冷原子干涉仪及空间应用(2)
2013-09-21 01:57
导读：HYPER的第一个卫星使命是用冷原子干涉仪作为惯性传感器控制飞船,用4个原子干涉仪组成2个双环路原子陀螺仪测量2个正交方向的加速度和旋转,通过激光控
HYPER的第一个卫星使命是用冷原子干涉仪作为惯性传感器控制飞船,用4个原子干涉仪组成2个双环路原子陀螺仪测量2个正交方向的加速度和旋转,通过激光控制原子的速度,使2个原子陀螺仪工作在不同模式:粗测和细测.粗测的灵敏度为10-9rad/s ,用作姿态和轨道控制系统(AOCS);细测的灵敏度为10-12rad/s ,用来测量引力效应.HYPER对精细结构常数独立测量不依赖于量子电动力学,预计提高一个量级,用于比较量子电动力学的结果,HYPER将进行引力实验来检验广义相对论的时空弯曲和进行量子引力实验.
6 小结
利用原子干涉仪可进行精密物理测量,例如:转动､加速度､加速度梯度等.因而,原子干涉仪在导航定位､地下掩体探测､探矿找油等方面有广泛的应用前景.
原子干涉仪性能的进一步提高将受到两方面的限制:(1) 由于重力的影响,原子飞行的时间有限,飞行路径包含的面积较小,难以进一步提高灵敏度;(2)在原子动量起伏较大的情况下,不能将原子束等比例地分离到两个路径上,降低了干涉条纹的对比度.因此,除了改善现有原子干涉仪的方案之外,全新的技术来解决以上两方面的问题是原子干涉仪未来的主要发展趋势.这包括改善原子束源和寻找操纵原子的新方法.在原子束源方面,采用玻色-爱因斯坦凝聚体进行原子干涉仪研究,可以比采用一般磁光阱中的冷原子具有更长的相互作用时间和更好的信噪比.在原子操纵方面,原子微结构磁囚禁和导引可以极大地提高人们对原子的操纵能力,有利于发展小型化原子干涉仪.
参 考 文 献
[1]Kasevich M, Chu S. Phys. Rev. Lett., 1991,67:181
[2]Peters A, Chung K Y, Chu S. Nature, 1999, 400:894
[3]McGuirk J M, Foster G T, Fixler J B et al. 2002, Phys. Rev. A, 65:033608
（转载自科教范文网http://fw.nseac.com）
[4]Gustavson T L,Landragin A, Kasevich M A. Class. Quantum Grav., 2000, 17:2385
[5]Canuel B, Leduc F, Holleville D et al. Phys. Rev. lett., 2006, 97:010402
[6]Durfee D S, Shaham Y K, Kasecich M A. Phys. Rev. Lett., 2007,97:240801
[7]Fixler J B, Foster G T, McGuirk J M et al. Science, 2007, 315:5808
[8]Bertoldi A, Lamporesi G, Cacciapuoti L et al. Euro. Phys. J. D, 2006, 40: 271
[9]Lamporesi G , Bertoldi A, Cacciapuoti L et al. Phys. Rev. Lett., 2008,100:050801
[10]Muller H, Chiow S, Herrmann S et al. Phys. Rev. Lett., 2008, 100:031101
[11]Weiss D S, Young B C, Chu S. Appl. Phys. B, 1994, 59:217
[12]Fray S, Diez C A, Hansch T W et al. Phys. Rev. Lett., 2004, 93:240404.
[13]Dimopoulos S , Graham P W, Hogan J M et al. Phys. Rev. Lett., 2007, 98:111102
[14]Lee M C, Israelsson U E. Physica B, 2003, 329:1649
[15]Jentsch C, Muller T, Rasel E M et al. Gen. Rel. Grav., 2004, 36:2197
[16]Delhuille R, Champenois C, Buchner M et al. App. Phys. B,2002,74:489
[17]Hanle W. Z. Phys., 1924, 30:93
[18]Rabi I, Sacharias J, Millman S et al. Phys.Rev., 1938, 53:318
[19]Ramsey N. Phys. Rev., 1949, 76:996
[20]Carnal O, Mlynek J. Phys. Rev. Lett.,1991, 66:2689
[21]Shimizu F, Shimizu K, Takuma.Proc. SPIE, 1992, 1726:193
[22]Kasevich M, Chu S. Appl. Rev. B., 1992, 54:321
[23]Petelsk T. Atom Interferometers for Precision Gravity Measurements, Ph. D. thesis, University of Florence, Florence, 2002
[24]Gustavson T L. Precision measurement using atom interferometer, Ph.D. thesis, Stanford University, Palo Alto, CA, 2000
[25]Moler K, Weiss D S, Kasevich M et al. Phys. Rev. A, 1992, 45:342
[26]Li R B, Wang P, Yan H et al.Phys. Rev. A, 2008, 77:033425
[27]Wang P, Li R B, Yan H et al. Chin. Phys. Lett., 2007, 24:27
[28]Zhan M S et al. J. Phys. Coference Series, 2007, 80:012047,
[29]Wang J, Liu X J, Li J M et al. Chin. J. Quantum Electronics, 2000, 17:44
（科教作文网http://zw.ΝsΕAc.Com编辑整理） [30]Jiang K J, Li K, Wang J et al. Chin. Phys. Lett., 2005, 22:324
[31]Peters A, Chung K Y, Chu S. Metrologia, 2001, 38:25
[32]Snadden M J, McGuirk J M, Bouyer P K. Phys. Rev. Lett.,1998, 81:971
