[發明專利]一種集成儲存激光極化氙的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710218383.3
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN106969256B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 周欣;孫獻平;趙修超;肖康達;孔霞;劉買利;葉朝輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢物理與數學研究所
• 主分類號: F17C1/12
• 分類號: F17C1/12;F17C13/00;F25D11/00;F25D19/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

1.一種集成儲存激光極化氙的裝置，包括保溫室(2)，其特征在于，還包括用于對保溫室(2)的內部進行制冷的制冷單元(1)以及用于控制制冷單元(1)的制冷溫度的控制單元(3)，

保溫室(2)內設置有若干個冷阱單元，冷阱單元包括螺旋管(31)，螺旋管(31)一端通過內真空套管管道(38)與進氣連接頭(34)連接，螺旋管(31)另一端通過外管道(37)與出氣連接頭(35)連接，螺旋管(31)的兩側設置有用于提供磁場的永磁鐵，內真空套管管道(38)上設置有進氣真空閥門(33)，外管道(37)上設置有出氣真空閥門(36)。

2.根據權利要求1所述的一種集成儲存激光極化氙的裝置，其特征在于，所述的螺旋管(31)豎直放置，螺旋管(31)底端與內真空套管管道(38)連接，螺旋管(31)頂端與外管道(37)連接。

3.根據權利要求2所述的一種集成儲存激光極化氙的裝置，其特征在于，所述的制冷單元(1)設置在保溫室(2)的底部，保溫室(2)的上部通過交叉設置的純鐵縱板和純鐵橫板分隔成若干個陣列分布的方格單元，螺旋管(31)設置在方格單元內，方格單元上蓋設有保溫蓋板(32)，內真空套管管道(38)和外管道(37)均貫穿保溫蓋板(32)。

4.根據權利要求3所述的一種集成儲存激光極化氙的裝置，其特征在于，每個方格單元內均設置有兩個位于螺旋管(31)兩側的永磁鐵，每個方格單元中的兩個永磁鐵在方格單元的中心產生一個均勻磁場區域。

5.根據權利要求3所述的一種集成儲存激光極化氙的裝置，其特征在于，所述的進氣連接頭(34)與進氣管(44)連通，進氣管(44)上設置有外部進氣真空閥門(41)，出氣連接頭(35)還分別與出氣管(45)和清洗管(46)連通，出氣管(45)上設置有外部出氣真空閥門(42)，清洗管(46)上設置有清洗真空閥門(43)。

6.一種利用權利要求5所述裝置進行集成儲存激光極化氙的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、使用795nm波長的圓偏振激光照射堿金屬原子蒸氣，使得堿金屬原子自旋極化；

步驟2、將氙氣、氮氣、氦氣的混合氣體與自旋極化后的堿金屬原子碰撞自旋交換，使得氙-129原子核自旋高度極化，得到進氣(G1)；

步驟3、打開外部進氣真空閥門(41)、進氣真空閥門(33)，進氣(G1)依次通過進氣管(44)、進氣連接頭(34)和內真空套管管道(38)輸送到螺旋管(31)中，進氣(G1)中的激光極化氙-129氣體成為固態激光極化氙-129儲存在螺旋管(31)中，打開外部出氣真空閥門(42)和出氣真空閥門(36)，剩余氣體作為出氣(G2)依次通過外管道(37)、出氣連接頭(35)和出氣管(45)排出螺旋管(31)。