一种基于量子自然基准的恒流源装置及实现方法与流程

技术特征：
1.一种基于量子自然基准的恒流源装置，其特征在于，所述装置包括：磁屏蔽筒1、标准线圈2、抽运
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检测型原子磁力仪3、电流源4、计算机5和负载6；所述磁屏蔽筒1用于屏蔽地磁场，所述标准线圈2轴对称地置于所述磁屏蔽筒1内，所述电流源4向所述负载6和标准线圈2通入电流以产生磁场；所述抽运
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检测型原子磁力仪3的探头部分置于所述标准线圈2的几何中心，用于测量所述标准线圈2轴线上的均匀磁场；所述计算机5与所述电流源4相连，用于控制电流源4向负载6和标准线圈2通入的电流。2.根据权利要求1所述的恒流源装置，其特征在于，所述负载6为电阻或线圈。3.根据权利要求1所述的恒流源装置，其特征在于，标准线圈2的线圈系数被溯源至约瑟夫森效应、量子化霍尔效应和拉莫尔进动效应三种量子自然基准。4.根据权利要求1所述的恒流源装置，其特征在于，抽运
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检测型原子磁力仪3用于测量所述标准线圈2轴线上的均匀磁场的大小和噪声。5.根据权利要求1所述的恒流源装置，其特征在于，所述磁屏蔽筒1为圆柱形，筒内直径为500mm，筒内长度大于或等于700mm。6.根据权利要求1所述的恒流源装置，其特征在于，所述磁屏蔽筒1被替换为磁屏蔽系数小于10
‑4的磁屏蔽室。7.一种基于量子自然基准的恒流源的实现方法，其特征在于，应用于上述权利要求1
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6任一所述的恒流源装置，所述方法包括：步骤1：严格控制实验装置的磁场环境，保持磁屏蔽筒1恒温；步骤2：在计算机5测量软件中设定目标电流为i0，则目标恒定磁场设定为b0＝i0c2，电流源4输出的预设电流值为i4＝b0/c2，步进电流δi＝0，其中c2为标准线圈2的线圈系数；步骤3：根据抽运
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检测型原子磁力仪3测量的磁场值b计算与目标磁场值b0的负偏差δb＝b0‑
b，则δi＝δb/(n
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c2)，n为电流补偿速度参数；步骤4：计算机5控制电流源4向标准线圈2输入电流i4＝i4 δi；步骤5：重复步骤3和步骤4，通过抑制电流源4输出恒定电流的漂移使抽运
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检测型原子磁力仪3测量的磁场值实时地等于b0，负载6中通入的恒定电流为i＝b0/c2。

技术总结
本公开的一种基于量子自然基准的恒流源装置及实现方法，包括：磁屏蔽筒1、标准线圈2、抽运


技术研发人员：缪培贤 张金海 廉吉庆 刘志栋 陈江 杨炜 冯浩 史彦超 陈大勇 杨旭红
受保护的技术使用者：兰州空间技术物理研究所
技术研发日：2021.07.16
技术公布日：2021/11/23