1實驗背景
傳統點掃描式成像效率低下，而基于金剛石NV色心的寬場成像技術通過并行激發和探測，可快速獲取全場磁場信息。然而，NV色心熒光信號微弱，對探測設備量子效率與讀出噪聲要求嚴苛，傳統CCD相機、CMOS相機讀出噪聲高，滿阱容量有限，易出現讀出噪聲主導現象，無法實現弱光信號探測。
sCMOS科學相機通過采用背照式傳感器工藝結構、像素陣列與讀出電路優化等技術，量子效率QE、讀出噪聲、動態范圍較傳統CCD、CMOS相機均有大幅提升。
某光學實驗室研究團隊，采用千眼狼sCMOS相機Gloria 4.2，集成于顯微光路中（圖1），實現金剛石NV色心的寬場磁場成像，成功捕捉磁場施加前后NV色心熒光灰度值變化。
2實驗設備
2）顯微光學成像系統，搭配10x,20x,40x多個倍率的放大物鏡；
3）sCMOS科學相機，千眼狼Gloria 4.2，2048×2048，具有HDR模式；
4）磁場控制設備，用于產生可調節的均勻磁場。
5）高精度位移平臺，實現金剛石NV色心樣本三維空間內的精確移動。
3實驗數據與解析
零磁場下，平均灰度值Mean 16119.716，標準差StdDev 4194.516（圖2 左）；施加5GS微弱磁場后，磁場導致NV色心發生塞曼躍遷，使熒光搜集效率降低，平均灰度值16079.715，標準差StdDev 4183.536，標準差變化率0.3%（圖2 右）。
4實驗結論
實驗利用千眼狼sCMOS相機Gloria 4.2可捕獲金剛石NV色心發生塞曼躍遷時的熒光信號灰度值變化，通過相機高動態模式下捕獲的16 Bit圖像數據，解析GS級弱磁場引起的微弱灰度波動。
應用拓展層面，基于科學相機RPC科學成像軟件的實時灰度值監控功能，可進一步建立灰度-磁場響應標定曲線，實現生物磁成像如捕獲神經元動作電位磁場、量子器件檢測等應用。
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