[實用新型]一種共振檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320276351.6
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN203337256U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷海東
• 申請（專利權(quán)）人: 江漢大學(xué)
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 徐立

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光電領(lǐng)域，特別涉及一種共振檢測裝置。

背景技術(shù)

共振是指一個物理系統(tǒng)在特定的頻率下，以最大振幅作振動的情形。也就是說，當(dāng)系統(tǒng)受外界激勵，作強迫振動時，若外界激勵的頻率接近于系統(tǒng)頻率，強迫振動的振幅將達(dá)到最大值。微波是指頻率為300MHz～3000GHz的電磁波，分子和原子核在外加電磁場的作用下所呈現(xiàn)的許多共振現(xiàn)象都發(fā)生在微波范圍，因而微波為探索物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本特性提供了有效的研究手段。

通常采用的共振檢測裝置包括光源、用于產(chǎn)生微波信號的微波產(chǎn)生模塊、用于在微波產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的微波信號作用下發(fā)生原子共振的共振吸收模塊、以及用于檢測微波場能量的微波檢測模塊。以采用該檢測裝置檢測⁸⁷Rb原子為例，光源向共振吸收模塊提供光，微波產(chǎn)生模塊向共振吸收模塊提供微波信號，共振吸收模塊中的⁸⁷Rb原子樣品在光和微波信號的作用下共振，微波場能量減少了，微波檢測模塊檢測微波場能量的變化，得到⁸⁷Rb原子的共振情況。

在實現(xiàn)本實用新型的過程中，實用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

由于樣品中⁸⁷Rb原子的密度較低，因此微波場能量受到原子共振的影響不大，微波場能量變化不明顯，不易觀察，檢測效果不理想。

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)檢測效果不理想的問題，本實用新型實施例提供了一種共振檢測裝置。所述技術(shù)方案如下：

本實用新型實施例提供了一種共振檢測裝置，所述裝置包括用于產(chǎn)生抽運光的光產(chǎn)生模塊、用于產(chǎn)生微波信號的微波產(chǎn)生模塊、以及用于在所述微波產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的所述微波信號作用下發(fā)生原子共振的共振吸收模塊，所述裝置還包括用于檢測光信號的光檢測模塊；所述共振吸收模塊與所述光檢測模塊依次位于所述光產(chǎn)生模塊所產(chǎn)生的所述抽運光的光路上，所述共振吸收模塊與所述微波產(chǎn)生模塊電連接。

具體地，所述光產(chǎn)生模塊包括內(nèi)部充有銣和啟輝氣體的光譜燈。

具體地，所述共振吸收模塊包括內(nèi)部充有與所述光譜燈中的銣?zhǔn)峭凰氐你満途彌_氣體的集成濾光共振泡、用于為原子的微波共振提供微波場的微波腔、用于產(chǎn)生與微波磁場方向平行的弱靜磁場的均勻磁場線圈、以及用于傳遞微波信號的耦合環(huán)；所述耦合環(huán)設(shè)置在所述微波腔上，所述均勻磁場線圈圈繞所述微波腔設(shè)置，所述集成濾光共振泡設(shè)置在所述微波腔中，所述集成濾光共振泡位于所述光產(chǎn)生模塊和所述光檢測模塊之間。

進(jìn)一步地，所述共振吸收模塊還包括用于屏蔽電磁波的磁屏，所述微波腔設(shè)置在所述磁屏中。

可選地，所述微波產(chǎn)生模塊包括用于產(chǎn)生原始頻率信號的晶體振蕩器和用于倍頻和混頻的頻率調(diào)制器；所述晶體振蕩器和所述頻率調(diào)制器之間電連接；所述頻率調(diào)制器與所述共振吸收模塊電連接。

可選地，所述微波產(chǎn)生模塊包括信號發(fā)生器。

可選地，所述光檢測模塊包括光電池或光電倍增管。

進(jìn)一步地，所述光檢測模塊還包括外接電阻和電反相部件；所述光電池、所述外接電阻和所述電反相部件依次電連接，或者所述光電倍增管、所述外接電阻和所述電反相部件依次電連接。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

通過將抽運光光強變化的光信號轉(zhuǎn)化為電流變化或者電壓變化的電信號，最終達(dá)到觀察銣原子共振情況的目的，信號變化明顯易觀察，大大改善了觀察效果，提高了檢測效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的一種共振檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的光檢測模塊輸出信號電流與頻率關(guān)系的示意圖；

圖3是本實用新型實施例提供的光檢測模塊輸出信號電壓與頻率關(guān)系的示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實施例