[发明专利]原子反转数测量装置

权利要求书

1.一种原子反转数测量装置，其特征在于，所述装置包括：

光源，用于提供抽运光；

共振吸收泡，装有待抽运原子和缓冲气体；

磁场单元，用于为所述共振吸收泡提供外加磁场，所述外加磁场用于所述共振吸收泡内的待抽运原子发生分裂；

射频单元，用于为所述共振吸收泡提供外加射频场，所述外加射频场用于所述共振吸收泡内的待抽运原子发生基态磁共振跃迁；

检测单元，用于检测经过所述共振吸收泡后所述抽运光的电流值，当所述射频单元关闭时，所述电流值为第一电流值，当所述射频单元打开时，所述电流值为第二电流值；

控制单元，用于控制所述检测单元的打开和关闭，并根据所述第一电流值和所述第二电流值计算原子反转数，所述原子反转数用于表示所述共振吸收泡中待抽运原子在所述外加射频场作用下，发生基态能级间跃迁的原子数占原子总数的比例；

所述共振吸收泡、所述检测单元依次设于所述光源提供的所述抽运光的前进路径上，所述控制单元分别与所述检测单元及所述射频单元电连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述待抽运原子为⁸⁷Rb，所述光源为充有⁸⁷Rb气体的光谱灯。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括装有所述待抽运原子的同位素原子的滤光泡，所述滤光泡设于所述光源和所述共振吸收泡之间。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括透镜，所述透镜设于所述滤光泡和所述光源之间。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测单元包括光电池。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共振吸收泡包括微波腔和放置在所述微波腔内的⁸⁷Rb吸收泡。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述磁场单元为通电线圈，通电线圈绕制在所述微波腔外。

8.根据权利要求1至7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

与所述控制单元电连接的定时器，所述控制单元用于控制所述射频单元在相同的时间长度内打开和关闭，并分别在每个所述时间长度内计算所述检测单元测得的电流值的平均值。

9.根据权利要求1至7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

相干辐射源，用于间隔地产生满足玻尔条件的电磁波频率信号作用于所述共振吸收泡。

10.根据权利要求1至7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

用于对所述光源和所述共振吸收泡进行恒温控制的温控单元，所述温控单元分别与所述光源和所述共振吸收泡电连接。