一种原子喷泉装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种原子喷泉装置，属于冷原子干涉仪领域。冷原子团处于非零塞曼子能级上；梯度磁场线圈的目的是产生四极型阱，原子团在其中会受到与阱内磁场梯度大小成正比的作用力，偏置磁场线圈由亥姆霍兹线圈构成，目的是产生大小和方向可变的均匀磁场，改变四极型阱的磁场零点位置，四个线圈共同作用，使原子团受到定向的加速，进而实现方向任意的原子喷泉；磁场线圈驱动电路目的是给磁场线圈提供驱动电流，实现原子喷泉的开启和关闭，以及方向和速度的设置，并保持原子喷泉方向的稳定。本发明专利技术实现了方向任意选择且方向稳定的原子喷泉，且不会对原子团造成加热，装置可靠稳定、使用方便，满足原子干涉仪的使用需求，提升了其惯性参数测量能力。

【技术实现步骤摘要】
一种原子喷泉装置
本专利技术涉及一种原子喷泉装置，属于冷原子干涉仪领域。
技术介绍
冷原子物理领域是当前发展最快、成果最为辉煌的一个方向，冷原子在极端低温下，即使达到μK甚至nK量级，仍然维持着气态，原子间相互碰撞的概率很低，基本处于孤立状态，具有物质波波长大、与外场可长时间相互作用等常温原子所没有的优势，在以原子干涉仪为代表的量子精密测量方向有着极为重要的应用。原子喷泉技术是影响原子干涉仪性能的关键技术。当前使原子喷泉加速的方法有共振光加速法和光学移动粘团法，共振光加速法的原理是使用一束共振或近共振激光照射原子团，原子受到激光散射力而加速，缺点是最终加速效果受激光频率和功率抖动的影响很大，且因为原子的受激吸收和自发辐射效应会使原子团加热升温；光学移动粘团法的原理是使用一对驻波光场(或者多对按一定规律排列的驻波光场)照射原子团，形成驻波光场的激光有一定的频率差，此时原子团将获得正比于频率差的速度，缺点是结构复杂，需要精确控制多对激光的频率，且因功率不平衡、对准不准确等因素易造成加速方向倾斜的问题，对实验结果产生重大影响，更重要的是，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原子喷泉装置，其特征在于：包括：冷原子团、梯度磁场线圈、第一偏置磁场线圈、第二偏置磁场线圈、第三偏置磁场线圈和磁场线圈驱动电路；/n冷原子团处于非零塞曼子能级上，是原子喷泉的载体；梯度磁场线圈由反亥姆霍兹线圈构成，目的是产生四极型阱，原子团在其中会受到与阱内磁场梯度大小成正比的作用力，偏置磁场线圈由亥姆霍兹线圈构成，目的是产生大小和方向可变的均匀磁场，改变四极型阱的磁场零点位置，四个线圈共同作用，使原子团受到定向的加速，进而实现方向任意的原子喷泉；磁场线圈驱动电路目的是给磁场线圈提供驱动电流，实现原子喷泉的开启和关闭，以及方向和速度的任意选择，并保持原子喷泉方向的稳定；/n所述原子喷泉...

【技术特征摘要】
1.一种原子喷泉装置，其特征在于：包括：冷原子团、梯度磁场线圈、第一偏置磁场线圈、第二偏置磁场线圈、第三偏置磁场线圈和磁场线圈驱动电路；
冷原子团处于非零塞曼子能级上，是原子喷泉的载体；梯度磁场线圈由反亥姆霍兹线圈构成，目的是产生四极型阱，原子团在其中会受到与阱内磁场梯度大小成正比的作用力，偏置磁场线圈由亥姆霍兹线圈构成，目的是产生大小和方向可变的均匀磁场，改变四极型阱的磁场零点位置，四个线圈共同作用，使原子团受到定向的加速，进而实现方向任意的原子喷泉；磁场线圈驱动电路目的是给磁场线圈提供驱动电流，实现原子喷泉的开启和关闭，以及方向和速度的任意选择，并保持原子喷泉方向的稳定；
所述原子喷泉方向的任意选择是通过以下方法实现的：
处于非零塞曼子能级上的冷原子团在梯度线圈产生的四极型阱中会受到与阱内磁场梯度大小成正比的作用力，作用力大小的表达式为：
F＝μBgFmFBgra
其中，μB表示玻尔磁子，gF为朗德因子，mF为磁量子数，Bgra为磁场梯度大小，因原子团处在非零塞曼子能级，也即mF≠0，则原子团会受到与磁场梯度大小成正比的作用力，所受作用力方向指向(或背离)磁场零点；
三...

【专利技术属性】
技术研发人员：白金海，胡栋，马慧娟，王宇，贡昊，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11