一个光学的磁梯度计用于检测人类生物磁性
Harry Cook1, Yulia Bezsudnova1, Lari M Koponen2
1School of Physics and Astronomy, University of Birmingham, Edgbaston, Birmingham B15 2TT, United Kingdom.
概括
我们开发了一种全新的光磁梯度计,用于敏感的生物磁性测量. 该设备实现了高灵敏度和噪声排斥,可实时记录人类大脑和心脏活动.
科学领域:
- 原子物理和磁力测量 原子物理和磁力测量
- 生物物理学和医疗仪器仪表
背景情况:
- 生物磁传感需要高度敏感的磁场探测器.
- 光学磁计 (OPM) 提供非冷解决方案,但通常测量绝对场强度.
- 梯度计对于定位生物磁源和拒绝外部噪声至关重要.
研究的目的:
- 开发和描述一个内在的光学送磁性梯度计.
- 评估其对生物磁性应用的性能,包括噪声排斥和灵敏度.
- 为了证明其记录人类大脑和心脏活动的能力.
主要方法:
- 在光学系统中利用非线性磁光旋转.
- 设计了一个内在的梯度计配置来测量磁场梯度.
- 在实时生物磁性记录中测试了传感器的灵敏度,常态拒绝和性能.
主要成果:
- 达到18 fT/√Hz的梯度度学灵敏度.
- 已证明常态均质磁场噪声排斥高达30dB.
- 在外部磁性干扰中成功记录了听觉唤起的反应,并执行了实时磁心图.
结论:
- 开发的磁梯度计对生物磁传感具有高度敏感性和弹性.
- 它为人类生物磁性现有的OPM提供了补充功能.
- 这项技术为先进的非侵入性神经成像和心脏病学开辟了新的可能性.


