基于遗传算法的磁自抑制加热器的设计与优化

作     者：刘彦彦 祝静 谭志成 刘晓飞 王帅 祝连庆 LIU Yanyan;ZHU Jing;TAN Zhicheng;LIU Xiaofei;WANG Shuai;ZHU Lianqing

作者机构：北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 广州南沙光子感知技术研究院广州南沙511462 北京航天测控技术有限公司北京100041 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009 

出 版 物：《半导体光电》 (Semiconductor Optoelectronics)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      码：575-583页

摘      要：超低磁噪声(0~10 nT)的碱金属加热技术是无自旋交换弛豫原子磁力仪实现超高灵敏度的关键,文章提出一种基于遗传算法的磁自抑制加热器多目标优化设计方法。该方法基于毕奥-萨伐尔定律推导目标函数新模型,优化的目标包括加热丝的长度、宽度、厚度和电流方向4类(18个)参数,以此获取加热器最佳磁自抑制性能。利用有限元分析方法,仿真分析了目标区域的磁场分布和温度分布,结果表明:加热器在目标区域的中心区域产生0.02 nT/mA的平均磁场和180.34℃的平均温度。实验测试结果显示:目标区域的磁通密度取值在0.13 nT/mA和0.14 nT/mA范围内,这表明加热器的磁场自抑制性能较好。该研究有助于进一步提高原子磁力仪的性能。

主 题 词：无自旋交换弛豫原子磁力仪 磁自抑制 遗传算法 毕奥-萨伐尔定律 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.16818/j.issn1001-5868.2024030301

馆 藏 号：203143377...