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《光泵磁力儀頻率采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要地球具有磁性很早就被人們所熟知，從遠(yuǎn)古時(shí)代到現(xiàn)代，一代代人們致力于地球磁場的研究工作，在研究與地磁現(xiàn)象有關(guān)的物理現(xiàn)象過程中，磁場測量技術(shù)不斷得到發(fā)展。在航空航天、國防建設(shè)、地質(zhì)探測、精密定位、日常生活等領(lǐng)域，磁場測量技術(shù)起到關(guān)鍵作用。磁力儀的發(fā)展經(jīng)歷了從最簡單的磁通門磁力儀到質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀、超導(dǎo)磁力儀、原子磁力儀等，原子磁力儀由于其可以測量梯度張量，靈敏度最高，重量輕、功耗低、體積小、無需制冷設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在越來越多的人進(jìn)行研究。所以，研制更高精度的磁場測量技術(shù)和磁場測量儀器有著很好的市場價(jià)值。光泵磁力儀最早被人們認(rèn)識是1950年以后，光
2、泵磁力儀是一種以元素原子(常用鉀(K39)：銣(Rb87，Rb85)：銫(Csl33)；氦(He4，He3))的能級結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過光抽運(yùn)效應(yīng)和光磁共振技術(shù)研制而成的磁場測量儀器。由于光磁共振的電磁場的頻率與磁力儀所在點(diǎn)的外磁場具有比例關(guān)系，故磁場強(qiáng)度的測量可以轉(zhuǎn)換成頻率的測量。隨著EDA技術(shù)的不斷發(fā)展，光泵磁力儀在測量精度，測量速度等方面有很大提高?；诠獗么帕x的靈敏度很高，測量磁場的總強(qiáng)度、梯度沒有零點(diǎn)漂移，不必嚴(yán)格控制方向的優(yōu)點(diǎn)，光泵磁力儀的應(yīng)用與地磁場測量的前景非常好，世界上好多國家都在致力于光泵磁力儀的研究，已成功研制出多種類型，應(yīng)用于很多領(lǐng)域。本文首先
3、介紹了磁力儀的發(fā)展歷史及其應(yīng)用分類，然后詳細(xì)分析了光泵磁力儀的物理學(xué)原理，常用的磁場測量方法及磁共振檢測方法，論述了銫原子能級分裂、圓偏振光對銫原子的激發(fā)、光抽運(yùn)效應(yīng)及光泵磁強(qiáng)檢測系統(tǒng)的工作原理。然后根據(jù)常用頻率測量的方法根據(jù)測量誤差和課題精度要求選擇了一種高精度定閘門測頻的方法，然后根據(jù)已有銫光泵弱磁強(qiáng)度檢測電路系統(tǒng)的方案，設(shè)計(jì)了共振頻率的測量系統(tǒng)，結(jié)合CPLD技術(shù)和高精度定閘門測頻方法，實(shí)現(xiàn)了頻率的高精度的連續(xù)測量，最后給出了整個(gè)測量系統(tǒng)調(diào)試及測試結(jié)果，測量精度基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：磁共振，光泵磁力儀，CPLD，頻率測量Abstract
4、Theearthhasmagneticwhichhavelongbeenknownbypeople，fromancienttimestomodem，agenerationofpeoplecommittedtostudytheearth'smagneticfields，intheprocessofresearchingthegeomagneticphenomenarelatedtothephysicalphenomenon，magneticfieldmeasurementtechnologycontinuouslygetsdevelopment．Intheaerosp
5、ace，nationaldefenseconstruction，geologicalexploration,precisionpositioning，dailylifeandotherfields，magneticfieldmeasurementtechnologyplaysakeyrole．Thedevelopmentofthemagnetometerexperiencedfromthemostsimplemagneticfluxdoormagnetometertospintheprotonsintomagnetometer,superconductingmagn
6、eticinstrument，suchasatomicmagnetometer，atomicmagnetometerbecauseitscanmeasuregradienttensor，mostsensitive，lightweight，lowpowerconsumption,smallinvolume，norefrigerationequipmentandotheradvantages，isnOWmoreandmorepeople．Therefore，thedevelopmentofmorehighprecisionmagneticfieldmeasurement
7、technologyandmagneticmeasuringinstrumenthasaverygoodmarketvalue．OpticalpumpingmagnetometerWasfirstrecognizedafter1950，opticalpumpingmagnetometerisakindofmagneticfieldmeasurementinstrumentwhichbasedontheatoms(commonlyusedpotassium(K39)；rubidium(Rb87，Rb85)；CS(Csl33)；helium(He4，He3))oft
