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[发明专利]一种面向太赫兹波检测的MEMS碱金属原子气室及其圆片级制备方法-CN202310982139.X在审
发明人：赵锐;唐军;刘俊;马宗敏;李中豪;石云波;冯萌阳;郑健 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-08-07 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01J3/02 文献下载
摘要：本发明涉及太赫兹波检测以及量子技术领域，具体为一种面向太赫兹波检测的MEMS碱金属原子气室及其圆片级制备方法，碱金属原子气室包括上层石英键合层、下层石英键合层、中间层硅片、碱金属填充腔、光学腔、微通道。碱金属填充腔、光学腔以及微通道位于中间层硅片，碱金属填充腔与光学腔贯穿硅片并被上层石英键合层和下层石英键合层密封，形成一个全密封式的气室结构。所述碱金属填充腔中填充有碱金属合金。所述微通道将所述碱金属填充腔与所述光学腔连通，其深度小于所述中间层硅片厚度。本发明解决了太赫兹波检测技术中面临的检测窗口能量衰减的问题，提供了一种微型化、高效、精确的太赫兹波检测方案，具备广泛的应用前景。
一种面向赫兹检测 mems 碱金属原子及其圆片级制备方法

[发明专利]一种异型碱金属原子气室结构及其制备方法-CN202310983349.0在审
发明人：赵锐;刘俊;唐军;马宗敏;石云波;李中豪;郑健;冯萌阳 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-08-07 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01R29/08 文献下载
摘要：本发明提出了一种异型碱金属原子气室结构及其制备方法，涉及量子传感技术领域。本发明面向新型量子仪表对敏感表头的小体积、高集成度的实况需求，发明了一种高性能晶圆级异型碱金属气室阵列和真空封装技术，以原子气室工作条件和微纳加工技术为理论和技术基础，设计和优化高性能异型碱金属原子气室结构，提出高真空度的全玻璃碱金属原子气室工艺制备方法，全玻璃封装的原子气室能够保证光束的工作正交，同时本腔室平面窗口与常规腔室弧形窗口相比不易使光束的偏振变化，且平坦的表面和确定的气室尺寸便于与原子传感器集成，便于实现微小型，高稳定性碱金属原子气室批量化制备，解决原子传感器集成化发展的问题。
一种异型碱金属原子结构及其制备方法

[发明专利]一种实现高分辨率量子传感的脉冲整形算法-CN202010817380.3有效
发明人：刘俊;唐军;李中豪;郭浩;刘文耀;温焕飞;马宗敏;周彦汝;崔凌霄;张健;潘鼎文 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-08-14 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H03K5/01 文献下载
摘要：本发明涉及量子检测的微波脉冲领域，具体涉及一种实现高分辨率量子传感的脉冲整形算法，可应用于实现电子自旋的高光谱分辨、高频率分辨率交流磁场检测以及特定核磁共振信号的检测，本发明利用NV色心对磁信号和微波信号变化的高敏感度，通过算法改变脉冲电压幅值，能够突破现有信号发生器的自身硬件最高时间分辨率的限制，在高速量子操控中，实现更精确的量子相位翻转及控制。该方法实现简单，提升谱信噪比的同时还可以增强其应用于量子传感器的响应灵敏度，特别适用于需要多个π脉冲量子动态解耦技术以及高保真度量子调控领域当中。
一种实现高分辨率量子传感脉冲整形算法

[发明专利]一种气室镀膜能量转移与弛豫特性的纳米尺度同时显微测量系统-CN202011539396.9有效
发明人：刘俊;马宗敏;唐军;石云波;张晓明;郭浩;温焕飞;董诚;魏久焱 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-12-23 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01Q60/24 文献下载
摘要：一种气室镀膜能量转移与弛豫特性的纳米尺度同时显微测量系统，由空间弛豫特性检测单元、原子力显微镜能量转移微区检测单元、屏蔽筒、镀膜碱金属原子气室、数据处理单元和磁场控制线圈组成。空间弛豫特性检测单元由激光器、光隔离器、空间光滤波器、反射镜、格兰泰勒透镜、四分之一波片、空间光调制器、聚焦透镜、四分之一波片、偏振片、PD检测单元、I/V放大单元、数据采集单元、分光镜、光学斩波器组成；能量转移微区检测单元由镀膜样品、探针、起振器、激光器、四象限光电探测单元、带通滤波器单元、自动增益控制器、加法器、压电扫描筒、样品台和PI控制器组成。本发明用于碱金属原子气室中抗弛豫镀膜碰撞能量转移与碱金属弛豫时间的关联表征。
一种镀膜能量转移特性纳米尺度同时显微测量系统

[发明专利]一种三维扫描的自旋浓度测量系统及测量方法-CN201711140565.X有效
发明人： 马宗敏;刘俊;魏久焱;唐军;曲章;傅月平;赵娟 -专利权人：中北大学
申请日： 2017-11-16 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：一种三维扫描的自旋浓度测量系统，主要由激光聚焦调节系统、荧光采集系统和金刚石位移台。由激光通过共聚焦系统配合激光聚焦调节系统实现在网格化的金刚石上定点测量及聚焦深度的调节，其中聚焦压电组实现共聚焦系统聚焦深度调节，其主要由扭动压电组和伸缩压电组以间隔穿插的方式组成，通过运动配合来实现凸透镜的聚焦深度调节；金刚石由激发所产生的荧光通过PD采集后经数据采集卡传入计算机；金刚石固定于金刚石位移台，金刚石位移台实现nm尺度平面移动。测量系统将金刚石分为m层，每层分为nxn个矩阵网格，激光聚焦于nxnxm个网格内进行NV激发并采集荧光，计算每个格点的浓度实现三维浓度的扫描。
一种三维扫描自旋浓度测量系统测量方法

[发明专利]一种用于扫描微波显微镜的扫描微波探针及其制备方法-CN202310579521.6在审
发明人：温焕飞;唐军;刘俊;李中豪;郭浩;马宗敏;李鑫 -专利权人：中北大学
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01Q90/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于扫描微波显微镜的扫描微波探针及其制备方法，扫描微波探针包括：基板、电极片、悬臂梁和探针针尖，电极片通过印刷工艺沉积在基板上，悬臂梁通过导电胶固定于基板上，并且一端与电极片相接触，另一端悬空设置，悬臂梁悬空的一端向电极片一侧弯折，形成探针针尖，制备悬臂梁的材料为铂金或其他金属导电材料。本发明的技术方案克服现有技术中的定频扫描微波探针工作频率单一，制作工艺复杂的问题。
一种用于扫描微波显微镜探针及其制备方法

[发明专利]一种基于金刚石NV色心用于心磁测量的磁强计及心磁测量系统-CN202010491935.X有效
发明人： 马宗敏;刘俊;秦丽;张晓明;郑斗斗;石云波;唐军;郭浩;王孝成 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-06-03 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： A61B5/243 文献下载
摘要：本发明涉及一种长方体型基于金刚石NV色心用于心磁测量的高荧光收集效率的磁强计及心磁测量系统，由磁屏蔽室、无磁床、心磁测量阵列探头、三轴位移平台、高速率数据采集卡、光纤激光源、微波源、计算机构成。其中，心磁测量阵列探头由无磁外壳、步进电机、多孔旋转式光纤耦合装置、光纤束集、特制光电探测器(PD)、滤波片、环状天线、特制金刚石组成。具有维护成本低，灵敏度高，可调节性强的特点，是新一代的高精度高效率低成本的心磁图仪系统。
一种基于金刚石 nv 色心用于测量磁强计系统

[发明专利]非交换量子几何相位NV色心陀螺-CN201610541113.1有效
发明人： 马宗敏;刘俊;秦丽;石云波;张晓明;曹慧亮;赵敏;王芳;张少文 -专利权人：中北大学
申请日： 2016-07-11 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01C19/62 文献下载
摘要：本发明为一种非交换量子几何相位NV色心陀螺，包括角速率敏感单元（3），所述角速率敏感单元包括屏蔽箱外壳（303），所述屏蔽箱外壳上开设激光入射口（305），所述屏蔽箱外壳内通过线圈底座（308）安装三轴亥姆霍兹线圈（307）；所述三轴亥姆霍兹线圈内通过金刚石支架（309）安装含有集群NV色心的金刚石（302），所述金刚石支架上安装微波‑射频天线（301），所述金刚石支架上位于金刚石四周安装光电二极管（311）。应用原子激发、量子调控等前沿技术，在激光、外加磁场、微波和射频的作用下对NV色心能级进行调控，利用锁频技术检测频率跃迁并用荧光数量布居变化进行收集和读取，研制高性能的非交换量子几何相位NV色心陀螺。
交换量子几何相位 nv 色心陀螺

[发明专利]一种适用于北沙参的板蓝根药渣生物有机肥及其制备方法-CN202110816329.5有效
发明人：秦梦;裴林;何培;崔施展;孙国强;张玉铭;芦晔;段绪红;马宗敏;李俊娣;张峰;杨树林 -专利权人：河北省中医药科学院;中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心
申请日： 2021-07-20 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： C05G3/60 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于北沙参的中药废渣生物有机肥及制备方法。该有机肥按以下重量份数制成：板蓝根药渣12—17份、牛粪50—55份、草灰14—18份、稻壳粉15—20份、过磷酸钙1—2份、微生物菌剂0.5—1份、尿素2—4份和聚γ谷氨酸3—4份。其工艺是：将原料搅拌混合均匀，用尿素调节C/N比为30:1，然后将微生物菌剂添加到发酵物中，混合搅拌，堆肥沤制，发酵完成后加入聚γ谷氨酸。本发明是特别适用北沙参的生物有机肥，其将板蓝根药渣、牛粪、稻壳粉等加工制成有机肥施用到北沙参上，使其香豆素和多糖含量得到显著提高，品质取得显著的改善，实现了高产优质高效，且有效改善化肥过度应用导致的土壤结构受损的问题。
一种适用于北沙参板蓝根药渣生物有机肥及其制备方法

[发明专利]一种原子力探针针尖修正系统-CN202211112416.3在审
发明人：刘俊;马宗敏;唐军;温焕飞;石云波;刘晓雅;方向前;温阳;陈纵横 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G01Q60/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种原子力探针针尖修正系统，涉及原子力显微镜技术领域，包括：探针偏转检测装置、探针起振压电装置、横纵向力生成装置、针尖模型解析器、探针修正控制器、脉冲冲击修正装置、原子力修正装置、压电扫描器和修正标准装置；待修正探针反射的激光依次经过探针偏转检测装置、探针起振压电装置、横纵向力生成装置和针尖模型解析器，确定针尖附着物的尺寸和方位；探针修正控制器根据针尖附着物的尺寸和方位产生启动信号，通过脉冲冲击修正装置或原子力修正装置，使得针尖附着物从待修正探针上转移到修正标准装置上，实现待修正探针的针尖修正。本发明实现了探针的修正。
一种原子探针针尖修正系统

[发明专利]基于系综氮原子-空位色心的多物理参数宽场量子相机-CN202011585896.6有效
发明人：李中豪;刘俊;唐军;李志明;王天宇;郭浩;温焕飞;马宗敏 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于金刚石系综NV色心的多物理参数宽场量子相机，用于对待测芯片的磁场和温度进行成像。包括光路与荧光系统、微波系统、外加磁场系统、采集控制与数据处理系统和系综金刚石。光路与荧光系统主要是用于金刚石NV色心的光极化和光读出，此外还能对光斑大小进行调节和实现激光光强的调节。微波系统主要是对金刚石NV色心施加共振微波能量来实现磁共振探测。外加磁场系统主要是为了可以更好地描述塞曼分裂的程度，让不同NV轴方向的共振峰全部退简并，产生ODMR，进一步提高NV中心测量未知外部磁场强度和方向的能力。采集控制与数据处理系统的作用是对采集到的图片数据进行数据处理从而解算出需要的磁场和温度探测结果。
基于系综氮原子空位色心物理参数量子相机

[实用新型]一种自动调节激光反射路径的装置-CN202220141506.4有效
发明人：董震;马宗敏;张艳岗 -专利权人：中北大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G02B7/182 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种自动调节激光反射路径的装置，包括支撑架，反光镜片安装支架、调节丝杆、伺服驱动器、四象限光电探测器。所述反光镜片安装支架安装反光镜片，外部运算单元通过检测四象限光电探测器检测到的光斑位置信号，控制两个调节丝杆的组合运动，调节丝杆连接到安装支架调节臂的球形座，实现镜片安装支架绕定支撑点旋转，实现光线反射路径调节。本实用新型实现了激光反射路径的自动调节，以及光斑在四象限光电探测器位置的自动调整，保证了光学镜片使用时的精准度。
一种自动调节激光反射路径装置

[发明专利]一种基于磁致法拉第旋光效应的加速度传感器-CN202010722797.1有效
发明人：郭浩;刘俊;唐军;武亮伟;马宗敏;李中豪;温焕飞;石云波 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G01P15/105 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于磁致法拉第旋光效应的加速度传感器，具体为：双端固支悬臂梁质量块结构8的中心质量块上嵌入磁性薄膜7；悬臂梁质量块结构上方设有玻璃基底6，玻璃基底表面沉积有磁光晶体5，磁光晶体一端通过光纤Ⅰ4a连接起偏器3，起偏器的入射光方向设有平凸镜Ⅰ2a，平凸镜Ⅰ的入射光方向设有激光器1；磁光晶体另一端通过光纤Ⅱ4b连接弹光调制器10，弹光调制器的出射光方向依次设有检偏器11、平凸镜Ⅱ2b、光电探测器12、前置放大器13、锁相放大器14。当有加速度信号时，诱导磁性薄膜磁场变化，从而引起磁光晶体线偏振光发生旋光效应，产生旋光角，通过检测加速度诱导的磁致旋光角，实现对微弱加速度参数高精度测量。
一种基于法拉第效应加速度传感器

[发明专利]一种适用于山药的中药废渣生物有机肥及其制备方法-CN202210025202.6在审
发明人：裴林;秦梦;何培;孙国强;马宗敏;芦晔 -专利权人：河北省中医药科学院
申请日： 2022-01-11 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： C05G3/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于山药的中药废渣生物有机肥及其制备方法，该生物有机肥按照以下重量份数的原料制成：黄芩药渣20—35份、牛粪25—35份、白肋烟废弃烟叶8—12份、草木灰8—12份、糖蜜液8—12份、微生物菌剂2—5份、酶制剂4—6份、过磷酸钙0.5—1.5份、尿素1—2份、石灰粉1—2份。其制作方法是：将以上原料粉碎拌均后，堆肥沤制。本发明能够充分利用有机废弃物，生态还原，变废为宝，减少对环境的污染，激活土壤中有益微生物，提高土壤品质，使土壤贮肥、保水能力得到提高，同时还能抑制杂草生长，促进作物根系发达，增强作物内酶的活性，提高作物的产量和质量，生产成本低，经济价值高，实现环境与农业双丰收。
一种适用于山药中药废渣生物有机肥及其制备方法

[发明专利]基于金刚石NV色心的单路三轴磁信息检测方法及系统-CN202010516017.8有效
发明人：郭浩;刘俊;唐军;李中豪;马宗敏;温焕飞;王琴琴;武亮伟 -专利权人：中北大学
申请日： 2020-06-09 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G01R33/032 文献下载
摘要：本发明公开一种基于金刚石NV色心的单路三轴磁信息检测方法及系统，在激光与微波扫频信号的作用下，金刚石NV色心产生荧光，并通过光电探测器采集到光信号转换为电信号，在示波器上观察到金刚石NV色心的ODMR谱，再通过调整金刚石附近磁铁的位置，得到产生四对峰值的ODMR谱，通过PC机对微波控制模块进行分频调控，产生等频率差等时序输出的单侧ODMR的四路微波频率信号，由数据采集软件采集并记录为初始值，改变外部磁场的大小，重复数据采集步骤，将采集到的新的数据与初始值进行比较，进行电磁信息转换与三轴磁信息解算，最终由PC机输出最后的磁场变化结果。本发明检测方法简便，节约了大型实验设备与空间，提高了实验效率。
基于金刚石 nv 色心单路三轴磁信息检测方法系统

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