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在许多化学反应中，短寿命自由基中间体起着关键作用，而原位检测此类短寿命物种仍具挑战性。金刚石中氮空位（NV）中心的光学可读电子自旋可作为此类自由基物种的纳米级传感器：其纵向自旋弛豫时间（T1）会响应局部环境中自由基未配对电子产生的磁涨落。本研究中，科研团队通过将纳米金刚石沉积于玻璃比色皿内壁，利用NV中心T1弛豫测量技术，成功实现了对氮氧自由基2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（TEMPO）的原位检测。实验观察到弛豫时间随TEMPO浓度升高呈现显著缩短——从无自由基时的197微秒±21微秒降至1M浓度时的66微秒±30微秒。该检测技术灵敏度达纳摩尔（nM）量级，信噪比测定值介于1.6至3之间。