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Muquans AQG绝对量子重力仪
所属类别:

科研与工业-应用方案

所属品牌:

Muquans

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产品简介


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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世界领先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,致力为客户提供领先的面向冷原子物理,原子干涉,原子频标及重力测量领域的产品和解决方案。


AQG绝对量子重力仪

Muquans绝对量子重力仪AQG)是首款基于激光冷却的原子重力仪。这个独特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绝对重力仪的比较。

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,这是测量重力的官方主要方法。


产品特性:

-绝对重力测量在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绝对量子重力仪。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)



-极强的地面抗震能力

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绝对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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