Picotesla-Präzision: Die weltweit feinsten Magnetfeldmessungen

Das Q.ANT Magnetometer ermöglicht die präzise Erfassung von menschlichen Biosignalen für eine neue Generation von Mensch-Maschine-Schnittstellen, eröffnet neue Ansätze für medizinische Anwendungen und industrielle Sensorik.

Reagiert empfindlich und präzise auf feinste Magnetfelder und elektrische Ströme

Das Magnetometer von Q.ANT ist der weltweit erste integrierte Sensor, der unter Alltagsbedingungen eingesetzt werden kann und in der Lage ist, Magnetfelder im Bereich von unter 20 Picotesla zu messen, die etwa durch neuronale Signale menschlicher Muskeln entstehen. Hochpräzise Magnetfeldmessungen für medizinische und industrielle Anwendungen können damit neu gedacht werden.

Die Vorteile des Q.ANT Magnetometers:

  • Extrem hohe Empfindlichkeit unter Alltagsbedingungen
  • Großer Dynamikbereich: Erfasst sehr schwache Magnetfeldänderungen selbst bei starken Hintergrundrauschen
  • Hohe räumliche Auflösung
  • Erkennung der Magnetfeldrichtung: Erlaubt z.B. Rückschlüsse auf den Standort der Magnetfeldquelle
  • Die Eliminierung von Störsignalen durch den gradiometrischen Ansatz kompensiert effektiv Streufelder in der Umgebung

Das System besteht aus elektronischen Komponenten und fasergekoppelten Sensorköpfen, die an der Messstelle platziert werden. Dies vereinfacht die Integration in verschiedene Anwendungen und macht den Sensor robust und mobil, um in Alltags-Situationen eingesetzt zu werden.

Eine neue Generation von Mensch-Maschine-Schnittstellen

Native Sensing mit integriertem kognitiven Denkansatz wird eine neuen Typus von Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine eröffnen. Der Beweis der Funktionalität wurde auf der Hannover Messe 2024 mit der Erkennung von magnetischen Muskelsignalen für die zukünftige Prothesensteuerung erbracht.

Leistungsdaten des Technologie-Demonstrators

Maße der ElektronikeinheitMaße des SensorkopfsGewichtStromverbrauchSchnittstelleAuflösungMaße des SensorsDynamikbereichWellenlänge des LasersFrequenzbandbreite
160 x 100 x 50 mm60 x 40 x 100 mm600 gr10 WEthernet20 pT/√Hz0.5 x 0.5 x 0.5 mm2.7 μT (optional: resonance locking)520 nm3 kHz

Unser Native Sensor wird die Benutzerfreundlichkeit von Wearables erhöhen

Eine Vielzahl von Anwendungen in der Unterhaltungselektronik kündigen sich an, bei denen unser kontaktloser Native Sensor die Leistung und Benutzerfreundlichkeit auf ein neues Niveau heben wird.

Diamant:

Das Herzstück des Sensors wird durch eine Anpassung des Atomgitters, die so genannte NV-Dotierung, für Magnetfelder empfindlich.

Mikrowellen:

bringen die NV-Dotierungen in einen magnetfeldempfindlichen Zustand

Externes Magnetfeld:

wirkt auf den Sensor ein

Grüner Laser:

strahlt auf den NV-Diamanten und verursacht, dass die NV-Dotierung mit rotem Licht fluoresziert

Rotes Fluoreszenzlicht:

ändert sich, wenn sich das äußere Magnetfeld ändert

Photodetektor:

Fängt das Fluoreszenzlicht ein

Steuergerät:

Verarbeitung von Photodetektordaten

Monitor:

Benutzerfreundliche Anzeige des Signals

Die Funktionsweise des Q.ANT Magnetometers

NV-Magnetometrie basiert auf Stickstoff-Leerstellen-Zentren in Diamanten, die als äußerst empfindliche Sensoren für Magnetfelder dienen.

NV steht für „nitrogen-coupled vacancy“ oder „nitrogen-vacancy“ auf Englisch. In einem NV-Zentrum ist ein Stickstoffatom anstelle eines Kohlenstoffatoms in der Diamantgitterstruktur platziert. Neben ihm befindet sich eine leere Position / Leerstelle.

"Wie weit können wir im Pikobereich gehen? Das Potenzial der quantenmagnetischen Feldmessung für Industrie und Alltag ist immens und wir fangen gerade erst an, es zu entfalten."

Robert Rölver

VP Native Sensing, Q.ANT

Q.ANT ist ein strategischer Partner von

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Robert Roelver

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