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Muquans AQG量子重力仪

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  • 更新时间:2023-01-20 14:42:45
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产品简介

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

详情介绍


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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。

-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

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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

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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。

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g来自对频率啁啾的测量,它精确补偿了多普勒频移。


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。

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-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>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)

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

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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)


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AQG量子重力仪进行连续15天的重力测量:

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       -无长期漂移

       -优秀的站间重复性




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