[发明专利]一种光泵测磁装置

说明书

 

技术领域

本发明公开一种光泵测磁装置，具体涉及能够满足军事国防及地质勘查等高精度测磁的需求的光泵测磁。

背景技术

磁场测量是研究和利用与磁现象有关物理过程的重要手段，随着其不断发展和完善，相继出现了各种磁场测量设备。

光泵磁力仪是以元素原子的能级在磁场中产生塞曼效应为基础，利用光泵作用和磁共振技术研制而成的一种高灵敏度的磁测设备。光泵磁力仪可以测定总磁场强度的绝对值，没有零点掉格及温度影响，工作时不需准确定向，适于在运动条件下进行高精度快速连续测量，如航空磁测和海洋磁测等。

目前，光泵磁力仪主要应用于地球物理研究、油气和矿产勘查查等各个领域，但光泵磁力仪的升级改造较为缓慢，仪器体积大、重量大，性能较军事国防及地质勘查等高精度测磁需求的先进数字化仪器还有不小的差距，需要加强先进的光泵测磁装置及测磁方法的研究。

随着相关领域的迅速发展，传统的光泵磁力仪已逐渐无法满足现有军事国防及地质勘查等高精度测磁的要求，单一的光泵磁力仪探测范围有限，需要增大仪器、装置的探测范围，提高磁力探测的灵敏度，用于探测极微弱的信号。

目前没有发现国内有同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光泵测磁装置，通过在特定频率的交变电磁场的作用下，产生共振吸收作用，打乱原子排列情况，测定所述特定频率得出外磁场值，实现探测范围的增大，满足军事国防及地质勘查等高精度测磁的要求。

为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：包括第一光泵探头、第二光泵探头、第三光泵探头；所述第一光泵探头、第二光泵探头、第三光泵探头分别包括高频功率发生器、光泵灯、吸收腔、激励线圈、波长片、启偏器、第一凸透镜、第二凸透镜、滤光片，所述第一凸透镜、启偏器、波长片、吸收腔、第二凸透镜、滤光片依次成水平排列，且中轴轴心重合，形成共轴结构，所述激励线圈缠绕在吸收腔外侧；所述第一光泵探头、第二光泵探头、第三光泵探头采用与水平面的夹角为5～15°，在平面内的投影互成120°。

作为本发明的进一步改进，所述波长片为                                               /4波长片。

作为本发明的另一种改进实施方式，所述第一凸透镜、第二凸透镜为锥形凸透镜。

作为上述一种方式的优选实施方式，所述光泵灯的工作元素采用钾(K39)、铷(Rb87，Rb85)、铯(Cs133)或氦(He4)。

本发明的有益效果在于：通过三个光泵探头采用在平面内的投影互成120°，与水平面的夹角为5～15°的放置，保证快速、连续测磁的情况下，有效增大了光泵测磁装置的探测范围；光泵探头仪内各部件的共轴结构，提高了装置探测的灵敏度，实现了极微弱的信号探测功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图１是光泵探头结构框图；

图2是光泵测磁装置水平投影结构框图。

具体实施方式

现结合具体的实例对本发明作进一步的论述：

如图2所示，本发明的光泵测磁装置，包括第一光泵探头11、第二光泵探头12、第三光泵探头13；结合图1所示，所述第一光泵探头11、第二光泵探头12、第三光泵探头13分别包括高频功率发生器7、钾(K39)光泵灯9、吸收腔4、激励线圈8、波长片3、启偏器2、第一凸透镜1、第二凸透镜5、滤光片6，所述第一凸透镜1、启偏器2、波长片3、吸收腔4、第二凸透镜5、滤光片6依次成水平排列，且中轴轴心重合，形成共轴结构，所述激励线圈8缠绕在吸收腔外侧，在交变电磁场的作用下，使得钾(K39)达到压稳定态；所述第一光泵探头11、第二光泵探头12、第三光泵探头13采用与水平面的夹角为5～15°，在平面内的投影互成120°