基于核自旋自由进动的超灵敏磁力计
仪器与探测器
2014-11-20 v1 高能物理 - 实验
原子物理
摘要
我们讨论了一种非常灵敏的低场磁力计的设计与性能，该磁力计基于气态核极化³He或¹²⁹Xe样品的自由自旋进动检测，并使用SQUID作为磁通探测器。该装置将用于控制新实验中的波动磁场和梯度，该实验旨在寻找中子永久电偶极矩，以及一种新型³He/¹²⁹Xe钟比较实验，该实验应对相对自旋进动频率的恒星时变化敏感。可测量到长达60小时的特征自旋进动时间T₂。结合大于5000:1的信噪比，在220秒积分时间后达到δB=1 fT的灵敏度水平，一天后达到δB=10⁻⁴ fT。即使在此灵敏度范围内，磁力计性能仍受统计限制，而磁力计固有的噪声源并非限制因素。原因是自由进动的³He（¹²⁹Xe）核自旋几乎完全与环境解耦。这使得此类磁力计对于需要长期稳定性的精密场测量特别有吸引力。
引用
@article{arxiv.0905.3677,
title = {Ultra-sensitive magnetometry based on free precession of nuclear spins},
author = {C. Gemmel and W. Heil and K. Lenz and Ch. Ludwig and K. Thulley and Yu. Sobolev and M. Burghoff and S. Knappe-Grueneberg and W. Kilian and W. Mueller and A. Schnabel and F. Seifert and L. Trahms and St. Baessler},
journal= {arXiv preprint arXiv:0905.3677},
year = {2014}
}