光泵磁力儀的頻率采集系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、地球具有磁性很早就被人們所熟知,從遠(yuǎn)古時代到現(xiàn)代,一代代人們致力于地球磁場的研究工作,在研究與地磁現(xiàn)象有關(guān)的物理現(xiàn)象過程中,磁場測量技術(shù)不斷得到發(fā)展。在航空航天、國防建設(shè)、地質(zhì)探測、精密定位、日常生活等領(lǐng)域,磁場測量技術(shù)起到關(guān)鍵作用。磁力儀的發(fā)展經(jīng)歷了從最簡單的磁通門磁力儀到質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀、超導(dǎo)磁力儀、原子磁力儀等,原子磁力儀由于其可以測量梯度張量,靈敏度最高,重量輕、功耗低、體積小、無需制冷設(shè)備等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在越來越多的人進(jìn)行研究。所以,

2、研制更高精度的磁場測量技術(shù)和磁場測量儀器有著很好的市場價值。
　　 光泵磁力儀最早被人們認(rèn)識是1950年以后,光泵磁力儀是一種以元素原子(常用鉀(K39);銣(Rb87,Rb85);銫(Cs133);氦(He4,He3))的能級結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),通過光抽運(yùn)效應(yīng)和光磁共振技術(shù)研制而成的磁場測量儀器。由于光磁共振的電磁場的頻率與磁力儀所在點(diǎn)的外磁場具有比例關(guān)系,故磁場強(qiáng)度的測量可以轉(zhuǎn)換成頻率的測量。隨著EDA技術(shù)的不斷發(fā)展,光泵磁力儀在測

3、量精度,測量速度等方面有很大提高?；诠獗么帕x的靈敏度很高,測量磁場的總強(qiáng)度、梯度沒有零點(diǎn)漂移,不必嚴(yán)格控制方向的優(yōu)點(diǎn),光泵磁力儀的應(yīng)用與地磁場測量的前景非常好,世界上好多國家都在致力于光泵磁力儀的研究,已成功研制出多種類型,應(yīng)用于很多領(lǐng)域。本文首先介紹了磁力儀的發(fā)展歷史及其應(yīng)用分類,然后詳細(xì)分析了光泵磁力儀的物理學(xué)原理,常用的磁場測量方法及磁共振檢測方法,論述了銫原子能級分裂、圓偏振光對銫原子的激發(fā)、光抽運(yùn)效應(yīng)及光泵磁強(qiáng)檢測系統(tǒng)的工