【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及原子光学，尤其是一种基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法。
技术介绍
1、积分球是一个内部涂有漫反射涂层的空心球体，外面是金属结构，积分球内部有标准灯、辅助灯、光纤接口等，外接设备包括电源、电脑、光谱仪等仪器。积分球对各种波长的光具有相同的漫反射率，具有均匀光源的作用。关于积分球光源能够检索到以下专利文献：
2、1、cn201510737867，一种积分球及基于该积分球的大视场负角度。
3、2、cn201721845222，一种模块化的led积分球均匀光源。
4、3、cn201820709908，一种led积分球均匀光源装置。
5、4、cn201820967126，一种led阵列积分球均匀光源。
6、5、cn201821443672，一种积分球均匀光源产生器。
7、6、cn201910194919，一种聚焦反射镜积分球均匀光源。
8、7、cn201910701763，一种大视场均匀光源系统。
9、多原子碱金属气室多用于原子磁强计。密封玻璃气室内部充有碱金属k、rb、cs的一种或多种。例如，钾原子serf磁强计由普林斯顿大学romalis团队率先实现。该团队随后研制出高精度铷原子serf磁强计。美国国家标准与技术研究院设计了铯原子小型化磁强计。日本京都大学在k-rb混合抽运实现了小型化磁强计的生物磁测量。迄今为止，锂、钠、钾、铷、铯等碱金属原子气室都观察到光致解吸附效应。
10、碱金属气室内部通常充有
11、在碱金属气室中，光致解吸附效应可以利用光子将原子从表面中释放出来。其原理为：当原子与气室内壁表面碰撞时，由于受到吸引势的影响，原子被物理吸附在气室内壁表面的吸引势阱中，而解吸附光可以从表面传递给原子能量，原子因此可以解吸附回气相中。短波长非相干光源可以作为解吸附光。
12、关于光致解吸附效应能够检索到以下专利文献：cn201310650608，一种延长原子池内极化气体自旋弛豫时间的方法。其采用了光致解吸附的原理，其解吸附光源为激光，其扩束功能未考虑光的均匀性。
13、总的来说，未有积分球应用于气室光致解吸附效应的相关案例描述。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法，利用积分球形成的均匀解吸附光场对气室内碱金属原子所带来的解吸附效应能够增加原子密度，以避免碱金属原子在气室壁上的沉积，并减少涂层的恶化或原子的积累。
2、本专利技术的技术解决方案如下：
3、一种基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、步骤1，针对多原子碱金属气室搭建密度检测光路；
5、步骤2，利用积分球进行多原子碱金属气室装配，使所述多原子碱金属气室位于所述积分球的球壳空腔内，球壳左端开设有检测光输入孔，球壳右端开设有检测光输出孔，球壳顶端开设有解吸附光照射孔，所述解吸附光照射孔分别连接积分球解吸附灯、辅助灯和标准灯；
6、步骤3，标定积分球解吸附灯，利用辅助灯和标准灯作为中介来消除激光和背景光噪声自吸收效应，确定积分球解吸附灯在所述球壳空腔内形成的均匀解吸附光场对气室内碱金属原子所带来的解吸附效应；
7、步骤4，进行数据解算处理，以得到解吸附效应关键参数，所述解吸附效应关键参数包括碱金属原子密度、解吸附光强和解吸附灯光通量。
8、所述步骤1中包括对检测激光器的发射光进行线偏振态和光强调制，调制后的检测光穿过所述多原子碱金属气室后能够被采集器采集到。
9、所述步骤3中包括以下步骤：
10、步骤301，关闭积分球内所有灯源，确保没有其他光源对光谱仪造成干扰，记录光谱仪的基准读值，即此时的背景噪音或零值；
11、步骤302，在含有标准灯和辅助灯时，记录点亮标准灯时光谱仪读值；
12、步骤303，在含有标准灯和辅助灯时，记录点亮辅助灯光谱仪读值；
13、步骤304，在含有解吸附灯和辅助灯时，记录点亮辅助灯光谱仪读值；
14、步骤305，在含有解吸附灯和辅助灯时，记录点亮解吸附灯光谱仪读值；
15、步骤306：开启激光，记录激光和辅助灯同时开启时光谱仪读值。
16、所述步骤4中包括以下公式：
17、iout＝iine-nσ(υ)l
18、
19、φdsp＝km∫φdsp(λ)v(λ)dλ
20、
21、
22、其中iout是气室出射光强，iin是气室入射光强，e是自然常数，n是碱金属原子密度，σ(υ)为光子吸收截面，l是气室内光程，idsp是解吸附光强，ω为立体角，φdsp是解吸附灯光通量,km为最大光谱光视效能系数，v(λ)为光谱灵敏度函数，φdsp(λ)是解吸附灯光谱辐射量，λ是波长，φref(λ)为辅助灯光谱辐射量，ydsp(λ)是在含有解吸附灯和辅助灯时点亮解吸附灯时光谱仪读值，yref(λ)是在含有标准灯和辅助灯时点亮标准灯时光谱仪读值，αcmb(λ)为修正自吸收补偿系数，yaux,cmb(λ)为激光和辅助灯同时开启时光谱仪读值，yaux,ref(λ)是在含有标准灯和辅助灯时点亮辅助灯光谱仪读值，yaux,test(λ)是在含有解吸附灯和辅助灯时点亮辅助灯时光谱仪读值。
23、本专利技术的技术效果如下：本专利技术一种基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法，能够利用积分球形成的均匀解吸附光场对气室均匀照明，加强解吸附光对气室内碱金属原子的解吸附效应，从而增加原子密度，以避免碱金属原子在涂层壁上的沉积，并减少涂层的恶化或原子的积累，实现对多原子数密度的长期维持和大范围控制，进而保证碱金属气室的可靠性和长期稳定性。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
25、1、本专利技术专利是利用于测试装置的改进方法，可以基于本方法进行玻璃材料与镀膜材料等对碱金属吸附机理的研究。
26、2、可以进行解吸附光波长与玻璃材料、镀膜材料与碱金属和淬灭气体配比间的映射关系研究。
27、3、通过本方法可实现对铷原子数密度的长期维持和大范围控制，进而保证碱金属气室的可靠性和长期稳定性。该方法在国内专利中未见。
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1.一种基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法，其特征在于，所述步骤1中包括对检测激光器的发射光进行线偏振态和光强调制，调制后的检测光穿过所述多原子碱金属气室后能够被采集器采集到。
3.根据权利要求1所述的基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法，其特征在于，所述步骤3中包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法，其特征在于，所述步骤4中包括以下公式：
【技术特征摘要】
1.一种基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于积分球的多原子碱金属气室均匀解吸附光场方法，其特征在于，所述步骤1中包括对检测激光器的发射光进行线偏振态和光强调制，调制后的检测光穿过所述多原子碱金属...
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