非交换量子几何相位磁强计

    公开(公告)号:CN108181594B

    公开(公告)日:2020-06-09

    申请号:CN201810026087.8

    申请日:2018-01-11

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01C19/60

    摘要: 本发明涉及原子磁强计,具体为一种非交换量子几何相位磁强计,包括光学激发模块、信号采集模块和反馈控制模块;其中光学激发模块包括激光器、偏振片、第一凸透镜、AOM声光调制器、第二凸透镜、第三凸透镜、金刚石、微波天线、电场线以及信号发生器;信号采集模块包括放大滤波模块、锁相放大器、数据采集卡、示波器;反馈控制模块包括PLL电路、微波源和PID控制器。本发明结合MEMS技术、光激发、量子调控等前沿技术,在激光、磁场、微波多物理场作用下对NV色心自旋态能级进行调控,通过高性能光电检测技术进行荧光数量布居变化进行收集和读取,利用微波锁频技术进行信号高性能检测,研制高性能非交换量子几何相位NV色心磁强计。

    一种高自由度自动化磁场角度调节平台

    公开(公告)号:CN107369476B

    公开(公告)日:2019-11-08

    申请号:CN201710491099.3

    申请日:2017-06-26

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G12B9/10 G05F7/00

    摘要: 本发明属于光学实验平台仪器领域,具体为一种高自由度自动化磁场角度调节平台,由实验台、三轴转动平台和磁场间距调整模块构成;三轴转动平台采用外环用伺服电机驱动齿轮带动内环绕X轴转动;采用垂直转动伺服电机驱动齿轮带动内环绕Z轴转动;采用内环用伺服电机驱动齿轮同样可实现绕X轴转动;采用转轴伺服电机驱动右侧传动杆进而调节磁场间距调整模块绕Y轴转动;磁场间距调整模块通过调磁伺服电机带动小齿轮和齿条的方式控制楔形块位移大小以此调节磁铁载板之间的距离,进而调节磁场。本调节平台可实现自动化,具有设计科学,结构合理,运动灵活,自动集成化程度高的优点。

    非交换量子几何相位NV色心陀螺

    公开(公告)号:CN106441262A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610541113.1

    申请日:2016-07-11

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01C19/62

    CPC分类号: G01C19/62

    摘要: 本发明为一种非交换量子几何相位NV色心陀螺,包括角速率敏感单元(3),所述角速率敏感单元包括屏蔽箱外壳(303),所述屏蔽箱外壳上开设激光入射口(305),所述屏蔽箱外壳内通过线圈底座(308)安装三轴亥姆霍兹线圈(307);所述三轴亥姆霍兹线圈内通过金刚石支架(309)安装含有集群NV色心的金刚石(302),所述金刚石支架上安装微波-射频天线(301),所述金刚石支架上位于金刚石四周安装光电二极管(311)。应用原子激发、量子调控等前沿技术,在激光、外加磁场、微波和射频的作用下对NV色心能级进行调控,利用锁频技术检测频率跃迁并用荧光数量布居变化进行收集和读取,研制高性能的非交换量子几何相位NV色心陀螺。

    非交换量子几何相位磁强计

    公开(公告)号:CN108181594A

    公开(公告)日:2018-06-19

    申请号:CN201810026087.8

    申请日:2018-01-11

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01R33/00 G01R33/032

    摘要: 本发明涉及原子磁强计,具体为一种非交换量子几何相位磁强计,包括光学激发模块、信号采集模块和反馈控制模块;其中光学激发模块包括激光器、偏振片、第一凸透镜、AOM声光调制器、第二凸透镜、第三凸透镜、金刚石、微波天线、电场线以及信号发生器;信号采集模块包括放大滤波模块、锁相放大器、数据采集卡、示波器;反馈控制模块包括PLL电路、微波源和PID控制器。本发明结合MEMS技术、光激发、量子调控等前沿技术,在激光、磁场、微波多物理场作用下对NV色心自旋态能级进行调控,通过高性能光电检测技术进行荧光数量布居变化进行收集和读取,利用微波锁频技术进行信号高性能检测,研制高性能非交换量子几何相位NV色心磁强计。

    非交换量子几何相位NV色心陀螺

    公开(公告)号:CN106441262B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN201610541113.1

    申请日:2016-07-11

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01C19/62

    摘要: 本发明为一种非交换量子几何相位NV色心陀螺,包括角速率敏感单元(3),所述角速率敏感单元包括屏蔽箱外壳(303),所述屏蔽箱外壳上开设激光入射口(305),所述屏蔽箱外壳内通过线圈底座(308)安装三轴亥姆霍兹线圈(307);所述三轴亥姆霍兹线圈内通过金刚石支架(309)安装含有集群NV色心的金刚石(302),所述金刚石支架上安装微波‑射频天线(301),所述金刚石支架上位于金刚石四周安装光电二极管(311)。应用原子激发、量子调控等前沿技术,在激光、外加磁场、微波和射频的作用下对NV色心能级进行调控,利用锁频技术检测频率跃迁并用荧光数量布居变化进行收集和读取,研制高性能的非交换量子几何相位NV色心陀螺。

    一种基于热传导与热对流的高效无磁温控装置

    公开(公告)号:CN107943136B

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201711140323.0

    申请日:2017-11-16

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G05D23/20

    摘要: 一种基于热传导与热对流的高效无磁温控装置,由对流调温舱、实验舱、辐射调温箱和冷却压缩机组成。其中冷却压缩机通过态的变化产生的冷液通过主冷管导入对流调温舱的冷却交换箱内,并经由冷却管流入冷却网,将循环风机吹出的空气冷却后经过加热网后从入风管进入实验舱的磁屏蔽舱体让调配好温度的空气流对舱内进行快速温度调控;冷却压缩机产生的另一部分冷液通过副冷管导入辐射温度控制箱,在辐射控制温度箱内安装有加热板和多个PT100热电阻通过温度调控后,采用潜水泵将调配好温度的液体通过冷传管传入辐射管,通过温度辐射对实验舱内的温度进行精准控制。本装置采用动态平衡方式对流与辐射结合进行调温,提高了系统温控精度和速度。

    一种基于热传导与热对流的高效无磁温控装置

    公开(公告)号:CN107943136A

    公开(公告)日:2018-04-20

    申请号:CN201711140323.0

    申请日:2017-11-16

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G05D23/20

    摘要: 一种基于热传导与热对流的高效无磁温控装置,由对流调温舱、实验舱、辐射调温箱和冷却压缩机组成。其中冷却压缩机通过态的变化产生的冷液通过主冷管导入对流调温舱的冷却交换箱内,并经由冷却管流入冷却网,将循环风机吹出的空气冷却后经过加热网后从入风管进入实验舱的磁屏蔽舱体让调配好温度的空气流对舱内进行快速温度调控;冷却压缩机产生的另一部分冷液通过副冷管导入辐射温度控制箱,在辐射控制温度箱内安装有加热板和多个PT100热电阻通过温度调控后,采用潜水泵将调配好温度的液体通过冷传管传入辐射管,通过温度辐射对实验舱内的温度进行精准控制。本装置采用动态平衡方式对流与辐射结合进行调温,提高了系统温控精度和速度。

    基于固态自旋系统的荧光高效检测装置

    公开(公告)号:CN107131875A

    公开(公告)日:2017-09-05

    申请号:CN201710327837.0

    申请日:2017-05-11

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01C19/60

    CPC分类号: G01C19/60

    摘要: 本发明涉及NV色心陀螺荧光收集系统,具体为基于固态自旋系统的荧光高效检测装置,包括532激光机,532激光机的光路上依次设置有偏振片、第一凸透镜、声光调制器、第二凸透镜、第四凸透镜,第四凸透镜正对着金刚石,金刚石放置在滤波片上,滤波片的下方还与光电二极管接触,在滤波片上设置三棱反射镜,光电二极管和锁相放大器连接,锁相放大器分别和PID控制器、采集卡连接,PID控制器的输出端和微波源连接,信号源输出端分别和锁相放大器、微波源连接,微波源上连接有射频天线。本发明实现了荧光的边带收集,取代了传统的共聚焦测量方法,改进之后的系统结构进行大幅度的简化,大幅提高收集效率,非常适合小型化安装,为之后系统集成奠定基础。

    一种高自由度自动化磁场角度调节平台

    公开(公告)号:CN107369476A

    公开(公告)日:2017-11-21

    申请号:CN201710491099.3

    申请日:2017-06-26

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G12B9/10 G05F7/00

    摘要: 本发明属于光学实验平台仪器领域,具体为一种高自由度自动化磁场角度调节平台,由实验台、三轴转动平台和磁场间距调整模块构成;三轴转动平台采用外环用伺服电机驱动齿轮带动内环绕X轴转动;采用垂直转动伺服电机驱动齿轮带动内环绕Z轴转动;采用内环用伺服电机驱动齿轮同样可实现绕X轴转动;采用转轴伺服电机驱动右侧传动杆进而调节磁场间距调整模块绕Y轴转动;磁场间距调整模块通过调磁伺服电机带动小齿轮和齿条的方式控制楔形块位移大小以此调节磁铁载板之间的距离,进而调节磁场。本调节平台可实现自动化,具有设计科学,结构合理,运动灵活,自动集成化程度高的优点。

    非交换量子几何相位NV色心陀螺

    公开(公告)号:CN205808419U

    公开(公告)日:2016-12-14

    申请号:CN201620724586.0

    申请日:2016-07-11

    申请人: 中北大学

    IPC分类号: G01C19/62

    摘要: 本实用新型为一种非交换量子几何相位NV色心陀螺,包括角速率敏感单元(3),所述角速率敏感单元包括屏蔽箱外壳(303),所述屏蔽箱外壳上开设激光入射口(305),所述屏蔽箱外壳内通过线圈底座(308)安装三轴亥姆霍兹线圈307);所述三轴亥姆霍兹线圈内通过金刚石支架(309)安装含有集群NV色心的金刚石(302),所述金刚石支架上安装微波-射频天线(301),所述金刚石支架上位于金刚石四周安装光电二极管311)。应用原子激发、量子调控等前沿技术,在激光、外加磁场、微波和射频的作用下对NV色心能级进行调控,利用锁频技术检测频率跃迁并用荧光数量布居变化进行收集和读取,研制高性能的非交换量子几何相位NV色心陀螺。