基于梯度线圈和双光束反向补偿的NMRG主磁场匀化方法

舒强; 吉方

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.04.011

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基于梯度线圈和双光束反向补偿的NMRG主磁场匀化方法

光学器件与系统设计 | 更新时间：2025-09-01

- 基于梯度线圈和双光束反向补偿的NMRG主磁场匀化方法
- Main magnetic field homogenization by gradient coil compensation and double beams with opposite propagation direction for Nuclear Magnetic Resonance Gyroscopes
- 光学技术 2024年50卷第4期页码：391-398
- 作者机构：
  
  1. 1:中国工程物理研究院总体工程研究所
  2. 2:中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  四川省自然科学基金(2022NSFSC0921)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.04.011
  中图分类号： TP212
- 纸质出版：2024
- 稿件说明：
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舒强, 吉方. 基于梯度线圈和双光束反向补偿的NMRG主磁场匀化方法[J]. 光学技术, 2024,50(4):391-398.

Main magnetic field homogenization by gradient coil compensation and double beams with opposite propagation direction for Nuclear Magnetic Resonance Gyroscopes[J]. 2024, 50(4): 391-398.
舒强, 吉方. 基于梯度线圈和双光束反向补偿的NMRG主磁场匀化方法[J]. 光学技术, 2024,50(4):391-398. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.04.011.

Main magnetic field homogenization by gradient coil compensation and double beams with opposite propagation direction for Nuclear Magnetic Resonance Gyroscopes[J]. 2024, 50(4): 391-398. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.04.011.

摘要

核磁共振陀螺气室磁场梯度导致的核自旋横向弛豫率是制约陀螺角度随机游走性能提升的重要因素。提出了基于梯度补偿线圈和双光束反向补偿的主磁场匀化方法。建立了气室原子系综Rb电子自旋极化、核自旋极化和泵浦光场传播的多场耦合动力学模型，结合有限元分析方法获得了方形气室磁场梯度与Xe核自旋横向弛豫的量化关系，分别对梯度线圈补偿环境磁场梯度、反向传播双光束均匀泵浦的Rb极化等效磁场匀化方案进行了研究。结果表明：梯度线圈将5×5×5mm~3气室的~(129)Xe T_2由3.6s提升到5.7s; Rb原子极化均匀性在纵向和横向都得到了显著改善，Rb原子极化等效磁场的一阶梯度得到抑制，残留的二阶等效磁场梯度导致的Xe核自旋横向弛豫率降低到约10~(-4)·s~(-1)量级。

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基于梯度线圈和双光束反向补偿的NMRG主磁场匀化方法

Main magnetic field homogenization by gradient coil compensation and double beams with opposite propagation direction for Nuclear Magnetic Resonance Gyroscopes

DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.04.011

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