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原子磁传感器原子气室无磁控温技术  
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【英文篇名】 Non-magnetic temperature control technology of atomic vapor cell in atomic magnetic sensors
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【作者】 张鹏; 陈洪娟; 桂永雷; 孙立凯; 邵志强; 崔洪亮;
【英文作者】 ZHANG Peng; CHEN Hong-juan; GUI Yong-lei; SUN Li-kai; SHAO Zhi-qiang; CUI Hong-liang; College of Underwater Acoustic Engineering; Harbin Engineering University; Key Laboratory of Underwater Acoustic Technology; The 49th Research Institute; China Electronics Technology Group Corporation;
【作者单位】 哈尔滨工程大学水声工程学院; 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室; 中国电子科技集团公司第四十九研究所;
【文献出处】 传感器与微系统 , Transducer and Microsystem Technologies, 编辑部邮箱 2017年 06期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 原子磁传感器; 原子气室; 无磁加热; 加热线圈; 磁扰动;
【英文关键词】 atomic magnetic sensor; atomic vapor cell; non-magnetic heating; heating coil; magnetic disturbance;
【摘要】 针对原子磁传感器碱金属原子气室对无磁加热的需求,解决磁力仪共振谱线信号信噪比低的问题,使用了差分对的布线方法,采用微加工膜工艺,在陶瓷基板上制备了方形纯铜材质的无磁加热线圈。使用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件分析了线圈在2.2 mA直流条件下产生的附加稳态磁场分布情况,结合Pro/Engineer软件构建的铜质气室固定支架及其热仿真分析结果,得到了比较理想的加热线圈固定位置。进一步分析确定了20 kHz交流加热方案,最终制作完成了具有3W加热功率和0.1℃控温精度的无磁加热器。实验结果表明:该加热器瞬时磁扰动为2.24 pT,满足原子气室无磁加热要求。其结果对原子磁传感器气室的设计及工作参数的优化改进具有一定的参考意义。
【英文摘要】 Aiming at requirement of non-magnetic heating for atomic vapor cell of atomic magnetic sensor and solving the problem of low signal-to-noise ratio( SNR) of resonant spectrum signal of magnetometer,a method of differential pair wiring is used and a square copper non-magnetic heating coil is fabricated on a ceramic substrate by adopting a micro-machined film process. Steady-state magnetic field intensity distribution of the coil is analyzed by COMSOL Multiphysics under 2. 2mA DC condition and combined with co...
【基金】 国家“863”高技术研究发展计划资助项目(2015AA8112005)
【更新日期】 2017-06-27
【分类号】 TP212
【正文快照】 0引言高灵敏度磁力仪具有在地球物理勘探[1]、辅助导航[2]、医学疾病诊断[3]、生物磁信号检测[4]、物质分析[5]、水下探测[6]到深空探测[7]的广泛应用前景,近年来已经获得越来越多的关注。其中,光学泵浦原子磁力仪(opticallypumped atomic magnetometers,OPAMs)更是引起了相当?

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