氮空位 (NV) 中心作為生物相容性磁強計的應用引起了研究人員的極大興趣。NV中心是一種點缺陷，它由金剛石晶格中的空位和與之相鄰的取代氮原子組成，這些缺陷在室溫下表現出光學可尋址磁場響應，這一過程稱為光學檢測磁共振(Optically Detected Magnetic Resonance, ODMR)。
來自德國農工大學的研究者開發了一種NV傳感器的寬場弛豫測量法，該技術在室溫下應用，無需微波控制頻率或感應磁場。研究人員測量了摻雜磷的塊狀NV傳感器的弛豫時間，結果優于參考值。此外，NV金剛石中的磷摻雜可使激發波長發生紅移，這一特性有助于降低細胞毒性。
圖1 寬視場顯微鏡對容納NV傳感器的微帶電路成像
德國農工大學的研究者表示，該系統能夠通過光學檢測光致發光強度的差異來讀出自旋狀態的能力。因為在較長的波長下，組織穿透深度增加且光毒性效應減少，因此這對于生物應用來說是很有前景的。該系統配備的鑫圖Dhyana 95相機采用背照式sCMOS技術，具有200 nm~1100 nm的寬光譜響應能力，高達95%的峰值量子效率，讀出噪聲低于2 e-，具有顯著的高信噪比優勢。相機采用DSNU及PRNU校準技術，不僅提高了成像背景質量，還增強了定量分析的精準度，從而幫助科學研究獲得更可靠的結果。
參考文獻
Keppler M A, Tovar C, Alghannam F S, et al. Widefield relaxometry with phosphorus doped NV sensor[C]//Synthesis and Photonics of Nanoscale Materials XVI. SPIE, 2019, 10907: 8-15.
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