[发明专利]双气室自激驱动原子光泵磁力仪系统在审

专利信息
申请号: 202211345462.8 申请日: 2022-10-31
公开(公告)号: CN115639509A 公开(公告)日: 2023-01-24
发明(设计)人: 黄艺明;骆曼箬;刘华 申请(专利权)人: 上海交通大学
主分类号: G01R33/26 分类号: G01R33/26;G01R33/34
代理公司: 上海交达专利事务所 31201 代理人: 王毓理;王锡麟
地址: 200240 *** 国省代码: 上海;31
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摘要: 一种基于VCSEL激光泵浦的双气室自激驱动原子光泵磁力仪系统,包括:正对泵浦激光光源VCSEL设置的凸透镜、刀锋棱镜,以及沿光路同轴对称设置于刀锋棱镜两侧的左、右旋圆偏振片、铯原子气室、凸透镜、光电二极管以及对应相连的信号处理电路,铯原子气室的上、下侧设有用于无磁电加热的柔性加热片,气室外围设有亥姆霍兹线圈,通过刀锋棱镜分束后的同源激光分别经过圆偏振片后射入铯原子气室,出射光经过凸透镜会聚后由光电二极管采集光信号,信号处理电路基于光信号进一步驱动亥姆霍兹线圈以产生射频磁场。本发明极大地简化了光路、电路结构,便于系统的集成化和小型化,同时高度对称的设计也提高了系统的稳定性和抗干扰能力。
搜索关键词: 双气室 驱动 原子 磁力 系统
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  • 唐静;侯金磊;董慧鑫;张宁;程肯;汪宇龙;李良诚 - 武汉理工大学
  • 2017-04-18 - 2017-12-05 - G01R33/26
  • 本实用新型公开的拉莫尔磁共振信号的高精度检测装置,是一种用于拉莫尔磁共振信号测量的装置,该装置主要由以电信号相连的调理电路、FPGA、D/A变换与滤波放大电路、混频器,与FPGA通信的ARM嵌入式控制模块及显示模块,以及作为FPGA时钟参考源的高精度射频源组成。本实用新型具有可以杜绝其内部锁相倍频附加相位噪声的影响,提高了频率稳定度;可确保对微弱磁场的检测精度等优点。
  • 一种实现标量矢量同时测量的氦光泵磁力仪探头-201720044172.8
  • 陈军;程德福;周志坚;李鑫;窦子优;王超 - 吉林大学
  • 2017-01-16 - 2017-10-10 - G01R33/26
  • 本实用新型涉及一种实现标量矢量同时测量的氦光泵磁力仪探头。包括磁传感器以及线圈总和,所述磁传感器包括在同一直线上依次设置在探头壳体内的哑铃型氦灯、凹透镜、偏振片、λ/4片、氦吸收室、凸透镜、以及位于凸透镜后方的光敏器件,所述线圈总和包括位于氦吸收室的射频线圈,所述通过亥姆霍兹线圈产生射频场,使原子发生去取向作用;所述线圈总和还包括以氦吸收室为中心坐标,三个相互垂直的第一线圈、第二线圈、以及第三线圈。本实用新型提供的氦光泵磁力仪探头通过三个互相垂直的线圈实现了对磁场的矢量和标量的测量,改变了传统氦光泵磁力仪只能测量标量的模式,这将拓展氦光泵磁力仪的应用领域。
  • 一种优化的铯光泵弱磁检测装置-201410093721.1
  • 陈永泰;彭俊杰;冯芒;陈亮;唐静;程龙;臧滨;黄杨;孙长景 - 武汉理工大学
  • 2014-03-14 - 2017-09-29 - G01R33/26
  • 本发明涉及一种优化的铯光泵弱磁检测装置,该装置中无磁效应恒温控制器使铯光谱灯及铯样品吸收泡于恒温蒸汽状态,射频源激励铯光谱灯发光,并由光学部件变换成左旋圆偏振光照射铯样品吸收泡,透过凸透镜聚焦光电探测器;磁阻传感器测磁模块辅助测量所处点的地磁场值,通过嵌入式处理终端模块判断强度范围,分段控制自激振荡模块;低噪声光电转换电路检测铯样品吸收泡的光磁共振信号并经放大和移相后激励铯样品吸收泡上的高频线圈.构成自激振荡回路输出拉莫尔信号;拉莫尔信号测量模块与北斗/GPS定位模块精确测量所处点的地磁场值。本发明通过辅助磁场测量与分波段控制并结合精确测频及双模定位的方法,保证了装置的检测精度及可靠性。
  • 一种新型铯光泵磁力仪泵源装置-201621431308.2
  • 顾建松;张伟明;黄成功;周波;魏震;杨晓帆 - 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
  • 2016-12-23 - 2017-08-11 - G01R33/26
  • 本实用新型公开了一种新型铯光泵磁力仪泵源装置,包括充有缓冲气体的铯灯、灯座、定位座、定位螺母、无磁屏蔽套筒、加热丝、无磁螺丝灯柱和射频激励线圈;铯灯为带尾巴的球形结构,通过导热胶将铯灯的尾端粘在无磁螺丝灯柱上固定;加热丝采用双绞结构,加热丝安装在定位座内,实现无磁噪声加热;无磁螺丝灯柱安装在定位座上,通过改变拧入深度调整铯灯的激励位置;定位螺母安装在无磁螺丝灯柱上对调整到位的铯灯位置进行固定;射频线圈绕制在灯座外螺纹上,产生电场激励铯灯。本实用新型的有益效果为本实用新型设计,实现了铯灯激励的模块化,可单独作为泵源模块方便的接入不同铯光泵磁力仪系统,具备光源稳定,无加热磁噪声的优点。
  • 小型铯光泵磁力仪探头-201611186570.X
  • 顾建松;魏震;黄成功;张伟明;邹鹏毅;杨晓帆 - 中国船舶重工集团公司第七一五研究所
  • 2016-12-20 - 2017-06-13 - G01R33/26
  • 本发明公开了一种小型铯光泵磁力仪探头,它包括铯原子灯、加热柱体、组合镜组、铯原子吸收室、菲涅尔透镜及光探测器;加热柱体外绕有双绞线加热线圈,铯原子灯外绕有激励线圈,铯原子吸收室外绕有双绞线恒温线圈和射频线圈。激励线圈上通以高频交流激励铯原子灯发光,经组合镜组后成为平行圆偏振光,再经铯原子吸收室,被磁共振状态的铯原子调制后照射光探测器产生光电信号输出。本发明有益的效果是采用小体积的镀膜铯原子吸收室,且采用菲涅尔透镜代替凸透镜进行聚焦,使得整个光系组件的直径不超过13mm,长度不超过60mm,且灵敏度相当。
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