【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所研究員詹明生與王謹(jǐn)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在可搬運(yùn)冷原子重力儀研制中取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)通過幾年的攻關(guān)，成功研制出以銣-85原子作為測(cè)試質(zhì)量的冷原子重力儀。該重力儀參與了重力儀比對(duì)，測(cè)量結(jié)果獲得計(jì)量局的認(rèn)可。
 

　　重力儀是地球物理學(xué)、測(cè)地學(xué)和計(jì)量學(xué)等領(lǐng)域不可或缺的儀器，在資源勘探、慣性導(dǎo)航領(lǐng)域有重要應(yīng)用。冷原子重力儀利用激光與重力場中自由下落的冷原子團(tuán)相互作用，構(gòu)成干涉環(huán)路，通過測(cè)量處于不同態(tài)的原子布居數(shù)得到干涉條紋，并由條紋的相位推導(dǎo)出儀器所在地的重力值。冷原子重力儀相比于傳統(tǒng)的落體角錐式激光干涉重力儀，具有高靈敏度、自校準(zhǔn)、可長期連續(xù)觀測(cè)、無機(jī)械磨損和維護(hù)成本低等方面的優(yōu)勢(shì)。然而，冷原子重力儀的實(shí)驗(yàn)裝置和操作非常復(fù)雜，如何研制出又易搬運(yùn)的集成化重力儀，成為其能夠媲美乃至超越角錐式激光重力儀的關(guān)鍵。
 

　　在研制過程中，以副研究員湯彪和博士生黃攀威為主的課題組成員為了實(shí)現(xiàn)儀器可搬運(yùn)的同時(shí)滿足高精度重力測(cè)量的要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了緊湊的鈦超高真空系統(tǒng)、小型化光路系統(tǒng)和集成化電路控制系統(tǒng)，突破了主動(dòng)隔振和地球轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，對(duì)新發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)不同于銣-87體系的系統(tǒng)誤差項(xiàng)進(jìn)行了仔細(xì)評(píng)估，終實(shí)現(xiàn)了可搬運(yùn)高精度的銣-85冷原子重力儀。
 

　　該重力儀經(jīng)過長途公路運(yùn)輸，參加了重力儀比對(duì)，由計(jì)量局確認(rèn)的終報(bào)告顯示，其重力測(cè)量值的偏差約為3μGal (1μGal=10nm/s2)，擴(kuò)展不確定度約20μGal(95%置信水平下)，靈敏度可達(dá)30 μGal/Hz1/2，長期穩(wěn)定度優(yōu)于1μGal(>2000s)。
 

　　該研究獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的資助。該儀器研制過程的實(shí)驗(yàn)研究成果近日發(fā)表在《計(jì)量》(Metrologia)上。
 

　　(原文標(biāo)題：武漢物數(shù)所研制出銣-85冷原子重力儀)