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《基于Hanle效應(yīng)的磁矩成像研究》由會員上傳分享，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、分類號：密級：1UDC：編號：1工學(xué)學(xué)碩士學(xué)位論文基于Hanle效應(yīng)的磁矩成像研究碩士研究生：王平穩(wěn)指導(dǎo)教師：劉雙強(qiáng)講師學(xué)科、專業(yè)：光學(xué)工程論文主審人：孫偉民教授哈爾濱工程大學(xué)2018年3月分類號：密級：1UDC：編號：1工學(xué)碩士學(xué)位論文基于Hanle效應(yīng)的磁矩成像研究碩士研究生：王平穩(wěn)指導(dǎo)教師：劉雙強(qiáng)講師學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：光學(xué)工程所在單位：理學(xué)院論文提交日期：2018年1月論文答辯日期：2018年3月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngStudyon
2、magneticmomentimagingbaseonHanleeffectCandidate:WangPingwenSupervisor:LecturerLiuShuangqiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:OpticalEngineeringDateofSubmission:Jan.2018DateofOralExamination:Mar.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的
3、所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者(簽字)：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部內(nèi)
4、容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文(□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后)由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進(jìn)行保存、匯編等。作者(簽字)：導(dǎo)師(簽字)：日期：年月日年月日摘要磁場測量技術(shù)一直以來都是科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題，在礦產(chǎn)資源探測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、生物醫(yī)學(xué)成像和基礎(chǔ)物理研究等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。近些年，隨著磁場測量技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了一些靈敏度非常高的
5、磁場測量裝置，例如超導(dǎo)量子干涉磁力儀，光學(xué)原子磁力儀，以及醫(yī)學(xué)上常用的核磁共振成像診斷設(shè)備。而基于共振光學(xué)的原子磁力儀的發(fā)展相對比較晚，但是作為具有極大發(fā)展?jié)摿Φ拇艌鰷y量技術(shù),正在得到越來越多的關(guān)注和研究。本文就是用圓偏振光泵浦極化銫原子介質(zhì)，被極化后的介質(zhì)的光學(xué)吸收系數(shù)發(fā)生了改變，根據(jù)Hanle效應(yīng)可知，當(dāng)介質(zhì)暴露于磁場中的時(shí)候，被極化的狀態(tài)將會遭到破壞，就會向外輻射出一定強(qiáng)度的熒光。熒光的強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度滿足一定的代數(shù)關(guān)系模型，表現(xiàn)為在B=0處的窄共振結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上就能由接收的熒光的強(qiáng)度通過對應(yīng)的計(jì)算，就可以實(shí)現(xiàn)磁場的測量和成像。在該實(shí)驗(yàn)中，用加有緩沖氣體(
6、8mbarAr和45mbarNe)的銫原子氣室作為磁傳感器，其中緩沖氣體可以有效的限制氣室中的銫原子移動，使得其極化成原子陣列。使用均勻的掃描磁場，選擇性破壞處于待測磁場中介質(zhì)的極化狀態(tài)，待測磁場是由通電線圈產(chǎn)生，在一定的程度上可以被等效為磁偶極子，利用電荷耦合器件(CCD)介質(zhì)層輻射的熒光圖案,由此可以獲得磁場的分布，從而獲得所測的磁場的圖像。靜磁場中的反問題求解是研究的難點(diǎn)，高精度和高空間分辨率的磁場測量成像技術(shù)，有望為靜磁場中的反問題的求解帶來有力的幫助，本文通過對實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)對磁源的位置進(jìn)行了反演求解，通過對所求結(jié)果的分析，計(jì)算出反演的精度為0.64mm
7、。本文最終對利用Hanle效應(yīng)的磁矩成像系統(tǒng)空間分辨率進(jìn)行了分析評估，通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明，成像分辨率和磁場梯度有關(guān)，當(dāng)靠近磁源附近時(shí)該成像系統(tǒng)具有0.96mm的空間分辨率，以及從極化原子的平均自由程來分析，該系統(tǒng)具有9.5μm的極限的空間分辨率，其展現(xiàn)出了非常優(yōu)異的空間成像解析能力，表明了其具有非常大的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：光泵浦；Hanle效應(yīng)；熒光強(qiáng)度；磁矩成像；空間分辨率ABSTRACTMagneticfieldmeasurementtechnologyhasalwaysbeenahotspotinscientificresearch.Itha
8、saverywidera
