يستخدم مقياس المغناطيسية الذرية خصائص الدوران لإلكترونات الغلاف الخارجي لذرات الفلزات القلوية، وذلك باستخدام مضخة الليزر كوسيلة للتلاعب للحث على استقطاب الدوران في هذه الذرات. عند تعرضها لمجال مغناطيسي خارجي ضعيف، تخضع ذرات الفلز القلوي لمبادرة لارمور، مما يغير امتصاصها لأشعة الليزر الكشفية، وبالتالي تحقيق قياسات المجال المغناطيسي عالية الحساسية.
تمتلك أجهزة قياس المغناطيسية الذرية خصائص مثل الحساسية العالية، وصغر الحجم، وانخفاض استهلاك الطاقة، وقابلية النقل، والتي من المرجح أن تقود البشرية إلى عصر جديد في مجالات الاستشعار المغناطيسي مثل البحث العلمي والتطبيقات الطبية الحيوية في المستقبل.
يساعد الكشف المغناطيسي للقلب في التشخيص المبكر لأمراض القلب التاجية، وفحص نشاط قلب الجنين، وتحديد بؤر ضربات القلب غير الطبيعية، وهو غير تلامسي، وغير جراحي، وسريع. يمكن لمعدات الكشف المغناطيسي القلبي متعددة القنوات المعتمدة على مقياس المغناطيسية الذرية قياس إشارات المجال المغناطيسي للقلب بوضوح، مما يقلل تكاليف التشغيل والصيانة المرتفعة مقارنة بمقاييس المغناطيسية القلبية التقليدية فائقة التوصيل، كما أن لديها القدرة على مجموعة واسعة من التطبيقات السريرية.
يقوم تخطيط الدماغ المغناطيسي، وهو تقنية ناشئة لتصوير الدماغ، بالكشف عن المجال المغناطيسي للدماغ بدقة زمنية بالمللي ثانية ودقة مكانية بالملليمتر. بما أن الجمجمة وأنسجتها الرخوة الموجودة بين الدماغ وفروة الرأس لا تشوه وتضعف الإشارات المغناطيسية، فلا يوجد أي تشويه لإشارات تخطيط الدماغ المغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك، يتميز تخطيط الدماغ المغناطيسي بكونه آمنًا وغير جراحي، حيث لا توجد حاجة لتناول أدوية مشعة أو التعرض للإشعاع أثناء الفحص.
يمكن تصميم جهاز تخطيط الدماغ المغناطيسي المعتمد على مقياس المغناطيسية الذرية كجهاز "يمكن ارتداؤه" لتسجيل تخطيط الدماغ المغناطيسي أثناء التمرين. بالإضافة إلى ذلك، الجهاز صغير الحجم ومنخفض تكاليف التشغيل والصيانة، مما يساعد على تعميم التطبيق.
المرجع: الطبيعة 555 ، 657 (2018)
ذرة | آر بي-87 |
حساسية | <15 قدم/√ هرتز |
عرض النطاق | 1 ~ 100 هرتز |
يتراوح | ±5 ن.ت |
اتجاه القياس | المحور Z/Y/Z&Y |
إخراج الإشارة | إشارة تناظرية وإشارة رقمية |
الخلفية المجال المغناطيسي | -100 نانو تي ~ 100 نانو تي |
عدد القنوات | قابلة للتوسيع حتى 256 قناة |
حجم المسبار | 30 ملم * 16 ملم * 12 ملم |