一種電磁感應測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設及電磁測量領(lǐng)域，特別設及一種電磁感應測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁場在生活中無處不在，大部分比較弱的磁場因為太過微弱而不會對我們的生產(chǎn) 生活造成影響，但是在一些十分精細的研究中，例如，在原子譜線探測中，原本被我們忽略 的磁場卻會對研究結(jié)果產(chǎn)生很大影響。
[0003] 在原子譜線探測中，一方面，為了使原子基態(tài)超精細結(jié)構(gòu)發(fā)生塞曼分裂，需要人為 給系統(tǒng)添加一個弱靜磁場；但另一方面，系統(tǒng)本身由于各種電子線路（如溫控電路等）的存 在，會產(chǎn)生一定量的電磁感應，進而產(chǎn)生雜散的干擾磁場，運些干擾磁場會對最終的探測結(jié) 果產(chǎn)生影響，所W如果我們能夠測量出干擾磁場的磁感應強度，將能夠提高原子譜線探測 結(jié)果的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了測量出干擾磁場的磁感應強度，本發(fā)明實施例提供了一種電磁感應測量裝 置。所述技術(shù)方案如下： 陽〇化]所述電磁感應測量裝置包括處理單元、激光發(fā)生器、聲光調(diào)制器、信號發(fā)生器、電 流調(diào)節(jié)模塊、物理系統(tǒng)和光檢單元；
[0006] 所述聲光調(diào)制器、所述物理系統(tǒng)、所述光檢單元順次設置在所述激光發(fā)生器的光 路上；
[0007] 所述物理系統(tǒng)包括微波腔和繞設在所述微波腔外的C場線圈，所述電流調(diào)節(jié)模塊 與所述C場線圈電連接；
[0008] 所述信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生調(diào)制信號輸出到所述聲光調(diào)制器；
[0009] 所述聲光調(diào)制器，用于向所述物理系統(tǒng)發(fā)送激勵信號；
[0010] 所述處理單元，用于控制所述電流調(diào)節(jié)模塊向所述C場線圈提供正向電流，并在 向所述C場線圈提供正向電流時，控制所述激光發(fā)生器輸出線性掃描頻率，獲取所述光檢 單元在所述電流調(diào)節(jié)模塊向所述C場線圈提供正向電流時檢測到的光檢信號的電壓Vi，根 據(jù)所述激勵信號的中屯、頻率F與所述光檢信號的電壓Vi的對應關(guān)系擬合第一曲線；控制所 述電流調(diào)節(jié)模塊向所述C場線圈提供反向電流，并在向所述C場線圈提供反向電流時，控制 所述激光發(fā)生器輸出線性掃描頻率，獲取所述光檢單元在所述電流調(diào)節(jié)模塊向所述C場線 圈提供反向電流時檢測到的光檢信號的電壓V2,根據(jù)所述激勵信號的中屯、頻率F與所述光 檢信號的電壓V2的對應關(guān)系擬合第二曲線；根據(jù)所述第一曲線的頻差Fi和所述第二曲線的 頻差F2的差值ΔF計算出干擾磁場的磁感應強度，所述頻差為所述光檢信號最弱時對應的 所述激勵信號的中屯、頻率與所述光檢信號次弱時對應的所述激勵信號的中屯、頻率的差值 的絕對值。
[0011] 實現(xiàn)時，所述處理單元包括：
[0012] 第一計算子單元，用于計算所述頻差Fi和F2;
[0013]第二計算子單元，用于計算所述頻差Fi和F2的差值A(chǔ)F;
[0014] 第Ξ計算子單元，用于將ΔΡ轉(zhuǎn)換為在對應系統(tǒng)中的躍遷頻率的變化值A(chǔ)f;
[0015] 第四計算子單元，用于根據(jù)所述C場線圈中的電流計算得到所述C場線圈中的磁 感應強度Bi;
[0016] 第五計算子單元，用于根據(jù)公式
計算系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾磁場的 磁感應強度，其中，BY為系統(tǒng)產(chǎn)生的所述干擾磁場的磁感應強度。
[0017] 具體地，所述激光發(fā)生器包括壓電晶體驅(qū)動器和激光管，所述壓電晶體驅(qū)動器和 所述激光管電連接。
[0018] 優(yōu)選地，所述電磁感應測量裝置還包括線性掃描單元，所述線性掃描單元用于在， 所述處理單元的控制下，輸出一線性掃描電壓A到所述壓電晶體驅(qū)動器。
[0019] 優(yōu)選地，所述電磁感應測量裝置還包括設置在所述激光管和所述聲光調(diào)制器之間 的光路上的吸收室，所述吸收室用于從所述激光管發(fā)出的光束中選擇特定的頻率范圍的激 光信號。
[0020] 可選地，所述電流調(diào)節(jié)模塊為電壓控制電流源。
[0021] 優(yōu)選地，所述微波腔包括充有鋼原子的吸收泡。
[0022] 進一步地，所述物理系統(tǒng)還包括恒溫單元，所述吸收泡置于所述恒溫單元中。
[002引可選地，所述光檢單元為光電倍增管。
[0024] 本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：
[00巧]處理單元控制激光發(fā)生器產(chǎn)生線性掃描頻率，進而通過聲光調(diào)制器得到線性掃描 的激勵信號使物理系統(tǒng)中發(fā)生塞曼分裂現(xiàn)象，光檢單元將光檢信號返回給處理單元，使得 處理單元根據(jù)激勵信號和光檢信號擬合出對應的數(shù)據(jù)曲線，通過只改變C場線圈中電流的 方向得到的兩組數(shù)據(jù)曲線計算出系統(tǒng)中各種電子線路產(chǎn)生的雜散的干擾磁場的電磁感應 強度，進而在進行原子基態(tài)超精細結(jié)構(gòu)的研究時，可W提高研究精度。
【附圖說明】
[00%] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù)運些附圖獲得其他 的附圖。
[0027] 圖1是本發(fā)明實施例提供的一種電磁感應測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖2是本發(fā)明實施例提供的物理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖3是本發(fā)明實施例提供的第一曲線的示意圖；
[0030] 圖4是本發(fā)明實施例提供的第二曲線的示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方 式作進一步地詳細描述。
[0032] 本發(fā)明實施例提供了一種電磁感應測量裝置，結(jié)合圖1和圖2所示，該電磁感應測 量裝置包括處理單元10、激光發(fā)生器20、聲光調(diào)制器25、信號發(fā)生器26、電流調(diào)節(jié)模塊50、 物理系統(tǒng)30和光檢單元40 ;
[0033] 聲光調(diào)制器25、物理系統(tǒng)30、光檢單元40順次設置在激光發(fā)生器20的光路上；
[0034] 物理系統(tǒng)30包括微波腔33和繞設在微波腔33外的C場線圈32,電流調(diào)節(jié)模塊 50與C場線圈32電連接；
[0035] 信號發(fā)生器26,用于產(chǎn)生調(diào)制信號輸出到聲光調(diào)制器25 ;
[0036] 聲光調(diào)制器25,用于向物理系統(tǒng)30發(fā)送激勵信號；
[0037] 處理單元10,用于控制電流調(diào)節(jié)模塊50向C場線圈32提供正向電流，并在向C場 線圈32提供正向電流時，控制激光發(fā)生器20輸出線性掃描頻率，獲取光檢單元40在電流 調(diào)節(jié)模塊50向C場線圈32提供正向電流時檢測到的光檢信號的電壓Vi，根據(jù)激勵信號的 中屯、頻率F與光檢信號的電壓Vi的對應關(guān)系擬合第一曲線；
[0038] 控制電流調(diào)節(jié)模塊50向C場線圈32提供反向電流，并在向C場線圈32提供反向 電流時，控制激光發(fā)生器20輸出線性掃描頻率，獲取光檢單元40在電流調(diào)節(jié)模塊50向C 場線圈32提供反向電流時檢測到的光檢信號的電壓V2,根據(jù)激勵信號的中屯、頻率F與光檢 信號的電壓V2的對應關(guān)系擬合第二曲線；
[0039] 根據(jù)第一曲線的頻差Fi和第二曲線的頻差F2的差值A(chǔ)F計算出干擾磁場的磁感 應強度，其中頻差為光檢信號最弱時對應的激勵信號的中屯、頻率與光檢信號次弱時對應的 激勵信號的中屯、頻率的差值的絕對值。
[0040] 本發(fā)明實施例通過處理單元控制激光發(fā)生器產(chǎn)生線性掃描頻率，進而通過聲光調(diào) 制器得到線性掃描的激勵信號使物理系統(tǒng)中發(fā)生塞曼分裂現(xiàn)象，光檢單元將光檢信號返回 給處理單元，使得處理單元根據(jù)激勵信號和光檢信號擬合出對應的數(shù)據(jù)曲線，通過只改變C 場線圈中電流的方向得到的兩組數(shù)據(jù)曲線計算出系統(tǒng)中各種電子線路產(chǎn)生的雜散的干擾 磁場的電磁感應強度，進而在進行原子基態(tài)超精細結(jié)構(gòu)的研究時，可W提高研究精度。
[0041] 在本實施例的實現(xiàn)方式中，處理單元10包括：
[0042] 第一計算子單元，用于計算頻差Fi和F2;
[0043] 第二計算子單元，用于計算頻差Fi和F2的差值A(chǔ)F;
[0044] 第Ξ計算子單元，用于將ΔΡ轉(zhuǎn)換為在對應系統(tǒng)中的躍遷頻率的變化值A(chǔ)f; W45] 第四計算子單元，用于根據(jù)C場線圈中的電流計算得到C場線圈中的磁感應強度 Bi;
[0046] 第五計算子單元，用于根據(jù)公式
計算系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾磁場的 磁感應強度，其中，BY為系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾磁場的磁感應強度。
[0047] 具體地，激光發(fā)生器20包括壓電晶體驅(qū)動器22和激光管23,壓電晶體驅(qū)動器22 根據(jù)輸入的電壓的變化輸出頻率與輸入的電壓同步變化的頻率信號，激光管23在壓電晶 體驅(qū)動器22輸出的頻率信號的作用下輸出激光信號。
[0048] 優(yōu)選地，電磁感應測量裝置還包括線性掃描單元21，線性掃描單元21用于在處理 單元10的控制下，輸出一線性掃描電壓A到壓電晶體驅(qū)動器22。
[0049] 優(yōu)選地，電磁感應測量裝置還包括設置在激光管23和聲光調(diào)制器25之間的光路 上的吸收室24,吸收室24用于從激光管23發(fā)出的激光束中選擇特定頻率范圍的激光信號。
[0050] 可選地，電流調(diào)節(jié)模塊50