專利名稱：一種共振躍遷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種共振躍遷裝置，適用于太空環(huán)境下對原子能級躍遷幾率檢測。
背景技術(shù)：
在太空的微重力作用下，通常采用共振躍遷裝置來檢測原子能級躍遷幾率?，F(xiàn)有的共振躍遷裝置外層是一層屏蔽層，內(nèi)部包括原子源、磁光阱、三個(gè)串聯(lián)的諧振腔和熒光探測儀等裝置。當(dāng)需要檢測原子原子能級躍遷幾率時(shí)，由微處理器控制原子樣品從原子源射出，經(jīng)磁光阱制備后自由飛行，原子團(tuán)經(jīng)過諧振腔的選態(tài)區(qū)時(shí)基態(tài)F = 2，πν = O的原子和微波相互作用躍遷到基態(tài)F = 1，mF = 0，利用輻射壓力作用，原子團(tuán)中只留下基態(tài)F = 1，mF = O的原子；原子團(tuán)繼續(xù)自由飛行經(jīng)過諧振腔的原子作用區(qū)，依次和兩個(gè)諧振腔體中的微波發(fā)生拉姆齊(Ramsey)相互作用，然后原子團(tuán)繼續(xù)向右飛行經(jīng)過探測區(qū)，通過熒光探測儀可以檢測原子能級躍遷幾率。由于共振躍遷裝置內(nèi)同時(shí)設(shè)置了三個(gè)諧振腔，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且當(dāng)原子團(tuán)依次和兩個(gè)諧振腔體中的微波發(fā)生拉姆齊(Ramsey)相互作用時(shí)，由于兩個(gè)諧振腔相位差導(dǎo)致的腔相移，進(jìn)而會導(dǎo)致腔頻發(fā)生移動(dòng)，這樣會進(jìn)一步引起基于腔體內(nèi)原子作用的原子鐘系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、腔頻參數(shù)穩(wěn)定的共振躍遷裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種共振躍遷裝置，包括一個(gè)諧振腔和底座，所述底座位于所述共振躍遷裝置內(nèi)部選態(tài)區(qū)和原子作用區(qū)區(qū)域，所述底座上安裝有驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置；所述諧振腔底部設(shè)置至少一個(gè)傳動(dòng)塊，所述傳動(dòng)塊與所述傳動(dòng)裝置連接；所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所述諧振腔移動(dòng)。所述底座兩端分別垂直設(shè)置一個(gè)承重壁，所述承重壁上開有光孔，所述承重壁上的光孔與所述諧振腔的光孔同軸。所述兩個(gè)承重壁的同側(cè)分別用連接軌道連接。所述連接軌道中部設(shè)置有凹槽，所述諧振腔兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)限位塊，所述限位塊卡入所述連接軌道的凹槽內(nèi)。所述承重壁上的光孔與所述諧振腔的光孔大小一致。所述驅(qū)動(dòng)裝置為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述傳動(dòng)裝置為履帶傳動(dòng)裝置，所述履帶傳動(dòng)裝置包括履帶和從動(dòng)輪，所述履帶傳動(dòng)裝置包括履帶和從動(dòng)輪，所述履帶一端與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的主動(dòng)輪連接，另一端與所述從動(dòng)輪連接；所述傳動(dòng)塊底部帶有凹槽。當(dāng)履帶停止傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)塊的凹槽可卡住履帶的凸起部分。本發(fā)明的有益效果是簡化了共振躍遷裝置的結(jié)構(gòu)，徹底消除原子和微波進(jìn)行拉姆齊作用時(shí)由于兩個(gè)諧振腔相位差引入的腔相移，從而提高了諧振腔體穩(wěn)定性，為進(jìn)一步提高基于腔體內(nèi)原子作用的原子鐘系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性提供了可靠的保障。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例共振躍遷裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例共振躍遷裝置中諧振腔安裝立體結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例共振躍遷裝置中諧振腔安裝結(jié)構(gòu)正視圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例共振躍遷裝置中諧振腔立體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示的一種共振躍遷裝置1，包括一個(gè)原子源2、一個(gè)磁光阱3、一個(gè)諧振腔
4、一個(gè)熒光探測儀5。如圖2、圖3和圖4所示，諧振腔4下部還有底座6，底座6位于共振躍遷裝置內(nèi)部選態(tài)區(qū)和原子作用區(qū)區(qū)域，底座5上安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)7和從動(dòng)輪9 ;履帶8 一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)7上的主動(dòng)輪連接，另一端與從動(dòng)輪9連接；諧振腔4底部設(shè)置一個(gè)帶有凹槽的傳動(dòng)塊41，傳動(dòng)塊41與履帶8連接，當(dāng)履帶8停止傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)塊41的凹槽可卡住履帶8的凸起部分。這樣驅(qū)動(dòng)電機(jī)7驅(qū)動(dòng)履帶8帶動(dòng)諧振腔4移動(dòng)。底座4兩端分別垂直設(shè)置一個(gè)承重壁10，每個(gè)承重壁10上都開有光孔101，承重壁上的光孔101與諧振腔的光孔42同軸且大小一致。兩個(gè)承重壁10的同側(cè)分別用連接軌道11連接，連接軌道12中部設(shè)置有凹槽，諧振腔4兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)限位塊43，限位塊43分別卡入對應(yīng)連接軌道12的凹槽內(nèi)。當(dāng)需要檢測原子原子能級躍遷幾率時(shí)，由微處理器控制原子樣品從原子源2射出在磁光阱3 (MOT)中獲得溫度在μ K量級的原子團(tuán)，然后以每秒幾十厘米的速度把原子團(tuán)拋出，在微重力環(huán)境下原子團(tuán)將做近似勻速直線運(yùn)動(dòng)同時(shí)以熱運(yùn)動(dòng)速度自由膨脹，原子團(tuán)進(jìn)入磁屏蔽區(qū)域后穿過諧振腔4和微波單次作用，就是在選態(tài)區(qū)的相互作用；諧振腔4在由微處理器控制下的驅(qū)動(dòng)電機(jī)7帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)并超越原子團(tuán)，原子和微波發(fā)生第二次作用，也就是第一次拉姆齊作用；諧振腔4停止后，原子團(tuán)再次穿過諧振腔4和微波發(fā)生第三次相互作用，也就是第二次拉姆齊作用；然后原子團(tuán)繼續(xù)飛行經(jīng)過探測區(qū)，通過熒光探測儀5可以檢測原子能級躍遷幾率。最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種共振躍遷裝置，其特征是，包括一個(gè)諧振腔和底座，所述底座上安裝有驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置；所述諧振腔底部設(shè)置至少一個(gè)傳動(dòng)塊，所述傳動(dòng)塊與所述傳動(dòng)裝置連接；所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所述諧振腔移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振躍遷裝置，其特征在于，所述底座兩端分別垂直設(shè)置一個(gè)承重壁，所述承重壁上開有光孔，所述承重壁上的光孔與所述諧振腔的光孔同軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共振躍遷裝置，其特征在于，所述兩個(gè)承重壁的同側(cè)分別用連接軌道連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的共振躍遷裝置，其特征在于，所述連接軌道中部設(shè)置有凹槽，所述諧振腔兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)限位塊，所述限位塊卡入所述連接軌道的凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述共振躍遷裝置，其特征在于，所述承重壁上的光孔與所述諧振腔的光孔大小一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述共振躍遷裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述傳動(dòng)裝置為履帶傳動(dòng)裝置，所述履帶傳動(dòng)裝置包括履帶和從動(dòng)輪，所述履帶傳動(dòng)裝置包括履帶和從動(dòng)輪，所述履帶一端與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的主動(dòng)輪連接，另一端與所述從動(dòng)輪連接；所述傳動(dòng)塊底部帶有凹槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種共振躍遷裝置，適用于太空環(huán)境下對原子能級躍遷幾率檢測，包括一個(gè)諧振腔和底座，所述底座位于所述共振躍遷裝置內(nèi)部選態(tài)區(qū)和原子作用區(qū)區(qū)域，所述底座上安裝有驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置；所述諧振腔底部設(shè)置至少一個(gè)傳動(dòng)塊，所述傳動(dòng)塊與所述傳動(dòng)裝置連接；所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所述諧振腔移動(dòng)。本發(fā)明的有益效果是簡化了共振躍遷裝置的結(jié)構(gòu)，徹底消除原子和微波進(jìn)行拉姆齊作用時(shí)由于兩個(gè)諧振腔相位差引入的腔相移，從而提高了諧振腔體穩(wěn)定性，為進(jìn)一步提高基于腔體內(nèi)原子作用的原子鐘系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性提供了可靠的保障。
文檔編號H03L7/26GK103152042SQ20131004396
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者雷海東 申請人:江漢大學(xué)