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

【摘要】：原子磁強(qiáng)計是利用極化的原子氣在磁場中作拉莫爾進(jìn)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(dá)3.7mrad/nT的SQUID磁強(qiáng)計與SERF型原子磁強(qiáng)計,人們發(fā)展高靈敏度、高精度、小型化、低功耗磁強(qiáng)計的努力從未停止。本文系統(tǒng)介紹了NMOR型磁強(qiáng)計,該磁強(qiáng)計建立在非線性磁光效應(yīng)的物理機(jī)制上與之前完成的SERF磁強(qiáng)計有著本質(zhì)的區(qū)別。下面簡要說明研究成果。光路方面:重新設(shè)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(shè)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(nèi)部光路更加穩(wěn)定,調(diào)節(jié)方便。線圈結(jié)構(gòu):我們首先設(shè)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(nèi)的線圈做了改進(jìn),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(nèi)測得的靈敏度為0.02mrad/nT,加熱到41℃時能達(dá)到0.035mrad/nT,盡管與我們之前測得的SERF磁強(qiáng)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(biāo),較SQUID磁強(qiáng)計與SERF型磁強(qiáng)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(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM936.1
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本文編號：1900599