[發明專利]一種基于3

有效

• 申請號: 201611096817.9
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN108152859B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 秦杰;萬雙愛;王春娥;魏克全;孫曉光
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

1.一種基于³He核自旋進動高精度磁場測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)在原子氣室(8)內部放置有³He、Rb、N₂，三者在單位體積下原子的數量之比1:10⁵:10³；

2)將原子氣室(8)加熱180℃～250℃；

3)原子氣室(8)外放置主場線圈(4)，施加磁場；

所述的磁場測量靈敏度為10～20fT/Hz^1/2；

4)驅動激光(1)依次通過主場線圈(4)、起偏器(2)、圓偏振器(3)，垂直射入原子氣室(8)中心，直到原子氣室(8)內的³He核自旋的極化率P_N達到20％以上；

5)檢測線圈(7)緊繞在原子氣室(8)外部、且位于主場線圈(4)中心位置；

所述的檢測線圈(7)匝數N為6000～10000；所述的³He核自旋的密度n_N為2.69×10²⁵/m³～3×10²⁵/m³；

6)采用頻率計(6)測量感應電動勢信號的頻率ω，利用下式即可測定磁場強度B

ω＝γ·B

其中，γ為³He核自旋旋磁比。

2.如權利要求1所述的一種基于³He核自旋進動高精度磁場測量方法，其特征在于：所述的主場線圈(4)的縱向磁場梯度橫向磁場梯度滿足以下關系

T₁為³He核自旋的縱向弛豫時間，T_2,field為由磁場梯度引起的³He核自旋橫向弛豫時間，R為氣室半徑，D為耗散系數，B_z為縱向磁場大小，T為氣室溫度，p為惰性氣體的壓力；

其中，T₁≥30×3600，且T_2,field≥2×3600即可。

3.如權利要求1所述的一種基于³He核自旋進動高精度磁場測量方法，其特征在于：所述的驅動激光(1)的光源波長選擇為Rb原子的D1線。

4.如權利要求1所述的一種基于³He核自旋進動高精度磁場測量方法，其特征在于：所述的檢測線圈(7)為螺線管結構，且繞線材料為耐高溫銅線。