[发明专利]一种碱金属气室内部热分布与热稳定测量装置

说明书

一种碱金属气室内部热分布与热稳定测量装置，有利于为惯性以及磁场的测量装置灵敏度的提升提供技术支持，包括位于碱金属气室左侧方向的驱动激光器，在所述驱动激光器与所述碱金属气室之间设置有消偏振分光棱镜，所述碱金属气室的右侧方向设置有出射阵列式光电探测器，所述消偏振分光棱镜将所述驱动激光器发射的检测激光分成两束，其中一束经过所述碱金属气室的内部被测点到达所述出射阵列式光电探测器，另一束到达入射阵列式光电探测器，所述入射阵列式光电探测器得到所述被测点的入射光强信号值I_i，所述出射阵列式光电探测器得到所述被测点的出射光强信号值I_o，通过包含有I_i，I_o，以及所述被测点温度T的关系式解算得到所述被测点的温度值T。

技术领域

本发明涉及碱金属气室热分布与热稳定测量技术，特别是一种碱金属气室内部热分布与热稳定测量装置，通过入射阵列式光电探测器与出射阵列式光电探测器这一双探测器组合能够获取作用于碱金属气室内部被测点的入射光强信号值I_i和出射光强信号值I_o，并根据光学原理解算得到各被测点温度值T，可用于原子自旋效应的惯性和磁场测量装置中碱金属气室的温度状态评估，有利于为惯性以及磁场的测量装置灵敏度的提升提供保障或技术支持。

背景技术

碱金属气室内部温度状态对于研究原子自旋下的行为有着重要的作用。现今基于原子自旋效应的传感器在灵敏度方面有极大的提升，以基于原子自旋效应的角速度/磁场传感器为代表，在国内外发展迅速，应用于超高灵敏的惯性以及磁场的测量装置。未来基于原子自旋效应的传感器可以应用于无人智能车、无人机、智能机器人、地磁勘探、磁异常探测以及生物磁测量等领域。碱金属气室是基于原子自旋效应惯性以及磁场的测量装置的敏感核心元件，碱金属气室性能的好坏决定了原子自旋效应惯性以及磁场的测量装置能够达到的灵敏度的极限。碱金属气室工作的温度决定了碱金属气室内部原子碰撞激烈程度等条件，从而决定了一些弛豫参数，弛豫参数在很大程度上决定了测量装置的灵敏度。因此，对碱金属气室内部温度的掌握及控制将为惯性以及磁场的测量装置灵敏度的提升提供保障。

本发明人了解到，对于碱金属气室温度的测量通常是利用热敏电阻对其外部环境或者外壁进行测量，无法准确把握碱金属气室内部温度状况，存在严重的测量误差。本发明人认为，如果通过设置双光电探测器组合直接获取作用于碱金属气室内部被测点的入射光强信号值I_i和出射光强信号值I_o，就能够利用光学原理解算得到各被测点温度值T，以评估碱金属气室内部的温度状态，从而有利于为惯性以及磁场的测量装置灵敏度的提升提供保障或技术支持。有鉴于此，本发明人完成了本发明。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种碱金属气室内部热分布与热稳定测量装置，通过入射阵列式光电探测器与出射阵列式光电探测器这一双探测器组合能够获取作用于碱金属气室内部被测点的入射光强信号值I_i和出射光强信号值I_o，并根据光学原理解算得到各被测点温度值T，可用于原子自旋效应的惯性和磁场测量装置中碱金属气室的温度状态评估，有利于为惯性以及磁场的测量装置灵敏度的提升提供保障或技术支持。

本发明技术方案如下：

一种碱金属气室内部热分布与热稳定测量装置，其特征在于，包括位于碱金属气室左侧方向的驱动激光器，在所述驱动激光器与所述碱金属气室之间设置有消偏振分光棱镜，所述碱金属气室的右侧方向设置有出射阵列式光电探测器，所述消偏振分光棱镜将所述驱动激光器发射的检测激光分成两束，其中一束经过所述碱金属气室的内部被测点到达所述出射阵列式光电探测器，另一束到达入射阵列式光电探测器，所述入射阵列式光电探测器得到所述被测点的入射光强信号值I_i，所述出射阵列式光电探测器得到所述被测点的出射光强信号值I_o，通过包含有I_i，I_o，以及所述被测点温度T的关系式解算得到所述被测点的温度值T。