刘凌 18510525249 QuSpin 零场磁力计（QZFM）基于单束激光的零场共振。 我们的 QZFM 的基本配 置如图 1 所示。来自调谐的半导体激光器（1）的光穿过包含铷原子的玻璃 蒸汽电池（2），并被光电探测器（3）捕获。 当背景磁场等于零时，铷原子变 得基本上透明。 垂直于光路方向的磁场使原子吸收更多的光。 光电检测器检测到 透明度的这种变化，并产生与透过蒸气室的光成比例的电流。 以这种方式， 磁信号被转换成形成零磁场磁力计的电信号。 要介绍零场（ZF）共振的概念[Dupont Roc，1969]，请想象磁力计处于零磁 场环境中。 如果在垂直于光束的方向上施加磁场，并且施加的场的振幅从正值 扫到负值，则，原子的透明度会发生变化，从而当原子经历磁性时会观察到的 透明度 非常接近零的字段。 如果将光检测器的输出看成是所施加场的函数， 则将 看到输出具有洛伦兹线形。 洛伦兹输出被称为 ZF 共振（见图 2），是磁力计的响 应。 磁力计的敏感轴由调制场的方向（投影在垂直于光束的平面上）定义。 为了使 磁力计同时对两个正交轴（垂直于光束）敏感，我们使用单独的正交线圈应用两 个单独的调制场。 ZF-OPM 非常敏感，并且由于它们需要零场环境才能运行，因此需要磁屏蔽环境 来运行这些传感器。磁屏蔽室（MSR）并不，通常在内部存在一些残余磁场 （数十 nT）。这些残留磁场通常要求用户为 MSR 配备大型线圈，这些线圈可以 全局偏移背景磁场并将其归零。这并不总是可行的。取而代之的是，我们在传感 器头中集成了一组三轴正交电磁线圈，该线圈可以将每个 OPM 蒸气室周围的磁 场局部归零。磁场归零线圈可以补偿多达 50 nT 的剩余磁场，并且该过程是全自 动的，仅需几秒钟。当多个传感器紧密靠近工作时，所有传感器同时进行磁场归 零过程，这会导致所有传感器的合并磁场崩溃，从而使每个传感器地经历 零磁场。每当 OPM 经历的背景场发生显着变化或传感器布置发生变化时，都应 重复进行场归零过程。