[實用新型]原子能級粒子數(shù)評測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220701106.0
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN203083703U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷海東
• 申請（專利權(quán)）人: 江漢大學(xué)
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)量測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種原子能級粒子數(shù)評測裝置。

背景技術(shù)

原子進(jìn)行能級躍遷時，通常我們會用基態(tài)以及激發(fā)態(tài)來表征其躍遷性，如從基態(tài)到激發(fā)態(tài)，那么原子則要吸收能量，但由于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，故原子又會從激發(fā)態(tài)返回到基態(tài)，從而放出能量。想要進(jìn)一步研究原子的躍遷性能，我們通常要給簡并的原子態(tài)加上一個用于原子分裂的磁場，那么原子的基態(tài)就會分裂為超精細(xì)結(jié)構(gòu)的兩個能級，而原子的共振躍遷實際上是超精細(xì)結(jié)構(gòu)兩個能級共同反應(yīng)的。在許多領(lǐng)域，我們要用到原子超精細(xì)結(jié)構(gòu)的這兩個能級的共振頻率，那么就需要對其性能有一定的了解，以進(jìn)一步研發(fā)相應(yīng)的探測裝置。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種原子能級粒子數(shù)評測裝置，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種原子能級粒子數(shù)評測裝置，包括：光源、能級躍遷發(fā)生模塊、光電檢測單元；所述光源與所述能級躍遷發(fā)生模塊連接；所述能級躍遷發(fā)生模塊與所述光電檢測單元連接。

進(jìn)一步地，所述能級躍遷發(fā)生模塊包括：共振吸收單元、磁場控制單元及供能單元；所述共振吸收單元依次與所述光源、所述磁場控制單元、所述供能單元連接；所述光電檢測單元與所述共振吸收單元連接。

進(jìn)一步地，所述共振吸收單元與所述光源之間設(shè)置有濾光單元。

進(jìn)一步地，所述共振吸收單元是由玻璃材質(zhì)構(gòu)成呈泡狀腔體結(jié)構(gòu)的共振吸收泡。

進(jìn)一步地，所述磁場控制單元包括：漆包線、恒流源；所述漆包線纏繞在所述共振吸收泡外壁上；所述恒流源通過所述漆包線為所述共振吸收泡提供磁場。

進(jìn)一步地，所述供能單元是微波射頻源。

進(jìn)一步地，所述濾光單元是由玻璃材質(zhì)構(gòu)成呈泡狀腔體結(jié)構(gòu)的濾光泡。

本實用新型公開了一種原子能級粒子數(shù)評測裝置，包括：光源、能級躍遷發(fā)生模塊、光電檢測單元；光源與能級躍遷發(fā)生模塊連接；能級躍遷發(fā)生模塊與光電檢測單元連接。本實用新型通過構(gòu)建三能級模型，包括第一能級、第二能級、第三能級；并對于能級躍遷發(fā)生模塊達(dá)到動態(tài)平衡后，dΔN/dt＝0，及N₁＝0得出公式：最終根據(jù)所得公式對微波射頻源是否設(shè)置分析討論，并通過光電檢測單元檢測共振吸收泡透射光強(qiáng)進(jìn)而反映粒子數(shù)反轉(zhuǎn)量。本實用新型實現(xiàn)了對粒子數(shù)反轉(zhuǎn)量的評估測量，且具有結(jié)構(gòu)簡單、易操作、準(zhǔn)確度高的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的原子能級粒子數(shù)評測裝置原理結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的⁸⁷Rb原子能級示意圖。

圖3為本實用新型實施例提供的⁸⁵Rb原子能級示意圖。

圖4為本實用新型實施例提供的⁸⁵RbD₁線的A、B線與⁸⁷RbD₁線的a、b線的相對位置示意圖。

圖5為本實用新型實施例提供的通過含有⁸⁵Rb的濾光泡照到含有⁸⁷Rb的共振吸收泡上的光譜圖。

圖6為本實用新型實施例構(gòu)建的三能級模型示意圖。

其中，101-第一能級，102-第二能級，103-第三能級，201-光源，202-濾波單元，203-共振吸收單元，204-磁場控制單元，205-供能單元，206-光電檢測單元。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型提供的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1，本實用新型實施例提供的一種原子能級粒子數(shù)評測裝置，包括：光源201、能級躍遷發(fā)生模塊、光電檢測單元206。其中，光源201與能級躍遷發(fā)生模塊連接。能級躍遷發(fā)生模塊與光電檢測單元206連接。

本實施例中，能級躍遷發(fā)生模塊包括：濾光單元202、共振吸收單元203、磁場控制單元204及供能單元205。其中，濾光單元202依次與光源201、共振吸收單元203連接。共振吸收單元203依次與磁場控制單元204、供能單元205連接。光電檢測單元206與共振吸收單元203連接。

本實施例中，共振吸收單元203是由玻璃材質(zhì)構(gòu)成呈泡狀腔體結(jié)構(gòu)的共振吸收泡。其中，共振吸收泡內(nèi)部充有元素A及氣體M。

本實施例中，磁場控制單元204包括：漆包線、恒流源。其中，漆包線纏繞在共振吸收泡外壁上。恒流源通過漆包線為共振吸收泡提供磁場，用于共振吸收泡內(nèi)原子發(fā)生分裂。

本實施例中，供能單元205是微波射頻源，用于為共振吸收泡內(nèi)原子發(fā)生基態(tài)磁共振躍遷提供能量。