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다이아몬드 질소-빈자리(diamond nitrogen-vacancy center, DNV) 센서 기반 광역 온도 측정장치에 있어서,절연체 상의 서로 다른 위치에 구비되고 서로 연결되어 있지 않은 복수의 다이아몬드 박막을 포함하는 다이아몬드 질소-빈자리 센서;기준 신호를 생성하는 주파수 합성기;상기 기준 신호에 기초하여 주파수 변조되고 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서의 스핀 양자가 제1 스핀 상태에서 제2 스핀 상태로 전이되는 제1 스핀 전이를 야기하는 제1 마이크로파를 생성하는 제1 마이크로파 생성기;상기 기준 신호에 기초하여 주파수 변조되고 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서의 스핀 양자가 제1 스핀 상태에서 제3 스핀 상태로 전이되는 제2 스핀 전이를 야기하는 제2 마이크로파를 생성하는 제2 마이크로파 생성기;상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서의 스핀 양자를 기저 상태에서 여기 상태로 여기시키기 위한 레이저를 인가하는 레이저 조사부;상기 제1 마이크로파 및 상기 제2 마이크로파를 합친 후 증폭하여 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서로 인가하는 전력 증폭기; 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서의 복수의 다이아몬드 박막 각각에서 출력되는 형광 신호를 검출하는 검출기;상기 복수의 다이아몬드 박막 각각에 대응하는 상기 검출기의 출력 신호와 상기 기준 신호를 비교한 결과를 출력하는 락인엠프(lock in amplifier); 및상기 락인엠프 출력의 변화에 기초하여 상기 다이아몬드 박막 각각의 구비 위치에서의 온도의 변화를 결정하는 제어부를 포함하는, DNV 센서 기반 광역 온도 측정 장치
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제1항에 있어서, 상기 레이저의 전력을 측정하는 기준 검출기;상기 검출기의 출력 신호와 상기 기준 검출기의 출력 신호 간의 차이를 출력하는 차동 회로를 더 포함하고,상기 락인엠프는,상기 복수의 다이아몬드 박막 각각에 대응하는 상기 차동 회로의 출력 신호와 상기 기준 신호를 비교한 결과를 출력하는, DNV 센서 기반 광역 온도 측정 장치
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제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서에 일정한 정자기장을 인가하는 영구자석 또는 전자석 또는 초전도 자석을 더 포함하는, DNV 센서 기반 광역 온도 측정 장치
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제1항에 있어서,상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서는,상기 절연체와 상기 복수의 다이아몬드 박막 각각의 사이에 절연체 박막을 더 구비하는, DNV 센서 기반 광역 온도 측정 장치
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다이아몬드 질소-빈자리(diamond nitrogen-vacancy center, DNV) 센서 기반 광역 온도 측정장치에 있어서,절연체 상의 서로 다른 위치에 구비되고 서로 연결되어 있지 않은 복수의 다이아몬드 박막을 포함하는 다이아몬드 질소-빈자리 센서;기준 신호를 생성하는 주파수 합성기;상기 기준 신호에 기초하여 주파수 변조되고 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서의 스핀 양자가 제1 스핀 상태에서 제2 스핀 상태로 전이되는 제1 스핀 전이를 야기하는 제1 마이크로파를 생성하는 제1 마이크로파 생성기;상기 기준 신호에 기초하여 주파수 변조되고 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서의 스핀 양자가 제1 스핀 상태에서 제3 스핀 상태로 전이되는 제2 스핀 전이를 야기하는 제2 마이크로파를 생성하는 제2 마이크로파 생성기;상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서의 스핀 양자를 기저 상태에서 여기 상태로 여기시키기 위한 레이저를 인가하는 레이저 조사부;상기 제1 마이크로파 및 상기 제2 마이크로파를 합친 후 증폭하여 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서로 인가하는 전력 증폭기; 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서의 복수의 다이아몬드 박막 각각에서 출력되는 형광 신호를 검출하는 카메라; 및상기 카메라에서 출력하는 형광의 세기에 기초하여 상기 다이아몬드 박막 각각의 구비 위치에서의 온도의 변화를 결정하는 제어부를 포함하는, DNV 센서 기반 광역 온도 측정 장치
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제5항에 있어서, 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서와 상기 카메라 사이에 상기 형광 신호를 집중시키는 대물 렌즈를 더 포함하는, DNV 센서 기반 광역 온도 측정 장치
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제5항에 있어서, 상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서에 일정한 정자기장을 인가하는 영구자석 또는 전자석 또는 초전도 자석을 더 포함하는, DNV 센서 기반 광역 온도 측정 장치
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제5항에 있어서,상기 다이아몬드 질소-빈자리 센서는,상기 절연체와 상기 복수의 다이아몬드 박막 각각의 사이에 절연체 박막을 더 구비하는, DNV 센서 기반 광역 온도 측정 장치
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광역 온도 측정을 수행할 수 있는 다이아몬드 질소-빈자리 센서에 있어서,절연체; 및상기 절연체 상의 서로 다른 위치에 구비되고 서로 연결되어 있지 않은 복수의 다이아몬드 박막을 포함하는, 다이아몬드 질소-빈자리 센서
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10
제9항에 있어서,상기 절연체와 상기 복수의 다이아몬드 박막 각각의 사이에 구비되는 절연체 박막을 더 포함하는, 다이아몬드 질소-빈자리 센서
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제9항 또는 제10항에 있어서,상기 절연체와 상기 복수의 다이아몬드 박막 각각은 반데르발스(Van der waals) 힘을 이용하거나 또는 광학 접착제를 이용하거나 또는 절연물질을 박막으로 상기 다이아몬드 박막에 증착한 후 접착함으로써 접착되는, 다이아몬드 질소-빈자리 센서
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다이아몬드 질소-빈자리(diamond nitrogen-vacancy center, DNV) 센서 생성 방법에 있어서,절연체 기판 상에 다이아몬드 박막을 접착하는 동작;상기 다이아몬드 박막 상에 포토레지스트(photoresist)를 도포하는 동작;상기 포토레지스트 상에 상기 다이아몬드 박막이 존재하여야 하는 위치를 마스킹하는 마스크를 씌워 빛을 조사하는 동작;상기 다이아몬드 박막에서 상기 마스킹에 의하여 도포된 상기 포토레지스트가 남아 있는 부분을 제외한 나머지 부분을 제거하는 동작;남아있는 상기 포토레지스트를 제거하는 동작을 포함하는, 다이아몬드 질소-빈자리 센서 생성 방법
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제12항에 있어서, 추가적인 식각을 통해 상기 다이아몬드 박막이 제거된 부분에서 상기 절연체의 일부를 제거하는 동작을 더 포함하는, 다이아몬드 질소-빈자리 센서 생성 방법
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제12항 또는 제13항에 있어서,상기 절연체 기판 상에 다이아몬드 박막을 접착하는 동작은,상기 절연체와 상기 다이아몬드 박막을 반데르발스(Van der waals) 힘을 이용하여 접착하는 동작 또는 광학 접착제를 이용하여 접착하는 동작 또는 절연물질을 박막으로 상기 다이아몬드 박막에 증착한 후 접착하는 동작을 포함하는, 다이아몬드 질소-빈자리 센서 생성 방법
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제14항에 있어서,상기 절연물질을 박막으로 상기 다이아몬드 박막에 증착한 후 접착하는 동작은,상기 다이아몬드 표면을 CMP(chemical mechanical polishing)로 연마하는 동작;상기 연마된 다이아몬드 표면에 절연물질 박막을 증착하는 동작; 및절연물질 접합 장치를 이용하여 상기 절연체 기판과 상기 다이아몬드 박막을 접착하는 동작을 포함하는, 다이아몬드 질소-빈자리 센서 생성 방법
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