Muquans发源于法国波尔多大学和巴黎天文台,所拥有的核心技术也在这两大的光学研究机构内部孕育发展了15年之久。Muquans的团队由来自相关前沿专业领域的研发和工程专家组成,致力为客户提供的面向冷原子物理,原子干涉,原子频标及重力测量领域的产品和解决方案。
AQG量子重力仪
Muquans量子重力仪(AQG)是基于激光冷却的原子重力仪。这个的解决方案是我们的学术合作伙伴(LP2N和LINE-SYRTE)15年多的研究成果。特别强调的是,这款产品是基于SYRTE的冷原子重力仪,该重力仪自2009年以来已经成功地参与了几次国际重力仪的比较。
AQG测量真空中自由落体试验质量的加速度:激光冷却原子群的弹道自由落体被精准地监测,然后计算出重力加速度。这一项技术是BIPM承认的一种弹道自由落体方法,这是测量重力的主要方法。
产品特性:
-重力测量在μGal水平的稳定性和准确性
-连续的数据采集从几秒到几年
-操作简单快捷:数据采集系统自动化,人机界面友好,无需光学对准。
-极低的维护成本和高可靠性:不使用可移动部件
-对地面振动具有良好的鲁棒性。
设备实物图:
图示为Muquans AQG量子重力仪。该仪器由进行测量的传感器头(见图左侧)和控制单元(见图右侧)组成。传感器头由真空室、准直器、成像系统、磁盾、辅助传感器组成。控制单元由激光系统、电子单元、频率合成器、电源、电脑控制单元组成。
产品技术和相关原理:
1.基于原子干涉法的惯性传感----冷Rb原子的物质波干涉法
-垂直加速度计
-Mach-Zehnder干涉仪
-受激拉曼转换
3.关于g的测量
-冷原子做自由落体运动:在它们的结构内,激光频率是多普勒频移的。
在激光频率上的啁啾α使其在下降过程中保持共振。
g来自对频率啁啾的测量,它精确地补偿了多普勒频移。
采用的关键技术:
-简单而紧凑的结构
AQG的设计依赖于使用真空角锥形反射镜。它的结构可以使用单束激光而不是通常的八束光来代替完成测量,从而使设备简化。
-高可靠性,光纤激光技术
Muquans开发的激光系统依赖于波长为1560nm激光。因此这一方法有广泛的高性能光纤组件可供选择,它们最初是为高比特率的光通信系统开发的。由于电信业在过去20多年以来的技术沉淀,这些组件呈现出以下的特点:
-光纤组件:无需光学校准
-优异的光电性能
-符合Telcordia认证程序(温度范围扩大)
-高可靠性(终身>50000h)
-的地面抗震能力
AQG采用主动补偿技术能有效地抑制地面振动噪声,不需要任何的机械隔离装置或者是超级弹簧。
主动补偿技术的相关原理:
-AQG测量自由落体原子与传感器头的相对加速度,传感器头置于地板上。
ameasured=g+加速度噪声(振动)
几Hz的循环振动频率→振动噪声的混叠
-振动抑制:与经典加速度计的相关性
性能指标:
敏感度: 50 µGal/√Hz
极限稳定度: 1 µGal
准确度: A few µGal
测量频率: 2Hz
操作功率: 300W
峰值功率: 400W
物理特性:
-尺寸
传感头尺寸:高70cm,直径38cm
电子单元尺寸:100 x 50 x 70cm3
-重量
传感头重量:30kg
激光器,电子元件以及电缆重量:68kg
合计重量:98kg
测试数据:
AQG和其他现有重力仪的实地测试比对:
敏感度 : 50.10-9g/√t ( 1. 10-9 g in 40 min, 在安静的位置)
稳定度 : Δ g/g < 10-9 几个月内
重复性: < 2.10-9 (站间)
由AQG量子重力仪进行连续15天的重力测量:
-无长期漂移
-优秀的站间重复性
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