[发明专利]一种壁移测量系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于测量系统设计技术领域，特别涉及一种壁移测量系统及其控制方法。

背景技术

在原子能级跃迁技术领域，为增加受激发射的能量，通常会将原子囚禁在一个贮存泡内。但是原子与贮存泡壁碰撞时，虽然发生能级跃迁的可能性几乎为零，但每次碰撞会使相互作用着的原子与辐射场发生相位移动，导致频移，称之为壁移。

从理论上计算出壁移值是相当困难的，因为壁移与温度、贮存泡的几何尺寸等有密切关系。其实在实际的应用中，除了解壁移量之外，更关心找出减小壁称量，甚至找出一种零壁移量的系统结构来。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种壁移测量系统及其控制方法，以弥补现有技术中的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种壁移测量系统，包括：控制单元、机械单元、温控单元、谐振单元及测频单元；所述控制单元依次与所述机械单元、温控单元、测频单元连接；所述温控单元与所述谐振单元连接；所述机械单元与所述谐振单元连接。

进一步地，所述谐振单元包括：谐振腔、贮存泡及防护单元；所述贮存泡置于所述谐振腔内部，并通过机械运动能够实现在所述谐振腔内部体积变化；所述防护单元设置在所述贮存泡内壁上；所述谐振腔通过耦合环与所述测频单元连接；所述机械单元与所述贮存泡连接；所述温控单元与所述谐振腔连接。

进一步地，所述控制单元是中央处理器。

进一步地，所述温控单元包括：热敏电阻；所述中央处理器通过所述热敏电阻控制所述谐振单元工作温度。

进一步地，所述机械单元包括：电机、连接线；所述电机通过所述连接线与所述贮存泡连接。

进一步地，所述防护单元是化学物质X；所述X涂在所述贮存泡内壁上。

进一步地，所述物质X是聚四氟乙烯。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种用于壁移测量系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1：定义公式模型：Δω=K[1D+A(T-T0)+C];]]>

步骤S2：通过所述电机控制所述贮存泡在所述谐振腔内部的工作直径D，并分别测量所述谐振单元在工作温度T₁时对应的贮存泡直径D₁、所述谐振单元在工作温度T₂时对应的贮存泡直径D₂；

步骤S3：测量工作温度T₁、贮存泡直径D₁时所述谐振腔信号频率变化值Δω₁，及工作温度T₂、贮存泡直径D₂时所述谐振腔信号频率变化值Δω₂；

步骤S4：根据所述T₁、T₂、D₁、D₂及所述公式模型计算K值、A值；

其中，T₀是参考温度，C是材料系数，K是壁移系数。

进一步地，所述A值是负值，所述T₀范围是：50°-80°。

进一步地，当所述Δω为0时，对应数组D、T是所述壁移测量系统的零壁移体积温度参数点。