2023년 세계제조총회에서 CIQTEK은 자체 개발한 "양자 스핀 자력계(SpinMag-I)"를 출시했습니다. 이 제품은 에너지 소비가 적고 휴대가 간편하며 자기장 감도가 극도로 높아 정밀한 용도로 사용할 수 있는 상용 양자 센서입니다. 기존 기술(홀 효과 센서)에 비해 감도가 10만배 향상된 심장, 뇌, 지자기 자기장 측정 기술은 생물의학, 산업탐지, 지구물리학 분야에 새로운 변화를 가져올 것으로 예상됩니다.
2023년 세계제조총회 개막식
양자 스핀 자력계 ( SpinMag-I )
양자 스핀 자력계 ( SpinMag- Ⅰ )
양자 스핀 자력계(SpinMag-I)는 알칼리 금속 원자(Rb-87)의 외부 전자의 스핀 특성을 활용하고 펌프 레이저를 조작 수단으로 사용하여 알칼리 금속 원자를 스핀 분극합니다. 외부의 약한 자기장의 작용으로 알칼리 금속 원자는 Larmor 진행을 거쳐 감지 레이저의 흡수를 변화시켜 고감도 자기장 측정을 실현합니다. 양자 스핀 자력계는 높은 감도, 작은 크기, 낮은 에너지 소비 및 쉬운 휴대성을 특징으로 하며, 이는 인류가 미래 과학 연구, 생물 의학 및 기타 분야의 자기 감지 분야에서 양자 시대로 진입하도록 이끌 것입니다.
매우 약한 자기 측정의 경우 심장 및 뇌 자기 영상 연구에 도움이 됩니다.
SpinMag-I의 감지 감도는 15fT/√Hz 미만입니다. 높은 감도의 장점은 독특한 응용 분야로 이어지며, 그 중 가장 눈에 띄는 분야는 현재 생체 자기 이미징(뇌 및 심장 자기)입니다.
자기뇌 연구장비. 웹에서 가져온 이미지입니다.
뇌 자기는 복잡한 생물학적 전류를 생성하는 뇌 세포 집단의 자발적 또는 유도된 활동에 의해 발생합니다. 이 신호는 SpinMag-I에 의해 포착되고 재구성되어 특정 수학적 모델에 따라 수학적 이미지를 형성함으로써 사람의 뇌 자기 이미지를 얻을 수 있습니다. 자기뇌영상은 간질, 파킨슨병, 알츠하이머병 등 기능성 질환의 검사에 활용될 수 있으며, 초전도 양자간섭계 기술(SQUID)을 기반으로 한 현행 자기뇌파검사에 비해 비용이 저렴하다. 한편, 양자 스핀 자력계는 뇌 유사 컴퓨팅 및 뇌-컴퓨터 인터페이스와 같은 뇌 과학의 최첨단 연구를 위한 더 많은 기술적 수단을 제공합니다.
SpinMag-I는 심근 허혈과 같은 심혈관 질환의 기능 진단 및 연구를 위한 심장 자기 측정에도 사용할 수 있습니다. 이 방법을 기반으로 한 심장자기검사는 비침습적이고 방사선이 없다는 장점이 있으며, 현재의 초음파, CT, 핵자기법에 비해 안전하다.
제품 특징
소형화
SpinMag-I 프로브 크기는 약 30 x 16 x 12 mm 3 이며 소형화를 향해 계속 발전하고 있습니다. 이는 소형화된 프로브가 모바일 장치, 휴대용 기기 또는 의료 장비에 더 쉽게 통합될 수 있기 때문입니다. 동시에 소형화는 일반적으로 전력 소비 감소를 동반하여 장치의 에너지 효율성을 향상시키고 장기간 작동에 대한 SpinMag-I의 요구 사항을 충족시킵니다.
다방향 측정
SpinMag-I는 단일 축(Y축 또는 Z축) 및 이중 축 측정(Y&Z축) 모드를 모두 지원합니다. Y&Z 방향의 구성 요소를 측정하면 프로브 수를 늘리지 않고도 자기장 정보를 최대화할 수 있습니다.
SpinMag- Ⅰ 프로브
다중 채널, 간편한 통합
SpinMag-I는 다중 채널이고 통합이 쉽다는 장점이 있으며 단일 채널/메인프레임 및 다중 채널/메인프레임 형식으로 제공되며 현재 최대 256개 채널을 지원합니다. 감지 장치를 여러 채널에 분산함으로써 공간의 국부적인 영역에서 자기장을 측정하는 것이 가능합니다. 예를 들어, 자기뇌파검사의 경우 환자의 머리 전체를 덮도록 센서 배열을 배열하여 자연스러운 움직임 하에서 "웨어러블" 측정을 실현할 수 있습니다. 단일 채널에 비해 다중 채널은 머리의 여러 위치에서 동시에 자기 신호를 획득할 수 있어 질병 추적 및 상태 분석에 도움이 됩니다.
지능형 제어 소프트웨어
SpinMag-I 제어 소프트웨어는 여러 프로브 센서를 동시에 연결하여 동시 다중 프로브 측정을 실현할 수 있으며 주요 기능에는 원버튼 시작(자동 시작), 시간 영역 신호 측정, 주파수 영역 신호 측정 등이 포함됩니다. 에.
CIQTEK Quantum Diamond Single Spin Spectroscopy는 NV 센터(nitrogen-vacancy center) 스핀 자기 공명 기반의 양자 실험 플랫폼입니다. 광학, 전기, 자기 등 기본적인 물리량을 제어하여 다이아몬드에 양자조작 및 NV 중심 판독을 구현합니다. 기존의 상자성 공명 및 핵자기 공명과 비교할 때 초기 상태가 순수한 양자 상태, 긴 스핀-양자 일관성 시간, 강력한 양자 조작 및 양자 붕괴 실험의 직관적인 결과라는 장점이 있습니다.
CIQTEK 양자다이아몬드현미경(QDM)은 다이아몬드 질소 공극 센터(NV 센터)에서 스핀 자기 공명 원리를 기반으로 하는 광역 자기 공명 장치입니다. NV 중심 발광 결함의 스핀 양자 상태는 주변 마이크로파 및 정자기장에 민감하며 레이저를 사용하여 판독할 수 있습니다. NV 센터를 사용하여 시료 주변의 자기장 또는 마이크로파 장 분포를 측정하면 높은 공간 해상도, 넓은 시야, 감지 가능한 자기장의 넓은 동적 범위 및 빠른 이미징 속도를 갖춘 정량적 비파괴 현미경 자기 이미징이 가능합니다. 또한 극저온 및 진공 극한 환경에 대한 주변 테스트 환경과도 호환됩니다.
원자 자력계는 알칼리 금속 원자의 외부 전자 껍질 전자의 스핀 특성을 활용하고 펌프 레이저를 조작 수단으로 사용하여 이러한 원자에 스핀 분극을 유도합니다. 외부의 약한 자기장에 노출되면 알칼리 금속 원자는 Larmor 세차 운동을 겪게 되어 감지 레이저의 흡수가 변경되어 고감도 자기장 측정이 가능해집니다. 원자 자력계는 고감도, 소형, 저에너지 소비, 휴대성 등의 특성을 갖고 있어 향후 과학 연구, 생체의학 응용 등 자기 감지 분야에서 인류를 양자 시대로 이끌 전망이다.