[发明专利]一种超低磁场噪声的分级分流锁定磁场稳定系统

权利要求书

1.一种超低磁场噪声的分级分流锁定磁场稳定系统，其特征在于，包括待稳定的空间体积（1）、供电电流源（2）、磁场的产生线圈（3）、磁通门电流传感器（4）、第一磁场探测器（5）、第二磁场探测器（6）、一级电路（7）、第一级NPN型功率晶体管（8）、支路监测电阻（9）、二级电路（10）、第二级NPN型功率晶体管（11）及支路监测电阻（12），其中：

待稳定的空间体积（1），一个无法直接探测的、需要稳定磁场特定方向的一个空间体积；

供电电流源（2），用于为产生磁场的线圈提供电流，采用恒流输出模式；

磁场的产生线圈（3），一对亥姆霍兹线圈，线圈的两端与供电电流源连接，对称放置于待稳定的空间体积（1）两侧；放置线圈时，线圈的轴向为需要产生的磁场的方向，用于产生待稳定的磁场；

磁通门电流传感器（4），置于从供电电流源（2）电流流出端口至磁场的产生线圈（3）之间，用于探测电流流入磁场的产生线圈（3）前，支路和支路的电流之和；

第一磁场探测器（5）、第二磁场探测器（6），对称设置于待稳定的空间体积（1）中心位置旁，方向与磁场方向相同，用于间接探测待稳定的空间体积（1）内中心处沿着磁场的产生线圈（3）轴向方向的磁场；

一级电路（7）,其输入信号为磁通门电流传感器（4）探测的信号，输出信号控制第一级NPN型功率晶体管（8）的基极，用于对磁通门电流传感器（4）探测的信号进行差分、减法、滤波、补偿、积分和分流处理；

第一级NPN型功率晶体管（8），其集电极与流过磁通门电流传感器（4）前的导线连接，发射极与支路监测电阻（9）相连，用于控制支路的电流大小；

支路监测电阻（9），一端与第一级NPN型功率晶体管（8）发射极相连，一端与供电电流源（2）负极相连，用于监测支路流过的电流；

二级电路（10），其输入信号为第一磁场探测器（5）、第二磁场探测器（6）输出的信号，输出信号控制NPN型功率晶体管（11）的基极，用于将输入信号进行加法、减法、滤波、补偿、积分和分流处理；

第二级NPN型功率晶体管（11），其集电极连接于磁通门电流传感器（4）后、磁场的产生线圈（3）前的导线上，发射极与支路监测电阻（12）相连，用于通过分流在磁场的产生线圈（3）所在支路上加入扰动电流；

支路监测电阻（12），一端与NPN型功率晶体管（11）发射极相连，一端与供电电流源（2）负极相连，用于监视支路流过的电流。

2.根据权利要求1所述的分级分流锁定磁场稳定系统，其特征在于，所述磁通门电流传感器（4）、一级电路（7）、第一级NPN型功率晶体管（8）及支路监测电阻（9）构成第一级反馈分流锁定回路，第一级反馈分流锁定回路通过负反馈的方式稳定磁场的产生线圈（3）所在支路支路的电流之和，使电流噪声部分只从支路流走，不流经磁场的产生线圈（3）所在支路支路，降低线圈电流噪声从而起到稳定磁场的作用。

3.根据权利要求1所述的分级分流锁定磁场稳定系统，其特征在于，所述第一磁场探测器（5）、第二磁场探测器（6）、二级电路（10）、第二级NPN型功率晶体管（11）及支路监测电阻（12）构成第二级反馈分流锁定回路，利用第二级反馈回路通过分流的方式在磁场的产生线圈（3）中加入与磁场噪声反相的扰动信号，使其产生一个与探测磁场噪声反相的磁场，从而抵消待稳定的空间体积（1）处的沿线圈轴线方向的磁场噪声。