零磁場(chǎng)磁力儀
QuSpin零場(chǎng)磁力計(jì)(QZFM)基于單束激光的零場(chǎng)共振。 我們的QZFM的基本配置如圖1所示。來自精確調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器(1)的光穿過包含銣原子的玻璃蒸汽電池(2),并被光電探測(cè)器(3)捕獲。 當(dāng)背景磁場(chǎng)等于零時(shí),銣原子變得基本上透明。 垂直于光路方向的磁場(chǎng)使原子吸收更多的光。 光電檢測(cè)器檢測(cè)到透明度的這種變化,并產(chǎn)生與透過蒸氣室的光成比例的電流。 以這種方式,磁信號(hào)被轉(zhuǎn)換成形成零磁場(chǎng)磁力計(jì)的電信號(hào)。
ZF-OPM非常敏感,并且由于它們需要零場(chǎng)環(huán)境才能運(yùn)行,因此需要磁屏蔽環(huán)境來運(yùn)行這些傳感器。磁屏蔽室(MSR)并不完美,通常在內(nèi)部存在一些殘余磁場(chǎng)(數(shù)十nT)。這些殘留磁場(chǎng)通常要求用戶為MSR配備大型線圈,這些線圈可以全局偏移背景磁場(chǎng)并將其歸零。這并不總是可行的。取而代之的是,我們?cè)趥鞲衅黝^中集成了一組三軸正交電磁線圈,該線圈可以將每個(gè)OPM蒸氣室周圍的磁場(chǎng)局部歸零。磁場(chǎng)歸零線圈可以補(bǔ)償多達(dá)50 nT的剩余磁場(chǎng),并且該過程是全自動(dòng)的,僅需幾秒鐘。當(dāng)多個(gè)傳感器緊密靠近工作時(shí),所有傳感器同時(shí)進(jìn)行磁場(chǎng)歸零過程,這會(huì)導(dǎo)致所有傳感器的合并磁場(chǎng)崩潰,從而使每個(gè)傳感器最大程度地經(jīng)歷零磁場(chǎng)。每當(dāng)OPM經(jīng)歷的背景場(chǎng)發(fā)生顯著變化或傳感器布置發(fā)生變化時(shí),都應(yīng)重復(fù)進(jìn)行場(chǎng)歸零過程。