Magnetómetro de Rayos Catódicos Miniatura Digital
Autores: Turqueti, Marcos; Wagner, Gustav; Goldschmidt, Azriel; Carney, Rebecca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Gestión y administración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, introducimos el concepto y la construcción de un innovador magnetómetro digital de rayos catódicos en miniatura diseñado para la detección precisa de campos magnéticos. Este dispositivo aborda varias limitaciones inherentes a las sondas magnéticas, como el desplazamiento de corriente continua, la no linealidad, la deriva térmica, el envejecimiento del sensor y la necesidad de recalibraciones frecuentes, mientras es capaz de operar en un amplio rango de campos magnéticos. El principio fundamental de este dispositivo implica la utilización de un haz de partículas cargadas como medio de sensibilidad. El sistema aprovecha la interacción de un haz de electrones con un material centelleador, que luego emite luz visible que es capturada por un sensor de imagen. La luz de centelleo emitida es capturada por un sensor CMOS. Este sensor no solo registra la luz de centelleo, sino que también determina con precisión la posición del haz de electrones, proporcionando información espacial invaluable crucial para la cartografía de campos magnéticos. La clave de la innovación radica en la combinación de proyección del haz de electrones, detección basada en centelleo con un sensor de imagen CMOS y procesamiento digital de señales de imagen. Al emplear esta sinergia, el magnetómetro logra una precisión, sensibilidad y rango dinámico notables. El registro preciso de la posición habilitado por el sensor CMOS mejora aún más la utilidad del dispositivo para capturar patrones complejos de campos magnéticos, permitiendo la cartografía de campos en 2D. En este trabajo, la optimización del rendimiento de la sonda está adaptada para aplicaciones relacionadas con la caracterización de dispositivos de inserción en fuentes de luz, incluidos los unduladores.
Descripción
En este estudio, introducimos el concepto y la construcción de un innovador magnetómetro digital de rayos catódicos en miniatura diseñado para la detección precisa de campos magnéticos. Este dispositivo aborda varias limitaciones inherentes a las sondas magnéticas, como el desplazamiento de corriente continua, la no linealidad, la deriva térmica, el envejecimiento del sensor y la necesidad de recalibraciones frecuentes, mientras es capaz de operar en un amplio rango de campos magnéticos. El principio fundamental de este dispositivo implica la utilización de un haz de partículas cargadas como medio de sensibilidad. El sistema aprovecha la interacción de un haz de electrones con un material centelleador, que luego emite luz visible que es capturada por un sensor de imagen. La luz de centelleo emitida es capturada por un sensor CMOS. Este sensor no solo registra la luz de centelleo, sino que también determina con precisión la posición del haz de electrones, proporcionando información espacial invaluable crucial para la cartografía de campos magnéticos. La clave de la innovación radica en la combinación de proyección del haz de electrones, detección basada en centelleo con un sensor de imagen CMOS y procesamiento digital de señales de imagen. Al emplear esta sinergia, el magnetómetro logra una precisión, sensibilidad y rango dinámico notables. El registro preciso de la posición habilitado por el sensor CMOS mejora aún más la utilidad del dispositivo para capturar patrones complejos de campos magnéticos, permitiendo la cartografía de campos en 2D. En este trabajo, la optimización del rendimiento de la sonda está adaptada para aplicaciones relacionadas con la caracterización de dispositivos de inserción en fuentes de luz, incluidos los unduladores.