技术摘要：
本发明提供了一种无磁加热装置，其特征在于，所述无磁加热装置包括加热模块和导热模块；其中，所述加热模块包括加热芯，且加热芯电流产生的磁场随距离的三次方快速衰减。本发明无磁加热装置良好地融合了传统电加热中加热快、易控制等优点，同时显著降低了传统电加热中  全部
背景技术：
随着人类对原子自旋物理的不断研究和深入了解，以原子自旋为介质的原子磁强 计、陀螺仪、原子钟等量子精密测量技术得到快速的发展。碱金属气室是这些量子精密测量 技术的核心部件，对碱金属气室加热提高并控制原子数密度是其中一项基本操作。 现有的主要加热方案有：热空气加热、光学加热和电加热。热空气加热能够实现加 热均匀，无磁场噪声，但是会带来一定的机械振动，并且加热装置非常复杂，体积，功耗大； 光学加热是利用吸热材料吸收大功率激光实现对原子气室的加热，无电磁干扰，无机械振 动，但是加热能力弱，而且成本比较高。相比于前两种方式，电加热制作简单，容易控制，但 是加热电流会带来复杂的剩余磁场和磁场噪音，从而干扰仪器的工作并限制仪器的性能。 所以实现一种结构简单、高效抑制剩余磁场和磁场噪声的无磁电加热装置具有非常重要的 意义，可以广泛应用于原子磁强计、陀螺仪和原子钟等量子精密测量研究领域中。
技术实现要素：
因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种无磁加热装置及其应 用。 为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种原子气室无磁加热装置，所述无 磁加热装置包括加热模块和导热模块； 其中，所述加热模块包括加热芯，且加热芯电流产生的磁场随距离的三次方快速 衰减，所述加热模块与待测物体之间的距离为所述加热芯直径的3倍以上。 根据本发明第一方面的无磁加热装置，其中，所述加热模块与待测物体之间的距 离为所述加热芯直径的10倍以上。 根据本发明第一方面的无磁加热装置，其中，所述加热芯选自任何形式电加热装 置，优选地采用无磁绕法实现的加热芯。 根据本发明第一方面的无磁加热装置，其中，所述加热模块包括一个或多个加热 芯。 根据本发明第一方面的无磁加热装置，其中，当所述加热模块具有多个加热芯时， 所述加热芯通入特定方向的电流使得其产生的磁场方向互相抵消。 根据本发明第一方面的无磁加热装置，其中，所述导热模块为高导热系数优选为 1000W/(m·K)以上的传热体。 优选地，所述传热体为热管。 本发明的第二方面提供了一种原子气室，所述原子气室包括如第一方面所述的原 子气室无磁加热装置。 3 CN 111615226 A 说　明　书 2/4 页 本发明的第三方面提供了第一方面所述的原子气室无磁加热装置在制备基于原 子气室的量子精密测量装置中的应用。 根据本发明第三方面的应用，其中，所述基于原子气室的量子精密测量装置为磁 强计、原子钟和/或陀螺仪。 该发明实现了一套高效、无磁以及全自动化的气室加热系统，可以应用于磁强计、 原子钟和陀螺仪等量子精密测量实验。提高气室温度，精密控制原子数密度，为研究热原子 或者光与原子相互作用等相关研究奠定基础。 本发明的无磁加热装置可以具有但不限于以下有益效果： 本发明无磁加热装置良好地融合了传统电加热中加热快、易控制等优点，同时显 著降低了传统电加热中会产生额外磁场噪声的缺点，加热操作更加便捷、结构更加简单。该 加热设计为磁强计、原子钟以及陀螺仪等精密测量技术奠定基础。 附图说明 以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中： 图1示出了本发明无磁加热装置的加热模块中陶瓷加热芯。 图2示出了本发明无磁加热装置的加热模块中陶瓷加热芯连接方式及位置摆放示 意图。 图3示出了本发明无磁加热装置设计图。 图4示出了试验例1中温度达平衡后系统温度分布的仿真结果。 图5示出了试验例1中传热过程中翅片温度和加热芯功率变化的仿真结果。 图6示出了试验例1中翅片处温度变化曲线。 附图标记说明： 1、陶瓷加热芯；2、热管；3、pt100；4、原子气室；5、翅片。