Il magnetometro atomico utilizza le proprietà di spin degli elettroni del guscio esterno degli atomi di metalli alcalini, impiegando laser a pompa come mezzo di manipolazione per indurre la polarizzazione dello spin in questi atomi. Quando sottoposti a un debole campo magnetico esterno, gli atomi di metalli alcalini subiscono la precessione di Larmor, alterando il loro assorbimento dei laser di rilevamento, ottenendo così misurazioni del campo magnetico ad alta sensibilità.
I magnetometri atomici possiedono caratteristiche come elevata sensibilità, dimensioni ridotte, basso consumo energetico e portabilità, che probabilmente porteranno l’umanità in un’era quantistica nei campi di rilevamento magnetico come la ricerca scientifica e le applicazioni biomediche in futuro.
Il magnetometro atomico trova applicazione principalmente nella ricerca magneto- e neuro-magnetica. Catturando i segnali del campo magnetico del corpo umano, il magnetometro atomico ottiene immagini della distribuzione magnetica del cuore, consentendo diagnosi funzionali e studi prognostici di condizioni quali ischemia miocardica, disturbi della microcircolazione coronarica e malattie del miocardio. I segnali magnetici del cervello sono più deboli dei segnali magnetici del cuore, ma il magnetometro quantistico può misurare i campi magnetici generati dalle correnti neurali, consentendo l’imaging diretto dell’elettrofisiologia del cervello. Ciò fornisce informazioni preziose per le applicazioni cliniche.
Il magnetometro atomico cattura con precisione le variazioni del campo magnetico terrestre, ottenendo informazioni sulle anomalie geomagnetiche. Questo può essere utilizzato per la perforazione direzionale nell'industria petrolifera, il monitoraggio dei rischi geologici e l'esplorazione delle risorse minerarie.
Atomo | Rb-87 |
Sensibilità | <15 ft/√Hz |
Larghezza di banda | 1~100 Hz |
Allineare | ±5 nT |
Direzione di misurazione | Asse Z/Y/Z&Y |
Uscita del segnale | Segnale analogico e segnale digitale |
Campo magnetico di fondo | -100 nT~100 nT |
Numero di canali | Espandibile fino a 256 canali |
Dimensione della sonda | 30 mm*16 mm*12 mm |