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公开(公告)号：CN116609709A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202211575910.3
申请日：2022-12-09
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/032 , G02F1/03
摘要： 提高SERF磁场测量装置电子极化均匀性和稳定性装置及方法，采用谱线宽度与气室压力展宽等量级的激光作为抽运光对原子进行极化。光源谱线宽度是通过对电光相位调制器施加电压调制，使通过调制器的窄线宽激光进行外部相位调制，实现激光谱线展宽。其中调制信号采用高斯白噪声，通过调节噪声带宽控制输出激光谱线宽度。相比于使用单个宽频光源的SERF磁场测量装置，采用电光相位调制器对抽运光进行线宽展宽，不仅具备宽线宽光源提高气室电子极化均匀性的能力，而且兼顾窄线宽光源中心波长稳定性和相对较低强度噪声优点，从而使SERF磁场测量装置具有优越的刻度系数稳定性和较小的随机噪声，有利于提高SERF磁场测量装置梯度差分灵敏度极限。
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公开(公告)号：CN113093066B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202110341756.2
申请日：2021-03-30
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/032 , F27D7/06
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，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。
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公开(公告)号：CN112444761B
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202011229676.X
申请日：2020-11-06
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 一种八边形轴向匀场线圈设计方法，该设计方法以目标区域上线圈的轴向间距最大值和间距最小值的约束为出发点，以目标区域的轴向磁场非均匀度为着眼点，以八边形线圈的边长比值、八边形线圈长边与轴向间距最大值的比值、每一组八边形线圈的轴向间距、不同组八边形线圈的匝数为约束条件进行轴向匀场线圈设计，该线圈与传统圆形亥姆霍兹线圈相比，具有安装误差小、易于定位的优点，与方形亥姆霍兹线圈组相比，同体积下的均匀区更大，适用于采用方形气室的小型化磁强计等对小尺寸、高均匀区的磁补偿线圈的需求，从结构设计上为提高小型化磁强计轴向线圈的磁补偿精度奠定基础。
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公开(公告)号：CN108508382A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810573574.6
申请日：2018-06-06
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/022 , G01R33/032
摘要： 本发明涉及一种基于SERF原子自旋效应的三维梯度磁场测量装置，包括抽运激光器、光纤分束器、第一光纤准直器、第二光纤准直器、第一1/2波片、第二1/2波片、第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第一反射镜、第一1/4波片、第二1/4波片、左旋圆偏振抽运光、右旋圆偏振抽运光、检测激光器、第一凸透镜、第二凸透镜、第二反射镜、第一格兰泰勒棱镜、检测光、第三1/4波片、光弹调制器、第二格兰泰勒棱镜、阵列探测器、三轴位移台、锁相放大器、计算机、磁屏蔽桶、三轴匀场线圈与梯度线圈、无磁电加热装置和碱金属气室。本发明磁场测量的空间分辨率与灵敏度高，光路简单，利于集成。此外，该配置下可进一步降低噪声底线，提高磁强计的信噪比。
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公开(公告)号：CN116660809A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310234895.4
申请日：2023-03-13
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/032
摘要： 基于瞬态响应的SERF态碱金属原子极化率测量方法及装置，通过在抽运光路中增加斩波器将抽运光束以一定频率进行调制并在横向施加已知磁场使实现，所述斩波器调制时间应大于碱金属原子达到SERF态的极化时间，在开启状态下原子充分极化，关闭状态下原子充分退极化以得到碱金属原子极化率更加准确的测量结果，通过建立原子瞬态响应方程进行拟合得到横向磁场的共振频率，通过减慢因子求解得到碱金属原子极化率，对于进一步研制更高灵敏度的SERF磁强计装置和SERF惯性测量装置提供了更准确的参数测量手段，可应用于基础物理学研究和极弱磁心脑磁探测领域。
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公开(公告)号：CN111044948B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202010005682.0
申请日：2020-01-03
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/032
摘要： 一种基于钾铷混合抽运的高空间分辨率矢量磁场测量装置，通过对含有钾原子和铷原子的原子气室提供圆偏振抽运光束和线偏振检测光束的双照射，有利于获得比单种碱金属原子气室更加均匀的极化率。本发明还能够通过原子自旋进动信号获得探测磁场，利用光弹调制器获得原子自旋信号，利用空间光调制器数字微镜装置对检测光场进行空间光高频扫描，并利用三轴磁补偿线圈进行磁场参数调制进行矢量磁场探测，从而实现高空间分辨率矢量磁场测量。
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公开(公告)号：CN113093066A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110341756.2
申请日：2021-03-30
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/032 , F27D7/06
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，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。
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公开(公告)号：CN112444761A
公开(公告)日：2021-03-05
申请号：CN202011229676.X
申请日：2020-11-06
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 一种八边形轴向匀场线圈设计方法，该设计方法以目标区域上线圈的轴向间距最大值和间距最小值的约束为出发点，以目标区域的轴向磁场非均匀度为着眼点，以八边形线圈的边长比值、八边形线圈长边与轴向间距最大值的比值、每一组八边形线圈的轴向间距、不同组八边形线圈的匝数为约束条件进行轴向匀场线圈设计，该线圈与传统圆形亥姆霍兹线圈相比，具有安装误差小、易于定位的优点，与方形亥姆霍兹线圈组相比，同体积下的均匀区更大，适用于采用方形气室的小型化磁强计等对小尺寸、高均匀区的磁补偿线圈的需求，从结构设计上为提高小型化磁强计轴向线圈的磁补偿精度奠定基础。
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公开(公告)号：CN110568381B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201910847964.2
申请日：2019-09-09
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/02 , G01R33/032
摘要： 基于双光束三轴矢量原子磁强计光磁非正交角原位测量方法，有助于降低三轴矢量原子磁强计的系统误差，对研制新一代超高灵敏度三轴磁场测量和惯性测量装置有着重要的意义和价值，将服务于未来各个领域特别是物理基础研究、地质勘探、军事国防、生物医疗等方面磁场和惯性测量应用，其特征在于，包括以下步骤，向三轴矢量原子磁强计测量装置中的碱金属气室输入两路光束，所述两路光束中的第一路光束沿所述碱金属气室的X轴方向输入，第二路光束沿所述碱金属气室的Z轴方向输入，所述第一路光束和所述第二路光束通过分时将所述碱金属气室中的碱金属原子自旋极化，利用两束光均敏感同一轴的磁场矢量响应差异得出非正交角信息。
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公开(公告)号：CN109188318A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811075297.2
申请日：2018-09-14
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01R33/07
摘要： 本发明公开了一种SERF磁场测量装置的一体化低噪声磁屏蔽与磁补偿装置，针对SERF磁场测量装置表头部分需要零磁环境且其内部器件需要高温加热，将真空、水冷、主动磁补偿与低噪声磁屏蔽桶进行了一体化设计，尽可能减小装置体积，减小内部高温加热对外界气流以及磁屏蔽的影响，同时还可以主动补偿内部剩磁，本发明减小了原子磁场测量装置内部加热部件高温对外界环境及磁屏蔽的影响，增强了磁屏蔽的稳定性，相互之间配合紧密，振动影响小，增强了可靠性，节省了空间，为SERF磁场测量装置提供了一个稳定的低噪声的零磁环境。
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