[發明專利]用于原子氣室的溫度控制系統及溫度控制方法

在審

• 申請號: 201910256523.5
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109871051A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 徐昆;曹進文;任秀艷;曾自強;吳靈美;米亞靜;屠銳;杜雪媛
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G05D23/32
• 分類號: G05D23/32;G01C19/60;G01R33/032
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 鄢功軍

本公開提供了一種用于原子氣室的溫度控制系統，包括：加熱絲，纏繞在原子氣室的外表面；加熱驅動電路，與加熱絲的兩端連接；控制器，與加熱驅動電路連接，用于控制加熱驅動電路工作，以實現控制加熱絲的溫度；電流表，設置在加熱驅動電路與加熱絲的連接支路上，用于測量流經加熱絲的電流值；以及電壓表，其兩端分別與加熱絲的兩端連接，用于測量加熱絲兩端的電壓值。本公開還提供了一種光泵磁力儀、一種核磁共振陀螺儀、一種由溫度控制系統實現的溫度控制方法。

技術領域

本公開涉及一種用于原子氣室的溫度控制系統、一種光泵磁力儀、一種核磁共振陀螺儀、一種由溫度控制系統實現的溫度控制方法。

背景技術

在核磁共振陀螺儀和磁力儀等高端科技產品中，其核心部件包括原子氣室，而原子氣室內的原子密度與原子氣室內的溫度密切相關。因此，對原子氣室內的溫度進行控制是至關重要的。

在相關技術中，通常采用歐姆加熱的方式使得原子氣室內的溫度達到預期的溫度狀態，但采用此方式需要檢測原子氣室內的溫度作為加熱的反饋信號，從而使原子氣室內的溫度維持在設計的溫度范圍內。

目前，檢測原子氣室內的溫度的檢測手段通常以溫度傳感器為主。通過將溫度傳感器設置在原子氣室表面或者內部，檢測原子氣室內的溫度。

但是在實現本公開的過程中，發明人發現，將溫度傳感器設置在原子氣室內部或表面會對磁場等相關關鍵物理量的測量產生影響，而且增加了設備的復雜程度，降低了設備的穩定性與可靠性。

發明內容

本公開的一個方面提供了一種用于原子氣室的溫度控制系統，包括加熱絲、加熱驅動電路、控制器、電流表和電壓表。

根據本公開的實施例，加熱絲纏繞在上述原子氣室的外表面；

根據本公開的實施例，加熱驅動電路與上述加熱絲的兩端連接；

根據本公開的實施例，控制器與上述加熱驅動電路連接，用于控制上述加熱驅動電路工作，以實現控制上述加熱絲的溫度；

根據本公開的實施例，電流表設置在上述加熱驅動電路與上述加熱絲的連接支路上，用于測量流經上述加熱絲的電流值；

根據本公開的實施例，電壓表兩端分別與上述加熱絲的兩端連接，用于測量上述加熱絲兩端的電壓值。

根據本公開的實施例，溫度控制系統還包括溫度傳感器，可拆卸的安裝于上述原子氣室的外表面，用于測量上述加熱絲的溫度。

根據本公開的實施例，上述溫度傳感器與上述控制器相連，用于將測量得到的上述加熱絲的溫度傳輸給上述控制器。

根據本公開的實施例，上述控制器還用于根據上述電流表測量的電流值和上述電壓表測量的電壓值控制上述加熱驅動電路工作，以實現控制上述加熱絲的溫度。

根據本公開的實施例，溫度控制系統還包括保溫腔，套設在上述原子氣室的外圍，用于維持上述原子氣室內的溫度。

根據本公開的實施例，上述加熱絲按照預設間隔均勻纏繞在上述原子氣室的外表面。

本公開的另一個方面提供了一種光泵磁力儀，包括第一本體和用于原子氣室的溫度控制系統。

根據本公開的實施例，上述第一本體包括原子氣室。

本公開的另一個方面提供了一種核磁共振陀螺儀，包括第二本體和用于原子氣室的溫度控制系統。

根據本公開的實施例，上述第二本體包括原子氣室。