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원자 자력계 및 그 동작 방법(Atomic Magnetometer And Operating Method Of The Same)

  • 기술번호 : KST2016009430
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 원자 자력계 및 그 동작 방법을 제공한다. 이 원자 자력계는 원형 편광된 펌프 빔과 선형 편광된 조사 빔을 제공받고 알칼리 메탈 증기를 포함하는 증기 셀; 상기 증기 셀을 투과한 상기 조사 빔을 제공받아 상기 조사 빔의 광자기 회전을 측정하는 감지부; 상기 조사 빔과 상기 펌프 빔의 진행 방향에 의하여 정의되는 제1 평면에 수직한 줄임 되먹임 자기장 신호를 생성하여 상기 증기 셀에 제공하는 되먹임 코일; 및 상기 감지부의 출력 신호를 제공받아 측정 자기장에 비례하는 상기 줄임 되먹임 자기장을 생성하도록 상기 되먹임 코일에 되먹임 전류를 제공하는 되먹임 증폭부를 포함한다. 측정 대상의 상기 측정 자기장은 상기 증기 셀에서 상기 조사 빔의 광자기 회전을 제공한다.
Int. CL G01R 33/02 (2006.01)
CPC G01R 33/02(2013.01) G01R 33/02(2013.01)
출원번호/일자 1020140145487 (2014.10.24)
출원인 한국표준과학연구원
등록번호/일자 10-1624482-0000 (2016.05.20)
공개번호/일자 10-2016-0048566 (2016.05.04) 문서열기
공고번호/일자 (20160526) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.10.24)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국표준과학연구원 대한민국 대전 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김기웅 대한민국 대전광역시 유성구
2 이현준 대한민국 부산광역시 사하구
3 심정현 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 누리 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 **길 **-*(역삼동, IT빌딩 *층)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국표준과학연구원 대한민국 대전 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.10.24 수리 (Accepted) 1-1-2014-1022529-55
2 보정요구서
Request for Amendment		 2015.05.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2015-0079019-00
3 무효처분통지서
Notice for Disposition of Invalidation		 2015.05.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2015-0083870-77
4 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2015.08.05 수리 (Accepted) 1-1-2015-0759619-52
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.11.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0781445-12
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.12.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-1259445-44
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.12.22 수리 (Accepted) 1-1-2015-1259528-35
8 등록결정서
Decision to grant		 2016.04.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0314997-17
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266640-72
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266627-88
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266645-00
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
원자 자력계에 있어서,원형 편광된 펌프 빔과 선형 편광된 조사 빔을 제공받고 알칼리 메탈 증기를 포함하는 증기 셀;상기 증기 셀을 투과한 상기 조사 빔을 제공받아 상기 조사 빔의 광자기 회전을 측정하는 감지부; 상기 조사 빔과 상기 펌프 빔의 진행 방향에 의하여 정의되는 제1 평면에 수직한 줄임 되먹임 자기장 신호를 생성하여 상기 증기 셀에 제공하는 되먹임 코일; 및상기 감지부의 출력 신호를 제공받아 측정 자기장에 비례하는 상기 줄임 되먹임 자기장을 생성하도록 상기 되먹임 코일에 되먹임 전류를 제공하는 되먹임 증폭부를 포함하고,측정 대상의 상기 측정 자기장은 상기 증기 셀에서 상기 조사 빔의 광자기 회전을 제공하고,상기 원자 자력계의 로렌츠형 주파수 응답은 줄임 되먹임에 의하여 평탄화되고, 상기 주파수 응답의 컷-오프 주파수(cut-off frequency) fc는 수백 Hz인 것을 특징으로 하는 원자 자력계
2 2
제1 항에 있어서,상기 되먹임 코일과 상기 되먹임 증폭부는 상기 원자 자력계의 감지 대역폭(detection bandwidth)을 확장하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
3 3
제2 항에 있어서,상기 원자 자력계의 주파수 응답(frequency response)는 영(zero) Hz에서 수백 Hz 까지 플랫(flat)한 것을 특징으로 하는 원자 자력계
4 4
제1 항에 있어서,상기 증기 셀의 주위에 배치되어 외부 환경 자기장을 제거하도록 자성체로 구성된 자기 차폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
5 5
제1 항에 있어서,상기 증기 셀의 주위에 배치되어 외부 환경 자기장을 제거하도록 상쇄 자기장을 생성하는 자기장 상쇄부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
6 6
제5 항에 있어서,상기 자기장 상쇄부는:x축 상쇄 자기장을 생성하는 x 축 상쇄 코일;상기 x 축 상쇄 코일에 전류를 공급하는 x축 상쇄 전원;상기 x축 상쇄 자기장에 수직한 z축 상쇄 자기장을 생성하는 z축 상쇄 코일;상기 z축 상쇄 코일에 전류를 공급하는 z축 상쇄 전원;상기 제1 평면에 수직한 y축 상쇄 자기장을 생성하는 y축 상쇄 코일; 및상기 y축 상쇄 코일에 직류 전류를 공급하는 y축 상쇄 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
7 7
제6 항에 있어서,상기 자기장 상쇄부는:상기 감지부의 출력신호를 입력으로 제공받아 제1 기준 주파수 성분을 추출하여 출력하는 x축 록인 증폭기; 및상기 감지부의 출력신호를 입력으로 제공받아 제2 기준 주파수 성분을 추출하여 출력하는 z축 록인 증폭기; 중에서 적어도 하나를 더 포함하고,상기 x축 록인 증폭기는 상기 제1 기준 주파수 신호를 상기 x축 상쇄 전원에 제공하고,상기 z축 록인 증폭기는 상기 제2 기준 주파수 신호를 상기 z축 상쇄 전원에 제공하고,상기 x축 상쇄 전원부는 상기 x축 록인 증폭기의 제1 기준 주파수 신호 및 상기 z축 록인 증폭기의 제2 기준 주파수 성분을 제공받아 상기 제1 기준 주파수 신호로 변조하여 출력하고,상기 z축 상쇄 전원부는 상기 z축 록인 증폭기의 제2 기준 주파수 신호 및 상기 x축 록인 증폭기의 제1 기준 주파수 성분을 제공받아 상기 제2 기준 주파수 신호로 변조하여 출력하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
8 8
제1 항에 있어서,상기 증기 셀은:알칼리 메탈 증기로써 포타슘 (potassuim; K), 헬륨 버퍼 가스, 및 질소 가스를 포함하는 메인 셀; 및상기 알칼리 메탈 증기의 흡착을 방지하는 스템 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
9 9
제8 항에 있어서,상기 메인 셀은 보로실리케이트 유리(borosilicate glass) 재질이고,상기 스템 셀은 알루미노실시케이트(aluminosilicate) 재질인 것을 특징으로 하는 원자 자력계
10 10
제1 항에 있어서,상기 증기 셀은 육면체 형상의 메인 셀과 상기 메인 셀에 연결된 원통 형상의 스템 셀을 포함하고,상기 증기 셀을 가열하는 가열부를 더 포함하고,상기 가열부는:열선에 5 kHz 내지 30 kHz의 교류를 인가하여 상기 증기 셀의 메인 셀을 섭씨 200 도로 가열하는 제1 가열부; 및열선에 5 kHz 내지 30 kHz의 교류를 인가하여 상기 스템 셀을 섭씨 185도로 가열하는 제2 가열부를 포함하고,상기 메인 셀의 온도와 상기 증기 셀의 온도 사이의 차이는 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
11 11
제10 항 있어서,상기 가열부는:하부면에 관통홀 및 측면에 투명 창을 포함하고 상기 메인 셀의 주위를 감싸도록 배치된 제1 가열 블록;상기 제1 가열 블록의 외주면을 감싸도록 배치된 제1 가열 코일;상기 제1 가열 블록의 상기 관통홀과 정렬되어 상기 스템 셀의 주위를 감싸도록 배치된 제2 가열 블록;상기 제2 가열 블록을 감싸도록 배치된 제2 가열 코일; 및상기 제1 가열블록을 수납하는 단열 블록을 포함하고,상기 메인 셀은 상기 제1 가열 블록의 상기 투명 창과 정렬되는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
12 12
제11 항 있어서,상기 단열 블록은:중심에 관통홀, 상기 관통홀과 정렬된 함몰부, 상기 함몰부 외곽에 배치된 돌출부, 및 상기 돌출부의 상부면에 형성된 정렬 트렌치를 포함하는 중심 단열 블록;상기 돌출부의 상부 정렬 트렌치에 삽입되고 측면에 형성된 관통홀을 포함하는 상부 단열 블록; 및상기 돌출부의 하부면에 형성된 하부 정렬 트렌치에 삽입되는 하부 단열 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
13 13
제12 항 있어서,제2 가열 블록의 하부면과 끼움 결합하고, 상기 하부 단열 블록과 끼움 결합하는 지지 블록; 및상기 지지 블록 상에 배치되고 상기 단열 블록을 감싸도록 배치되는 외부 단열 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
14 14
제1 항에 있어서,상기 펌프 빔을 제공하는 펌프 광원;상기 조사 빔을 제공하는 조사 광원;상기 조사 광원과 상기 증기 셀 사이에 배치되어 상기 조사 빔의 편광 회전각을 소정의 변조 주파수로 변조하는 변조부; 및상기 변조 주파수의 기준 변조 주파수 신호를 상기 변조부에 제공하고 상기 감지부의 출력 신호를 제공받아 상기 변조 주파수 성분 또는 그 고조파 성분을 추출하는 록인 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
15 15
원자 자력계의 동작 방법에 있어서,측정 대상이 생성한 측정 자기장 하에서 원형 편광된 펌프 빔과 선형 편광된 조사 빔을 알칼리 메탈 증기를 포함하는 증기 셀에 제공하는 단계;상기 증기 셀을 투과한 상기 선형 편광된 조사 빔으로부터 상기 조사 빔의 편광 상태에 따라 감지부를 이용하여 편광 회전 신호를 검출하는 단계; 및상기 편광 회전 신호를 증폭하여 상기 측정 자기장과 반대 방향의 줄임 되먹임 자기장을 생성하여 상기 증기 셀에 제공하는 단계를 포함하고,상기 원자 자력계의 로렌츠형 주파수 응답은 줄임 되먹임에 의하여 평탄화되고, 상기 주파수 응답의 컷-오프 주파수(cut-off frequency) fc는 수백 Hz인 것을 특징으로 하는 원자 자력계의 동작 방법
16 16
제15 항에 있어서,상기 편광 회전 신호를 검출하는 단계는:상기 증기 셀을 투과한 조사 빔을 서로 편광 방향이 다른 제1 편광 빔과 제2 편광 빔으로 분할하는 단계;상기 제1 편광 빔의 세기를 측정하고 상기 제2 편광 빔의 세기를 측정하는 단계; 및상기 제1 편광 빔의 제1 측정 신호와 상기 제2 편광 빔의 제2 측정 신호의 차이를 이용하여 편광 회전각 신호를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계의 동작 방법
17 17
제15 항에 있어서,상기 편광 회전 신호를 검출하는 단계는:상기 증기 셀 전단에서 상기 조사 빔의 편광 회전각을 소정의 변조 주파수로 변조하는 단계; 상기 증기 셀 및 선형 편광자를 투과시켜 초기 편광 상태에서 90도 회전한 조사 빔의 세기를 측정하는 단계; 및상기 측정된 조사 빔의 세기에서 변조 주파수 성분 또는 그 고조파 성분으로 상기 조사 빔의 편광 회전각을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계의 동작 방법
18 18
제15 항에 있어서,상기 편광 회전 신호를 검출하는 단계는:상기 증기 셀 후단에서 후단에서 1/4 파장판 및 변조부를 투과시켜 상기 조사 빔의 편광 회전각을 소정의 변조 주파수로 변조하는 단계; 선형 편광자를 투과시켜 조사 빔의 세기를 측정하는 단계; 및상기 측정된 조사 빔의 세기에서 변조 주파수 성분 또는 그 고조파 성분으로 상기 조사 빔의 편광 회전각을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계의 동작 방법
19 19
제16 항에 있어서,상기 측정 대상이 제거된 상태에서 상기 증기 셀에 영향을 미치는 외부 환경 자기장을 제거하도록 상쇄 자기장을 생성하는 단계를 더 포함하고,상쇄 자기장은 펌프 빔과 조사 빔이 진행하는 제1 평면에 수직한 y축 상쇄 자기장, 및 상기 제1 평면에 나란한 x축 상쇄 자기장, 및 상기 x축 상쇄 자기장에 수직한 z축 상쇄 자기장을 포함하고,상기 y축 상쇄 자기장은 상기 외부 환경 자기장 하에서 편광 회전각이 영이 되도록 y축 DC 값으로 설정되고,상기 x축 상쇄 자기장은 상기 외부 환경 자기장 하에서 상기 편광 회전각이 영이 되도록 x축 DC 값으로 설정되고,상기 z축 상쇄 자기장은 상기 외부 환경 자기장 하에서 상기 편광 회전각이 영이 되도록 z축 DC 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 원자 자력계의 동작 방법
20 20
원형 편광된 펌프 빔과 선형 편광된 조사 빔을 제공받고 알칼리 메탈 증기를 포함하는 증기 셀; 및 상기 증기 셀을 투과한 상기 선형 편광된 조사 빔을 제공받아 상기 조사 빔의 편광 회전각을 측정하는 감지부를 포함하는 원자 자력계의 동작 방법에 있어서,상기 감지부의 출력 신호를 증폭하여 상기 증기 셀의 감지 대역폭(detection bandwidth)을 확장하도록 측정 대상의 측정 자기장과 반대 방향의 줄임 되먹임 자기장을 생성하여 상기 증기 셀에 제공하고,상기 원자 자력계의 로렌츠형 주파수 응답은 줄임 되먹임에 의하여 평탄화되고, 상기 주파수 응답의 컷-오프 주파수(cut-off frequency) fc는 수백 Hz인 것을 특징으로 하는 원자 자력계의 동작 방법
21 21
제20 항에 있어서,상기 원자 자력계의 주파수 응답(frequency response)는 영(zero) Hz에서 수백 Hz 까지 플랫(flat)한 것을 특징으로 하는 원자 자력계의 동작 방법
22 22
생체 자기장를 발생시키는 측정 대상을 스핀-교환이완없는(Spin-exchange relaxation free) 원자 자력계를 이용하여 측정 신호를 측정하는 단계; 및상기 측정 신호를 증폭하여 상기 생체 자기장과 반대 방향의 줄임 되먹임 자기장을 생성하여 상기 원자 자력계에 제공하는 단계를 포함하고,상기 원자 자력계의 주파수 응답은 줄임 되먹임에 의하여 로런츠형을 가지고, 상기 주파수 응답의 컷-오프 주파수(cut-off frequency) fc는 수백 Hz인 것을 특징으로 하는 생체 자기장 측정 방법
23 23
원자 자력계에 있어서,원형 편광된 펌프 빔과 선형 편광된 조사 빔을 제공받고 알칼리 메탈 증기를 포함하는 증기 셀;상기 증기 셀을 투과한 상기 조사 빔을 제공받아 상기 조사 빔의 광자기 회전을 측정하는 감지부; 상기 원형 편광된 펌프 빔을 제공하는 펌프 레이저;및상기 감지부의 출력 신호를 제공받아 측정 자기장에 비례하는 줄임 되먹임 구동 신호를 생성하여 펌프 광원의 광량을 제어하는 펌프 빔 광량 변조부를 포함하고,측정 대상의 상기 측정 자기장은 상기 증기 셀에서 상기 조사 빔의 광자기 회전을 제공하고,상기 원자 자력계의 로렌츠형 주파수 응답은 줄임 되먹임에 의하여 평탄화되고, 상기 주파수 응답의 컷-오프 주파수(cut-off frequency) fc는 수백 Hz인 것을 특징으로 하는 원자 자력계
24 24
제23 항에 있어서,상기 펌프 빔 광량 변조부는:상기 감지부의 출력 신호를 제공받아 상기 구동 신호를 출력하는 전기 광학 변조기 구동부;상기 구동 신호를 제공받아 펌프 빔의 편광 상태를 변경하는 전기 광학 변조기; 및상기 전기 광학 변조기를 통과한 펌프 빔에서 특정한 편광 성분을 추출하는 편광 빔 분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자 자력계
25 25
원자 자력계의 동작 방법에 있어서,측정 대상이 생성한 측정 자기장 하에서 원형 편광된 펌프 빔과 선형 편광된 조사 빔을 알칼리 메탈 증기를 포함하는 증기 셀에 제공하는 단계;상기 증기 셀을 투과한 상기 선형 편광된 조사 빔으로부터 상기 조사 빔의 편광 상태에 따라 감지부를 이용하여 편광 회전 신호를 검출하는 단계; 및상기 편광 회전 신호를 이용하여 원형 편광된 펌프 빔의 세기를 줄임 되먹임 제어하는 단계를 포함하고,상기 원자 자력계의 로렌츠형 주파수 응답은 줄임 되먹임에 의하여 평탄화되고, 상기 주파수 응답의 컷-오프 주파수(cut-off frequency) fc는 수백 Hz인 것을 특징으로 하는 원자 자력계의 동작 방법
지정국 정보가 없습니다
순번, 패밀리번호, 국가코드, 국가명, 종류의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 패밀리정보 - 패밀리정보 표입니다.
순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 JP06707317 JP 일본 FAMILY
2 JP28085200 JP 일본 FAMILY
3 US09927501 US 미국 FAMILY
4 US20160116553 US 미국 FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

순번, 패밀리번호, 국가코드, 국가명, 종류의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 패밀리정보 - DOCDB 패밀리 정보 표입니다.
순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 JP2016085200 JP 일본 DOCDBFAMILY
2 JP6707317 JP 일본 DOCDBFAMILY
3 US2016116553 US 미국 DOCDBFAMILY
4 US9927501 US 미국 DOCDBFAMILY
국가 R&D 정보가 없습니다.