一种用于核磁共振陀螺仪的高精度静磁场发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于核磁共振陀螺仪的高精度静磁场发生装置，该装置包括线圈支撑骨架和静磁场线圈两部分结构。其中，线圈支撑骨架为圆筒形，其内部放置原子气室及加热相关结构件，线圈支撑骨架的侧壁上设置有多道对称分布的环形绕线凹槽，用来固定静磁场线圈。静磁场线圈为上下对称的多组圆形线圈，其对称面为线圈支撑骨架的中心横截面，线圈采用一根漆包铜线绕制，每组缠绕匝数相同，通过特定的位置分布控制，能为核磁共振陀螺仪的气室所在区域提供均匀性极高的高精度静磁场。本发明专利技术与现有技术相比磁场均匀性好，结构更为紧凑，易于安装和维护，易实现工程化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核磁共振陀螺仪的磁场发生
，特别涉及一种用于核磁共振陀螺仪的高精度静磁场发生装置，用于产生陀螺仪所需的高精度、高稳定度纵向磁场。可以用于战略、战术武器装备、微小型空间飞行器等领域。
技术介绍
核磁共振陀螺具有小体积、低功耗、高性能、大动态范围等特性，已成为新型惯性器件的研究重点和热点。核磁共振陀螺仪利用原子核自旋磁矩的拉莫尔进动感知载体转动信息，理论上需要在纵向上制备一个均匀、稳定的高精度静磁场，如上述磁场不够稳定或均匀性不好，会导致磁共振频率变宽，使陀螺仪系统的信噪比降低。磁场的均匀性主要由产生磁场的线圈的几何形状决定，而稳定性可通过在电路上增加控制反馈进行调控。现阶段经常使用的是一对方形亥姆赫兹线圈作为静磁场发生装置，但由于磁屏蔽设计为圆柱形具有较好的屏蔽效果，利用方形亥姆赫兹线圈不易安装且对空间的使用率非常低，不利于核磁共振陀螺仪的小型化设计，且方形亥姆赫兹线圈只有在线圈间距等于1.1倍的线圈边长时才具有较好的磁场均匀性，其他尺寸的线圈均匀性极差，不利于陀螺仪内部光路结构的设计与排布。此外，还有使用圆形亥姆赫兹线圈以克服磁屏蔽内空间利用率的问题，但圆形亥姆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核磁共振陀螺仪的高精度静磁场发生装置，其特征在于：包括线圈支撑骨架(1)和N对静磁场线圈(2)，线圈支撑骨架(1)为空心圆筒状，沿中心轴线一端中心处开有用于探测筒内泵浦光的通光孔(108)，外侧壁开有N对环形绕线凹槽，环形绕线凹槽所在的平面彼此平行且垂直于线圈支撑骨架(1)的中心轴线，每对环形绕线凹槽以线圈支撑骨架(1)的中心横截面为对称面对称分布，N对静磁场线圈(2)绕制在环形绕线凹槽内。

【技术特征摘要】
1.一种用于核磁共振陀螺仪的高精度静磁场发生装置，其特征在于：包括线圈支撑骨架(1)和N对静磁场线圈(2)，线圈支撑骨架(1)为空心圆筒状，沿中心轴线一端中心处开有用于探测筒内泵浦光的通光孔(108)，外侧壁开有N对环形绕线凹槽，环形绕线凹槽所在的平面彼此平行且垂直于线圈支撑骨架(1)的中心轴线，每对环形绕线凹槽以线圈支撑骨架(1)的中心横截面为对称面对称分布，N对静磁场线圈(2)绕制在环形绕线凹槽内。2.根据权利要求1所述的一种用于核磁共振陀螺仪的高精度静磁场发生装置，其特征在于：各环形绕线凹槽内的线圈匝数相同，每对环形绕线凹槽的间距di,i＝1～N，通过解算下列方程组确定：(∂2B1(z)∂z2+∂2B2(z)∂z2+∂2B3(z)∂z2+...+∂2BN(z)∂z2)z=0=0(∂2B1(z)∂z2+∂4B2(z)∂z4+∂4B3(z)∂z4+...+∂4BN(z)∂z4)z=0=0(∂6B1(z)∂z6+∂6B2(z)∂z6+∂6B3(z)∂z6+...+∂6BN(z)∂z6)z=0=0......(∂2NB1(z)∂z2N+∂2NB2(z)∂z2N+...

【专利技术属性】
技术研发人员：王妍，刘院省，阚宝玺，王学锋，周维洋，石猛，邓意成，李新坤，赵连洁，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11