DB34T 4550-2023 固态自旋量子磁力测量技术性能表征

34DB34/T4550—2023固态自旋量子磁力测量技术性能表征Characterizationofsolidstatespinquantummagneticmeasurementtechnology2023-10-07发布2023-11-07实施安徽省市场监督管理局发布I本文件起草单位：安徽省国盛量子科技有限公本文件主要起草人：赵博文、孙方稳、张少春、量子测量quantummeasurement222口111动态范围T230.001%-0.1%/4带宽6测试环境6.1.1测试配置3磁场线圈磁屏蔽装置采用磁屏蔽技术对外界磁场实施屏蔽磁屏蔽空间内，剩余磁场强度小于1×10-⁸T,磁场噪声不大于1×10-¹¹,剩余磁场的稳定性小于场的驱动电流，最大输出电流不小于1A,电流源稳定性优于10-⁶,支持多量程电流输出。6.1.4磁场线圈磁场线圈产生的磁场不高于2.5×10²T。磁场线圈均匀区大于量子磁力测量装置最大允许误差绝对值的1/5。标准磁力仪其允许误差不超过待测量子磁力测量装置最大允许误差绝对值的1/3,在一年内的误要求温度的波动的均方根不超过1×10²K,湿度变化不超过1%,压强变化不超过1%。7检测方法7.1动态范围7.1.1测试内容47.1.3.1控制高精密可调电流源，驱动磁场线圈产生均匀待测磁场；启动量子磁力测量装置与标7.1.3.2控制高精密可调电流源，驱动线圈产生的磁场，量子磁力测量装置对待测磁场进行测量7.1.3.3控制高精密可调电流源，驱动线7.1.3.4上位机对记录的数据绘制动态范围响应曲线，根据动态范围响应曲线确定磁场测量无响利用高精密可调电流源及磁场线圈产生均匀待测磁场，通过量子磁力测量装置对该待测磁场进行7.2.3.1控制高精密可调电流源，驱动磁场线圈产生均匀待测磁场；启动量子磁力测量装置与标力仪，标定待测磁场，校正量子磁力测量装置参数，设定量子磁力7.2.3.3启动量子磁力测量装置对待测磁场进行测量，记录测量输出结果，连续采集一段时间后5Bx——为量子磁力测量装置测量的磁场幅值，单位为特斯拉(T);Bm——为线圈产生的磁场幅值，单位为特斯拉(T)。7.2.3.5控制高精密可调电流源，驱动磁场线圈关闭均匀交变磁场；保持量子磁力测量装置采样率和采集时间设定不变，启动量子磁力测量装置对待测磁场进行测量，记录测量输出结果，连续采集一段时间后，记录一组测量数据。7.2.3.6对量子磁力测量装置测量数据进行功率谱密度分析，绘制功率谱密度曲线，利用功率谱密度估计和校正系数，得出灵敏度。7.3线性偏差7.3.1测试内容利用高精密可调电流源及磁场线圈产生待测磁场，通过量子磁力测量装置对该待测磁场进行测量，对量子磁力测量装置测量输出信号进行计算，得出线性偏差。7.3.2测试配置测试配置如图2所示，将待测量子磁力测量装置的探头放置于磁屏蔽装置中的均匀磁场区域内。连接高精密可调电流源与磁场线圈，通过控制高精密可调电流源驱动线圈调节磁场。连接量子磁力测量装置上位机与主机，通过上位机记录量子磁力测量装置输出结果。7.3.3测试步骤7.3.3.1控制高精密可调电流源，驱动磁场线圈产生递增磁场和递减磁场，递增磁场和递减磁场的最大值与最小值均保持一致；启动量子磁力测量装置与标准磁力仪，标定待测磁场，校正量子磁力测量装置参数，设定量子磁力测量装置采样率和采集时间。7.3.3.2控制高精密可调电流源，驱动磁场线圈调节步进磁场，产生递增磁场，每调节一次，量子磁力测量装置相应进行一次测量，记录测量结果，当递增磁场达到最大值，完成递增磁场测量，记录量子磁力测量装置的输出数据。7.3.3.3保持量子磁力测量装置采样率和采集时间设定不变，控制高精密可调电流源，驱动磁场线圈调节步进磁场，产生递减磁场，每调节一次，量子磁力测量装置相应进行一次测量，记录测量结果，当递增磁场达到最小值，完成递减磁场测量，记录量子磁力测量装置的输出数据。7.3.3.4按照7.3.3.2和7.3.3.3重复进行测量，完成多次测量后，记录测量输出数据。7.3.3.5根据量子磁力测量装置的输出数据，进行拟合，绘制拟合曲线，得出线性偏差。7.4.1测试内容利用高精密可调电流源及磁场线圈产生均匀待测磁场，通过量子磁力测量装置对该待测磁场进行测量，量子磁力计测量输出信号进行数据处理，得出带宽。7.4.2