原子自旋破坏碰撞弛豫对原子磁强计精度的影响
发布时间:2018-05-05 03:37
本文选题:原子磁强计 + 原子自旋破坏碰撞 ; 参考:《系统科学与数学》2014年11期
【摘要】:磁强计是测量磁场的重要工具.实现高精度的磁场测量,无论对基础科学研究还是实际工程应用都具有重要的意义.在实际测量过程中,磁强计容易受到各种因素的干扰,使得其测量精度受到限制.文章主要研究原子自旋破坏碰撞弛豫对原子磁强计精度的影响.首先,综合考虑测量的后效效应以及原子系综内部由于原子自旋破坏碰撞导致的退极化效应,得到一个改进的量子随机主方程模型.其次,以该模型为基础,利用卡尔曼滤波方法对连续变化的极弱磁场进行估计.利用数值模拟将得到的估计表现与忽略原子自旋破坏碰撞作用下的结果进行了比较.数值模拟结果表明,原子自旋破坏碰撞导致的退极化效应会对原子磁强计精度产生非常显著的影响.
[Abstract]:Magnetometer is an important tool for measuring magnetic field. The realization of high precision magnetic field measurement is of great significance for both basic scientific research and practical engineering applications. In the actual measurement process, the magnetometer is easy to be interfered by various factors, so its measuring accuracy is limited. In this paper, the effect of atom spin destruction collision relaxation on the precision of atomic magnetometer is studied. Firstly, an improved quantum stochastic master equation model is obtained by considering the after-effect of the measurement and the depolarization effect of the atomic ensemble due to the spin-breaking collision of atoms. Secondly, on the basis of the model, Kalman filtering method is used to estimate the continuous variation of the very weak magnetic field. The results obtained by numerical simulation are compared with those obtained by neglecting the effect of atom spin damage collision. The numerical simulation results show that the depolarization effect caused by the atomic spin destruction collision will have a significant effect on the precision of the atomic magnetometer.
【作者单位】: 中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(61227902,61134008,61374092和61004049)资助课题
【分类号】:TM936
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,本文编号:1846044
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