SERF原子自旋磁力仪

梯度不敏感高灵敏

一种考虑磁场梯度的响应模型与梯度线圈抑制方法，显著降低梯度导致的灵敏度损失。

Pang, Haoying · Liu, Feng · 范文峰 · Wu, Zhihong · Yuan, Qi · Quan, Wei

Optics Express 2023

参数信息

旋转灵敏度（无梯度）

6.51×10⁻⁶ °/s/Hz¹ᐟ²

旋转灵敏度（-40 nT/cm梯度）

5.05×10⁻⁵ °/s/Hz¹ᐟ²

技术优势

模型可预测梯度影响

基于状态空间法建立的响应模型能定量分析横向和纵向磁场梯度对系统带宽、标度因数的影响。

发现梯度关键影响

在-40 nT/cm梯度下1 Hz旋转灵敏度劣化近一个量级，证明梯度效应不可忽略。

提供梯度抑制方法

提出利用梯度线圈抑制磁场梯度，为提高灵敏度提供实用手段。

应用场景

• 高精度磁场测量：用梯度线圈抑制磁场梯度，保持高灵敏度输出。
• 惯性导航系统：提供梯度影响模型，避免灵敏度劣化导致的导航误差。
• 量子传感仪器：准确评估梯度影响，提升仪器测量精度与稳定性。