一种核磁共振陀螺仪的磁场线圈结构

    公开(公告)号:CN105424022A

    公开(公告)日:2016-03-23

    申请号:CN201510726117.2

    申请日:2015-10-30

    IPC分类号: G01C19/60

    CPC分类号: G01C19/60

    摘要: 一种核磁共振陀螺仪的磁场线圈结构,包括内层圆柱筒(1)、外层圆柱筒(3)、鞍形线圈(2)和螺旋线(4);内层圆柱筒(1)外壁沿圆柱周长方向均匀分布有四个贴线槽,贴线槽上固定有柔性线路板,鞍形线圈(2)印制在柔性线路板上;鞍形线圈(2)与内层圆柱筒(1)共形,为长方形圈或正方形圈弯曲为弧形;所述鞍形线圈(2)的直边相互平行,且平行于内层圆柱筒(1)的轴线;外层圆柱筒(3)套在内层圆柱筒(1)和鞍形线圈(2)外侧,外层圆柱筒(3)外壁沿圆柱周长方向缠绕有螺旋线(4)。本发明应用螺旋线代替纵向的亥姆赫兹线圈,静磁场的均匀性得到提高,对陀螺仪的性能提高具有重要作用。

    一种用于核磁共振陀螺仪磁共振激励磁场的闭环操控方法

    公开(公告)号:CN105258690A

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201510713518.4

    申请日:2015-10-28

    IPC分类号: G01C19/60

    CPC分类号: G01C19/60

    摘要: 本发明提供一种用于核磁共振陀螺仪磁共振激励磁场的闭环操控方法。主要针对目前核磁共振陀螺仪在磁共振激励磁场开环状态下控制精度低,动态范围小等问题。通过锁相放大技术对核磁共振陀螺仪共振激励磁场的频率信息进行提取;使用解调出来的信息作为反馈构建成磁共振激励磁场闭环控制系统,最终通过优化闭环参数提高了磁共振激励磁场的控制精度,同时解决了核磁共振陀螺仪磁共振激励磁场动态范围小的问题。

    球形原子气室的制备方法

    公开(公告)号:CN109282803A

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201810785797.9

    申请日:2018-07-17

    发明人: 王增斌 张国万

    IPC分类号: G01C19/58 G01C19/60 G04F5/14

    CPC分类号: G01C19/58 G01C19/60 G04F5/14

    摘要: 本申请公开了一种球形原子气室及其制备方法,该制备方法包括:提供具有双面抛光的硅基圆柱体晶片;在硅基圆柱体晶片的第一抛光面上制备第一柱体开孔;将第一玻璃圆形晶片键合在硅基圆柱体晶片的第一抛光面上;对硅基圆柱体晶片加热,以使得第一柱体开孔内部的空气膨胀以形成和第一柱体开孔连通的球形玻璃泡;在硅基圆柱体晶片的第二抛光面上制备和第一柱体开孔连通的第二柱体开孔以得到球形原子气室。通过上述方式,本申请能够有效提高原子自旋弛豫时间和原子的利用效率。

    一种相干布局囚禁原子钟和核磁共振原子陀螺仪一体化系统

    公开(公告)号:CN104280023A

    公开(公告)日:2015-01-14

    申请号:CN201410605639.2

    申请日:2014-10-30

    发明人: 杜润昌 刘小赤

    IPC分类号: G01C19/60 G04F5/14

    CPC分类号: G01C19/60 G04F5/14

    摘要: 本发明公开了一种相干布局囚禁原子钟和核磁共振原子陀螺仪一体化系统,该系统包括三轴线圈,设于三轴线圈内的原子泡,与三轴线圈连接的信号发生器,设于三轴线圈外用于核磁共振原子陀螺仪的检测光,以及用于核磁共振原子陀螺仪和芯片原子钟的抽运光,用于探测核磁共振原子陀螺仪的光检信号的第二光电探测器,用于探测芯片原子钟的CPT谐振信号的第一光电探测器;所述检测光与抽运光正交,所述第一光电探测器与抽运光之间还连接有第一稳频伺服环路和第二稳频伺服环路。本发明对缩小Micro-PNT的体积、功耗、重量有着极大的意义,并且有利于提高芯片原子钟的性能,具有很高的实用价值。

    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。

    核磁共振陀螺仪敏感探测单元及该单元的制造方法

    公开(公告)号:CN104457729A

    公开(公告)日:2015-03-25

    申请号:CN201410850404.X

    申请日:2014-12-31

    IPC分类号: G01C19/60 G01C25/00

    CPC分类号: G01C19/60 G01C25/00

    摘要: 核磁共振陀螺仪敏感探测单元及该单元的制造方法,涉及属于原子传感器领域。本发明是为了解决现有的敏感探测单元精度低,不能满足核磁共振陀螺仪要求的问题。本发明所述的核磁共振陀螺仪敏感探测单元及该单元的制造方法,主体结构由3D打印技术打印完成,直接限定了各个元件的位置,VCSEL激光器发出的激光经起偏器起偏,然后经小焦距准直透镜准直,再经过1/4波片调整偏振态后射入核磁共振气室中,原子气室中的碱金属原子与惰性气体原子首先由泵浦光抽运至激发态,核磁共振气室的出射光射向光电探测器的光敏面,完成核磁共振信号的探测。适用于研制微结构核磁共振陀螺仪系统。

    一种集成化金刚石NV荧光高效激发与收集系统

    公开(公告)号:CN108061548A

    公开(公告)日:2018-05-22

    申请号:CN201711139215.1

    申请日:2017-11-16

    申请人: 中北大学

    发明人: 马宗敏 魏久焱

    IPC分类号: G01C19/60

    CPC分类号: G01C19/60

    摘要: 一种集成化金刚石NV荧光高效激发与收集系统,由532nm激光囚禁球、反光镜、滤波片以及光电转化器组成。其中532nm激光囚禁球底部固定有激光二极管,并由两片凸透镜分别将其产生的激光变为平行光后再次聚光,通过偏振片后聚焦于金刚石上,532nm波长的激光经金刚石反射折射等作用后当其照射于囚禁球的外边缘受到镀膜的作用会全发射再次照射在位于球心出的金刚石上进行高效多次激发;同时金刚石NV受激发所产生的637nm荧光通过囚禁球外边缘的镀膜照射于反射镜上经全反射后经过滤波片被光电转化器收集传至数据采集卡后进入计算机,此种方式开创性的提出新型金刚石NV荧光激发与收集集成方案,并提高了荧光的激发与收集效率,实现了金刚石高效激发的光囚禁技术。

    一种用于微型核磁共振陀螺仪的多层无磁加热装置

    公开(公告)号:CN105430770A

    公开(公告)日:2016-03-23

    申请号:CN201510726071.4

    申请日:2015-10-30

    IPC分类号: H05B3/00 H05B3/02 G01C19/60

    CPC分类号: H05B3/00 G01C19/60 H05B3/02

    摘要: 一种用于微型核磁共振陀螺仪的多层无磁加热装置,该装置包括加热体、加热片层、绝热压板、温度传感器和待加热原子气室;加热体使用无磁高导热材料,并采用中空结构,可将原子气室放入加热体内部均匀加热;加热片层采用四层柔性薄膜型电加热片叠加而成,经过特殊的布线设计及对称反向的电流走向以实现极低的加热磁场;绝热压板采用聚四氟乙烯材料,具有良好的隔热保温作用,防止热量扩散;温度传感器利用导热硅胶粘合在加热体内部,实现对温度的实时监控。本发明与现有技术相比结构紧凑,体积小,易于装配,易实现工程化,加热均匀性好,加热效率高,加热磁场抵消能力强。

    一种基于光弹调制的原子陀螺闭环检测方法

    公开(公告)号:CN105222808A

    公开(公告)日:2016-01-06

    申请号:CN201510714072.7

    申请日:2015-10-28

    IPC分类号: G01C25/00 G01C19/60

    CPC分类号: G01C25/005 G01C19/60

    摘要: 本发明提供一种基于光弹调制的原子陀螺闭环检测方法。法拉第执行器放在1/4波片、光弹调制器前面。检测激光依次通过起偏器、法拉第调制器、碱金属气室、1/4波片、光弹调制器和检偏器,1/4波片的快轴与起偏器光轴同向,光弹调制器的快轴与起偏器光轴成45度角,检偏器与起偏器光轴成90度角。通过PID控制器控制闭环法拉第执行器的偏转角,使锁相放大器的输出保持为零,此时待测的转角由闭环法拉第执行器的输出角读出。待测转角仅与闭环法拉第执行器的转角相关,与光强和光弹调制幅度无关,从而在原理上隔离了这些参数波动对检测系统的影响,使得闭环光弹调制检测的标度因数易于稳定,提高原子陀螺仪的检测精度。