講演抄録/キーワード |
講演名 |
2013-12-21 15:20
光ポンピング原子磁気センサ小型モジュールの特性 ~ アルカリ金属セル内のスピン偏極不均一性の影響 ~ ○水谷夏彦・岡野一久・藩 和宏・市原 直・寺尾 亮(キヤノン)・小林哲生(京大) MBE2013-87 |
抄録 |
(和) |
原子磁気センサのコンパクトなモジュールの特性は,アルカリ金属原子のスピン偏極の空間分布を考慮しない均一なモデルでは十分記述できていなかった.今回,小型セル内のスピン偏極の分布を考慮したモデルによって,モジュールの特性を再現することを目指した.ポンプのレーザ光の減衰も考慮しつつ,壁との衝突によるスピン偏極の緩和を境界条件として,拡散項のあるブロッホ方程式の数値解を求めた.
20 mm の立方セルに 8 mm 径のビームを通す試作モジュールの特性の解析を行い,光ポンピング強度と信号応答の実験的な特性が良く記述できることが示せた.
小型の原子磁気センサモジュールの特性の理解を深め,さらに性能向上を図るために,センサのセル内におけるスピン偏極の不均一性を解析に取り込むことが重要である. |
(英) |
The characteristics of a compact optically-pumped atomic-magnetometer (OPAM) module were not described well by an uniform model neglecting the spacial distribution of the spin polarization of alkali metal atoms.
Here, we improved our model to include the distribution of the spin polarization in the small cell in order to obtain a better explanation of the characteristics of the module.
The Bloch equation with a diffusion term was numerically solved with a boundary condition of the spin relaxation due to the wall collision. In addition, the attenuation of the pumping laser beam was taken into the consideration.
The analysis of a prototype module with a 20 mm-cubic cell and 8 mm-diameter beams demonstrated that the relation between the optical pumping power and the signal response agreed well with that obtained in the experiment.
The result indicate that toward better understanding and improvement of compact OPAM modules, it is important to incorporate the inhomogeneity of the spin polarization in the cell of the sensor into the analysis. |
キーワード |
(和) |
原子磁気センサ / 光ポンピング磁気センサ / ブロッホ方程式 / 拡散方程式 / / / / |
(英) |
atomic magnetometer / optical pumping magnetometer / Bloch equation / diffusion equation / / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 113, no. 373, MBE2013-87, pp. 63-68, 2013年12月. |
資料番号 |
MBE2013-87 |
発行日 |
2013-12-14 (MBE) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
PDFダウンロード |
MBE2013-87 |