WO2025237476 - FLUORESZENZBILD BASIERENDER HOCHTEMPERATUR-POSITIONSSENSOR MIT NITROGEN-VACANCY (NV)-ZENTREN
National phase entry is expected:
Publication Number
WO/2025/237476
Publication Date
20.11.2025
International Application No.
PCT/DE2025/100449
International Filing Date
08.05.2025
Title **
[German]
FLUORESZENZBILD BASIERENDER HOCHTEMPERATUR-POSITIONSSENSOR MIT NITROGEN-VACANCY (NV)-ZENTREN
[English]
FLUORESCENCE-IMAGE-BASED HIGH-TEMPERATURE POSITION SENSOR WITH NITROGEN VACANCY (NV) CENTRES
[French]
CAPTEUR DE POSITION À HAUTE TEMPÉRATURE BASÉ SUR UNE IMAGE DE FLUORESCENCE AVEC CENTRES AZOTE-LACUNE (NV)
Applicants **
ELMOS SEMICONDUCTOR SE
QUANTUM TECHNOLOGIES GMBH
Inventors
KUPER, Miles
LANGGUTH, Lutz
STAACKE, Robert
BURCHARD, Bernd
Priority Data
102024114003.8
17.05.2024
DE
Application details
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Chapter II
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Quotation for National Phase entry
| Country | Stages | Total | |
|---|---|---|---|
| China | Filing, Examination, Granting | 4137 | |
| EPO | Filing, Examination, Granting | 55629 | |
| Japan | Filing, Examination, Granting | 3910 | |
| South Korea | Filing, Examination, Granting | 5654 | |
| USA | Filing, Examination, Granting | 17540 |
Total:
86,870
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Abstract[German]
Die Erfindung betrifft einen Positionssensor zur Fluoreszenzbild-basierten Positions-Sensorik mindestens eines magnetisierten Körpers (MK). Der Positionssensor umfasst eine Vielzahl von Sensorelementen (SE), die in einer oder mehreren Sensorelementschichten (SES) angeordnet sind. Diese Sensorelementschicht (SES) kann ausdrücklich ein Kontinuum bilden, wobei die Sensorelemente eine durchgängige Schicht direkt aneinander liegender Sensorelemente bilden können. Die Detektion erfolgt über paramagnetische Zentren (NV), insbesondere NV-Zentren in Diamantkristallen, die durch Pumpstrahlung (LB) zur Emission von Fluoreszenzstrahlung (FL) angeregt werden. Die Intensitäten der Fluoreszenzstrahlung werden mittels Fotodetektorarrays (LSA) optisch erfasst. Der magnetisierte Körper (MK) weist magnetisch differenzierte Oberflächenbereiche auf und kann sich in bis zu sechs mechanischen Freiheitsgraden bewegen. Die Fluoreszenzbilder dienen der Erfassung oder Schätzung von Position, Orientierung, Krümmung oder Abstand des Körpers (MK) mittels computer- oder maschinenimplementierter Algorithmen. Der Positionssensor eignet sich insbesondere zur hochpräzisen Lageerfassung, auch bei minimalen Bewegungen oder im Stillstand, beispielsweise für Anwendungen in Elektromotoren.[English]
The invention relates to a position sensor for the fluorescence-image-based position sensor system of at least one magnetised body (MK). The position sensor comprises a plurality of sensor elements (SE) which are arranged in one or more sensor element layers (SES). Said sensor element layer (SES) can expressly form a continuum, wherein the sensor elements can form a continuous layer of sensor elements lying directly on one another. Detection takes place via paramagnetic centres (NV), in particular NV centres in diamond crystals, which are excited by pump radiation (LB) to emit fluorescent radiation (FL). The intensities of the fluorescent radiation are optically captured by means of photodetector arrays (LSA). The magnetised body (MK) has magnetically differentiated surface regions and can move in up to six mechanical degrees of freedom. The fluorescence images are used to capture or estimate the position, orientation, curvature or distance of the body (MK) by means of computer- or machine-implemented algorithms. The position sensor is suitable in particular for high-precision position capture, even in the event of minimal movements or at a standstill, for example for applications in electric motors.[French]
L'invention concerne un capteur de position pour le système de capteur de position basé sur une image de fluorescence d'au moins un corps magnétisé (MK). Le capteur de position comprend une pluralité d'éléments capteurs (SE) qui sont agencés dans une ou plusieurs couches d'éléments capteurs (SES). Ladite couche d'élément de capteur (SES) peut former expressément un continuum, les éléments de capteur pouvant former une couche continue d'éléments de capteur se trouvant directement l'un sur l'autre. La détection se fait par l'intermédiaire de centres paramagnétiques (NV), en particulier de centres NV dans des cristaux de diamant, qui sont excités par un rayonnement de pompage (LB) afin d'émettre un rayonnement fluorescent (FL). Les intensités du rayonnement fluorescent sont capturées optiquement au moyen de réseaux de photodétecteurs (LSA). Le corps aimanté (MK) présente des régions de surface différenciées magnétiquement et a jusqu'à six degrés de liberté mécaniques. Les images de fluorescence sont utilisées pour capturer ou estimer la position, l'orientation, la courbure ou la distance du corps (MK) au moyen d'algorithmes mis en œuvre par ordinateur ou machine. Le capteur de position convient en particulier à la capture de position de haute précision, même en cas de mouvements minimaux ou à l'arrêt, par exemple pour des applications dans des moteurs électriques.