美國(guó)某機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)超高靈敏度電磁傳感器

   美國(guó)研究機(jī)構(gòu)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）宣布試制出了尺寸為70femtoTesla（fT：10-15T）、可檢測(cè)出極微弱的磁通密度的電磁傳感器。

    NIST介紹說(shuō)此次的電磁傳感器的特點(diǎn)是：在具有與超導(dǎo)電磁傳感器SQUID（Super Conducting Quantum Interferece Device）相匹敵的高靈敏度的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了低耗電，靠1節(jié)5號(hào)干電池即可工作；傳感器的尺寸非常小，與米粒相當(dāng)；有望通過(guò)使用MEMS技術(shù)進(jìn)一步降低制造成本。這樣一來(lái)，便有望應(yīng)用于從頭蓋骨外側(cè)檢測(cè)腦部活動(dòng)狀態(tài)的腦磁圖（MEG）以及檢測(cè)心臟活動(dòng)的心磁圖（MCG）等。

    試制的電磁傳感器由輸出功率僅數(shù)mW的紅外線激光器元件、尺寸僅3mm×2mm×1mm的小型容器構(gòu)成。容器中封裝了含有1萬(wàn)億個(gè)銣（Rb）氣體。通過(guò)測(cè)定激光通過(guò)氣體時(shí)的吸光度，來(lái)判斷磁通密度的強(qiáng)度。70fT的強(qiáng)度大小約為地磁的一億分之一。3～40fT的SQUID的磁靈敏度尚不清楚，不過(guò)單位體積的性能要高于SQUID。“通過(guò)今后的改進(jìn)還能開(kāi)發(fā)出10fT級(jí)的產(chǎn)品”（NICT）。

    磁性檢測(cè)原理為“SERF（Spin-exchangeRelaxationFree）”。利用了銣等氣體的旋轉(zhuǎn)構(gòu)成的磁場(chǎng)獲得離散能級(jí)、通過(guò)激光等發(fā)生狀態(tài)變化這一原理。一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)成氣體的原子或分子呈不規(guī)則運(yùn)動(dòng)、不斷碰撞，不過(guò)“弱磁場(chǎng)中溫度為150℃時(shí)，在10ms的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，原子之間不會(huì)相互碰撞，而是呈現(xiàn)某種整體運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”。