"マイクロフルイディックセルであって、流体サンプルを受け入れるマイクロフルイディックチャネルと、前記マイクロフルイディックチャネルに隣接して設けられたセンサとを有し、前記センサは、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を有するダイヤモンド材料から成る、マイクロフルイディックセル。前記ダイヤモンド材料は、単結晶ダイヤモンド材料である、請求項1記載のマイクロフルイディックセル。前記ダイヤモンド材料は、単結晶CVDダイヤモンド材料である、請求項1記載のマイクロフルイディックセル。前記単結晶ダイヤモンド材料は、0.5mm以上、1mm以上、2mm以上又は3mm以上の少なくとも1つの寸法を有する単結晶ダイヤモンドから成る、請求項2又は3記載のマイクロフルイディックセル。前記ダイヤモンド材料の少なくとも1つの部分は、20ppb以下、10ppb以下、5ppb以下、1ppb以下、又は0.5ppb以下の中性単一置換窒素濃度、0.15ppb以下、0.1ppb以下、0.05ppb以下、0.001ppb以下、0.0001ppb以下又は0.00005ppb以下のNV濃度及び0.9以下、0.7以下、0.4以下、0.1以下、0.01以下又は0.001以下の13Cの全濃度のうちの1つ又は2つ以上を有する単結晶ダイヤモンド材料で形成されている、請求項1~4のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記少なくとも一部分は、0.1μm以上、1μm以上、10μm以上、100μm以上、200μm以上又は500μm以上の厚さを備えた層を有する、請求項5記載のマイクロフルイディックセル。前記ダイヤモンド材料の少なくとも1つの別の部分は、30ppb以上、50ppb以上、100ppb以上、200ppb以上、300ppb以上、500ppb以上、700ppb以上又は800ppb以上の単一置換窒素濃度、0.3ppb以上、0.5ppb以上、1ppb以上、2ppb以上、3ppb以上、5ppb以上、7ppb以上又は8ppb以上のNV濃度及び自然存在比の13Cのうちの1つ又は2つ以上を有する単結晶ダイヤモンド材料で形成されている、請求項5又は6記載のマイクロフルイディックセル。前記少なくとも1つの別の部分は、前記少なくとも1つの部分の少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも500倍、少なくとも1000倍又は少なくとも10000倍の中性単一置換窒素濃度を有する、請求項7記載のマイクロフルイディックセル。前記少なくとも1つの別の部分は、5ppm以下、2ppm以下又は1ppm以下の中性単一置換窒素濃度及び50ppb、20ppb若しくは10ppbに等しく又は50ppb以下、20ppb以下若しくは10ppb以下のNV濃度のうちの1つ又は2つ以上を有する、請求項7又は8記載のマイクロフルイディックセル。前記ダイヤモンド材料は、前記少なくとも1つの部分と前記少なくとも1つの別の部分の両方を含む単結晶ダイヤモンドで形成され、それにより、前記部分は、前記単結晶ダイヤモンド中に組み込まれることによって互いに結合される、請求項5~9のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥は、1つ又は2つ以上のNV欠陥を含む、請求項1~10のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥は、打ち込み又は内部成長量子スピン欠陥を含む、請求項1~11のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥は、前記マイクロフルイディックチャネルから100nm以下、80nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下又は10nm以下の距離を置いたところに配置されている、請求項1~12のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。複数の量子スピン欠陥が前記マイクロフルイディックチャネルに沿って前記マイクロフルイディックチャネルから100nm以下、80nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下又は10nm以下の距離を置いたところに配置されている、請求項1~13のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記複数の量子スピン欠陥は、前記マイクロフルイディックチャネルに実質的に平行な線、帯又は層をなして配置されている、請求項14記載のマイクロフルイディックセル。前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥は、前記マイクロチャネルの2つ以上の側部に設けられている、請求項1~15のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記マイクロフルイディックチャネルは、1mm以下、より好ましくは100nm~1mm、オプションとして500nm~500μmの少なくとも1つの寸法を有する、請求項1~16のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記ダイヤモンド材料は、前記マイクロフルイディックチャネルを構成する壁の少なくとも一部分を形成している、請求項1~17のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記マイクロフルイディックチャネルは、前記ダイヤモンド材料を貫通する穴によって構成されている、請求項1~18のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記マイクロフルイディックチャネルの少なくとも一部分は、前記単結晶ダイヤモンド材料とは異なる材料で形成されている、請求項1~19のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記センサは、単結晶ダイヤモンド材料の2つ又は3つ以上の片を有し、前記マイクロフルイディックチャネルは、前記片相互間に配置されている、請求項1~20のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記マイクロフルイディックセルは、複数のマイクロフルイディックチャネルを有する、請求項1~21のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記複数のマイクロフルイディックチャネルは、互いに異なるサイズのチャネルを含む、請求項22記載のマイクロフルイディックセル。取り出し構造体が光の取り出しを増加させるために前記ダイヤモンド材料の表面のところに形成されている、請求項1~23のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル。前記取り出し構造体は、前記ダイヤモンド材料の表面内に形成され、前記取り出し構造体は、前記ダイヤモンド材料の前記ダイヤモンド表面によって一体に形成されている、請求項24記載のマイクロフルイディックセル。前記取り出し構造体は、凸面、マイクロレンズアレイ、固体浸漬レンズSIL、複数の表面窪み又はナノ構造体、回折格子、フレネルレンズ及び例えば反射防止膜のような被膜のうちの1つ又は2つ以上から成る、請求項24又は25記載のマイクロフルイディックセル。請求項1~26のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセルを製造する方法であって、前記方法は、化学気相成長技術を利用してダイヤモンド材料を成長させるステップと、前記ダイヤモンド材料中に1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を形成するステップと、前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥に隣接してマイクロフルイディックチャネルを形成するステップとを有する、方法。前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を前記ダイヤモンド材料中に形成するステップは、前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を打ち込むステップから成る、請求項27記載の方法。前記打ち込みは、前記マイクロフルイディックチャネルの形成前又は後に実施される、請求項28記載の方法。前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を前記単結晶ダイヤモンド中に形成する前記ステップは、化学気相成長段階中、前記量子スピン欠陥を前記単結晶ダイヤモンド中に成長させるステップから成る、請求項27記載の方法。前記マイクロフルイディックチャネルは、前記ダイヤモンド材料中へのレーザによる切断形成により又は前記ダイヤモンド材料中へのエッチングによって前記単結晶ダイヤモンド中に形成される、請求項27~30のうちいずれか一に記載の方法。スピン共鳴装置であって、請求項1~26のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセルを受け入れるセル受け入れベイと、前記セル受け入れるベイ内に設けられたときに前記マイクロフルイディックセルの前記マイクロフルイディックチャネル内に配置されたサンプル内の量子スピンを操作する第1の可変振動フィールド発生器と、前記セル受け入れベイ内に設けられたときに前記マイクロフルイディックセルの前記センサ内の前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を操作する第2の可変振動フィールド発生器と、前記セル受け入れベイ内に設けられたときに前記マイクロフルイディックセルの前記センサ内の前記1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を光学的にポンピングする光源と、前記セル受け入れベイ内に設けられたときに前記マイクロフルイディックセルの前記センサ内の1つ又は2つ以上の崩壊量子スピン欠陥からの放出光を検出する検出器とを有する、スピン共鳴装置。前記第1の可変振動フィールド発生器及び前記第2の可変振動フィールド発生器は、磁場又は電場発生器である、請求項32記載のスピン共鳴装置。前記第1の可変振動フィールド発生器は、高周波発生器であり、前記第2の可変振動フィールド発生器は、マイクロ波発生器である、請求項32又は33記載のスピン共鳴装置。静的フィールド発生器を更に有する、請求項32~34のうちいずれか一に記載のスピン共鳴装置。前記静的フィールド発生器は、磁場又は電場発生器である、請求項35記載のスピン共鳴装置。前記セル受け入れベイの周りに設けられた磁気遮蔽体を更に有する、請求項32~36のうちいずれか一に記載のスピン共鳴装置。放出光データを受け取って処理するよう前記検出器に結合された1つ又は2つ以上のプロセッサを更に有する、請求項32~37のうちいずれか一に記載のスピン共鳴装置。前記1つ又は2つ以上のプロセッサに結合されていて、結果を出力する出力部を更に有する、請求項38記載のスピン共鳴装置。前記出力部は、前記放出光データから前記1つ又は2つ以上のプロセッサによって生成されたスピン共鳴データを表示するディスプレイスクリーンを含む、請求項39記載のスピン共鳴装置。前記出力部は、スピン共鳴データを処理して表示する外部装置にデータを伝送するよう構成されている、請求項39又は40記載のスピン共鳴装置。前記セル受け入れベイは、前記マイクロフルイディックセルを取り外し可能に取り付けるよう構成されている、請求項32~41のうちいずれか一に記載のスピン共鳴装置。前記セル受け入れベイは、前記マイクロフルイディックセルを一体的に取り付けるよう構成されている、請求項32~41のうちいずれか一に記載のスピン共鳴装置。前記セル受け入れベイ内に設けられたときに流体サンプルを前記マイクロフルイディックセル中に注入するよう構成された注入ポートを更に有する、請求項32~43のうちいずれか一に記載のスピン共鳴装置。前記セル受け入れベイ内に設けられた請求項1~26のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセルを有する、請求項32~44のうちいずれか一に記載のスピン共鳴装置。量子スピン欠陥を前記マイクロフルイディックチャネルに沿って別々にアドレスして前記量子スピン欠陥が前記マイクロフルイディックチャネルに沿って下方に進んでいるときに化学的プロセスをモニタするよう構成されている、請求項32~45のうちいずれか一に記載のスピン共鳴装置。流体サンプルを分析してスピン共鳴データを生成する方法であって、前記方法は、流体サンプルを請求項1~26のうちいずれか一に記載のマイクロフルイディックセル中に装入するステップと、請求項32~46のうちいずれか一に記載のスピン共鳴装置を用いて前記流体サンプルを分析し、それにより前記サンプルについてスピン共鳴データを生成するステップとを有する、方法。前記スピン共鳴データは、核磁気共鳴NMRデータである、請求項47記載の方法。前記NMRデータは、化学シフト情報を示すNMRスペクトルである、請求項48記載の方法。前記NMRデータは、磁気共鳴画像である、請求項48記載の方法。前記スピン共鳴データは、電子スピン共鳴ESRデータである、請求項47記載の方法。本発明の特定の実施形態の目的は、マイクロフルイディックセル中へのスピン共鳴センサの組み込みのために国際公開第2009/046350号パンフレットに示唆された構成とは別の構成を提供することにある。もう1つの目的は、低い印加磁場強度で詳細な化学シフト情報を分析するほど十分感度が高く、それにより機能の低下なしに小型化を容易にする構成を提供することにある。本発明の第1の観点によれば、マイクロフルイディックセルであって、流体サンプルを受け入れるマイクロフルイディックチャネルと、マイクロフルイディックチャネルに隣接して設けられたセンサとを有し、センサは、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を有するダイヤモンド材料から成ることを特徴とするマイクロフルイディックセルが提供される。本発明の第2の観点によれば、上述のマイクロフルイディックセルを製造する方法であって、この方法は、化学気相成長技術を利用してダイヤモンド材料を成長させるステップと、ダイヤモンド材料中に1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を形成するステップと、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥に隣接してマイクロフルイディックチャネルを形成するステップとを有することを特徴とする方法が提供される。本発明の第3の観点によれば、スピン共鳴装置であって、本明細書において説明するマイクロフルイディックセルを受け入れるセル受け入れベイと、セル受け入れるベイ内に設けられたときにマイクロフルイディックセルのマイクロフルイディックチャネル内に配置されたサンプル内の量子スピンを操作する第1の可変振動フィールドなお、本明細書では、フィールドという用語は、磁場と電場の両方を意味する場合がある発生器と、セル受け入れベイ内に設けられたときにマイクロフルイディックセルのセンサ内の1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を操作する第2の可変振動フィールド発生器と、セル受け入れベイ内に設けられたときにマイクロフルイディックセルのセンサ内の1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を光学的にポンピングする光源と、セル受け入れベイ内に設けられたときにマイクロフルイディックセルのセンサ内の1つ又は2つ以上の崩壊量子スピン欠陥からの放出光を検出する検出器とを有することを特徴とするスピン共鳴装置が提供される。本発明の第4の観点によれば、本明細書において説明するマイクロフルイディックセルを有する本明細書において説明するスピン共鳴装置が提供される。本発明の第5の観点によれば、流体サンプルを分析してスピン共鳴データを生成する方法であって、この方法は、流体サンプルを本明細書において説明するマイクロフルイディックセル中に装入するステップと、流体サンプルを分析してサンプルについてスピン共鳴データを生成するステップとを有することを特徴とする方法が提供される。次に、本発明の良好な理解を得ると共に本発明をどのようにすれば実施することができるかを示すために、添付の図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、これは例示に過ぎない。ダイヤモンド磁力計は、近年、磁場顕微鏡及び磁気イメージングへの使用が提案されている。これについては、例えば、シーエルデーゲンCLDegen,スキャニングマグネチックフィールドマイクロスコープウィズアダイヤモンドシングル‐スピンセンサScanningmagneticfieldmicroscopewithadiamondsinglespinsensor,243111,アプライドフィジックスレターAppliedPhysicsLetters92,2008年、スタイナート等Steinertetal,ハイセンシティビティマグネチックイメージングユージングアンアレイオブスピンズインダイヤモンドHighsensitivitymagneticimagingusinganarrayofspinsindiamond,043705,レビューオブサイエンティフィックインスツルメンツReviewofScientificInstruments81,2010年以下、スタイナート等という場合がある、国際公開第2009/073736号パンフレット及び国際公開第2009/073740号パンフレットを参照されたい。上述の先行技術文献は、磁場を検出するプローブスピンとして高純度単結晶ダイヤモンド材料中の窒素空孔nitrogenvacancy:NV欠陥の使用及び光学検出磁気共鳴ODMRを用いたプローブスピンのモニタを提案している。スタイナート等に記載されているように、ダイヤモンド中のNV欠陥は、図1aに示されているように炭素空孔に隣接して位置する置換窒素原子から成る。その2つの不対電子は、電子基底状態のスピントリプレット3Aを形成し、縮退度ms=±1副準位は、2.87GHzだけms=0準位から隔てられている。NV欠陥の電子構造がスタイナート等に記載された図1bに示されている。ms=0副準位は、光学的にポンピングされたときに高い蛍光レートを示す。これとは対照的に、欠陥がms=±1準位で励起されると、この欠陥は、非発光一重項状態1Aにクロスオーバし、その後ms=0に緩和する高い確率を示す。その結果、スピン状態を光学的に読み取ることができ、ms=0状態は、明るいbright状態であり、ms=±1状態は、暗いdark状態である。外部磁場を加えると、スピン副準位ms=±1の縮退がゼーマン分裂により壊される。これにより、共鳴線が加えられる磁場の大きさ及びその方向に応じて分かれる。この依存性は、ベクトル磁気測定法に利用できる。と言うのは、共鳴スピン遷移は、マイクロ波MW周波数をスイープし、その結果、スタイナート等の図2aに示されているように光学検出磁気共鳴ODMRスペクトルの固有のディップを生じさせることにより調査できる。スタイナート等は、イオン打ち込みを採用して負に帯電したNVセンタの均質層を超高純度[100]型IIaダイヤモンド中に作った。アンサンブルNVセンサは、複数の検出スピンからの増幅蛍光信号に起因して高い磁気感度を提供することが分かった。別のオプションは、ベクトル再構成である。と言うのは、ダイヤモンド格子は、スタイナート等の図2bに示されているように別々の四面体NV方位を課すからである。これら軸の各々に沿う磁場投影像を単一複合スペクトルとして測定することができ、数値アルゴリズムを用いると、全磁場ベクトルを再構成することができる。外部磁場の大きさB及び包囲θB,ψBは、非制約最小二乗アルゴリズムに基づいてODMRスペクトルを分析することによって計算できる。本発明者は、スタイナート等に開示された原理をマイクロフルイディックデバイスの原理及びスピン共鳴装置の原理と組み合わせると、低い印加磁場強度で詳細な化学シフト情報を分析するのに十分に感度が高いスピン共鳴装置を提供することができ、したがって機能が失われない状態で小型化が容易になるという知見を得た。したがって、本発明は、小型で携帯可能なマイクロフルイディックスピン共鳴装置の構成を可能にするような仕方でダイヤモンドセンサをマイクロフルイディックセル中に組み込むことができるという知見にある。本発明の或る特定の実施形態は、マイクロフルイディックセルであって、流体サンプルを受け入れるマイクロフルイディックチャネルと、マイクロフルイディックチャネルに隣接して設けられたセンサとを有し、センサは、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を有するダイヤモンド材料から成ることを特徴とするマイクロフルイディックセルを提供する。或る特定の実施形態は、化学気相成長技術を利用してダイヤモンド材料を成長させるステップと、ダイヤモンド材料中に1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を形成するステップと、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥に隣接してマイクロフルイディックチャネルを形成するステップとを有することを特徴とする方法を利用して製造できる。ダイヤモンドセンサ材料センサのダイヤモンド材料は、好ましくは、単結晶ダイヤモンド材料である。ただし、多結晶ダイヤモンド材料も又、別のオプションとして想定される。単結晶ダイヤモンド材料は、0.5mm以上、1mm以上、2mm以上又は3mm以上の少なくとも1つの寸法を有する単結晶ダイヤモンドから成るのが良い。ダイヤモンド材料は、化学気相成長CVD技術を用いて形成できる。適当なダイヤモンド材料及びダイヤモンドセンサのためのかかる材料を製造する方法は、国際公開第2010/010352号パンフレット、同第2010/010344号パンフレット、同第2009/105814号パンフレット、同第2009/105815号パンフレット、同第2010/003179号パンフレット及び米国特許出願公開第2009/0214169号明細書に記載されている。好ましくは、ダイヤモンド材料は、例えば国際公開第2010/010344号パンフレット及び同第2010/010352号パンフレットに記載されているような高品質量子等級ダイヤモンド材料であるべきである。量子等級ダイヤモンドという用語は、本明細書においては、材料の量子スピン特性を利用した用途における使用に適したダイヤモンド材料について用いられる。具体的に説明すると、量子等級ダイヤモンド材料の高い純度により、当業者に知られている光学技術を用いて単一欠陥中心を隔離することが可能である。好ましくは、ダイヤモンドセンサの少なくとも一部分を成長させるには、分子窒素として計算して250ppb十億分率以下、200ppb以下、150ppb以下又は120ppb以下の窒素濃度を有する気相を用いる。CVD反応器内におけるガスの窒素含有量の減少の結果として、CVDダイヤモンド材料中の窒素含有量が減少し、したがって吸収係数が低くなると共にデコヒーレンス時間が長くなる。CVD反応器内ガス中の窒素含有量は、0.001ppb十億分率を超え、0.01ppbを超え、0.1ppbを超え、1ppbを超え又は10ppbを超えるのが良い。CVD成長プロセスは、高い化学的純度に加えて高い同位体純度の原料ガスを用いるのが良い。例えば、炭素原料ガスは、99、99.3、99.6、99.9、99.99又は99.999以上であるよう増大した12Cフラクションを有するのが良い。これにより、単一格子エミッタのデコヒーレンス時間を一段と長くすることができる。ただし、12Cの自然存在比を用いても良いことが想定される。上記の内容に照らして、ダイヤモンドセンサは、20ppb以下、10ppb以下、5ppb以下、1ppb以下、又は0.5ppb以下の中性単一置換窒素濃度、0.15ppb以下、0.1ppb以下、0.05ppb以下、0.001ppb以下、0.0001ppb以下又は0.00005ppb以下のNV濃度及び0.9以下、0.7以下、0.4以下、0.1以下、0.01以下又は0.001以下の13Cの全濃度のうちの1つ又は2つ以上を有する少なくとも1本の高純度部分を有するダイヤモンド材料で形成されるのが良い。ダイヤモンドセンサは、0.1μm以上、1μm以上、10μm以上、100μm以上、200μm以上又は500μm以上の厚さを備えた層の形態をしたかかる材料の少なくとも一部分を有するのが良い。CVD成長プロセスで用いられるガス組成物は、色中心の形成又はこれらの電荷安定化に関連した他の不純物、例えば珪素又は亜リン酸を更に含む場合がある。しかしながら、低窒素濃度に加えて或る特定の実施形態によれば、CVD成長プロセスは、好ましくは、CVD成長の間に単結晶ダイヤモンド中に混入される場合のある極めて低い濃度の他の不純物を有するガス組成物を使用する。したがって、ダイヤモンド材料の少なくとも一部分は、好ましくは、100ppb以下の硼素濃度、100ppb以下の珪素濃度、1ppm以下の常磁性欠陥の濃度、5ppm以下の任意の単一非水素不純物の濃度、窒素及びその同位体を除く10ppm以下の全不純物含有量及び単結晶ダイヤモンドホスト材料中の1018cm3以下の水素不純物の濃度のうちの1つ又は2つ以上を有する。高純度材料は又、好ましくは、低い転位濃度を有する。例えば、高純度単結晶ダイヤモンド材料は、106転位cm2、104転位cm2、3×103転位cm2、103転位cm2、102転位cm2又は10転位cm2以下の転位束密度を有するのが良い。これは、注意深い基体の調製及びもし上述したように構成しなければ高純度単結晶ダイヤモンドの第2の層中に伝搬する転位の形成を阻止するための第1の成長段における窒素の使用によって達成できる。また、低い表面粗さRqを達成するようダイヤモンドホスト材料の表面を処理することが望ましい。国際公開第2010/010344号パンフレット及び同第2010/010352号パンフレットに記載されているように、ホスト材料として本発明の合成ダイヤモンド材料を用いて高いT2値及び高いスペクトル安定性を得ることができ、この場合、量子スピン欠陥は、かかる処理済み表面から100μmの以下の距離を置いたところに位置決めされるべきである。本発明の実施形態によれば、量子スピン欠陥は、好ましくは、かかる処理済み表面から100μm以下、好ましくは50μm、好ましくは20μm、好ましくは10μm、好ましくは1μm、好ましくは500nm、好ましくは200nm、好ましくは50nm、好ましくは20nm又は好ましくは10nmの距離のところに位置決めされるべきである。量子スピン欠陥のこの位置決めは、量子スピン欠陥を例えば導波路への光結合によって特徴付けると共に読み出すことができるよう最終用途にとって容易に接近可能であることを意味している。かくして、量子等級単結晶ダイヤモンド中に量子スピン欠陥単一格子源を形成することが有利であり、この場合、ダイヤモンド材料の表面は、中心が量子スピン欠陥の形成される場所の最も近くに位置する表面上の点上に位置する半径が約5μmの円によって定められる領域内の単結晶ダイヤモンドの表面粗さRqが約10nm、5nm、1nm又は0.5nm以下であるよう処理される。この表面は、量子スピン欠陥の形成前又は形成後に処理されるのが良い。本明細書において説明するSIL構成例では、量子スピン欠陥は、平坦な表面の中央のところ又はその近くのSILの平坦な表面の近くに形成される。したがって、平坦な表面は、少なくとも低い表面粗さを有するよう量子スピン欠陥に隣接した部分が処理されるべきである。量子スピン欠陥の近くの表面のところの表面粗さが小さいことに加えて、表面下損傷が量子スピン欠陥/単一格子エミッタの近くでは低いようにすることも又有用である。表面下欠陥をエッチングによって、例えばプラズマエッチングを用いて減少させることができる。また、ダイヤモンドが量子スピン欠陥に悪影響を及ぼすような仕方で相互作用する種を末端基とはしないようにするよう量子スピン欠陥の近くでダイヤモンド表面のところの末端の形式を制御することが有用な場合がある。さらに、量子スピン欠陥の近くのダイヤモンド表面がゼロではないスピンを有する種、例えば窒素以外のスピンゼロ種、例えば酸素又は幾つかの表面電荷再分布プロセス例えば、水素で起こることが知られているプロセスをもたらす場合のある種を末端基とするようにすることが有用な場合がある。高純度化学的及び/又は同位体的ダイヤモンド材料は、デコヒーレンス時間として好ましく、かくして、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥の感度は、単結晶ダイヤモンド材料内の他のスピン活性種の存在によって影響を受ける。低転移密度も又、重要である。と言うのは、ダイヤモンド結晶中の歪も又、デコヒーレンス時間、及びかくして1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥の感度に影響を及ぼす場合があるからである。低転移密度は又、歪を減少させると共に良好な品質のチャネルを単結晶ダイヤモンド材料中に形成することができるようにする上で重要な場合がある。低く且つ一様な歪が1つの量子スピン欠陥から次の量子スピン欠陥への量子スピン欠陥光学的放出のシュタルク広がり又はシフトを回避するのに望ましい。一形態では、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥は、電場の尺度としての役目も果たすことができる。かかる形態では、歪が小さく且つ一様であることも又望ましい。センサは、多段成長プロセスを用いて形成でき、それにより、センサは、この中に設けられる低品質と高品質のダイヤモンド材料を有し、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥は、高品質のダイヤモンド材料中に設けられる。例えば、単結晶ダイヤモンド材料の第1の層の成長は、窒素分子として計算して300ppb十億分率以上且つ5ppm百万分率以下の窒素濃度を有する気相を用いて行われるのが良い。第2の層の成長は、窒素分子として計算して0.001ppb以上且つ250ppb以下の窒素濃度を有する気相を用いて行われるのが良い。第2の層は又、自然存在比又は炭素原料ガスの全C含有量のうちの少なくとも99の量の12Cを有する炭素原料ガスを含む気相を用いて行われるのが良い。第2の層は、上述した高純度量子等級ダイヤモンド材料から成るのが良い。第1の層は、ダイヤモンド材料の少なくとも1つの別の部分を構成する低級ダイヤモンド材料から成り、この少なくとも1つの別の部分は、30ppb以上、50ppb以上、100ppb以上、200ppb以上、300ppb以上、500ppb以上、700ppb以上又は800ppb以上の単一置換窒素濃度、0.3ppb以上、0.5ppb以上、1ppb以上、2ppb以上、3ppb以上、5ppb以上、7ppb以上又は8ppb以上のNV濃度及び自然存在比の13Cのうちの1つ又は2つ以上を有する単結晶ダイヤモンド材料で形成される。少なくとも1つの別の部分は、少なくとも1つの部分の少なくとも5倍、少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも50倍、少なくとも100倍、少なくとも500倍、少なくとも1000倍又は少なくとも10000倍の中性単一置換窒素濃度を有する。少なくとも1つの別の部分は、5ppm以下、2ppm以下又は1ppm以下の中性単一置換窒素濃度及び50ppb、20ppb若しくは10ppbに等しく又は50ppb以下、20ppb以下若しくは10ppb以下のNV濃度のうちの1つ又は2つ以上を有する。ダイヤモンド材料は、少なくとも1つの部分と少なくとも1つの別の部分の両方を含む単結晶ダイヤモンドで形成され、それにより、部分は、単結晶ダイヤモンド中に組み込まれることによって互いに結合される。打ち込みか現場成長かのいずれかによって1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を第2の層中に形成するのが良い。次に、第1の層の場合と同一の成長条件を用いて第3の層を第2の層上に成長させるのが良い。次に、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥に実質的に平行に且つこの近くでチャネルを複合ダイヤモンド構造中に形成し、それによりマイクロフルイディックセルを形成するのが良い。上述の方式に関する1つの問題は、チャネルがダイヤモンド結晶を貫通する穴を切断形成し又はエッチングすることによって形成する場合、チャネルの内壁を研磨することが困難であるということにある。1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥に隣接して低粗さ表面を提供することが有利なので、一手段としては、CVDダイヤモンドの高純度層を成長させ、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥中に打ち込み又は成長させ、そして表面を研磨することである。この研磨された表面は、マイクロフルイディックチャネルの1つの壁を形成することになる。ダイヤモンド又は他の何らかの材料で作られる場合のある追加の要素を次に研磨ダイヤモンド表面に結合してマイクロフルイディックチャネルを形成するのが良い。変形例として、動作パラメータ、例えば横方向速度及びパルス速度を選択して所望の表面仕上がりを与えるレーザトレパニングを利用してチャネルへの滑らかな表面の形成を達成することができる。さらに変形例として、レーザにより作られた後に、例えばダイヤモンドワイヤ絞り成形ダイの製作に用いられる技術によりチャネルの内面を処理しても良く、例えば微細ダイヤモンド粉末のスラリ中の通過直径よりも僅かに小さい直径を有する往復動ワイヤを用いて内面を研磨しても良い。量子スピン欠陥1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥は、好ましくは、NV欠陥である。ただし、原理的には、かかる量子スピン欠陥は、単結晶ダイヤモンド材料中の他の形式の量子スピン欠陥を含んでいても良い。本明細書で用いられる量子スピン欠陥という用語は、磁場又は電場を検出するのに適した量子スピンを備える単結晶ダイヤモンド材料内の欠陥を意味している。本発明の実施形態において用いるのに関心のある他の考えられるダイヤモンド欠陥としては、例えば水素、クロム、ニッケル、シリコン又は燐に基づく外因的欠陥や例えば空孔、隙間及び空孔対又はクラスタのような内因的欠陥が挙げられる。しかしながら、NV欠陥は、これらを室温で基底状態電子スピン形態中に光学的にポンピングしてセンサをプライミングすることができ、この際、電子状態の熱的分布状態を考慮に入れるよう極低温冷却を必要としないので特に有用であることが判明した。さらに、NV欠陥の電子スピン状態は、マイクロ波を用いて操作でき、そしてスタイナート等に上述されているように蛍光スペクトルの変化を検出することによって読み出すことができる。さらに又、NV欠陥は、長いデコヒーレント時間T2を有し、この長いデコヒーレント時間は、サンプル中の磁場又は電場の変化に対する感度がデコヒーレント時間に関連付けられるので有用である。1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥は、0.05ms以上、0.1ms以上、0.3ms以上、0.6ms以上、1ms以上、5ms以上又は15ms以上のデコヒーレント時間T2を有するのが良く、対応のT2の値は、400μs以下、200μs以下、150μs以下、100μs以下、75μs以下、50μs以下、20μs以下又は1μs以下である。1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥は、マイクロフルイディックチャネルから100nm以下、80nm以下、50nm以下、30nm以下、20nm以下又は10nm以下の距離を置いたところに配置されるのが良い。量子スピン欠陥がサンプル内の磁場又は電場の変化に対する感度を高めるために量子スピン欠陥をマイクロフルイディックチャネルに近接して位置決めすることが有利であると言える。さらに、複数の量子スピン欠陥が設けられる場合、量子スピン欠陥とマイクロフルイディックチャネルの内容物との間の空間距離は、量子スピン欠陥からの分解分離データの複雑さを最小限に抑えるためにできるだけ一定に取られるのが良い。これを行うために多くの幾何学的形状を想定することができ、かかる幾何学的形状のうちの多くは、本明細書において後で詳細に説明するように多段成長及び処理を必要とする。1つの判断基準は、マイクロフルイディックチャネルからの量子スピン欠陥の制御領域の分離及びマイクロフルイディックチャネルに平行ではない方向における量子スピン欠陥の制御領域の広がりが、好ましくは、マイクロフルイディックチャネルそれ自体の直径とほぼ同じ桁のものであるということである。これは、チャネルを極めて細くする1つの理由である。量子スピン欠陥、例えばNVを当該技術分野において知られているように打ち込み技術により内部成長させ又は作ることができる。成長だけでなく打ち込み及びアニーリングを用いて作られるNV欠陥と関連した幾つかの際立った特性が存在する。これら特性としては、例えば、741nmにおいて空孔中心GR1が存在し、これは、NV欠陥を作るための打ち込みルートの副生物である。1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥をマイクロフルイディックチャネルに隣接して位置するセンサの表面の近くでダイヤモンド材料層中に打ち込むのが良い。量子スピン欠陥をチャネルの形成前又は後に打ち込むのが良い。変形例として、量子スピン欠陥を化学気相成長段階中、ダイヤモンド材料中に成長させても良い。打ち込み法を用いた場合の一利点は、マイクロフルイディックチャネル内に位置したサンプル内の磁場又は電場の変化を検出するためにマイクロフルイディックチャネルに対する1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥の存在場所を最適化するために1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥をマイクロフルイディックチャネルに対して正確に位置決めすることができるということにある。例えば、欠陥の線、帯又は層をマイクロフルイディックチャネル内のサンプル中の磁場又は電場の変化を検出するためにチャネルに近接して形成するのが良い。変形例として、センサのダイヤモンド材料を製造するための化学気相成長法の実施中に1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥をダイヤモンド材料中に成長させても良い。この方式の一利点は、ダイヤモンド材料が損傷を受けないということにあり、かかる損傷は、打ち込み技術の実施中に起こる場合がある。かかる損傷は、例えばデコヒーレンス時間T2を減少させることによって量子スピン欠陥の品質に悪影響を及ぼす場合があり、かくしてセンサの感度に悪影響を及ぼす。しかしながら、マイクロフルイディックチャネルを量子スピン欠陥に対して所望の配置場所に位置決めすることは、困難な場合がある。この点に関し、量子スピン欠陥を含む領域の濃度及び体積は、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥がマイクロフルイディックチャネルに対して所望の位置のところ又はその近くに配置されることが統計学的に確からしいように選択されるのが良い。高純度単結晶CVDダイヤモンドを成長させ、量子スピン欠陥の線、帯又は層を高純度単結晶CVDダイヤモンド中に形成し打ち込み又は現場成長によって、そして量子スピン欠陥の線、帯又は層から100nm以下の距離を置いたところで量子スピン欠陥の線、帯又は層に実質的に平行なチャネルを形成することによってダイヤモンド検出素子を形成することができる。1つ又は2つ以上の量子欠陥とチャネルの相対位置は、チャネルが1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥に対して形成される位置を制御することによって制御できる。例えば、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を単結晶ダイヤモンド材料中に配置し、次にチャネルを1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥に隣接した適当な位置に形成するのが良い。変形例として、チャネルを形成し、次に1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥をチャネルに隣接した適当な位置に形成しても良い。例えば、開放溝をダイヤモンド材料中に形成し、そして1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を溝の長さに沿う溝の壁中に直接打ち込んでも良い。次に、ダイヤモンド又は他の何らかの材料である場合がある別の材料層を開放溝を覆って設けて溝を封止し、そしてマイクロフルイディックチャネルを形成しても良い。マイクロフルイディックチャネル周りへの量子スピン欠陥の種々の考えられる分布状態を想定することができる。複数の量子スピン欠陥をマイクロフルイディックチャネルの長さに沿って設けることにより、感度を向上させることができる。リング状に配置された量子スピン欠陥をマイクロフルイディックチャネルの周りにマイクロフルイディックチャネルに沿う1つ又は2つ以上の場所に設けると、チャネルに沿う1つ又は2つ以上の特定の場所のところでの測定値を取る良好な空間解像度を与えることができる。さらに、実質的に量子スピン欠陥のないダイヤモンド層を所々に配置した量子スピン欠陥を有する間隔を置いて設けられた層を含む層状ダイヤモンド構造を形成することができる。次に、層状構造体を貫通して穴を形成してマイクロフルイディックチャネルを形成しても良い。かかるマイクロフルイディックチャネルは、その長さに沿うリング状に互いに間隔を置いて配置された量子スピン欠陥によって包囲されることにある。これは、例えば化学反応の進展をモニタするためにマイクロフルイディックチャネルに沿う流体サンプルの流れ及び時間間隔を置いた測定値が必要な構成例について有利な場合がある。上述したことに加えて、量子スピン欠陥を用いて必要とされる測定時間が極めて短いミリ秒msオーダ以下ことが注目されるべきである。したがって、流れ条件下における流体の測定値を取ることが可能である。これにより、複数の時間間隔を置いた測定値を化学反応の進展をモニタするためにマイクロフルイディックチャネルに沿って取ることができる。化学反応は、マイクロフルイディックセルへの入口のところで進行中であるのが良く、追加の化学的性質に関して供給するマイクロフルイディックセル内の第2のチャネルによって開始され、或いは、光、熱若しくはダイヤモンドを介して及ぼすことができる他の何らかの外部影響によって開始されるのが良い。マイクロフルイディックセル構造センサを形成するダイヤモンド材料は、好ましくは、マイクロフルイディックチャネルを構成する壁の少なくとも一部分を形成する。マイクロフルイディックチャネルは、ダイヤモンド材料を貫通した穴によって形成されるのが良く、マイクロフルイディックチャネルは、これが穴によって構成されるようダイヤモンド材料を貫通して設けられた穴によって形成されるのが良い。チャネルは、例えば、レーザを用いてダイヤモンド材料中に切断形成され又はエッチングによって形成されるのが良い。したがって、マイクロフルイディックセルは、全体が又は少なくとも大部分がダイヤモンド材料で形成されるのが良い。変形例として、セルは、異なる材料の基体から成っていても良く、チャネルは、基体上に構成され、ダイヤモンドセンサは、チャネルに隣接して基体上に位置決めされる。別の基体材料層が頂部層を形成してチャネルを構成しても良く、ダイヤモンドセンサは、基体材料層相互間に且つチャネルに隣接して設けられる。さらに別の変形例では、チャネルをダイヤモンドセンサの表面中に形成してチャネルを基体材料層で完全なものにする。マイクロフルイディックチャネルの一方の側に位置した基体材料は、マイクロフルイディックチャネルの他方の側の基体材料と同種であっても良く又は異種であっても良い。マイクロフルイディックセルを形成する他の構成例を想到できる。唯一の制約は、量子スピン欠陥がダイヤモンド材料中に存在することである。しかしながら、任意他の材料がマイクロフルイディックセルを構成するために用いられる場合、これは、核スピンからの疑似信号を生じさせることがないので有利である。例えば、原理的には、マイクロフルイディックチャネルをダイヤモンド以外の材料中に形成することができ、センサにはダイヤモンドの薄膜銀が用いられる。実際には、他の材料には、好ましくは、核スピンがないはずであり、これは、ダイヤモンドをマイクロフルイディックチャネルとセンサの両方を形成する良好な材料にしている。核スピンを有する材料であればどのようなものでもマイクロフルイディックセルの構成に利用されるが、かかる材料は、好ましくは、干渉を避けるためにダイヤモンド材料中の量子スピン欠陥から間隔を置いて配置されるべきである。もう1つの検討事項としては、有利には、マイクロフルイディックチャネルは、容易にクリーニングされて再使用される材料で作られるべきである。ダイヤモンドは、これが化学的且つ熱的に頑丈であり、かくして酸クリーニング及び/又は使用相互間のオートクレーブ処理を受けることができるので特に有用である。図3は、特許請求の範囲に記載された本発明の一実施形態としてのダイヤモンド利用マイクロフルイディックセルの実施形態を示している。マイクロフルイディックセルは、流体サンプルを収納することができるチャネル32に隣接して位置決めされた少なくとも1つのダイヤモンドセンサ30を有している。少なくとも1つのダイヤモンドセンサ30は、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥34、例えばNV欠陥を有し、かかる欠陥は、チャネル32内に配置されたサンプル内の磁場及び/又は電場の変化を検出するようチャネル32に隣接して位置決めされている。図示の実施形態は、チャネル32の互いに反対側の側部に設けられた2つのダイヤモンド検出素子30を有している。しかしながら、マイクロフルイディックセルは、たった1つのダイヤモンド検出素子又は変形例として複数のダイヤモンド検出素子を有しても良いことが想定される。マイクロフルイディックチャネルは、好ましくは、1mm以下、特に100nm~1mm、オプションとして500nm~500μmの少なくとも1つの寸法を有する。マイクロフルイディックチャネルのサイズは、或る特定の種について選択的であるよう選択されるのが良い。2本以上のチャネルを設けるのが良い。互いに異なるチャネルは、互いに異なる種のサイズの差に基づいて互いに異なる種について選択的であるよう互いに異なるサイズを有するのが良い。マイクロフルイディックチャネルをダイヤモンド中に切断形成する多くの可能な技術が知られている。通路、特に分析通路の直径についての下限は、これらの製作に用いられる技術によって決まる。ダイヤモンドの場合、一技術は、イットリウム‐アルミニウム‐ガーネットYAGレーザを約1μmの波長で用いることである。かかるレーザを用いると、チャネルの最小理論長さは、回折限界スポットにより得られるサイズ、即ち、波長にほぼ等しい。しかしながら、実際の下限は、約5μmである。別の実施形態では、チャネルを製作するために約193nmの波長で紫外線を生じさせるKrFエキシマーレーザが用いられる。YAGレーザと比較して短い波長により、通路は、小さな直径、場合によっては、0.5μmという小さい直径のものとなることができる。通路を製作するのにYAGレーザを用いることが好ましいが、このようにすると、別の技術、例えば波長3倍355nmソリッドステートレーザ、他のソリッドステートレーザ、色素レーザ又は他のレーザシステムを使用できなくなる。別の代替手段は、ダイヤモンド中に極めて微細な穴を生じさせることができる当業界において知られている電子ビームの使用である。変形例として、マスクエッチング技術を利用することによりチャネルを形成しても良い。スピン共鳴装置上述のマイクロフルイディックセルに用いられるスピン共鳴装置は、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を含むダイヤモンドセンサを有するマイクロフルイディックセルを受け入れるセル受け入れベイと、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を光学的にポンピングする光源と、1つ又は2つ以上の崩壊量子スピン欠陥からの放出光又は発光を検出する検出器とを有する。かかる構成例は、図4に示されており、この構成例は、少なくとも1つのダイヤモンドセンサ42を含むマイクロフルイディックセル40と、マイクロフルイディックセル40の少なくとも1つのダイヤモンドセンサ42中の1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥46を励起するよう構成された光源44、例えばレーザ源と、1つ又は2つ以上の崩壊量子スピン欠陥からの放出光又は発光を検出する検出器48とを有している。図5は、本発明の実施形態としてのスピン共鳴装置の略図である。スピン共鳴装置は、静磁場発生器B0、第1の可変振動磁場発生器B1及び第2の可変振動磁場発生器B2を有する。第1の可変振動磁場発生器B1は、好ましくは、高周波発生器であり、第2の可変振動磁場発生器B2は、好ましくは、マイクロ波発生器である。スピン共鳴装置は、セル受け入れベイ54の周りに設けられた磁気遮蔽体52を更に有するのが良い。一構成例では、地磁界磁場は、静磁場として用いられ、かくして、追加の静磁場発生器は不要である。かかる構成例では、遮蔽体は、センサを外部振動場から遮蔽するが、静磁場に対してはそうではないように構成されているのが良い。かかる遮蔽体は、当業者には知られている。スピン共鳴装置は、セル受け入れベイ54内に設けられたダイヤモンド利用マイクロフルイディックセル中の量子スピン欠陥を励起するよう構成された光源56及びダイヤモンド利用マイクロフルイディックセル中の量子スピン欠陥からの光出力信号を検出する光学検出器58を更に有する。光源は、レーザ光源であるのが良い。光源は、マイクロフルイディックチャネルに沿う種々の位置での流体の分析を可能にするようマイクロフルイディックチャネルに沿う種々の位置で量子スピン欠陥を選択的に励起するよう構成されているのが良い。代替的に又は追加的に、検出器は、マイクロフルイディックチャネルに沿う種々の位置での流体の分析を可能にするようマイクロフルイディックチャネルに沿う種々の位置で量子スピン欠陥からの放出光を選択的に検出するよう構成されていても良い。別の構成例では、上述の磁場発生器に代えて電場発生器を用いても良い。欠陥、例えばNV中心の電子構造は、本発明の実施形態を用いて電場を磁場の代替手段として又はこれに加えて測定することができるようなものである。1つ又は2つ以上のプロセッサ60が放出光データを受け入れたり処理したりするよう検出器58に連係した状態スピン共鳴装置内に設けられるのが良い。1つ又は2つ以上のプロセッサ60は、結果を出力する出力部62に連係されるのが良い。出力部62は、スピン共鳴データを表示するディスプレイスクリーンを含むのが良い。1つ又は2つ以上のプロセッサ60及びディスプレイ62は、スピン共鳴装置中に組み込まれるのが良い。代替的に又は追加的に、出力部62は、データを処理したり表示する外部装置、例えばラップトップ型又はデスクトップ型コンピュータにデータを伝送するようになっていても良い。本発明の別の観点によれば、スピン共鳴装置は、一体型マイクロフルイディックセルを備える。一構成例によれば、流体サンプルをマイクロフルイディックセル中に注入し、次に、マイクロフルイディックセルをサンプルの分析のためにスピン共鳴装置内に配置するのが良い。別の構成例によれば、マイクロフルイディックセルは、スピン共鳴装置内に設けられ、サンプルをスピン共鳴装置内の注入ポートを通ってマイクロフルイディックセル中に注入する。後者の場合、スピン共鳴装置は、流体サンプルをスピン共鳴装置内に設けられたマイクロフルイディックセル中に注入するよう構成された注入ポートを有するようになっている。マイクロフルイディックスピン共鳴装置は、次のように機能する。マイクロフルイディックチャネル内のサンプルに静磁場B0を作用させる。静磁場B0をサンプルに加えることによって、サンプル内の核のスピンは、優先的に、加えられた磁場と整列する。次に、振動高周波磁場B1をサンプルに加え、周波数を変化させる。振動磁場B1が核スピンと共鳴状態になると、かかる磁場は、核スピンを反転させてこれを静磁場B0の方向とは逆の方向に配向させる。この遷移により、検知したり検出したりすることができる局所磁場の変化が生じる。互いに異なる核は、周りの電子の局所作用効果及び密に間隔を置いた核スピン相互間のスピン‐スピン相互作用に起因して加えられた振動磁場B1の互いに異なる周波数でスピン反転することになる。これまでのところ、上述の装置は、標準型NMR装置のように機能するが、極めて小さなサンプル量で且つ極めて小さい静磁場で機能し、それにより、小型磁石の使用を可能にし又は、事実、地磁界が用いられる場合磁石を不要にし、かくして装置の全体としての小型化を可能にする。標準型NMR装置とは対照的に、核スピン反転に起因して生じる局所磁場の変化は、NV欠陥を参照して以下に説明するようにマイクロフルイディックチャネルに隣接して設けられた高純度ダイヤモンド材料中に存在する1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥を用いて検出される。NV欠陥は、上述の静磁場B0内に配置される。したがって、NV欠陥内の電子スピン状態の縮退ms=±1がスタイナート等に説明されているような仕方で分割される。NV欠陥は、532nmの光学レーザ源で励起され、3A基底状態から3E励起状態への電子の励起が生じる。励起されたms=0電子は、遷移の際に発光を行う基底状態に戻った際に蛍光を呈し、この蛍光を検出する。振動マイクロ波場をNV欠陥に加え、周波数を変化させる。振動マイクロ波場がNV中心の電子スピンと共鳴状態になると、これにより、電子は、遷移を行ってms=±1状態になる。共鳴スピン遷移を調べるには、マイクロ波MW周波数をスイープし、その結果、図2aを参照してスタイナート等によって上述されているように光学検出磁気共鳴ODMRスペクトルの固有のディップを生じさせるのが良い。いまや、ms=±1状態のエネルギーは、静磁場B0に依存するが、かかるエネルギーを振動rf磁場により引き起こされるサンプル中の核スピン反転によって生じる磁場の局所変化によって摂動させる。したがって、電子スピン共鳴がNV欠陥中で生じるマイクロ波周波数は、サンプル中の核スピンが振動rf磁場と共鳴状態になると、シフトされる。これらの変化は、蛍光が生じるディップのシフトによって検出される。したがって、マイクロフルイディックサンプル中の核スピン共鳴は、NV欠陥中の電子スピン共鳴の変化により光学的に検出される。かくして、光信号を処理すると、NMRデータを生成することができる。これは、化学シフトデータを示すNMRスペクトルの形態をしているのが良い。代替的に又は追加的に、複数の光学読みがマイクロフルイディックチャネルに沿う種々の位置で取られた場合、サンプルについて磁気共鳴画像MRIを生じさせることができる。代替的に又は追加的に、電場の変化は、この技術を利用して測定できる。データをスピン共鳴装置のディスプレイスクリーン上に表示するのが良い。変形例として、データをワイヤード又はワイヤレスかのいずれかにより処理及び表示のための外部装置、例えばラップトップ型又はデスクトップ型コンピュータに伝送しても良い。この場合、スピン共鳴装置内の処理及び表示は、単純化できると共にサイズ及びコストを減少させることができる。適当なコンピュータプログラムを提供してこれが携帯型スピン共鳴装置により収集されたデータを受け入れ、処理し、そして表示するために標準型コンピュータ上でランするのが良い。図6は、本発明の実施形態としてのダイヤモンドセンサを有するマイクロフルイディックセル中に装入された流体サンプルを分析する入力及び出力信号を示す図である。入力信号は、ダイヤモンドセンサの量子スピン欠陥中のms=±1電子スピン状態の縮退を分割し、流体サンプル中のディジェネレート核スピン状態を分割する静磁場B0、流体サンプル中の核スピン状態を操作する可変高周波磁場RF、ダイヤモンドサンプル中の電子スピン状態を操作する可変マイクロ波周波数磁場MW、ダイヤモンドセンサ中の量子スピン欠陥内の電子を励起状態に励起する励起光源LS及び量子スピン欠陥中の崩壊スピン状態からの蛍光信号FSを含む。ダイヤモンド材料中の1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥のデコヒーレンス時間を向上させるよう高純度量子等級単結晶ダイヤモンド材料の使用の代替手段として又はこれに加えて、デコヒーレンス時間を増加させるよう適当なパルス順序を選択して利用するのが良い。したがって、スピン共鳴装置は、パルス信号をセンサ中の1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥に与えてデコヒーレンス時間を増加させ、かくして感度を向上させるよう構成されているのが良い。代表的なパルス順序は、π/2パルス及び次のπパルス及び次の別のπ/2パルスを含む。別のマイクロフルイディックセル構造図7は、本発明の別の実施形態としてのマイクロフルイディックセルを示している。この構成例では、少なくとも1つのダイヤモンド検出素子70が1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥74が内蔵された高純度量子等級ダイヤモンド層72で構成されている。少なくとも1つのダイヤモンド検出素子70は、低等級ダイヤモンド材料76の第2の層を更に有する。低級ダイヤモンド材料76及び高級ダイヤモンド材料72は、好ましくは、単結晶ダイヤモンド材料を形成する。かかる構成例は、図8に示されているような多段CVD成長プロセスを利用して製造されるのが良い。図8は、本発明の実施形態としてのダイヤモンド利用マイクロフルイディックセンサを形成する段階的プロセスを示している。ステップAでは、比較的低純度単結晶ダイヤモンド材料の層82を基体80上で成長させる。ステップBでは、高純度量子等級ダイヤモンドの第2の層84を単結晶CVDダイヤモンドの低級層82上に現場で成長させる。ステップCでは、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥86を量子等級ダイヤモンド材料の上面の近くに形成する。これは、打ち込み又は直接的成長によって、例えば、窒素濃度を増大させてNV欠陥をCVDダイヤモンド材料中に成長させることによって行われるのが良いアニールを800°Cで又はこれを超える温度で実施して空孔欠陥を動かしてこれら空孔欠陥が窒素欠陥と対をなし、それによりNV中心を形成するようになっている。結果的に得られた単結晶CVDダイヤモンドを除去し、そしてこれを処理して1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥に隣接して低い表面粗さ仕上げを形成し、そしてセルのチャネルに隣接したマイクロフルイディックセル中に組み込むのが良い。変形例として、別のCVDダイヤモンド成長ステップを実施しても良い。例えば、ステップDでは、高純度CVDダイヤモンドの別の層88を成長させ、次にステップEに示されているように低級単結晶ダイヤモンド材料の別の層90を成長させる。ステップFでは、CVD単結晶層状構造を基体から除去し、次に、チャネル92を1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥80内に隣接してダイヤモンド結晶中に切断形成し、それによりマイクロフルイディックセルを形成する。取り出し構造体を設けて感度を向上させるのが良い。取り出し構造体は、センサのダイヤモンド本体の形成後に形成されても良く、或いは、センサのダイヤモンド本体を形成するプロセスの一体部分としてセンサのダイヤモンド本体の形成中に形成しても良い。取り出し構造体を例えばセンサのダイヤモンド表面内に形成しても良く、即ち、取り出し構造体をセンサのダイヤモンド表面により一体に形成する。図9は、ダイヤモンドセンサ94、チャネル96、1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥98及び取り出し構造体100を有するマイクロフルイディックセルの別の実施形態を示している。図示の実施形態は、図7に示された実施形態の場合と同様、低純度及び高純度単結晶ダイヤモンド層102,104を備えたダイヤモンドセンサを有する。しかしながら、当然のことながら、ダイヤモンドセンサは、取り出し構造体と組み合わされた例えば図3に示されているより単純な構造体を有しても良い。取り出し構造体は、凸面、マイクロレンズアレイ、固体浸漬レンズSIL、複数の表面窪み又はナノ構造体、回折格子、フレネルレンズ及び例えば反射防止膜のような被膜のうちの1つ又は2つ以上から成るのが良い。さらに、取り出し構造体は、高品質単結晶ダイヤモンド材料の一部分内に配置された1つ又は2つ以上の量子スピン欠陥からの光の取り出し量を増大させるよう位置決めされているのが良い。鏡、例えばブラッグBraggミラーを更にセンサの表面上に取り付け、被着させ又はエッチングにより設けて検出器に向かう取り出し量を増大させるのが良い。図10及び図11は、本発明の実施形態としてのマイクロフルイディックセルを形成する方法の別の例を示している。両方の図は、量子スピン欠陥を打ち込むのではなく成長させるステップを有する方法を示しており、これら方法は、マイクロフルイディックチャネルと量子スピン欠陥との間の間隔をどのように調節するかの問題に取り組んでいる。図10は、複数のマイクロフルイディックチャネル及び複数の欠陥線を備えたマイクロフルイディックを形成する方法を示している。各チャネルは、その長さに沿ってチャネルから一様に間隔を置いて位置した少なくとも1本の欠陥線を有している。ステップAでは、ダイヤモンド材料の層状スタックをCVDの利用により成長させる。スタック10の各水平線110は、量子スピン欠陥を有するダイヤモンドの薄い層を表している。例えば、成長中、窒素含有量を周期的に増加させてNV欠陥を含む一連の薄い層を形成する。これら薄い量子スピン欠陥を含む層を固有ダイヤモンド層112によって互いに分離するのが良い。層状構造体いったん形成すると、これを例えばレーザ切断によって垂直線114に沿って劈開させ、それにより量子スピン欠陥の一連の線を含む層を形成する。ステップBでは、上述の層を基体として用いてこの上に高純度ダイヤモンド層116を成長させる。次に、この層を水平線118に沿って劈開させて高純度ダイヤモンド層116を生じさせ、量子スピン欠陥の線を含む薄い層をこの高純度ダイヤモンド層116上に被着させる。劈開は、レーザを用いて又は打ち込み解除機構を用いて実施されるのが良い。打ち込み解除は、特に、これが極めて薄い層を生じさせることができるので有用な場合がある。ステップCでは、一連のチャネル又は溝120を薄い層中に切断形成し、その結果、各チャネル120が量子スピン欠陥の少なくとも1本の線110に平行にしかもこれから短く且つ一様な距離を置いて延びるようにする。最後に、ステップDにおいて、別の層122をチャネル120上に被着させてチャネルを封止すると共にマイクロフルイディックセルを形成する。図11は、マイクロフルイディックチャネルの周りに設けられたリング状に配列された量子スピン欠陥を有するマイクロフルイディックセルを形成する方法を示している。ステップAでは、ダイヤモンド材料層130を提供する。これは、高純度ダイヤモンド材料であるのが良い。ステップBでは、リング形の溝/チャネル132をダイヤモンド層130の表面中に切断形成する。ステップCにおいて、量子スピン欠陥を有する層134を層130上に被着させる。ステップDにおいて、量子スピン欠陥の層を平坦化して量子スピン欠陥を有するダイヤモンド材料だけがリング形溝内に残るようにし、かくして、リング状の量子スピン欠陥を含むダイヤモンド材料136が形成される。最後に、ステップEにおいて、リング状の量子スピン欠陥を含むダイヤモンド材料を貫通して延びるチャネル138を形成する。実施例合成001の約5°の範囲内の1対のほぼ平行な主要面を備えた合成型1bHPHTダイヤモンドプレートを選択した。このプレートを以下のステップを含む方法によって単結晶CVDダイヤモンド材料のホモエピタキシャル合成に適した正方形基体の状態に作製した。i基体をレーザ切断して全て<100>エッジを備えたプレートを作製し、ii成長が起こる予定の主要表面をラップ仕上げすると共に研磨し、ラップ仕上げされると共に研磨された部分は、全ての結晶面{100}を備えた厚さ535μmの約3.6mm×3.6mmの寸法を有している。基体表面のところ又はこれよりも下に位置する欠陥レベルは、欧州特許第1,292,726号明細書、及び同第1,290,251号明細書に開示されているように基体の注意深い調製によって最小限に抑えられる。露呈revealingプラズマエッチングを用いることによりこの方法によって導入された欠陥レベルを露呈させることができる。露呈エッチング後に測定可能な欠陥の密度が主として材料の品質に依存し、5×103mm2未満、一般的には102mm2未満である基体を作製することが慣例的に可能である。基体を基体キャリヤに取り付けた。次に、基体及びそのキャリヤをCVD反応器チャンバ内に導入し、ガスを以下のようにチャンバ内に送り込むことによってエッチング及び成長サイクルを開始させた。最初に、現場酸素プラズマエッチングを165トル圧力及び803°Cの基体温度で実施し、次に、水素エッチングを行い、酸素をこの段階でガス流から除去した。次に、第1段成長プロセスを40sccm毎分標準立方センチメートルでメタンの追加によって開始させた。窒素を加えて気相中に700ppbのレベルを達成した。水素は又、プロセスガス中にも存在した。この段階での基体温度は、866°Cであった。次に、メタン含有量を175sccmまで増大させた。これら成長条件は、先のテストランに基づいて2.0±0.2の範囲のαパラメータ値を与えるよう選択された。段階1の実施後、成長層は、厚さ1.7mmに達し、気相に追加された窒素を除去することによって段階2の成長を開始させた。段階2の成長層が厚さ0.9mmに達した後、成長を終了させた。成長したCVDダイヤモンドプレートの研究結果として明らかになったことは、この成長したCVDダイヤモンドプレートには001結晶面にツイン及びクラックが実質的になく、<110>側部によって境界付けられ、ツイン自由頂部001結晶面の合成後寸法を5.4mm×5.4mmまで増大させた。次に、上述の方法によって作られたCVDダイヤモンド材料を、NV欠陥の層を打ち込み、このNV欠陥の層に隣接した表面を研磨し、そして研磨表面に隣接してマイクロフルイディックチャネルを形成することによってセンサ中に加工するのが良い。産業上の利用分野本発明の或る特定の実施形態は、流体サンプルを分析する小型で頑丈な携帯できるスピン共鳴装置、好ましくは手持ち型装置を提供する。本発明の一観点は、マイクロフルイディックセルであって、マイクロフルイディックセルのチャネル内に入れられた流体サンプルからのスピン共鳴信号を検出するのに適したダイヤモンドセンサを有するマイクロフルイディックセルに関する。本発明の別の観点は、マイクロフルイディックセルに用いられるよう構成されたスピン共鳴装置に関する。スピン共鳴装置は、核スピン共鳴NMR装置及び/又は電子スピン共鳴ESR装置であるのが良い。マイクロフルイディックセルは、スピン共鳴装置の一体コンポーネントとして提供されても良く、或いは、スピン共鳴装置は、マイクロフルイディックセルをスピン共鳴装置内に取り外し可能に設けることができるよう構成されていても良い。本発明の実施形態は、広範な考えられる利用分野を有する。例えば、或る特定の実施形態は、現場で、医師の外科手術の際及び患者の診断及び迅速な治療のための新たな機会を開く世界中の病院で利用できる装置を提供するよう特定の分析実験室でしか現在利用できないものに取って代わる手持ち型医療診断装置を提供することができる。基本的技術は、低コストであり、ダイヤモンドデータを有用な分析データに変換するのに必要な較正データは、既に存在している。実際には、携帯可能な低コストNMR機械は、少なからず、過酷な化学的及び物理的環境がダイヤモンドを優れた選択肢にするインサイチューダウンウェルinsitudownwell分析について他の多くの利点を有する可能性が多分にある。この特性をダイヤモンド利用電気化学センサに結びつけることができる。マイクロフルイディックセル内で検出材料としてダイヤモンドを用いた場合の利点としては、次のことが挙げられる。aダイヤモンドの生体適合性bダイヤモンド機能の他の観点を例えば人に用いられる場合、電気化学滅菌のための硼素ドープト先端部に組み込むことができる。cダイヤモンドの機械的頑丈さdダイヤモンドの一般的不活性eダイヤモンド中の欠陥の安定性fダイヤモンド中の欠陥の温度不敏感性本発明の或る特定の実施形態によれば、感度と空間解像度の前例のない組み合わせにより電子及び核スピンにより生じる磁場及び/又は電場を測定する方法を提供する。MRI及び/又はNMR装置を大きな磁場の必要なく、ダイヤモンドチップ中に組み込むことができる。ダイヤモンド利用マイクロフルイディックセルを用いると、NV欠陥のアンサンブルによって少量の液体を通すことができ、MRI及び/又はNMRスキャンをサンプルに対して実施することができる。かかるスキャナは、生物医学的用途から廃水処理管理までの用途範囲で用いることができる。例えば、血液のNMR分析は、血液サンプルが分析のために遠くに送られる日常的な測定として既に用いられている。例えば、Liposcience商標は、NMRを用いて低密度リポタンパクの濃度を測定する。リポタンパクは、動脈壁と相互作用し、アテローム性動脈硬化症を招く事象の連鎖現象を生じさせる。ダイヤモンド利用マイクロフルイディックセルを有するコンパクトなスキャナが血液に対して現場でMRI/NMRを実施し、それにより迅速な医学的診断及び治療応答を可能にする。本発明を好ましい実施形態に関して図示すると共に具体的に説明したが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、形態及び細部の種々の変更を行うことができることは当業者には理解されよう。"