一种核磁共振谱仪及其探测能级结构的方法技术

一种核磁共振谱仪，包括：样品腔(11)，用于装载待测样品(111)并提供射频磁场；激光系统(12)，用于产生泵浦光和探测光，并将泵浦光和探测光聚焦于待测样品(111)，以使待测样品(111)在泵浦光、探测光以及射频磁场的作用下产生光子回波信号；探测系统(13)，用于将光子回波信号转换为电信号，并可视化显示电信号，以实现对待测样品能级结构的测量。通过将光子回波信号探测与射频电磁场、光谱烧孔技术结合起来，实现了非均匀加宽的光学跃迁超精细能级结构的探测，可用于表征超精细相互作用。该核磁共振谱仪具有探测全面、准确性高、抗干扰性好等优点，设备简单且易于操作。

A nuclear magnetic resonance spectrometer and its method for detecting energy level structure

【技术实现步骤摘要】
一种核磁共振谱仪及其探测能级结构的方法
本专利技术涉及核磁共振
，尤其涉及一种核磁共振谱仪及其探测能级结构的方法。
技术介绍
核磁共振在物理、化学、生物、医学、工程等诸多领域具有广泛的应用，是一种普适的物性检测手段。其中，基于光学探测的核磁共振分析具有高灵敏度的特点，目前在前沿科学研究中很受欢迎。例如，在量子通信研究领域，量子存储器是实现远程量子通信的核心器件。而基于稀土掺杂晶体的量子存储器具有高效率、高保真度、存储带宽大、存储寿命长等特点，使得它越来越受到人们的关注。为了选出具有优越性能的稀土掺杂晶体，基于核磁共振分析来探测其精细能级结构并表征其超精细相互作用原理就显的至关重要。目前基于光学探测的核磁共振分析手段主要有以下几种：1)光谱烧孔技术：光谱烧孔是对材料吸收谱特定频率的饱和激发后，导致材料的吸收谱在特定频谱范围内的增强或减弱的效应，光谱烧孔获得的光谱结构包含了原子的超精细能级结构信息，可以有效地精确读取基态与激发态的精细能级结构；2)拉曼外差的核磁共振技术：它读取参考输入光场及散射光场之间的拍频信号，利用外差放大的特性测量其精细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核磁共振谱仪，包括：/n样品腔(11)，用于装载待测样品(111)并提供射频磁场；/n激光系统(12)，用于产生泵浦光和探测光，并将所述泵浦光和探测光聚焦于所述待测样品(111)，以使所述待测样品(111)在泵浦光、探测光以及射频磁场的作用下产生光子回波信号；/n探测系统(13)，用于将所述光子回波信号转换为电信号，并可视化显示所述电信号，以实现对所述待测样品能级结构的测量。/n

【技术特征摘要】
1.一种核磁共振谱仪，包括：
样品腔(11)，用于装载待测样品(111)并提供射频磁场；
激光系统(12)，用于产生泵浦光和探测光，并将所述泵浦光和探测光聚焦于所述待测样品(111)，以使所述待测样品(111)在泵浦光、探测光以及射频磁场的作用下产生光子回波信号；
探测系统(13)，用于将所述光子回波信号转换为电信号，并可视化显示所述电信号，以实现对所述待测样品能级结构的测量。


2.根据权利要求1所述的核磁共振谱仪，所述样品腔(11)包括：
恒定磁场的低温腔(112)，用于冷却待测样品(111)至预设温度，同时提供恒定磁场；
射频线圈(113)，缠绕于待测样品(111)表面，用于为待测样品(111)提供射频磁场，以使待测样品(111)的能级布居数迁移；
射频驱动(114)，用于控制射频线圈(113)上射频信号的加载，以使射频线圈(113)根据射频信号产生射频磁场。


3.根据权利要求1所述的核磁共振谱仪，所述激光系统(12)包括：
激光器(121)，用于产生激光；
第一声光调制器(122)，用于将所述激光调制为泵浦光；
第二声光调制器(123)，用于将所述激光调制为固定频率的具有三个脉冲的探测光；
透镜组(124)，用于聚焦所述探测光，并将聚焦后的探测光和泵浦光射于所述待测样品上，以使所述待测样品(111)产生光子回波信号。


4.根据权利要求3所述的核磁共振谱仪，所述泵浦光用于使所述待测样品(111)的吸收带能级初始化；所述探测光用于使能级初始化后的待测样品(111)产生能级跃迁生成光子回...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宗权，靳明，李传锋，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34