鑽石感測器引發醫學革命，人體磁場也可用於醫療診斷

電荷流過人體神經和肌肉組織會產生脈衝電場。物理學家很早就開始利用這些電流，開發出顯示心臟功能的心電圖，和顯示大腦功能的腦電圖。

人體組織也會同時產生磁場，並有很大希望被用來診斷疾病。特別是磁感測器不需要接觸皮膚，對於測量胎兒心臟或燒傷患者都非常適合。

但感測器的靈敏度是個問題。人體產生的磁場很微弱，檢測它需要非常敏感的感測器。目前具有足夠靈敏度的商業化磁感測器，不僅要求屏蔽外部磁場，還需要在-270℃下工作。

結果是，采用該類磁感測器的儀器都異常昂貴，比如磁心儀價格可達100萬美元，而相比之下心電圖儀只有數千美元。

因此，任何能夠降低磁感測器成本的方法都非常關鍵。

事實上，目前已經有一種技術存在。鑽石感測器能夠在室溫下測量微小的磁場，同時不需要建造昂貴的屏蔽室來操作，所以它理論上可以降低磁心儀的成本。

圖 | 氮原子嵌入到金剛石晶格中

最近，英國華威大學的科學家表示，鑽石感測器可以徹底改變磁場在醫學中的使用。這些鑽石感測器的核心，具有原子級別的晶格缺陷（是指晶體結構中周期性的排列規律被打破的情況）從而形成了「氮空位」的結構。

氮空位在接受電子後可以發出容易檢測到的紅光。其發射的光強度對外部磁場高度敏感。因此，人們可以通過觀察氮空位發射的光強度來測量外部磁場的任何變化。

該過程能夠在室溫下工作，儘管目前它的靈敏度還不及之前提到的商業化磁感測器，但是科學家認為將來可以達到。

另一方面，鑽石感測器由於不需要低溫操作，可以被放到很接近信號源的地方。而需要低溫操作的磁感測器在隔熱外殼的保護下很難靠近信號源。

同時，基於鑽石的感測器不受外界磁場影響。這是由於通過使用感測器陣列，遠離信號源的感測器的信號可以用於消除外部場的影響。

當然，實際使用鑽石感測器還有一些挑戰。比如，氮空位向各個方向發光，難以收集。然而，使用鏡子對光進行反射並收集，可以解決大部分難題。

另外一個挑戰是，鑽石感測器要與一種名為「鹼金屬磁力計」的技術競爭。某些極化原子的吸光能力可隨磁場強度而改變 ，「鹼金屬磁力計技術」可以通過測量穿過原子氣體的光量測量磁場。

不過，鑽石感測器也有自己的優勢。鑽石磁感測器是固態設備，即使在靈敏度方面他不是最好的，它也會在堅固性、成本和易接近性等方面具有優勢。

基於鑽石的磁心儀具有廣大的市場。 科學家估計，目前全球只有100個的磁心儀系統，但是一旦其價格低於15萬美元，將有10萬家醫院可能購買。 目前人體磁場幾乎沒有被用於醫療診斷。但如果鑽石磁感測器成功推廣，幾年之內這種技術可能就會成為醫療檢查的基本手段。

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