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公开(公告)号：CN112003592A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010817380.3
申请日：2020-08-14
Applicant: 中北大学
IPC: H03K5/01
Abstract: 本发明涉及量子检测的微波脉冲领域，具体涉及一种实现高分辨率量子传感的脉冲整形算法，可应用于实现电子自旋的高光谱分辨、高频率分辨率交流磁场检测以及特定核磁共振信号的检测，本发明利用NV色心对磁信号和微波信号变化的高敏感度，通过算法改变脉冲电压幅值，能够突破现有信号发生器的自身硬件最高时间分辨率的限制，在高速量子操控中，实现更精确的量子相位翻转及控制。该方法实现简单，提升谱信噪比的同时还可以增强其应用于量子传感器的响应灵敏度，特别适用于需要多个π脉冲量子动态解耦技术以及高保真度量子调控领域当中。
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公开(公告)号：CN111521961A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010516017.8
申请日：2020-06-09
Applicant: 中北大学
IPC: G01R33/032
Abstract: 本发明公开一种基于金刚石NV色心的单路三轴磁信息检测方法及系统，在激光与微波扫频信号的作用下，金刚石NV色心产生荧光，并通过光电探测器采集到光信号转换为电信号，在示波器上观察到金刚石NV色心的ODMR谱，再通过调整金刚石附近磁铁的位置，得到产生四对峰值的ODMR谱，通过PC机对微波控制模块进行分频调控，产生等频率差等时序输出的单侧ODMR的四路微波频率信号，由数据采集软件采集并记录为初始值，改变外部磁场的大小，重复数据采集步骤，将采集到的新的数据与初始值进行比较，进行电磁信息转换与三轴磁信息解算，最终由PC机输出最后的磁场变化结果。本发明检测方法简便，节约了大型实验设备与空间，提高了实验效率。
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公开(公告)号：CN110797653A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911162327.8
申请日：2019-11-25
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种新型双频点/高辐射效率的平面微波谐振天线，包括长方形介质基板，其基板底面是接地辐射贴片，及置于介质基板上表面的直角折线对称凹形的金属箔片制馈线。利用SMA接头将内心直接焊接在馈线上，连接接地辐射贴片。该发明借助电磁仿真软件ANSYS HFSS进行仿真设计，通过改变馈电天线的形状和尺寸进行实时仿真，将多参数仿真数据以及仿真图进行联合计算，对天线的结构、材料以及工艺上进行优化，确认仿真结果的可靠性。增加天线的有效辐射电阻，减少高次模的产生，提高天线的辐射效率，达到提高天线系统的整体效果，在同一基板、同一平面上实现双频点及高辐射效率的要求，实现双频点的应用。
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公开(公告)号：CN107449758B
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201710483778.6
申请日：2017-06-23
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于光学实验平台仪器领域，具体为一种高效金刚石NV色心荧光收集装置，主要由实验平台、高集成度激发采集模块、控制器组成。其中高集成度激发采集模块安装于实验平台的平台上，激光经过物镜射入反光棱镜的激光入射口后照射于金刚石上，微波天线发出微波激发，反光棱镜进行不断反射，最终荧光反射经过滤光片照射到荧光采集光电二极管，最终传到主机进行处理。本发明采用的透明天线集成PCB以及柔性调心夹取方式配合，实现了对金刚石精准安装定位并使用透明封装天线进行高效激发，采用内金字塔状反射棱镜的内部反射将荧光基本照射在荧光采集光电二极管上进行高效采集，具有设计科学，结构合理，定位精度高，模块化的优点。
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公开(公告)号：CN107844146B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201711140322.6
申请日：2017-11-16
Applicant: 中北大学
IPC: G05D23/24
Abstract: 一种基于金刚石NV电子自旋的高精度无磁温控装置，由实验舱、温度调控箱和冷却压缩机组成。冷却压缩机将冷液在开关阀的控制下，将冷液流入安置于温度调控箱上下两侧的两个环形冷却管中，对温度调控箱内的循环液体进行冷却，加热网安装于两个环形冷却管之间由箱体内部两侧的固定块来进行固定，使用固定于箱体内部下方的两个潜水泵对温度调控箱内部液体进行循环，并由PT100热电阻实时检测温度调控箱内部的温度；由潜水泵将调配好温度的液体经过入液管进入安置于磁屏蔽筒中的恒温实验台，恒温实验台采用无磁导热铜块组合而成，进行高效温度传递，并由安置于恒温实验台上的无磁PT100热电阻实时检测，保证了实验台的温度恒定，采用温度动态平衡提高控制精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110398300A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201910549779.5
申请日：2019-06-24
Applicant: 中北大学
IPC: G01K11/00
Abstract: 本发明设计了一种基于金刚石集群NV色心的温度传感器，包括532nm半导体激光器、小孔、532nm波长四分之一波片、二向色镜、第一平凸透镜、第二平凸透镜、物镜、微波天线、集群NV色心金刚石、532 nm滤波片、610nm--800nm带通滤波片和雪崩光电二极管。本发明采用高浓度的NV色心金刚石作为温度敏感单元，利用532 nm的绿色激光器激发集群NV色心，在外加磁场和温度场的条件下，采用光探测磁共振技术（Optical Detection magnetic resonance，简称ODMR）测量金刚石NV色心发出的荧光信号，通过数据采集和处理系统实现，研制出了高灵敏度的集群NV色心温度传感器。
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公开(公告)号：CN107271456B
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201710312682.3
申请日：2017-05-05
Applicant: 中北大学
IPC: G01N22/00
Abstract: 本发明面向量子传感的固态自旋微弱信息检测，具体是一种微波扫描共振的新型固态自旋系综定位与浓度测量装置。该装置主要由精密测量单元，自旋微波定位控制模块和微波扫描共振自旋浓度测量模块组成。提出利用自旋定位、微波共振的三维浓度扫描测量，采用探针自旋定位技术实现自旋的精确定位，可以进行自旋系综的均匀性测量；同时利用微波共振三维浓度扫描测量方法，能够得到固态自旋浓度三维浓度的高精度测量。
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公开(公告)号：CN108469592A
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201810226970.1
申请日：2018-03-20
Applicant: 中北大学
IPC: G01R33/02
Abstract: 本发明公开了一种基于磁集聚器和纳米磁颗粒复合材料的微型磁电容传感器件，包括SOI基底、两个磁场集聚器、磁纳米颗粒复合材料磁电容敏感单元、左金属电极板和右金属电极板；两个磁场集聚器和磁纳米颗粒复合材料磁电容敏感单元位于将SOI基底的顶层低阻Si图形化刻蚀后的SiO2表面上；两个磁场集聚器呈左右对称状布置；磁纳米颗粒复合材料磁电容敏感单元位于两个磁场集聚器之间的间隙处，该磁纳米颗粒复合材料由超顺磁纳米颗粒和高分子聚合物组成；每个磁场集聚器和磁纳米颗粒复合材料磁电容敏感单元之间间隔着左金属电极板和右金属电极板。本发明适用于各种场合的磁场测量，尤其适用于深空、深海、深地等高动态磁场应用环境的磁场测量。
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公开(公告)号：CN105258711B
公开(公告)日：2018-06-19
申请号：CN201510727509.0
申请日：2015-10-29
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及硅微机械陀螺仪的动态标定技术，具体是一种面向开环检测的微陀螺批量动态测试方法。本发明解决了现有硅微机械陀螺仪动态标定方法标定结果不准确、标定过程费时费力、标定效率低下的问题。一种面向开环检测的微陀螺批量动态测试方法，该方法是采用如下步骤实现的：1)各个硅微机械陀螺仪均采用单独的驱动闭环回路；2)各个硅微机械陀螺仪共同配备一个外接信号源；各个硅微机械陀螺仪均配备单独的开环式哥氏力等效信号发生装置；3)各个硅微机械陀螺仪均采用单独的检测开环回路；4)各个硅微机械陀螺仪均配备单独的采集设备。本发明适用于硅微机械陀螺仪的动态标定。
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公开(公告)号：CN107943136A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711140323.0
申请日：2017-11-16
Applicant: 中北大学
IPC: G05D23/20
Abstract: 一种基于热传导与热对流的高效无磁温控装置，由对流调温舱、实验舱、辐射调温箱和冷却压缩机组成。其中冷却压缩机通过态的变化产生的冷液通过主冷管导入对流调温舱的冷却交换箱内，并经由冷却管流入冷却网，将循环风机吹出的空气冷却后经过加热网后从入风管进入实验舱的磁屏蔽舱体让调配好温度的空气流对舱内进行快速温度调控；冷却压缩机产生的另一部分冷液通过副冷管导入辐射温度控制箱，在辐射控制温度箱内安装有加热板和多个PT100热电阻通过温度调控后，采用潜水泵将调配好温度的液体通过冷传管传入辐射管，通过温度辐射对实验舱内的温度进行精准控制。本装置采用动态平衡方式对流与辐射结合进行调温，提高了系统温控精度和速度。
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