CN114729802A - 用于查明nmr陀螺仪的空间中的旋转定向的变化的方法以及nmr陀螺仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于借助于NMR陀螺仪来查明旋转的定向变化的方法以及一种NMR陀螺仪。本发明使用以下措施：在至少用气态的第一元素和具有非零的核自旋的气态的第二元素来填充的蒸汽室（104）中确定所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量和所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量。在此，所述第二方向（2）和所述第三方向（3）彼此不同。此外，前述两个方向垂直于与静磁场的方向及所述第二元素的核自旋的极化方向相对应的第一方向（1）。此外，所述第二方向（2）相应于所加载的交变磁场的方向，所述交变磁场的频率相应于所述第二元素的核自旋的、围绕着静磁场的拉莫尔旋进的拉莫尔频率。由此，而后能够查明具有与所述第一方向（1）平行的旋转轴线的旋转的定向变化、具有与所述第二方向（2）平行的旋转轴线的旋转的定向变化以及具有与所述第三方向（3）平行的旋转轴线的旋转的定向变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于查明NMR陀螺仪的空间中的旋转定向的变化的方法以及一种陀螺仪。
背景技术
为了查明空间中的旋转定向的变化而能够使用基于MEMS的旋转速率传感器或者陀螺仪。这些旋转速率传感器或者陀螺仪成本低廉并且较小。其偏差为大约1°/小时并且其精度比如对于自动驾驶的汽车来说在所有其他驾驶辅助系统失灵时能够实现大约40秒的车道保持。它们比如能够用作用于雷达定位、视频协助定位和GPS定位的备用装置。
更加精确得多的是激光陀螺仪，人们能够将其用于飞机导航。它们基于光学的萨格纳克效应并且其偏差仅为大约0.0035°/小时。但是它们相当大且昂贵并且因此几乎不可能适合于在交通工具中使用。
一种作为替代方案的可行方案是，使用NMR陀螺仪（“Nuclear MagneticResonance”，也就是核磁共振）。这些NMR陀螺仪对具有非零的磁力矩的原子核的核磁共振信号进行测评。所述NMR陀螺仪可以以微型结构来制造并且具有大约0.02°/小时的偏差。由此它们比MEMS陀螺仪精确了高达50倍。
一种提供具有轴线的NMR陀螺仪的可行方案在于，提供具有由比如氙和铷构成的混合物的蒸气室。借助于被极化的泵浦激光束，能够使所述蒸汽室中的铷-电子自旋极化。通过铷与氙之间的强烈耦合，这引起所述氙-核自旋的与铷-电子自旋平行的极化。借助于沿着极化方向的静磁场，能够产生所述氙-核自旋的围绕着静磁场的核自旋旋进。所述旋进频率在此是取决于静磁场的拉莫尔频率。通过交变磁场——所述交变磁场的频率相应于拉莫尔频率并且所述交变磁场能够垂直于静磁场来加载——能够达到所有核自旋的相干的旋进。如果现在使被极化的采样激光束或者测评激光束垂直于静磁场辐射穿过蒸汽室，则所述采样激光束的极化由于法拉第效应而周期性地以拉莫尔频率来旋转。通过极化器或者极化滤波器以及探测器，因此能够观察到用拉莫尔频率来建模的强度波动。所述传感器的、围绕着与静磁场平行的旋转轴线的旋转引起拉莫尔频率的、与旋转速率成比例的偏移。通过对于由所述探测器输出的强度信号的测评，因此能够确定具有与极化方向平行的旋转轴线的旋转定向的变化。
发明内容
按照本发明，提出具有独立权利要求的特征的一种用于查明NMR陀螺仪的空间中的旋转定向的变化的方法以及一种NMR陀螺仪。有利的设计方案是从属权利要求及以下说明的主题。
本发明使用以下措施：在至少用气态的第一元素和具有非零的核自旋的气态的第二元素来填充的蒸汽室中沿着与所述第二元素的核自旋的极化方向相对应的第一方向加载静磁场并且分别确定所述第二元素的沿着第二方向和第三方向的核自旋分量。在此，所述第二方向和第三方向彼此不同并且都垂直于所述第一方向。此外，所述第二方向相应于所加载的交变磁场的方向，所述交变磁场的频率相应于所述第二元素的核自旋的、围绕着静磁场的拉莫尔旋进的拉莫尔频率。而后由所述拉莫尔旋进的矢量能够查明具有与所述第一方向平行的旋转轴线、具有与所述第二方向平行的旋转轴线以及具有与所述第三方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化。
如后面所说明的那样，通过这项措施借助于仅仅一个蒸汽室和少许附加组件能够查明沿着所有三个空间方向的旋转的定向变化。由此，使得用于提供NMR陀螺仪的成本和结构体积最小化。
作为第一元素，尤其能够使用碱金属、优选是铷或者铯。所述具有非零的核自旋的第二元素尤其能够是氙、氦、氪或者氖或者所述气体的特定的同位素混合物、比如Xe-129和Xe-131。也能够设想具有比如氙与至少一种其他气体、像比如氦、氖或氪的专门设定的同位素混合物的气体。
所述第一方向、第二方向和第三方向适宜地相对于彼此分别具有90°的角度。通过这种方式，可以特别容易地计算旋转的定向变化。
优选从关系式
、
和
中获取所述具有与所述第一方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化
、具有与所述第二方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化
以及具有与所述第三方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化
，其中
相应于所述交变磁场的频率，
相应于所加载的静磁场，
相应于所述沿着第二方向的交变磁场的幅度，
和
相应于总体及相干衰变速率，
描绘了自旋-交换-速率，所述自旋-交换-速率通过与所述第一元素的电子自旋
的交换相互作用引起所述第二元素的核自旋的定向，
是所述第二元素的沿着第一方向的核自旋分量，并且
描绘了核自旋的回转磁比例。通过对于所述第二元素的沿着第二方向的核自旋分量
的及所述第二元素的沿着第三方向的核自旋分量
的时间上的变化曲线的测量而存在足够的信息，以用于明确地查明关于所有三根空间坐标轴的旋转的定向变化。
尤其查明具有与第二方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化
，方法是：除了所述沿着第二方向的交变磁场之外借助于所述第一交变磁场发生器来加载反馈磁场
，如此控制该反馈磁场，使得所述第二元素的沿着第二方向的核自旋分量
的关于围绕着第一方向的拉莫尔旋进的偏移变为零，从而通过关系式
能够确定所述旋转的定向变化
。通过这种方式，能够在没有大的计算开销的情况下查明具有与第二方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化
。
适宜地查明具有与第三方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化
，方法是：沿着所述第三方向加载反馈磁场
，如此控制该反馈磁场，使得所述第二元素的沿着第三方向的核自旋分量
的、关于围绕着第一方向的拉莫尔旋进的偏移变为零，从而通过关系式
能够确定所述旋转的定向变化
。
优选查明具有与第一方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化
，方法是：通过所述沿着第二方向加载的交变磁场的频率的变化来如此对所述第二元素的沿着第二方向的核自旋分量的和/或沿着第三方向的核自旋分量的频率偏移进行补偿，使得所加载的交变磁场的频率相应于所述第二元素的沿着第二方向的核自旋分量
的和/或所述第二元素的沿着第三方向的核自旋分量
的所测量的频率。所述频率偏移在此尤其由相调节回路或者相锁定回路（Phase-locked-loop）来查明。
对于所述第二元素的沿着第三方向的核自旋分量
的测量适宜地通过以下方式来进行，即：来自第一测评激光器的被线性极化的第一测评激光束沿着第三方向对所述蒸汽室进行照射，其中这个测评激光束在照射蒸汽室之后照射到极化的第一分束器上，所述第一分束器将第一测评激光束分裂为被透射的射束和被反射的射束，其中设置了第一和第二探测器，使得所述被透射的射束照射到第一探测器上，并且所述被反射的射束照射到第二探测器上。这一点是有利的，因为通过这种方式通过所述极化面的、取决于第二元素的沿着第三方向的核自旋分量
的旋转能够非常容易并且精确地测量这个核自旋分量
的时间上的变化曲线。
尤其对于所述第二元素的沿着第二方向的核自旋分量
的测量通过以下方式来进行，即：来自第二测评激光器的被线性极化的第二测评激光束沿着第二方向对所述蒸汽室进行照射，其中这个测评激光束在照射蒸汽室之后照射到极化的第二分束器上，所述第二分束器将第二测评激光束分裂为被透射的射束和被反射的射束，其中设置了第三和第四探测器，使得所述被透射的射束照射到第三探测器上，并且所述被反射的射束照射到第四探测器上。这一点是有利的，因为通过这种方式通过所述极化面的、取决于第二元素的沿着第二方向的核自旋分量
的旋转能够非常容易并且精确地测量这个核自旋分量
的时间上的变化曲线。
优选所述蒸汽室恒定地被调温到110℃与120℃之间、优选115℃的数值，这尤其借助于红外激光器来实现。这一点是有利的，因为通过这种方式所述测量常数保持相同并且避免由于温度变化引起的测量歪曲。
附图说明
本发明的另外的优点和设计方案由说明书和附图来得出。
本发明借助于一种实施例在附图中示意性地示出并且下面参照附图进行描述。其中：
图1以示意图示出了具有由第一气体和拥有非零的核自旋的第二气体构成的混合物的蒸汽室的、在用泵浦激光器和静磁场加载的情况下的图示；
图2以示意图示出了图1的蒸汽室的、在具有非零的核自旋的气体的核自旋已经平行于第一气体的电子自旋来定向之后的图示；
图3以示意图示出了图1和2的蒸汽室，交变磁场垂直于静磁场地被运用到所述蒸汽室上，所述静磁场的频率相应于具有非零的核自旋的气体的核自旋的、围绕着静磁场的拉莫尔旋进的拉莫尔频率；
图4以示意图示出了图3的蒸汽室，该蒸汽室被用垂直于静磁场的极化的测评激光束照射，所述测评激光束的光随后由具有前置的极化滤波器的探测器来检测；
图5以示意性的立体图示出了按本发明的NMR陀螺仪的一种优选的实施方式。
具体实施方式
下面要借助于图1到4对NMR陀螺仪及一种用于借助于这样的NMR陀螺仪来查明空间中的旋转定向的变化的方法的技术原理进行描述。
为了借助于具有与空间坐标轴平行的旋转轴线的NMR陀螺仪来确定空间中的旋转定向的变化，需要具有混合物的蒸汽室，所述混合物由在这里作为气态的第一元素的铷和在这里作为具有非零的核自旋的气态的第二元素的氙构成。
这样的蒸汽室在图1中示出。沿着所提到的空间坐标轴的方向加载静磁场30。此外，平行于静磁场30地由泵浦激光器用圆周形极化的光20以以下频率对所述蒸汽室进行照射，所述频率适合于使所述所述铷原子11的电子自旋、也就是铷电子自旋沿着静磁场30的方向极化。
通过所述铷原子11的电子自旋与氙原子12的核自旋之间的强烈的相互作用，使所述氙原子12的核自旋、也就是氙-核自旋平行于铷原子11的电子自旋来极化，并且其开始使所述静磁场30旋进。这种状态在图2中示出。因为所述铷原子11的电子自旋的旋进的相和所述氙原子12的核自旋的旋进的相在不同的原子之间有所区别，所以从中产生恒定的磁力矩50，该磁力矩平行于极化方向、所提到的空间坐标轴、泵浦激光20的方向和静磁场30的方向来定向。
在下一个步骤中，沿着垂直于静磁场30的方向加载交变磁场60，该交变磁场的频率相应于所述氙-核自旋11的围绕着静磁场30的拉莫尔旋进的拉莫尔频率。这引起的结果是，所述氙-核自旋11与拉莫尔频率同相地围绕着静磁场30旋进。这种状态在图3中示出。由此产生以拉莫尔频率围绕着静磁场30旋进的共同的磁力矩50。所述共同的磁力矩50的旋进运动用附图标记51来表示。
通过同相的氙-核自旋旋进51所引起的磁场变化返回作用到铷-电子自旋12上，所述铷-电子自旋同样以氙-核自旋11的拉莫尔频率围绕着静磁场30旋进。这种状态在图4中示出。
如果现在使被线性极化的测评激光束70垂直于静磁场30的方向辐射穿过蒸汽室，则通过法拉第效应所述测评激光束70的极化方向随着铷11的电子自旋的围绕着静磁场30的旋进而旋转。因此，通过具有前置的、作为极化滤波器来构成的偏光器的探测器111能够检测所述测评激光束，该测评激光束与以所述氙-核自旋11的拉莫尔频率来变化的强度信号相对应。
在所述具有与静磁场30平行的旋转轴线的蒸汽室的旋转的定向变化中，所述强度信号的频率随着旋转速率而偏移。这种频率偏移能够借助于测评单元来检测，由此能够检测具有与静磁场的平行的旋转轴线的旋转的定向变化。
图5以示意性的立体图示出了按本发明的NMR陀螺仪的一种优选的实施方式。所述NMR陀螺仪具有蒸汽室104，该蒸汽室在这里包含由作为第一元素的气态的铷和作为第二元素的气态的氙构成的混合物。
此外，所述NMR陀螺仪具有泵浦激光器101。该泵浦激光器被设立用于沿着第一方向1如此发射出被圆周形极化的激光束101a，使得所述激光束沿着第一方向对所述蒸汽室104进行照射并且使所述铷-电子自旋11沿着第一方向1极化。通过强烈的电子-核自旋-相互作用，由此也使所述氙-核自旋12沿着第一方向极化。
作为附加方案，所述陀螺仪具有用于沿着第一方向1产生静磁场的磁场发生器。这个磁场发生器在这种实施方式中具有亥姆霍兹线圈对501。如果沿着所述第一方向1加载具有强度
的静磁场，则所述氙-核自旋12就以拉莫尔频率围绕着所述静磁场旋进。
此外，所述陀螺仪具有一个带有亥姆霍兹线圈对502和操控设备205的第一交变磁场发生器，该第一交变磁场发生器被设立用于沿着与第一方向1垂直的第二方向2来产生交变磁场。所述交变磁场拥有幅度
。它具有圆频率
，其相应于所述氙-核自旋12的、围绕着静磁场30的拉莫尔旋进的拉莫尔频率。由此所述氙-核自旋的拉莫尔旋进变得是同相的。
此外，所述陀螺仪在这里具有第一测评激光器102，该第一测评激光器被设立用于沿着第二方向2如此发射出被线性极化的第一测评激光束102a，使得该第二测评激光束沿着第二方向2对所述蒸汽室104进行照射。这个第一测评激光束102a在蒸汽室104之后如此照射到极化的第一分束器201上，使得被透射的射束以线性的第一极化方向照射到第一探测器202上并且被反射的射束以与线性的第一极化方向垂直的线性的第二极化方向照射到第二探测器203上。所述极化的分束器在这里被构造为立方体分束器。
此外，在这里所述NMR陀螺仪具有第二测评激光器103，该第二测评激光器被设立用于利用第二测评激光束103a沿着第三方向3对所述蒸汽室104进行照射。所述第三方向3垂直于第一方向1和第二方向2。所述第二测评激光束103a在蒸汽室104之后照射到极化的第二分束器301上。所述第二分束器301在这种实施方式中与第一分束器201相类似地被构造为立方体分束器。所述第二分束器301被设立用于：使所述第二测评激光束103a的一个分量以线性的第一极化方向在照射到第三探测器302上的被透射的射束中延续。此外，所述第二分束器301被设立用于：使所述第二测评激光束103a的一个分量以与第一极化方向垂直的线性的第二极化方向在照射到第四探测器303上的被反射的射束中延续。
此外，所述NMR陀螺仪具有一个带有亥姆霍兹线圈对503和操控设备305的第二交变磁场发生器，该第二交变磁场发生器被设立用于沿着第三方向3在所述蒸汽室上加载交变磁场。
为了对探测器信号进行测评，所述NMR陀螺仪具有测评单元，该测评单元在这种实施方式中由第一测评模块204和第二测评模块304以及第一和第二交变磁场发生器的第一操控设备205和第二操控设备305所构成。
所述第一测评模块204被设立用于：作为由所述第一探测器202和第二探测器203上的所测量的强度构成的差来查明所述第二元素的、沿着第二方向的核自旋分量的时间上的变化曲线
。如果所述时间上的变化曲线具有偏移、也就是信号零位线或基线的偏移，则如此借助于所述第一操控设备205和第一交变磁场发生器502来输出反馈磁场 
，使得所测量的偏移消失。而后借助于所述第一测评模块204能够从关系式
中查明具有与第二方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化或旋转速率。
所述第二测评模块304被设立用于：作为由所述第三探测器302和第四探测器303上的所测量的强度构成的差来查明所述第二元素的、沿着第三方向的核自旋分量的时间上的变化曲线
。如果所述时间上的变化曲线具有偏移，则如此借助于所述第一操控设备305和第一交变磁场发生器503来输出反馈磁场
，使得所测量的偏移消失。而后借助于所述第二测评模块304能够从关系式
中查明具有与第三方向3平行的旋转轴线的旋转的定向变化或旋转速率。
Claims (15)
1.用于查明NMR陀螺仪的空间中的旋转定向的变化的方法，所述NMR陀螺仪具有蒸汽室（104），所述蒸汽室包含由至少一种气态的第一元素和至少一种具有非零的核自旋的气态的第二元素构成的混合物，所述方法包括以下步骤：
-使所述第一元素的电子自旋（11）沿着第一方向（1）极化，从而通过所述第一元素与第二元素之间的强烈的电子-核自旋-相互作用使所述第二元素的核自旋（12）平行于所述第一元素的电子自旋（11）进行极化，
-沿着所述第二元素的核自旋（12）的极化方向加载静磁场（30），使得所述第二元素的核自旋（12）以取决于所述静磁场（30）的第一拉莫尔频率围绕着所述静磁场旋进；
-沿着与所述第二元素的核自旋（12）的极化方向（1）垂直的第二方向（2）加载交变磁场（60），其中所述交变磁场（60）具有与所述第二元素的核自旋（12）的围绕着静磁场的拉莫尔旋进的拉莫尔频率相对应的频率，使得所述第二元素的核自旋（12）的拉莫尔旋进在所述蒸汽室（104）的内部变得是同相的；
- 测量所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量
和所述第二元素的沿着垂直于第一方向（1）并且与第二方向（2）不同的第三方向（3）的核自旋分量
；
-从所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量
和所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量
中确定所述蒸汽室（104）的、具有与第一方向（1）平行的旋转轴线、具有与第二方向（2）平行的旋转轴线以及具有与第三方向（3）平行的旋转轴线的旋转的定向变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一方向（1）、第二方向（2）和第三方向（3）相对于彼此分别具有90°的角度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中具有与第一方向（1）平行的旋转轴线的旋转的定向变化
、具有与第二方向（2）平行的旋转轴线的旋转的定向变化
以及具有与第三方向（3）平行的旋转轴线的旋转的定向变化
由关系式
、
和
来获取，
其中
相应于交变磁场的频率，
4.根据权利要求3所述的方法，其中查明具有与所述第二方向（2）平行的旋转轴线的旋转的定向变化
，方法是：除了沿着所述第二方向（2）的交变磁场（60）之外还加载反馈磁场
，如此控制所述反馈磁场，使得所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量的
的偏移变为零，从而通过关系式
能够确定所述旋转的定向变化
。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中查明具有与所述第三方向（3）平行的旋转轴线的旋转的定向变化
，方法是：沿着所述第三方向（3）加载反馈磁场
，如此控制所述反馈磁场，使得所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量
的偏移变为零，从而通过关系式
能够确定所述旋转的定向变化
。
6.根据权利要求3到5中任一项所述的方法，其中查明具有与所述第一方向（1）平行的旋转轴线的旋转的定向变化
，方法是：通过沿着所述第二方向（2）加载的交变磁场的频率的变化来如此对所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量
的和/或沿着第三方向（3）的核自旋分量
的频率偏移进行补偿，使得所加载的交变磁场的频率相应于所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量
的和/或所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量
的所测量的频率。
7.根据权利要求2到6中任一项所述的方法，其中对于所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量
的测量通过以下方式来进行，即：被线性极化的第一测评激光束（103a）沿着所述第三方向（3）对所述蒸汽室（104）进行照射，其中所述测评激光束（103a）在照射蒸汽室（104）之后照射到极化的分束器（301）上，所述分束器将第一测评激光束（103a）分裂为被透射的射束和被反射的射束，其中设置了第一和第二探测器（302、303），使得所述被透射的射束照射到所述第一探测器（302）上，并且所述被反射的射束照射到所述第二探测器（303）上并且查明这种信号差。
8.根据权利要求2到7中任一项所述的方法，其中对于所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量
的测量通过以下方式来进行，即：被线性极化的第二测评激光束（103a）沿着所述第二方向（2）对所述蒸汽室（104）进行照射，其中这个测评激光束（103a）在照射蒸汽室（104）之后照射到极化的分束器（201）上，所述分束器将第二测评激光束（103a）分裂为被透射的射束和被反射的射束，其中设置了第三探测器（202）和第四探测器（203），使得所述被透射的射束照射到第三探测器（202）上、所述被反射的射束照射到所述第四探测器（203）上并且查明这种信号差。
9.NMR陀螺仪，其尤其用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述NMR陀螺仪具有以下组件：
-蒸汽室（104），所述蒸汽室包含由至少一种气态的第一元素和至少一种具有非零的核自旋的气态的第二元素构成的混合物，
-用于使所述第一元素的电子自旋（11）极化的泵浦激光器（101），所述泵浦激光器被设立用于：借助于泵浦激光束（101a）使所述蒸汽室（104）中的第一元素的电子自旋（11）沿着第一方向（1）极化，
-用于沿着所述第一元素的电子自旋（11）的极化的方向产生静磁场的磁场发生器（501）；
-第一交变磁场发生器（502），所述第一交变磁场发生器被设立用于：沿着与所述第一方向（1）垂直的第二方向（2）用与所述第二元素的核自旋（12）的围绕着静磁场（30）的拉莫尔旋进的拉莫尔频率相对应的频率来产生磁场；
-测量装置，所述测量装置被设立用于：测量所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量
并且测量所述第二元素的沿着垂直于第一方向（1）并且与第二方向不同的第三方向（3）的核自旋分量
，
-测评装置，所述测评装置被设立用于：从所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量
以及所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量
中确定具有与第一方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化、具有与第二方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化以及具有与第三方向平行的旋转轴线的旋转的定向变化。
10.根据权利要求9所述的NMR陀螺仪，其中所述第一方向（1）、第二方向（2）和第三方向（3）相对于彼此分别具有90°的角度。
11.根据权利要求10所述的NMR陀螺仪，所述NMR陀螺仪此外具有用于沿着第三方向（3）加载反馈磁场的第二交变磁场发生器（503），其中所述测评单元被设立用于如此沿着所述第三方向（3）加载反馈磁场
，使得所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量
的偏移变为零，从而能够通过关系式
来确定所述旋转的定向变化
。
12.根据权利要求10到11中任一项所述的NMR陀螺仪，其中所述测评单元被设立用于：除了所述交变磁场之外借助于所述第一交变磁场发生器（502）来如此沿着所述第二方向（2）加载反馈磁场
，使得沿着所述第二方向（2）的核自旋分量
的偏移变为零，从而通过关系式
能够确定所述旋转的定向变化
。
13.根据权利要求10到12中任一项所述的NMR陀螺仪，其中所述测评单元此外具有相调节回路装置，所述相调节回路装置被设立用于：查明具有与所述第一方向（1）平行的旋转轴线的旋转的定向变化
，方法是：通过沿着所述第二方向（2）加载的交变磁场的频率的变化来如此对所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量
的频率偏移和/或所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量
的频率偏移进行补偿，使得所加载的交变磁场的频率相应于所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量
的和/或所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量
的所测量的频率。
14.根据权利要求10到13中任一项所述的NMR陀螺仪，所述NMR陀螺仪此外具有第一测评激光器（103），所述第一测评激光器用于借助于被线性极化的第一测评激光束（103a）沿着第三方向（3）对所述蒸汽室（104）进行照射，其中这个测评激光束（103a）在照射蒸汽室（104）之后照射到进行极化的第一分束器（301）上，所述第一分束器将所述第一测评激光束（103a）分裂为被透射的射束和被反射的射束，其中设置了第一探测器（302）和第二探测器（303），使得所述被透射的射束照射到所述第一探测器（302）上，并且所述被反射的射束照射到所述第二探测器（303）上。
15.根据权利要求10到14中任一项所述的NMR陀螺仪，所述NMR陀螺仪此外具有第二测评激光器（102），所述第二测评激光器用于借助于被线性极化的第二测评激光束（102a）沿着第二方向（2）对所述蒸汽室（104）进行照射，其中这个测评激光束（102a）在照射蒸汽室（104）之后照射到进行极化的第一分束器（201）上，所述第一分束器将所述第一测评激光束（102a）分裂为被透射的射束和被反射的射束，其中设置了第三探测器（202）和第四探测器（203），使得所述被透射的射束照射到所述第三探测器（202）上，并且所述被反射的射束照射到所述第四探测器（203）上。
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