一种抑制碱金属与稀有气体原子耦合效应的工作方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制碱金属与稀有气体原子耦合效应的工作方法：通过外加x方向标准磁场参考信号，利用NMRG内嵌碱金属磁力仪零阶信号特性，将碱金属原子磁力仪的载波频率稳定到碱金属原子共振频率；利用NMRG内嵌碱金属磁力仪一阶信号特性，将碱金属原子磁力仪的载波解调相位稳定到只对y方向磁场敏感；通过外加y方向标准磁场参考信号，利用碱金属磁力仪测得该信号的幅值变化，来抵消掉由于碱金属原子极化率等改变引起的稀有气体原子核磁矩信号幅度的变化；利用碱金属磁力仪测得该信号的相位变化，来抵消掉由于碱金属原子极化率等改变引起的稀有气体原子核磁矩信号相位的变化。从而在NMRG输出信号中去除碱金属磁力仪工作状态改变的影响，消除耦合效应。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制碱金属与稀有气体原子耦合效应的工作方法
本专利技术涉及的是新型量子传感器件领域，具体涉及一种抑制碱金属与稀有气体原子耦合效应的工作方法。
技术介绍
随着科技的发展，无人机、机器人等小型化、智能化、便携式设备在当今军事与民用领域占有越来越重要的地位，并且也是未来科技发展的重要方向。由于自身特点，这些新型设备对其搭载的导航系统提出了精度高、体积小、功耗低等诸多要求。核磁共振陀螺(NuclearMagneticResonanceGyroscope,NMRG)从原理上正好具备这些优势，因此目前得到了人们的广泛关注。NMRG通常是采用内嵌碱金属原子磁力仪来测量通过稀有气体原子核磁矩感受到的载体转动信号的。因此，内嵌碱金属原子磁力仪本身状态的改变也必然会影响到陀螺信号的输出，造成误差，此即前面提到的碱金属与稀有气体原子的耦合效应。但是，目前文献上的理论分析大都将碱金属与稀有气体原子作为两个独立的模型分开考虑，而忽略了碱金属磁力仪本身工作状态对陀螺输出信号的影响。实验上，通常重点关注如何对NMRG中的各物理参量进行精确控制，从而对硬件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制碱金属与稀有气体原子耦合效应的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)、通过外加x方向标准磁场参考信号，利用NMRG内嵌碱金属磁力仪零阶信号特性，将碱金属原子磁力仪的载波频率稳定到碱金属原子共振频率；/n(2)、通过外加x方向标准磁场参考信号，利用NMRG内嵌碱金属磁力仪一阶信号特性，将碱金属原子磁力仪的载波解调相位稳定到只对y方向磁场敏感；/n(3)、通过外加y方向标准磁场参考信号，利用碱金属磁力仪测得该信号的幅值变化，来抵消掉由于碱金属原子极化率等改变引起的稀有气体原子核磁矩信号幅度的变化；/n(4)、通过外加y方向标准磁场参考信号，利用碱金属磁力仪测得该信号的相位变化，...

【技术特征摘要】
1.一种抑制碱金属与稀有气体原子耦合效应的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、通过外加x方向标准磁场参考信号，利用NMRG内嵌碱金属磁力仪零阶信号特性，将碱金属原子磁力仪的载波频率稳定到碱金属原子共振频率；
(2)、通过外加x方向标准磁场参考信号，利用NMRG内嵌碱金属磁力仪一阶信号特性，将碱金属原子磁力仪的载波解调相位稳定到只对y方向磁场敏感；
(3)、通过外加y方向标准磁场参考信号，利用碱金属磁力仪测得该信号的幅值变化，来抵消掉由于碱金属原子极化率等改变引起的稀有气体原子核磁矩信号幅度的变化；
(4)、通过外加y方向标准磁场参考信号，利用碱金属磁力仪测得该信号的相位变化，来抵消掉由于碱金属原子极化率等改变引起的稀有气体原子核磁矩信号相位的变化；从而在NMRG输出信号中去除碱金属磁力仪工作状态改变的影响，消除耦合效应。


2.根据权利要求1所述的一种抑制碱金属与稀有气体原子耦合效应的工作方法，其特征在于，所述的步骤(1)是将是将Rb原子磁力仪的载波频率稳定到其共振频率ωc+γRbB0＝0；首先，利用NMRG中的x方向线圈产生一频率(ωs≠ω1)幅度固定的标准振荡磁场信号，利用低通滤波器选取磁力仪的零阶谐波信号，该信号测得x方向标准磁场信号幅度满足关系：



可知ωc+γRbB0＝0时测得的标准信号幅度为零；于是可以利用PID控制载波频率ωc，使得测得的标准磁场信号幅度为零，从而将Rb原子磁力仪的载波频率稳定到其共振频率。


3.根据权利要求1、2所述的一种抑制碱金属与稀有气体原子耦合效应的工作方法，其特征在于，所述的步骤(2)是将Rb原子磁力仪的载波解调相位稳定到只对y方向磁场敏感，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张燚，汪之国，李佳佳，江奇渊，罗晖，杨开勇，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43