Фото: mos.ru
Специалисты из СПбПУ создали новую цифровую модель квантово-оптического магнитометра. По их мнению, эта работа представляет собой значимый этап на пути улучшения методов, которые широко используются в медицинских исследованиях, таких как энцефалография и кардиография.
Исследователи усовершенствуют чувствительность датчиков к слабым магнитным полям, что позволит улучшить качество информации в магнитной энцефалографии и сделать процесс более удобным как для врачей, так и для пациентов. Для этого применяются магнитные особенности атомов в системе оптического квантового магнитометра.
Исследователям удалось разработать цифровую модель, которая помогает уменьшить размеры магнитных сенсоров. Это необходимо для повышения их численности и плотности размещения на голове человека при снятии энцефалограммы, а также минимизации их взаимного влияния.
Константин Баранцев, доцент из Высшей школы прикладной физики и космических технологий СПбПУ, пояснил, что один атом слишком мал, чтобы его сигнал можно было надежно зафиксировать устройствами, и поэтому в датчике присутствует множество атомов, находящихся в специальной стеклянной ячейке.
«В одной такой ячейке содержится около 100 миллиардов атомов щелочных металлов в газообразном состоянии на кубический сантиметр. Если их направить в одно направление, сигнал от их вращения проще обнаружить. Для управления квантовыми характеристиками и снятия сигнала задействуются несколько лазеров», — добавил он.
Комплексный подход
Константин Баранцев подчеркнул, что основной отличительной чертой их исследования является комплексный подход: в цифровой модели учтено влияние как магнитных полей, так и световой «накачки» атомов, влияние стенок ячейки и обменных эффектов во время столкновений атомов.
Во время расчетов ученые выявили, как взаимодействие атомов с внутренней поверхностью газовой ячейки влияет на точность магнитометра и как минимизировать это влияние.
По оценкам исследователей, результаты обладают значительной практической ценностью на фоне стремительного развития магнитной энцефалографии (МЭГ) — метода, который позволяет через регистрацию магнитных полей мозга изучать его активность, обнаруживать патологические очаги болезней, таких как эпилепсия, болезнь Альцгеймера и рассеянный склероз. Магнитные сенсоры также находят применение в МРТ низких полей, гироскопии, навигации, геологии и космической физике.
Данные обрабатывали с помощью суперкомпьютера Политехнического» центра.
Зампред Совбеза Дмитрий Медведев заявил, что испытания новой баллистической ракеты «Орешник» меняют ход военной спецоперации. Об этом пишет РИА Новости. По его словам, за этим наблюдали все. В Кремле подтвердили,…
Зампред Совета безопасности России Российской Федерации Дмитрий Медведев заявил, что Россия в конфликте на Украине рассчитывает только на саму себя, однако надеется еще и на новую администрацию Белого дома. По…
В Минэнерго спрогнозировали изменение стоимости топлива на АЗС до конца года. В ведомстве, на основе данных Росстата, не ожидают роста цен выше уровня инфляции. Об этом в среду, 27 ноября,…
Заместитель председателя Совета безопасности России Дмитрий Медведев заявил, что риски применения ядерного оружия остаются высокими, но при этом они не являются необратимыми. Об этом он сообщил в интервью телеканалу Al…
Премьер-министр Украины Денис Шмыгаль рассказал, что глава киевского режима Владимир Зеленский в ближайшее время готовится подписать закон о повышении ставки по налогам. Об этом пишет украинское издание «Страна.ua». Как сообщил…
Российские войска при поддержке бронетехники предпринимают попытки закрепиться в юго-восточной части Елизаветовки, где ВСУ смогли отразить ряд накатов. Об этом пишет Telegram-канал «Операция Z: Военкоры Русской Весны». В сводке говорится,…