[发明专利]一种超极化稀有惰性气体发生用极化池

权利要求书

1.一种超极化惰性气体发生发生用极化池，包括极化室、碱金属蒸发器、惰性气体入口通道、超极化气体流出通道；

惰性气体入口通道、碱金属蒸发器、极化室、超极化气体流出通道依次连通；

所述极化室为水平放置的密闭圆筒状结构，包括A端和B端；

所述极化室的外表面除了A端外均镀有金属膜；

所述极化室的周侧设有用于调控温度的夹套，所述夹套不包含所述A端；

所述A端为平面，作为圆偏振激光的入射窗口；所述极化室靠近A端的上部开口，所述开口连通所述超极化气体流出通道；

所述B端为半球形；所述极化室的近B端连通所述碱金属蒸发器；

优选所述夹套为密闭结构，夹套的两端分别设有一个开口管。

优选所述极化室的长度大于300毫米。

2.根据权利要求1所述的超极化惰性气体发生用极化池，其特征在于：所述碱金属蒸发器位于极化室的下方。

3.根据权利要求1所述的超极化惰性气体发生用极化池，其特征在于：所述惰性气体入口通道和超极化气体流出通道分别设有两通密封阀。

4.根据权利要求1所述的超极化惰性气体发生用极化池，其特征在于：所述碱金属蒸发器为管状玻璃泡；

优选所述碱金属蒸发器为喇叭形的玻璃泡。

5.根据权利要求1所述的超极化惰性气体发生用极化池，其特征在于，所述碱金属蒸发器的外部安装有可拆卸的加热炉；

优选所述碱金属蒸发器的长度约150毫米；

优选所述碱金属蒸发器的容积不小于20毫升。

6.根据权利要求1所述的超极化惰性气体发生用极化池，其特征在于：所述极化室由玻璃材料制成。

7.根据权利要求1所述的超极化惰性气体发生用极化池，其特征在于：所述超极化气体通道和极化室的内壁表面经非极性溶剂覆盖；

优选所述的非极性溶剂为硅烷化试剂。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述极化池超极化惰性气体的方法，将所述极化池置于均匀的磁场中，所述磁场由一组亥姆霍兹线圈提供，所述亥姆霍兹线圈的中心轴与极化池的中心轴重合，所述碱金属蒸发器内装有室温下为固态的碱金属，加热炉加热碱金属蒸发器将其中的碱金属蒸发汽化，经惰性气体入口通道不断流入的惰性气体夹带着蒸发的碱金属原子进入到极化室，圆偏振激光从入射窗口进入极化室，碱金属在圆偏振光的泵浦下发生了高度极化，高度极化的碱金属原子与稀有惰性气体原子相互作用，通过极化弛豫机制进行极化转移，使得稀有惰性气体原子超极化，超极化的惰性气体通过超极化气体通道流出极化室。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述加热炉的加热温度为150℃到190℃之间；

优选所述极化室的温度为150℃到190℃之间。

优选所述亥姆霍兹线圈提供的磁场强度在1～200高斯范围内调节。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述的亥姆霍兹线圈提供的磁场是均匀的磁场，所述极化池完全位于均匀磁场范围内，均匀度大于99％。