【摘要】：自旋交換光學(xué)泵浦(SEOP)堿金屬與惰性氣體的研究自從1960年就存在了,本文通過(guò)SEOP得到自旋極化的~3He氣體。~3He氣體核自旋極化技術(shù)在很多科技領(lǐng)域都有很深的研究。自旋極化的~3He氣體可以用來(lái)研究中子與帶電粒子或光子的反應(yīng);還可以用來(lái)探測(cè)在標(biāo)準(zhǔn)模型之外的新相互作用;自旋極化的~3He氣體還可以用于磁強(qiáng)計(jì)的研制,在核磁共振(MRI)成像領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景;除此之外,自旋極化的~3He氣體還可以用來(lái)制備極化的中子,在中子檢測(cè)方面有很好的應(yīng)用前途。高度極化的~3He氣體也可以用作極化分析。國(guó)內(nèi)中子極化分析技術(shù)處于研發(fā)階段,目前國(guó)內(nèi)三大中子源都在進(jìn)行相關(guān)工作。極化~3He系統(tǒng)主要包括四個(gè)部分:激光泵浦系統(tǒng)、加熱爐系統(tǒng)、磁場(chǎng)環(huán)境、極化率測(cè)量系統(tǒng)。要獲得高的極化率每一部分都要非常精確,包括:激光光譜的窄化和光路的設(shè)計(jì)、加熱系統(tǒng)的溫度穩(wěn)定性、主磁場(chǎng)的均勻度、~3He極化腔特種玻璃的選擇(~3He會(huì)與腔室發(fā)生碰撞從而退極化)、~3He極化率的測(cè)量過(guò)程對(duì)極化率的影響。本文主要從這幾方面優(yōu)化了整個(gè)極化~3He系統(tǒng),提高~3He極化率。為了保持~3He的極化率,要保持主磁場(chǎng)的均勻度,減小磁場(chǎng)梯度對(duì)縱向弛豫時(shí)間的影響。對(duì)于激光光譜,采用啁啾布拉格光柵光譜窄化技術(shù)進(jìn)行光譜窄化。極化腔采用GE180特種玻璃,這種玻璃對(duì)~3He非常友好,碰撞產(chǎn)生的弛豫很小,同時(shí)不會(huì)影響中子束線的透射。測(cè)量~3He的極化率,采用核磁共振(NMR)和電子順次共振(EPR)的方法。核磁共振測(cè)量的是~3He的相對(duì)極化率,電子順次共振測(cè)量的是~3He的絕對(duì)極化率。相比于核磁共振方法,測(cè)量堿金屬的電子順磁共振信號(hào)的方法更加準(zhǔn)確。本人主要工作集中在整個(gè)系統(tǒng)的搭建、激光光路的優(yōu)化調(diào)試、極化率測(cè)量系統(tǒng)調(diào)試。調(diào)試激光光路得到右旋圓偏振光,精確的確保激光的偏振態(tài)處在圓偏光。在翻轉(zhuǎn)~3He的自旋極化方向時(shí),會(huì)損失~3He的極化率,需要得到AFP線圈的最優(yōu)解。本文通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)減少了在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中~3He極化率的損失,得到了精確的~3He極化率信號(hào)。相較于國(guó)外研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù),我們的成果接近世界先進(jìn)水平。論文中含有圖41幅,參考文獻(xiàn)56篇。
【圖文】：

圖１．４探尋新相互作用示意圖逡逑

圖１．６堿金屬Ｒｂ的核外層電子極化示意圖
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O571

【參考文獻(xiàn)】

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1 王文釗;極化~3He系統(tǒng)的主磁場(chǎng)線圈優(yōu)化[D];蘭州大學(xué);2018年

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本文編號(hào)：2594704