【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种同时测量碱金属气室内两种气体压强的方法，可用于原子磁强计、原子自旋陀螺仪等仪器中的碱金属气室内部气体参数的测量。
技术介绍
碱金属气室是原子磁强计、原子陀螺仪等量子测量仪器的核心敏感器件。碱金属气室内除了碱金属原子外，通常还需要充制一种或者几种气体。以原子磁强计为例，通常需要充制两种气体，一种作为缓冲气体用于降低泡壁碰撞弛豫，另一种作为淬灭气体用于消除辐射俘获效应。气室内充制气体的多少直接影响原子的弛豫以及系统其它参数的选取，因此精确检测气室内气体的压强有着重要的意义。常用的检测方法是测量碱金属气室的激光吸收光谱，由于充制的气体会引起吸收谱线的压力展宽，而不同气体单位压强引起的谱线展宽已有相关文献给出，因此测量谱线展宽值就可以计算出气体的压强。通常采用这种方法时，仅测量碱金属一条精细能级对应的谱线，当气室内仅有一种气体时可以实现对气体压强较精确的测量，但是当充制两种气体时就无法区分两种气体各自的压强，因此通常忽略压强较小的气体，这会导致显著的测量误差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是：克服现有常规方法的不足，基于激光吸收光谱的方法，提供一种可同时测量碱金属气室内两种气体压强的方法。该方法分别测量碱金属原子两条精细能级的吸收谱线，并对两个谱线进行理论拟合得到相应的压力展宽值，再根据已知的两种气体单位压强引起的谱线展宽值解算出两种气体各自的压强。本专利技术的技术解决方案为：一种同时测量碱金属气室内两种气体压强的方法，其实现方法及步骤如下：(1)将待测的碱金属气室加热并控制在稳定的温度；(2)采用波长调谐范围在碱金属原子D1线附近的窄线宽半...
【技术保护点】
一种同时测量碱金属气室内两种气体压强的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将待测的碱金属气室加热并控制在稳定的温度；(2)采用波长调谐范围在碱金属原子D1线附近的窄线宽半导体激光器，将窄线宽半导体激光器输出的激光照射于碱金属气室并扫频，测量不同频率入射激光的透过率，从而计算出光学深度曲线；然后对光学深度曲线进行洛伦兹函数拟合，获得D1线的谱线压力展宽值ΓD1；(3)将步骤(2)中采用的激光器更换为波长调谐在碱金属原子D2线附近的窄线宽半导体激光器，将窄线宽半导体激光器输出的激光照射于碱金属气室并扫频，测量不同频率入射激光的透过率，从而计算出光学深度曲线；然后对光学深度曲线进行洛伦兹函数拟合，得到碱金属原子D2线的谱线压力展宽值ΓD2；(4)利用已知的第一种气体单位压强引起的碱金属D1线和D2压力展宽值Γg1_D1和Γg1_D2，和已知的第二种气体单位压强引起的碱金属D1线和D2压力展宽值Γg2_D1和Γg2_D2，以及步骤(2)和(3)中获得的ΓD1和ΓD2，计算出两种气体各自的压强P1和P2，采用的公式为：P1Γg1_D1+P2Γg2_D1=ΓD1...
【技术特征摘要】
1.一种同时测量碱金属气室内两种气体压强的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将待测的碱金属气室加热并控制在稳定的温度；(2)采用波长调谐范围在碱金属原子D1线附近的窄线宽半导体激光器，将窄线宽半导体激光器输出的激光照射于碱金属气室并扫频，测量不同频率入射激光的透过率，从而计算出光学深度曲线；然后对光学深度曲线进行洛伦兹函数拟合，获得D1线的谱线压力展宽值ΓD1；(3)将步骤(2)中采用的激光器更换为波长调谐在碱金属原子D2线附近的窄线宽半导体激光器，将窄线宽半导体激光器输出的激光照射于碱金属气室并扫频，测量不同频率入射激光的透过率，从而计算出光学深度曲线；然后对光学深度曲线进行洛伦兹函数拟合，得到碱金属原子D2线的谱线压力展宽值ΓD2；(4)利用已知的第一种气体单位压强引起的碱金属D1线和D2压力展宽值Γg1_D1和Γg1_D2，和已知的第二种气体单位压强引起的碱金属D1线和D2压力展宽值Γg2_D1和Γg2_D2，以及步骤(2)和(3)中获得的ΓD1和ΓD2，计算出两种气体各自的压强P1和P2，采用的公式为： P 1 Γ g 1 _ D 1 + P 2 Γ g 2 _ D 1 = Γ D 1 P 1 Γ g 1 _ D 2 + ...
【专利技术属性】
技术研发人员：房建成，钱政，陆吉玺，尹彦，胡朝晖，刘刚，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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