[发明专利]用于心磁测量的主动磁屏蔽式激光泵浦磁力仪

权利要求书

1.一种用于心磁测量的主动磁屏蔽式激光泵浦磁力仪，其特征在于，包括：位于三维亥姆霍兹线圈内的三维旋转平台以及依次设置于三维旋转平台上的作为载波光源的泵浦激光光源、λ/4波长光学镜片系统、铯原子气室、光电二极管和光泵磁力仪信号检测电路系统，其中：原子气室内的碱金属电子将其受静磁场和射频磁场作用产生的拉莫进动调制到泵浦激光，由光电二极管将光信号转换为电信号并输出至光泵磁力仪信号检测电路系统，经光泵磁力仪信号检测电路系统解调后得到拉莫进动的信号并得出磁场信息。

2.根据权利要求1所述的激光泵浦磁力仪，其特征是，所述的三维旋转平台设置于X/Y/Z三轴正交亥姆霍兹线圈中心，初始安装位置方向为X/Y/Z三轴正交亥姆霍兹线圈中心沿Z轴方向；该三维旋转平台用于承载铯原子气室、λ/4波长光学镜片系统、泵浦激光光源、光电二极管和光泵磁力仪信号检测电路系统，该三维旋转平台内置两个旋转轴，从而能够在X、Y、Z轴之间互相旋转。

3.根据权利要求1所述的激光泵浦磁力仪，其特征是，所述的光泵磁力仪信号检测电路系统，包括：光电转换电路、前置放大电路、消除偏置电路、后置放大电路和滤波电路，其中：光电转换电路将来自光电二极管的电流信号转换为电压信号，经由前置放大电路、消除偏置电路和后置放大电路依次进行放大、消除偏置和二次放大，由滤波电路输出滤波后的电压调制信号。

4.一种基于上述任一权利要求所述主动磁屏蔽式激光泵浦磁力仪的磁屏蔽方法，其特征在于，通过三维旋转平台依次沿x、y、z轴旋转并测得三轴方向上的环境磁场大小后，光泵磁力仪控制系统控制三维亥姆霍兹线圈的电源产生相对应驱动电流，驱动电流在X/Y/Z三维亥姆霍兹线圈中心产生与每个主动磁屏蔽式激光泵浦磁力仪测量得到的磁场大小相同的反向磁场，反向磁场将铯原子气室的环境磁场抵消，即在三维亥姆霍兹线圈中心处的环境磁场大小为零，实现主动屏蔽环境磁场的目的。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述的三轴方向上的环境磁场，通过以下方式测得：当铯原子气室、λ/4波长光学镜片系统、泵浦激光光源和光电二极管位于X轴时，光泵磁力仪信号检测电路系统检测出X轴方向的环境磁场大小；当铯原子气室、λ/4波长光学镜片系统、泵浦激光光源和光电二极管位于Y轴时，光泵磁力仪信号检测电路系统检测出Y轴方向的环境磁场大小；当铯原子气室、λ/4波长光学镜片系统、泵浦激光光源和光电二极管位于Z轴时，光泵磁力仪信号检测电路系统检测出Z轴方向的环境磁场大小。