[發(fā)明專(zhuān)利]一種測(cè)量光抽運(yùn)率的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910592936.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110426653B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓邦成;丁中亞;周斌權(quán);池浩湉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R33/032
• 分類(lèi)號(hào): G01R33/032
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 吳小燦

一種測(cè)量光抽運(yùn)率的方法，能夠通過(guò)測(cè)量抽運(yùn)光光強(qiáng)I間接完成光抽運(yùn)率R_op的測(cè)量，以便憑借測(cè)量光強(qiáng)的精度優(yōu)勢(shì)來(lái)提高光抽運(yùn)率R_op的測(cè)量精度，其特征在于，包括以下步驟，利用SERF磁強(qiáng)計(jì)系統(tǒng)以實(shí)驗(yàn)方式建立光抽運(yùn)率R_op與抽運(yùn)光光強(qiáng)I之間一系列R_op?I數(shù)據(jù)組，利用所述數(shù)據(jù)組標(biāo)定比例系數(shù)k，根據(jù)R_op＝k·I關(guān)系式，通過(guò)測(cè)量抽運(yùn)光光強(qiáng)I間接完成光抽運(yùn)率R_op的測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光抽運(yùn)率測(cè)量技術(shù)，特別是一種測(cè)量光抽運(yùn)率的方法，通過(guò)標(biāo)定光抽運(yùn)率R_op與抽運(yùn)光光強(qiáng)I之間比例系數(shù)k，能夠通過(guò)測(cè)量抽運(yùn)光光強(qiáng)I間接完成光抽運(yùn)率R_op的測(cè)量，以便憑借測(cè)量光強(qiáng)的精度優(yōu)勢(shì)來(lái)提高光抽運(yùn)率R_op的測(cè)量精度。

背景技術(shù)

基于原子無(wú)自旋交換碰撞弛豫(Spin Exchange Relaxation Free Regime)的磁場(chǎng)測(cè)量裝置是一種具有超高靈敏度的磁強(qiáng)計(jì)，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有很大的作用。為了提升SERF磁強(qiáng)計(jì)的性能，優(yōu)化光路參數(shù)是一種行之有效的方法。在優(yōu)化光路過(guò)程中，很重要的一點(diǎn)就是要保證R_op＝R_rel。其中R_op為系統(tǒng)的光抽運(yùn)率，而R_rel為系統(tǒng)的橫向弛豫率。R_rel可以通過(guò)磁共振線寬方法(該方法可以參考以下文獻(xiàn)：Seltzer S.J.Developments in alkali-metalatomic magnetometry[D].Princeton：Princeton University，2008)進(jìn)行測(cè)量，如果可以找到有效的方法測(cè)量R_op，就可以有效地提升調(diào)試光路的效率。光抽運(yùn)率R_op可以由下式進(jìn)行計(jì)算：

其中I為抽運(yùn)光光強(qiáng)，r_e為經(jīng)典電子半徑，c為光速，f_D1為堿金屬D1線振蕩強(qiáng)度，s為抽運(yùn)光圓偏振度，Γ_L為氣室的展寬，為堿金屬D1線的頻率，v為抽運(yùn)光頻率。設(shè)一個(gè)常數(shù)則光抽運(yùn)率R_op的公式可被簡(jiǎn)化為

R_op＝k·I

本發(fā)明人認(rèn)為，如果可以通過(guò)標(biāo)定的方法將比例系數(shù)k求出，即可通過(guò)抽運(yùn)光光強(qiáng)I來(lái)?yè)Q算出此時(shí)光抽運(yùn)率R_op，從而憑借測(cè)量光強(qiáng)的精度優(yōu)勢(shì)來(lái)提高光抽運(yùn)率R_op的測(cè)量精度。有鑒于此，本發(fā)明人完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種測(cè)量光抽運(yùn)率的方法，通過(guò)標(biāo)定光抽運(yùn)率R_op與抽運(yùn)光光強(qiáng)I之間比例系數(shù)k，能夠通過(guò)測(cè)量抽運(yùn)光光強(qiáng)I間接完成光抽運(yùn)率R_op的測(cè)量，以便憑借測(cè)量光強(qiáng)的精度優(yōu)勢(shì)來(lái)提高光抽運(yùn)率R_op的測(cè)量精度。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種測(cè)量光抽運(yùn)率的方法，其特征在于，包括以下步驟，利用SERF磁強(qiáng)計(jì)系統(tǒng)以實(shí)驗(yàn)方式建立光抽運(yùn)率R_op與抽運(yùn)光光強(qiáng)I之間一系列R_op-I數(shù)據(jù)組，利用所述數(shù)據(jù)組標(biāo)定比例系數(shù)k，根據(jù)R_op＝k·I關(guān)系式，通過(guò)測(cè)量抽運(yùn)光光強(qiáng)I間接完成光抽運(yùn)率R_op的測(cè)量。

所述比例系數(shù)k使用所述一系列R_op-I數(shù)據(jù)組進(jìn)行最小二乘法線性擬合而得到。

所述光抽運(yùn)率R_op通過(guò)SERF磁強(qiáng)計(jì)輸出信號(hào)出現(xiàn)最大值時(shí)的橫向弛豫率R_rel確定，即R_op＝R_rel，當(dāng)所述SERF磁強(qiáng)計(jì)輸出信號(hào)出現(xiàn)最大值時(shí)即形成一組R_op-I數(shù)據(jù)。