Магнитометры, которые широко используются для измерения магнитного поля Земли и многих других целей. В данной работе усовершенствован лабораторный квантовый магнитометр для измерения магнитных полей биологических объектов. В данной работе сравниваются характеристики СКВИДа и квантового магнитометра с оптической накачкой. Квантовый магнитометр был взят для исследования. Для повышения чувствительности лабораторного квантового магнитометра была произведена компенсация Y-компоненты магнитного поля Земли. Измерены зависимости ширины резонансной линии от значений радиочастотного поля и градиента магнитного поля. Чувствительность лабораторного квантового магнитометра в широкополосном режиме работы составляла 0,071 нТл при ширине полосы 1 Гц. Улучшены характеристики лабораторного квантового магнитометра за счет использования узкополосного режима работы. Чувствительность в этом режиме составляла 0,033 нТл при ширине полосы 1 Гц. Для тестирования режима измерения лабораторного квантового магнитометра моделировались сигналы магнитного поля биологического объекта. Предмет исследования - лабораторный квантовый магнитометр. Метод исследования - измерение характеристик сигнала радиооптического резонанса лабораторного квантового магнитометра.

Magnetometers, which is widely used for measuring the Earth’s magnetic field and other so many purpose. In this work, the Laboratory Quantum Mag-netometer for Measuring of the biological-object magnetic fields was improved. In this work, the characteristics of SQUID and Quantum Magnetometer with optical pumping to be were compared. Quantum Magnetometer was took for investigation. To improve the Laboratory Quantum Magnetometer sensitivity Y-component of Earth magnetic field was compensated. The dependences of the resonant linewidth on radio-frequency field and magnetic gradient values were measured. The sensitivity of the Laboratory Quantum Magnetometer at wide band operation mode was 0.071 nT at band width was equal to1Hz. The Laboratory Quantum Magnetometer characteristics were improved with using the narrow band operation mode. The sensitivity at this mode was 0.033 nT at band width was equal to1Hz. For testing of the Laboratory Quantum Magne-tometer measurement mode the biological-object magnetic field signals ware simulated. The subject of research is the Laboratory Quantum Magnetometer. The research method is to measure the characteristics of the radio-optical resonance signal of the Laboratory Quantum Magnetometer.

• Contents
• Introduction
• Chapter 1. BIOLOGICAL OBJECTS MAGATIC FIELD AND MAGNETOMETER
• 1.1. Biological Magnetic field investigation
• 1.2. Quantum magnetometer application to measure biological magnetic field.
  • 1.2.1 How to Construction Sensor
  • 1.2.2 Sensor Characterization
  • 1.2.6 Design and Fabrication of Magnetometer
  • 1.2.7 The fabrication of micro magnetometer
  • 1.2.8 Somatosensory evoked fields
• 1.3 Problems to be solved
• CHAPTER 2The measurement the characteristics of laboratory quantum magnetometer characteristics
• 2.1 Quantum magnetometer with optical pumping
  • 2.1.1 Method of double radio-optical resonance.
  • 2.1.2 Waveform of radio-optical double resonance
• 2.2 Laboratory Quantum Magnetometer
• 2.3 Measuring and compensation of Earth magnetic field components
  • 2.3.1 Measuring the Magnitude of EMF vector
  • 2.3.2.Measurement of the Z-component of the EMF
  • 2.3.3. Calculation of the Y-component of the EMF and the angle of inclination of the EMF Vector .
  • 2.3.4 .Calibration of the current in Z-Helmholtz coils in magnetic field units
• 2.4 Plotting the dependence of the line width of the resonant absorption signal on the amplitude of the applied radio-frequency field of the resonant frequency and on the gradient of the laboratory magnetic field
  • 2.4.1 Plotting the dependence of the line width of the resonant absorption signal on the amplitude of the applied radio-frequency field of the resonant frequency
• CHAPTER 3 Improvement of the laboratory quantum magnetometer characteristics
• 3.1 Laboratory setup with synchronous detector
• 3.2 The Simulation of the Biological object signal
• CONCLUSION AND SCOPE OF FUTURE WORK
• REFERENCES