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公开(公告)号：CN116819407A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310806366.7
申请日：2023-07-03
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: G01R33/032 , G01R33/12 , A61B5/245
Abstract: 本发明公开了一种原子磁强计系统及双平面线圈磁场均匀性的测试方法，属于弱磁场传感器技术领域，原子磁强计系统包括泵浦激光器、探头和光纤耦合器，所述泵浦激光器、λ/2波片、光束取样器、起偏器处于共光轴状态；所述探头包括腔体，所述腔体中设置有碱金属原子气室和第一全反射镜和第二全反射镜，所述第一全反射镜和第二全反射镜分别设置在碱金属原子气室两侧；所述光纤耦合器通过光纤和第一透镜连接，第一透镜输出的光线依次经过λ/4波片和第一全反射镜；双平面补偿线圈包括分别设置在腔体上、下表面的上平面补偿线圈和下平面补偿线圈。本发明将双平面线圈作为剩磁补偿结构，大幅简化线圈的空间结构复杂度，有利于原子磁强计的芯片化。
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公开(公告)号：CN110526200B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN201910683513.X
申请日：2019-07-26
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有纯轴向变形敏感梁的面外压阻式加速度计芯片及其制备方法，该芯片包括两个对称设置的质量块，两个质量块的外端面各自和芯片外框连接，内端面通过两组敏感梁连接；四个敏感梁组成惠斯通全桥电路；质量块用于直接感测面外加速度信号，当芯片受到Z方向的加速度时，两质量块同步运动，与其固定的敏感梁也保持同步运动，从而满足敏感梁的纯轴向形变。
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公开(公告)号：CN116022723A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211604516.8
申请日：2022-12-13
Applicant: 西安交通大学 , 明石创新(烟台)微纳传感技术研究院有限公司 , 山东明石微纳技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种双腔MEMS碱金属气室及其制备方法，P型(100)晶面双面抛光硅片上设有工作腔室、辅助腔室以及连接通道，第一玻璃片和第二玻璃片分别键合于P型(100)晶面双面抛光硅片的背面和正面并将工作腔室、辅助腔室和连接通道密封，工作腔室、辅助腔室、连接通道表面、第一玻璃片上与工作腔室和辅助腔室对应的区域以及第二玻璃片上与工作腔室、辅助腔室和连接通道对应的区域表面均设有HF型派瑞林薄膜；辅助腔室内设有碱金属化学反应物，工作腔室、辅助腔室和连接通道内填充有保护气体。与传统碱金属气室相比，本发明双MEMS碱金属气室具有体积小、气室间一致性好，以及批量制造等优点。
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公开(公告)号：CN113740786A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202111022979.9
申请日：2021-09-01
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01R33/032
Abstract: 本发明公开了一种单光束SERF原子磁强计及碱金属原子密度测量方法，所述方法包括以下步骤：首先，将单光束SERF原子磁强计中心位置三个方向的磁场强度补偿到零，加热碱金属气室，使碱金属原子达到SERF态；然后沿一个敏感轴方向施加恒定的直流磁场，沿另一个敏感轴方向施加带调制的偏置磁场，连续变化且过零点的偏置磁场，记录磁强计的输出信号，会得到具有色散线型的磁场共振曲线，进而得到沿X轴方向上不同直流磁场下的磁场共振线宽大小；通过二次函数拟合得到磁场共振线宽与直流磁场大小的关系；最后利用二次函数的二次项系数计算得到碱金属原子密度，从而实现碱金属原子密度的原位测量。
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公开(公告)号：CN110531114A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910683519.7
申请日：2019-07-26
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种纯轴向变形的MEMS三轴压阻式加速度计芯片及其制备方法，该传感器中的X测量单元、Y测量单元和Z测量单元分别用于测量X方向、Y方向和Z方向的加速度，实现三个方向加速度的分离测量；每个测量单元包括质量块、支撑梁和敏感梁，无论是哪个测量单元，支撑梁和敏感梁均通过质量块分离设置，支撑梁支撑质量块运动，而应力主要集中于敏感梁，使得敏感梁上的压敏电阻条阻值发生变化，两者各司其职，极大地弱化了灵敏度与谐振频率之间的直接耦合关系；同时由于两质量块的同步运动，与其固定的敏感梁两端也同步运动，从而敏感梁始终满足纯轴向变形条件，在相同谐振频率下，传感器的灵敏度达到最优，使得该传感器芯片具有良好的性能指标。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114527414A
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202210143097.6
申请日：2022-02-16
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01R33/032 , A61B5/245
Abstract: 本发明公开了一种自动补偿外干扰磁场的生物磁测量原子磁强计系统及方法，所述系统通过超极化核自旋产生磁场，同时施加外界恒定磁场，恒定磁场的大小使得核自旋感受到和自己产生的磁场大小相等，此时核自旋可以自动跟踪补偿外界低频干扰磁场，保护电子自旋免于外界低频干扰磁场的侵扰，使电子自旋只敏感快速变化的极弱生物磁场，使得磁强计中的电子自旋只对高频的脑磁信号敏感，大幅提高原子磁强计进行脑磁测量的可用性，有效地解决当前脑磁测量中背景低频干扰磁场太大所导致的脑磁信号测量较差的问题，有望突破现有头部静态状态下的脑磁测量局限，使得脑磁可以在头部运动的状态下有效地进行测量。
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公开(公告)号：CN110531115B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910684531.X
申请日：2019-07-26
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有纯轴向变形敏感梁的MEMS压阻式三轴冲击加速度计芯片及其制备方法，该芯片包括X、Y、Z三个测量单元组成，分别用来测量X、Y、Z三个方向的加速度；无论是哪个测量单元，支撑量与敏感梁分离，支撑梁主要作用是支撑质量块运动，而应力主要集中于敏感梁，使得敏感梁上的压敏电阻条阻值发生变化，极大的弱化了灵敏度与谐振频率的相互制约关系，使得传感器的灵敏度和谐振频率都有了很大提高；无论是哪个测量单元，当受到某一方向的作用力时，两质量块的同步运动，与其固定的敏感梁两端也同步运动，从而敏感梁始终满足纯轴向变形条件，在相同谐振频率下，传感器的灵敏度达到最优。
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公开(公告)号：CN111537922A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010403189.4
申请日：2020-05-13
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种原子磁强计的MEMS气室碱金属原子源选择方法，它属于量子精密测量领域。具体为：首先确认MEMS气室内导致原子自旋弛豫的各种机制；然后根据气室内的具体实验参数计算总的弛豫率；最后根据横向弛豫时间以及实现的难易程度，综合比较MEMS气室内各种碱金属原子的优劣，并最终确定充入气室内的碱金属原子源的种类。本发明为原子磁强计中MEMS气室原子源的选择提供了理论依据，并为原子磁强计实现及灵敏度改善提供了理论参考。
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公开(公告)号：CN110531115A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910684531.X
申请日：2019-07-26
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有纯轴向变形敏感梁的MEMS压阻式三轴冲击加速度计芯片及其制备方法，该芯片包括X、Y、Z三个测量单元组成，分别用来测量X、Y、Z三个方向的加速度；无论是哪个测量单元，支撑量与敏感梁分离，支撑梁主要作用是支撑质量块运动，而应力主要集中于敏感梁，使得敏感梁上的压敏电阻条阻值发生变化，极大的弱化了灵敏度与谐振频率的相互制约关系，使得传感器的灵敏度和谐振频率都有了很大提高；无论是哪个测量单元，当受到某一方向的作用力时，两质量块的同步运动，与其固定的敏感梁两端也同步运动，从而敏感梁始终满足纯轴向变形条件，在相同谐振频率下，传感器的灵敏度达到最优。
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公开(公告)号：CN110526200A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910683513.X
申请日：2019-07-26
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有纯轴向变形敏感梁的面外压阻式加速度计芯片及其制备方法，该芯片包括两个对称设置的质量块，两个质量块的外端面各自和芯片外框连接，内端面通过两组敏感梁连接；四个敏感梁组成惠斯通全桥电路；质量块用于直接感测面外加速度信号，当芯片受到Z方向的加速度时，两质量块同步运动，与其固定的敏感梁也保持同步运动，从而满足敏感梁的纯轴向形变。
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