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原文传递基于金刚石NV色心的磁悬浮加速度计的差分检测方法

专利名称：	基于金刚石NV色心的磁悬浮加速度计的差分检测方法
摘要：	本发明提供了一种基于金刚石NV色心的磁悬浮加速度计的差分检测方法，利用金刚石NV色心的高感特性，在磁场下，加入连续波和532nm激光，光核磁共振下，金刚石产生荧光，光电探测器下光信号转换电信号，示波器上产生的ODMR谱，永磁铁的运动会使两端的磁场发生变化，金刚石受到的磁场发生变化后，在示波器上产生的峰值会发生漂移，分别计算出两侧距离在静止状态下峰值间距的变化量，通过对变化量进行差分，消除误差，外部磁噪声变化导致的非线性误差，使得加速度更加准确，增加信噪比。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	中北大学
发明人：	郭浩;刘俊;唐军;刘文耀;赵锐;杜芳芳;王磊;刘郁松
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810227008.X
公开号：	CN108459040A
代理机构：	太原科卫专利事务所(普通合伙) 14100
代理人：	朱源;武建云
分类号：	G01N24/08(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N24;G01N24/08
申请人地址：	030051 山西省太原市学院路3号
主权项：	1.一种基于金刚石NV色心的磁悬浮加速度计的差分检测方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、搭建差分检测系统，将磁悬浮加速度计（7）位于系统中央，永磁铁（12）悬浮于磁悬浮加速度计（7）内，处于静止状态，位于磁悬浮加速度计（7）的两边依次设置金刚石（6）、物镜（3）、二色镜（10）、滤光镜（11）、光电探测器（2）组成的光探测磁共振光路；（2）、以532nm的激光器为光源，入射到分光镜（8）后把激光分成两束，一束激光入射到位于磁悬浮加速度计左边的二色镜，另一束激光经过反射镜（9）入射到位于磁悬浮加速度计右边的二色镜；（3）、激光入射到二色镜后，二色镜反射激光后通过物镜聚焦后入射到金刚石上，微波源（4）产生微波后分别通过微波天线辐射到两块金刚石（6）中，金刚石的NV色心通过激光极化，吸收微波能量产生共振后发出荧光，通过物镜收集荧光后经过滤光片，由光电探测器（2）接收；（4）、在光电探测器（2）接收后，光信号转化为电信号输入到示波器（5），输出两个ODMR谱，得到静止状态下，两个ODMR谱形中的峰值间距均为L；（5）、当磁悬浮加速度计（7）敏感外界加速度信号时，会使永磁铁（12）产生位移，此时磁悬浮加速度计（7）周围的磁场会随之产生变化，其两端的金刚石色心敏感外界磁场变化，从而使两个ODMR谱发生漂移，峰值的间距发生变化；（6）、示波器（5）上显示的ODMR谱中的峰值进行漂移后，其距离发生改变，对ODMR谱进行解算，分别得到变化后两个ODMR谱形中峰值间距L1和L2，与静止状态的峰值间距L进行比较得到∆L1和∆L2，在没有外界磁场干扰的情况下，∆L1和∆L2大小相等、方向相反，∆L1和∆L2的差值为零；如果存在外界磁场干扰，则∆L1和∆L2的差值就是外界磁场产生的磁噪声，通过改变金刚石的位置，调整∆L1和∆L2大小相等，消除磁噪声产生的误差，再求得加速度，提高信噪比。
所属类别：	发明专利