DB34T 4550-2023 固態(tài)自旋量子磁力測量技術(shù)性能表征

34DB34/T4550—2023固態(tài)自旋量子磁力測量技術(shù)性能表征Characterizationofsolidstatespinquantummagneticmeasurementtechnology2023-10-07發(fā)布2023-11-07實(shí)施安徽省市場監(jiān)督管理局發(fā)布I本文件起草單位：安徽省國盛量子科技有限公本文件主要起草人：趙博文、孫方穩(wěn)、張少春、量子測量quantummeasurement222口111動(dòng)態(tài)范圍T230.001%-0.1%/4帶寬6測試環(huán)境6.1.1測試配置3磁場線圈磁屏蔽裝置采用磁屏蔽技術(shù)對外界磁場實(shí)施屏蔽磁屏蔽空間內(nèi)，剩余磁場強(qiáng)度小于1×10-?T,磁場噪聲不大于1×10-11,剩余磁場的穩(wěn)定性小于場的驅(qū)動(dòng)電流，最大輸出電流不小于1A,電流源穩(wěn)定性優(yōu)于10-?,支持多量程電流輸出。6.1.4磁場線圈磁場線圈產(chǎn)生的磁場不高于2.5×102T。磁場線圈均勻區(qū)大于量子磁力測量裝置最大允許誤差絕對值的1/5。標(biāo)準(zhǔn)磁力儀其允許誤差不超過待測量子磁力測量裝置最大允許誤差絕對值的1/3,在一年內(nèi)的誤要求溫度的波動(dòng)的均方根不超過1×102K,濕度變化不超過1%,壓強(qiáng)變化不超過1%。7檢測方法7.1動(dòng)態(tài)范圍7.1.1測試內(nèi)容47.1.3.1控制高精密可調(diào)電流源，驅(qū)動(dòng)磁場線圈產(chǎn)生均勻待測磁場；啟動(dòng)量子磁力測量裝置與標(biāo)7.1.3.2控制高精密可調(diào)電流源，驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生的磁場，量子磁力測量裝置對待測磁場進(jìn)行測量7.1.3.3控制高精密可調(diào)電流源，驅(qū)動(dòng)線7.1.3.4上位機(jī)對記錄的數(shù)據(jù)繪制動(dòng)態(tài)范圍響應(yīng)曲線，根據(jù)動(dòng)態(tài)范圍響應(yīng)曲線確定磁場測量無響利用高精密可調(diào)電流源及磁場線圈產(chǎn)生均勻待測磁場，通過量子磁力測量裝置對該待測磁場進(jìn)行7.2.3.1控制高精密可調(diào)電流源，驅(qū)動(dòng)磁場線圈產(chǎn)生均勻待測磁場；啟動(dòng)量子磁力測量裝置與標(biāo)力儀，標(biāo)定待測磁場，校正量子磁力測量裝置參數(shù)，設(shè)定量子磁力7.2.3.3啟動(dòng)量子磁力測量裝置對待測磁場進(jìn)行測量，記錄測量輸出結(jié)果，連續(xù)采集一段時(shí)間后5Bx——為量子磁力測量裝置測量的磁場幅值，單位為特斯拉(T);Bm——為線圈產(chǎn)生的磁場幅值，單位為特斯拉(T)。7.2.3.5控制高精密可調(diào)電流源，驅(qū)動(dòng)磁場線圈關(guān)閉均勻交變磁場；保持量子磁力測量裝置采樣率和采集時(shí)間設(shè)定不變，啟動(dòng)量子磁力測量裝置對待測磁場進(jìn)行測量，記錄測量輸出結(jié)果，連續(xù)采集一段時(shí)間后，記錄一組測量數(shù)據(jù)。7.2.3.6對量子磁力測量裝置測量數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜密度分析，繪制功率譜密度曲線，利用功率譜密度估計(jì)和校正系數(shù)，得出靈敏度。7.3線性偏差7.3.1測試內(nèi)容利用高精密可調(diào)電流源及磁場線圈產(chǎn)生待測磁場，通過量子磁力測量裝置對該待測磁場進(jìn)行測量，對量子磁力測量裝置測量輸出信號進(jìn)行計(jì)算，得出線性偏差。7.3.2測試配置測試配置如圖2所示，將待測量子磁力測量裝置的探頭放置于磁屏蔽裝置中的均勻磁場區(qū)域內(nèi)。連接高精密可調(diào)電流源與磁場線圈，通過控制高精密可調(diào)電流源驅(qū)動(dòng)線圈調(diào)節(jié)磁場。連接量子磁力測量裝置上位機(jī)與主機(jī)，通過上位機(jī)記錄量子磁力測量裝置輸出結(jié)果。7.3.3測試步驟7.3.3.1控制高精密可調(diào)電流源，驅(qū)動(dòng)磁場線圈產(chǎn)生遞增磁場和遞減磁場，遞增磁場和遞減磁場的最大值與最小值均保持一致；啟動(dòng)量子磁力測量裝置與標(biāo)準(zhǔn)磁力儀，標(biāo)定待測磁場，校正量子磁力測量裝置參數(shù)，設(shè)定量子磁力測量裝置采樣率和采集時(shí)間。7.3.3.2控制高精密可調(diào)電流源，驅(qū)動(dòng)磁場線圈調(diào)節(jié)步進(jìn)磁場，產(chǎn)生遞增磁場，每調(diào)節(jié)一次，量子磁力測量裝置相應(yīng)進(jìn)行一次測量，記錄測量結(jié)果，當(dāng)遞增磁場達(dá)到最大值，完成遞增磁場測量，記錄量子磁力測量裝置的輸出數(shù)據(jù)。7.3.3.3保持量子磁力測量裝置采樣率和采集時(shí)間設(shè)定不變，控制高精密可調(diào)電流源，驅(qū)動(dòng)磁場線圈調(diào)節(jié)步進(jìn)磁場，產(chǎn)生遞減磁場，每調(diào)節(jié)一次，量子磁力測量裝置相應(yīng)進(jìn)行一次測量，記錄測量結(jié)果，當(dāng)遞增磁場達(dá)到最小值，完成遞減磁場測量，記錄量子磁力測量裝置的輸出數(shù)據(jù)。7.3.3.4按照7.3.3.2和7.3.3.3重復(fù)進(jìn)行測量，完成多次測量后，記錄測量輸出數(shù)據(jù)。7.3.3.5根據(jù)量子磁力測量裝置的輸出數(shù)據(jù)，進(jìn)行擬合，繪制擬合曲線，得出線性偏差。7.4.1測試內(nèi)容利用高精密可調(diào)電流源及磁場線圈產(chǎn)生均勻待測磁場，通過量子磁力測量裝置對該待測磁場進(jìn)行測量，量子磁力計(jì)測量輸出信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出帶寬。7.4.2