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为解决对小尺度物体内部多个磁源反演能力差的问题，提出了小尺度物体内部多磁源反演技术。利用原子磁强计采集磁源信号，基于弱磁理论反演磁源分布，引入分布源模型、高斯-赛德尔迭代算法优化求解过程，开展正反演模型验证。同时，采用点源模型去卷积操作提升磁源的空间分辨率，去卷积前系统空间分辨率为≈10 mm，去卷积后为<4 mm。结果显示磁源反演的空间位置分布大致接近真实，验证了反演技术的正确性，可用于精密仪器内部磁源的识别应用。该研究开辟了部分精密仪器内部多磁源探测的新途径。