一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构制造方法及图纸

一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构，通过设置将外层中空圆柱体与内层中空圆柱体同轴套装在加热底盖与加热顶盖之间的双层圆柱体结构，在所述外层中空圆柱体与内层中空圆柱体之间的空隙层填充纳米多孔二氧化硅隔热材料，在所述内层中空圆柱体的圆柱形中空内壁贴满加热膜使得位于所述圆柱形中空内SERF原子磁强计实验装置球形气室的敏感轴到所述加热膜的距离具有中心对称，能够使得球形碱金属气室内温度场分布更加均匀，有利于提高相邻通道信号的刻度因数一致性，保证了共模噪声抑制能力，从而提高SERF原子磁强计实验装置梯度测量灵敏度。SERF原子磁强计实验装置梯度测量灵敏度。SERF原子磁强计实验装置梯度测量灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构


[0001]本专利技术涉及SERF原子磁强计实验装置气室加热技术，特别是一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构，通过设置将外层中空圆柱体与内层中空圆柱体同轴套装在加热底盖与加热顶盖之间的双层圆柱体结构，在所述外层中空圆柱体与内层中空圆柱体之间的空隙层填充纳米多孔二氧化硅隔热材料，在所述内层中空圆柱体的圆柱形中空内壁贴满加热膜使得位于所述圆柱形中空内SERF原子磁强计实验装置球形气室的敏感轴到所述加热膜的距离具有中心对称，能够使得球形碱金属气室内温度场分布更加均匀，从而有利于保障梯度差分检测的共模噪声抑制能力。

技术介绍

[0002]梯度差分检测方法因其具有较好的共模噪声抑制能力被广泛应用于SERF原子磁强计实验装置中，其中原子数密度的分布均匀性是梯度差分检测实现共模噪声抑制的关键因素之一，原子数密度分布不均匀影响相邻通道信号的刻度因数一致性，从而导致对共模噪声的抑制能力降低，进而影响梯度测量灵敏度。碱金属气室内部的原子数密度分布与温度直接相关，因此，提高碱金属气室的加热均匀性对提高SERF原子磁强计实验装置的检测灵敏度具有重要意义。加热烤箱作为SERF原子磁强计实验装置的重要组成部分，主要用于SERF原子磁强计实验装置中碱金属气室的加热，为了降低泡壁碰撞弛豫，增大气室压强，一般采用球形气室。但是，一种目前常用的碱金属气室加热烤箱所采用的结构如下，该烤箱为六面体结构，每片烤箱片上均有开孔，其缺陷在于：1、在使用过程中仅靠抽真空来隔绝空气避免与外界对流换热，不能完全避免热量散失；2、六面拼接的结构十分复杂，不便于拆装，同时也不利于碱金属气室的更换；3、六片加热膜分别贴于正方体六面烤箱上的设计，使得球形气室到加热膜上每一点距离不同，易导致碱金属气室受热不均匀，使得碱金属气室内部产生温度梯度，降低梯度差分检测的共模噪声抑制能力。本专利技术人认为，如果设置将外层中空圆柱体与内层中空圆柱体同轴套装在加热底盖与加热顶盖之间的双层圆柱体结构，在所述内层中空圆柱体的圆柱形中空内壁贴满加热膜使得位于所述圆柱形中空内SERF原子磁强计实验装置球形气室的敏感轴到所述加热膜的距离具有中心对称，则能够使得球形碱金属气室内温度场分布更加均匀，从而有利于保障梯度差分检测的共模噪声抑制能力，对提高SERF原子磁强计实验装置的检测灵敏度具有重要意义。有鉴于此，本专利技术人完成了本专利技术。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的缺陷或不足，提供一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构，通过设置将外层中空圆柱体与内层中空圆柱体同轴套装在加热底盖与加热顶盖之间的双层圆柱体结构，在所述外层中空圆柱体与内层中空圆柱体之间的空隙层填充隔热材料—纳米多孔二氧化硅，在所述内层中空圆柱体的圆柱形中空内壁
贴满加热膜使得位于所述圆柱形中空内SERF原子磁强计实验装置球形气室的敏感轴到所述加热膜的距离具有中心对称，能够使得球形碱金属气室内温度场分布更加均匀，从而有利于保障梯度差分检测的共模噪声抑制能力，对提高SERF原子磁强计实验装置的检测灵敏度具有重要意义。
[0004]本专利技术的技术解决方案如下：
[0005]一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构，其特征在于，包括将外层中空圆柱体与内层中空圆柱体同轴套装在加热底盖与加热顶盖之间的双层圆柱体结构，在所述外层中空圆柱体与内层中空圆柱体之间的空隙层填充纳米多孔二氧化硅隔热材料，在所述内层中空圆柱体的圆柱形中空内壁贴满加热膜使得位于所述圆柱形中空内SERF原子磁强计实验装置球形气室的敏感轴y到所述加热膜的距离在xz平面内具有中心对称。
[0006]所述x为所述SERF原子磁强计实验装置球形气室的检测轴x，所述z为所述SERF原子磁强计实验装置球形气室的抽运轴z，所述x、所述y和所述z构成所述SERF原子磁强计实验装置测量的直角坐标系。
[0007]所述加热底盖的中心设置有底孔，所述底孔用于安放所述SERF原子磁强计实验装置球形气室的气室泡柄。
[0008]所述双层圆柱体结构的侧面开设有用于形成检测轴x的第一对穿的检测光通光孔，和用于形成抽运轴z的第二对穿的抽运光通光孔。
[0009]所述加热底盖与加热顶盖上均设置有外层连接螺栓阵列和内层连接螺栓阵列，所述外层连接螺栓连接所述外层中空圆柱体的端面，所述内层连接螺栓连接所述内层中空圆柱体的端面。
[0010]所述加热底盖与加热顶盖均包括嵌入圆台和从所述嵌入圆台周面径向外延而成的圆环边，所述圆环边覆盖所述外层中空圆柱体的端面，所述嵌入圆台覆盖所述圆柱形中空的端面和所述空隙层的端面。
[0011]本专利技术的技术效果如下：与现有加热结构相比，本专利技术所设计的一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构简单，易于装配安装，便于碱金属气室的更换；双层圆柱间的间隙填充高效隔热复合材料多孔二氧化硅，可以有效减少碱金属气室与外界对流换热；圆柱烤箱结构的设计，使得球形碱金属气室内温度场分布更加均匀，对提高SERF原子磁强计实验装置的检测灵敏度具有重要意义。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、烤箱的圆柱主体中间间隙填充高效隔热复合材料多孔二氧化硅，可以有效降低热传导，有一定的抑制对流效果；2、结构简单，易于装配安装，便于碱金属气室的更换；3、圆柱烤箱结构的设计，使得球形碱金属气室受热更加均匀，提高相邻通道信号的刻度因数一致性，保证了共模噪声抑制能力，从而提高SERF原子磁强计实验装置梯度测量灵敏度。
附图说明
[0013]图1是实施本专利技术一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构的结构示意图。
[0014]图2是图1中双层圆柱体结构示意图。
[0015]图3是实施本专利技术一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱的外形结构示意图。
[0016]附图标记列示如下：1
‑
外层中空圆柱体；2
‑
内层中空圆柱体；3
‑
气室泡柄；4
‑
加热顶盖；5
‑
加热底盖；6
‑
嵌入圆台；7
‑
圆环边；8
‑
空隙层；9
‑
x轴通光孔或检测光通光孔；10
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z轴通光孔或抽运光通光孔；11
‑
底孔；12
‑
SERF原子磁强计实验装置球形气室；13
‑
外层连接螺栓；14
‑
内层连接螺栓。
具体实施方式
[0017]下面结合附图(图1
‑
图3)和实施例对本专利技术进行说明。
[0018]图1是实施本专利技术一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构的结构示意图。图2是图1中双层圆柱体结构示意图。图3是实施本专利技术一种应用于SE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构，其特征在于，包括将外层中空圆柱体与内层中空圆柱体同轴套装在加热底盖与加热顶盖之间的双层圆柱体结构，在所述外层中空圆柱体与内层中空圆柱体之间的空隙层填充纳米多孔二氧化硅隔热材料，在所述内层中空圆柱体的圆柱形中空内壁贴满加热膜使得位于所述圆柱形中空内SERF原子磁强计实验装置球形气室的敏感轴y到所述加热膜的距离在xz平面内具有中心对称。2.根据权利要求1所述的应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构，其特征在于，所述x为所述SERF原子磁强计实验装置球形气室的检测轴x，所述z为所述SERF原子磁强计实验装置球形气室的抽运轴z，所述x、所述y和所述z构成所述SERF原子磁强计实验装置测量的直角坐标系。3.根据权利要求1所述的应用于SERF原子磁强计实验装置的双层圆柱体均匀加热烤箱结构，其特征在于，所述加热底盖的中心设置有底孔，所述底孔用于安放所述SERF原子磁强计实验装置球形气室的气室泡柄。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：陆吉玺，蒋硕，马丹跃，王坤，李思然，全伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：