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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种基于SERF惯性测量原位磁场梯度测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115480194B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210998269.8，技术领域涉及：G01R33/022；该发明授权一种基于SERF惯性测量原位磁场梯度测量方法是由王卓;武志宏;庞昊颖;刘峰设计研发完成，并于2022-08-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于SERF惯性测量原位磁场梯度测量方法在说明书摘要公布了：一种基于SERF惯性测量原位磁场梯度测量方法，其中SERFSpin‑Exchange‑Relaxation‑Free为无自旋交换弛豫，根据核子横向纵向弛豫率与纵向横向磁场梯度的二次关系得到原子气室内总磁场梯度，通过反转抽运光旋度以及改变静态电流大小测量极化率梯度和静磁场梯度，同时可得到剩磁梯度，从而有利于分析磁场梯度来源机理，降低磁场梯度并提高核子横向弛豫时间，从而提高SERF惯性测量系统磁噪声抑制能力，最终提高惯性测量精度。

本发明授权一种基于SERF惯性测量原位磁场梯度测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于SERF惯性测量原位磁场梯度测量方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，原子气室通过交流加热方式加热到正常工作状态； 步骤二，抽运激光极化电子，电子通过自旋交换碰撞原子来超极化原子使得SERF惯性测量装置工作在SERF态，检测激光通过探测碱金属电子来反应惯性测量装置信号； 步骤三，通过梯度线圈对原子气室总磁场梯度进行原位测量，得到总磁场梯度ΔBtotal； 步骤四，分别测量极化磁场梯度、静磁场梯度和剩磁场梯度； 所述步骤三中包括以下关系式：其中表示核子横向弛豫率，表示电四极矩弛豫，表示自旋破坏弛豫，表示碱金属电子通过自旋交换碰撞极化21Ne的核自旋交换率，表示横向磁场梯度弛豫，通过利用梯度线圈施加纵向梯度磁场，在不同纵向梯度磁场条件下测量横向弛豫时间，从而根据下式得到纵向磁场梯度和横向弛豫时间的二次抛物线关系： 其中V是原子气室体积，是纵向磁场梯度，DNe-Ne是原子气室的扩散系数，它与气压成反比；R是原子气室半径，γn是核子旋磁比，横向弛豫率的最小值反应为气室总磁场梯度ΔBtotal； 所述步骤四中包括以下极化率计算公式： 其中是电子纵向极化率，Rp为等效抽运光抽运率，sz为电子自旋旋度，为核自旋纵向弛豫率，为混合碱金属原子纵向弛豫率，为原子与混合碱金属之间等效自旋交换率，为混合碱金属与原子之间等效自旋交换率，通过下式计算电子自旋磁场大小： 其中Bpz是电子自旋磁场大小，k0为费米接触常数，gs为朗德因子，μB为玻尔磁子，ne为碱金属原子密度，在磁补偿点Bc下测得的磁场梯度ΔBtotal1，通过抽运光旋度方向改变后测得总磁场梯度为ΔBtotal2，在z轴变化磁场大小δBz后测得总磁场梯度为ΔBtotal3，抽运光旋度方向改变原理为通过在抽运光入桶方向加半波片，并且波片光轴45°放置后得到以下公式： 其中G12λ为半波片琼斯矩阵，Es为右旋圆偏振光琼斯矩阵，θ是波片与光轴的角度，这里θ＝45°，i是虚数单位； 其中ΔBDC是求解得到的静磁场梯度，ΔBDC1和ΔBDC2是在z轴变化磁场大小δBz前后的静磁场梯度，ΔBr是剩余磁场梯度，ΔBp1和ΔBp2是抽运光旋度方向改变前后的电子极化率梯度磁场，ΔBp是求解得到的电子极化率梯度磁场。

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