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公开(公告)号：CN107062600A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710337961.5
申请日：2017-05-15
申请人： 北京航空航天大学
CPC分类号： F24H3/002 , F24H9/2071
摘要： 本发明涉及一种基于激光的碱金属气室低噪声加热方法，利用激光对原子磁强计以及原子陀螺仪中的碱金属气室进行加热，所采用的加热激光远失谐抽运激光和检测激光，将碱金属气室加热并通过闭环反馈控制到特定的温度，得到高密度碱金属原子数的碱金属气室，同时由于激光加热不会给表头引入加热电流，因此可以从根本上消除加热引起的磁场干扰，实现全光学的SERF原子磁强计，除此以外，由于避免了无磁电加热引入的加热膜、电源，也避免了热气流加热引入的体积庞大的烤箱等，可以大大缩小磁强计的体积，十分有利于实现SERF磁强计的小型化，为SERF磁强计的工程应用奠定基础。
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公开(公告)号：CN106595945B
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201611188751.6
申请日：2016-12-21
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01L11/02
摘要： 本发明涉及一种基于饱和吸收光谱的多种混合气体压力测量装置及方法，通过测得的碱金属气室内存在多种气体时的碱金属原子的激光吸收光谱，拟合得到碱金属气室内多种混合气体的混叠压力展宽和频移，再根据已知的单种、单位压力气体对应的压力展宽和频移，联立计算得到多种气体各自的压力。当存在n种碱金属时，最多可以测量4n种混合气体的压力。本发明适用碱金属气室内含有两种以及两种以上混合气体时，压力的精密测量，如基于原子无自旋交换碰撞弛豫(Spin Exchange Relaxation Free Regime)的惯性和磁场测量装置中的碱金属气室部分。
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公开(公告)号：CN106949985A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710338885.X
申请日：2017-05-15
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01K11/00
CPC分类号： G01K11/00
摘要： 本发明涉及一种基于混合光抽运的碱金属气室内部温度的精密测量方法，首先，将充有K、Rb原子的碱金属气室加热到较低的启动温度，测得K、Rb原子的激光吸收光谱并通过理论公式进行拟合计算，得到启动温度下K、Rb原子的密度，联立Raoult’s定律，得出启动温度以及启动温度下K、Rb原子的饱和蒸气压，计算K、Rb原子的摩尔分数比；将气室加热至待测温度，由于在SERF态下共振点附近，Rb原子密度很大，吸收十分强烈，通过曲线拟合获得Rb原子密度存在较大的偏差，因此通过光谱吸收法得到K原子的密度，结合K原子的摩尔分数，计算得到待测温度，可应用于基于混合光抽运的原子磁强计、原子自旋陀螺仪等仪器中所采用碱金属气室的内部温度的精确测量。
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公开(公告)号：CN107167437B
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201710337966.8
申请日：2017-05-15
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01N21/31
摘要： 本发明涉及一种基于混合光抽运的原子密度精确测量方法，将充有K、Rb的碱金属气室加热到启动温度，测得K、Rb的激光吸收光谱，得到启动温度下K、Rb的密度，联立拉乌尔定律，得出启动温度和启动温度下K、Rb的饱和蒸气压和摩尔分数比；加热气室至工作温度，在SERF态下共振点附近，Rb密度很大，吸收十分强烈，通过曲线拟合获得Rb密度有较大的偏差，因此通过光谱吸收法得到K的密度，结合已知的K的摩尔分数，计算得到工作温度；结合Rb的摩尔分数，得到工作温度下Rb的饱和蒸气压，进而得到工作温度下Rb的密度。本发明适用于混合光抽运中，饱和吸收光谱在原子数密度很大，在共振峰两侧很大的范围吸收很强，通过拟合曲线难以得到密度的情况。
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公开(公告)号：CN106768471A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611103080.9
申请日：2016-12-05
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01K11/32
CPC分类号： G01K11/32
摘要： 本发明涉及一种基于压力展宽的非接触式温度测量方法，首先将充有一种气体的碱金属气室加热至某一待测温度，测量碱金属原子的激光吸收光谱；对测得的谱线通过理论公式进行拟合，得到压力展宽；最后，根据温度和压力展宽的对应关系，得到待测温度。通过调整激光照射通过碱金属气室到不同位置，测量碱金属气室内部不同位置的温度，进而测得温度梯度。本发明适用于碱金属气室内部温度的测量，弥补了传统的热电阻等接触式温度测量方法不能对碱金属气室内部温度和温度梯度进行精确测量的不足。可应用于原子磁强计、原子自旋陀螺仪等仪器中所采用气室的内部的温度测量。
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公开(公告)号：CN106949985B
公开(公告)日：2019-04-30
申请号：CN201710338885.X
申请日：2017-05-15
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01K11/00
摘要： 本发明涉及一种基于混合光抽运的碱金属气室内部温度的精密测量方法，首先，将充有K、Rb原子的碱金属气室加热到较低的启动温度，测得K、Rb原子的激光吸收光谱并通过理论公式进行拟合计算，得到启动温度下K、Rb原子的密度，联立Raoult’s定律，得出启动温度以及启动温度下K、Rb原子的饱和蒸气压，计算K、Rb原子的摩尔分数比；将气室加热至待测温度，由于在SERF态下共振点附近，Rb原子密度很大，吸收十分强烈，通过曲线拟合获得Rb原子密度存在较大的偏差，因此通过光谱吸收法得到K原子的密度，结合K原子的摩尔分数，计算得到待测温度，可应用于基于混合光抽运的原子磁强计、原子自旋陀螺仪等仪器中所采用碱金属气室的内部温度的精确测量。
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公开(公告)号：CN107167437A
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201710337966.8
申请日：2017-05-15
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01N21/31
CPC分类号： G01N21/3103 , G01N2021/3114
摘要： 本发明涉及一种基于混合光抽运的原子密度精确测量方法，将充有K、Rb的碱金属气室加热到启动温度，测得K、Rb的激光吸收光谱，得到启动温度下K、Rb的密度，联立拉乌尔定律，得出启动温度和启动温度下K、Rb的饱和蒸气压和摩尔分数比；加热气室至工作温度，在SERF态下共振点附近，Rb密度很大，吸收十分强烈，通过曲线拟合获得Rb密度有较大的偏差，因此通过光谱吸收法得到K的密度，结合已知的K的摩尔分数，计算得到工作温度；结合Rb的摩尔分数，得到工作温度下Rb的饱和蒸气压，进而得到工作温度下Rb的密度。本发明适用于混合光抽运中，饱和吸收光谱在原子数密度很大，在共振峰两侧很大的范围吸收很强，通过拟合曲线难以得到密度的情况。
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公开(公告)号：CN106595945A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201611188751.6
申请日：2016-12-21
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01L11/02
CPC分类号： G01L11/02
摘要： 本发明涉及一种基于饱和吸收光谱的多种混合气体压力测量装置及方法，通过测得的碱金属气室内存在多种气体时的碱金属原子的激光吸收光谱，拟合得到碱金属气室内多种混合气体的混叠压力展宽和频移，再根据已知的单种、单位压力气体对应的压力展宽和频移，联立计算得到多种气体各自的压力。当存在n种碱金属时，最多可以测量4n种混合气体的压力。本发明适用碱金属气室内含有两种以及两种以上混合气体时，压力的精密测量，如基于原子无自旋交换碰撞弛豫(Spin Exchange Relaxation Free Regime)的惯性和磁场测量装置中的碱金属气室部分。
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