基于金刚石氮-空位色心的裂纹无损检测

摘要：

磁场测量在材料科学、电子工程、电力系统甚至工业领域中扮演着极其重要的作用,尤其是磁场测量为工业无损检测提供了安全又可靠的工具,而磁场测量的灵敏度决定了检测的最高水平.金刚石氮-空位(NV)色心是最近几年发展的一种新型的量子传感器,外界磁场存在会导致金刚石NV色心的基态能级发生塞曼劈裂,通过光学探测磁共振技术(ODMR),利用微波源和锁相放大器探测NV色心的共振频率,最后由共振频率的变化可以精准地计算出出外界磁场的大小和外界磁场变化的灵敏度.实验中将含有高浓度NV色心的金刚石与光纤进行耦合实现磁场扫描式探针的制备,之后对磁化后的铁板焊缝表面裂纹进行扫描,并将扫描的结果绘制成二维磁力分布图,根据磁力分布图的磁场梯度变化可以非常准确地判断出裂纹的位置和大小,为工业安全提供了非常有效的诊断工具.

关键词：金刚石氮-空位色心、铁板焊缝、磁化、光纤传感器、扫描

所属期刊栏目：36

分类号：TN98;O441.2

资助基金：国网安徽省电力有限公司科技项目52120519002N

在线出版日期：2022-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：239-246