Дипломная работа посвящена разработке метода определения направления внешнего магнитного поля с помощью квантового магнитометра с оптической накачкой. Целью работы является разработка устройства для измерения направления и величины магнитного поля на базе MZ–магнитометра, предназначенного для коррекции частоты расположенных в этом поле рубидиевых атомных часов. В данной работе проведен обзор публикаций о квантовых магнитометрах, подходящих для использования вместе с бортовыми рубидиевыми атомными часами, а также дано обоснование использования квантового MZ–магнитометра в качестве бортового магнитометра для коррекции частоты бортовых рубидиевых атомных часов. Был разработан экспериментальный метод определения направления внешнего магнитного поля в лабораторных условиях. В работе использовались открытые образовательные ресурсы и программы поиска и анализа информации. Также использовались средства автоматизации (автоматизированной) разработки, а именно регистрация сигналов магнитометра на цифровом осциллографе и передача их по USB–каналу в компьютер для дальнейшей обработки. Было применено программное обеспечение Microsoft Excel.

The thesis is devoted to the development of a method for determining the direction of an external magnetic field using an optical pumped quantum magnetometer. The aim of the work is to develop a device for measuring the direction and magnitude of a magnetic field based on a MZ–magnetometer designed to correct the frequency of rubidium atomic clocks located in this field. The paper presents publications on quantum magnetometers suitable for use with on-board rubidium atomic clocks, and also provides a rationale for using a quantum MZ–magnetometer as an on-board magnetometer for correcting the frequency of on-board rubidium atomic clocks. An experimental method was developed to determine the direction of an external magnetic field in laboratory conditions. Open educational resources and information search and analysis programs were used. Automation (automated) development tools were also used, namely, recording magnetometer signals on a digital oscilloscope and transmitting them via a USB channel to a computer for further processing. Microsoft Excel software was used.

• Определения, обозначения и сокращения
• Введение
• Глава 1. Обзор публикаций и постановка задач работы
• 1.1. Влияние магнитных полей на работу бортовых атомных часов и необходимость разработки требований к бортовому магнитометру
• 1.2. Квантовый магнитометр с оптической накачкой MZ–типа
• 1.3. Постановка задач исследования
• Глава 2. Выработка требований к бортовому магнитометру и усовершенствование экспериментальной установки
• 2.1. Разработка требований к бортовому магнитометру
• 2.2. Экспериментальная установка
• 2.3. Калибровка магнитной системы экспериментальной установки
• 2.4. Определение чувствительности лабораторной установки
• 2.5. Усовершенствование экспериментальной установки
• Глава 3. Экспериментальные исследования
• 3.1. Сравнение режимов работы MZ–магнитометра при измерении величины и направления геомагнитного поля
• Заключение
• Список использованных источников