抽运-检测型原子磁力仪对10kHz正弦交变电流的测量

介绍了利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量正弦交变电流的频率、振幅和相位的理论基础和实验方法。利用旋转坐标系下二能级磁共振塞曼跃迁的经典理论来描述射频场与原子磁矩相互作用的物理规律,并推导出实验室坐标系中原子磁力仪输出信号的表达式,其中铷泡位置的射频场由载有待测正弦交变电流的亥姆霍兹线圈产生,通过拟合磁力仪输出的磁共振信号得到正弦交变电流的频率、振幅和相位信息。拟合重复测量的十条实验曲线,正弦交变电流的频率、振幅和相位的相对标准偏差分别为5.4×10^(-7)、2.3×10^(-5)和3×10^(-3),其中频率的相对标准偏差与产生本底磁场的精密电流源的分辨率有关。所得结果可以加深对二能级磁共振塞曼跃迁经典物理图像的理解,对正弦交变电流的计量研究具有参考价值。

在开磁路中利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量软磁材料的矫顽力

报道了在开磁路中利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量软磁材料矫顽力的实验装置和方法.磁屏蔽筒中的本底磁场、磁化线圈和软磁样品在铷泡空间位置产生的磁场均平行于磁屏蔽筒的轴线方向;扫描磁化线圈中的电流实现软磁样品的磁化和退磁,用抽运-检测型铷原子磁力仪分别在磁化线圈中有样品和无样品的条件下测量铷泡空间位置处的磁场;在相等电流值条件下,用有样品测得的磁场值减去无样品测得的磁场值,获得软磁样品在铷泡空间位置产生的磁场,用软磁样品在铷泡位置处产生磁场为零来判定其磁化强度由饱和值减小到零的条件,用磁滞回线计算出样品的平均矫顽力.采用本文提出的测量装置和方法测量带状坡莫合金软磁样品的矫顽力,10次测量的平均值为40.63 A/m,矫顽力测量再现性以相对标准偏差表示为0.16%,该方法具有无零点漂移、复现性好、测量速度快、原位测量等优点.

利用原子磁力仪测量软磁材料的剩磁矫顽力

介绍了利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量软磁材料剩磁矫顽力的实验装置和方法。在磁屏蔽筒中扫描通入磁化线圈的脉冲电流,置于磁化线圈中的软磁样品被磁化和退磁,利用抽运-检测型铷原子磁力仪监测软磁样品的剩磁状态,根据剩磁回线计算出样品的平均剩磁矫顽力。利用该方法测量带状坡莫合金软磁样品的剩磁矫顽力,十次测量的平均值为1.706 mT,剩磁矫顽力测量再现性以相对标准偏差表示为0.05%。该方法具有无零点漂移、复现性好、测量速度快、原位测量等优点,具有开发适用于环境磁学领域的磁测设备的潜力。

一种矢量原子磁力仪中旋转磁场的设计及实验验证

目前国内外报道了几种矢量原子磁力仪的技术方案,其中基于磁场旋转调制法的矢量原子磁力仪可实现对矢量磁场的连续测量。本文对磁场旋转调制法矢量原子磁力仪的工作原理进行了阐述,对“旋转磁场”的设计、产生以及标定方法进行了介绍,在此基础上基于抽运-检测型原子磁力仪对旋转磁场和矢量磁场的叠加磁场进行了实验测量,验证了实测磁场的平均值、峰峰值与理论计算结果的符合情况,分析了实测磁场的平均值与理论平均值的偏差起源,并通过实验验证了矢量原子磁力仪的连续测量能力。研究内容为连续测量型矢量原子磁力仪的研制奠定了技术基础。

光抽运小铯钟光频移评估与抑制方法研究

光频移是光抽运小铯钟的主要频移之一。以国产光抽运小铯钟为例,讨论了光频移的主要来源,并提出了几种减小光频移的措施,包括:提高激光束准直度,减小镜面反射杂散光;综合利用原子饱和吸收谱和原子束荧光谱,校准探测光束和原子束的垂直度;特殊设计光回收结构和工艺,有效抑制漫反射杂散光;设计温度补偿电流方案,提高光频校正速率;设计基于液晶相位延迟器的光功率稳定环路,实现光功率稳定度Allan方差1 s进入10^(-5)量级,远端在10^(-4)量级;在确保原子高效抽运的情况下,结合整钟频率准确度变化趋势,选择合理的探测光功率。将前述减小光频移的措施实际应用于12台光抽运小铯钟产品,实测结果显示:将拟合误差值纳入评估,光频移系数bmax区间在2.04×10^(-13)/mW到4.96×10^(-13)/mW之间,按典型光功率值1.3 mW估算,长期稳定度受光频移的实际影响远小于6.45×10^(-16),对于目前批产的小铯钟而言,这部分频移量的影响是可以忽略的。

地方病

T-2毒素致低硒低蛋白大鼠心肌损伤实验；高位硬膜外阻滞治疗克山病疗效观察；恒温消解-流动注射氢化物原子吸收法测定血清中硒；大骨节病患者淋巴细胞亚群及sIL-2R的检测意义；膝关节镜下大骨节病与骨性关节炎的病理形态对照分析；39例干骺-骨骺型大骨节病X线研究；

二能级磁共振经典物理图像的理论和实验研究

报道了时序控制的抽运-检测型铷原子磁力仪中二能级磁共振物理过程的经典理论和实验研究。该原子磁力仪的工作原理是线偏振光通过处于外磁场环境中被极化的原子介质后,由于铷原子对线偏振光中左、右圆偏振成分有不同的吸收率,光的偏振方向会发生与磁场相关的转动。采用二能级磁共振经典物理图像描述了射频场与原子作用的物理过程,采用旋转坐标系推导了相关表达式,并在实验室坐标系中给出了原子磁力仪输出信号的表达式,指出铷原子磁力仪的输出信号与原子磁矩在探测光方向上的投影矢量有关,并通过实验验证了理论分析结果。研究结论有助于加深对磁共振经典物理图像的理解及时序控制的抽运-检测型铷原子磁力仪的工作原理和参数设置。