一种多同位素磁共振信号同步激励与探测方法及装置制造方法及图纸

一种多同位素磁共振信号同步激励与探测方法及其装置，该测量方法包含了采用多个交流磁场对含有多个同位素的工作单质同时进行激励与测量，其中交流磁场的数量与同位素的数量一致，并且交流磁场的中心频率的比值为常数，且与各个同位素的磁旋比的比值相同。不同交流磁场采用同一个低频正弦信号进行调制，并通过与该低频信号同频的另一个信号对检测到的信号进行解调。本发明专利技术省去提取单质的同位素的过程，节约了成本，削弱了各个同位素的磁共振信号之间的干扰，应用于Mz磁强计中，提高了磁共振信号提取的准确度和灵敏度。

A method and device for synchronous excitation and detection of multi isotope magnetic resonance signal

A multi isotope magnetic resonance signal synchronous excitation and detection method and device thereof, the method includes the excitation and measurement of isotope containing multiple elemental work using a plurality of alternating magnetic field, the number of which the number of consistent with isotopic alternating magnetic field, the ratio of center frequency and AC magnetic field is constant, and magnetic rotation with each isotope ratio the same. Different AC magnetic fields are modulated by the same low frequency sinusoidal signal, and demodulate the detected signals by another signal with the same frequency of the low frequency signal. The invention saves the cost of the isotope extraction process, saves the cost, and weakens the interference between the magnetic resonance signals of each isotope. It is applied to the Mz magnetometer, which improves the accuracy and sensitivity of magnetic resonance signal extraction.

【技术实现步骤摘要】
一种多同位素磁共振信号同步激励与探测方法及装置
本申请涉及一种原子器件的磁共振信号激励与提取方法，属于原子器件领域与磁场探测领域，具体的，涉及一种同时激励多同位素的磁共振信号同步激励与探测方法及装置。
技术介绍
利用磁共振信号的原子器件(如原子磁强计)具有极其广泛的应用，其中包括地下探测，定位导航，以及生物医疗领域，例如对人体脑磁、心磁的探测可以对一些疾病进行诊断。在这些应用当中，所涉及的磁场信号都非常微弱，所以高灵敏度对于这类原子器件是一个至关重要的参数。近年随着制造工艺的进步，原子器件相关技术得到了很大的发展，特别是随着激光光泵原子技术的出现。如今的原子器件在可以实现达到最高灵敏度的同时，又具有体积小、功耗低、成本较低的优势。例如原子磁强计，其结构简单，成本低，功耗低，易于集成，而且据报道其灵敏度最高达到了0.54fT/Hz1/2，具有非常广阔的应用前景。利用磁共振的原子器件的工作主要是依靠光泵浦将蒸汽腔室中的工作单质极化，然后用探测光探测该单质原子在磁场环境中的塞曼分裂所对应的拉莫尔进动频率，得到磁场以及工作原子相关的信息。然而，按通常方式制备的蒸汽腔中，工作单质往往含有其天然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多同位素磁共振信号同步激励与探测方法，该方法能够应用于原子器件，该方法包括采用含有n个同位素的单质的蒸汽腔室作为工作腔室，当这些同位素被相应的激光泵浦以后，再用n个驱动交流磁场分别驱动这些同位素的拉莫尔进动，在对信号进行检测。

【技术特征摘要】
1.一种多同位素磁共振信号同步激励与探测方法，该方法能够应用于原子器件，该方法包括采用含有n个同位素的单质的蒸汽腔室作为工作腔室，当这些同位素被相应的激光泵浦以后，再用n个驱动交流磁场分别驱动这些同位素的拉莫尔进动，在对信号进行检测。2.根据权利要求1所述的多同位素磁共振信号同步激励与探测方法，其特征在于：所述n个驱动交流磁场被同一个调制低频交流信号调制，检测端也以该调制低频交流信号作为参考信号，对检测到的信号进行锁相放大，所述n个驱动交流磁场的n个驱动交流信号的中心频率保持固定的比值，所述比值与所述腔室内的同位素的磁旋比的比值相同。3.一种多同位素磁共振信号同步激励与探测的Mz原子磁强测量计，其特征在于，包括，沿着光束方向分别包括第一激光器模块，蒸汽腔室，位于蒸汽腔室中的工作介质，和光电探测管，在蒸汽腔室外侧还具有交流磁场线圈，和信号发生器，所述第一激光器模块，用于发出单色激光，并入射至加热到一定温度的蒸汽腔室中的工作介质，所述工作介质包括特定单质的原子蒸汽，所述特定单质包含该单质的多种同位素；所述信号发生器，包括多个驱动信号发生器，分别发出多个驱动交流信号，低频向高频进行扫频，并且该多个驱动交流信号的个数与工作介质的同位素的数量一样；所述交流磁场线圈设置在所述蒸汽腔室的外侧，并受到信号发生器输出的多个驱动交流信号的驱动以产生交流磁场，并施加于工作介质；光电检测管，用于对经过工作介质的激光束进行检测。4.根据权利要求3所述的Mz原子磁强测量计，其特征在于，所述多个驱动交流信号的中心频率保持固定的比值，这些比值与蒸汽腔室内的同位素的磁旋比的比值相同。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚金堂，甘琦，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32