Способ введения магнитного поля в спиновую систему в радиоспектроскопах с оптической накачкой

О П И С А Н -И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 20. 08. 73 с присоединением заявк Государственный комитет Совета Министров СССР па делам иэооретений и открытий(088,8) Ь) Дата опубликовани исания 03.11. 76 2) Авторы изобретен П. А, Клюшкиц Тоисев фомин(71) Заявитель 54) СГ 1 ОСОБ ВВЕДЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В СПИ 11 ОВУЮ СИСТЕМУ В. РАДИОСПЕКТРОСКОПАХ С ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКОЙ оскотй на радиоспектрй, осцованньих центр линерезонаос-поляризова ля в пах с иновую систему в птической цакачк облучении атомов,глощеция на тастотс частотой ) цирксветовым излучениечастоте (оширины излучения и по меюц е ) ныл пым ляр 1 зона м, имеющим расстрой) порядка допплеровс о пплер;1 всвии с вы частоте о кой ширин ражением Однако и способа вели иболее благо чрезвычайнорп осуцествлеции известного у /=ь 9 - 81о -Н 2С - качество лагцптцого полей при на.набл ения чина реализуемыхприятных условиянизкая (10-3 э87= Нс/ьполя 199 Фочки з личина лигццтцсн я получениях полей услотые пол начении магцитнь наибольших вия принцип ваютс чества ьно ок зрения г прцемлесИ Нс неоднородность пол мыми с точк е СлИ еализуемых л 1 агцитцых полей Изобретецие относится к области радис- спектроскопии (ЯМР) и может быть использовано в метрологических и научных целяхИзвестен способ введения магнитного и 1абсолютная неоднородность магнитного поли.Целью изобретен ля является увеличеци качества реализуемого магнитного поля.то постигается тел, что указанное церезоцацсцое световое излучение пропускают через оптический резонатор, цастроеццый ца длину волн этого излучения, и чувствитель - ный элемент, помещенный внутри этого рстора, Центр линии поглощения атомцого пара 1 и центрлиции излучения 1) церезоонансного светового излучения разносят пот расстояния, равного дое излучения, в соответстщз/Кроме того, в случае опти ,.ской рц ив ацци томов ртути - 109 в коости ро.ц- ансцого источника светового и;и",узап цц цсВ итоэ О постановка резонатора позволяет увеличивать поле И приблизительно в 50 з е 10 раз, При этом однородность 6реализуемого с помощью света магнитного поля остается неизменной. 1 аким об 1 эазм, испосц,;зовацце он пиеского резоцаторо, настроенно о ци частотуНОРЕЗОЦаЭэСНОГО СВЕта, ДаЕт НО;ЭМОжцОСтЬ РЕпользукэт световое излучение пампыцапя- ненной парами ртути - 198 и работающей на переходе 6 .3 . - э 6 ЭРО 3,В случае оптической ориентации атомов тяжелых щелочных элементов-рубидия и цезия в качестве нерезоиансного источника светового излучения используют световое излучение от сверхтонкой компоненты Г =резонансной пампы, Магнитный резонанс в системе ориентации атомов во избежание оптического уширения его линии осуществляют циркулярнс поляризованным .магнитным радиочастотным полем на Жемаковских подуровнях, отвечаюших1 + 3 сверхтонкому состоянию атома, где 1 - спин ядра,- полый момент количества движения. Сущность увеличения интенсивности нерезоцацсцого луча света, а следовательно, и поля гэ, за счет пропускания его через оптический резонатор основана ца известном факте, заключающемся в том, что любая резонансная система с добротностью Я и периодом собственных колебаний Т = 1 , находящаяся под воздейстовием внешней периодической силы с частс- той , в момент резонанса, т. е. приобладает свойством накапливания внутри себя энергии или мощности, в Я раз превышающей энергию или мощность входного воздействия, Если 1 - интене сивцость луча света, достигшего одного из зеркал оптического резонатора, то мощность световых колебаний в пространстве междуД зеркалами т, е, внутри резонатора, будетСледовательно, такой же величины достигнет ц выигрыш в мошности света. Однако с учетом потерь в интенсивности света, связаццых с необходимостью диафрагмирования сечения исходного (падаэощего на резонатор) пучка до величин, обеспечивающих пространственную когерецтность света, реальное увеличение обшей интенсивности света 4 Б внутри резонатора будет на порядок меньше,1 = Ол9 р 1 е ализировать в радпоспектроскопах с оптической накачкой высокооднородное магнитное попе с номиналом, вполне достаточным для проведения многих прецизионных измеренийаС прикладной точки зрения в изложенном способе реализации магнитных полей ценным является также факт отсутствия полей рассеяния,Формула изобретени 1, Способ введения магнитного поля вспиновую систему в радиоспектроскопах соптической накачкой, основанный на облучении атомов, имеюших центр линии поглошения на частоте , нерезоцансным с частсьав отой 9 циркулярно-поляри. ванным световым излучением, имеющим рассгойку на частоте ( У " М ) порядка допплер овской шириныоизлучения д 3), отличавшийсяотем, что, с целью увеличения качества реализуемого магнитного поля, указанное световое излучение пропускают через оптический резонатор, настроенный на длину волны это, го излучения, и чувствительный элемент, помешенный внутри указанного резонатора, а центр линии поглощения атомного парао и центр линии излучения ) нерезоцансного : светового излучения разносятпо частоте от расстояния, равного допплеровской ширине излучения, в соответствии с выражением,Ьээс - неоднородность поля,2,Способпоп. 1, оличаюшийс я тем,что в случае оптической ориентации атомов ртути -199, в качестве резонансного источника светового излучения используют световое излучение лампы, наполненной парами ртути -198 п,работающей на переходе 6 3, - 6.ЗР3. Способ, по пп. 1 и 2, о т л и ч а юш и Й с я тем, что, в случае оптической ориентации атомов тяжелых шелочных элементов-рубидия и цезия в качестве нерезоцансного источника светового излучения используют световое излучение от сверхтонкой компоненты Р = 1 в резонансной лампы, а магнитный резрнацс в системе ориецгироваццых атомно во избежание Оптическо