目前,對(duì)原子氣室內(nèi)自旋極化率的空間操控與測(cè)量已有不少研究,但是對(duì)這類研究缺乏系統(tǒng)的分析、整理和綜述。通過對(duì)文獻(xiàn)的梳理,將現(xiàn)有的操控與測(cè)量方法分為三類,即光操控/磁測(cè)量方法、磁操控/光測(cè)量方法和光操控/光測(cè)量方法。分別對(duì)這三類方法進(jìn)行了敘述,尤其是對(duì)筆者所在小組提出和研究的光操控/光測(cè)量方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。該方法采用時(shí)空雙重調(diào)制技術(shù)和正交隔離技術(shù),實(shí)現(xiàn)了13.7μm線寬的自旋極化率空間操控與測(cè)量。此結(jié)果不僅遠(yuǎn)小于之前毫米量級(jí)的空間分辨率,而且突破了無擴(kuò)散干擾距離的限制�；谏鲜鰧�(shí)驗(yàn)進(jìn)展,對(duì)原子氣室內(nèi)自旋極化率操控與測(cè)量的空間分辨率理論極限進(jìn)行了初步分析。 

【文章來源】：導(dǎo)航與控制. 2020,19(01)

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的自旋極化率空間分布光測(cè)量方案

以色列Ben-Gurion大學(xué)采用5×5光電探測(cè)陣列和抽運(yùn)光切片技術(shù),獲得了原子氣室內(nèi)自旋極化率的三維分布,測(cè)試方案如圖7所示,三維像素分辨率為2mm×2mm×2mm[17]。日本Kyoto大學(xué)采用光電探測(cè)陣列和CCD對(duì)K-Rb混合氣室內(nèi)的自旋極化率分布進(jìn)行了測(cè)量[18-19],其自旋極化率分布的操控仍然通過氣室頂部放置的電流環(huán)線圈,如圖8所示[18]。在使用CCD的過程中,發(fā)現(xiàn)由于背景光強(qiáng)造成的Bloom和Smear現(xiàn)象比較明顯,因此不得不降低抽運(yùn)光光強(qiáng),這就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的下降。最終,每個(gè)通過的信號(hào)為64×32(像素),基于單像素尺寸26μm×26μm,可知每個(gè)探測(cè)單元的尺寸為1.66mm×0.83mm。日本Kyoto大學(xué)在2014年之后的設(shè)計(jì)中,均以美國(guó)Princeton大學(xué)2014年提出的無擴(kuò)散干擾距離[13]作為空間分辨率極限,并以此進(jìn)行相鄰測(cè)試單元間隔距離的設(shè)計(jì),即間隔距離大于無擴(kuò)散干擾距離。

日本Kyoto大學(xué)采用光電探測(cè)陣列和CCD對(duì)K-Rb混合氣室內(nèi)的自旋極化率分布進(jìn)行了測(cè)量[18-19],其自旋極化率分布的操控仍然通過氣室頂部放置的電流環(huán)線圈,如圖8所示[18]。在使用CCD的過程中,發(fā)現(xiàn)由于背景光強(qiáng)造成的Bloom和Smear現(xiàn)象比較明顯,因此不得不降低抽運(yùn)光光強(qiáng),這就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的下降。最終,每個(gè)通過的信號(hào)為64×32(像素),基于單像素尺寸26μm×26μm,可知每個(gè)探測(cè)單元的尺寸為1.66mm×0.83mm。日本Kyoto大學(xué)在2014年之后的設(shè)計(jì)中,均以美國(guó)Princeton大學(xué)2014年提出的無擴(kuò)散干擾距離[13]作為空間分辨率極限,并以此進(jìn)行相鄰測(cè)試單元間隔距離的設(shè)計(jì),即間隔距離大于無擴(kuò)散干擾距離。瑞士Fribourg大學(xué)利用磁納米顆粒操控原子氣室內(nèi)自旋極化率的空間分布,通過CCD測(cè)量不同位置的自旋極化率導(dǎo)致的熒光強(qiáng)度變化,由此獲得自旋極化率的空間分布信息[20-21]。再借助該信息反推納米顆粒的位置,其基本方案如圖9所示[21]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]原子自旋陀螺基本模型Bloch方程的教學(xué)法研究[J]. 董海峰.  教育教學(xué)論壇. 2015(21)



本文編號(hào)：3296348