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龍圖騰網(wǎng)恭喜浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心申請(qǐng)的專利一種基于碳化硅自旋缺陷的電流測(cè)量裝置及電流測(cè)量方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119224407B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-23發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202411764373.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01R19/00；該發(fā)明授權(quán)一種基于碳化硅自旋缺陷的電流測(cè)量裝置及電流測(cè)量方法是由葉蕾;李強(qiáng);皮孝東;楊德仁設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-12-04向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于碳化硅自旋缺陷的電流測(cè)量裝置及電流測(cè)量方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種基于碳化硅自旋缺陷的電流測(cè)量裝置及電流測(cè)量方法。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，非常易于推廣使用。本發(fā)明采用雙傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行差分檢測(cè)，有效避免了環(huán)境磁場(chǎng)噪聲的影響，在很大程度上提高了測(cè)量靈敏度。本發(fā)明裝置的檢測(cè)靈敏度只依賴于碳化硅自旋缺陷的濃度、激發(fā)光的密度以及熒光收集效率，并且可以通過(guò)優(yōu)化碳化硅自旋缺陷的濃度及自旋性質(zhì)，進(jìn)一步提高磁場(chǎng)電流測(cè)量的靈敏度，拓寬了提高檢測(cè)精度的空間。本發(fā)明將碳化硅與光纖集成于一體，不依賴共聚焦光路系統(tǒng)，使用的光纖只用于激發(fā)光和熒光的傳輸，其形狀和長(zhǎng)度對(duì)測(cè)試結(jié)果基本無(wú)影響，使用非常便利。

本發(fā)明授權(quán)一種基于碳化硅自旋缺陷的電流測(cè)量裝置及電流測(cè)量方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種基于碳化硅自旋缺陷的電流測(cè)量裝置，其特征在于，包括：兩個(gè)碳化硅光纖傳感器探頭，每個(gè)碳化硅光纖傳感器探頭包括光纖和設(shè)于光纖一端端面上的傳感器，所述傳感器為一塊碳化硅，碳化硅包含自旋缺陷；檢測(cè)時(shí)，兩個(gè)碳化硅光纖傳感器探頭分別伸入到待檢測(cè)通電導(dǎo)體兩側(cè)且與待檢測(cè)通電導(dǎo)體表面距離相等；微波單元，包括用于產(chǎn)生微波的微波源和環(huán)繞設(shè)于所述光纖在設(shè)有所述傳感器的一端端部外周、用于向所述傳感器傳輸微波信號(hào)的微波天線，所述微波信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)碳化硅自旋缺陷；激光單元，包括激光器，用于向兩個(gè)所述碳化硅光纖傳感器探頭中的光纖輸入激發(fā)光，所述激發(fā)光用于激發(fā)所述傳感器；成對(duì)設(shè)置的兩個(gè)靜磁鐵，兩個(gè)靜磁鐵設(shè)于兩個(gè)所述碳化硅光纖傳感器探頭附近，靜磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)槠叫杏谒鰝鞲衅魈蓟杈wc軸方向，用于分裂碳化硅自旋缺陷的自旋態(tài)能級(jí)；檢測(cè)單元，包括兩個(gè)光電探測(cè)器和一個(gè)鎖相放大器，兩個(gè)光電探測(cè)器用于分別檢測(cè)其中一個(gè)碳化硅光纖傳感器探頭中所述傳感器自旋缺陷受激發(fā)光激發(fā)后產(chǎn)生的反射熒光，所述鎖相放大器用于對(duì)兩個(gè)光電探測(cè)器檢測(cè)的反射熒光信號(hào)進(jìn)行處理分析；所述微波源產(chǎn)生不同頻率的微波以對(duì)所述傳感器進(jìn)行微波頻率掃描，兩個(gè)所述光電探測(cè)器檢測(cè)不同微波頻率下兩個(gè)所述傳感器產(chǎn)生的反射熒光的強(qiáng)度，經(jīng)所述鎖相放大器對(duì)檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析得到調(diào)幅的光探測(cè)磁共振譜，通過(guò)擬合獲得光探測(cè)磁共振頻率；再將兩個(gè)所述碳化硅光纖傳感器探頭對(duì)應(yīng)的光探測(cè)磁共振譜進(jìn)行差分處理，計(jì)算得到待檢測(cè)通電導(dǎo)體周?chē)拇艌?chǎng)及相應(yīng)的電流大??；光探測(cè)磁共振譜差分處理的方法如下：在靜磁鐵施加的磁場(chǎng)條件下，碳化硅的光探測(cè)磁共振譜表現(xiàn)出兩個(gè)波共振頻率，分別記為低共振頻率和高共振頻率，共振頻率差分；靜磁鐵產(chǎn)生的靜磁場(chǎng)大小記為，根據(jù)確定碳化硅自旋缺陷的旋磁比；在待檢測(cè)通電導(dǎo)體通電條件下，其中一個(gè)傳感器所測(cè)為待檢測(cè)通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)和外磁場(chǎng)之和，另一個(gè)傳感器所測(cè)為通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)和外磁場(chǎng)之差： ， ， ，其中，和分別為兩個(gè)傳感器的共振頻率差分；考慮到兩個(gè)傳感器周?chē)沫h(huán)境磁場(chǎng)噪聲存在略微不同，和分別表示第兩個(gè)傳感器周?chē)耐獯艌?chǎng)大小，兩者存在固定差值，即2；為待檢測(cè)通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)；在不通電條件下，將測(cè)得的和作差計(jì)算得到；通電條件下，通過(guò)將和差分處理，消除外磁場(chǎng)的影響，得到通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)及相應(yīng)的電流。

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