微結(jié)構(gòu)磁傳感器無磁加熱控溫技術(shù)研究.pdf

1、高靈敏度的磁力儀必然伴隨著對其所使用的外圍器件的剩磁以及工作過程中產(chǎn)生的干擾磁場大小的要求也隨之提高。作為無自旋交換弛豫原子磁力儀的最主要的物理核心部分——磁傳感器需要工作在特定的溫度條件下。這就需要有一套溫控裝置，在保證磁傳感器能夠工作在設(shè)定溫度的情況下，還要能夠產(chǎn)生較小甚至不產(chǎn)生干擾磁場。本文正是利用光學(xué)加熱的方法，結(jié)合磁力儀的設(shè)計指標(biāo)需求，提出了一種利無磁加熱及控溫的新設(shè)計方案，實現(xiàn)了對磁傳感器高精度的加熱及控溫功能。
　　

2、本文首先綜述了課題背景，介紹了磁力儀的應(yīng)用范圍。然后對國內(nèi)外原子磁力儀的研究現(xiàn)狀進行分析，進而對國內(nèi)外各研究機構(gòu)所研制的磁力儀中使用的原子氣室加熱方式進行了研究對比，分析了各種加熱方式的優(yōu)缺點，進而提出了本課題的研究目的、內(nèi)容以及技術(shù)指標(biāo)。
　　其次，闡述了無自旋交換弛豫原子磁力儀的工作原理，隨后針對原子去極化過程——弛豫現(xiàn)象與溫度的關(guān)系展開了研究和分析，由于弛豫的變化會引起原子磁力儀輸出線寬的變化，再結(jié)合原子磁力儀的靈敏度公式，

3、給出了原子磁力儀靈敏度與原子氣室內(nèi)混合氣體溫度的關(guān)系曲線。
　　然后，主要針利用光加熱的方法對微結(jié)構(gòu)原子氣室加熱進行理論仿真，通過對穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果的分析，對以下三個方面進行了詳細的討論：不同功率對單點加熱微結(jié)構(gòu)原子氣室的影響，不同大小的光斑加熱對微結(jié)構(gòu)原子氣室溫度分布的影響以及等功率單光束與多光束加熱對微結(jié)構(gòu)原子氣室溫度分布的影響。
　　最后，根據(jù)兩個試驗和仿真結(jié)果，選擇更適合實際應(yīng)用的單光束加熱方式進行研究測試。通過對單點加