Частотная линия ядерного магнитного резонанса в квантовом датчике вращения: негативное влияние схемы детектирования
https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.4.003-013
Аннотация
Рассматривается искажение контура линии ядерного магнитного резонанса благородного газа в квантовом датчике вращения, которое вызвано обратной связью в ячейке при детектировании ядерной намагниченности. Схема детектирования основана на эффекте Фарадея при продольном электронном парамагнитном резонансе в парах щелочного металла.
Об авторах
Е. Н. Попов
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия
Россия
Попов Евгений Николаевич, кандидат физико-математических наук, старший преподаватель.
К. А. Баранцев
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия
Россия
Баранцев Константин Анатольевич, аспирант, ассистент.
А. Н. Литвинов
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого.
Россия
Россия
Литвинов Андрей Николаевич, кандидат физико-математических наук, доцент.
А. С. Курапцев
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого.
Россия
Россия
Курапцев Алексей Сергеевич, аспирант, ассистент.
С. П. Воскобойников
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого.
Россия
Россия
Воскобойников Сергей Петрович, кандидат физико-математических наук, доцент.
С. М. Устинов
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого.
Россия
Россия
Устинов Сергей Михайлович, доктор технических наук, профессор.
Н. В. Ларионов
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого.
Россия
Россия
Ларионов Николай Владимирович, кандидат физико-математических наук, доцент.
Л. Б. Лиокумович
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого.
Россия
Россия
Лиокумович Леонид Борисович, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой.
Н. А. Ушаков
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого.
Россия
Россия
Ушаков Николай Владимирович, кандидат физико-математических наук, доцент.
А. Н. Шевченко
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург).
Россия
Россия
Шевченко Александр Николаевич, заместитель начальника лаборатории.
Список литературы
1. Rabi I.I., Zacharias J.R., Millman S., Kusch P. A New Method of Measuring Nuclear Magnetic Moment // Physical Review. 1938. V.53. No.4. P.318–327.
2. Hunt E.R. and Carr H.Y. Nuclear Magnetic Resonance of 129Xe in Natural Xenon // Physical Review. 1963. V.130. No.6. P.2305–2305.
3. Goodson B.M. Nuclear Magnetic Resonance of Laser-Polarized Noble Gases in Molecules // Materials, and Organisms // Journal of Magnetic Resonance. 2002. V.155. No.2. P.157–216.
4. McKinstry C.S. Nuclear magnetic resonance imaging in medicine // Ulster Med J. 1986. V.55. No.2. P. 97–111.
5. Умарходжаев Р.М., Коткин А.Л. Динамические характеристики спиновых генераторов // Радиотехника и электроника. 1974. Т.19. №17.
6. Григорьян А.Т., Развитие механики гироскопических и инерциальных систем. М.: Наука, 1973. 455 с.
7. Waters G.S. and Francis P.D. A nuclear magnetometer // Journal of Scientific Instruments. 1958. V.35. No.3. P. 88–93.
8. Hahn E.L. Spin Echoes // Physical Review. 1950. V.80. No.4. P. 580–594.
9. Dong H., Fang J., Qin J., Chen Y. Analysis of the electrons-nuclei coupled atomic gyroscope // Optics Communications. 2011. 284. P. 2886–2889.
10. Литманович Ю.А., Вершовский А.К., Пешехонов В.Г. Гироскоп на основе явления ядерного магнитного резонанса: прошлое, настоящее, будущее // Материалы пленарного заседания 7-й Российской мультиконференции по проблемам управления ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». Санкт-Петербург, 2014. С. 35–42.
11. Donley E.A. Nuclear Magnetic Resonance Gyroscopes // Materials of conference “Sensors” in Kona. HI. 1-4 November 2010. IEEE. P. 17–22.
12. Kornack T.W., Ghosh R.K. and Romalis M.V. Nuclear Spin Gyroscope Based on an Atomic Comagnetometer // Phys.Rev.Lett. 2005. V.95. P. 230801.
13. Mirijanian J.J. Techniques to characterize vapor cell performance for a nuclear-magneticresonance gyroscope // Thesis pr. to the Faculty of California Polytechnic State University. May 2012. P. 153.
14. Simpson J.H., Fraser J.T. and Greenwood I.A. An Optically Pumped Nuclear Magnetic Resonance Gyroscope // IEEE Trans. Aerosp. Support. 1963. V.1. P.1107–1110.
15. Bouchiat M.A., Brossel J. and Pottier L. Interpretation of experimental results on the relaxation of optically pumped Rb in collisions with Kr atoms // Physical Review Letters. 1967. V.19. No.15. P. 817–819.
16. Happer W. Optical Pumping // Reviews of modern physics. 1972. V.44. No.2. P. 170–249.
17. Happer W., Miron E., Schaefer S., Schreiber D., Van Wijngaarden W. A. and Zeng X. Polarization of the nuclear spins of noble-gas atoms by spin exchange with optically pumped alkali-metal atoms // Physical Review A. 1984. V.29. No.6. P. 3092–3110.
18. Benumof R. Optical Pumping Theory and Experiments // American Journal of Physics. 1965. V. 33. P. 151–160.
19. Nagel M., Haworth F.E. Advanced laboratory experiments on optical pumping of Rubidium atoms. Part I: Magnetic resonance // American Journal of Physics. 1966. Vol. 34. No. 7. P. 553–558.
20. Born M., Wolf E. «Principles of Optics». - Elmsford N Y., 1970, 4th ed.
21. Walker T.G. and Happer W. Spin-exchange optical pumping of noble-gas nuclei // Reviews of modern physics. 1997. V.69. No.2. P.629–642.
22. Appelt S., Ben-Amar Baranga A., Erickson C.J., Romalis M.V., Young A.R., and Happer W., Theory of spin-exchange optical pumping of 3He and 129Xe” // Physical Review A. 1998. Vol. 58. No. 2. P. 1412–1439.
23. Jau Yu., Kuzma N.N. and Happer W. Measurement of 129Xe-Cs binary spin-exchange rate coefficient // Physical Review A. 2004. V.69. No. 6. P.061401/4.
24. Walker T.G. Fundamentals of Spin-Exchange Optical Pumping // Journal of Physics: Conference Series. 2011. V. 294. No.1.
25. Fang J.C. and Qin J. Advances in Atomic Gyroscopes: A View from Inertial Navigation Applications // Sensors. 2012. V. 12. P.6331–6346.
26. Вершовский А.К., Пазгалев А.С. Квантовые Mx–магнитометры с оптической накачкой: цифровые способы измерения частоты Mx-резонанса в быстро меняющемся поле // Журнал технической физики. 2006. Т. 76. Вып. 7. С.108–112.
27. Larsen M. Nuclear Magnetic Resonance Gyroscope: For DARPA's micro-technology for positioning, navigation and timing program // Materials of conference “Frequency control symposium (FCS)” in Baltimore, MD. 21-24 May 2012. IEEE. P. 1–5.
28. Мейер Д., Ларсен М. Гироскоп на ядерном магнитном резонансе для инерциальной навигации // Гироскопия и навигация. 2014. N1 (84). С. 3–13.
Рецензия
Для цитирования:
Попов Е.Н., Баранцев К.А., Литвинов А.Н., Курапцев А.С., Воскобойников С.П., Устинов С.М., Ларионов Н.В., Лиокумович Л.Б., Ушаков Н.А., Шевченко А.Н. Частотная линия ядерного магнитного резонанса в квантовом датчике вращения: негативное влияние схемы детектирования. Гироскопия и навигация. 2016;24(4):3-13. https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.4.003-013
For citation:
Popov E.N., Barantsev K.A., Litvinov A.N., Kuraptsev A.S., Voskoboinikov S.P., Ustinov S.M., Larionov N.V., Liokumovich L.B., Ushakov N.A., Shevchenko A.N. Frequency Line of Nuclear Magnetic Resonance in Quantum Rotation Sensor: Negative Effect of Detection Circuit. Giroskopiya i Navigatsiya. 2016;24(4):3-13. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.2016.24.4.003-013
Просмотров:
1
Послать статью по эл. почте 