基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法技术

基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法，首先调节装置到正常工作状态，然后在x、y和y、z方向施加直流磁场，改变z方向磁场的大小，将两次装置的输出之比与z方向施加磁场的平方进行拟合得到总弛豫率的大小，接下来在低温下利用检测光的光学深度得到碱金属气室压力展宽，然后在正常工作温度下改变检测光的功率，利用压力展宽和拟合斜率建立传递系数，最后在y轴施加直流磁场并改变其大小，拟合装置的输出与By‑fit之间的关系，再结合传递系数得到最终的平衡自旋极化率，能够不破坏系统正常工作所需要的SERF态，不受温度影响，测量误差小，对于进一步优化SERF磁场测量装置来提高其灵敏度提供了更准确的测量手段。

【技术实现步骤摘要】

在本专利技术涉及serf原子磁场测量碱金属原子自旋极化率检测，具体涉及一种基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法。

技术介绍

1、基于原子自旋的无自旋交换弛豫(spin exchange relaxation free regime，serf)效应的超高灵敏磁场测量得益于量子技术发展，目前有着世界最高的磁场测量灵敏度，可达到at(1at=10-18t)量级。基于serf的原子自旋效应可应用于心脑磁测量、磁性物质分析、磁异常探测和基础物理科学研究等领域。

2、serf磁场测量装置的输出大小与碱金属原子平衡自旋极化率有关，当平衡自旋极化率达到0.5时，装置具有最大的输出响应，而碱金属气室内极化率空间分布的均匀性也与装置的差分灵敏度密切相关。因此需要一种测量碱金属气室内碱金属原子平衡自旋极化率方法。

3、研究学者已提出过多种测量碱金属原子自旋极化率方法：电子顺磁共振法、抽运光强衰减法、近共振频率法、减慢因子法等。对于serf磁场测量装置而言，电子顺磁共振法需要施加g量级的磁场进行测量，大磁场的存在破坏了原子serf态的条件使本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法，其特征在于，步骤1中包括设置碱金属气室温度为160～200℃，调节三轴磁补偿线圈，采用三维原位磁补偿技术补偿系统剩磁，先交叉补偿x轴剩磁和z轴剩磁，然后补偿y轴剩磁，使SERF磁场测量装置工作在SERF状态。

3.根据权利要求1所述的基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法，其特征在于，步骤2中Bx=0.05nT，By=0.5nT，Bz=0.05nT；步骤3中Bz的变动范围是 0.05nT～...

【技术特征摘要】

1.基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法，其特征在于，步骤1中包括设置碱金属气室温度为160～200℃，调节三轴磁补偿线圈，采用三维原位磁补偿技术补偿系统剩磁，先交叉补偿x轴剩磁和z轴剩磁，然后补偿y轴剩磁，使serf磁场测量装置工作在serf状态。

3.根据权利要求1所述的基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法，其特征在于，步骤2中bx=0.05nt，by=0.5nt，bz=0.05nt；步骤3中bz的变动范围是 0.05nt～0.25nt；步骤6中施加的by=0.1nt，by的变动范围是 0.1nt～0.5nt。

4.根据权利要求1所述的基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法，其特征在于，步骤3中包括以下关系式：

5.根据权利要求4所述的基于三轴磁场稳态响应测量碱金属原子平衡自旋极化率方法，其特征在于，步骤5中包括以下关系式：

6.根据权利要求5所述的基于三轴磁场...

【专利技术属性】
技术研发人员：房秀杰，王发明，马丹跃，翟跃阳，高亚楠，孙博文，秦杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：