一种交流无磁加热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种交流无磁加热器，属于加热器技术领域。所述加热器采用交流电进行加热，先采用功率放大器对交流电的功率以及频率进行调节，再对加热薄膜进行加热，并利用加热薄膜产生的热量对无磁加热架进行加热或者保温，通过控制电路实现对温度的实时监测。本实用新型专利技术所述的无磁加热器采用交流电进行加热，无剩余磁场产生，对于弱磁场的测量无影响，保证原子磁力仪测量结果的准确性；而且相对于直流加热，交流加热能够使原子气室加热更均匀，温度更稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种交流无磁加热器
本技术涉及一种交流无磁加热器，属于加热器

技术介绍
原子磁力仪是基于磁光共振技术进行设计的，依据磁场中原子与光场相互作用的原理，结合磁光共振频率与外磁场之间的关系，实现空间弱磁环境的绝对测量。原子磁力仪因其灵敏度高、能耗低、成本低、体积小等优点，是弱磁探测领域一个备受关注的研究热点。原子磁力仪工作时，原子气室需要加热，目前主要是采用直流加热方式进行加热。然而，直流加热会产生剩余磁场，对于待测弱磁场的测试结果产生影响，大大降低测试结果的准确性。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种交流无磁加热器，所述加热器依据交流加热原理，采用功率放大器实现无磁加热的，可以满足高灵敏度原子磁力仪的设计要求。本技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种交流无磁加热器，所述加热器包括交流电源、功率放大器、加热薄膜、无磁加热架以及控制电路；其中，功率放大器中内置频率调节器，兼具对交流电进行功率及频率调节的功能；交流电源产生的交流电先经过功率放大器进行频率及功率的调节，再对加热薄膜进行加热，利用加热薄膜产生的热量对无磁加热架进行加热或者保温，控制电路对无磁加热架的温度进行实时监控并将监测的温度信息反馈给功率放大器，功率放大器根据反馈的温度信息对输出交流电的频率及功率进行调节，达到对原子气室均匀、稳定、无磁加热的目的。功率放大器的输出功率为5W～50W，优选5W～15W；功率放大器的输出频率与待测磁场的频率相差20kHz以上。无磁加热架的材质优选氮化硼。有益效果：本技术所述的无磁加热器采用交流电进行加热，无剩余磁场产生，对于弱磁场的测量无影响，保证原子磁力仪测量结果的准确性；而且相对于直流加热，交流加热能够使原子气室加热更均匀，温度更稳定。附图说明图1为实施例中所述铷原子磁力仪的结构示意图。图2为本技术所述交流无磁加热器的原理示意图。图3为采用传统直流加热方式测得的结果图。图4为采用交流加热方式测得的结果图。其中，1-抽运激光器，2-λ/4波片，3-探测激光器，4-偏振片，5-原子气室，6-偏振分束器，7-光探测器，7-1-光探测器Ⅰ，7-2-光探测器Ⅱ，8-放大器，9-信号处理单元。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。一种交流无磁加热器，所述加热器包括交流电源、功率放大器、加热薄膜、无磁加热架以及控制电路，如图2所示；其中，功率放大器中内置频率调节器，兼具对交流电进行功率以及频率调节的功能；交流电源产生的交流电通过功率放大器进行频率及功率的调节，功率放大器输出的交流电功率为5W～50W，功率放大器输出的交流电频率与待测磁场的频率相差20kHz以上；功率放大器输出的交流电对加热薄膜进行加热，并利用加热薄膜产生的热量对无磁加热架进行加热或者保温，控制电路对无磁加热架的温度进行实时监控并将监测的温度信息反馈给功率放大器，功率放大器根据反馈的温度信息对其输出的交流电的频率及功率进行调节，达到对原子气室相对均匀、稳定、无磁加热的目的。在本实施例中采用铷原子磁力仪对弱磁场进行探测，其中，所述磁力仪包括抽运激光器1、λ/4波片2、探测激光器3、偏振片4、原子气室5、偏振分束器6、光探测器Ⅰ7-1、光探测器Ⅱ7-2、放大器以8及信号处理单元9，如图1所示；所述铷原子磁力仪的工作原理：原子气室5置于待测磁场中，抽运激光器1产生的抽运激光经过λ/4波片2后得到圆偏振光，圆偏振光与原子气室5内的铷原子相互作用，并对铷原子自旋进行高度极化；探测激光器3产生的探测激光经过偏振片4后得到线偏振光，线偏振光与极化后的铷原子相互作用，使极化后的铷原子进行拉莫尔进动，获得包含磁信息的调制光学信号；含磁信息的调制光学信号经过偏振分束器6后分成两路信号以除去噪声信号，一路信号经过光探测器Ⅰ7-1以及另一路信号经过光探测器Ⅱ7-2后再汇聚成一路信号，再经过放大器8，转换成含有磁信息的电信号；含有磁信息的电信号经过信号处理单元9处理后，得到待测磁场的磁场强度；其中，抽运激光器1产生的抽运激光与探测激光器3产生的探测激光相互垂直，在测试过程中原子气室5内保持一个恒温环境。分别采用传统的直流加热方式、本实施例所述的交流加热方式对铷原子磁力仪中的原子气室5进行加热，除了加热方式不同，其他的加热条件及测试条件均相同，则采用直流加热方式得到的测试的结果如图3所示，采用交流加热方式得到的测试结果如图4所示。根据图3和图4的测试结果可知，直流加热与交流加热的加热温度基本相似，而交流加热的均匀性及稳定性更好一些；直流加热的剩余磁场约为5000nT，交流加热的剩余磁场小于1nT，即交流加热产生的剩余磁场对于待测弱磁场的影响可以忽略不计。由此可知，本实施例所述的交流无磁加热器满足了高灵敏度原子磁力仪测试的要求，达到了均匀、稳定、无磁加热的目的。综上所述，以上仅为本技术的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流无磁加热器，其特征在于：所述加热器包括交流电源、功率放大器、加热薄膜、无磁加热架以及控制电路；所述功率放大器中内置频率调节器；交流电源产生的交流电先经过功率放大器进行频率及功率的调节，再对加热薄膜进行加热，利用加热薄膜产生的热量对无磁加热架进行加热或者保温，控制电路对无磁加热架的温度进行实时监控并将监测的温度信息反馈给功率放大器，功率放大器根据反馈的温度信息对输出交流电的频率及功率进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种交流无磁加热器，其特征在于：所述加热器包括交流电源、功率放大器、加热薄膜、无磁加热架以及控制电路；所述功率放大器中内置频率调节器；交流电源产生的交流电先经过功率放大器进行频率及功率的调节，再对加热薄膜进行加热，利用加热薄膜产生的热量对无磁加热架进行加热或者保温，控制电路对无磁加热架的温度进行实时监控并将监测的温度信息反馈给功率放大器，功...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨世宇，缪培贤，崔敬忠，廉吉庆，王剑祥，陈大勇，杨炜，涂建辉，林强，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：新型
国别省市：甘肃,62