【技术实现步骤摘要】
一种同时补偿空间剩余均匀磁场和梯度磁场的装置
本专利技术涉及磁场补偿
，具体是一种同时补偿空间剩余均匀磁场和梯度磁场的装置。
技术介绍
在地球近地空间内的任意一点都具有地磁场，即地球周围空间分布的磁场，其强度和方向会随着不同的经纬度和高度而不同。除此以外，弱磁性的金属器件和通电设备也会在周围产生杂散磁场，且随着空间位置变化。这些磁场均可被看作空间剩余磁场，对于原子干涉仪提供的频率标准、精密测量产品的校准和新型材料的研发等形成了巨大的干扰。为了补偿空间中某一方向的剩余磁场，通常采用一对通有大小相等、方向相同的亥姆霍兹线圈产生的均匀磁场来消除空间剩余磁场。特别是，通过调节补偿线圈中电流的大小，可以改变线圈对称中心处沿线圈轴线方向的磁场大小，从而能补偿由于位置或地点不一样导致不同的空间剩余磁场。冷原子技术中，需要三对满足亥姆霍兹要求的补偿线圈对空间中某一点三个方向上的剩余磁场进行有效补偿。然而，空间剩余磁场的分布会形成非零的梯度磁场，尤其在磁性器件和带电设备附近，剩余磁场随空间位置的剧烈变化会产生不可忽略的梯度磁场。...
【技术保护点】
1.一种同时补偿空间剩余均匀磁场和梯度磁场的装置，其特征在于，包括：电源、补偿线圈、采样电阻、场效应管和反馈电路；其中，电源包括第一电源和第二电源，补偿线圈包括第一补偿线圈和第二补偿线圈，采样电阻包括第一采样电阻和第二采样电阻，场效应管包括第一场效应管和第二场效应管；第一电源的正极连接到第一补偿线圈的电流输入端，第一补偿线圈的电流输出端连接到第一采样电阻的一端，第一采样电阻的另一端与第一场效应管的漏极相连接，第一场效应管的源极则连接到第一电源1的负极；设置第一BNC接头与第一采样电阻3并联，且第一BNC接头的正极与第一采样电阻的电流输入端连接，设置第二BNC接头的正极与第一...
【技术特征摘要】
1.一种同时补偿空间剩余均匀磁场和梯度磁场的装置，其特征在于，包括：电源、补偿线圈、采样电阻、场效应管和反馈电路；其中，电源包括第一电源和第二电源，补偿线圈包括第一补偿线圈和第二补偿线圈，采样电阻包括第一采样电阻和第二采样电阻，场效应管包括第一场效应管和第二场效应管；第一电源的正极连接到第一补偿线圈的电流输入端，第一补偿线圈的电流输出端连接到第一采样电阻的一端，第一采样电阻的另一端与第一场效应管的漏极相连接，第一场效应管的源极则连接到第一电源1的负极；设置第一BNC接头与第一采样电阻3并联，且第一BNC接头的正极与第一采样电阻的电流输入端连接，设置第二BNC接头的正极与第一场效应管的栅极连接，其负极与第一场效应管的源极连接；同时，利用导线将第二电源的正极连接到第二补偿线圈的电流输入端，第二补偿线圈的电流输出端连接到第二采样电阻的一端，第二采样电阻的另一端和第二场效应管的漏极相连接，第二场效应管的源极则连接到第二电源的负极，设置第三BNC接头与第二采样电阻并联，且第三BNC接头的正极与第二采样电阻的电流输入端连接，设置第四BNC接头的正极与第二场效应管的栅极连接，其负极与场效应管的源极连接；第一BNC头和第三BNC头连接到反馈电路，通过反馈电路调控，使第一补偿线圈和第二补偿线圈中产生电流，进而同时产生均匀磁场和梯度磁场。
2.根据权利要求1所述的同时补偿空间剩余均匀磁场和梯度磁场的装置，其特征在于，所述反馈电路中包括第五-第八BNC头，第五BNC头连接第一BNC头，第八BNC头连接第三BNC头，第六BNC头和第七BNC头分别施加第一控制电压和第二控制电压，通过施加及调节第一控制电压，以产生及调节均匀磁场，通过施加和调节第二控制电压，以产生及调节梯度磁场。
3.根据权利要求2所述的同时补偿空间剩余均匀磁场和梯度磁场的装置，其特征在于，对于第一补偿线圈2中的电流I1，通过电阻值为r1的第一采样电阻两端的压降Vr1获得，即I1=Vr1/r1；第一BNC头连接到反馈电路中作为Vr1电压探测端口的第五BNC头，第一采样电阻的压降Vr1经第一隔离器INA114反相并放大，第一控制电压VPC经第二隔离器U2后同向输出，第二控制电压ΔVPC经第三隔离器U3后同向输出；经过同向隔离的第一控制电压VPC、第二控制电压ΔVPC与经反向隔离、放大后的采样电压-10Vr1通过第一加法器产...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉清，马杰，刘文良，肖连团，贾锁堂，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14
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