陀螺仪气室中碱金属原子数密度的检测

发布时间：2021-06-05 05:02

　　碱金属原子作为原子陀螺仪原子源的组成部分,其数密度是计算原子陀螺仪工作指标的重要参数。基于碱金属原子对不同激光失谐的吸收程度不同,提出了一种通过拟合碱金属原子吸收光谱得到碱金属原子数密度的测量方案。不同于以往的吸收测量法,该方案针对实际实验温度和气体压强等条件,对吸收谱拟合式进行了修正,从而提高了测量结果的准确度。测量结果与理论计算结果相吻合,两者偏差仅1.2倍左右,并可进一步应用于校准气室内碱金属蒸气的实际温度值。 

【文章来源】：导航定位与授时. 2020,7(04)

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【部分图文】：

Cs原子D2线超精细结构能级及相应跃迁线

log 10 ( nkΤ 101325 )=4.165- 3830 Τ (7)最后对比经验公式给出的理论值[16],以校准气室内实际温度。式中各参数均采用国际单位制,碱金属原子数密度单位为m-3。

单一温度的吸收谱如图3所示,以热敏电阻测得温度为62℃时为例,其光学深度及拟合结果如图4所示,图中灰色实线为吸收谱换算光学深度谱,红色虚线为双峰Lorentz拟合结果。由此可见拟合效果明显较好,在95%的置信区间内,拟合度0.99995,残差为4×10-5。因此,进一步对51℃～96℃间取8个温度点,每个温度点的吸收谱扫4个周期取平均进行拟合分析,得到对应的Cs原子数密度值,并与经验公式计算所得理论值进行对比,如图5所示,两者间的偏差仅1.2倍左右。图4 热敏电阻测得温度62℃时的光学深度及拟合结果


本文编号：3211490