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龍圖騰網獲悉北京航空航天大學申請的專利一種基于SERF共磁強計三軸磁場梯度測量與抑制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116643214B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310449763.3，技術領域涉及：G01R33/022；該發明授權一種基于SERF共磁強計三軸磁場梯度測量與抑制方法是由王卓;武志宏;龐昊穎設計研發完成，并于2023-04-24向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于SERF共磁強計三軸磁場梯度測量與抑制方法在說明書摘要公布了：一種基于SERF共磁強計的三軸磁場梯度測量與抑制方法，其中SERFSpin?Exchange?Relaxation?Free為無自旋交換弛豫，首先提出了基于原子自旋弛豫機理的縱向磁場梯度原位測量和補償方法；然后研究了一種用于K?Rb?21Ne的SERF共磁強計的橫向磁場梯度補償方法，基于閉環控制自補償點來表示核子自旋極化率，實現了三軸橫向磁場梯度的原位測量。本發明有利于分析磁場梯度對系統弛豫機理的影響提高原子退相干時間，增加信噪比從而提高慣性測量精度。此外，本技術所提供的補償方法也有可能應用于其他原子傳感器，如SERF磁強計和核磁共振共磁強計。

本發明授權一種基于SERF共磁強計三軸磁場梯度測量與抑制方法在權利要求書中公布了：1.一種基于SERF共磁強計三軸磁場梯度測量與抑制方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，通過連接梯度線圈的第一信號發生器向SERF共磁強計施加磁場梯度，所述磁場梯度包括縱向磁場梯度和橫向磁場梯度在原子氣室中的原子自旋極化穩定后通過連接主動磁補償線圈的第二信號發生器補償三軸靜態磁場使系統保持穩定的工作狀態，從而使原子氣室中的原子系綜具有抵抗外部干擾的能力； 步驟2，在z軸上施加和泵浦光方向一致的磁場以使電子和核子的進動解耦，等待原子自旋系綜極化狀態穩定后在y軸施加激勵信號，記錄系統x軸方向檢測激光自由進動衰減信號和時間之間的關系； 步驟3，根據自由進動衰減信號和時間之間的關系，擬合得到設定磁場梯度下的縱向弛豫時間T2，T2的倒數即縱向弛豫率，確定T2的值是否是隨磁場梯度變化的最大或者最小拐點，如果是，則進入步驟4，如果否，則返回步驟1； 步驟4，通過二次拋物線擬合得到縱向磁場梯度與核子橫向弛豫率的關系，二次拋物線的中心即為所測量的SERF共磁強計的縱向磁場梯度： 其中表示電四極矩弛豫，表示自旋破壞弛豫，表示堿金屬電子通過自旋交換碰撞極化21Ne的核自旋交換率，表示橫向磁場梯度弛豫： 其中V是原子氣室體積，DNe-Ne是原子氣室的擴散系數，R是原子氣室半徑，γn是核子旋磁比，基于縱向弛豫時間T2與磁場梯度之間的關系擬合得到系統的縱向磁場梯度； 步驟5，縱向磁場梯度歸零后，通過閉環控制自補償點方法來間接反映核子極化率的變化，將橫向磁場梯度歸零： 用橫向弛豫率的最小值表示氣室總磁場梯度ΔBtotal，SERF共磁強計橫向磁場梯度與核子縱向極化率時間導數的關系如下： 其中是核子縱向極化率，t是時間，是電子縱向極化率，是核子縱向極化率初始值，Bz表示z軸磁場，是21Ne的核自旋極化通過堿金屬電子自旋交換碰撞交換率； 步驟6，利用梯度線圈主動施加磁場梯度來抑制磁場不均勻性對系統的影響，延長原子退相干時間，實現橫向磁場梯度優化：由第一信號發生器施加到橫向磁場線圈和鎖相放大器的調制信號頻率等于電子共振峰對應頻率，SERF共磁強計的輸出信號經過鎖相放大器解調后輸入到PID控制器之后，鎖相放大器對自補償點執行閉環控制，此時施加于調制線圈的磁場控制電壓反映了核子極化率的變化情況；基于二次拋物線等式來擬合磁場梯度和對應于磁場控制電壓隨時間變化的斜率的關系，并從二次拋物線的中心提取橫向磁場梯度。

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