A High Sensitivity Closed-Loop Spin-Exchange Relaxation-Free Atomic Magnetometer With Broad Bandwidth

磁强计 动态范围 核磁共振 灵敏度(控制系统) 自由感应衰变 物理 带宽(计算) 磁场 光电子学 电子工程 光学 自旋回波 计算机科学 磁共振成像 工程类 电信 量子力学 医学 放射科
作者
Qingqian Guo,Hu Tao,Chun-qiao Chen,Xiaoyu Feng,Zhongyi Wu,Yin Zhang,Mingkang Zhang,Yan Chang,Xiaodong Yang
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:21 (19): 21425-21431 被引量:29
标识
DOI:10.1109/jsen.2021.3102146
摘要

Spin-exchange relaxation-free (SERF) atomic magnetometers are the promising non-cryogenic sensors to potentially replace the superconducting quantum interference device (SQUID) in the ultra-weak magnetic-field measurements. Although the SERF magnetometers have achieved a sensitivity of sub-femtotesla, the bandwidth is limited at a narrow range. In this work, we developed a closed-loop SERF magnetometer under proportional-integral (PI) control, the bandwidth could be adaptively tuned and extended above 1.2 kHz. A nearly 40-fold enhancement of the typical bandwidth was achieved in comparison with the open-loop system and the sensitivity was maintained at 15 fT/Hz 1/2 from 30 Hz to 750 Hz. Moreover, the magnetic field dynamic range could also be greatly improved. This proposed atomic magnetometer with higher bandwidth, sensitivity, and dynamic range has a good prospect in developing a compact, portable, and non-cryogenic magnetic field sensor and may find more applications in biomedical, nuclear magnetic resonance, and fundamental physics research.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
左悬月发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
孙颖完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
qq完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
JY完成签到,获得积分10
4秒前
李嫣晓发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
朱123发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
蓝天应助亦犹未进采纳,获得10
6秒前
自觉的涵易完成签到 ,获得积分20
6秒前
8秒前
9秒前
10秒前
www0717发布了新的文献求助10
10秒前
奋斗的帆发布了新的文献求助10
11秒前
张朵朵发布了新的文献求助10
13秒前
大意的饼干完成签到,获得积分10
14秒前
暮商零七发布了新的文献求助10
14秒前
研友_LweedZ发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Zzy22完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
18秒前
hoope完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
GGGYYY发布了新的文献求助20
19秒前
lyw完成签到,获得积分10
19秒前
阔达的柠檬完成签到 ,获得积分10
20秒前
chuan完成签到,获得积分10
20秒前
魏泽洪发布了新的文献求助10
20秒前
充电宝应助mayumei采纳,获得10
21秒前
无敌大恐龙完成签到 ,获得积分10
21秒前
Boren完成签到,获得积分10
22秒前
大模型应助爽歪歪采纳,获得10
23秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5730427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5323178
关于积分的说明 15318794
捐赠科研通 4876955
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2619793
邀请新用户注册赠送积分活动 1569164
关于科研通互助平台的介绍 1525773