一种三维矢量弱磁场探测装置和探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种三维矢量弱磁场探测装置和探测方法，包括充有碱金属蒸气的封闭气室，在该气室内原子被制备到SERF态；至少三条用于原子态极化或检测的光路，将光源处理后分别通到封闭气室三个相互垂直的轴向上，在气室的三个相互垂直的轴向上选择性施加抽运光和检测光；光旋角检测系统，用于探测光旋角，进而用气室实现矢量弱磁场的全三维信号探测；上位机，用于控制激光光源的每条光信号的通断，使封闭气室的三个相互垂直的轴向上为抽运光或检测光；上位机还用于读取光旋角检测系统的数据。本发明专利技术可以实现同一个空间位置三个轴向磁矢量的高灵敏度探测，不存在三个矢量信号的空间梯度，便于信号反演。且需要探测元件少，机械稳定性好、装置体积小。

A three-dimensional vector weak magnetic field detection device and method

【技术实现步骤摘要】
一种三维矢量弱磁场探测装置和探测方法
本专利技术涉及磁场探测领域，具体涉及一种三维矢量弱磁场探测装置和探测方法。
技术介绍
目前的磁场探测设备主要有机械式磁力仪、感应式磁力仪、霍尔磁力仪、磁通门磁力仪、光泵磁强计以及SQUID超导量子干涉仪。传统的基于磁共振方法的光泵磁力仪是一种标量探测技术；传统的机械和感应式磁力仪往往体积较大，灵敏度有限，在几十nT量级；基于现代半导体工艺的霍尔磁力仪虽然具有价格低廉、体积小的优势，但是磁场探测灵敏度也是在几十nT量级；目前灵敏度比较高的矢量磁探测技术有磁通门磁力仪和SQUID超导量子干涉仪；三维磁通门磁强计需要三个分立探头，而且探头需要较大的间隔避免相互干扰，因此无法同点探测；SQUID三轴磁强计使用的亦是三个分离的探头进行探测，同样不能做到同点探测。
技术实现思路
针对现有的三维探测装置和方法无法兼顾高灵敏度和同点三维磁矢量探测的技术问题，本专利技术提出一种三维矢量弱磁场探测装置和探测方法，具体技术方案如下：一种三维矢量弱磁场探测装置，其特征在于，该装置包括：充有碱金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维矢量弱磁场探测装置，其特征在于，该装置包括：/n充有碱金属蒸气的封闭气室，在该气室内原子被制备到SERF态。/n至少三条用于原子态极化或检测的光路，将光源处理后分别通到所述的封闭气室的三个相互垂直的轴向上，在气室的三个相互垂直的轴向上选择性施加抽运光和检测光。/n光旋角检测系统，用于探测光旋角，进而用所述的气室实现矢量弱磁场的全三维信号探测。/n上位机，用于控制所述的激光光源的每条光信号的通断，从而使所述的封闭气室的三个相互垂直的轴向上为抽运光或检测光；所述的上位机还用于读取所述的光旋角检测系统的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维矢量弱磁场探测装置，其特征在于，该装置包括：
充有碱金属蒸气的封闭气室，在该气室内原子被制备到SERF态。
至少三条用于原子态极化或检测的光路，将光源处理后分别通到所述的封闭气室的三个相互垂直的轴向上，在气室的三个相互垂直的轴向上选择性施加抽运光和检测光。
光旋角检测系统，用于探测光旋角，进而用所述的气室实现矢量弱磁场的全三维信号探测。
上位机，用于控制所述的激光光源的每条光信号的通断，从而使所述的封闭气室的三个相互垂直的轴向上为抽运光或检测光；所述的上位机还用于读取所述的光旋角检测系统的数据。


2.根据权利要求1所述的三维矢量弱磁场探测装置，其特征在于，所述的封闭气室的加热方式选自热气流加热、激光加热和电加热。


3.根据权利要求1所述的三维矢量弱磁场探测装置，其特征在于，通到所述的封闭气室的三个相互垂直的轴向上的光选自椭圆偏振光或圆偏振光或线偏振光。


4.根据权利要求1所述的三维矢量弱磁场探测装置，其特征在于，所述的用于原子态极化或检测的光路包括激光光源、光路开关、对光束线偏振过滤的起偏器，当通到所述的封闭气室的轴向上的光为椭圆偏振光或圆偏振光时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翠红，赵天，宁晓琳，韩邦成，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：浙江;33