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核磁共振温度计(nuclearmagneticresonancethermometer)
核磁共振温度计(nuclearmagneticresonancethermometer)
这是通过测量核磁磁化率来确定温度的温度计。在纯金属铜中,核磁矩自发有序温度约为10-7K,在T10-4K时,核磁化强度M随温度的变化遵从居里定律`x=frac{C}{T}=frac{bb{M}}{bb{H}_0}`,式中H0是外加磁场,可见只要测出M后即可定出温度T,从图中显示来看,设外场H0在z轴方向,磁化强度M与其同向,如果在y轴方向加一脉冲磁场Hy则合磁场为Hr=H0 Hy,此时M就绕着Hr进动,假设M进动到与z轴成角时,脉冲场退出,则M将绕H0进动,其在xy平面的投影Msin会在置于x轴方向上的接收线圈中感应出正弦电压,由于核自旋之间的相互作用,角将逐渐减小,感应电压呈现出幅度衰减的正弦波形式,其初始幅度$V=frac{4piebb{H}_0^2rAetaNsintheta}{T}times10^{-18}$伏,其中A为接收线圈截面积,N为接收线圈匝数,是待测温体与线圈间磁耦合情况的填充因子,r是核的旋磁比。但关系式的分子部分全是常数,所以可以通过一个温度固定点而被确定,它是mK级的温度计。
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