一种利用核磁共振实现磁场幅度稳定的装置及方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
一种利用核磁共振实现磁场幅度稳定的装置及方法
本专利技术涉及磁场调控
，具体地涉及一种利用核磁共振实现磁场幅度稳定的装置及方法。
技术介绍
带电粒子在磁场中的运动会受到磁场产生的洛仑兹力的影响。因此在现代量子检测和操控技术中，磁场是重要的控制手段，并能够为一些测量应用提供基准。因此对磁场幅度进行高精度控制和稳定是十分必要的。惰性气体核磁矩的磁场性质类似于磁偶极子，将其置于磁场中时，会受到一个扭矩的作用。该扭矩会使原子核磁矩趋向于沿磁场线分布，并以特定频率绕磁场线进动,这种现象称为核磁共振。进动频率称为Larmor频率，ωL＝γB0。其中,γ是原子核的旋磁比，仅由惰性气体原子种类决定。因此通过检测惰性气体核自旋的进动频率，可以直接反映其所处的环境中磁场的大小。换句话说，如果实现了磁场中惰性气体核自旋的进动频率的稳定，就相当于实现了对该磁场幅度的稳定。自旋交换光泵浦技术以碱金属原子为媒介，将激光光子的角动量传递给惰性气体原子，能够产生大量自旋状态相同的惰性气体原子。因此利用自旋交换光泵浦技术可以获得较强的惰性气体核自旋信号，提高探测的信噪比。
技术实现思路
本专利技...
【技术保护点】
一种利用核磁共振实现磁场幅度稳定的装置，其特征在于：所述装置包含由泵浦激光器(101)、扩束镜(102)、一号起偏器(103)、四分之一波片(104)、一号透镜(105)、一号探测器(106)组成的泵浦光路；由探测激光器(201)、二号起偏器(202)、检偏器(203)、二号透镜(204)、二号探测器(205)组成的探测光路；由一号亥姆霍兹线圈(301)、二号亥姆霍兹线圈(302)、磁屏蔽桶(303)、一号磁场信号源(304)、二号磁场信号源(305)组成的磁场产生及控制系统；原子气室(4)；由数据采集卡(501)和计算机(502)组成的信号采集及处理系统；所述泵浦激光器(...
【技术特征摘要】
1.一种利用核磁共振实现磁场幅度稳定的装置，其特征在于：所述装置包含由泵浦激光器(101)、扩束镜(102)、一号起偏器(103)、四分之一波片(104)、一号透镜(105)、一号探测器(106)组成的泵浦光路；由探测激光器(201)、二号起偏器(202)、检偏器(203)、二号透镜(204)、二号探测器(205)组成的探测光路；由一号亥姆霍兹线圈(301)、二号亥姆霍兹线圈(302)、磁屏蔽桶(303)、一号磁场信号源(304)、二号磁场信号源(305)组成的磁场产生及控制系统；原子气室(4)；由数据采集卡(501)和计算机(502)组成的信号采集及处理系统；所述泵浦激光器(101)出射的线偏振激光由扩束镜(102)扩束，经过一号起偏器(103)和四分之一波片(104)转化为圆偏振态后入射铷原子气室(4)，经由铷原子气室(4)透射出的光通过一号透镜(105)聚焦后被一号探测器(106)探测，所述一号探测器(106)将探测到的光强信号转换为电压信号，被数据采集卡(501)采集后，传递给计算机(502)；所述的探测激光器(201)出射的线偏振激光经过二号起偏器(202)后透过铷原子气室(4)，检偏器(203)检测线偏振激光偏振轴的转动，光信号通过二号透镜(204)聚焦后被二号探测器(205)转换为电压信号，被数据采集卡(501)采集后，传递给计算机(502)；所述的一号亥姆霍兹线圈(301)的轴线与泵浦光路重合；所述的二号亥姆霍兹线圈(302)的轴线与探测光路重合；所述的磁屏蔽桶(303)在泵浦光路和探测光路传播方向开有通孔，允许泵浦激光器(101)和探测激光器(201)出射的激光通过，一号亥姆霍兹线圈(301)、二号亥姆霍兹线圈(302)和原子气室(4)置于磁屏蔽桶(303)内部；所述的一号磁场信号源(304)为一号亥姆霍兹线圈(301)提供驱动电流；所述的二号磁场信号源(305)为二号亥姆霍兹线圈(302)提供驱动电流；所述的原子气室(4)为充有碱金属、惰性...
【专利技术属性】
技术研发人员：李莹颖，汪之国，袁杰，金世龙，展翔，廖旭博，姜鹏，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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