[发明专利]全向氦光泵磁力仪

摘要

本发明提供了一种全向氦光泵磁力仪，由磁传感器和磁力仪主机组成，磁传感器由高频高压激励系统、正交氦灯室泵浦系统、氦吸收室磁场系统组成。它与跟踪式磁力仪主机集成在一起，克服了氦光泵磁传感器死区问题，无须采用正交多磁传感器及带复杂伺服系统克服死区。全向氦光泵磁力仪对于全球高低纬度不同磁倾角下地磁场调查和磁异常探测可提供高效快速的途径。

主权项

一种全向氦光泵磁力仪，其特征在于：该磁力仪包括全向氦光泵探头（1）和磁力仪主机(2)，其中全向氦光泵探头（1）主要包括全向磁传感器（3）、高频高压激励系统（4）、射频场施加系统(5)及探头附属电路(6)，高频高压激励系统（4）、射频场施加系统（5）及探头附属电路（6）与全向磁传感器(3)保持一定距离固定安装，磁力仪主机(2)内置有氦光泵磁力仪电路(7)、主板(8)、显控(9)、电源模块(10)、电源开关(11)和电源输入接口(12)，全向氦光泵探头（1）通过电缆与磁力仪主机（2）连接；高频高压激励系统（4）通过高频高压线（30）为全向氦光泵探头（1）提供光泵作用所必需的高频高压激励，在开机瞬间同时高压激励三个氦光泵源即氦灯（13）、氦灯（14）、氦灯（15）以及氦吸收室（22），氦光泵源发射1083nm波段光波经透镜成平行光，通过圆偏振片变成圆偏振光，在光泵作用下，氦吸收室（22）内氦原子发生定向排列，来自磁力仪主机(2)中磁力仪电路（7）的调制射频场信号，经由全向氦光泵探头（1）中的射频施加系统（5）发送，通过霍姆赫兹线圈（29）对氦吸收室（22）内原子产生射频场对氦原子去取向作用，当氦吸收室(22)内发生取向平衡时，三方向误差信号叠加，并通过光敏器件（26）以调制频率输出误差电信号，全向氦光泵探头（1）的误差信号通过探头附属电路（6）进行初级前置放大，通过电缆将信号输入磁力仪主机（2）内的磁力仪电路（7）中进行多级放大相敏检波，同时提供射频振荡通过射频施加系统（5）和霍姆赫兹线圈（29）对全向磁传感器（3）施加去取向射频场，形成自动跟踪环路，进而实现磁场跟踪。