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单光束SERF磁强计三轴磁场解耦磁补偿校准方法
被引量：
2
1
作者
宋欣达
任雯
+2 位作者
索宇辰
贾乐
龙腾跃
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期55-62,共8页
针对单光束SERF原子磁强计磁补偿过程中的三轴磁场耦合问题,提出了一种对磁强计三轴顺序补偿值进行反向校准的方法,用于减小三轴补偿过程中产生的耦合磁场。首先,构建了三轴磁场耦合数学模型,即一个3×3的耦合系数矩阵,来描述三轴...
针对单光束SERF原子磁强计磁补偿过程中的三轴磁场耦合问题,提出了一种对磁强计三轴顺序补偿值进行反向校准的方法,用于减小三轴补偿过程中产生的耦合磁场。首先,构建了三轴磁场耦合数学模型,即一个3×3的耦合系数矩阵,来描述三轴之间的磁场耦合关系,并对实验室磁强计样机进行了三轴耦合系数测试。然后,提出了一种应用三轴耦合系数对三轴顺序补偿值进行反向校准的方法;最后,对比了校准前后的磁补偿效果。实验表明,经三轴顺序补偿反向校准后,磁强计的响应线宽平均变窄2~10 Hz,灵敏度提高3~5 fTHz,验证了该方法的有效性,为进一步优化磁补偿技术奠定了基础。
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关键词
serf磁强计
磁场补偿
磁场耦合
校准
三轴磁场解耦
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职称材料
SERF原子磁强计自适应参数标定方法研究
被引量：
4
2
作者
郑梦羚
宋欣达
+2 位作者
周斌权
索宇辰
齐胜杰
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1-9,共9页
由于串扰、AC-Stark效应等因素的影响,导致SERF原子磁强计的空间位置(三维坐标以及灵敏轴指向)以及增益系数发生偏差,直接影响磁源定位的精度。针对以上问题,提出了一种自适应的SERF原子磁强计参数标定方法。基于磁偶极子模型设计了标...
由于串扰、AC-Stark效应等因素的影响,导致SERF原子磁强计的空间位置(三维坐标以及灵敏轴指向)以及增益系数发生偏差,直接影响磁源定位的精度。针对以上问题,提出了一种自适应的SERF原子磁强计参数标定方法。基于磁偶极子模型设计了标定装置,装置由24个精密加工的圆线圈组成,用来施加标定磁源。提出了一种改进的自适应精英遗传算法,以同时标定磁强计的相关参数。实验结果表明,算法拟合得到的实际磁场曲线和理论磁场曲线之间的平均相关系数为99.55%,x轴坐标值漂移最明显,平均绝对偏差为2.63 mm,灵敏轴的平均绝对偏差为8.21°,这意味着在磁源定位前,需要对传感器参数进行准确测量。提出的标定方法对于提高磁源定位精度具有一定的参考意义。
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关键词
serf
原子
磁强计
自适应精英遗传算法
磁偶极子
标定
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职称材料
原子自旋进动检测技术
被引量：
1
3
作者
陈东营
杨远洪
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期777-792,共16页
自旋是原子的内禀特性,自旋进动对磁场作用或相对惯性空间的转动敏感,通过检测原子的自旋进动可实现磁场或惯性转动的测量,进而形成原子磁强计、原子陀螺和其他原子传感器。基于原子无自旋交换弛豫(spin-exchange relaxation free,SERF...
自旋是原子的内禀特性,自旋进动对磁场作用或相对惯性空间的转动敏感,通过检测原子的自旋进动可实现磁场或惯性转动的测量,进而形成原子磁强计、原子陀螺和其他原子传感器。基于原子无自旋交换弛豫(spin-exchange relaxation free,SERF)态的原子传感技术包括原子SERF态制备和原子自旋进动检测,其中原子SERF态的制备是实现高灵敏度、低噪声和高稳定感测的前提,原子自旋进动检测则是实现原子传感器高性能测量的关键。本文首先简单描述了原子进动及检测原理,围绕高性能SERF态原子自旋陀螺和磁强计的自旋进动检测,介绍了三类典型的原子自旋进动检测技术及特点,并进行了对比分析。
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关键词
原子自旋进动
自旋进动检测
核磁共振陀螺
serf
原子陀螺
serf磁强计
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职称材料
题名
单光束SERF磁强计三轴磁场解耦磁补偿校准方法
被引量：
2
1
作者
宋欣达
任雯
索宇辰
贾乐
龙腾跃
机构
北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期55-62,共8页
文摘
针对单光束SERF原子磁强计磁补偿过程中的三轴磁场耦合问题,提出了一种对磁强计三轴顺序补偿值进行反向校准的方法,用于减小三轴补偿过程中产生的耦合磁场。首先,构建了三轴磁场耦合数学模型,即一个3×3的耦合系数矩阵,来描述三轴之间的磁场耦合关系,并对实验室磁强计样机进行了三轴耦合系数测试。然后,提出了一种应用三轴耦合系数对三轴顺序补偿值进行反向校准的方法;最后,对比了校准前后的磁补偿效果。实验表明,经三轴顺序补偿反向校准后,磁强计的响应线宽平均变窄2~10 Hz,灵敏度提高3~5 fTHz,验证了该方法的有效性,为进一步优化磁补偿技术奠定了基础。
关键词
serf磁强计
磁场补偿
磁场耦合
校准
三轴磁场解耦
Keywords
serf
magnetometer
magnetic field compensation
magnetic field coupling
calibration
three-axis magnetic field decoupling
分类号
TH89 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
SERF原子磁强计自适应参数标定方法研究
被引量：
4
2
作者
郑梦羚
宋欣达
周斌权
索宇辰
齐胜杰
机构
北京航空航天大学大科学装置研究院
杭州极弱磁场重大科技基础设施研究院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1-9,共9页
基金
国家重点研发计划(2018YFB2002405)项目资助。
文摘
由于串扰、AC-Stark效应等因素的影响,导致SERF原子磁强计的空间位置(三维坐标以及灵敏轴指向)以及增益系数发生偏差,直接影响磁源定位的精度。针对以上问题,提出了一种自适应的SERF原子磁强计参数标定方法。基于磁偶极子模型设计了标定装置,装置由24个精密加工的圆线圈组成,用来施加标定磁源。提出了一种改进的自适应精英遗传算法,以同时标定磁强计的相关参数。实验结果表明,算法拟合得到的实际磁场曲线和理论磁场曲线之间的平均相关系数为99.55%,x轴坐标值漂移最明显,平均绝对偏差为2.63 mm,灵敏轴的平均绝对偏差为8.21°,这意味着在磁源定位前,需要对传感器参数进行准确测量。提出的标定方法对于提高磁源定位精度具有一定的参考意义。
关键词
serf
原子
磁强计
自适应精英遗传算法
磁偶极子
标定
Keywords
serf
atomic magnetometer
adaptive elite genetic algorithm
magnetic dipole
calibration
分类号
TH89 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
原子自旋进动检测技术
被引量：
1
3
作者
陈东营
杨远洪
机构
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
出处
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期777-792,共16页
基金
国家自然科学基金(No.61227902,No.U1637106)
国家重点研发计划(No.2018YFC1503703-4)
创新团队发展计划(No.IRT 1203)资助。
文摘
自旋是原子的内禀特性,自旋进动对磁场作用或相对惯性空间的转动敏感,通过检测原子的自旋进动可实现磁场或惯性转动的测量,进而形成原子磁强计、原子陀螺和其他原子传感器。基于原子无自旋交换弛豫(spin-exchange relaxation free,SERF)态的原子传感技术包括原子SERF态制备和原子自旋进动检测,其中原子SERF态的制备是实现高灵敏度、低噪声和高稳定感测的前提,原子自旋进动检测则是实现原子传感器高性能测量的关键。本文首先简单描述了原子进动及检测原理,围绕高性能SERF态原子自旋陀螺和磁强计的自旋进动检测,介绍了三类典型的原子自旋进动检测技术及特点,并进行了对比分析。
关键词
原子自旋进动
自旋进动检测
核磁共振陀螺
serf
原子陀螺
serf磁强计
Keywords
atomic spin precession
spin precession detection
nuclear magnetic resonance gyroscope
serf
atomic gyroscope
serf
magnetometer
分类号
TB133 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单光束SERF磁强计三轴磁场解耦磁补偿校准方法
宋欣达
任雯
索宇辰
贾乐
龙腾跃
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
SERF原子磁强计自适应参数标定方法研究
郑梦羚
宋欣达
周斌权
索宇辰
齐胜杰
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
原子自旋进动检测技术
陈东营
杨远洪
《应用科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
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