بوصلة ماسية صغيرة تختلس النظر داخل البطاريات ⚡ экспресс
يعمل المقياس المغناطيسي الكمي الماسي المصغّر برأس بقطر 6 مم وحساسية 91 بيكوتسلا/جذر هرتز (نطاق 2 كيلوهرتز) في بيئة غير محمية بفضل حل مشكلة جمع التألق. ولهذا الغرض، تم استخدام حزمة ألياف بصرية متعددة النوى تفصل بين قناتي الإثارة والجمع، وعدسة ميكروية فردية ذات فتحة عددية عالية. تحقق وحدة مدمجة قائمة على مصفوفة البوابات القابلة للبرمجة التحكم بالموجات الميكروية، والكشف المتزامن، وتتبع الرنين، مما يوفر استقراراً أثناء التصوير. تم إثبات القدرات من خلال رسم خريطة المجال المغناطيسي لبطارية ليثيوم أيون تجارية مع استعادة خرائط تيار عميقة. يفتح الجمع بين الحساسية وهندسة المسبار طرقاً جديدة للقياسات في الأحجام المحدودة، لا سيما في تقنيات البطاريات.
تفقد المستشعرات المغناطيسية العادية حساسيتها عند تصغير الحجم. لكن العلماء حولوا ماسة صغيرة إلى بوصلة ضوئية. على عكس الماس المجوهرات، ليست النقاوة هي الثمينة هنا، بل العيوب المُنتجة اصطناعيًا — هي التي تحول البلورة إلى بوصلة. تحت شعاع الليزر، تبدأ هذه العيوب في الإضاءة، لكن المجال المغناطيسي يطفئ التوهج بشكل حاد. هكذا تُظهر الماسة اتجاه المجال وقوته.
سر الوضوح يكمن في حزمة الألياف البصرية المكونة من خيوط زجاجية متعددة. يحمل خيط واحد الشعاع إلى الماسة الماس، وتجمع الأخرى الضوء العائد، مانعةً التشويش. يوضع هذا النظام البصري بأكمله مع الماسة في طرف يبلغ قطره 6 مم — أدق من قلم الرصاص.
المستشعر شديد الحساسية لدرجة أنه يلتقط مجالات أضعف من المجال المغناطيسي للأرض بملايين المرات، ولا يحتاج إلى حماية ضخمة. قُرِّب إلى بطارية ليثيوم أيون عاملة، وباستخدام قياسات التحليل الطيفي، تم بناء خريطة للتيارات الداخلية.
ستفيد هذه التقنية في فحص الرقائق الدقيقة والغرسات الطبية وحتى دراسة الأنسجة الحية.
🎯 هذه المستشعرات تُختبر بالفعل لتسجيل النبضات العصبية: فهي تستشعر مجالات مغناطيسية فائقة الضعف تولدها الخلايا العصبية.
🎬 يشبه هذا الجهاز الترايكوردر من 'ستار تريك' — الماسح المحمول الذي يرى البنية الداخلية للأشياء.