JP7465467B2 - 磁場測定装置および磁場測定方法 - Google Patents
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Description
2 高周波磁場発生器
3 静磁場発生部
4 照射装置(検出装置の一例の一部)
5 受光装置(検出装置の一例の一部)
12 高周波電源
21 測定制御部
22 演算部
Claims (7)
- 複数のダイヤモンド窒素-空孔中心を含むダイヤモンド結晶を有する磁気共鳴部材と、
前記磁気共鳴部材にマイクロ波の磁場を印加する高周波磁場発生器と、
前記高周波磁場発生器に前記マイクロ波の電流を導通させる高周波電源と、
前記磁気共鳴部材から、被測定磁場に対応する物理的事象を検出する検出装置と、
前記高周波電源を制御し、前記検出装置により検出された前記物理的事象の検出値を特定する測定制御部と、
前記検出値に基づいて前記被測定磁場を演算する演算部とを備え、
前記複数のダイヤモンド窒素-空孔中心は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心を含み、
前記磁気共鳴部材は、前記被測定磁場に対して、前記所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心による前記被測定磁場の感度を略最大とする向きに配置されており、
前記磁気共鳴部材は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の結合角をθとしたときに、前記被測定磁場が、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの2軸に対して、それぞれ略((180-θ)/2)度をなすように配置されており、
前記所定の複数の軸は、前記被測定磁場に対して略((180-θ)/2)度をなす前記2軸であること、
を特徴とする磁場測定装置。 - 複数のダイヤモンド窒素-空孔中心を含むダイヤモンド結晶を有する磁気共鳴部材と、
前記磁気共鳴部材にマイクロ波の磁場を印加する高周波磁場発生器と、
前記高周波磁場発生器に前記マイクロ波の電流を導通させる高周波電源と、
前記磁気共鳴部材から、被測定磁場に対応する物理的事象を検出する検出装置と、
前記高周波電源を制御し、前記検出装置により検出された前記物理的事象の検出値を特定する測定制御部と、
前記検出値に基づいて前記被測定磁場を演算する演算部とを備え、
前記複数のダイヤモンド窒素-空孔中心は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心を含み、
前記磁気共鳴部材は、前記被測定磁場に対して、前記所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心による前記被測定磁場の感度を略最大とする向きに配置されており、
前記磁気共鳴部材は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の結合角をθとし、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの2軸の間の中心を通る直線に対する前記被測定磁場の角度をαとしたとき、前記被測定磁場が、(a)前記2軸に対して同一の角度をなし、かつ、(b)前記αが略arctan(tan(θ/2)/3)となるように配置されており、
前記所定の複数の軸は、前記4軸のうちの前記2軸を含む3軸であること、
を特徴とする磁場測定装置。 - 複数のダイヤモンド窒素-空孔中心を含むダイヤモンド結晶を有する磁気共鳴部材と、
前記磁気共鳴部材にマイクロ波の磁場を印加する高周波磁場発生器と、
前記高周波磁場発生器に前記マイクロ波の電流を導通させる高周波電源と、
前記磁気共鳴部材から、被測定磁場に対応する物理的事象を検出する検出装置と、
前記高周波電源を制御し、前記検出装置により検出された前記物理的事象の検出値を特定する測定制御部と、
前記検出値に基づいて前記被測定磁場を演算する演算部とを備え、
前記複数のダイヤモンド窒素-空孔中心は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心を含み、
前記磁気共鳴部材は、前記被測定磁場に対して、前記所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心による前記被測定磁場の感度を略最大とする向きに配置されており、
前記磁気共鳴部材は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の結合角をθとしたときに、前記被測定磁場が、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸に対して、それぞれ略(θ/2)度をなすように配置されており、
前記所定の複数の軸は、前記4軸であること、
を特徴とする磁場測定装置。 - 前記マイクロ波は、前記被測定磁場に対して前記所定の複数の軸に対応する所定のディップ周波数を含む周波数成分を有することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の磁場測定装置。
- 複数のダイヤモンド窒素-空孔中心を含むダイヤモンド結晶を有する磁気共鳴部材にマイクロ波の磁場を印加するステップと、
前記磁気共鳴部材から被測定磁場に対応する物理的事象を検出し前記物理的事象の検出値を特定するステップと、
前記検出値に基づいて前記被測定磁場を演算するステップとを備え、
前記複数のダイヤモンド窒素-空孔中心は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心を含み、
前記磁気共鳴部材は、前記被測定磁場に対して、前記所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心による前記被測定磁場の感度を略最大とする向きに配置されており、
前記磁気共鳴部材は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の結合角をθとしたときに、前記被測定磁場が、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの2軸に対して、それぞれ略((180-θ)/2)度をなすように配置されており、
前記所定の複数の軸は、前記被測定磁場に対して略((180-θ)/2)度をなす前記2軸であること、
を特徴とする磁場測定方法。 - 複数のダイヤモンド窒素-空孔中心を含むダイヤモンド結晶を有する磁気共鳴部材にマイクロ波の磁場を印加するステップと、
前記磁気共鳴部材から被測定磁場に対応する物理的事象を検出し前記物理的事象の検出値を特定するステップと、
前記検出値に基づいて前記被測定磁場を演算するステップとを備え、
前記複数のダイヤモンド窒素-空孔中心は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心を含み、
前記磁気共鳴部材は、前記被測定磁場に対して、前記所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心による前記被測定磁場の感度を略最大とする向きに配置されており、
前記磁気共鳴部材は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の結合角をθとし、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの2軸の間の中心を通る直線に対する前記被測定磁場の角度をαとしたとき、前記被測定磁場が、(a)前記2軸に対して同一の角度をなし、かつ、(b)前記αが略arctan(tan(θ/2)/3)となるように配置されており、
前記所定の複数の軸は、前記4軸のうちの前記2軸を含む3軸であること、
を特徴とする磁場測定方法。 - 複数のダイヤモンド窒素-空孔中心を含むダイヤモンド結晶を有する磁気共鳴部材にマイクロ波の磁場を印加するステップと、
前記磁気共鳴部材から被測定磁場に対応する物理的事象を検出し前記物理的事象の検出値を特定するステップと、
前記検出値に基づいて前記被測定磁場を演算するステップとを備え、
前記複数のダイヤモンド窒素-空孔中心は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸のうちの所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心を含み、
前記磁気共鳴部材は、前記被測定磁場に対して、前記所定の複数の軸の方向にそれぞれ配列しているダイヤモンド窒素-空孔中心による前記被測定磁場の感度を略最大とする向きに配置されており、
前記磁気共鳴部材は、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の結合角をθとしたときに、前記被測定磁場が、前記ダイヤモンド結晶における炭素原子の4つの結合方向を示す4軸に対して、それぞれ略(θ/2)度をなすように配置されており、
前記所定の複数の軸は、前記4軸であること、
を特徴とする磁場測定方法。
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