[发明专利]一种利用核磁共振实现磁场幅度稳定的装置及方法

摘要

本发明涉及磁场调控技术领域，具体地涉及一种利用核磁共振实现磁场幅度稳定的装置及方法。所述装置包含由泵浦激光器、扩束镜、一号起偏器、四分之一波片、一号透镜、一号探测器组成的泵浦光路；由探测激光器、二号起偏器、检偏器、二号透镜、二号探测器组成的探测光路；由一号亥姆霍兹线圈、二号亥姆霍兹线圈、磁屏蔽桶、一号磁场信号源、二号磁场信号源组成的磁场产生及控制系统；原子气室；由数据采集卡和计算机组成的信号采集及处理系统。本发明通过测量惰性气体的核磁共振频率实现对磁场强度的测量，实现磁场幅度的高精度测量和稳定。本装置结构简单，操作方法方便，可移植性强。

主权项

1.一种利用核磁共振实现磁场幅度稳定的装置，其特征在于：所述装置包含由泵浦激光器(101)、扩束镜(102)、一号起偏器(103)、四分之一波片(104)、一号透镜(105)、一号探测器(106)组成的泵浦光路；由探测激光器(201)、二号起偏器(202)、检偏器(203)、二号透镜(204)、二号探测器(205)组成的探测光路；由一号亥姆霍兹线圈(301)、二号亥姆霍兹线圈(302)、磁屏蔽桶(303)、一号磁场信号源(304)、二号磁场信号源(305)组成的磁场产生及控制系统；铷原子气室(4)；由数据采集卡(501)和计算机(502)组成的信号采集及处理系统；所述泵浦激光器(101)出射的线偏振激光由扩束镜(102)扩束，经过一号起偏器(103)和四分之一波片(104)转化为圆偏振态后入射铷原子气室(4)，经由铷原子气室(4)透射出的光通过一号透镜(105)聚焦后被一号探测器(106)探测，所述一号探测器(106)将探测到的光强信号转换为电压信号，被数据采集卡(501)采集后，传递给计算机(502)；所述的探测激光器(201)出射的线偏振激光经过二号起偏器(202)后透过铷原子气室(4)，检偏器(203)检测线偏振激光偏振轴的转动，光信号通过二号透镜(204)聚焦后被二号探测器(205)转换为电压信号，被数据采集卡(501)采集后，传递给计算机(502)；所述的一号亥姆霍兹线圈(301)的轴线与泵浦光路重合；所述的二号亥姆霍兹线圈(302)的轴线与探测光路重合；所述的磁屏蔽桶(303)在泵浦光路和探测光路传播方向开有通孔，允许泵浦激光器(101)和探测激光器(201)出射的激光通过，一号亥姆霍兹线圈(301)、二号亥姆霍兹线圈(302)和铷原子气室(4)置于磁屏蔽桶(303)内部；所述的一号磁场信号源(304)为一号亥姆霍兹线圈(301)提供驱动电流；所述的二号磁场信号源(305)为二号亥姆霍兹线圈(302)提供驱动电流；所述的铷原子气室(4)为充有碱金属、惰性气体和缓冲气体的密封石英玻璃气室；所述的数据采集卡(501)用于采集一号探测器(106)和二号探测器(205)的信号输送给计算机(502)，计算机(502)对一号探测器(106)和二号探测器(205)的信号分析处理后产生磁场控制信号，经由数据采集卡(501)传递给一号磁场信号源(304)和二号磁场信号源(305)。