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核磁共振温度计物理小百科知识

查字典物理网 2016-03-17

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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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