光纤磁场传感器可以检测到信号从中枢神经系统

人体被受控制的电冲动，例如，大脑、 心脏和神经系统。这些电信号创建微小的磁场，医生可以用来诊断各种疾病，例如年轻的胎儿的大脑或心脏问题。尼尔斯 · 玻尔研究所的研究人员已经成功的与光纤磁场传感器发展的这种超小的磁场非常精确地测量方法。结果发表在科学杂志上，科学报告。

助理教授 Kasper 詹森在 Quantop 研究小组的实验室在玻尔研究所进行试验。(照片︰ 法律事务厅科 Joensen)

从人类的身体小磁场通常可以只非常敏感的超导磁场传感器所要用到接近绝对零度 （即零下 273 摄氏度） 的液氦冷却捡。但是现在来自哥本哈根大学的尼尔斯 · 玻尔研究所的研究人员已经开发出甚至工作在室温或体温多更便宜、 更实用的光学磁场传感器。

“光纤磁场传感器基于铯原子气体中一个小小的玻璃容器中。每个铯原子是相当于一个小条形磁铁，这受外部磁场。原子，从而在磁场中捡利用雷射光。该方法基于量子光学、 原子物理和可以用来测量极小的磁场中，”解释 Kasper 詹森，量子光学中心，Quantop 在哥本哈根大学的尼尔斯 · 玻尔研究所助理教授。

超敏感磁场传感器

在顶部看到的是从一只青蛙的坐骨神经。在左下角是玻璃容器，铯气体，用来测量磁场的神经。右下角是测量的磁场作用下，产生的磁场从流经神经电脉冲。(信用︰ Kasper 詹森，NBI)

尼尔斯 · 玻尔研究所的研究人员已经发展敏感磁场传感器几年来在量子研究组实验室。

磁场传感器本身包括一个玻璃容器，有是大约 1 厘米长、 1 毫米宽的通道。底部的玻璃容器是金属铯。铯蒸发成气体，在室温和气体原子升入中传感头的小通道。每个铯原子绕本身和轴就像一个小磁棒。现在传感器是紧紧的神经，发出神经电脉冲。电脉冲有倾斜的轴的铯原子和通过发送激光束通过气体会引起变化的磁场中，你可以读超小磁场的神经信号。

实验室测试，进行了与医学科学与健康学院的研究人员合作，表明你可以使用磁场传感器来检测从中枢神经系统的电脉冲磁场。进行试验对坐骨神经从一只青蛙，在很多方面类似于在人体内的神经。出于实际原因，神经被删除从之前的测试中，青蛙，但是很有可能去接电脉冲从活青蛙或人类。

磁场传感器组成的一个玻璃容器中嵌入金属铯。铯蒸发成气体，在室温和气体原子升入中传感头的小通道。每个铯原子就像一个小磁棒。现在传感器是紧紧的神经，发出神经电脉冲。电脉冲有倾斜的轴的铯原子和通过发送激光束通过气体会引起变化的磁场中，你可以读超小磁场的神经信号。(信用︰ Kasper 詹森，NBI)

无接触的措施

光学传感器的优势正是，磁场和电脉冲可以轻松安全地拿起几毫米或厘米 — — 距离无传感器实际地接触身体。

“我们预计，传感器将用于特殊的医疗检查，它在哪里，重要的传感器不能直接接触身体，例如，为诊断小胎儿的心脏问题。在这里磁场传感器放在母亲的腹部，你可以很容易地和安全地检测胎儿的心跳和你将能够在早期阶段诊断任何心脏问题，所以，胎儿可以得到正确的处理速度快，”解释了尤金 Polzik，教授和 Quantop 在玻尔研究所的负责人。

尤金 · Polzik 解释说，你可以计算的神经冲动正从对被测信号的速度。有大量的疾病，神经损伤，例如，多重硬化，在神经冲动得更慢，比中的那些人不生病。其他问题，例如，可能有多种眼部疾病，你将能够作出诊断，而不必把电极对眼睛或阿尔茨海默氏症，在那里你将能够测量电信号的特定神经通路。