利用光泵浦蒸气池磁力仪对静磁场大小、方向和梯度的高精度控制

本文描述了一个软硬件集成系统，该系统允许在五层 mumetal 屏蔽层内精确设定高达 |B| = 1 $\mu$T 的任意方向磁场。该系统以 $^{133}$Cs 基态 6S$_{1/2}$ F = 4 的 Zeeman 态之间观测到的磁共振为参考进行校准。展示了在整个 4$\pi$ 立体角范围内的磁场设定，其大小、方向和梯度的 $1\sigma$ 容差分别为 $\delta$|B| = 0.94 nT、$\delta$$\theta$ = 5.9 mrad 和 $\delta$$\nabla$ B = 13.0 pT/mm。该磁场控制被用于经验性地绘制 Mx 磁力仪信号幅度随静磁场（B0）方向变化的函数关系图。