다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치
INERTIAL MEASUREMENT DEVICE BASED ON DIAMOND QUANTUM DEFECT IN DIAMOND
특허 요약
다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치는 자이로스코프의 역할을 하는 제1 영역, 가속도계의 역할을 하는 제2 영역, 자기장 센서 및 온도 센서의 역할을 하는 제3 영역을 포함하는 다이아몬드 나노 구조체를 포함하는 다이아몬드 센서부, 및 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 각각의 질소 공극 중심의 스핀 상태를 광학적으로 읽어서 회전각속도, 가속도, 자기장 및 온도를 측정하는 광학부를 포함한다.
청구항
번호청구항
1

자이로스코프의 역할을 하는 제1 영역, 가속도계의 역할을 하는 제2 영역, 자기장 센서 및 온도 센서의 역할을 하는 제3 영역을 포함하는 다이아몬드 나노 구조체를 포함하는 다이아몬드 센서부; 및상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 각각의 질소 공극 중심의 스핀 상태를 광학적으로 읽어서 회전각속도, 가속도, 자기장 및 온도를 측정하는 광학부를 포함하는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

2

제1 항에 있어서,상기 다이아몬드 센서부는, 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역을 포함하는 다이아몬드 결정;상기 다이아몬드 결정에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 안테나; 및상기 다이아몬드 결정에 자기장을 형성하는 전자기 코일을 포함하는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

3

제2 항에 있어서,상기 다이아몬드 결정은,기판;상기 기판의 일면에 위치하는 베이스; 및상기 베이스 위에 원추 형상으로 위치하는 콘을 포함하고,상기 제1 영역은 상기 콘의 상단에 위치하고, 상기 제2 영역은 베이스에 위치하고, 상기 제3 영역은 상기 기판에 위치하는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

4

제3 항에 있어서,상기 베이스는 테이퍼 형상으로 상기 기판으로부터 돌출되어 있는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

5

제3 항에 있어서,상기 기판에 평행한 평면상에서 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 서로 중첩하지 않는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

6

제3 항에 있어서,상기 마이크로파 안테나 및 상기 전자기 코일은 상기 기판에 내장되어 있는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

7

제2 항에 있어서,상기 광학부는,상기 다이아몬드 결정의 질소 공극 중심을 들뜬상태로 만들기 위한 검출 레이저를 조사하는 레이저 소스;상기 검출 레이저를 상기 다이아몬드 결정으로 굴절시키고, 상기 다이아몬드 결정에서 발생한 형광 이외의 광학 신호를 필터링하는 광학 소자; 및상기 다이아몬드 결정의 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에서 발생한 형광을 감지하는 광센서를 포함하는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

8

제7 항에 있어서,상기 광센서의 감광면은 상기 기판과 평행하게 배치되고, 상기 광센서는 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 각각에서 발생한 형광이 서로 중첩하지 않게 감지하는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

9

기판, 상기 기판의 일면으로부터 돌출된 베이스 및 상기 베이스로부터 연장되어 있는 콘을 포함하는 다이아몬드 결정;상기 콘의 상단에 위치하고 질소 공극 중심을 포함하는 제1 영역;상기 베이스에 위치하고 질소 공극 중심을 포함하는 제2 영역; 상기 기판에 위치하고 질소 공극 중심을 포함하는 제3 영역; 및상기 제1 영역에서 발생한 형광을 감지하여 회전각속도를 측정하고, 상기 제2 영역에서 발생한 형광을 감지하여 가속도를 측정하고, 상기 제3 영역에서 발생한 형광을 감지하여 자기장 및 온도를 측정하는 광학부를 포함하는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

10

제9 항에 있어서,상기 다이아몬드 결정에 마이크로파를 조사하는 마이크로파 안테나; 및상기 다이아몬드 결정에 자기장을 형성하는 전자기 코일을 더 포함하는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

11

제10 항에 있어서,상기 마이크로파 안테나 및 상기 전자기 코일은 상기 기판에 내장되어 있는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

12

제9 항에 있어서,상기 기판에 평행한 평면상에서 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 서로 중첩하지 않는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

13

제9 항에 있어서,상기 광학부는,상기 다이아몬드 결정의 질소 공극 중심을 들뜬상태로 만들기 위한 검출 레이저를 조사하는 레이저 소스;상기 검출 레이저를 상기 다이아몬드 결정으로 굴절시키고, 상기 다이아몬드 결정에서 발생한 형광 이외의 광학 신호를 필터링하는 광학 소자; 및상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에서 발생한 형광을 감지하는 광센서를 포함하는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.

14

제13 항에 있어서,상기 광센서의 감광면은 상기 기판과 평행하게 배치되고, 상기 광센서는 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역 각각에서 발생한 형광이 서로 중첩하지 않게 감지하는 다이아몬드 양자 결함 기반 관성 운동 측정 장치.