گراديومتر اتمي براي ثبت سيگنال شبيه سازي مغز انسان در فضاي بدون حفاظ مغناطيسي

ميدان ‌هاي بدست آمده از فعاليت ‌هاي عصبي مغز، اطلاعات مهمي در زمينه تشخيص و درمان بيماري‌هاي مغزي چون صرع، تشنج و تومورهاي مغزي به همراه دارند. ثبت سيگنال‌هاي ميدان‌هاي مغناطيسي مغز يكي از روش‌هاي تصويربرداري عملكردي غيرتهاجمي مغز است كه اغلب به حفاظ مغناطيسي و زيرساخت‌هاي گرانقيمت و حجيم نياز دارد. مگنتومترهاي اتمي اگر چه ذاتا ً از دستگاه‌هاي تداخل كوانتومي ابررسانا حساسيت كمتري دارند، اما به دليل هزينه ساخت كم، ابعاد كوچك و نياز نداشتن به تجهيزات برودتي، بهترين گزينه براي اندازه‌گيري ميدان‌هاي بيومغناطيسي محسوب مي‌شوند. مگنتومتر‌هاي ‌اتمي، ميدان‌ مغناطيسي بسيار ضعيف مغزي را بر اساس آشكارسازي ميزان شكافتگي انرژي زيمان و با استفاده از ثبت تغييرات شدت نور ليزر در عبور از سلول بخار فلز قليايي اندازه‎گيري مي‌كنند. به منظور بهبود حساسيت اين مگنتومترها در اندازه‌گيري تغييرات ميدان، مي‌توان نوفه‌هاي همگني را كه در دو كانال مگنتومتري به صورت يكسان قابل مشاهده هستند، حذف كرد. بر اين اساس، در اين پژوهش يك گراديومتر براي سركوب نوفه‌هاي مغناطيسي ناخواسته ارائه شده است.گراديومتر ارائه شده كه از دو مغناطيس‌سنج اتمي تشكيل شده است، توانايي تشخيص ميدان توليد شده از ‌مغز انسان در فضاي بدون حفاظ مغناطيسي و در حضور ميدان زمين را داراست. اين گراديومتر داراي حساسيت 𝑓𝑇⁄√𝐻𝑧 900 در فضاي باز است.گراديومتر طراحي و ساخته شده كه براي اندازه‌گيري ميدان‌هاي مغناطيسي مغزي بسيار مناسب است، توانايي گسترش در چند كانال به منظور ثبت نقشه ميدان مغناطيسي مغز را نيز دارا است.