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物理学论文-论新型磁力仪展望.doc物理学论文-论新型磁力仪展望.doc

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物理学论文-论新型磁力仪展望【论文关键词】:磁力仪;光泵;超导SQUID;原子【论文摘要】:对磁力仪未来发展进行了展望。重点介绍了:1.光泵磁力仪及其光源和共振元素的选择与设计2.超导技术的进步推动了超导量子干涉磁力仪的发展3.对处于研究、探索阶段的原子磁力仪进行了关注。引言目前,在空间、海洋、勘探、在医院和其它实验室中广泛的应用着各种磁力仪,用于测量地磁场以及生物磁场。在这些领域,新型的光泵磁力仪、超导磁力仪(SuperconductingQuantumInterferenceDevice,SQUID);以及处于研究、试验阶段的固体电子自旋共振磁力仪(ElectronSpinResonance,ESP)、原子磁力仪(AtomicMagnetometer,AM)必将以其超高的精度担负起越来越重的任务。过去测量磁场强度的单位是奥斯特(Oersted,Oe),采用和推广国际单位制(SI)以后,测量磁感应强度(磁通量密度)的单位是特斯拉(Tesla,T)或高斯(Gaus,Gs)。它们之间的对应关系为1nT=10-9T=1gamma(γ)。特斯拉的换算关系为:1T(特斯拉)=109nT(纳特)=1012pT(皮特)=1015fT(飞特)=1018aT(阿特)[1]。磁场强度曾经用过T、F、Be等几个符号表示,许多文献中曾采用F、Be。文章中为了规范、清晰采用国际标准单位T。1.光泵磁力仪光泵磁力仪是高灵敏的磁测设备。它是以某些元素的原子在外磁场中产生的蔡曼分裂为基础,并采用光泵技术与磁共振技术研制成的。按照量子理论,在外磁场T中,具有自旋的亚原子粒子(如核子和电子)能级简并(degeneracy)解除,分裂为一些磁次能级(或称为蔡曼能级),在光谱上的表现,就是谱线分裂,这就是蔡曼效应,蔡曼因此获得1902(第二届)诺贝尔物理学奖。分裂的能级间的能量差一般与外界磁场成正比。当粒子在分裂的能级间发生跃迁时,就会发射或吸收电磁波,其频率与磁次能级间的能量差成正比,测定这个电磁波的频率,即可测定磁场。光泵磁力仪是目前实际生产和科学技术应用中灵敏度较高的一种磁测仪器。它灵敏度高,一般为0.01nT量级,理论灵敏度高达10-2-10-4nT;响应频率高,可在快速变化中进行测量;可测量地磁场的总向量T及其分量,并能进行连续测量。光泵磁力仪的种类甚多。按共振元素的不同,可分为氦(He)光泵
编号:201312171200262229    类型:共享资源    大小:13.50KB    格式:DOC    上传时间:2013-12-17
  
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