基于蒙特卡罗方法进行冷原子束模拟和参数优化

采用蒙特卡罗方法对基于制备低速浓密原子源(LVIS)产生的三维磁光阱(3D MOT)冷原子束过程进行模拟和系统性能参数优化。在Matlab软件中产生位移满足均匀分布,速度满足麦克斯韦波-尔兹曼分布的107个原子,通过仿真计算得到冷原子束的纵向速度分布和原子通量等关键参数。当冷却光光强为3mW/cm2,失谐量为5Γ时,模拟得到的原子束的纵向最概然速率为8m/s,速度分布的半峰全宽(FWHM)约为2m/s。模拟和实验研究了原子束最概然速率和通量随冷却光光强和失谐量变化的关系,结果表明冷却光失谐量为影响冷原子束速度分布和通量的主要因素,而冷却光功率在达到一定饱和强度后对原子束性能影响不大。     

冷原子束或超冷原子束的产生及其应用

综述了冷原子束或超冷原子束产生的基本原理、方法和实验结果及其最新进展.重点介绍了建立在激光冷却(多普勒、亚多普勒和亚反冲冷却机制)和磁光阱技术基础上的冷原子束或超冷原子束产生方案,并简单介绍了冷原子束或超冷原子束在基础物理问题研究和原子光学等领域中的应用.     

铬原子束的激光多普勒冷却准直检测实验研究

本文采用基于激光感生荧光(LIF)法的位移探测系统检测了铬原子束中轴向定量百分数原子数的准直发散角,定量评价了激光的多普勒冷却准直效果.实验结果得到当冷却激光功率为45mW,作用长度为24nm,失谐量为-0.5T的情况下,铬原子束中轴向定量50%原子数的准直发散角由冷却准直前的1.07±0.10mrad减小到冷却准直后的0.46±0.10mrad,并且其发散角随着冷却激光功率的增加而减小.文章最后用半经典理论数值模拟计算了实验结果并作了比较.     

铬原子束的激光多普勒冷却准直检测实验研究

本文采用基于激光感生荧光（LIF）的位移探测系统检测了铬原子束中轴向定量百分比原子数的冷却准直发散角,评价了激光的多普勒冷却准直效果。实验结果得到当冷却激光功率为45mW,作用长度为24mm,失谐量为-0.5Γ的情况下,铬原子束中轴向定量50%原子数的发散角由冷却准直前的1.07±0.10mrad减小到冷却准直后的0.46±0.10mrad,并且其准直发散角随着冷却激光功率的增加而减小。文章最后用半经典理论数值模拟计算了实验结果并与之作了比较。     

用于增加三维磁光阱装载率的二维冷原子束系统

在原子干涉仪、原子陀螺仪等精密测量的领域中,最基本也是最重要的一步就获得冷原子,而当实验需要连续和高重复性的测量时,对于冷原子的装载就会要求有更快的速率。为了能更快的装载冷原子,就需要一束高通量、低速的冷原子束。在实验上实现了87Rb原子的二维冷却磁光阱（2D-MOT）的冷原子束,其对3D-MOT的装载率为2.8109 atoms/s。该系统基于87Rb原子2D-MOT+push beam方案,选择了红失谐为20 MHz功率为50 mW的两束入射冷却光,在冷却光入射到真空腔之前使用扩束系统将其光斑扩束成短轴为25 mm、长轴为75 mm的椭圆形光斑,在冷却光入射真空腔之后在真空腔的另一端用镀了四分之一波片膜的反射镜来得到对射的激光。     

磁光阱中铯冷原子碰撞损失率系数的测量

利用磁光阱(MOT)技术获得了铯冷原子。通过观测磁光阱在装载过程中冷原子云荧光强度的变化,测量了不同俘获光功率下铯冷原子的碰撞损失率系数。在单个阱中完成了对碰撞损失率系数的测量。同时研究发现铯冷原子的碰撞损失率系数依赖于俘获光功率并随其增加而增大,该实验结果与Gallagher-Pritchard理论模型给出的结果一致,验证了辐射逃逸和精细结构交换碰撞是造成磁光阱中原子损失的主要原因,对于进一步提高磁光阱的俘获效率有重要意义。     

原子源的制备与相干性检测

利用不平衡三维磁光阱(3D-MOT)技术,制备了低速、高通量的连续型原子束。通过使一束冷却光沿着光传播方向形成"中空光束",在MOT中形成一对具有不平衡光辐射压力的对射光束,压力将MOT中冷却与陷俘的87 Rb原子云团从"中空光束"通道中推出产生连续出射的原子。形成的原子束具有一定的速度和速度分布,可反映原子束的相干性。对所制备原子束的相干性进行了测量和分析,结果表明,所产生的原子束的最可几速度约为12m/s,纵向速度分布约为3m/s,对应的德布罗意波波长约为0.4nm,带宽为0.1nm。通过光电倍增管(PMT)收集的荧光强度推算得原子束通量为108～109 atoms/s。     

基于法拉第旋转检测的铷原子磁力仪研究

基于线偏振光在充有被极化的铷原子的气室内传播时,在磁场的作用下会发生法拉第旋转这一现象,实现了一种基于法拉第旋转检测的铷原子矢量磁力仪。分析了它的工作原理,并测试了它对不同磁场的响应。测试结果表明,磁力仪灵敏度为1pT/Hz,测量范围为±60 n T,响应带宽为48 Hz。进一步研究了调制磁场和工作温度对铷原子磁力仪性能的影响,并提出了一些提高性能的方法。     

电子镇流器智能化在线检测系统研究

电子节能灯在我国已经得到大力推广使用,但目前节能灯镇流器大规模生产流程中大多仍采用传统人工方式进行产品故障检测。设计了以PC机为上位机,单片机为底层处理器、基于LabVIEW及故障字典诊断技术原理构成智能化电子镇流器在线检测系统,详细介绍系统的组成及应用,验证了系统设计的可行性,实用性及灵活性。     

微弱原子荧光光场测量系统的设计简

在原子光学、量子通信、生物医学、食品安全和激光测量研究等领域,常常需要对荧光信号进行测量.而这些荧光信号的强度往往十分微弱,一般的探测方法难以检测.因此,针对微弱原子荧光光场分布信息的探测需求,设计搭建了一套测量系统.选用硅光电倍增管作为测量系统的探测元件,设计了跨阻放大电路来实现微弱电流信号的放大,并利用MultiSim软件对电路进行仿真分析,最终完成了测量系统的搭建、实现了对微弱光场的测量.实验结果表明,该系统可以很好地满足微弱光场分布信息的测量需求.     

原子光刻用亚稳态氖原子束源的研究

研制了一台用于原子光刻的亚稳态氖原子束源 ,其束流强度可达 3 3× 10 14 atoms/s·Sr.。研究了束流强度的变化规律 ,并对其机理进行了探讨。     

利用激光束共振荧光探测磁场零点

本文介绍了一种实验方法，通过观测激光束与原子的共振荧光信号，从而知道系统中磁场的零点位置．这种方法有助于我们的冷原子和原子光学实验研究。     

激光烧蚀等离子体与氮离子束反应生成CnN-m的质谱研究

采用飞行时间（ＴＯＦ）质谱（ＭＳ）方法,研究脉冲ＹＡＧ激光烧蚀石墨产生的碳团簇与氮原子离子束的空间反应,发现了一系列ＣｎＮ－ｍ团簇产物。对碳氮复合团簇负离子在空间形成的机理进行了分析。     

~(52)Cr原子束激光生荧光稳频技术

通过分析52Cr原子光刻对激光系统的技术要求,详细介绍了一种基于原子束激光感生荧光(LIF)光 谱技术的稳频方法。     

热激励硅谐振梁压力传感器开环测试系统设计

设计了一个开环测试系统,利用锁相放大器能够对微弱信号进行有效检测的特点,采用交流激励、二倍频拾振的方法,实现了对热激励硅谐振梁压力传感器谐振输出的微弱信号的检测。该测试系统能够快速测得传感器的幅频特性曲线;通过处理,得到传感器的压力-频率特性。整个测试过程由程序控制实现。     

空气泡沫驱采出井气体在线检测系统

通过多年来在油田生产信息采集及油田信息化方面的技术攻关,已经熟练掌握了数据在线采集系统的设计,现场安装施工;在系统数据库的设计和建立,系统平台的设计和搭建,系统各项功能模块的开发等方面积累了丰富的经验.研究成果在中石油股份公司的多个油田公司应用,获得了良好的效果.     

一种无源探测实验系统宽带时差接收机

较详细介绍了一种基于三站时差定位体制的无源探测与跟踪雷达系统时差接收机的设计,该方案采用了信道化接收技术和混合门限信号检测方法     

概论雷达组网多域融一预案工程化

从网络中心战(NCW)理论“物理域、信息域、认知/社会域”“多域融一冶的核心思想出发,以挖掘和提升雷达组网探测系统探测效能为总思路,重点研究多域融一预案工程化难题,概要论述了雷达组网探测需要多域融一预案的必要性与战技要求,提出了工程化实现多域融一预案的设计方法、实施流程等技术途径,构建了“预案、控制、融合冶与预警体系“目标、环境、装备、人员、情报”五要素之间的关系。研究成果能为新一代雷达组网探测系统论证、研制和使用提供技术支撑。