[发明专利]一种用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统及使用方法

权利要求书

1.一种用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统，包括熟化炉模块、加热模块、制冷模块、温度控制模块；其中，

所述熟化炉模块包括石墨外炉、聚丙烯内炉、导热液体，所述聚丙烯内炉中装有导热液体，外侧紧贴所述石墨外炉，在熟化过程中，镀膜碱金属原子气室的尾部朝上，所述原子气室的主体被导热液体完全浸没；

所述加热模块包括耐高温加热带，所述耐高温加热带紧密缠绕在所述石墨外炉上，用于熟化炉的加热；

所述制冷模块包括半导体制冷器、导热铜带，所述导热铜带的一端紧贴所述半导体制冷器的冷面，另一端紧密缠绕原子气室尾部以对其制冷；

所述温度控制模块包括两个热敏电阻和一多路PID自动控制电路，其中一个所述热敏电阻置于导热液体中，用于监控原子气室主体在熟化时的温度，另一个热敏电阻则紧密缠绕在原子气室尾部，用于监控原子气室尾部的温度，所述两个热敏电阻分别连接在所述多路PID自动控制电路的两路输入端口上，对原子气室主体与尾部分别进行温度控制。

2.如权利要求1所述的用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统，其特征在于，所述熟化炉模块还包括通孔保温盖，所述通孔保温盖覆于所述聚丙烯内炉之上，在熟化过程中，镀膜碱金属原子气室主体尾部固定在所述通孔保温盖外侧而暴露在外，不受导热液体影响。

3.如权利要求1所述的用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统，其特征在于，所述加热模块还包括可调节交流电源，所述可调节交流电源用于加热所述耐高温加热带。

4.如权利要求1所述的用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统，其特征在于，所述制冷模块还包括直流电源和散热风扇，所述直流电源和所述半导体制冷器形成制冷，所述半导体制冷器的热面紧贴所述散热风扇以防止过热损坏。

5.如权利要求3或4所述的用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统，其特征在于，所述温度控制模块还包括常断继电器，所述多路PID自动控制电路对应的输出端口连接在常断继电器上，对原子气室主体与尾部分别进行温度控制。

6.如权利要求5所述的用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统，其特征在于，所述加热模块的可调节交流电源正极连接在所述耐高温加热带的一极上，其负极连接在所述常断继电器的一个输出接口上，所述常断继电器的另一个输出接口与上述耐高温加热带的另一极相连，形成回路用于高温加热带的加热工作。

7.如权利要求5所述的用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统，其特征在于，所述制冷模块的直流电源正极分别与所述半导体制冷器的正极和散热风扇电源的一极相连接，其负极分别与所述常断继电器的一个输出接口和散热风扇电源的另一极相连接，所述常断继电器的另一个输出接口与所述半导体制冷器的负极相连，所述流电源-常断继电器-半导体制冷器形成回路用于制冷。

8.如权利要求1所述的用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统，其特征在于，所述多路PID自动控制电路为两温度差分器。

9.如权利要求1所述的用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统，其特征在于，所述导热液体的沸点应高于待熟化的镀膜碱金属原子气室的内壁镀膜材料的熔点。

10.权利要求1所述的用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统的使用方法，包括：

1)保持电源断开的情况下，在聚丙烯内炉中注入适量导热液体，使得镀膜碱金属原子气室放入时不会接触到内炉底部；

2)将原子气室尾部固定在通孔保温盖外侧，并在原子气室尾部缠绕导热铜丝与热敏电阻，确认稳定后盖好通孔保温盖，从热敏电阻专用通孔注入足量导热液体使得原子气室主体完全被导热液体浸没后，插入另一热敏电阻；

3)连接多路PID自动控制电源，调节多路PID自动控制电路的设定点，将原子气室主体温度设定为接近镀膜材料的熔点，原子气室尾部温度设定为15℃；

4)连接可调节交流电源与直流电源的输入电源，将可调节交流电源的输出调至足够大处，使得加热电路可达到的最高温度高于原子气室主体设定温度；

5)连续运行30小时以上，期间适时添加导热液体，保证导热液体完全浸没原子气室主体部分；

6)结束运行后使整个熟化炉模块自然降温。