GSMP-35钾光泵磁力仪

工作原理

标准碱蒸汽磁力仪包括一个含有挥发性碱金属（如碱原子）的玻璃核。

根据量子论，每个碱原子群内均有一组价电子分布。这些价电子分为2个能量级，以下分别以数字1,2表示。

蒸汽核利用某个特定波段的光来激发来自2-3级间的电子，使之成为活跃电子。该操作可减少（称为极化效应）拥有2级电子的原子的数量。如此一来，原子核便停止吸收光从而转回透明状态。

第三级电子极其不稳定且不断衰减，最后回到1级与2级状态。如此一来，1级空间富含电子而2级空间则处于无电子状态。

此时，射频（RF）去极化效应开始登场。利用一个特定波段的RF能量以产生1、2级能量差，从而使1级电子返回2级状态。

去极化操作的目的在于使1、2级间的能量差与磁场值可直接成一定比例。

系统可检测到光强度随核由非透明与透明间转换时而发生的变化并可测量出相应变化频率。该频率值随后可转换成磁场单位值。

无盲区铯光泵磁力仪研究

无盲区铯光泵磁力仪研究 本文设计了一种铯光泵磁力仪探头，这种探头采用单光源和4个原子吸收室的设计，可以克服Mz结构、Mx结构以及Bell-bloom结构等类型光泵磁力仪所固有的盲区特性。当光泵磁力仪探头与磁场之间的夹角在一定范围时，磁力仪获取不到信号，产生盲区，本探头结构对任意方向的磁场均能正常工作，且采用单光源与凹面镜的设计，具有结构简单、体积较小的技术特点。 标签：盲区;光泵磁力仪;Cs原子 0 引言 光泵原子磁力仪是通过测量原子磁矩在静磁场中的拉莫尔进动频率来测量静磁场的一种磁场标量测量仪器[1]。共振光源用于极化原子使原子自旋取向产生宏观磁矩，然后，通过检测原子气体对共振光吸收系数来检测磁矩进动效应。 碱金属或氦原子能级在弱磁场中产生塞曼分裂，能级分裂大小与磁场大小成正比。在热平衡条件下，各塞曼子能级遵从波尔兹曼分布，各能级接近均匀分布。在光泵浦作用下，特定偏振状态的光被工作原子吸收，原子对光的吸收在满足能量守恒的同时还受到选择定则的约束，原子热平衡状态在光泵浦作用下被打破而产生一定的自旋取向，在光传播方向上形成宏观磁矩。宏观磁矩使原子在磁场中受到力矩作用，其围绕磁场作拉莫尔进动，进动频率与磁场成正比，可表示为ω=γB，γ为旋磁比。利用射频线圈产生的射频频率与拉莫尔频率产生共振的方法，或者利用对激光波长、强度或偏振态的调制频率与拉莫尔频率产生共振的方法，通过信号检测系统获取拉莫尔频率，根据其与磁场的正比例关系，得到磁场大小[2-3]。 以磁场方向为z方向，磁场与光传播方向的夹角用θ表示，信号大小与θ角相关。对于Mz结构光泵原子磁力仪，信号大小与cos2θ成正比，当θ=0o、180o 时，信号最大，而当θ=90o、270o时，信号为0，产生盲区。对于Mx结构光泵原子磁力仪，信号大小与sinθcosθ成正比，当θ=45o、135o、225o、315o时，信号最大，而当θ=0o、90o、180o、270o时，信号为0，产生盲区。对于Bell-bloom 结构光泵原子磁力仪，信号大小与sin2θ成正比，当θ=90o、270o时，信号最大，而当θ=0o、180o时，信号为0，产生盲区[4-5]。 在实际应用中，由于待测磁场未知，当磁场与仪器间的角度处于或接近盲区时，导致信号很小甚至没有信号，需要不断调节仪器方位。本文设计了一种单光源四吸收室结构的铯原子光泵探头，该结构对任意方向的磁场均能正常工作，且采用单光源与凹面镜的设计，结构简单。 1 工作原理 在没有光泵浦作用时，133Cs原子基态Fg=3和Fg=4上的粒子数均匀分布，

原子磁力仪

从人体到地雷中的金属，磁场可谓是无处不在。连蛋白质等分子都可以产生独特的磁场。能生成详细得出奇的人体图像的磁共振成像（MRI）和用来研究蛋白质和汽油等其他成分的核磁共振光谱（NMR）依靠的都是磁场信息。但是目前用于探测这些微弱却很重要的磁场传感器都有不少缺陷。有些较为轻便、廉价，但敏感性不足；有的敏感度高，但却不能移动、且昂贵、耗电。 原子磁力仪 如今，美国科罗拉多州博尔德市的美国国家标准与技术研究所物理学家基钦正在开发小型磁传感器，其敏感度完全可以与大且昂贵的传感器媲美。这些大小相当于一粒米的传感器被叫做原子磁力仪。基钦希望，有朝一日原子磁力仪能把轻便的MRI仪器和更快捷、更廉价的探测器等都合并在一起。 这种小型传感器有三个关键的元件，都垂直地叠加在一个硅芯片上。用一个红外线激光器和一个红外线光电探测器把一个充满了汽化铯原子的玻璃和硅方晶体夹在中间。如果没有磁场，激光就会直接穿过铯原子。但一旦有了磁场，即便是非常微弱，这些原子的阵列也会发生变化，使它们吸收与磁场强度成比例的光。而光电探测器会注意到这一变化。基钦说：“它的配置非常简单，但敏感性相当强。” 原子磁力仪已有约50年的历史了；大多都有大而敏感的蒸汽室，它们是采用玻璃吹制技术制成的，大小相当于汽水瓶。最敏感的磁力仪可以探测出近似一个Femtotesla（磁场强度单位）级别的磁场，即地球磁场强度的500亿分之一。基钦的创新在于将蒸汽室缩小到只有几个立方毫米的体积，从而既节约了电，又保留了可比的性能。 基钦和5名物理学家共同合作，利用微机械加工技术制做出了蒸汽室。首先，他们把平版印刷术与化学蚀刻术结合在一起，在一块硅晶片上冲压出3毫米跨度的方孔，然后，再将硅片与一片玻璃紧紧夹住，施以高温和电压，生成一个焊接点，再把方孔变成一个带有玻璃底的无顶盒。 在真空室中，他们用一个微型玻璃注射器将盒子充满蒸汽铯原子，接着使用另一片玻璃施以高温后将盒子封装起来（这个操作步骤一定要在真空条件下进行，因为铯会与水和氧发生剧烈反应）。然后，物理学家们再将做成的蒸汽室、红外激光器及光电探测器一起装在硅片上，给蒸汽室顶部和底部的导电薄膜通上电流，发出热量，让铯原子蒸发。 目前，基钦在实验室中能一次性制造出几个磁力仪，但他已设想出了可批量生产的方法。从一个单硅片上同时刻出不同元件的多个副本。几个硅晶片（每个都包含有不同元件的多个副本）可以相互层叠起来，然后，这些堆栈就可以切分出多个磁力仪了。

磁力泵的工作原理、结构原理(正式版)

文件编号：TP-AR-L4729 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 磁力泵的工作原理、结构原理(正式版)

磁力泵的工作原理、结构原理(正式 版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。 关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁 的隔离套组成。当电动机带动外磁转子旋转时，磁场 能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁 转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封 转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套 完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问 题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介 质通过泵密封泄漏的安全隐患，有力地保证了职工的 身心健康和安全生产。

一、磁力泵工作原理 将n对磁体（n为偶数）按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁转子上，使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当内、外两磁极处于异极相对，即两个磁极间的位移角Φ＝0，此时磁系统的磁能最低；当磁极转动到同极相对，即两个磁极间的位移角Φ＝2π/n，此时磁系统的磁能最大。去掉外力后，由于磁系统的磁极相互排斥，磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动，带动磁转子旋转。 二、结构特点 1．永磁体 由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-

海兰德磁力泵原理

综述原理 无刷直流磁力驱动泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的转子，转子中间有直接注塑成型的轴套，通过高性能陶瓷轴固定在壳体中，电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中，定子与转子之间有一层薄壁隔离，无需配以传统的机械轴封，因而是完全密封。电机的扭力是通过矽钢片（定子）上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁（转子）工作运转。对磁体进行n (n为偶数) 级充磁使磁体部分相互组成完整耦合的磁力系统。当定子线圈产生的磁极与磁铁的磁极处于异极相对，即两个磁极间的位移角Φ=0，此时磁系统的磁能最低；当磁极转动到同极相对，即两个磁极间的位移角Φ=2π/n，此时磁系统的磁能最大。去掉外力后，由于磁系统的磁极相互排斥，磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动，带动磁转子旋转。 无刷直流水泵通过电子换向，无需使用碳刷，磁体转子和定子矽钢片都有多级磁场，当磁体转子相对定子旋转一个角度后会自动改变磁极方向，使转子始终保持同级排斥，从而使无刷直流磁力隔离泵有较高的转速和效率。 海兰德泵业磁力隔离泵的定子与转子完全隔离，完全避免了传统的电机式无刷直流水泵存在的液体泄漏问题。而且可以完全潜水使用并且完全防水，有效的提高了泵的使用寿命及性能。 组成分解 无刷直流水泵（磁力隔离泵）由泵体（隔离件），电机定子，轴，轴承和转子水叶（磁体和叶轮）几部分组成： 磁体（钕铁硼永磁体） 由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45－400℃)，矫顽力高，磁场方向具 有很好的各向异性，在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种很好的磁场源。 隔离件 在采用金属隔离套时，隔离套处于一个正弦交变的磁场中，在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。涡流的表达式为：其中Pe－涡流；K—常数；n—泵的额定转速；T－磁传动力矩；F－隔套内的压力；D－隔套内径；一材料的电阻率；—材料的抗拉强度。当泵设计好后，n、T是工况给定的，要降低涡流只能从F、D等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套，在降低涡流方面效果十分明显。 轴 由于无刷直流磁力隔离泵是通过通电线圈带动转子旋转来工作的，旋转为了保持转子转动的平稳及噪音，采用高性能陶瓷轴与轴套配合，可以达到很高的精度，有效的减少了旋转阻力及噪音。 滑动轴承

海洋磁力仪的应用

试析海洋磁力仪的应用姜进胜 摘要:目前来说,磁力仪分为质子旋进式与光泵式两种基本类型,本文就围绕着质子旋进式与光泵式两种海洋磁力仪对其应用展开 了探讨,并且对质子旋进式海洋磁力的一个发展分支——sea spy磁力仪的原理及应用进行了介绍,最后,对海洋磁力仪的其他应用做 了简要概述。 关键词:质子旋进式光泵式 sea spy 中图分类号:tp212．13 文献标识码:a 文章编 号:1672-3791(2012)06(b)-0089-01 人们在早期的生产实践活动中就已经对地磁场有了初步的认识,磁力线是从地球的北极出发一直延伸到地球的南极的,随着时间的推移,科技在不断进步,磁力仪的种类发展越来越来多。众所周知,磁法勘测在海洋地理调查中起着至关重要的作用,所以海洋磁力仪的普及使用也在海洋调查中大面积开展起来。 1 海洋磁力仪的原理与应用 在被大家熟知每一片地球区域,相关磁力场都是有规律的存在与分布着的。某一区域的的磁力场如果受到外界铁质物体的入侵,则这个磁力场将会受到铁质物体在磁力场中产生的相对于本磁力场 的外力作用,从而对该磁力场造成干扰。这些外力干扰基本上都是存在于这个入侵的铁质物体的周围的。磁力在磁场中的相关应用可以帮助工作人员测量出某个地球区域的磁场强度,如果磁场受到外

来入侵,导致了场强变化,放置在其中的磁力仪也会相应地改变磁力数值,由于能够改变磁力场的物质都是铁磁物质构成的,所以磁力仪能够勘测出任何会使磁力场发生改变的物体,同样,磁力仪的使用能够满足人们的应用需要。海洋磁力仪就是测量地球磁力场强度的一款精度很高的测量设备。磁力仪的两种基本类型分为质子旋进式与光泵式两种,sea spy磁力仪是质子旋进式的一个发展分支,它也属于质子旋进式。 1.1 质子旋进式磁力仪 标准质子旋进式磁力仪是将少量附有氢原子核的液体,比如说甲醇或者煤油之类的,装入其传感器中。在这些液体中,除了氢原子核能够显示较为微弱的磁矩,其的自旋磁矩并没有被抵消,液体中的其他分子的自旋、电子轨道以及原子核自选的所有相关磁矩都被成对地进行了彼此抵消。氢原子在外磁场强度为零值时的磁矩取向是任意无规则的。 当传感器中富含氢原子的液体周围被附加上了由线圈产生的强大的人造磁场,则这个然早磁场会引起液体中的大量质子向同一方向自旋,并且这些质子的排列方向都是定向地以人造磁场方向为自旋轴进行排列的。一旦这种人造磁场消失,就会发生质子旋进现象,具体表现为氢原子在地磁场力与其的原本持有的自旋惯性的相互作用下以同样的相位往磁场方向旋进。 在质子旋进的初期阶段,由于质子的相位相同,通过其磁性的宏

磁力泵的结构组成及使用与维修

磁力泵的结构组成及使用与维修 (本文源自阳光泵业https://www.wendangku.net/doc/578504475.html,) 磁力泵的结构组成 磁力泵由泵、磁力联轴器和驱动电机三部分组成。泵轴的左端装有叶轮，右端装有内磁转子，泵轴由滑动轴承支承。托架联接泵和电机并保证内外磁转子的位置精度。当电机驱动外磁转子旋转时，磁场通过空气气隙和隔(离)套，带动内磁转子同步旋转，从而带动叶轮旋转。 1.1、泵 泵一般选用耐腐蚀、高强度的工程塑料、刚玉陶瓷、不锈钢等作为制作材料，具有良好的耐腐蚀性能，并可以使被输送的介质免受污染。如CQB系列磁力泵的接触被输送液体部分是由抗化学品的氟塑料合金制造。氟塑料合金由可热塑加工的超高分子量聚全氟乙丙烯和一种以上其他塑料共混组成，可加人填料。如由超高分子量聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯组成的塑料合金，前者占重量比为0.1%一99.9%，后者占重量比为99.9%一0.1%，采用干粉共磨或干粉湿法共磨的共混方法制造。用热压或冷压烧结等方法加工成各种制品，克服了聚四氟乙烯冷流和易变形缺点，可延长使用寿命。 磁力泵的轴承是浸没在输送介质中，并用输送介质润滑和冷却。国内较为常用的轴承多为石墨和增强塑料。石墨特别是浸渍石墨具有良好的自润滑性、耐热腐蚀、摩擦系数低、应用范围很广，但石墨较脆，强度也较低，对轴的弯曲和局部过载很敏感，应特别注意。以钢为基体、多孔性青铜为中间层、塑料为表面层的三层复合轴承抗压强度高、摩擦系数小、尺寸稳定，消音减震，近年来得到应用。 1.2、磁力联轴器 磁力联轴器是实现无接触力矩传递从而达到完全无泄漏的关键部件。一般有圆盘形和圆筒形两种形式。由于圆盘形联轴器由两个面对面的环形磁体及其中的隔套组成，两个环形磁体之间存在轴向力，尤其在功率较大时，轴向力很大，克服它很棘手，一般较少采用。圆筒形联轴器包括外磁转子、内磁转子和隔(离)套3个部件，外磁转子与电机相联，并处于大气中，内磁转子与泵轴联成一体，整个转子被包容在泵壳和隔套内并浸没在输送介质中，隔套处在内外转子之间并固定在泵壳体上，使磁力泵壳和隔离套内部形成连通的、完全密封的腔室。磁钢在内磁转子的外圆柱面及外磁转子的内圆柱面上沿圆周方向紧密排列，形成“组合推拉磁路”。 目前，可供磁力泵选用的磁性材料较多，常用的有AlNiCo、铁氧体及稀上永磁材料衫钻SmCo5(简称 1:5),Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4(简称2:17) , Nd-Fe-B等。其中稀土永磁材料最优先选用，最强有力的是铰铁硼Nd-Fe-B，其最大磁能积高达28 x 104T·A/m以上，内察矫顽力超过1120kA/m，倍受青睐。但其工作温度不能超过120℃高温条件下可选用衫钻永磁材料，Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4的磁能积约为192 x 103T·A/m，其工作温度可高达300℃.

加拿大GEM公司生产磁力仪系列产品介绍

GEM磁力仪系列配置及技术指标根据厂家网站资料和公司现有资料的整理结果，目前厂家销售的仪器按照其运用领域和设计原理的不同可以分为以下几类（如发现资料编辑有误请及时告知技术支持，谢谢）：GSM-19T标准质子旋进磁力仪：主要根据富氢（质子）液体受外磁场作用时会发生旋进的原理设计的磁力仪，是目前销售量最大、使用最广泛的磁力仪。根据不同的运用需要又可以增加不同的配置，例如添加步行（Walking）模式、增加一个探头实现梯度测量、增加VLF模块等，综合起来可以将标准质子旋进磁力仪细分为下面10种组合模式： 1 GSM－19T标准质子旋进磁力仪 2 GSM－19TW标准质子旋进磁力仪+步行模式 3 GSM－19TV标准质子旋进磁力仪＋甚低频 4 GSM－19TG标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能 5 GSM－19TGW标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能+步行模式 6 GSM－19TWV标准质子旋进磁力仪+步行模式＋甚低频 7 GSM－19TGV标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能＋甚低频 8 GSM－19TGWV标准质子旋进磁力仪+梯度测量功能+步行模式＋甚低频 9 GSM-19TF快速质子磁力仪 10 GSM-19TGFW快速质子磁力仪+梯度测量功能+步行模式 GSM-19 高精度Overhauser磁力仪：该系列磁力仪主要设计原理是利用射频照射质子使其产生Overhauser效应，从而获得高精度、高稳定的磁场值。其组合模式有八种（和GSM-19T标准质子磁力仪的前八种组合模式相同。 钾光泵磁力仪：代表产品GSMP35，是分辨率和绝对精度最高的磁力仪。可以实现使用一个探头工作的总场测量模式，或用两个探头的梯度测量模式，也就是说钾光泵磁力仪可以

磁力泵工作原理

磁力泵工作原理 发布日期：2007-8-16 浏览数：9465 磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。当电动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患，有力地保证了职工的身心健康和安全生产。 一、磁力泵工作原理 将n对磁体（n为偶数）按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁转子上，使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当内、外两磁极处于异极相对，即两个磁极间的位移角Φ＝0，此时磁系统的磁能最低；当磁极转动到同极相对，即两个磁极间的位移角Φ＝2π/n，此时磁系统的磁能最大。去掉外力后，由于磁系统的磁极相互排斥，磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动，带动磁转子旋转。 二、结构特点 1．永磁体 由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45－400℃)，矫顽力高，磁场方向具有很好的各向异性，在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种很好的磁场源。 2.隔离套 在采用金属隔离套时，隔离套处于一个正弦交变的磁场中，在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。涡流的表达式为：。其中Pe－涡流；K—常数；n—泵的额定转速；T－磁传动力矩；F－隔套内的压力；D－隔套内径；一材料的电阻率；—材料的抗拉强度。当泵设计好后，n、T是工况给定的，要降低涡流只能从F、D、、等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套，在降低涡流方面效果十分明显。 3．冷却润滑液流量的控制 泵运转时，必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%，内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时，将导致介质温度高于永磁体的工作温度，使内磁转子逐步失去磁性，使磁力传动器失效。当介质为水或水基液时，可使环隙区域的温升维持在3-5℃；当介质为烃或油时，可使环隙区域的温升维持在5-8℃。 4．滑动轴承 磁力泵滑动轴承的材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小，所以轴承间隙不得过小，以免发生抱轴事故。 由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑，所以应根据不同的介质及使用工况，选用不同的材质制作轴承。 5．保护措施 当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行或转子卡死时，磁力传动器的主、从动部件会自动滑脱，保护机泵。此时磁力传动器上的永磁体在主动转子交变磁场的作用下，将产生涡损、磁损，造成永磁体温度升高，磁力传动器滑脱失效。 三、磁力泵的优点

磁力泵工作原理及常见故障分析

磁力泵概述 磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。 当电动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患，有力地保证了职工的身心健康和安全生产。 磁力泵的工作原理 将n对磁体(n为偶数)按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁转子上，使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当内、外两磁极处于异极相对，即两个磁极间的位移角Φ＝0，此时磁系统的磁能最低；当磁极转动到同极相对，即两个磁极间的位移角Φ＝2π/n，此时磁系统的磁能最大。去掉外力后，由于磁系统的磁极相互排斥，磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动，带动磁转子旋转。 结构特点 1．永磁体 由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45－400℃)，矫顽力高，磁场方向具有很好的各向异性，在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种很好的磁场源。 2．隔离套 在采用金属隔离套时，隔离套处于一个正弦交变的磁场中，在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。涡流的表达式为：其中Pe－涡流；K—常数；n—泵的额定转速；T－磁传动力矩；F－隔套内的压力；D－隔套内径；一材料的电阻率；—材料的抗拉强度。当泵设计好后，n、T是工况给定的，要降低涡流只能从F、D等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套，在降低涡流方面效果十分明显。 3．冷却润滑液流量的控制 泵运转时，必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%，内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时，将导致介质温度高于永磁体的工作温度，使内磁转子逐步失去磁性，使磁力传动器失效。当介质为水或水基液时，可使环隙区域的温升维持在3-5℃；当介质为烃或油时，可使环隙区域的温升维持在5-8℃。 4．滑动轴承

基于激光源的高准确度He-Cs光泵磁力仪研究

第1期2019年1月 Vol.14No.1 Jan.2019 Journal of CAEIT I工程与应用i doi：10.3969/j.issn.1673-5692.2019.01.019基于激光源的高准确度He?Cs光泵磁力仪研究 石铭▽ （1.中国船舶重工集团公司第七一O研究所，湖北宜昌443003； 2.国防科技工业弱磁一级计量站，湖北宜昌443003） 摘要：采用锁定于Cs原子D1线F g=4->F f=3跃迁能级的894nm激光极化了填充有Cs原子和* He原子混合原子吸收室中的Cs原子，然后通过Cs原子和°He原子的自旋交换作用使得亚稳态" He原子产生极化。这种采用间接方式实现"He原子极化的方法，可以避免*He原子与光源直接作用产生的光频移，能够非常有效地减小共振线宽和实现高准确度磁场测量。设计了自旋极化的亚稳态"He原子在磁场中的拉莫尔频率检测电路以实现磁场测量。 关键词：光泵磁力仪；He-Cs；拉莫尔频率；高准确度磁场测量 中图分类号:TM936/P631.23文献标识码：A文章编号：1673-5692（2019）01-107-04 Research of High-precision He-Cs Optically Pumped Magnetometer Based on Laser Source SHI Ming1-2 (1.No.710R&D Institute,CSIC,Yichang443003: 2.1st Class Weak Magnetic Metering Station of NDM,Yichang443003,China) Abstract:Cs atoms in the atomic absorption chamber filled with Cs and4He atoms has been polarized by 894nm laser locked to F p=4—F e=3energy level of Cs atomic DI level.Metastable4He atoms can be polarized by the spin exchange of4He atoms and polarized Cs atoms.For the indirect method to polarize 4He atoms,light shift owing to direct interaction of4He atoms and light source can be avoided,then reso-nance linewidth can be decreased effectively and high-precision magnetic measurement can be realized. Larmor frequency detection circuit of metastable4He atoms in magnetic field has been designed to realize magnetic measurement. Key words:optically pumped magnetometer；He-Cs；larmor frequency；high-precision magnetic meas-urement o引言 光泵原子磁力仪（OPM）是通过测量原子磁矩在静磁场中的拉莫尔进动频率来测量静磁场的一种磁场标量测量仪器⑴。共振光源用于极化原子使原子自旋取向产生宏观磁矩，然后,通过检测原子气体对共振光吸收系数来检测磁矩进动效应。光泵原子磁力仪的早期研究可以追溯到上世纪六十年代2匕当时主要采用原子光谱灯作为泵浦光源。近年来，随着微加工工艺和小型半导体激光器研究的进展，采用激光作为泵浦光源的光泵原子磁力仪又成为研究热点r4_61o 对于传统的光泵原子磁力仪,He或碱金属原子能级在特定圆偏振光的直接作用下，受能量守恒与选择定则的约束，其在磁场中形成的塞曼子能级间 收稿日期：2018七745修订日期:2018-09-25

光泵磁力仪指标对比

型号类测量范围(nT)分辨率Absolute AccuracySensitivity 3.0pT<10nT<10nT< 0.3pT/√Hz(rms.)NoiseEnvelope: 采样率Tilt1 range 带宽航空物探 HC2000氦30,000-70,000300fT 遥感中心 中船重工715 GB-4A氦35,000-70, 0003.6pT所遥感所+ 氦19 000-74 00074.3fT 北京大学 PolatomicP2K氦22,302 -78, 05883.1 fT15Hz10Hz20Hz120HzG-822A铯20,000-100,0003pT G-823A铯20,000-100,00020pT G824A铯20,000-100,00010pT< 0.5pT/√Hz(rms.)<4pT/√Hz(rms.)< 0.3pT/√Hz(rms.)10Hz50Hz/1000HzGeoMetrics GEMsystem

SCINTREXGSMP-40钾V7 SM-5铯20,000-100,000 15 000-105 000100fT 10pT+/- 0.1 nT< 2.5pT/√Hz(rms)<3pT/√Hz(rms.)20Hz10HzCS-3/CS-L铯15,000 -105,000< 2.5 nTTypicallythroughout 0.002 nT 0.3 pT√HzrangeP-P, 0.1 to 1(rms.) Hzbandwidth± 0.02 nT±0.2 nT 0.5 pT√Hz15 pT√HzSelf-oscillation split-beamCesium VaporIoffe Phy. Tech. Ins（俄罗斯）钾15 000 -100 000 nT1–1280Hz1-10Hz15-80 ±1oo 150 Hz 2.5 Hz铯20 000 - 65 000 nT

质子磁力仪介绍

磁力仪介绍 磁法勘探是研究地质构造和找矿勘探的一种重要的地球物理方法，它通过磁力仪来测量地磁场和磁异常，通常把采集磁场数据和测定岩石磁参数的仪器称为磁力仪。 从20 世纪初至今，磁法勘探仪器经历了由简单到复杂，由利用机械原理到利用现代物理原理与电子技术的发展过程。 一、磁力仪的类别 按照磁力仪的发展历史，以及它们所应用的物理原理，可分为： 第一代磁力仪：根据永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理，或利用感应线圈以及辅助机械装置制作的，如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等。 第二代磁力仪：根据核磁共振特征，利用高磁导率软磁合金，以及复杂的电子线路制作的，如质子磁力仪、光泵磁力仪及磁通门磁力仪等。 第三代磁力仪：根据低温量子效应原理制作的，如超导磁力仪。 目前应用于物探磁法工作的磁力仪主要有质子磁力仪、光泵磁力仪等，其中光泵磁力仪价格昂贵、重量较重、功耗大主要用于航空磁测；质子磁力仪轻便、稳定、分辨率较高而广泛应用于地面高精度磁测中。注：超导磁力仪体积庞大，主要用于地磁监测及其它磁场研究工作中。 二、磁力仪的主要技术指标 技术指标是反映仪器总体性能的技术参数，通常包括：灵敏度、精密度、准确度、稳定性、测程范围等等。 灵敏度系指磁力仪反映地磁场强度最小变化的能力（敏感程度），有时也称作分辨率。、精密度它是衡量仪器重复性的指标，系指仪器自身测定磁场所能达到的最小可靠值。由一组测定值与平均值的平方偏差表示。在仪器说明书中称为自身重复精度。 准确度系指仪器测定真值的能力，即与真值相比的总误差。 在磁法勘探工作中，通常把精密度与准确度不予区分，统称为精度。 三、质子磁力仪的研究现状及发展趋势 质子旋进磁力仪的工作原理是在受到激励场激励氢核（质子）后，质子极化，当激励场去掉后，氢核（质子）会在地磁场的作用下，产生一个以地磁场方向为轴的旋进，其旋进信号的频率与地磁场强度之间有着固定关系，从而地磁场强度的测量即转化为质子旋进信号的

光泵磁力仪指标对比

型号类测量范围（nT）分辨率Absolute AccuracySensitivity 3.0pT<10nT<10nT< 0.3pT/ V Hz(rms.)NoiseEnvelope: 采样率Tilt1 range 带宽航空物探 HC2000氦30,000-70,000300fT 遥感中心 中船重工715 GB-4A氦35,000-70, 0003.6pT所遥感所+ 氦19 000-74 00074.3fT 北京大学 PolatomicP2K氦22,302 -78, 05883.1 fT15Hz10Hz20Hz120HzG-822铯20,000-100,0003pT G-823A铯20,000-100,00020pT G824A铯20,000-100,00010pT< 0.5pT/ V Hz(rms.)<4pT/ V Hz(rms.)< 0.3pT/ V Hz(rms.)10Hz50Hz/1000HzGeoMetrics GEMsystem

SCINTREXGSMP-4钾V7 SM-5 铯20,000-100,000 15 000-105 000100fT 10pT+/- 0.1 nT< 2.5pT/ V Hz(rms)<3pT/ V Hz(rms.)20Hz?CSCS铯15,000 -105,000< 2.5 nTTypicallythroughout 0.002 nT 0.3 pT V Hzrang- Pe,P 0.1 to 1(rms.) Hzbandwidth ± 0.02 nT ±0.2 nT 0.5 pT V Hz15 pT V H-ozsSceil l fation split-beamCesium VaporIoffe Phy. Tech. Ins (俄罗斯)钾15 000 -100 000 nT1 -1280Hz1-10Hz15-80 ±1oo 150 Hz 2.5 Hz铯20 000 - 65 000 nT

磁力泵的结构与原理

磁力泵的基本原理与结构特点 磁力传动技术国外早在1946年已被应用于化工行业和国防领域，我国于50年代末首次将磁力传动技术应用于航天领域，同时刷新了国内外同类试验的先进记录，其技术水平处于国际领先地位。1986年，航天部510研究所利用“拉推磁路”技术在兰州化学工业总公司公司合成橡胶厂的聚苯乙烯装置中成功的应用了磁力传动泵产品，并针对石化生产过程中，物料普遍具有易燃、易爆、剧毒、贵重等特点，用传统的密封方式难以解决轴封处的泄漏问题。十多年来相继对该厂的SAN装置、ABS装置上的100多台不同规格型号和用途的泵全部改换为零泄漏磁力传动泵。彻底解决了物料的泄漏，节约了能源，净化了环境，检修周期比原先提高了10倍以上，大大提高了生产效率。 磁力传动泵也称磁力泵，其显著特点是该泵无轴封部件，即不存在动密封泄漏点。磁力传动泵由泵、磁力传动器、磁力传动泵的特有结构部分和电机组成。其关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子和不导磁的隔离套组成。根据磁场能穿透空气隙和非磁性介质原理，当电机带动外磁转子旋转时，通过磁力线的作用耦合了与叶轮相联的内磁转子作同步旋转，实现了力矩的非接触式传递，由原来常规泵的一根轴加设轴封部件改为两根轴加设隔离套结构，将动密封转化为静密封，从而彻底解决了介质的泄漏问题。

磁力传动装置示意图 该磁力传动技术于 1998 年引进原航天部510研究所——“组合式拉推磁路理论与技术”开发的大功率无泄漏磁力传动泵系列产品，性能范围为：流量Q=1.6-3000m3/h，扬程H=5-1500m，单级扬程最高为200m（常规转速下），工作压力最高可达50MPa，工作温度可达到455℃，传递功率高达400kW，磁传动效率达到90-98%，有害介质泄漏量为零，无磁场泄漏（接近地磁场）。磁力传动泵结构详见下图。

原子磁力仪灵敏度标定方法研究

原子磁力仪灵敏度标定方法研究 鄢建强，崔敬忠，缪培贤，杨世宇，王剑祥，廉吉庆，涂建辉 （兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室，兰州730000） 摘要：为了评价和对比原子磁力仪的实际性能指标，梳理了四种常见的原子磁力仪灵敏度指标标定方法：均方根幅度谱、噪声功率谱密度、基于线宽和信噪比的本征灵敏度、原子散粒噪声限。针对四种方法，采用非线性磁光旋转铷原子磁力仪的实测数据进行对比分析。分析结果表明，噪声功率谱密度是原子磁力仪灵敏度最适用的标定方法，能够真实反映原子磁力仪的实际性能指标。 关键词：原子磁力仪；灵敏度；非线性磁光旋转；噪声功率谱密度中图分类号：O562.2；TH763.1 文献标志码：A 文章编号：1006-7086（2018）04-0259-07 DOI ：10.3969/j.issn.1006-7086.2018.04.009 STUDY ON THE SENSITIVITY CALIBRATION METHOD OF ATOMIC MAGNETOMETER YAN Jian-qiang ，CUI Jing-zhong ，MIAO Pei-xian ，YANG Shi-yu ，WANG Jian-xiang ，LIAN Ji-qing ，TU Jian-hui （Science and Technology on Vacuum Technology and Physics Laboratory ， Lanzhou Institute of Physics ，Lanzhou 730000，China ） Abstract ：To evaluate and compare the actual performance index of atomic magnetometer ，four common methods for calibrating the sensitivity indices of atomic magnetometer are described ：root mean square ，power spectral density ，intrin-sic sensitivity based on line width and signal-to-noise ratio ，shot noise limit.According to the above four methods ，the mea-sured data of the nonlinear magneto-optic rotating Rubidium magnetometer are compared and analyzed.The results show that the power spectral density is the most suitable calibration method for the sensitivity of atomic magnetometer ，and can reflect the actual performance index of atomic magnetometer. Key words ：atomic magnetometer ；sensitivity ；nonlinear magneto-optical rotation ；power spectral density 0引言 高灵敏度的原子磁力仪在生物医学、基础物理 学、地球科学研究等领域得到广泛应用[1]。目前国际上出现了Mz 或Mx 光泵磁力仪（Optical Pumping Magnetometer ，OPM ）、相干布局囚禁（Coherent Popu-lation Trapping ，CPT ）磁力仪，非线性磁光旋转（Non-linear Magneto-Optical Rotation ，NMOR ）磁力仪，无自旋交换弛豫（Spin-exchange Relaxation Free ，SERF ） 磁力仪等多种原子磁力仪[2]。 灵敏度是衡量原子磁力仪性能的重要指标，灵敏度指标标定方法目前有四种：FFT 均方根幅度谱（Root Mean Square ，RMS ）[3-6] 、噪声功率谱密度（Power Spectral Density ，PSD ）[7-8] 、本征灵敏度 [9，10] 以及散粒 噪声限（Shot Noise Limit ，SNL ）[11-12] 。对某一特定原 子磁力仪来说，不同标定方法得到的灵敏度指标必然不同，如何正确评价原子磁力仪的灵敏度指标是一个值得讨论的问题。首先介绍四种灵敏度标定方法，其次介绍NMOR 原子磁力仪的实验装置，最后以NMOR 铷原子磁力仪的实测数据分别讨论四种标定方法，分析各标定方法的合理性及普适性。1灵敏度常用标定方法 1.1 均方根幅度谱和噪声功率谱密度 在恒定的磁场背景下，以特定的磁场采样率测量一定时长的磁场数据，频谱分析可以用均方根幅度谱显示，也可以用噪声功率谱密度显示，然后以指定频点下的幅度值作为磁力仪的灵敏度指标。 收稿日期：2018-04-04 作者简介：鄢建强（1992-），男，湖北松滋人，硕士研究生，主要从事原子磁力仪的研究与应用。E-mail ：yanjianqiang5@https://www.wendangku.net/doc/578504475.html, 。 真空与低温Vacuum &Cryogenics 第24卷第4期2018年8月259 万方数据

磁力泵样本

企业简介 本公司生产的磁力驱动泵是由上海化工研究院研究的一种新型无泄漏泵。一九八二年完成了化工部第一台国产CSB型氟塑料磁力泵的任务，并通过化工部技术鉴定，八三年获化工部科技三等奖。一九八四年至今同上海化工研究院保持长期技术合作，我公司被化工部列为定点企业，黄金管理局指定产品。产品载入化工设计手册、医药设计手册、机电设计手册、电力设计手册、暖通设备手册、中国汉英产品大字典。2000年通过ISO9002质量体系认证。 主要产品：一、IMC型（符合HG/T2730-95标准）磁力传动金属、塑料化工流程泵（江苏省高新技术产品），流量：3-200m3/h，扬程：10-125m。二、CGB型金属磁力泵，流量：2.8-20m3/h，扬程：10—20m，使用温度：250度，特殊设计450度。三、CSH磁力齿轮泵，流量：0.037-3m3/h，压力：0.2—0.6MPa。四、CKW型金属、塑料磁力旋涡泵，流量：0.2-6.4m3/h，扬程：15-130m。 五、CSB型塑料磁力泵，流量：1-30m3/h，扬程：3-25m。六、特种规格的磁力泵及釜用磁力传动联轴器。七、PTFE、HDPE旋转成型钢塑复合管及管配件。 我们采用碳化硅、碳化钨滑动轴承和稀土永磁，使磁力泵经久耐用。 泵的过流部件材质根据需要可分别采用304、304L、316、316L、钛等金属材料和玻璃纤维及碳纤维增强F2、F3、F46、PPS、PES、PEEK等塑料。 Company brief introduction The magnetic-driving pump is new type non-leakage pump which is researched by shanghai Chemical Institute and is manufactured in our company. The first product of CSB fluoride plastic magnetic driving pump has been finished in 1982. It has been technically appraised and awarded third price in science and technology by the Ministry of Chemical Industry in1983. Our company has kept technical cooperation with Shanghai Chemical Industry since 1984. Our products are produced under the supervision of quality control center under the Ministry of Chemical Industry and are designated products used by China National Gold Administration. It was as an entry recorded in the Designing Books of Chemical Engineering、Pharmaceutical Industry Machinery & Electric Engineering、Heating Equipment and Chinese English Dictionary of China’s products respectively and so on. Our company has passed the quality system authentication of ISO 9002 in 2000. The following is our main products: 1.IMC magnetic driving pumps(conforming to HG/T2730-95 standard) of both metal and plastics in suspension and vertical types with flow capacity of 3-200m3/h and high lift 10-125m. 2.CGB metal magnetic pumps with flow capacity of 2.8-20m3/h and high lift 10-20m which can be used under the temperature of 250℃ and 450℃if it is specially designed. 3.CSH metal magnetic gear pumps with flow capacity of 0.037-3m3/h and it’s pressure 0.2-0.6MPa. 4.CKW metal or plastic magnetic eddy pumps with flow capacity of 0.2-6.4m3/h and high lift 15-130m. 5.CSB plastic magnetic pumps with flow capacity of 1-30m3/h and high lift 3-25m. 6.Sepecially designed magnetic pumps and magnetic driving coupling for cauldron use. 7.PTFE、HDPE rotomolding pipes. We use sliding bearings made of silicon carbide、tungsten carbide and rare earth magnetic material to make the pump durable. In accordance with various desires, 304,304L、316, 316L, , Ti-alloy, F2, F3, F46，PPS，PES, PEEK and so on. Can be selected as material of overflow component. They have good resistance.