利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量软磁样品的磁矩和磁特性曲线

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作者 缪培贤 梁星 +5 位作者 史彦超 蔡志伟 杜康 代虎 刘志栋 陈江 《真空与低温》 2025年第2期187-193,共7页

基于电磁学中磁偶极层和载流线圈在空间产生磁场的等价性原理,将软磁样品的磁矩等效为载流线圈的磁矩,提出基于位移法的磁矩测量理论,利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量了载流线圈的磁矩和带状坡莫合金软磁样品的饱和剩余磁矩。依据软磁... 基于电磁学中磁偶极层和载流线圈在空间产生磁场的等价性原理,将软磁样品的磁矩等效为载流线圈的磁矩,提出基于位移法的磁矩测量理论,利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量了载流线圈的磁矩和带状坡莫合金软磁样品的饱和剩余磁矩。依据软磁样品在铷泡位置产生的磁场与其磁矩呈正比关系,在恒温条件下利用软磁样品的饱和剩余磁矩值对其剩磁回线和低场部分的磁滞回线进行了标定。 展开更多

关键词 原子磁力仪 抽运-检测 软磁样品 磁矩 磁滞回线

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弱磁计量相关问题的分析 被引量：9

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作者 缪培贤 杨世宇 +1 位作者 崔敬忠 刘志栋 《真空与低温》 2020年第6期494-502,共9页

通过分析采用抽运-检测型铷原子磁力仪和激光抽运的Mz铷光泵磁力仪测量稳定磁场和变化磁场得到的实验结果表明,用功率谱密度方法标定原子磁力仪的灵敏度更科学,进行原子磁力仪设计时最优灵敏度指标不应显著优于稳定磁场的本底磁场噪声... 通过分析采用抽运-检测型铷原子磁力仪和激光抽运的Mz铷光泵磁力仪测量稳定磁场和变化磁场得到的实验结果表明,用功率谱密度方法标定原子磁力仪的灵敏度更科学,进行原子磁力仪设计时最优灵敏度指标不应显著优于稳定磁场的本底磁场噪声水平。对原子磁力仪量程、灵敏度、磁场采样率、交变磁场响应带宽技术指标进行了讨论,对弱磁领域磁场计量工作提出一些建议。 展开更多

关键词 原子磁力仪 灵敏度 磁场采样率 带宽

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激光抽运-检测型原子磁力仪对交变磁场的测量 被引量：1

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作者 陈大勇 史彦超 +2 位作者 缪培贤 崔敬忠 刘志栋 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期20-26,共7页

交变磁场作为磁场一种特殊的存在形式,有着广泛的应用和学术价值,而现阶段没有行之有效的方法对交变磁场进行绝对测量。抽运-检测型原子磁力仪具有量程宽、灵敏度高、能准确反映磁场真实特性,在磁场测量及标定中具有非常重要的意义。通... 交变磁场作为磁场一种特殊的存在形式,有着广泛的应用和学术价值,而现阶段没有行之有效的方法对交变磁场进行绝对测量。抽运-检测型原子磁力仪具有量程宽、灵敏度高、能准确反映磁场真实特性,在磁场测量及标定中具有非常重要的意义。通过对抽运-检测型原子磁力仪在交变磁场激励下作用机理研究,对实验装置进行改进,实现抽运-检测型原子磁力仪对交变磁场的绝对测量,在Z轴方向上实现了背景磁场40000 nT,频率为100 Hz、磁场强度幅值为1000 nT的交变磁场测量;在Y轴方向上实现了背景磁场1000 nT,频率为20 Hz、磁场强度幅值为500 nT的交变磁场测量。测量结果表明该实验装置适用于低频、弱磁场强度交变磁场的测量,该方法为交变磁场的测量和标定提供一种切实可行的技术手段。 展开更多

关键词 原子磁力仪 交变磁场 测量 校准

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高灵敏度铷原子磁力仪研制 被引量：1

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作者 杨世宇 缪培贤 +3 位作者 廉吉庆 王剑祥 杨炜 崔敬忠 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第2期198-201,共4页

研制了一种新型的激光抽运高灵敏度原子磁力仪。该原子磁力仪利用磁场中铷原子与光场的相互作用,极化的铷原子在待测磁场中将进行拉莫尔进动,利用铷原子磁光共振频率与外磁场之间的关系,通过高灵敏度低噪声弱磁检测技术实现磁场的准确... 研制了一种新型的激光抽运高灵敏度原子磁力仪。该原子磁力仪利用磁场中铷原子与光场的相互作用,极化的铷原子在待测磁场中将进行拉莫尔进动,利用铷原子磁光共振频率与外磁场之间的关系,通过高灵敏度低噪声弱磁检测技术实现磁场的准确测量。测试结果表明,该磁力仪灵敏度为1pT/Hz^(1/2);测试过程中磁场波动范围优于0.4 nT。 展开更多

关键词 原子磁力仪 磁光旋转 灵敏度

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利用原子磁力仪测量软磁材料的剩磁矫顽力 被引量：1

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作者 缪培贤 杨旭红 +4 位作者 张金海 蔡志伟 史彦超 陈大勇 刘志栋 《真空与低温》 2023年第6期562-569,共8页

介绍了利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量软磁材料剩磁矫顽力的实验装置和方法。在磁屏蔽筒中扫描通入磁化线圈的脉冲电流,置于磁化线圈中的软磁样品被磁化和退磁,利用抽运-检测型铷原子磁力仪监测软磁样品的剩磁状态,根据剩磁回线计算... 介绍了利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量软磁材料剩磁矫顽力的实验装置和方法。在磁屏蔽筒中扫描通入磁化线圈的脉冲电流,置于磁化线圈中的软磁样品被磁化和退磁,利用抽运-检测型铷原子磁力仪监测软磁样品的剩磁状态,根据剩磁回线计算出样品的平均剩磁矫顽力。利用该方法测量带状坡莫合金软磁样品的剩磁矫顽力,十次测量的平均值为1.706 mT,剩磁矫顽力测量再现性以相对标准偏差表示为0.05%。该方法具有无零点漂移、复现性好、测量速度快、原位测量等优点,具有开发适用于环境磁学领域的磁测设备的潜力。 展开更多

关键词 原子磁力仪 抽运-检测型 软磁材料 剩磁矫顽力

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一种新型的激光抽运原子磁力仪

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作者 杨世宇 缪培贤 +4 位作者 廉吉庆 王剑祥 涂建辉 杨炜 崔敬忠 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第5期123-125,共3页

依据磁光旋转原理研制了一种拥有自主知识产权的新型的激光抽运高灵敏度原子磁力仪。该原子磁力仪利用磁场中铷原子与光场的相互作用,极化铷原子在待测磁场中进行拉莫尔进动,利用铷原子磁光共振频率与外磁场之间的关系,通过高灵敏度低... 依据磁光旋转原理研制了一种拥有自主知识产权的新型的激光抽运高灵敏度原子磁力仪。该原子磁力仪利用磁场中铷原子与光场的相互作用,极化铷原子在待测磁场中进行拉莫尔进动,利用铷原子磁光共振频率与外磁场之间的关系,通过高灵敏度低噪声弱磁检测技术实现磁场的准确测量。测试结果表明,该磁力仪灵敏度为1 pT/Hz1/2;测试过程中磁场波动范围小于0.4 nT。 展开更多

关键词 原子磁力仪 磁光旋转 灵敏度

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抽运-检测型原子磁力仪对10kHz正弦交变电流的测量 被引量：7

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作者 缪培贤 《真空与低温》 2022年第5期592-600,共9页

介绍了利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量正弦交变电流的频率、振幅和相位的理论基础和实验方法。利用旋转坐标系下二能级磁共振塞曼跃迁的经典理论来描述射频场与原子磁矩相互作用的物理规律,并推导出实验室坐标系中原子磁力仪输出信号... 介绍了利用抽运-检测型铷原子磁力仪测量正弦交变电流的频率、振幅和相位的理论基础和实验方法。利用旋转坐标系下二能级磁共振塞曼跃迁的经典理论来描述射频场与原子磁矩相互作用的物理规律,并推导出实验室坐标系中原子磁力仪输出信号的表达式,其中铷泡位置的射频场由载有待测正弦交变电流的亥姆霍兹线圈产生,通过拟合磁力仪输出的磁共振信号得到正弦交变电流的频率、振幅和相位信息。拟合重复测量的十条实验曲线,正弦交变电流的频率、振幅和相位的相对标准偏差分别为5.4×10^(-7)、2.3×10^(-5)和3×10^(-3),其中频率的相对标准偏差与产生本底磁场的精密电流源的分辨率有关。所得结果可以加深对二能级磁共振塞曼跃迁经典物理图像的理解,对正弦交变电流的计量研究具有参考价值。 展开更多

关键词 交变电流 原子磁力仪 抽运-检测 磁共振跃迁 塞曼效应

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基于量子磁力仪的空间电流计量技术探讨

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作者 缪培贤 史彦超 +1 位作者 刘志栋 李得天 《真空与低温》 2023年第5期439-446,共8页

空间计量是空间技术和计量学交叉产生的新生学科。地球上所有长期测量活动均需要周期性校准,然而地外空间的长期测量活动缺乏计量保障,这是空间计量学科面临的一个紧迫问题。在国际单位制的7个基本单位中与电磁量有关的是电流单位安培,... 空间计量是空间技术和计量学交叉产生的新生学科。地球上所有长期测量活动均需要周期性校准,然而地外空间的长期测量活动缺乏计量保障,这是空间计量学科面临的一个紧迫问题。在国际单位制的7个基本单位中与电磁量有关的是电流单位安培,与安培相关的单电子隧道效应很难实用化,目前地球上用于复现电流单位的约瑟夫森电压基准和量子化霍尔电阻基准也很难在地外空间维护。从实用性和工程可行性方面考虑,提出基于量子磁力仪的电流测量技术为未来空间电流计量的可选方案。简要分析了可用于空间电流计量的量子磁力仪,介绍了基于量子磁力仪的电流量值溯源和传递的实验方法,探讨了空间电流计量面临的一些物理原理、技术和工程问题。 展开更多

关键词 空间计量 电流 量子磁力仪 线圈系数 自然基准

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原子磁力仪灵敏度标定方法研究 被引量：7

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作者 鄢建强 崔敬忠 +4 位作者 缪培贤 杨世宇 王剑祥 廉吉庆 涂建辉 《真空与低温》 2018年第4期259-265,共7页

为了评价和对比原子磁力仪的实际性能指标,梳理了四种常见的原子磁力仪灵敏度指标标定方法:均方根幅度谱、噪声功率谱密度、基于线宽和信噪比的本征灵敏度、原子散粒噪声限。针对四种方法,采用非线性磁光旋转铷原子磁力仪的实测数据进... 为了评价和对比原子磁力仪的实际性能指标,梳理了四种常见的原子磁力仪灵敏度指标标定方法:均方根幅度谱、噪声功率谱密度、基于线宽和信噪比的本征灵敏度、原子散粒噪声限。针对四种方法,采用非线性磁光旋转铷原子磁力仪的实测数据进行对比分析。分析结果表明,噪声功率谱密度是原子磁力仪灵敏度最适用的标定方法,能够真实反映原子磁力仪的实际性能指标。 展开更多

关键词 原子磁力仪 灵敏度 非线性磁光旋转 噪声功率谱密度

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基于量子自然基准的新型电流计量技术研究 被引量：3

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作者 史彦超 缪培贤 +3 位作者 陈大勇 张金海 蔡志伟 杨旭红 《真空与低温》 2023年第3期209-216,共8页

在现代军事计量中,电磁计量直接影响国防建设质量和武器技战水平。现有电学计量体系中,基于约瑟夫森效应和量子化霍尔效应的量子电压和量子电阻的基准装置已经完成建设并已投入应用,然而基于量子效应的电流基准仍处于探索阶段。本论文... 在现代军事计量中,电磁计量直接影响国防建设质量和武器技战水平。现有电学计量体系中,基于约瑟夫森效应和量子化霍尔效应的量子电压和量子电阻的基准装置已经完成建设并已投入应用,然而基于量子效应的电流基准仍处于探索阶段。本论文基于高灵敏度原子磁力仪技术提出一种新型电流计量技术,可将电流间接溯源至约瑟夫森效应、量子化霍尔效应和拉莫尔进动效应三种量子自然基准。该技术有潜力用于建设电流计量基准装置和研制基于量子自然基准的新型电流比较仪。具体阐述了电流计量及量值传递方案的物理思想和实施过程,并通过相关实验验证了方案的可行性。 展开更多

关键词 原子磁力仪 量子自然基准 电流计量 电流比较仪

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自动NPE锁模飞秒激光频率梳研究 被引量：1

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作者 张文玺 杨旭红 +7 位作者 杨瑞强 陈大勇 肖玉华 缪培贤 王骥 刘志栋 范栋 代虎 《真空与低温》 2023年第6期570-576,共7页

基于非线性偏振演化(NPE)锁模技术的光纤光梳具有脉冲宽度窄、光谱覆盖广、重复频率高、相位噪声低等诸多优点,然而,由于锁模稳定性不好,该技术逐渐在工程应用中被非线性放大环形镜(NALM)和半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术取代。为... 基于非线性偏振演化(NPE)锁模技术的光纤光梳具有脉冲宽度窄、光谱覆盖广、重复频率高、相位噪声低等诸多优点,然而,由于锁模稳定性不好,该技术逐渐在工程应用中被非线性放大环形镜(NALM)和半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术取代。为了扩展NPE光纤光梳的工程应用范围,研制了具有自动锁模功能的NPE掺铒光纤光梳,采用电控偏振控制器和自动锁模电路实现光纤激光器的自动锁定,锁模脉冲宽度90 fs,重复频率101.5 MHz。采用共线式f-2f自参考技术测得40 dB的载波包络相移频率fceo信号,并采用上混频与64分频相结合的方式将fceo锁定至20 MHz,锁定精度1.5 mHz。通过锁定40次谐波的方法,利用自研的重复频率调节机构实现重复频率frep锁定,锁定后的频率精度为199μHz。 展开更多

关键词 光学频率梳 飞秒激光 自动锁模 锁相环 电控偏振控制器

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基于STM32的智能语音沙盘控制系统设计与实现 被引量：2

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作者 朱丽丽 王剑祥 +3 位作者 缪培贤 客洪亮 郭永刚 涂建辉 《电子设计工程》 2019年第14期158-162,共5页

针对沙盘控制系统的智能化,信息化发展,本文提出了一种基于STM32的智能交互式沙盘控制系统,完成了该系统硬件整体框架及各模块电路的设计。该系统软件部分选用μC/OS-II实时操作系统作为嵌入式系统的核心,完成了μC/OS-II系统移植,并且... 针对沙盘控制系统的智能化,信息化发展,本文提出了一种基于STM32的智能交互式沙盘控制系统,完成了该系统硬件整体框架及各模块电路的设计。该系统软件部分选用μC/OS-II实时操作系统作为嵌入式系统的核心,完成了μC/OS-II系统移植,并且基于μC/OS-II系统设计了底层硬件驱动和上层应用程序。基于客户/服务器体系结构(Client/Server Architecture)模式、使用Java语言完成了服务器端应用程序和Android环境下移动客户端应用程序的开发,在MySQL下完成了数据库的开发。通过对整体硬件电路及软件程序的实验,验证了系统的可行性及稳定性。 展开更多

关键词 语音识别 STM32 WIFI通信 APP PC控制中心

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