铷-氙气室原子磁力仪系统磁场测量能力的标定

• 作者: 彭新华 徐文杰 徐旻翔 朱振南 李辉 江敏
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 超极化氙 自由感应衰减 拉莫频率 磁场测量
• 年，卷（期）: 2019,（16）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 11-20
• 页数: 10页
• 字数: 6472字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190868

摘要

本文针对微弱磁场精密测量问题,在自主研制的铷-氙气室原子磁力仪系统上,探讨了两种磁场测量的方式,分别实现了对交流磁场与静磁场的测量,并对它们的磁场测量能力进行了实验标定.交流磁场测量原理是基于测量外磁场对87Rb原子极化的影响,实验标定结果为在2100 Hz频率范围内磁场测量的灵敏度约为1.5 pT/√Hz,带宽约为2.8 kHz;静磁场测量原理是基于测量铷-氙气室内超极化129Xe的拉莫进动频率,实验上首先测得超极化129Xe的横向、纵向弛豫时间分别约为20.6和21.5 s,然后通过标定给出静磁场测量精度约为9.4 pT,测量范围超过50μT.相比无自旋交换弛豫原子磁力仪,该磁力仪在同一体系内实现了交流磁场与静磁场的测量,且交流磁场测量具有更大的带宽,静磁场测量可在地磁场下正常工作,将有望应用于地磁测量、基础物理等方面的研究.