第三代零場原子磁力計QZFM Gen-3來了

June 20, 2021 by Vishal Shah

第三代零場原子磁力計QZFM(Gen-3)現已準備發布!這是一個重要的里程碑，標志著我們開發成熟零場光泵磁力技術的三步走的最后一步已完成。原子磁力計Gen-1(2016)是一款技術演示器，用于驗證基礎技術。Gen-2(2019)是一款小型化版本，為以用戶的最佳體驗為中心的密集多通道成像系統做準備。Gen-3(2021年)最終將把所有的問題都解決，并將該技術轉變為一個強大的平臺，隨時準備應對現實的臨床應用。

原子磁力計Gen-3有數項有特色的功能升級， 但最重要的是設計一種堅固耐用的光泵磁力計，以便在未來的生物磁成像系統(如腦磁圖和心磁圖)中可靠使用。我們通過顛覆性的重新設計，確定并解決了Gen-1和Gen-2中觀察到的幾乎所有主要故障因素。即使在Gen-3磁力計發生故障的這種小概率事件下，我們也可以輕松快速且經濟高效地修復它。我們還優化了制造流程，以實現每年高產量地生產數千個磁力計。QZFM Gen-3中的重要關鍵改進包括提高磁力計低頻穩定性，使平坦響應降至1 Hz，并抑制來自相鄰磁力計的干擾。

Gen-3集成了一個新的內置接頭，在需要時可在幾秒鐘內完成更換磁力計頭。這一看似微不足道的升級在簡化未來的密集成像系統開發和維護上具有變革性意義。正因有新的內置接頭，磁力計無需與原廠線纜相接，可以與未來系統更復雜的接線解決方案相匹配。此外如果出現與磁力計相關的問題，可以立即更換磁力計頭，而無需拆卸布線系統。

零場原子磁力計Gen-3的另一個重要升級是其可以同時測量磁場的所有三個矢量分量，而不像Gen-1或Gen-2測量兩個分量。三軸模式不僅僅是一個“酷的功能”，也是未來高性能成像系統的一個重要部分。(i)在不增加磁力計數量的情況下，測量場的所有三個分量可以最大限度地獲取信息。(ii)磁力計可在內部消除交叉軸靈敏度，從而在所有三個方向上提供精確定義的測量軸。(iii)使用三軸磁力計，波束形成和其他空間濾波算法可以以幾乎100%地效率消除外部噪聲和干擾(鏈路)。

Gen-3有兩種可用的型號。(i)雙軸型和(ii)三軸型。雙軸型的典型靈敏度在單軸模式下為7-12 fT/√Hz，在雙軸模式下為10-15 fT/√Hz(官方規格;<15 fT/√Hz,3-100 Hz)。三軸型的典型靈敏度在單/雙軸模式下為10-15 fT/√Hz，三軸模式下為15-20 fT/√Hz。(官方規格;三軸模式下3-100 Hz時，所有三個軸均小于23 fT/√Hz)。

Gen-3(雙軸和三軸型)的尺寸與Gen-2磁力計相同。現在Gen-3磁力計將會提供與Gen-1和Gen-2相同款式的模塊化桌面電子設備。Gen-3的桌面電子設備(V8)與Gen-1和Gen-2電子設備完全向后兼容，所有三代磁力計都可以使用相同的軟件和數據采集硬件在同一陣列中同時運行。

明年初，緊湊型多通道電子設備將可用于第三代原子磁力計QZFM Gen-3。多通道電子設備的大小將相當于一本大的教科書，可以為100-150個磁力計(300-450個通道)供電。多通道電子設備可以放在用戶的背包內，具有便攜性。幾個月后我們將將發表一篇關于多通道電子產品的更詳細的博客文章。

如果您對零場原子磁力計有興趣，請訪問上海昊量光電的官方網頁。

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QuSpin于2012年在美國國立衛生研究院(NIH)的研究資助下啟動。我們由物理學家和工程師組成的多學科團隊擅長將復雜的實驗室技術轉化為用戶友好的設備。我們的運營在很大程度上是由聯邦研究撥款以及我們的商業產品銷售支持的。我們的目標是結合物理學和技術的最新進展，開發出世界上性能最高的原子器件。我們目前的重點是建造用于生物醫學和地球物理應用的光學原子磁力儀。

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審核編輯：湯梓紅