一种氦光泵磁探仪专用泵源的制作方法

本实用新型涉及泵源领域，主要是一种氦光泵磁探仪专用泵源。

背景技术：

氦光泵磁探仪是一种高精度的原子磁探仪。因其灵敏度高，被广泛应用于地球物理勘探、未报军火检测、水下潜艇目标的探测方面。中船重工集团公司第七一五研究所从事军民用光泵式磁探仪研究五十余年，是国内具有最全产品类型的氦光泵磁探仪研制单位。其中包含陆地型、海洋型、航空型军民用磁探仪研制。总所周知，光泵式磁探仪因其灵敏度高，而受国内研究机构、应用单位的青睐。在光泵式磁探仪的研究中，泵源实现光泵效应的重要部件，是磁探仪的核心部件。其包含泵灯和激励匹配电路组成。它的泵浦性能决定着光泵磁探仪的整机性能。同时泵灯的寿命也关系着磁探仪的整机寿命。因此设计高性能、高寿命的泵源是研究重点。

泵灯作为一种特殊用途的电真空光源产品，传统上采用内置电极的设计结构以便最大的激励光源。但是其金属电极与灯管玻璃的粘合，以及灯内部电极的除气处理都制约着泵灯的寿命和环境的适应性。高低温易造成金属电极与玻璃的粘合失效，灯体漏气。电极除气不彻底造成泵灯MTBF时间缩短至1000小时。

现有泵浦源技术中，采用的是哑铃状泵灯作为泵源，其中哑铃杠杆部分镀半周反射膜。当该泵灯单轴向泵浦磁传感器时，其只能泵浦单个磁传感器，且磁共振信号较弱。该泵灯无法实现单轴向泵浦多磁传感器提高共振信号。

如果单泵灯两轴向泵浦磁传感器时，该种泵灯将采用镀四分之一周反射膜的方式对双轴向泵浦。该种泵灯的输出泵浦光功率相较于单轴向泵浦，其输出功率较弱，将一分为二。尽管能保证磁探仪正常工作，但是泵浦性能下降，各轴向磁传感器的磁共振信号不及单泵源泵浦单个磁传感器磁共振信号强。从而导致氦光泵磁探仪的性能下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种氦光泵磁探仪专用泵源，可应用于氦光泵磁探仪光泵探头，该泵源不但具有结构轻便紧凑、高性能、高寿命的特点，而且可以提供单泵源单轴向泵浦两个磁传感器以及双轴向四个磁传感器的功能。各轴磁共振信号两倍于单泵源泵浦单个磁传感器的技术方案。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。这种氦光泵磁探仪专用泵源，包括压紧件、电极、泵灯，底座、匹配电路和输入输出接口模块，电极紧贴套装在泵灯的外表面上，并通过压紧件固定安装在底座上，匹配电路安装在底座下部与电极焊接连接并与泵灯相匹配，输入输出接口模块连接相应高频激励源。

所述的底座选用非金属、耐热防护材料，电极为金属无磁性薄铜电极材料，泵灯为无极灯激励结构，并采用三泡相连结构，泵灯中间的连接段镀有半周高反射率反光金属膜制成反光罩。

本实用新型的有益效果为：该泵源不但具有结构轻便紧凑、高性能、高寿命的特点，而且可以提供单泵源泵浦多个磁传感器的功能。采用本实用新型的氦光泵磁探仪可被广泛应用于地球物理勘探、未报军火检测、水下潜艇目标的探测方面。

附图说明

图1氦光泵磁礼仪专用泵源总体结构框图；

图2氦光泵磁探仪专用泵源结构组成示意图；

图3氦光泵磁探仪用泵灯用示意图；

图4单泵源单轴向双泵浦结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：

如图1-2所示，这种氦光泵磁探仪专用泵源，包括压紧件1、电极2、泵灯3，底座4、匹配电路5和输入输出接口模块6，电极2紧贴套装在泵灯3的外表面上，并通过压紧件1固定安装在底座4上，匹配电路5安装在底座4下部与电极2焊接连接并与泵灯3相匹配，输入输出接口模块6连接相应高频激励源。通过激励匹配电路和电极的高频激励实现泵灯的无极放电现象。压紧件1将泵灯固定安装于氦光泵磁探仪的底座，高频高压激励通过输入输出模块，在匹配电路的作用下，泵灯的电极与泵灯内部气体实现电位差，泵灯内部气体原子电离。高能级的原子从基态跃迁至高能级，在原子碰撞和原子跃迁回基态时，气体原子受激和自发辐射1083nm氦光。在持续高频激励下泵灯内部气体分子剧烈的持续碰撞，将引起持续的发光。该泵灯所产生的光为泵浦光。其工作时持续泵浦磁传感器。在外磁场和光泵作用下磁传感器内部氦原子发生赛曼分裂，氦原子产生磁共振现象。

为提高泵源泵浦效果及单轴向、双轴向磁共振信号，本实用新型新式泵灯，本新型实用新型中泵灯中间段镀半周高反射率反光金属膜制成反光罩，如图3所示，可提高光源的输出光功率。本实用新型可实现多磁传感器的泵浦。其中双传感器泵浦结构如图4所示。该结构可保证双传感器的性能不下降。如泵浦四个磁传感器可采用90度夹角实现。本实用新型可实现单轴向双磁传感器的泵浦以及两维的四磁传感器泵浦能力。相较单轴单传感器，本实用新型的磁共振信号强一倍，并优于单轴单传感器。

由于泵灯3为玻璃易碎物品，且为磁探仪探头内，所述的底座4选用非金属、耐热防护材料，电极2为金属无磁性薄铜电极材料，具有较好的高频特性。泵灯为无极灯激励结构(无极放电灯)，可实现泵源的理论寿命可达60000小时，其克服了采用内置电极泵灯的泵源寿命较短的缺点，制作工艺复杂的不足。泵灯激励无需内置电极激励灯内部气体放电以达到泵灯稳定工作。本设计中，泵灯为外置电极，可排除金属电极与玻璃过渡焊接处长期工作所引起的漏气现象及内部电极放电引起的电极损耗问题从而缩短泵灯的寿命。泵灯并采用三泡相连结构，具有单泵源泵浦多磁传感器的能力，可实现单轴向或者多轴向泵浦功能，其泵浦性能增加，有利于磁探仪性能提高。泵灯3中间的连接段镀有半周高反射率反光金属膜制成反光罩7。

采用独特功率匹配电路保证单轴向两个磁传感器的泵浦性能一致，以及泵浦双轴向多个磁传感器时性能一致。此外此激励匹配电路结构简单轻便。本实用新型采用独特的泵浦结构，通过具有压紧功能的电极和底座结构保证泵灯在剧烈的振动环境下泵灯的可靠性，进一步提高专用泵源的设备可靠性和环境适用性。

本实用新型的优点在于本新型氦光泵磁探仪泵源其理论寿命可达60000小时。实际寿命不低于30000小时，其克服了内置电极泵源寿命较短，制作工艺复杂的不足。能较大的提高磁异常探测器的寿命。本实用新型可实现单轴向泵浦双磁传感器和双轴向泵浦多磁传感器的能力，且泵浦性能不下降，从而进步提高了泵源的泵浦能力。本泵源的结构轻便简洁，独特结构设计可提高泵灯的可靠性，可提高磁异常探测器的性能和寿命，以及可靠性。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。