霍丽君，刘院省，贺 宇，黄 伟，李新坤

(1.中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心，北京 100094；2.北京航天控制仪器研究所，北京 100039)

0 引言

核磁共振陀螺利用原子核自旋磁共振频率在惯性空间的不变性敏感载体的转动信息，具有小体积、高精度和高灵敏度等特点，是未来高精度微小型陀螺技术的重要发展方向之一，已成为国内外惯性仪表领域的研究重点和热点[1-3]。

共振磁场幅值直接影响原子核自旋磁矩进动磁场的强度，也是决定核磁共振陀螺信号信噪比的重要因素。本文基于87Rb-129Xe-131Xe核磁共振陀螺，从理论和实验两方面研究了核磁共振陀螺共振磁场的幅值与进动信号强度的关系。结果表明，通过优化共振磁场幅值，能够提高陀螺仪的信噪比，对于提高核磁共振陀螺仪的综合性能具有重要意义。

1 工作原理

图1所示为核磁共振陀螺的工作原理示意图。核磁共振陀螺仪以碱金属原子和惰性气体原子作为主要的工作介质。自然状态下，原子自旋磁矩的空间取向和进动相位具有随机性，没有宏观指向，不具有测量载体转动角速度的能力。为了获得宏观原子核自旋磁矩M，通常采用光泵浦将碱金属原子极化，通过碱金属原子与惰性气体原子间的自旋交换实现惰性气体原子的极化。各原子自旋磁矩的空间取向保持一致，得到沿静磁场方向(z轴方向)的宏观磁矩。在垂直于静磁场的方向(x轴方向)施加横向共振磁场，其频率等于惰性气体原子Larmor进动频率的正弦交变信号，使各原子自旋磁矩的进动相位保持一致。……