基于字典的量子钻石显微镜时空三维磁场图像重建
具有高时空分辨率的三维磁成像技术对于从生物传感到微电子学等各种系统中的电流路径探测至关重要。基于传统二维傅里叶变换的电流源定位方法在多层或动态系统中会因信号重叠和噪声而出现不适定性问题。该研究团队展示了一种创新的基于氮空位(NV)色心的宽场磁显微技术,可实现电流源的动态三维成像与定位。通过定制多层微线圈平台模拟类似神经元活动的局域化时变电流,该工作利用基于像素锁相检测技术,获得了微米级空间分辨率与毫秒级时间分辨率的磁场分布图。电流源定位与图像重建通过基于最小绝对收缩选择算子(LASSO)的重建框架实现,该框架融合了实验测量的基底分布图作为空间先验信息。该方法能够稳健识别时空维度的主动电流源,显著提升了复杂系统中动态三维电流成像与基于NV色心的磁测量精度。
