[发明专利]一种原子泡中缓冲气体的检测方法及设备

权利要求书

1.一种原子泡中缓冲气体的测量设备，其特征在于，包括：激光器、偏振片、光栅、热敏电阻、第一光探测器、第二光探测器和测量控制器，其中：

所述激光器，用于发射至少一个频率的光波；

所述第一光探测器，用于接收所述激光器发射的所述光波，并将所述光波转换为第一电信号，将所述第一电信号发送给所述测量控制器；

所述第二光探测器，用于接收从所述原子泡中透射出来的光，并将所述光转换为第二电信号，将所述第二电信号发送给所述测量控制器，所述光为所述激光器发射的所述光波透射至所述原子泡后被所述缓冲气体吸收之后的透射光；

所述热敏电阻的一端与所述原子泡连接，另一端与所述测量控制器连接；

所述测量控制器，用于通过所述热敏电阻，测量原子泡的温度；还用于根据所述第一电信号和所述第二电信号，确定所述缓冲气体对所述光波的吸收强度，并根据所述吸收强度，测量所述缓冲气体的成分和含量；

所述测量控制器，具体用于通过以下方式计算得到所述缓冲气体中包含的被测元素的浓度值：

I=ρ*L*η*W₁₂*A；

其中：I为吸收强度，ρ为被测元素的浓度值，L为原子泡体的长度，η为缓冲气体发生能级跃迁前处于低能级的粒子数占总粒子数的百分比，η与原子泡体的温度相关，W₁₂为缓冲气体发生能级跃迁的跃迁几率，A为第二光探测器的探测系数；

所述光栅，用于接收所述激光器发射的所述光波，对所述光波中包含的不同频段的子光波进行筛选，以得到与所述缓冲气体所对应的波段相匹配的单色光；

所述偏振片，用于接收所述单色光，并将所述单色光分成两束光，一束光传输至所述第一光探测器，另一束光传输至所述原子泡中。

2.根据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，所述测量设备还包括：积分球，其中：

所述积分球，用于收集从所述原子泡中透射出来的透射光，并将所述透射光传输给所述第二光探测器。

3.根据权利要求1或2所述的测量设备，其特征在于，

所述测量控制器，还用于在得到所述激光器发射的多个频率光波对应的所述缓冲气体的成分和含量的情况下，根据不同频率光波对应的成分和含量，确定所述缓冲气体中包含的不同成分以及每种成分对应的含量。

4.一种原子泡中缓冲气体的检测方法，用权利要求1~3任意一项所述测量设备，其特征在于，包括：

激光器发射至少一个频率的光波；

第一光探测器接收所述激光器发射的所述光波，并将所述光波转换为第一电信号，将所述第一电信号发送给所述测量控制器；

第二光探测器接收从所述原子泡中透射出来的光，并将所述光转换为第二电信号，将所述第二电信号发送给所述测量控制器，所述光为所述激光器发射的所述光波透射至所述原子泡后被所述缓冲气体吸收之后的透射光；

测量控制器根据所述第一电信号和所述第二电信号，测量所述缓冲气体的成分和含量。