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基于金刚石氮空位中心光探磁共振（ODMR）的矢量磁强计正被开发用于导航和地磁探测等领域。然而在地球弱磁场环境（约50微特斯拉）下，金刚石磁强计面临谱线重叠问题——ODMR信号峰难以有效分离。该研究团队通过实验验证了一种创新解决方案：采用各向同性的三维磁通量聚集器在不改变磁场方向的前提下放大地球磁场。该聚集器由六个呈面心立方排列的铁氧体锥体构成，中心放置金刚石样品。 研究人员系统改变50微特斯拉外磁场方向，记录并拟合对应的ODMR谱线。通过与基准磁通门磁强计的对比，该工作量化了金刚石磁强计的角响应特性及磁场强度、方向的绝对误差。实验发现：按立体角加权计算时，磁场增强因子具有接近完美的各向同性（平均值19.05，标准差0.16）。ODMR谱线梯度展宽效应微弱，几乎所有方向均能获得清晰分辨率，有效缓解了谱线重叠问题。约98%的4π立体角范围内，磁场估计不确定度的克拉美-罗下限与完全分辨情况相差不超过2倍，表明该方案几乎不存在测量盲区。 经过六小时连续监测，该磁强计稳定性优于40纳特斯拉/小时，主要受限于温度漂移。该研究为地球磁场环境下的金刚石矢量磁测开辟了新途径，可应用于地磁勘测、异常检测及导航等领域。