[發(fā)明專利]堿金屬原子配比的實時監(jiān)測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410191477.2
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103954573A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 陳熙源;鄒升;張紅;陳瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光譜分析及原子物理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種原子自旋慣性與磁場測量裝置堿金屬氣室內(nèi)部堿金屬原子配比的實時監(jiān)測方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

基于原子自旋效應的新型慣性與磁場測量裝置，分別利用原子的角動量特性和原子的拉莫爾進動特性，進行慣性和磁場測量，測量靈敏度遠高于傳統(tǒng)裝置。超高靈敏慣性與磁場測量裝置，可服務于化學物質(zhì)成份與結(jié)構(gòu)分析和生物分子結(jié)構(gòu)分析、原子自旋陀螺儀/磁強計等領(lǐng)域。堿金屬氣室是超高靈敏磁場和慣性測量裝置的敏感表頭，堿金屬氣室的性能從本質(zhì)上決定了儀器靈敏度的極限。因此，對堿金屬氣室內(nèi)部原子比例的研究，是超高靈敏慣性與磁場測量裝置必不可少的一部分。

目前，對于堿金屬氣室內(nèi)部堿金屬原子比例的控制主要通過高溫火焰槍加熱玻璃管路中的堿金屬，通過堿金屬原子氣化、冷凝的方法來控制堿金屬原子的配比，這種方法簡單易行，但是只能通過目測的方法來定性判斷堿金屬原子的配比，無法定量控制。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：提供一種堿金屬原子配比的實時監(jiān)測方法，以現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，并進一步提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)上述方法的系統(tǒng)。

技術(shù)方案：一種堿金屬原子配比的實時監(jiān)測方法，包括如下步驟：

采集相關(guān)參數(shù)，包括：入射光光強、出射光光強和光程；

計算堿金屬原子的密度：

當氣室中僅存在堿金屬單質(zhì)的情況，采用下述公式計算原子密度，

n=2*ln[Iout/Iin]*(v-v0)2+(w/2)2crefLw]]>

式中：I_in表示入射光的光強；I_out表示出射光的光強；n表示堿金屬的原子密度；σ(ν)表示堿金屬原子在光頻率為ν處的吸收截面積；L表示光經(jīng)過氣室的光程；c表示光速；r_e表示電子的半徑；f表示振蕩強度；v表示光頻率；v₀表示原子吸收譜線的中心頻率；w表示原子吸收譜線的線寬。

當氣室中存在堿金屬混合的情況，采用下述公式計算原子密度，

n1Mix(T)=2*ln[Iout/Iin]*(v-v0)2+(w/2)2crefLw]]>