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原文传递一种基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置

专利名称：	一种基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置
摘要：	本发明公开了一种基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，针对SERF相关传感测量应用所必需的气室内碱金属气体密度测量需求，对测量表头中磁场、加热和检测等关键部件进行了一体化设计，利用紧密配合和可拆卸结构提高了一体化装置的可操作性，减少了检测表头体积，提高了碱金属气体密度检测和调试效率。本发明将为原子自旋SERF态相关传感测量系统提供高效可靠的一体化碱金属气体密度检测装置。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	之江实验室
发明人：	张宁;韩邦成;陆吉玺;丁铭;孙畅;赵俊鹏;杨可;马丹跃;邢博铮
专利状态：	有效
申请日期：	2019-10-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201911037345.3
公开号：	CN110631955A
代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司
代理人：	贾玉霞
分类号：	G01N9/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N9
申请人地址：	310000 浙江省杭州市余杭区文一西路1818号人工智能小镇10号楼
主权项：	1.一种基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，该装置包括气室组件、波片组件以及检测组件，所述的气室组件由内而外依次嵌套有偏置线圈(1)、加热膜(2)、烤箱(3)、气室(4)，所述的偏置线圈(1)和烤箱(3)固连，所述的加热膜(2)紧贴于烤箱(3)的外壁，所述的烤箱(3)在相对位置均开设通光孔形成检测光通路，所述的气室(4)由气室固定件(5)与烤箱(3)固连。所述的波片组件由旋转调整架(6)、半波片(7)和镜架固定件(8)组成，所述的半波片(7)嵌套固连在旋转调整架(6)上，所述的旋转调整架(6)可相对所述的镜架固定件(8)转动；所述的检测组件包括棱镜固定架(10)、偏振分光棱镜(11)、光电探测器(12)和电控接口(13)，所述的偏振分光棱镜(11)固定在棱镜固定架(10)内，用于将线偏振检测光分为折射检测光和透射检测光，且在偏振分光棱镜(11)的两个垂直方向上均设置有光电探测器(12)和电控接口(13)。 2.根据权利要求1所述的基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，所述的气室(4)中的气体为待测碱金属气体，为钾、铷、铯其中的任意一种或两种，并根据实际需求可掺杂适量惰性气体。 3.根据权利要求1所述的基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，所述的偏置线圈(1)由线圈骨架(14)和铜芯导线(15)组成，线圈骨架(14)采用聚醚醚酮材料制成，铜芯导线(15)以螺线管方式紧密缠绕，线圈匝数可根据实际情况调节。 4.根据权利要求1所述的基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，所述的烤箱(3)采用氮化硼材料制成，六个烤箱壁在对应位置固连并可重复拆卸。 5.根据权利要求1所述的基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，所述的偏置线圈(1)、烤箱(3)和气室(4)的几何中心保持重合。 6.根据权利要求1所述的基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，所述的加热膜(2)采用无磁镍铬材料作为加热丝材料，在聚酰亚胺薄膜两侧对称走线并串联，保证通电时电流大小相同、方向相反。 7.根据权利要求1所述的基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，所述的波片组件还包括旋钮(9)，所述的旋转调整架(6)和半波片(7)通过旋钮(9)与镜架固定件(8)锁定或解锁，当旋钮(9)解锁时，通过旋转调整架(6)外壁旋转螺纹带动半波片(7)实现连续360°旋转。 8.根据权利要求1所述的基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，所述的偏振分光棱镜(11)采用碱金属原子所需检测光波长的增透膜材料进行镀膜处理。 9.根据权利要求1所述的基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，两个所述的光电探测器(12)的波长检测范围对应于待测碱金属原子的D2跃迁频率。 10.根据权利要求1所述的基于法拉第效应的一体化碱金属气体密度检测装置，其特征在于，整个表头装置均由无磁材料制成。
所属类别：	发明专利