Quantum Technologies brengt een nieuwe manier voor in het meten van magnetische velden, die voorheen alleen in loboratoria toegepast werd, naar de industrie. Met de microgolfvrije, op kwantum technologie gebaseerde magneetveldsensor kunnen diverse grootheden zoals temperatuur, veldsterkte of zelfs snelheid of positie nauwkeuriger gemeten worden door een isotrope bepaling van het magnetische veld.
De compacte diamant kwantummagnetometer DMFS-C2 biedt een eenvoudige en veilige toepassing die met name industriële en onderzoeksbedrijven in staat stelt om hoeveelheden nauwkeuriger te meten door isotrope bepaling van het magnetische veld. De DMFS-C2 zet in veel opzichten nieuwe maatstaven: de galvanische scheiding en de microgolfvrije meetaanpak in combinatie met de extreme detectiegevoeligheid en het brede detectiebereik maken zeer nauwkeurige metingen mogelijk die voorheen niet mogelijk waren. Tegelijkertijd maakt het compacte en robuuste ontwerp de sensor de eerste in zijn soort die geschikt is voor gebruik in de industrie.
Fysische variabelen zoals temperatuur, snelheid, elektrische en magnetische velden of zelfs positie worden gemeten. De magneetveldsensor biedt daarom een betrouwbare en nauwkeurige oplossing voor een breed scala aan toepassingen op het gebied van materiaalonderzoek, medische technologie, industriële automatisering en fundamenteel onderzoek.
De unieke sensor is te verkrijgen via Reichelt Elektronik. “Wat mij vooral fascineert aan de nieuwe magneetveldsensor is de aanpak: door de fluorescentie van NV-defecten in de diamant te meten, is een uiterst praktische en tegelijkertijd robuuste methode ontwikkeld die kwantumonderzoek combineert met moderne toepassingen”, zegt Tobias Wölk, Product Management Automation Technology bij reichelt elektronik. “Ik zie een enorm potentieel, vooral op het gebied van batterijmanagementsystemen voor e-mobiliteit of zelfs direct in de elektromotoren zelf dankzij het extreem compacte formaat.”
De diamantmagneetveldsensor in detail
De DMFS-C2 is een glasvezel magneetveldsensor die gebruik maakt van de nieuwste ontwikkelingen in de kwantumtechnologie om nauwkeurige magneetveldmetingen uit te voeren. Het werkingsprincipe is gebaseerd op het gebruik van de magnetische veldafhankelijkheid van de fluorescentie van stikstofvrijkomende centra (NV-centra) in diamant. Deze NV-centra zijn individuele atomaire defecten in het diamantrooster die gevoelig reageren op magnetische velden en daarom geschikt zijn voor magnetische metingen. Wat de DMFS-C2 onderscheidt van andere magneetveldsensoren zijn de compacte afmetingen, de robuuste behuizing en de manier van werken. De sensorkop bestaat uitsluitend uit niet-magnetische en niet-geleidende materialen, wat zorgt voor een betrouwbare en nauwkeurige meting, ongeacht externe invloeden. Zelfs in het hoogspanningsbereik levert de optische sensor snel nauwkeurige en betrouwbare resultaten (in minder dan 20 nanoseconden). Bovendien wordt de DMFS-C2 gekenmerkt door zijn isotrope karakter, wat betekent dat de signaalamplitude alleen afhangt van de sterkte van het magnetische veld en niet van de richting ervan. Omdat het oppervlak de maximale hardheid (10) heeft, kan de sensor ook in direct contact komen met bewegende vlakken. Dit maakt het bijzonder interessant voor gebruik in de procesindustrie of elektromobiliteit.
Een belangrijk voordeel van de DMFS-C2 is het gebruiksgemak. Metingen vereisen slechts een eenvoudige optische opstelling met een excitatielichtbron en een fotodetector. Microgolfstraling of kristaluitlijning is niet nodig, wat de bediening makkelijker maakt. Dit maakt de magnetometer interessant voor een verscheidenheid aan nieuwe toepassingen in verschillende industrieën. Quantum Technologies is al geëerd met de AMA Innovation Award door de Association for Sensors and Measurement AMA op de SMSI 2023 (Sensor and Measurement Science International Conference).
“Bij Reichelt Elektronik geloven we oprecht in de kracht van innovatie”, concludeert Tobias Wölk. ” Nieuwe technische mogelijkheden zullen ook nieuwe economische voordelen opleveren voor bedrijven. Vooral voor toepassingen in de machine- en installatiebouw, e-mobiliteit en medische en hoogspanningstechnologie biedt de diamantmagnetometer ongekende mogelijkheden voor zeer nauwkeurige metingen – en dus ook een kans om onze eigen technologieën verder te ontwikkelen en nieuwe innovaties te creëren.”