极端弱小的磁场和它的细小扰动都蕴含着十分十分重要的信息,这促进咱们去寻觅丈量这些物理量的办法。铯 光泵磁力仪便是高精密丈量的一个实例。它是量子磁力仪的一种,大范围的使用于航空磁测、海洋监测、地质勘探(矿产资源开发、考古)、地震预报、乃至医疗卫生系 统等范畴。实用型光泵磁力仪不管在军事仍是民用磁测范畴,都有很重要的使用价值与远景。比较于其它磁力仪,铯谱灯火泵磁力仪具有许多优势:铯原子塞曼 能级跃迁谱线强度大,灵敏度可高达pT/Hz1/2量级,适用于飞行器搭载实测等。
铯原子的超精细结构能级在外部磁场的效果下会呈现塞曼割裂现象,割裂的巨细与磁感应强度成份额,准确测定塞曼子能级间的频率,即可计算出此刻外部磁场的巨细。
正如图1所示,在外部静态磁场B中,无极铯光谱灯宣布的光经过圆极化后,经过充有适宜缓冲气体的铯气室,完成铯原子的光抽运,即原子悉数集合在某一个塞曼 子能级上,平衡后,铯原子不再吸收光子,光电二极管接收到的是安稳的光强值。之后,调理铯气室周围的射频线圈中的射频场频率,当射频场RF频率为fL刚好 等于塞曼子能级之间的跃迁频率时,引起铯原子在塞曼子能级间的跃迁,铯原子将持续吸收光子,则光电二极管接收到的光强变小,即获得了塞曼跃迁谱线。使用锁 频设备(包含扫频式和自激式),能轻松完成体系的闭环确定,使用频率计丈量拉莫尔频率fL,再经过关系式γB=fL即可求出磁场值。
项目组现已研制成功一套试验体系,调查到了铯原子的塞曼跃迁谱线),现在正在展开进步谱线信噪比和闭环确定作业。
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