光泵抽运3He极化程度监控系统的设计与实现

摘要

cqvip:极化3He的一项重要应用是中子的极化.中国绵阳研究堆(CMRR)已建立国内首个自旋交换光学泵浦(SEOP)极化3He中子极化系统.为了监测3He的极化率随时间的相对变化情况,本文首先设计了基于核磁共振(NMR)技术的3He相对极化率测量系统,通过Matlab控制程序实现了对3He相对极化率的定时检测.然后对拾波线圈的构形和信噪比(SNR)进行了优化.结果表明当绕线长度一样时,Brooks构形的线圈有利于提高SNR;当线圈的平均半径为(a0+d)/2√(a0为3He气室的半径,d为拾波线圈与气室之间的距离)时,其SNR最高.最后对该系统的本底噪声进行了测量,发现其主要来源于环境噪声(0.27μV/√Hz)和数据采集(DAQ)卡的噪声(0.40μV√/Hz),系统的总噪声功率谱密度约为√0.16+0.073G2^μv/√Hz(G为放大器的增益倍数).