寬場NV顯微鏡-國儀量子是一款基于氮-空位（Nitrogen-Vacancy, NV）色心光探測磁共振（Optically Detected Magnetic Resonance, ODMR）原理的寬場磁顯微鏡，具有空間分辨率高、視野范圍大、可探測磁場動態(tài)范圍大、成像速度快等特點(diǎn)。

寬場NV顯微鏡-國儀量子

核心參數(shù)

成像范圍：≥ 1 mm×1 mm

動態(tài)范圍：100 nT-10 mT

支持磁成像和光學(xué)成像

支持磁矩分布重建

配備GPU加速算法

空間分辨率：≤900 nm

應(yīng)用領(lǐng)域

地質(zhì)磁學(xué)

-隕石剩余磁化的磁場成像和光學(xué)成像

地質(zhì)樣本中的剩余磁化強(qiáng)度記錄了過去行星磁場的強(qiáng)度和方向。傳統(tǒng)上，這種磁化是通過測量尺寸在毫米到厘米的樣品凈磁矩進(jìn)行分析。然而地質(zhì)樣品通常在亞毫米尺寸上具有結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的不均勻性，只有小部分鐵磁顆粒具有剩余磁化強(qiáng)度，因此需要高空間分辨率、高磁矩靈敏度的成像技術(shù)。

寬場NV顯微鏡通過減少金剛石與樣品之間的距離, 能夠?qū)崿F(xiàn)磁矩靈敏度10^-16A·m²的探測，能夠應(yīng)用于地質(zhì)、磁隕石的探測分析中。

參考文獻(xiàn)：Geochem. Geophys. Geosyst.18, 3254 (2017)

生物醫(yī)學(xué)

-肺癌組織熒光成像和磁場成像

傳統(tǒng)磁共振成像受限于低靈敏度和低空間分辨率，很難應(yīng)用于組織水平微米分辨率的成像。寬場NV顯微鏡結(jié)合量子精密測量與免疫磁標(biāo)記技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的腫瘤組織磁成像，可用于肺癌等檢測。

寬場NV顯微鏡在生物組織成像上具絕對磁定量、避免背景信號的干擾、磁信號的高穩(wěn)定性、兼具磁和光多模態(tài)成像等優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：PNAS119, e2118876119 (2022)

芯片檢測

-FPGA芯片的磁場圖像

隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，芯片變得越來越復(fù)雜，包含了更多的晶體管和多層集成電路，這使得故障分析變得復(fù)雜。寬場NV顯微鏡可用于分析集成電路（ICs）和多層印刷電路板（PCBs）中的2D和3D電流分布檢測。

寬場NV顯微鏡也可用于檢測IC中的硬件木馬，與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法相結(jié)合，可準(zhǔn)確地確定每個數(shù)據(jù)點(diǎn)有無插入木馬。

參考文獻(xiàn)：Phys. Rev. Appl.14，014097 (2020)

測試案例

地幔橄欖巖磁成像