[發明專利]一種測量85Kr同位素的原子個數的方法和系統

有效

• 申請號: 201310080491.0
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN103196911A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 胡水明;程存峰;孫羽;成國勝;劉安雯
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N27/62
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種測量⁸⁵Kr同位素的原子個數的系統，其特征在于，所述系統包括：反饋式波長鎖定的激光發生裝置、分光裝置、冷卻激光調制裝置、冷卻激光照射裝置、減速激光調制裝置、減速激光照射裝置、囚禁激光調制裝置、囚禁激光照射裝置、真空裝置以及單原子計數裝置；

所述真空裝置包括依次相連的樣品腔、原子束產生裝置、冷卻腔、減速腔以及囚禁腔；

所述反饋式波長鎖定的激光發生裝置用于通過反饋控制生成具有目的波長的激光，并將所述具有目的波長的激光輸出至所述分光裝置；

所述分光裝置用于將所述反饋式波長鎖定的激光發生裝置輸出的激光分成三路，分別輸出至冷卻激光調制裝置、減速激光調制裝置以及囚禁激光調制裝置；

所述冷卻激光調制裝置用于將分光裝置輸出的一路激光調制成具有⁸⁵Kr冷卻波長的激光，并將所述具有⁸⁵Kr冷卻波長的激光輸出至所述冷卻激光照射裝置；

所述冷卻激光照射裝置用于將所述冷卻激光調制裝置輸出的具有⁸⁵Kr冷卻波長的激光輸出至真空裝置的冷卻腔用于對⁸⁵Kr氣體的冷卻；

所述減速激光調制裝置用于將分光裝置輸出的一路激光調制成具有⁸⁵Kr減速波長的激光，并將所述具有⁸⁵Kr減速波長的激光輸出至所述減速激光照射裝置；

所述減速激光照射裝置用于將所述減速激光調制裝置輸出的具有⁸⁵Kr減速波長的激光輸出至真空裝置的減速腔用于對⁸⁵Kr氣體的減速；

所述囚禁激光調制裝置用于將分光裝置輸出的一路激光調制成具有⁸⁵Kr囚禁波長的激光，并將所述具有⁸⁵Kr囚禁波長的激光輸出至所述囚禁激光照射裝置；

所述囚禁激光照射裝置用于將所述囚禁激光調制裝置輸出的具有⁸⁵Kr囚禁波長的激光輸出至真空裝置的囚禁腔用于對⁸⁵Kr氣體的囚禁；

所述原子束產生裝置用于將樣品腔的氣體原子電離成亞穩態原子；

所述單原子計數裝置用于對囚禁腔中被囚禁的原子的個數進行計數。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述反饋式波長鎖定的激光發生裝置包括：激光電源控制器、激光輸出頭、第一分束鏡、混頻器、比例積分放大器和信號發生器；

所述信號發生器用于發送一周期信號至混頻器和激光電源控制器；

所述激光電源控制器，用于根據所述信號發生器發送的周期信號對激光電源控制器的電流進行調制，并且根據所述激光電源控制器的電流控制激光輸出頭輸出的激光的波長；

所述第一分束鏡，用于將所述激光輸出頭輸出的激光分成反射激光和透射激光，其中，反射激光輸出至所述混頻器，透射激光輸出至所述分光裝置；

混頻器，根據所述信號發生器發送的周期信號對第一分束鏡輸出的反射激光進行混頻解調并根據混頻解調后的信號和目的波長生成反饋控制信號，并將所述反饋控制信號發送至比例積分放大器；

比例積分放大器，用于將混頻器發送的反饋控制信號進行比例積分放大，并將比例積分放大后的信號發送至激光電源控制器控制所述激光電源控制器的電流。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述分光裝置包括：第二分束鏡、第三分束鏡和反射鏡；

所述第二分束鏡將所述反饋式波長鎖定的激光發生裝置輸出的激光分成反射激光和透射激光，其中，第二分束鏡分成的反射激光輸出至冷卻激光調制裝置，第二分束鏡分成的透射激光輸出至第三分束鏡；

所述第三分束鏡將所述第二分束鏡輸出的透射激光分成反射激光和透射激光，其中，第三分束鏡分成的反射激光輸出至減速激光調制裝置，第三分束鏡分成的透射激光輸出至反射鏡；

所述反射鏡將所述第三分束鏡輸出的透射激光輸出至囚禁激光調制裝置。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述冷卻激光照射包括：分別放置在所述冷卻腔的兩側的正對的兩個反光板；

所述兩個反光板用于將所述冷卻激光調制裝置輸出的具有⁸⁵Kr冷卻波長的激光在所述兩個反光板之間往返反射。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述減速激光照射裝置從囚禁腔向減速腔的方向將所述減速激光調制裝置輸出的具有⁸⁵Kr減速波長的激光輸出至減速腔。