[发明专利]基于光纤和微米金刚石的扫描磁探头、磁测量系统及其磁成像装置

权利要求书

1.一种基于光纤与微米金刚石扫描磁探头，其特征在于，所述磁探头包括：光纤、微米金刚石和微波天线；

其中，所述光纤为光纤锥；所述微米金刚石含有集群NV中心，所述微米金刚石通过紫外胶固定在光纤尖端上；所述微波天线缠绕在靠近光纤锥尖端处。

2.根据权利要求1所述的磁探头，其特征在于，所述光纤的截面直径为50～200μm，优选为80～150μm，最优选为100μm；和/或

所述光线锥的尖端直径为0.1～5μm，优选为0.5～2μm，最优选为1μm。

3.根据权利要求1或2所述的磁探头，其特征在于，所述微米金刚石的直径为0.5～10μm，优选为0.5～2μm，最优选为1μm；和/或

所述金刚石颗粒的含氮量为10～30ppm，优选为15～25ppm，最优选为20ppm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁探头，其特征在于，所述微波天线的材料选自以下一种或多种：铜、金；优选为铜；和/或

所述微波天线的直径为10～50μm，优选为10～30μm，最优选为20μm。

5.一种磁测量系统，其特征在于，所述磁测量系统包括：如权利要求1至4中任一项所述的磁探头、光学激发和收集装置、样品位移装置、静磁场和信号处理装置；

优选地，所述样品位移装置包括三维压电陶瓷扫描台和大行程电动机械位移台。

6.根据权利要求5所述的磁测量系统，其特征在于，所述光学激发和收集装置包括：激光器、声光调制器、二向色镜、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、光纤和雪崩光电二极管。

7.根据权利要求6所述的磁测量系统，其特征在于，所述激光器用发射所述预设波长的激光；

所述声光调制器对所述激光器发射的激光进行调制，并将激光投射到二向色镜上；

所述二向色镜用于将所述激光反射到第一光纤耦合器，并且透过所述磁探头收集的荧光到第二光纤耦合器；

所述第二光纤耦合器通过光纤与所述雪崩光电二极管相连接，用于将平行光聚集并传递到雪崩光电二极管；

所述雪崩光电二极管用于将所述第二光电耦合器接收到的所述荧光转换为电信号。

8.根据权利要求7所述的磁测量系统，其特征在于，所述预设波长为400～600nm，优选为480～560nm，最优选为532nm。

9.一种快速扫描磁成像装置，其特征在于，所述装置包括如权利要求1至4中任一项所述的磁探头和/或如权利要求5至8中任一项所述的磁测量系统。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置用于对狭小空间和厘米量级的样品进行快速的扫描磁成像。