Параметрический резонанс на изотопах гелия и возможности его использования в геомагнитных исследованиях

• Автор: Доломанский, Юрий Константинович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 188 c. : ил

ГЛАВА I. ОСОБЕННОСТИ ОПТИЧЕСКОЙ ОРИЕНТАЦИИ ИЗОТОПОВ ГЕЛИЯ 14 § 1.1. Энергетические уровни изотопов гелия и

спектральные линии, используемые в методе

оптической ориентации

§ 1.1.1. Уровни и спектр*!) - линии4Не

§ 1.1.2. Уровни и спектр ^1) - линии%е

§ 1.2. Методы описания оптической ориентации атомов

§ 1.2.1. Уравнения баланса населенностей и вероят-

■ ности переходов

§ 1.2.2» Феноменологическая теория оптической ориентации атомов

§ 1.3. Перемешивание Р -состояний и выбор модели

оптической ориентации атомов

§ 1.4. Оптическая ориентация атомов Не
§ 1.4.1. Определение параметра ориентации и
времени накачки чгр

§ 1.4.2. Учет релаксационных процессов Не
§ 1.4.3. Оценка степени приближения феноменологической теории
§ 1.5. Оптическая ориентация атомов 4Не
§ 1.5.1. Определение параметра ориентации <С^°'>И
времени накачки
г .
§ 1.5.2. Учет релаксационных процессов Не
§ 1.6. Выбор методики наблюдения оптических сигналов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ I
ГЛАВА 2. ТЕОРИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ОРИЕНТАЦИИ В
ПОСТОЯННОМ И МОДЕЛИРУЮЩИХ ПОЛЯХ
§ 2.1. Эффект Ханле на изотопах гелия

§ 2.1 Л. Эффект Ханле на 4Не
§ 2.1.2. Эффект Ханле на %е
§ 2.2. Параметрический резонанс в одном моделирующем

поле
§ 2.2.1. Параметрический резонанс на 4Не и его применение для изучения релаксации

§ 2.2.2. Параметрический резонанс на Не и его применение для изучения кинетики оптической ори -ентации

§ 2.2.3. Влияние циркуляции когерентности в Не на
параметрический резонанс
§ 2.3. Параметрический резонанс в двух модулирующих
полях
§ 2.3.1. Особенности параметрического резонанса
на 4Не
§ 2.3.2. Параметрический резонанс на °Не
§ 2.4. Параметрический резонанс в трех модулирующих
полях
§ 2.4.1. Односпиновая система
§ 2.4.2. Трехспиновая система
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
§ 3.1. Экспериментальная установка и методика
измерений
§ 3.1.I. Экспериментальная установка
§ 3.1.2. Методика измерений
§ 3.2. Исследование релаксации в 4Не с помощью
параметрического резонанса
§ 3.3. Исследование параметрического резонанса
на 3Не

§ 3.3.1. Изучение кинетики оптической накачки
§ 3.3.2. Влияние циркуляции когерентности на параме
трический резонанс
§ 3.4. Параметрический резонанс в 4Не в двух модули
рующих полях
§ 3.5. Влияние неоднородности поля на эффект Ханле
в 4Не
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3
ГЛАВА 4. ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО
РЕЗОНАНСА В ГЕОМАГНИТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
§ 4.1. Перспективы применения высокочувствительных
квантовых магнитометров
§ 4.2. Компонентный квантовый геомагнитометр с компен4 I ! :
сатором Ханле на Не
§ 4.3. Компонентный квантовый магнитометр с компенса
з Д
тором Ханле на Не
§ 4.4. Компонентный квантовый магнитометр, использующий
боковые сигналы параметрического резонанса
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЯ I. Цилиндрический магнитный экран
2. Методика изготовления гелиевых ячеек и спектральных ламп
3. Датчик гелиевого магнитометра
4. Определение оптимального давления
в ячейке с 4Не
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

эффекта Ханле /19/. Разновидностью этого эффекта являются "параметрические резонансы" /19/, наблюдаемые при наложении на опти -чески ориентированный образец кроме постоянного поля, также од -ного или нескольких модулирующих полей. Все эти эффекты наблюдаются в очень слабых полях (I - 100 нТл), поэтому возникает необходимость в компенсации геомагнитного поля. Для этого обычно используют магнитные экраны с достаточно большим коэффициентом экранирования и большим внутренним объемом.
Методы поперечной оптической накачки удобны тем, что позволяют наиболее просто и полно исследовать кинетику процессов оп -тической накачки, то есть определить временные характеристики всех процессов, протекающих в ансамбле оптически ориентированных атомов. Кроме того, используемый здесь магнитный экран позволяет полностью исключить временные вариации геомагнитного поля и проводить наблюдения в условиях обычной городской лаборатории. Все эти соображения заставили выбрать для дальнейших исследований именно эти методы.