßenverkehr mit einer Messeinrichtung, die eine Sensoreinheit und eine Auswerteeinheit aufweist, wobei die Sensoreinheit einen Baustein, der ein Kristallgitter (10) aufweist, in dem mindestens ein Defekt vorgesehen ist, der eine fluoreszierende Wirkung hat, und einen Photodetektor, der dazu eingerichtet ist, die durch Fluoreszenz in dem Baustein bewirkte Strahlung zu erfassen und ein Signal zu generieren, das die von dem Photodetektor erfasste Strahlung repräsentiert, umfasst, die Auswerteeinheit das von dem Photodetektor generierte Signal auswertet, um eine räumliche Zuordnung des Objekts, dessen magnetische Signatur erfasst wird, zu ermöglichen.Method for detecting a magnetic signature of an object in road traffic with a measuring device which has a sensor unit and an evaluation unit, the sensor unit being a component which has a crystal lattice (10) in which at least one defect is provided which has a fluorescent effect, and a photodetector which is set up to detect the radiation caused by fluorescence in the module and to generate a signal that represents the radiation detected by the photodetector, the evaluation unit evaluates the signal generated by the photodetector in order to establish a spatial association of the object whose magnetic signature is being detected.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen einer magnetischen Signatur eines Objekts im Straßenverkehr und eine Messeinrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for detecting a magnetic signature of an object in road traffic and a measuring device for performing the method.
Stand der TechnikState of the art
Das beschriebene Verfahren wird insbesondere im Rahmen einer Ortsbestimmung eingesetzt. Unter einer Ortsbestimmung wird die Ermittlung des Orts in Bezug zu einem definierten Fixpunkt verstanden. In vielen Fällen wird mit Ortsbestimmung die Bestimmung des eigenen Orts bezeichnet. Die Orts- bzw. Positionsbestimmung eines fernen Objekts wird häufig als Ortung bezeichnet. Unter Ortsbestimmung wird hierin sowohl die Bestimmung des eigenen Orts als auch die Bestimmung des Orts eines fernen Objekts verstanden. Eine solche Ortsbestimmung ist insbesondere bei autonom fahrenden Fahrzeugen von Bedeutung.The method described is used in particular in the context of a location determination. A location determination is understood to mean the determination of the location in relation to a defined fixed point. In many cases, the determination of one's own location is referred to as location determination. The determination of the location or position of a distant object is often referred to as location. Location determination is understood here to mean both the determination of one's own location and the determination of the location of a distant object. Such a position determination is particularly important in the case of autonomously driving vehicles.
Heutige Ansätze für das automatisierte bzw. autonome Fahren verbinden unterschiedliche Sensordaten, um die aktuelle Position eines beweglichen Objekts, bspw. eines Personenkraftwagens, zu ermitteln. Dabei werden die Daten von GPS, Rader, Lidar, Kamera und Inertialsensoren miteinander verbunden, was im weiteren Sinne einer Koppelnavigation entspricht.Today's approaches to automated or autonomous driving combine different sensor data in order to determine the current position of a moving object, for example a passenger car. The data from GPS, rader, lidar, camera and inertial sensors are connected to one another, which in the broader sense corresponds to dead reckoning.
Die Druckschrift
Ein Beispiel für einen Magnetfeldsensor ist ein Magnetometer. Dies ist eine sensorische Einrichtung zum Messen von magnetischen Flussdichten. Magnetische Flussdichten werden in der Einheit Tesla (T) gemessen. Gebräuchliche Magnetometer sind bspw. Hall-Sensoren, Förster-Sonden, Protonenmagnetometer, Kerr-Magnetometer und Farady-Magnetometer.An example of a magnetic field sensor is a magnetometer. This is a sensory device for measuring magnetic flux densities. Magnetic flux densities are measured in Tesla (T) units. Common magnetometers are, for example, Hall sensors, Förster probes, proton magnetometers, Kerr magnetometers and Farady magnetometers.
Neben den genannten Magnetometern ist auch der Einsatz von Diamanten bekannt, in deren Gitter Defekte bzw. Fehlstellen vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von einem anliegenden Magnetfeld ein erfassbares Verhalten zeigen. So ist es bekannt, eine negativ geladene Stickstoff-Fehlstelle (engl. nitrogen vacancy center, NV-Zentrum) in einem Diamant für hochempfindliche Messungen von Magnetfeldern, elektrischen Feldern, mechanischen Spannungen und Temperaturen zu nutzen. Es wird in diesem Zusammenhang auf
Die Druckschrift
Die bei solchen Anordnungen verwendeten Quantentechnologien bieten gegenüber klassischen Sensorprinzipien entscheidende Vorteile, die das disruptive Potential der Quantentechnologie unterstreichen. Bei den Stickstoff-Fehlstellen bestehen konkret folgende Vorteile:
- - ultrahohe Empfindlichkeiten (1 pT/VHz),
- - Vektormagnetometrie, d. h. eine Richtungsbestimmung des Magnetfeldes ist möglich,
- - hoher Messbereich (> 1 Tesla),
- - Linearität (Zeemaneffekt),
- - keine Degradation, da die Messung auf quantenmechanischen Zuständen beruht, ähnlich wie beim Wasserstoffatom, bei dem die Rydbergkonstante eine fixe Energie ist, die für alle Atome eine ortsunabhängige und zeitunabhängige Konstante ist,
- - es ist möglich, externe Magnetfelder vektoriell anhand der im Diamant vorhandenen vier möglichen Raumrichtungen der NV-Achsen zu bestimmen.
- - ultra-high sensitivities (1 pT / VHz),
- - vector magnetometry, i.e. a directional determination of the magnetic field is possible,
- - high measuring range (> 1 Tesla),
- - linearity (Zeeman effect),
- - no degradation, since the measurement is based on quantum mechanical states, similar to the hydrogen atom, in which the Rydberg constant is a fixed energy that is a location-independent and time-independent constant for all atoms,
- - It is possible to determine external magnetic fields vectorially based on the four possible spatial directions of the NV axes present in the diamond.
Um einen auf NV-Zentren basierten Sensor auszulesen, wird die magnetische Resonanz des Triplets des Grundzustands optisch detektiert, siehe 3A Zustand in
Es sind weiterhin Verfahren bekannt, bei denen NV-Zentren direkt elektrisch ausgelesen werden können. Die Anregungsbedingungen sind allerdings die selben.Methods are also known in which NV centers can be read out electrically directly. The excitation conditions, however, are the same.
Zu berücksichtigen ist, dass alle verwendeten Verfahren nicht die ortsfeste magnetischen Signatur von Objekten, die im Straßenverkehr präsent sind, bspw. Straßenschilder, Rohrpfosten usw., nutzen. Daneben ist zu beachten ist, dass dynamische Ereignisse, wie bspw. das Aufstellen von Baustellen, bislang nicht über eine magnetische Signatur der Umgebung erfasst werden.It must be taken into account that all the methods used do not use the fixed magnetic signature of objects that are present in road traffic, e.g. street signs, tubular posts, etc. It should also be noted that dynamic events, such as the erection of construction sites, have not yet been captured by a magnetic signature of the environment.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Messeinrichtung gemäß Anspruch 8 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.Against this background, a method according to
Das vorgestellte Verfahren dient zum Erfassen einer magnetischen Signatur eines Objekts im Straßenverkehr mit einer Messeinrichtung, die eine Sensoreinheit und eine Auswerteeinheit aufweist, wobei die Sensoreinheit einen Baustein, der ein Kristallgitter aufweist, in dem mindestens ein Defekt vorgesehen ist, der eine fluoreszierende Wirkung hat, und einen Photodetektor, der dazu eingerichtet ist, die durch Fluoreszenz in dem Baustein bewirkte Strahlung zu erfassen und ein Signal zu generieren, das die von dem Photodetektor erfasste Strahlung repräsentiert, umfasst. Die Auswerteeinheit wertet das von dem Photodetektor generierte Signal aus, um eine räumliche Zuordnung des Objekts, dessen magnetische Signatur erfasst wird, zu ermöglichen.The presented method is used to detect a magnetic signature of an object in road traffic with a measuring device which has a sensor unit and an evaluation unit, the sensor unit being a component which has a crystal lattice in which at least one defect is provided which has a fluorescent effect, and a photodetector, which is configured to detect the radiation caused by fluorescence in the module and to generate a signal that represents the radiation detected by the photodetector. The evaluation unit evaluates the signal generated by the photodetector in order to enable a spatial assignment of the object whose magnetic signature is being detected.
Eine räumliche Zuordnung des Objekts bedeutet bspw., dass der Ort des Objekts, der bspw. unter Hinzunahme weiterer System zur Ortsbestimmung erfasst wird, in eine Karte eingetragen wird. Ist dieses Objekt bereits in eine Karte eingetragen, so kann anhand der erfassten Signatur des Objekts, dessen Ort in der Karte hinterlegt ist, die Position bzw. der Ort des Fahrzeugs, in dem sich die Messeinrichtung befindet, bestimmt werden.A spatial assignment of the object means, for example, that the location of the object, which is recorded, for example, with the addition of further systems for determining the location, is entered in a map. If this object has already been entered on a map, the position or the location of the vehicle in which the measuring device is located can be determined on the basis of the recorded signature of the object whose location is stored on the map.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Datenaustausch mit anderen Fahrzeugen durchgeführt wird. Auf diese Weise können Daten bzw. Informationen von weiteren Fahrzeugen zur Ortsbestimmung genutzt werden. Auch können anderen Fahrzeugen solche Daten bzw. Informationen zur Verfügung gestellt werden. So kann über dynamische Ereignisse bzw. Objekte informiert werden, was dann wiederum bei der Routenberechnung berücksichtigt werden kann. Daneben kann auch ein Datenaustausch mit einer Cloud erfolgen, in der Daten von weiteren Fahrzeugen oder auch von einer zentralen Stelle verwaltet werden.Provision can also be made for data to be exchanged with other vehicles. In this way, data or information from other vehicles can be used to determine the location. Such data or information can also be made available to other vehicles. In this way, information can be provided about dynamic events or objects, which in turn can then be taken into account when calculating the route. In addition, data can also be exchanged with a cloud in which data from other vehicles or from a central point is managed.
Die vorgestellte Messeinrichtung dient zum Durchführen des Verfahrens und ist typischerweise in einem Kraftfahrzeug, das sich im Straßenverkehr befinden kann, vorgesehen. Diese Messeinrichtung umfasst eine Sensoreinheit, die einen Baustein und einen Photodetektor aufweist, und eine Auswerteeinheit. Der Baustein weist ein Kristallgitter auf, in dem mindestens ein Defekt vorgesehen ist, der eine fluoreszierende Wirkung hat. In den Baustein ist über einen ersten Oberflächenabschnitt des Bausteins eine elektromagnetische Strahlung einkoppelbar, die Fluoreszenz in dem Baustein bewirkt, die über einen zweiten Oberflächenabschnitt des Bausteins, der typischerweise von dem ersten Oberflächenabschnitt verschieden ist, auskoppelbar ist. Der Photodetektor wiederum ist dazu eingerichtet, die durch Fluoreszenz in dem Baustein bewirkte Strahlung zu erfassen.The presented measuring device is used to carry out the method and is typically provided in a motor vehicle that can be in traffic. This measuring device comprises a sensor unit, which has a module and a photodetector, and an evaluation unit. The module has a crystal lattice in which at least one defect is provided which has a fluorescent effect. Electromagnetic radiation can be coupled into the building block via a first surface section of the building block, causing fluorescence in the building block, which radiation can be decoupled via a second surface section of the building block, which is typically different from the first surface section. The photodetector, in turn, is set up to detect the radiation caused by fluorescence in the module.
Es kann zusätzlich ein Filter vorgesehen sein, der zumindest abschnittsweise zwischen dem Baustein und dem Photodetektor angeordnet und dazu eingerichtet ist, durch Fluoreszenz bewirkte elektromagnetische Strahlung, die über den zweiten Oberflächenabschnitt ausgekoppelt wird, duchzulassen. Auf diese Weise kann der Einfluss durch Streulicht reduziert werden.In addition, a filter can be provided which is arranged at least in sections between the module and the photodetector and is set up to allow electromagnetic radiation caused by fluorescence, which is coupled out via the second surface section, to pass through. In this way, the influence of stray light can be reduced.
In einer Ausführung ist als Kristallgitter ein Diamant vorgesehen. Weiterhin kann der mindestens eine Defekt als Stickstoff-Fehlstelle (NV-Zentrum) ausgebildet sein. In einer weiteren Ausführungsform weist die Sensoreinheit der Messeinrichtung zusätzlich mindestens eine Mikrowellen-Quelle auf. Auf diese Weise ist eine besonders empfindliche und genau messende Messeinrichtung bereitzustellen.In one embodiment, a diamond is provided as the crystal lattice. Furthermore, the at least one defect can be designed as a nitrogen defect (NV center). In a further embodiment, the sensor unit of the measuring device additionally has at least one microwave source. In this way, a particularly sensitive and precisely measuring measuring device is to be provided.
Mit dem vorgestellten Verfahren wird in Ausgestaltung erreicht, mithilfe von hochsensitiven Magnetometern, insbesondere mit Magnetometern, die ein NV-Zentrum aufweisen, die magnetische Signatur von ortsfesten magnetischen Objekten, die bspw. im Straßenverkehr vorzufinden sind, für eine Koppelnavigation zu verwenden und in nahezu Echtzeit zu kartographieren. Weiterhin können die auf die Weise erfassten Daten mittels AI/ML-Algorithmen mit bereits vorhandenen magnetischen Karten ein Musterabgleich vollzogen werden. Der Einsatz von Methoden der künstlichen Intelligenz (engl. artificial intelligence, AI) bzw. des maschinellen Lernens (ML) kann für einen Musterabgleich von gemessenen Daten und bereits vorhandenen Karten verwendet werden. Der Einsatz der AI/ML-Algorithmen soll insbesondere dazu verwendet werden, gemessene Daten richtig zu interpretieren, z. B. ein auf der Straße bzw. auf dem Straßenrand parkendes Auto, das ebenfalls eine magnetische Signatur aufweist, jedoch nicht zu den relevanten Objekten, wie bspw. Gullideckel, gehört, kann durch AI-Erkennung von den genannten Objekten erkannt werden.With the presented method it is achieved in one embodiment, with the aid of highly sensitive magnetometers, in particular with magnetometers that have an NV center, the magnetic signature of stationary magnetic objects that can be found in road traffic, for example, to use for dead reckoning navigation and in almost real time to map. Furthermore, the data recorded in this way can be pattern matched using AI / ML algorithms with existing magnetic cards. The use of artificial intelligence (AI) or machine learning (ML) methods can be used for a pattern comparison of measured data and existing maps. The use of the AI / ML algorithms should in particular be used to correctly interpret measured data, e.g. B. a car parked on the street or on the edge of the road, which also has a magnetic signature, but does not belong to the relevant objects, such as manhole covers, can be recognized by the named objects by AI detection.
Außerdem ist es möglich, mit Hilfe der hierin vorgestellten hochsensitiven Magnetometer die magnetische Signatur von dynamisch auftretenden Ereignissen, die kurzzeitig die ortsfeste magnetische Signatur beeinflussen, die im Straßenverkehr vorzufinden sind, für die Koppelnavigation zu verwenden und in nahezu Echtzeit zu kartographieren. Zudem sollen die so erhaltenen Daten mit alternativen Verkehrsdaten, wie bspw. GPS, abgeglichen werden oder ein Peer-to-Peer schneller Abgleich mit den in der Nähe befindlichen Verkehrsteilnehmern durchgeführt werden.With the help of the highly sensitive magnetometer presented here, it is also possible to use the magnetic signature of dynamically occurring events that briefly affect the fixed magnetic signature found in road traffic for dead reckoning and to map them in almost real time. In addition, the data obtained in this way should be combined with alternative Traffic data, such as GPS, can be compared or a peer-to-peer comparison can be carried out more quickly with the road users in the vicinity.
Die vorgestellte Sensoranordnung und das beschriebene Verfahren verwenden somit ein Magnetometer, das dazu eingerichtet ist, eine magnetische Signatur und folglich ein Magnetfeld zu erfassen.The presented sensor arrangement and the described method thus use a magnetometer which is set up to detect a magnetic signature and consequently a magnetic field.
Ein Magnetfeld ist ein Vektorfeld, das den magnetischen Einfluss elektrischer Ladungen in Relativbewegungen und magnetisierten Materialien beschreibt. Magnetfelder können bspw. durch magnetische Materialien, elektrische Ströme und zeitliche Änderungen eines elektrischen Feldes verursacht werden.A magnetic field is a vector field that describes the magnetic influence of electrical charges in relative movements and magnetized materials. Magnetic fields can be caused, for example, by magnetic materials, electrical currents and changes in an electrical field over time.
Ein Magnetfeld kann mit unterschiedlichen Größen beschrieben werden. So ist die magnetische Flussdichte, die auch als magnetische Induktion bezeichnet wird, eine physikalische Größe der Elektrodynamik, die die Flächendichte des magnetischen Flusses, der senkrecht durch ein bestimmtes Flächenelement hindurchtritt, beschreibt. Die magnetische Flussdichte ist eine gerichtete Größe, d. h. ein Vektor.A magnetic field can be described with different sizes. The magnetic flux density, which is also referred to as magnetic induction, is a physical quantity in electrodynamics that describes the areal density of the magnetic flux that passes perpendicularly through a certain surface element. The magnetic flux density is a directed quantity, i. H. a vector.
Die magnetische Feldstärke H ist eine weitere Größe, die das magnetische Feld beschreibt. Diese hängt mit der magnetischen Flussdichte B über die Beziehung zusammen:
Zum Erfassen eines Magnetfelds ist es erforderlich, eine Größe aufzunehmen, die dieses Magnetfeld beschreibt. So kann bspw. eine Messeinrichtung verwendet werden, die eine Größe des Magnetfeldes, wie bspw. die magnetische Flussdichte oder die magnetische Feldstärke, erfasst und der erfassten Größe einen Wert zuordnet. Eine solche Messeinrichtung umfasst typischerweise eine Sensoreinheit und eine Auswerteeinheit.To detect a magnetic field, it is necessary to record a quantity that describes this magnetic field. For example, a measuring device can be used which detects a magnitude of the magnetic field, such as the magnetic flux density or the magnetic field strength, and assigns a value to the detected magnitude. Such a measuring device typically comprises a sensor unit and an evaluation unit.
Die Sensoreinheit ist dazu eingerichtet, die Größe, die zum Beschreiben des Magnetfeldes herangezogen wird und die somit dieses Magnetfeld repräsentiert, zu erfassen. Die Sensoreinheit umfasst mindestens einen hochsensitiven Magnetometer, der einen hohen dynamischen Bereich aufweist und eine vektorielle Erfassung des Magnetfelds ermöglicht.The sensor unit is set up to detect the variable which is used to describe the magnetic field and which thus represents this magnetic field. The sensor unit comprises at least one highly sensitive magnetometer, which has a high dynamic range and enables vectorial detection of the magnetic field.
Die Auswerteeinheit umfasst mindestens eine Recheneinheit, die dabei bspw. AI/ML-Algorithmen verwendet, um einen Musterabgleich mit bereits vorhandenen magnetischen Daten zu verwenden und den Unterschied zu ermitteln. Weiterhin bietet diese eine Schnittstelle, um die ermittelten Daten für die Koppelnavigation bereitzustellen. Weiterhin kann eine Schnittstelle bereitgestellt werden, um die Daten an eine zentrale Stelle weiterzuleiten, die dort zur Kartographisierung der magnetischen Signatur verwendet werden. Dies kann auch im Rahmen des Einsatzes einer Cloud durchgeführt werden. Diese Schnittstelle oder eine weitere Schnittstelle kann dazu eingerichtet sein, einen Abgleich mit den lokalen Verkehrsteilnehmern durchzuführen. Dies wird als Peer-to-Peer bezeichnet.The evaluation unit comprises at least one processing unit which uses, for example, AI / ML algorithms in order to use a pattern comparison with already existing magnetic data and to determine the difference. It also offers an interface to provide the determined data for dead reckoning. Furthermore, an interface can be provided in order to forward the data to a central point, which is used there for mapping the magnetic signature. This can also be done when using a cloud. This interface or a further interface can be set up to carry out a comparison with the local road users. This is known as peer-to-peer.
Das vorgestellte Verfahren hat, zumindest in einigen der Ausführungen, folgende Vorteile:
- Es bietet weitere Sensorgrößen für die Koppelnavigation, die dabei lokal und über längere Zeiträume einzigartig sind, zudem kann es autark betrieben werden, ein kostengünstiger Sensoraufbau ist erforderlich, es besteht ein besonders hohes Miniaturisierungspotential der Sensoreinheit und ein Erfassen von dynamischen Ereignissen der magnetischen Signatur in Echtzeit ist möglich.
- It offers additional sensor sizes for dead reckoning, which are unique locally and over longer periods of time; it can also be operated independently, a cost-effective sensor structure is required, there is a particularly high potential for miniaturization of the sensor unit and the detection of dynamic events of the magnetic signature in real time is possible.
Die vorgestellte Sensoreinheit und das beschriebene Verfahren nutzen somit die Möglichkeit, dass im Straßenverkehr bzw. im Straßenverkehrsnetz viele Objekte, wie bspw. Rohrpfosten, Straßendeckel, Gullideckel, Leitplanken usw., in den meisten Fällen aus magnetischen Materialien betehen bzw. einen hohen Anteil an magnetischen Stoffen aufweisen. Dies ist bspw. Eisen, Nickel usw. Diese magnetischen Stoffe haben zur Folge, dass diese die magnetische Signatur des zu messenden Felds lokal stark verändern. Daher treten abrupte Änderungen bzw. Abweichungen des Erdmagentfelds auf. Mit dem vorgestellten hochauflösenden Vektormagnetometer, wie bspw. dem NV-Zentrum in einem Diamanten, das zweckmäßigerweise auch noch einen hohen Dynamikbereich hat, können diese Abweichungen erfasst und für Navigationszwecke verwendet werden. Ein Musterabgleich mit einer vorher kartographierten magnetischen Karte ermöglicht eine sehr genaue Bestimmung der Position von beweglichen Objekten. Außerdem können die gewonnenen Daten für eine Koppelnavigation verwendet werden.The presented sensor unit and the described method thus make use of the possibility that many objects in road traffic or in the road traffic network, such as pipe posts, road covers, manhole covers, guard rails, etc., are in most cases made of magnetic materials or a high proportion of magnetic materials Have substances. This is, for example, iron, nickel, etc. The consequence of these magnetic substances is that they locally strongly change the magnetic signature of the field to be measured. Therefore, abrupt changes or deviations in the earth's magnetic field occur. With the presented high-resolution vector magnetometer, such as, for example, the NV center in a diamond, which expediently also has a high dynamic range, these deviations can be recorded and used for navigation purposes. A pattern comparison with a previously mapped magnetic map enables a very precise determination of the position of moving objects. In addition, the data obtained can be used for dead reckoning.
Dynamische Objekte bzw. Ereignisse, wie z. B. das Aufstellen von Baustellen führen zu einer kurzzeitigen, Tage, Wochen. Monate, Änderung der magnetischen Signatur. Die Mess- bzw. Sendeeinheit soll die Möglichkeit bieten, diese dynamische magnetische Signatur zu erfassen und an eine zentrale Stelle oder an die lokalen Verkehrsteilnehmer weiterzuleiten. Bei der Erfassung der magnetischen Signatur können auch weitere Sensorgrößen ausgewertet werden.Dynamic objects or events, such as B. the erection of construction sites lead to short-term, days, weeks. Months, change of magnetic signature. The measuring or transmitting unit should offer the possibility of capturing this dynamic magnetic signature and forwarding it to a central point or to the local road users. When the magnetic signature is recorded, other sensor variables can also be evaluated.
Die vorgestellte Messeinrichtung und das beschriebene Verfahren können insbesondere im Bereich des autonomen Fahrens eingesetzt werden.The presented measuring device and the described method can be used in particular in the field of autonomous driving.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.Further advantages and configurations of the invention emerge from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt Stickstoff-Fehlstellen (NV-Zentren) in einem Diamanten.1 shows nitrogen vacancies (NV centers) in a diamond. -
2 zeigt ein Absorptions- und Emissionsspektrum des NV-Zentrums.2 shows an absorption and emission spectrum of the NV center. -
3 zeigt eine optisch dedektierte magnetische Resonanz eines einzelnen NV-Zentrums.3 shows an optically detected magnetic resonance of a single NV center. -
4 zeigt den Zeeman-Effekt innerhalb des Energiediagramms des negativ geladenen NV-Zentrums.4th shows the Zeeman effect within the energy diagram of the negatively charged NV center. -
5 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau eines Magnetometers.5 shows a schematic representation of the structure of a magnetometer. -
6 zeigt in einem Flussdiagramm eine mögliche Ausführung des vorgestellten Verfahrens.6th shows a possible implementation of the presented method in a flowchart. -
7 zeigt in einem weiteren Flussdiagramm eine weitere mögliche Ausfürhung des vorgestellten Verfahrens.7th shows a further possible implementation of the presented method in a further flowchart.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is shown schematically on the basis of embodiments in the drawings and is described in detail below with reference to the drawings.
Auf der rechten Seite ist das Energieniveauschema
Eine erste Kurve
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102015202782 A1 [0004]DE 102015202782 A1 [0004]
- DE 102014219550 A1 [0007]DE 102014219550 A1 [0007]
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