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基于邊界場測量的磁場評估

來源君億道

在許多實驗中,必須準確地知道感興趣區域內的磁場,有時還必須加以控制。雖然有時可能在感興趣的范圍內有磁強計,但情況并不總是如此。

在這種情況下,可以使用,假設在體積內存在偶極子源滿足了某些條件-例如,來自位于感興趣體積之外的傳感器陣列的測量。

我們將在這里使用中子電偶極矩(NEDM)實驗的例子,該實驗是在橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的散裂中子源(SNS)上建立的。

實驗的目的是使nEDM測量的可靠性比以前的工作提高100倍。為了實現這一改進,需要精確約束的因素之一是中子位置磁場的知識。

假設在感興趣的體積中沒有電流或磁化源,則可以推斷出體積內的磁場。場重建的準確性直接取決于感興趣體積周圍的測量點的數量。

仔細選擇的測量點將有助于更高的精度重建,有助于理解每個因素的貢獻,在多項式定義磁場。

在設置的第一次迭代中,使用12個單軸探針在特定的方向上幫助描述了場的一個分量,但是在不同的設置方向上產生了很差的結果。

將傳感器陣列更新為39個傳感器,在感興趣體積內重構到測量場的幾個百分點范圍內的場和梯度得到了更好的效果,從而驗證了陣列設計的正確性。

在這種特殊情況下,使用的傳感器是Bartington Mag F探針,因為需要將設備置于低溫溫度。

但是,還可以使用其他傳感器。JILA的電子電火花實驗使用一系列室溫磁通門傳感器來確定其陷阱內的電場(凱恩克羅斯,2019)。該方法不僅適用于低場測量,而且可應用于高場環境下的許多問題。

AleksandrovaAlina“SNS中子電火花加工實驗中的磁場監測”(2019)。論文和論文-物理學和天文學。68.

凱恩克羅斯,威廉,“尋找時間反轉對稱性違反與分子離子:量子態控制和光碎片成像”(2019)。論文。

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