论新型磁力仪展望(3)
2013-10-20 01:52
导读：V是体积，t是测量时间。由上式可见，在、t给定的条件下，要提高灵敏度，必须让n、T2达到尽可能大的数值．而为了提高空间分辨率，V又不能取很大的数
V是体积，t是测量时间。由上式可见，在γ、t给定的条件下，要提高灵敏度，必须让n、T2达到尽可能大的数值．而为了提高空间分辨率，V又不能取很大的数值。
M．v．Romalis教授等研制的量子磁力仪正是巧妙的提高了n与T。M.V.Romalis等把钾原子密度增加到n≈6×1013cm-3,是通常的10000倍，并加进大密度（2.9atm）的氦作为缓冲等方法，避免了自旋弛豫，即保持大的T２数值，获得提高测量磁场的灵敏度和空间分辨率的优异成果。灵敏度达到0.54fT/Hz1/2，经过改进后还可提高10-2-10-3fT/Hz1/2，空间分辨率达到毫米级。在弱磁场中工作时．这种磁力仪的灵敏度可能达到10-18T的数量级，那将比SQUID灵敏1000倍，更为重要的是这种磁力仪不需要低温条件。受M.V.Romalis教授等研制的新型原子磁力仪的启发，目前美国已经有公司提出根据频率调制磁学-光学转动原理设计灵敏磁力仪,转动率与磁场成比例,用极化测定方法测量[4][6]。
新型原子磁力仪可用于物理学基本理论的研究，高精度地质调查和油、气等矿产普查，生物磁学研究。前已提及,现在光泵磁力仪已成功地测绘出心脏产生的磁场,磁场幅度为0.1nT，人脑的磁场很弱,只有几个fT。高灵敏度的原子磁力仪,在绘制心磁图、脑磁图作医学诊断乃至是生物磁测、空间磁测，军事侦察等领域，无疑是非常合适的，但仍需进行完善才适应实际应用的需要。
结束语:
虽然现在许多小巧的新兴磁敏传感器（如霍尔磁敏传感器，巨磁阻传感器等）也十分活跃，但其精度远不能与文中涉及的磁力仪相比较。随着磁力仪的发展，磁场探测精度的提高，新兴学科--磁法应用有着广泛的发展空间。
参考文献
内容来自www.nseac.com
[1]张昌达. 量子磁力仪研究与开发近况. 物探与化探. 2005年8月第29卷第4期：283-287.
[2]SlocumRE,SchearerLD,TinP,etal.Nd:LNAlaseropticalpumpingof4He-Applicationtospacemagnetometers[J]. Jour- nalofAppliedPhysics,1988,64:6615-6617.
[3] Giles H,Hamel J,Chéron B. Laserpumped4Hemagnetometer[J]. Review of ScientificInstru ments, 2001,72(5):2253-2260.
[4] 张昌达，董浩斌. 量子磁力仪评说. 工程
地球物理学报. 2004年12月第1卷第6期：499-506.
[5] Dmitry Budker. A new spin on magnetometry[J]. Nature, 2003,422(6932):574-575.
[6] Seltzer S J, Romalis M V. Unshielded three-axis vector operation of a spin-exchange- relaxation- free atomic magnetometer[J]. Applied Physics Letters,2004, 85(20):4804-4806.
