本文主要研究内容
作者闫松（2019）在《~3He极化率测量系统设计、实现与优化》一文中研究指出：自1960年自旋交换光学泵浦（SEOP）极化惰性气体的理论被提出以来,许多研究机构和科学工作者对这项理论进行了更加深入的研究。例如美国国家标准局（NIST）中子研究中心（NCNR）,美国印第安纳大学,美国杰弗逊（Jefferson）国家实验室等。极化3He技术应用的一个典型领域是中子极化领域,这也是已知的最先进的中子极化技术。国内三个已经建成的大型中子源,中国绵阳研究堆（CMRR）,中国先进研究堆（CARR）,中国散裂中子源（CSNS）,都计划加装极化3He系统用于产生极化中子。极化3He还可以用于电子散射实验,自旋相关的新物理探测,医学核磁共振成像,量子陀螺仪和精密测量等。本文以中国绵阳研究堆为依托,搭建了一套基于Rb-3He自旋交换光学泵浦（SEOP）技术的极化3He系统。系统的光源为100W的大功率二极管阵列激光器,利用啁啾布拉格光栅技术将光谱的半高宽窄化到了 0.2nm,利用Merritt构形线圈提供恒定磁场,中心区域的磁场梯度小于10-4cm-1,加热腔采用耐高温的工程塑料PEEK制成,利用LABVIEW实现了升温控制,精度可达0.1摄氏度。极化率测量系统分以下三个部分:1)自由感应衰减（FID）核磁共振（NMR）系统。此系统基于NMR的原理,可以对3He的FID信号进行检测。用于观测3He的相对极化率随时间的变化关系。通过对线圈信噪比的分析,得到Brooks构形的线圈有利于提高信噪比,当线圈的半径为（a0+d）/（?）时信噪比最大,信噪比与线圈的匝数和导线的线径无关。对系统噪声的测量结果表明,其主要来源于环境噪声（0.27μV/（?））和数据采集卡的噪声（0.40μV/（?））,系统的总噪声功率谱密度约为（?）,G为放大器的增益倍数。2)绝热快速过程（AFP）核磁共振（NMR）系统。此系统同样基于NMR的原理,用于对极化3He的核自旋进行翻转。采用LABVIEW和函数发生器生成震荡电信号,采用40W的功率放大器对信号进行放大,采用方形亥姆霍兹线圈产生射频场,场强可达1.48G。经测试极化3He核自旋翻转后极化率的损失<2%。3)电子顺磁共振（EPR）系统。此系统基于EPR的原理,用于测量3He的绝对极化率。系统由函数发生器,射频线圈,光电探测器和数据采集卡组成。在光泵浦的过程中,通过函数发生器和射频线圈对系统发射一段扫频脉冲,光电探测器探测到的吸收光强在共振处是Lorentz型共振峰,峰值对应的频率就是Rb的ERP频率。为了避免泵浦光对测量造成影响,会在光电探测器前端加一个D2过滤器,利用Rb的D2线判断Rb的EPR频率。通过AFP前后Rb的EPR频移,就可以间接的获得Rb的绝对极化率,本系统的EPR频移为2Δv=10.45kHz,最终得到3He的绝对极化率为72.7%±0.4%。本文对3He极化率测量系统的各个部分的原理和具体实现方法,以及整个光泵浦系统的搭建进行了详细的介绍。据我们的有限了解,这是首次在国内实现应用于极化中子的极化3He系统,对国内极化3He的研究有一定的参考价值。
Abstract
zi 1960nian zi xuan jiao huan guang xue beng pu （SEOP）ji hua duo xing qi ti de li lun bei di chu yi lai ,hu duo yan jiu ji gou he ke xue gong zuo zhe dui zhe xiang li lun jin hang le geng jia shen ru de yan jiu 。li ru mei guo guo jia biao zhun ju （NIST）zhong zi yan jiu zhong xin （NCNR）,mei guo yin di an na da xue ,mei guo jie fu xun （Jefferson）guo jia shi yan shi deng 。ji hua 3Heji shu ying yong de yi ge dian xing ling yu shi zhong zi ji hua ling yu ,zhe ye shi yi zhi de zui xian jin de zhong zi ji hua ji shu 。guo nei san ge yi jing jian cheng de da xing zhong zi yuan ,zhong guo mian yang yan jiu dui （CMRR）,zhong guo xian jin yan jiu dui （CARR）,zhong guo san lie zhong zi yuan （CSNS）,dou ji hua jia zhuang ji hua 3Heji tong yong yu chan sheng ji hua zhong zi 。ji hua 3Hehai ke yi yong yu dian zi san she shi yan ,zi xuan xiang guan de xin wu li tan ce ,yi xue he ci gong zhen cheng xiang ,liang zi tuo luo yi he jing mi ce liang deng 。ben wen yi zhong guo mian yang yan jiu dui wei yi tuo ,da jian le yi tao ji yu Rb-3Hezi xuan jiao huan guang xue beng pu （SEOP）ji shu de ji hua 3Heji tong 。ji tong de guang yuan wei 100Wde da gong lv er ji guan zhen lie ji guang qi ,li yong zhao jiu bu la ge guang shan ji shu jiang guang pu de ban gao kuan zhai hua dao le 0.2nm,li yong Merrittgou xing xian juan di gong heng ding ci chang ,zhong xin ou yu de ci chang ti du xiao yu 10-4cm-1,jia re qiang cai yong nai gao wen de gong cheng su liao PEEKzhi cheng ,li yong LABVIEWshi xian le sheng wen kong zhi ,jing du ke da 0.1she shi du 。ji hua lv ce liang ji tong fen yi xia san ge bu fen :1)zi you gan ying cui jian （FID）he ci gong zhen （NMR）ji tong 。ci ji tong ji yu NMRde yuan li ,ke yi dui 3Hede FIDxin hao jin hang jian ce 。yong yu guan ce 3Hede xiang dui ji hua lv sui shi jian de bian hua guan ji 。tong guo dui xian juan xin zao bi de fen xi ,de dao Brooksgou xing de xian juan you li yu di gao xin zao bi ,dang xian juan de ban jing wei （a0+d）/（?）shi xin zao bi zui da ,xin zao bi yu xian juan de za shu he dao xian de xian jing mo guan 。dui ji tong zao sheng de ce liang jie guo biao ming ,ji zhu yao lai yuan yu huan jing zao sheng （0.27μV/（?））he shu ju cai ji ka de zao sheng （0.40μV/（?））,ji tong de zong zao sheng gong lv pu mi du yao wei （?）,Gwei fang da qi de zeng yi bei shu 。2)jue re kuai su guo cheng （AFP）he ci gong zhen （NMR）ji tong 。ci ji tong tong yang ji yu NMRde yuan li ,yong yu dui ji hua 3Hede he zi xuan jin hang fan zhuai 。cai yong LABVIEWhe han shu fa sheng qi sheng cheng zhen dang dian xin hao ,cai yong 40Wde gong lv fang da qi dui xin hao jin hang fang da ,cai yong fang xing hai mu huo ci xian juan chan sheng she pin chang ,chang jiang ke da 1.48G。jing ce shi ji hua 3Hehe zi xuan fan zhuai hou ji hua lv de sun shi <2%。3)dian zi shun ci gong zhen （EPR）ji tong 。ci ji tong ji yu EPRde yuan li ,yong yu ce liang 3Hede jue dui ji hua lv 。ji tong you han shu fa sheng qi ,she pin xian juan ,guang dian tan ce qi he shu ju cai ji ka zu cheng 。zai guang beng pu de guo cheng zhong ,tong guo han shu fa sheng qi he she pin xian juan dui ji tong fa she yi duan sao pin mai chong ,guang dian tan ce qi tan ce dao de xi shou guang jiang zai gong zhen chu shi Lorentzxing gong zhen feng ,feng zhi dui ying de pin lv jiu shi Rbde ERPpin lv 。wei le bi mian beng pu guang dui ce liang zao cheng ying xiang ,hui zai guang dian tan ce qi qian duan jia yi ge D2guo lv qi ,li yong Rbde D2xian pan duan Rbde EPRpin lv 。tong guo AFPqian hou Rbde EPRpin yi ,jiu ke yi jian jie de huo de Rbde jue dui ji hua lv ,ben ji tong de EPRpin yi wei 2Δv=10.45kHz,zui zhong de dao 3Hede jue dui ji hua lv wei 72.7%±0.4%。ben wen dui 3Heji hua lv ce liang ji tong de ge ge bu fen de yuan li he ju ti shi xian fang fa ,yi ji zheng ge guang beng pu ji tong de da jian jin hang le xiang xi de jie shao 。ju wo men de you xian le jie ,zhe shi shou ci zai guo nei shi xian ying yong yu ji hua zhong zi de ji hua 3Heji tong ,dui guo nei ji hua 3Hede yan jiu you yi ding de can kao jia zhi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自北京交通大学的闫松，发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文，是一篇关于核磁共振论文,自由感应衰减论文,绝热快速过程论文,电子顺磁共振论文,自旋交换光学泵浦论文,极化论文,极化率论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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