CN116047382A - 一种冷原子芯片磁场信号检测装置及检测方法 - Google Patents
一种冷原子芯片磁场信号检测装置及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116047382A CN116047382A CN202310291931.0A CN202310291931A CN116047382A CN 116047382 A CN116047382 A CN 116047382A CN 202310291931 A CN202310291931 A CN 202310291931A CN 116047382 A CN116047382 A CN 116047382A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic field
- cold atom
- chip
- cold
- atom chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 57
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 12
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/032—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using magneto-optic devices, e.g. Faraday or Cotton-Mouton effect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/007—Environmental aspects, e.g. temperature variations, radiation, stray fields
- G01R33/0076—Protection, e.g. with housings against stray fields
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
本发明公开了一种冷原子芯片磁场信号检测装置及检测方法。本发明为冷原子芯片产生磁场势阱检测研究提供使用便捷、精度高、普适性强的检测装置，包括水平位移驱动装置、水平位移台架、环境磁噪声屏蔽罩、冷原子芯片测试样品固定载具、冷原子芯片供电单元、原子自旋效应磁场敏感单元、原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置、数据处理主机。本发明通过引入基于原子自旋效应的磁场敏感单元，利用环境磁噪声屏蔽罩内器件无磁设计，提高了冷原子芯片的磁场信号检测精度，减小了检测过程中的磁噪声干扰。基于水平位移驱动装置和水平位移台架，实现了冷原子芯片产生磁场信号的强度分布检测，提升了冷原子芯片产生磁场势阱中心位置定位准确率。
Description
技术领域
本发明属于芯片磁测量、磁场信号检测领域，具体涉及一种冷原子芯片磁场信号检测装置及检测方法。
背景技术
磁光阱是冷却与俘陷原子团的必要条件，传统磁光阱基于庞大的三维线圈结构，产生磁场势阱。近年来，冷原子芯片因其尺寸小、重量轻、功耗低等优势而被广泛关注。区别于传统三维线圈结构，冷原子芯片是一种产生可以制备冷原子磁场势阱的二维芯片。冷原子芯片通过平面化磁场线圈结构设计和利用微型纳米精密加工技术进行制备，在其表面能够产生用于冷却和冷却与俘陷原子团的磁场势阱。由于磁场势阱的形貌决定了所制备冷原子的状态和质量，而磁场势阱的形貌取决于冷原子芯片产生的磁场信号，因此对冷原子芯片产生磁场信号的高精度检测是非常重要的。当磁场势阱与光场势阱中心重合时，磁光阱冷却与俘陷原子团的效率最高。所以实际在制备冷原子时存在磁场势阱和光场势阱中心的严格重合的挑战。而对冷原子芯片产生的磁场信号进行高精度测量和产生磁场势阱中心位置的准确标定，一直是冷原子芯片磁场信号检测领域的难题之一。
磁场测量装置是检测磁场信号的一类装置，常见的磁场测量装置有磁通门磁场测量装置、巨磁阻磁场测量装置、固体自旋磁场测量装置和原子无自旋弛豫交换磁场测量装置等。磁通门磁场测量装置是基于高导磁率软磁材料的磁饱和特性和法拉第电磁感应原理进行磁场测量的装置，这类磁场测量装置具有体积小、重量轻的特点，其检测精度在0.1nT（10-10特斯拉）水平。巨磁阻磁场测量装置是基于巨磁阻效应和微纳加工技术的一类磁场测量装置，这类磁场测量装置具有较大的测量范围，但其检测精度只有mT（10-3特斯拉）水平。固体自旋磁场测量装置一般是基于金刚石氮-空位色心固体自旋效应的一类磁场测量装置，这类磁场测量装置具有空间分辨率高，其检测精度在pT（10-12特斯拉）量级。原子无自旋弛豫交换磁场测量装置是利用原子自旋效应进行磁场高精度测量的磁场测量装置。
原子无自旋弛豫交换磁场测量装置具有超高的测量灵敏度，其在计量学、生物医学及材料学等领域都有广泛的应用前景。目前，基于原子自旋效应的小型化原子无自旋弛豫交换磁场信号测量装置能够实现优于15fT（1.5×10-14特斯拉）的磁场检测精度。虽然这类基于原子自旋的磁场测量装置对磁场信号的检测精度极高，其对环境磁噪声和震动非常敏感，所以环境磁噪声抑制的需求是装置必须考虑的。在环境噪声抑制模块内的结构和组件都需做到无磁和紧凑，这就为冷原子芯片磁场信号强度和产生磁场势阱中心位置的高精度检测和标定方法提出了较高的要求。基于原子自旋的冷原子芯片磁场信号检测装置必须满足磁场信号高精度检测和磁场势阱中心位置精确定位的技术特点。
发明内容
本发明的一个目的在于针对现有的冷原子芯片磁场信号测量精度低、产生磁势阱中心定位难的问题，提供一种冷原子芯片磁场信号检测装置，提高冷原子芯片产生磁场信号测量精度，精准定位冷原子芯片产生磁势阱中心，提升磁势阱的精密补偿与冷原子的制备效率，缩减冷却光路与磁势阱中心对准时间，增强冷原子芯片磁阱与光阱配合度和稳定性。
本发明的检测装置包括水平位移驱动装置、水平位移台架、环境磁噪声屏蔽罩、冷原子芯片测试样品固定载具、冷原子芯片供电单元、原子自旋效应磁场敏感单元、原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置、数据处理主机。
所述的冷原子芯片测试样品固定载具用于固定冷原子芯片，环境磁噪声屏蔽罩外的冷原子芯片供电单元用于为冷原子芯片提供高精度电流。
所述的水平位移台架设置在环境磁噪声屏蔽罩内，冷原子芯片测试样品固定载具固定在水平位移台架上，环境磁噪声屏蔽罩外的水平位移驱动装置通过传动杆使水平位移台架产生水平位移，进而使冷原子芯片测试样品固定载具在环境磁噪声屏蔽罩内发生水平位移。
所述的原子自旋效应磁场敏感单元能够基于原子自旋效应在环境磁噪声屏蔽罩内环境下进行磁场信号的高精度检测，原子自旋效应磁场敏感单元通过数据线连接数据处理主机。
进一步，所述的原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置包括高度调节杆、高度调节块、锁紧机构；高度调节块设置在环境磁噪声屏蔽罩的顶部，高度调节杆由环境磁噪声屏蔽罩顶部垂直伸入其内部，高度调节杆与高度调节块螺纹连接，高度调节块与锁紧机构配合连接；所述的原子自旋效应磁场敏感单元固定设置在高度调节杆的最低端，通过原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置调节原子自旋效应磁场敏感单元在环境磁噪声屏蔽罩内部的高度和角度，并利用锁紧机构锁紧定位。更进一步，所述的高度调节杆采用钛金属材料或环氧树脂无磁材料制成。
进一步，所述的水平位移台架采用光敏树脂或环氧树脂无磁材料制成，不会对冷原子芯片磁场信号检测结果产生干扰。
进一步，所述的环境磁噪声屏蔽罩为磁噪声抑制材料制作的可打开的壳体，用于抑制环境中的磁噪声波动并消除环境磁噪声波动对冷原子芯片产生的磁场产生信号扰动。
进一步，所述的数据处理主机包括数据处理单元和输出显示单元，用于将原子自旋效应磁场敏感单元检测到的磁场信号进行数据采集与处理，输出和显示经过数据处理单元处理的结果。
本发明实现了基于原子自旋效应的冷原子芯片磁场信号强度检测和冷原子芯片产生磁场势阱的中心定位，该装置具有冷原子芯片磁场信号检测精度高、磁场势阱中心定位准确、环境磁噪声抑制效果好、使用方便、改造成本低等优点，检测更加快速、方便。
本发明的另一目的是提供利用该装置进行冷原子芯片磁场信号检测的方法，具体如下：
步骤(1)打开环境磁噪声屏蔽罩，取出冷原子芯片测试样品固定载具，将冷原子芯片固定在冷原子芯片测试样品固定载具上；
步骤(2)利用传输线将冷原子芯片与冷原子芯片供电单元连接，冷原子芯片测试样品固定载具固定到环境磁噪声屏蔽罩内的水平位移台架上；
步骤(3)调节原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置的高度调节杆的高度，通过锁紧机构锁紧，使原子自旋效应磁场敏感单元贴近冷原子芯片表面；
步骤(4)利用数据线将原子自旋效应磁场敏感单元连接数据处理主机；
步骤(5)传动杆穿过环境磁噪声屏蔽罩侧壁的开孔，将水平位移台架与水平位移驱动装置通过传动杆连接；
步骤(6)开启冷原子芯片供电单元，为冷原子芯片供电，利用原子自旋效应磁场敏感单元检测冷原子芯片产生的磁场信号；
步骤(7)启动平位移驱动装置，利用水平位移台架使冷原子芯片产生水平位移，扫描整个冷原子芯片表面磁场信号；
步骤(8)将检测磁场信号输出到数据处理主机，经过数据处理后获得冷原子芯片磁场信号检测结果，并基于检测结果定位冷原子芯片产生磁势阱中心。
本发明的有益效果包括：
(1)本发明综合考虑各器件的功能和工作需求，对环境磁噪声抑制模块内的器件进行无磁设计，将磁噪声较大的模块和单元设置在环境磁噪声屏蔽罩外，利用屏蔽电缆等材料等多种手段，避免冷原子芯片磁场检测过程中产生多余的磁噪声干扰。
(2)本发明通过设计原子自旋效应磁场敏感单元，提高了冷原子芯片的磁场信号检测精度，提升了冷原子芯片产生磁场势阱中心位置定位准确率。
(3)本发明通过引入水平位移驱动装置和水平位移台架，使冷原子芯片产生相对位移，进而达到扫描获取整个冷原子芯片表面产生磁场信号强度分布的目的。
(4)本发明利用冷原子芯片供电单元的引入，使装置能够对通过不同电流下的冷原子芯片状态进行检测，适应各种功率大小的冷原子芯片检测。
(5)本发明结构紧凑，操作要求低，适应不同大小尺寸的冷原子芯片检测。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；
图2为本发明中原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置结构示意图；
图3为实施例中硅基冷原子芯片CAC-Si-0606不同电流大小下磁场信号检测结果图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细描述本发明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，基于原子自旋效应的冷原子芯片磁场信号检测装置，包括水平位移驱动装置1、水平位移台架2、环境磁噪声屏蔽罩3、冷原子芯片测试样品固定载具4、冷原子芯片供电单元5、原子自旋效应磁场敏感单元6、原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置7、数据处理主机8。
水平位移台架2采用光敏树脂和环氧树脂无磁材料制成，不会对冷原子芯片磁场信号检测结果产生干扰。
环境磁噪声屏蔽罩3为磁噪声抑制材料制作的可打开的壳体，用于抑制环境中的磁噪声波动并消除环境磁噪声波动对冷原子芯片产生的磁场产生信号扰动。
冷原子芯片测试样品固定载具4用于固定冷原子芯片，环境磁噪声屏蔽罩3外的冷原子芯片供电单元5用于为冷原子芯片提供高精度电流。冷原子芯片供电单元5的传输线采用镀银漆包铜丝材料制成，并采用双绞和对称结构，以减小磁噪声。
水平位移台架2设置在环境磁噪声屏蔽罩3内，冷原子芯片测试样品固定载具4固定在水平位移台架2上，环境磁噪声屏蔽罩外的水平位移驱动装置1通过传动杆驱动水平位移台架2产生水平位移，进而使冷原子芯片测试样品固定载具4在环境磁噪声屏蔽罩3内发生位移。
原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置7包括高度调节杆71、高度调节块72、锁紧机构73。高度调节块72设置在环境磁噪声屏蔽罩3的顶部，高度调节杆71由环境磁噪声屏蔽罩3顶部垂直伸入其内部，高度调节杆71与高度调节块72螺纹连接，高度调节块72与锁紧机构73配合连接。高度调节杆71采用钛金属材料或环氧树脂无磁材料制成。原子自旋效应磁场敏感单元6固定设置在高度调节杆71的最低端，通过原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置7调节原子自旋效应磁场敏感单元6在环境磁噪声屏蔽罩3内部的高度和角度，并利用锁紧机构73锁紧定位。
原子自旋效应磁场敏感单元6能够基于原子自旋效应在环境磁噪声屏蔽罩3内的近似无磁噪声波动的环境下进行磁场信号的高精度检测。原子自旋效应磁场敏感单元6通过数据线连接数据处理主机8，数据线为电磁屏蔽线缆材料制成，产生磁信号可忽略不计。
数据处理主机8包括数据处理单元和输出显示单元，用于将原子自旋效应磁场敏感单元6检测到的磁场信号进行数据采集与处理，并输出和显示经过数据处理单元处理的结果。
本实施例阐述了将本发明一种基于原子自旋效应的冷原子芯片磁场信号高精度检测装置和方法配置给一片6cm×6cm的硅基冷原子芯片CAC-Si-0606，检测硅基冷原子芯片CAC-Si-0606的磁场信号分布情况和其产生磁场势阱的中心位置。利用环境磁噪声屏蔽罩将环境中的磁噪声波动抑制和消除，减少环境磁噪声对冷原子芯片产生的磁场产生信号扰动。
具体操作步骤如下：
步骤1：打开环境磁噪声屏蔽罩，取出冷原子芯片测试样品固定载具，将硅基冷原子芯片CAC-Si-0606固定在尺寸为6cm×6cm的冷原子芯片测试样品固定载具上。
步骤2：将冷原子芯片供电传输线穿过环境磁噪声屏蔽罩的侧孔，利用传输线将硅基冷原子芯片CAC-Si-0606引脚与冷原子芯片供电单元连接；将冷原子芯片测试样品固定载具固定到环境磁噪声屏蔽罩内的水平位移台架上。
步骤3：调节原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置的高度调节杆的高度，通过锁紧机构锁紧，使原子自旋效应磁场敏感单元贴近硅基冷原子芯片CAC-Si-0606表面，原子自旋效应磁场敏感单元距离芯片表面间距小于1mm。
步骤4：将数据线穿过环境磁噪声屏蔽罩的侧孔，利用数据线将原子自旋效应磁场敏感单元连接数据处理主机。
步骤5：传动杆穿过环境磁噪声屏蔽罩侧壁的开孔，将水平位移台架与水平位移驱动装置通过传动杆连接。
步骤6：开启冷原子芯片供电单元，为硅基冷原子芯片CAC-Si-0606提供范围为-10A到10A的电流，利用原子自旋效应磁场敏感单元检测硅基冷原子芯片CAC-Si-0606产生磁场信号，检测精度优于15fT。以1A为步长改变冷原子芯片供电单元电流大小为硅基冷原子芯片CAC-Si-0606施加电流，调节范围为-10A到10A，不同电流情况下硅基冷原子芯片CAC-Si-0606产生磁场信号检测具体结果如附图3所示。
步骤7：启动平位移驱动装置，利用水平位移台架使使硅基冷原子芯片CAC-Si-0606产生范围大小为6cm×6cm范围内的水平面的横向和纵向位移，进而达到扫描整个硅基冷原子芯片CAC-Si-0606表面磁场信号的目的。
步骤8：将检测磁场信号输出到数据处理主机，经过数据处理后获得硅基冷原子芯片CAC-Si-0606产生磁场信号检测结果，并基于检测结果定位硅基冷原子芯片CAC-Si-0606产生磁势阱中心。
测量结果显示：以硅基冷原子芯片CAC-Si-0606施加3A电流，横向运动范围为0到6cm，纵向运动范围为0到6cm，硅基冷原子芯片CAC-Si-0606产生磁场信号检测精度优于15fT，硅基冷原子芯片CAC-Si-0606产生磁场势阱中心位置位于距离检测扫描起点横向4.46cm、纵向2.95cm处。
本领域普通技术人员应当可以理解，以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制发明。尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种冷原子芯片磁场信号检测装置，其特征在于：包括水平位移驱动装置、水平位移台架、环境磁噪声屏蔽罩、冷原子芯片测试样品固定载具、冷原子芯片供电单元、原子自旋效应磁场敏感单元、原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置、数据处理主机；
所述的冷原子芯片测试样品固定载具用于固定冷原子芯片，环境磁噪声屏蔽罩外的冷原子芯片供电单元用于为冷原子芯片提供高精度电流；
所述的水平位移台架设置在环境磁噪声屏蔽罩内，冷原子芯片测试样品固定载具固定在水平位移台架上，环境磁噪声屏蔽罩外的水平位移驱动装置通过传动杆驱动水平位移台架产生水平位移；
所述的原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置用于调节原子自旋效应磁场敏感单元在环境磁噪声屏蔽罩内部的高度和角度；
所述的原子自旋效应磁场敏感单元能够基于原子自旋效应在环境磁噪声屏蔽罩内环境下进行磁场信号的高精度检测；
所述的数据处理主机用于将原子自旋效应磁场敏感单元检测到的磁场信号进行数据采集与处理，输出和显示经过数据处理单元处理的结果。
2.如权利要求1所述的一种冷原子芯片磁场信号检测装置，其特征在于：所述的原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置包括高度调节杆、高度调节块、锁紧机构；高度调节块设置在环境磁噪声屏蔽罩的顶部，高度调节杆由环境磁噪声屏蔽罩顶部垂直伸入其内部，高度调节杆与高度调节块螺纹连接，高度调节块与锁紧机构配合连接；所述的原子自旋效应磁场敏感单元固定设置在高度调节杆的最低端，通过高度调节杆调节原子自旋效应磁场敏感单元在环境磁噪声屏蔽罩内部的高度和角度，并利用锁紧机构锁紧定位。
3.如权利要求1所述的一种冷原子芯片磁场信号检测装置，其特征在于：所述的水平位移台架采用光敏树脂无磁材料制成。
4.如权利要求1所述的一种冷原子芯片磁场信号检测装置，其特征在于：所述的水平位移台架采用环氧树脂无磁材料制成。
5.如权利要求1所述的一种冷原子芯片磁场信号检测装置，其特征在于：所述的环境磁噪声屏蔽罩为磁噪声抑制材料制作的可打开的壳体。
6.如权利要求1所述的一种冷原子芯片磁场信号检测装置，其特征在于：所述的数据处理主机包括数据处理单元和输出显示单元，原子自旋效应磁场敏感单元通过数据线连接数据处理主机。
7.如权利要求2所述的一种冷原子芯片磁场信号检测装置，其特征在于：所述的高度调节杆为钛金属无磁材料。
8.如权利要求2所述的一种冷原子芯片磁场信号检测装置，其特征在于：所述的高度调节杆为环氧树脂无磁材料。
9.利用如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的检测装置进行冷原子芯片磁场信号检测的方法，其特征在于：
步骤(1)打开环境磁噪声屏蔽罩，取出冷原子芯片测试样品固定载具，将冷原子芯片固定在冷原子芯片测试样品固定载具上；
步骤(2)利用传输线将冷原子芯片与冷原子芯片供电单元连接，冷原子芯片测试样品固定载具固定到环境磁噪声屏蔽罩内的水平位移台架上；
步骤(3)调节原子自旋效应磁场敏感单元高度调节装置的高度调节杆的高度，通过锁紧机构锁紧，使原子自旋效应磁场敏感单元贴近冷原子芯片表面；
步骤(4)利用数据线将原子自旋效应磁场敏感单元连接数据处理主机；
步骤(5)传动杆穿过环境磁噪声屏蔽罩侧壁的开孔，将水平位移台架与水平位移驱动装置通过传动杆连接；
步骤(6)开启冷原子芯片供电单元，为冷原子芯片供电，利用原子自旋效应磁场敏感单元检测冷原子芯片产生的磁场信号；
步骤(7)启动平位移驱动装置，利用水平位移台架使冷原子芯片产生水平位移，扫描整个冷原子芯片表面磁场信号；
步骤(8)将检测磁场信号输出到数据处理主机，经过数据处理后获得冷原子芯片磁场信号检测结果，并基于检测结果定位冷原子芯片产生磁势阱中心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310291931.0A CN116047382A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种冷原子芯片磁场信号检测装置及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310291931.0A CN116047382A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种冷原子芯片磁场信号检测装置及检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116047382A true CN116047382A (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=86127560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310291931.0A Pending CN116047382A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种冷原子芯片磁场信号检测装置及检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116047382A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117233670A (zh) * | 2023-11-13 | 2023-12-15 | 之江实验室 | 一种用于弱电磁屏蔽内的高精度无磁平面扫描装置及方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005265780A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Japan Science & Technology Agency | Ｓｑｕｉｄ磁気センサを用いる非破壊検査装置 |
| US20070266784A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-22 | Honeywell International Inc. | Chip scale atomic gyroscope |
| US20070268016A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Cheng-Chung Chi | Apparatus for detecting magnetic signals and signals of electric tunneling |
| US20100320995A1 (en) * | 2007-08-31 | 2010-12-23 | Tal David | Atom chip device |
| CN203811788U (zh) * | 2014-01-17 | 2014-09-03 | 宜昌东方微磁科技有限责任公司 | 磁性芯片磁参数批量化测试系统 |
| CN206696347U (zh) * | 2017-03-07 | 2017-12-01 | 上海锕特科技股份有限公司 | 芯片磁场测试设备 |
| US20180181076A1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-06-28 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus for magnetically compensated chip scale atomic clock |
| CN108828477A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-11-16 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种tmr阵列扫描式岩石磁性检测仪 |
| CN109884511A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-14 | 麦歌恩电子(上海)有限公司 | 一种磁性传感器芯片的测试方法及系统 |
| CN209342894U (zh) * | 2018-11-16 | 2019-09-03 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种磁阻芯片标定校正系统 |
| CN113835049A (zh) * | 2021-11-29 | 2021-12-24 | 之江实验室 | 检验第五种力v4+5的基于serf原子磁场测量方法及装置 |
| CN114200362A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-03-18 | 国仪量子(合肥)技术有限公司 | 基于nv色心的芯片磁场检测方法及装置 |
| CN114942378A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-26 | 深圳技术大学 | 一种用于检测芯片内部微纳磁特征信息的无损检测系统及方法 |
| CN115248405A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-10-28 | 华东师范大学 | 一种基于原子磁力计的磁化率测量系统及方法 |
| US20220397396A1 (en) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | Thales | Atom chip having a conductive surface for an ultra-cold atom inertial sensor, and associated sensor |
-
2023
- 2023-03-23 CN CN202310291931.0A patent/CN116047382A/zh active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005265780A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Japan Science & Technology Agency | Ｓｑｕｉｄ磁気センサを用いる非破壊検査装置 |
| US20070268016A1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-22 | Cheng-Chung Chi | Apparatus for detecting magnetic signals and signals of electric tunneling |
| US20070266784A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-22 | Honeywell International Inc. | Chip scale atomic gyroscope |
| US20100320995A1 (en) * | 2007-08-31 | 2010-12-23 | Tal David | Atom chip device |
| CN203811788U (zh) * | 2014-01-17 | 2014-09-03 | 宜昌东方微磁科技有限责任公司 | 磁性芯片磁参数批量化测试系统 |
| US20180181076A1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-06-28 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus for magnetically compensated chip scale atomic clock |
| CN206696347U (zh) * | 2017-03-07 | 2017-12-01 | 上海锕特科技股份有限公司 | 芯片磁场测试设备 |
| CN108828477A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-11-16 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种tmr阵列扫描式岩石磁性检测仪 |
| CN209342894U (zh) * | 2018-11-16 | 2019-09-03 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种磁阻芯片标定校正系统 |
| CN109884511A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-14 | 麦歌恩电子(上海)有限公司 | 一种磁性传感器芯片的测试方法及系统 |
| US20220397396A1 (en) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | Thales | Atom chip having a conductive surface for an ultra-cold atom inertial sensor, and associated sensor |
| CN113835049A (zh) * | 2021-11-29 | 2021-12-24 | 之江实验室 | 检验第五种力v4+5的基于serf原子磁场测量方法及装置 |
| CN115248405A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-10-28 | 华东师范大学 | 一种基于原子磁力计的磁化率测量系统及方法 |
| CN114200362A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-03-18 | 国仪量子(合肥)技术有限公司 | 基于nv色心的芯片磁场检测方法及装置 |
| CN114942378A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-26 | 深圳技术大学 | 一种用于检测芯片内部微纳磁特征信息的无损检测系统及方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 贺凌翔,王育竹: "非线性磁光效应用于测量磁光阱四极磁场的方案", 光学学报, no. 07 * |
| 郝杰鹏;周斌权;: "碱金属气室无磁电加热技术研究与系统设计", 计算机测量与控制, no. 05 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117233670A (zh) * | 2023-11-13 | 2023-12-15 | 之江实验室 | 一种用于弱电磁屏蔽内的高精度无磁平面扫描装置及方法 |
| CN117233670B (zh) * | 2023-11-13 | 2024-03-19 | 之江实验室 | 一种用于弱电磁屏蔽内的高精度无磁平面扫描装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105301541B (zh) | 原子磁强计的磁线圈x、y轴非正交角的测量装置与方法 | |
| EP1810046B1 (en) | Sensor for measuring magnetic flux | |
| CN106405457B (zh) | 一种用于材料铁磁性及磁化性能检测的装置和方法 | |
| Lima et al. | Scanning magnetic tunnel junction microscope for high-resolution imaging of remanent magnetization fields | |
| US7319326B2 (en) | Sensor and magnetic field apparatus suitable for use in for unilateral nuclear magnetic resonance and method for making same | |
| CN101422365B (zh) | 高温squid应用中平衡脉冲外磁场的调节装置及调节方法 | |
| Seeber et al. | Triaxial magnetic field gradient system for microcoil magnetic resonance imaging | |
| CN105022005A (zh) | 一种提高squid磁传感器测量灵敏度的方法、装置及系统 | |
| Matsuda et al. | Super‐parallel MR microscope | |
| CN116047382A (zh) | 一种冷原子芯片磁场信号检测装置及检测方法 | |
| Düppenbecker et al. | Development of an MRI-compatible digital SiPM detector stack for simultaneous PET/MRI | |
| CN105182257B (zh) | 一种基于相干粒子数俘获效应的磁场矢量测量装置和方法 | |
| CN107490775B (zh) | 一种三轴线圈常数与非正交角一体化测量方法 | |
| Hesse et al. | Usage of magnetic field sensors for low frequency eddy current testing | |
| CN114184991A (zh) | 超低场核磁共振谱仪及测量方法 | |
| CN117991161A (zh) | 一种非屏蔽的引力波电极笼材料磁化率检测装置 | |
| CN105629315B (zh) | 主动场补偿式数字超低频电磁传感器 | |
| CN107131981B (zh) | 一种用于研究应力和磁记忆效应关系的装置 | |
| Newman et al. | Tensor gradiometry with a diamond magnetometer | |
| Uehara et al. | Scanning magnetic microscope system utilizing a magneto-impedance sensor for a nondestructive diagnostic tool of geological samples | |
| Gupta et al. | Radio frequency planar coil-based on-chip probe for portable nuclear magnetic resonance | |
| Tada et al. | An MR-compatible optical force sensor for human function modeling | |
| CN106680746A (zh) | 基于squid三轴磁强计的工频噪声抑制装置 | |
| Marble et al. | Designing static fields for unilateral magnetic resonance by a scalar potential approach | |
| CN106772141A (zh) | 基于squid磁强计的工频噪声抑制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230502 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |