自己励振型単気室光ポンプ磁力計は位相シフト回路の制約により測定範囲が狭いため、二気室光ポンプ磁力計の集積化研究と改良を行った。光ポンプ磁力計の基本原理の導出と検証に基づき、二気室セシウム光ポンプ磁力計の高度集積設計構造を提案した。本方法では、垂直共振面発光レーザーをポンプ光源とし、カッティングナイフ直角プリズム反射鏡を分光ミラーとして使用し、その他の部品は光軸に沿って対称に配置している。左旋および右旋円偏光の二重ポンプ光構造と二気室配置を利用し、位相シフト回路を必要としない位相補完を実現した。構築した原理試作機により実験環境下で地磁気強度を37,586.79 nTで測定し、走査法により3軸成分を測定した。二気室セシウム光ポンプ磁力計原理試作機の測定範囲は25,700~77,000 nTで、感度は約<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mn mathvariant="normal">20</mn><mtext> </mtext><mrow><mrow><mi mathvariant="normal">p</mi><mi mathvariant="normal">T</mi></mrow><mo>/</mo><mrow><mroot><mrow><mi mathvariant="normal">H</mi><mi mathvariant="normal">z</mi></mrow><mrow/></mroot></mrow></mrow></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/845ADE89-EEB1-4623-8531-18F6A7FB747A-M001.jpg"><?fx-imagestate width="16.17133331" height="4.48733330"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/845ADE89-EEB1-4623-8531-18F6A7FB747A-M001c.jpg"><?fx-imagestate width="16.17133331" height="4.48733330"?></graphic></alternatives></inline-formula>である。実験結果は比較測定結果および理論計算結果と一致し、二気室光ポンプ磁力計の理論解析を検証し、この二気室光ポンプ磁力計構造の実現可能性と精度を確認した。

地磁気;光ポンプ磁力計;磁気共鳴;二気室;測定範囲;集積化