一种阵列式原子干涉重力梯度张量全分量的测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种阵列式原子干涉重力梯度张量全分量的测量系统，包括：n个阵列式排布的冷原子干涉单元，冷原子干涉单元包括：真空腔体；真空腔体包括上干涉区，下干涉区，探测区和原子团制备结构，上干涉区为一根细长型管道，且顶端安装有玻璃窗口；下干涉区为多窗口的腔体，且侧面安装有玻璃窗口。三束竖直激光操纵四团原子同时干涉，实现重力梯度张量中的

An array type atomic interferometric gravity gradient tensor total component measurement system

The utility model discloses an array type atomic interferometer system, all components of the gravity gradient tensor includes cold atoms arranged in an array type N interference unit, cold atom interferometry unit includes a vacuum chamber; the vacuum chamber including the interference area under the interference area, the detection area and the cluster structure preparation, interference for a slender pipe, and the top end is provided with a glass window; cavity interference area for multi window, and is installed on the side of a glass window. Three vertical lasers manipulate four clusters of atoms simultaneously to achieve the gravitational gradient tensor

【技术实现步骤摘要】
一种阵列式原子干涉重力梯度张量全分量的测量系统
本技术属于重力场勘测
，具体涉及一种阵列式原子干涉重力梯度张量全分量的测量系统。
技术介绍
重力场的精密测量既能用于引力相关的基础物理研究，又能用于重力匹配导航、地下资源勘探等实用领域。重力场是个矢量场，它对空间位置的一阶微商就是重力梯度。重力梯度是一个二阶张量，有9个分量，可以表示为：这是一个3×3的矩阵。由于测量传感器所处的空间没有源吸引质量，所以有且因为引力场是保守场，要求Γij＝Γji。所以重力梯度张量只有五个独立分量。重力梯度张量分量的测量可以通过不同的方法来实现。比如低温超导重力梯度仪、旋转加速度计重力梯度仪、静电悬浮重力梯度仪、以及FG-5绝对重力仪构成的梯度仪、原子干涉重力梯度仪等。原子干涉重力梯度仪具有潜在灵敏度高、无零点漂移等优点。冷原子干涉技术最初在1991年由美国斯坦福的朱隶文教授小组实现。由于微观粒子具有波动性，因此微观粒子的波包在不同路径演化之后重合可以发生干涉现象。利用激光操纵原子，使原子的波包发生分束、反射、合束，可以实现原子的干涉。原子具有静止质量，其波包在重力场中演化受重力势能影响，原子干涉的干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列式原子干涉重力梯度张量全分量的测量系统，其特征在于，包括：n个阵列式排布的冷原子干涉单元，所述冷原子干涉单元包括：真空腔体；所述真空腔体包括上干涉区(101)，下干涉区(102)，探测区(103)和原子团制备结构(104)，所述上干涉区(101)为一根细长型管道，且在所述上干涉区(101)安装有用于引入竖直激光L1的玻璃窗口；所述下干涉区(102)为多窗口的腔体，且安装有玻璃窗口以引入水平激光L2；所述探测区(103)为多窗口的腔体，且安装有用于为探测激光L4和所要收集的荧光提供通道的窗口；所述原子团制备结构(104)为多面体结构且安装有用于为冷却激光L5、L6和竖直激光L1提供通道以...

【技术特征摘要】
1.一种阵列式原子干涉重力梯度张量全分量的测量系统，其特征在于，包括：n个阵列式排布的冷原子干涉单元，所述冷原子干涉单元包括：真空腔体；所述真空腔体包括上干涉区(101)，下干涉区(102)，探测区(103)和原子团制备结构(104)，所述上干涉区(101)为一根细长型管道，且在所述上干涉区(101)安装有用于引入竖直激光L1的玻璃窗口；所述下干涉区(102)为多窗口的腔体，且安装有玻璃窗口以引入水平激光L2；所述探测区(103)为多窗口的腔体，且安装有用于为探测激光L4和所要收集的荧光提供通道的窗口；所述原子团制备结构(104)为多面体结构且安装有用于为冷却激光L5、L6和竖直激光L1提供通道以及为监测制备时的冷原子团a0提供通道的窗口，其中，n为大于等于2的整数。2.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述冷原子干涉单元还包括：竖直激光束发射器(201)、水平激光束发射器(202)、光电探测器(203)、真空泵(204)、碱金属样品容器(205)、激光反射镜(206)和反亥母霍兹线圈(207)；所述竖直激光束发射器(201)为圆柱形激光束扩束装置，垂直正对于上干涉区(101)的顶端窗口，用于将激光从光纤中引出并出射；所述水平激光束发射器(202)为圆柱形激光束扩束装置，垂直正对于下干涉区(102)的侧面窗口，用于将激光从光纤中引出并出射；所述光电探测器(203)对准所述探测区(103)的窗口安装，用于收集原子发射的荧光并转化为电信号；所述真空泵(204)与所述原子团制备结构(104)连通，用于维持所述真空腔体的真空度在10-8Pa～10-7Pa；所述碱金属样品容器(205)与所述原子团制备结构(104)连通，内部盛有碱金属原子样品，用于弥散出原子气体并提供工作物质；所述激光反射镜(206)垂直于竖直激光L1放置，用于将竖直激光L1原路反射形成对射的激光从而对原子进行操作；所述反亥母霍兹线圈(207)安装在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡忠坤，毛德凯，周敏康，段小春，骆华清，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42