[发明专利]一种高压磁共振探测装置

权利要求书

1.一种高压磁共振探测装置，其特征在于，包括：探测模块、磁体模块、微波激励模块和光学模块；其中，

所述探测模块包括用于放置待测样品的样品腔，所述探测模块用于为所述样品腔提供高压环境，所述样品腔的一侧或两侧的金刚石结构的顶砧面上具有探针结构，所述探针结构为金刚石色心结构；

所述磁体模块用于提供预设磁场，以使所述金刚石色心结构在所述预设磁场作用下产生能级劈裂；

所述微波激励模块用于向所述探针结构提供微波信号，以使所述金刚石色心结构在吸收所述微波信号后发生共振跃迁而产生携带所述待测样品信息的荧光信号；

所述光学模块用于向所述探测模块发送探测激光，和用于接收被所述探测模块反射的探测激光和所述荧光信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测模块为金刚石对顶砧装置或两级金刚石对顶砧装置。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述金刚石对顶砧装置包括：垫片、第一金刚石结构和第二金刚石结构；其中，

所述垫片包括贯穿所述垫片的通孔；

所述第一金刚石结构和第二金刚石结构均包括顶砧面，所述第一金刚石结构和第二金刚石结构分别位于所述通孔的两侧，且所述第一金刚石结构和第二金刚石结构的顶砧面相对设置，以使第一金刚石结构和第二金刚石结构的顶砧面与所述垫片形成密封的样品腔；

所述第一金刚石结构还包括作为所述探针结构的金刚石色心结构，所述金刚石色心结构位于所述第一金刚石结构的顶砧面表面，或位于所述第一金刚石结构距离所述顶砧面表面预设距离的内部。

4.根据权利要求3所述的装置，所述预设距离的取值范围为1nm-1μm。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述微波激励模块包括：

位于所述垫片朝向所述第一金刚石结构一侧的微波激励线圈；

所述微波激励线圈以所述探针结构为中线，缠绕在所述第一金刚石结构的外侧。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学模块包括：激光发生单元、光信号探测单元和光信号处理单元；其中，

所述激光发生单元用于产生激光并向所述光信号处理单元发送；

所述光信号处理单元用于将所述激光进行处理后形成探测激光向所述探测模块发送；和用于接收被所述探测模块反射的探测激光和所述荧光信号，并向所述光信号探测单元发送；

所述光信号探测单元用于根据被所述探测模块反射的探测激光获取所述样品腔中的压力信息；和用于根据所述荧光信号对所述待测样品的磁共振信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述激光发生单元包括：第一光纤、激光器和声光调制器；

所述激光器依次连接所述声光调制器、第一光纤和所述光信号处理单元；

所述激光器用于产生激光；

所述声光调制器用于控制所述激光的通断。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光信号探测单元包括：光电探测器、分束器、滤波器、光谱仪和第二光纤；

所述分束器与所述光电探测器、滤波器和所述光信号处理单元均连接，所述分束器与所述第二光纤的一端连接，所述第二光纤远离所述分束器一端与所述光信号处理单元连接；

所述光谱仪与所述滤波器连接；

所述分束器用于将被所述探测模块反射的探测激光和所述荧光信号进行分束处理，以使被所述探测模块反射的探测激光经过所述滤波器滤波后进入所述光谱仪中；使所述荧光信号进入所述光电探测器中。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光信号处理单元包括：物镜、透镜组、双色镜和反射镜；

所述物镜、透镜组、双色镜和反射镜依次排列；

所述双色镜用于向所述透镜组反射所述激光，所述激光经过所述透镜组和物镜的处理后形成探测激光向所述探测模块发送；所述双色镜还用于透过被所述探测模块反射的探测激光，以使被所述探测模块反射的探测激光被所述反射镜反射后向所述光信号探测单元发送，所述光信号探测单元根据接收的反射的探测激光进行拉曼光谱分析以获取样品腔中的压强。