本文選題：拉莫爾進動 + 塞曼相干�。� 參考：《中國科學院大學(中國科學院物理研究所)》2017年碩士論文

【摘要】：原子磁強計是利用極化的原子氣在磁場中作拉莫爾進動來精密測量微弱磁場的測量儀器。從早期只能定性指示方向的司南發(fā)展到靈敏度達3.7mrad/nT的SQUID磁強計與SERF型原子磁強計,人們發(fā)展高靈敏度、高精度、小型化、低功耗磁強計的努力從未停止。本文系統(tǒng)介紹了NMOR型磁強計,該磁強計建立在非線性磁光效應的物理機制上與之前完成的SERF磁強計有著本質的區(qū)別。下面簡要說明研究成果。光路方面:重新設計了整套實驗光路,用單束線偏振探測光探測磁場靈敏度,后期又新添加了一束近共振圓偏振光(有泵浦光作用),使得信號有2-3倍的增益。加熱腔及其支撐架:重新設計了加熱腔與支撐架,里面放置的是充有7Torr氦氣的圓柱形Rb泡,加熱絲可以很方便地纏繞在表面,較之前的加熱板簡化了很多;支撐架的改變使得內部光路更加穩(wěn)定,調節(jié)方便。線圈結構:我們首先設計搭建了三對赫姆霍茲線圈掃場范圍從-60300nT到57000nT。較大的掃場范圍有助于我們快速找到信號。再者我們也對磁屏蔽筒內的線圈做了改進,以便得到靈敏度更高的信號,新啟用了一組20匝的赫姆霍茲線圈,掃場范圍提升了一倍。室溫下測量靈敏度:目前我們在磁屏蔽筒內測得的靈敏度為0.02mrad/nT,加熱到41℃時能達到0.035mrad/nT,盡管與我們之前測得的SERF磁強計靈敏度3.7mrad/nT有差距,但是我們實現(xiàn)了在室溫下測量微弱磁場的目標,較SQUID磁強計與SERF型磁強計(需要極端溫度)的實驗裝置簡化了許多。另外我們采用的是充有7Torr氦氣的Rb泡,壓窄線寬的效果并沒有那么好,在以后的實驗中我們還會考慮更換鍍石蠟的Rb泡,相信還能將靈敏度提高一個量級。
[Abstract]:In this paper , we design a set of experimental optical paths with sensitivity of 3.7 mrad / nT and SERF type atomic magnetometer .
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM936.1
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本文編號：1900599