[发明专利]一种金刚石内同方向色心的高效确认方法及系统有效
| 申请号： | 202010839379.0 | 申请日： | 2020-08-19 |
| 公开（公告）号： | CN112268878B | 公开（公告）日： | 2022-10-14 |
| 发明（设计）人： | 宋学瑞;冯付攀;段崇棣 | 申请（专利权）人： | 西安空间无线电技术研究所 |
| 主分类号： | G01N21/64 | 分类号： | G01N21/64;G01N24/08 |
| 代理公司： | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人： | 马全亮 |
| 地址： | 710100 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 金刚石 方向 色心 高效 确认 方法 系统 | ||
1.一种金刚石内同方向色心的高效确认方法，其特征在于步骤如下：
(1)对金刚石内待确认的任意区域进行荧光成像，得到图像P1，得到该区域内单色心位置分布；
(2)在图像P1中选取任意一个单色心，标记为A；
(3)对该金刚石施加一任意非零磁场B，测量该磁场条件下A色心的光探测磁共振谱ODMR_A,记录两个磁共振峰的位置E_A1和E_A2；
(4)保持磁场B不变，对金刚石施加频率为E_A1或E_A2的连续微波，并再次测量步骤(1)中所述区域的荧光图像，得到图像P2；
(5)计算图像P1中各荧光点相对于P2中各荧光点的荧光强度减少量，并以图像P1为参考做归一化处理，得到图像P3；
(6)P3内的色心亮斑即为该区域与A色心同方向的色心；至此该区域内与A色心同方向的色心即被确认筛选出来；
(7)重复步骤2-6，确定另外几个方向的色心。
2.根据权利要求1所述的一种金刚石内同方向色心的高效确认方法，其特征在于：步骤(5)中所述荧光点即为单色心。
3.根据权利要求2所述的一种金刚石内同方向色心的高效确认方法，其特征在于：步骤(5)所述计算图像P1中各荧光点相对于P2中各荧光点的荧光强度减少量，并以图像P1为参考做归一化处理，通过如下公式进行：
其中，IP1是图像P1内色心的荧光强度，IP2是图像P2内对应P1中同位置的色心的荧光强度。
4.根据权利要求1所述的一种金刚石内同方向色心的高效确认方法，其特征在于：步骤(6)中所述亮斑是指归一化处理后呈现圆形或类圆形的光斑。
5.根据权利要求1所述的一种金刚石内同方向色心的高效确认方法，其特征在于：所述色心为金刚石内NV色心、SiV色心或者GeV色心。
6.一种根据权利要求1所述的金刚石内同方向色心的高效确认方法实现的同方向色心确认系统，其特征在于包括：
第一荧光成像模块：对金刚石内待确认的任意区域进行荧光成像，得到图像P1，得到该区域内单色心位置分布；在图像P1中选取任意一个单色心，标记为A；
磁共振模块：对该金刚石施加一任意非零磁场B，测量该磁场条件下A点的光探测磁共振谱ODMR_A,记录两个磁共振峰的位置E_A1和E_A2；
第二荧光成像模块：保持磁场B不变，对金刚石施加频率为E_A1或E_A2的连续微波，并再次测量同一区域的荧光图像，得到图像P2；
荧光强度归一化数据处理模块：对图像P1与P2内所有荧光点强度差做归一化处理，得到图像P3；P3内的亮斑色心即为该区域与A色心同方向的色心；至此该区域内与A色心同方向的色心即被确认筛选出来。
7.根据权利要求6所述的金刚石内同方向色心的确认系统，其特征在于：所述色心为金刚石内NV色心、SiV色心或者GeV色心。
8.根据权利要求6所述的金刚石内同方向色心的确认系统，其特征在于：所述荧光点即为单色心。
9.根据权利要求6所述的金刚石内同方向色心的确认系统，其特征在于：计算图像P1中各荧光点相对于P2中各荧光点的荧光强度减少量，并以图像P1为参考做归一化处理，通过如下公式进行：
其中，IP1是图像P1内色心的荧光强度，IP2是图像P2内对应P1中同位置的色心的荧光强度。
10.根据权利要求6所述的金刚石内同方向色心的确认系统，其特征在于：所述亮斑是指归一化处理后呈现圆形或类圆形的光斑。
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