銫光泵弱磁檢測電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代高尖端技術(shù)的飛速發(fā)展，相當(dāng)多的技術(shù)領(lǐng)域幾乎都離不開磁場測量。磁場測量在磁場源的探測、國防軍事工程、原子頻標(biāo)以及弱磁檢測等相關(guān)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。磁場測量實(shí)質(zhì)上是磁通密度的測量。當(dāng)前磁場測量的方法有許多，依據(jù)這些方法也相繼研制了相應(yīng)的磁場測量設(shè)備。
　　銫光泵磁力儀是一種高分辨率、高靈敏度、數(shù)字化和小型化以及和電子設(shè)備兼容的高精度傳感器。目前我國還處在初級階段，與世界各國的先進(jìn)水平和成熟的產(chǎn)品還有很大差距，并且高性能磁

2、力儀是被禁運(yùn)的，被西方列入出口貨物管制清單，因此研制該磁力儀有很重要的意義。
　　課題的研究內(nèi)容是利用銫原子的躍遷理論、能及結(jié)構(gòu)、弛豫效應(yīng)、光磁共振和梯度測量理論等一些原子物理相關(guān)理論，和相應(yīng)的激勵(lì)電路、恒溫控制電路、光電檢測和光磁共振信號測量裝置，從而實(shí)現(xiàn)了銫光泵磁力儀的功能，確保了儀器的穩(wěn)定和高效。
　　論文詳細(xì)論述了光泵磁力儀系統(tǒng)的原子物理學(xué)原理，畫出了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖，同時(shí)給出了各個(gè)模塊詳細(xì)的電路圖和軟件設(shè)計(jì)部分，

3、并對相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了整個(gè)系統(tǒng)的完整性可行性。論文的主要工作如下：
　?。?）介紹了銫光泵磁力儀的基本工作原理，即原子能級躍遷理論、銫原子的能級結(jié)構(gòu)、光抽運(yùn)效應(yīng)、弛豫效應(yīng)和光磁共振等一些物理工作原理，以及銫光譜燈的發(fā)光和恒溫原理。
　?。?）設(shè)計(jì)出了恒溫控制電路、光電檢測電路和光磁共振信號測量電路，確定了硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和各級電路的參數(shù)，分析了前置放大電路、中間級放大電路、輸出級放大電路、單片機(jī)控制模塊、頻率計(jì)