Квантовый магнитометр с оптической ориентацией атомов

Номер патента: 1691804

Авторы: Борисов, Слюсарь

ZIP архив

Текст

(71) Ленинградский инстики им, Б,П. Константинова ерной фиэ 2) Ю.В. Борисов и В.3) 621.317.44(088.8) сарь Н.М., Рыжков В,М. и Скроцкие основы квантовой магНаука, 1972, с, 381 - 388. .В., Роганов А.Б. и Таран льный стабилизатор магикротесловом диапазоне, 13-85-303, Дубна, 1985, с.(56) Помер кий Г,В. Ф нитометриНикит Ю.В. Мно нитного и Препринт 4-10,анцевиэичеси,М,;енко Югока наоля в мОИЯИ шение точно- ункциональГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к магнитометрическим устройствам и может быть использовано в технике точного измерениямагнитного поля в условиях высокого уровня электромагнитных помех,Цель изобретения - повысти измерений.На чертеже представлена фная схема магнитометра.Магнитометр содержит датчик 1, электронный формирователь 2, световоды 3, 4,генератор 5 возбуждения, спектральнуюлампу 6, управляемый источник 7 света, фотодиод 8, электрический конденсатор 9.Датчик включает в себя расположенныена одной оптической оси, направленной подуглом 450 к измеряемому магнитному полю,циркулярный поляризатор 10, элементы 11фокусировки светового потока (линзы), ка(54) КВАНТОВЫИ МАГНИТОМЕТР С ОПТИЧЕСКОЙ ОРИЕНТАЦИЕЙ АТОМОВ 57) Изобретение относится к магнитометрическим устройствам и может быть использовано в технике точного измерения магнитного поля в условиях высокого уровня электромагнитных помех. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается введением управляемого источника 7 света, фотодиода 8 и конденсатора 9, Магнитометр содержит датчик 1, электронный формирователь 2, индуктор 13 переменного поля, светодиоды 3, 4, генератор 5 возбуждения, спектральную лампу 6, циркулярный поляризатор 10, линзу 11, амеру поглощения 12, фотоприемник 14, широкополосный усилитель 15. 1 ил,меру 12 поглощения, помещенную внутри индуктора 13 переменного поля. Электрический формирователь включает в себя фотоприемник 14 и широкополосный усилитель 15 обратной связи с заданной фазовой характеристикой для обеспечения самогенерации магнитометра, Выход 16 широкополосного усилителя 15 является выходом электронного формирователя 2, Датчик.3 оптически связан со спектральной лампой 6 и фотоприемником 14 с помощью световодов 3 и 4, Управляемый источник 7 света оптически связан с фото- диодом 8 и должен иметь линейную зависимость мощности светового потока от входного напряжения. Фотодиод 8 подключен к индуктору 13 через конденсатор 9, имеющий пренебрежимо малую утечку тока, чтобы не вносить погрешности в измеренияМВГНИТНОГО ПОЛЯ, БВРХНЯ 11 ГРанис 1 НЭЯ ЧВСТ 1)та фотодиода 8 должна быть значительнсЭЫ 1 ле рабОчеЙ частоты магнитометра 1.Магнитометр работает следующим образом,Свет спектральной лампы б, возбуждаемой ГенеРс 1 тОРОм 5, чеРВВ светоеод 3, линзУ11 и циркулярный поляризатор "О поступает в камеру 12- поглощен 11 я с парами рабочего Вещ 8 ства. При маГнитном резОнансе 10свег модулируется с резонансной частотОЙ и через линзу 11 и световод 4 попадав)на фотог 1 риемник 14, где преобразуетсяв электрический сигна,) усилиВ эем ыйширокополосным усилителем 15 с задан 15н Ой фа 30 ВОЙ характерист 11 КОЙ, Б ь 1 ходн 1: енапряжение усилителя упоавляег К 1 ощСТЬ 1 О СВЕТОВОГО ПОТОКс 1 УГ 1 РВВЛЯВМОГО ИСТО 1 ника 7 света, Фотодиод 8 преобразуетэнерГию мОдулированнОГО СВета уп 1 авляе ОМОГО истОчника 7 В энергию злект)ическогстока, создающего переменное лала в индуторз 13 без постоянной составляющей, благодаря наличию конденсатора 9. 1 аки:образом замыкается цег 1 ь положительнсй 25обратной связи, с помощью которой в маг.нитометре поддерживаются непрерывнь ск:)лэбания с частстой, пропорциональнсйИЭМВРЯВМОМУ МВГНИТНОМУ 1)ОЛЮ,Г 1 ри этом фотодиод работает беэ прилож 81.ия ВнешнеГО смещения В фОтОГал ьванн"чесхОм режим 8. Ори 1 эаботе фотОДНОДВ вфотогальваническом реххиме, если Он не наГружен по постоянному току, алектронь 1 идырки, 1 енерированные излучением и раэделенные потенциальным баоьером, -емогут отходить во внешню:о цеп 1:. Происх 1)дит накопление зарядов в обоих областя) р-и-перехода и нд внеш 1 них выводах Возникает фо 1 ОЭ,1,С, что обуславливает применение диодного оптрона В качестве источника ПИТЭНИЯ.Фотодиад под воздействием модулированного света способен создавать переменный ток через конденсатор в катушку 1 индуктор) с малым здпаэвь 1 ванием и доста- ТОчноЙ для рабОты магнигометг)а амплитудой " 5 С МКА),Благодаря гальваничсской развязке датчика магнитометра 1 и электронного формирователя 2 и вследствие однонаправленности и невосприимчивости к действию электромагнитных полей Оптических каналов связи обеспечивается высокая точность магнитометра в условиях помех,Датчик не содержит активных элементов и его можно помещать вблизи источни- КОВ СИЛ ЬН Ы)( Г 1 ОМВХ,ФОРМУлс 1 иэобРетениЯ Квантовый магнитометр с оптической ориентацией атсмов, включающий электронный формирователь и индуктор переменного пояя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цель 1 о повь:щения точности измерения, в негс введен управляемый источник света, фотОдиод зл 13 ктрич 8 ский КОнденсатор, причем управляемый источник света, Оптически связанный с фотодиодом, соединен с выходом электронного формирователя, один вывод фотодиода подключен к первому Выводу индуктора пс 1 ременного поля непосоедственно, а другой вывод через последовате)1 ьно соединенный с ним конденсатор подкл 1 очен к Второму Выводу индуктОра п 8 ременнОГО 11 оля,1691804 ставитель О, Раевскахред М.Моргентал едактор М. Келемеш орректор О. Ципле дственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 П аказ 3927 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5

Смотреть

Заявка

4610406, 28.11.1988

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ИМ. Б. П. КОНСТАНТИНОВА

БОРИСОВ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, СЛЮСАРЬ ВЛАДИМИР НИКИТИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 33/26

Метки: атомов, квантовый, магнитометр, оптической, ориентацией

Опубликовано: 15.11.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1691804-kvantovyjj-magnitometr-s-opticheskojj-orientaciejj-atomov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Квантовый магнитометр с оптической ориентацией атомов</a>

Похожие патенты