[发明专利]一种同轴双落体异步下落式绝对重力仪

说明书

本发明涉及一种同轴双落体异步下落式绝对重力仪，包括真空仓、上角锥棱镜、下角锥棱镜、激光器、光路系统、光电探测部件和信号采集及处理器；真空仓内设有导轨组；上角锥棱镜和下角锥棱镜上下设置，并同轴分布，二者底端朝下，上角锥棱镜直径大于下角锥棱镜直径，二者滑动装于导轨组上；光路系统包括分束镜、合束镜、第一反射镜和第二反射镜，分束镜和合束镜分别置于上角锥棱镜左右两侧底端下方，分别位于下角锥棱镜左右两侧下方，第一反射镜和第二反射镜左右间隔设于分束镜和合束镜之间；激光器设于真空仓左侧，光电探测部件设于真空仓右侧，并与信号采集及处理器连接。优点：不需要复杂的隔震系统，能够得到高精度的绝对重力值，同时一体化的设计，使仪器的体积减小，利于流动观测。

技术领域

本发明涉及重力测试技术领域，特别涉及一种同轴双落体异步下落式绝对重力仪。

背景技术

传统的绝对重力仪均采用自由落体加光学干涉的方式来测量重力加速度g，测试光路中包含有测试棱镜和参考棱镜，在测量过程中，测试棱镜作自由落体运动，不受震动影响；但参考棱镜会受到震动影响引起测试光程的变化，对测量带来干扰。因此，必须对参考棱镜采取相应的稳定措施，以抑制震动干扰。影响参考棱镜的震动源主要包括地脉动及人为活动等，人为活动由于频率较高易于隔离，但地脉动成分非常丰富，主要表现为频带宽，振幅范围大等，当前的隔震技术很难将其完全隔离，因此无法保证参考棱镜处于绝对静止的状态，及无法完全消除测试过程中震动带来的干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种同轴双落体异步下落式绝对重力仪，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种同轴双落体异步下落式绝对重力仪，包括真空仓、上角锥棱镜、下角锥棱镜、激光器、光路系统、光电探测部件和信号采集及处理器；上述真空仓内设有竖直的导轨组；上述上角锥棱镜和下角锥棱镜上下间隔设置，并同轴分布，二者的底端均朝下，上述上角锥棱镜的直径大于上述下角锥棱镜的直径，且二者分别可上下滑动的装配于上述导轨组上；上述光路系统包括分束镜、合束镜、第一反射镜和第二反射镜，上述分束镜和合束镜分别置于上述上角锥棱镜左右两侧底端的下方，并分别位于上述下角锥棱镜的左右两侧下方，上述第一反射镜和第二反射镜左右间隔的设置于上述上述分束镜和合束镜之间，并位于上述下角锥棱镜的底端下方；上述激光器设置于上述真空仓左侧对应上述分束镜的位置，上述光电探测部件设置于上述真空仓右侧对应上述合束镜的位置，并与上述信号采集及处理器连接，上述激光器发出的光到达分束镜后分成了两束光，其中的一束经分束镜反射后经过上角锥棱镜到达合束镜，另一束经分束镜后依次通过第一反射镜、下角锥棱镜、第二反射镜后到达合束镜，两束光在合束镜上合束产生干涉。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，上述上角锥棱镜和下角锥棱镜分别安装于对应的落体支架内部，并通过对应的上述落体支架滑动安装于上述导轨组上，上述上角锥棱镜和下角锥棱镜可分别相对于对应的上述落体支架自由落体相对运动，两个上述落体支架的底端均透光。

进一步，上述真空仓包括封闭的仓体和移动机构，上述仓体上连接有用于对其内部抽真空的离子泵，上述移动机构用于分别驱使两个上述落体支架上下移动。

进一步，上述移动机构设有包括两组一一对应的电机、传送带、主动轮和被动轮，两组上述电机分别安装于上述仓体侧壁下端，其驱动轴均水平伸入上述仓体内部，上述主动轮同轴装配于对应的一组上述驱动轴伸入仓体内的一端，上述被动轮可转动的安装于上述仓体内部的上端对应上述主动轮的位置，两组上述传送带分别环绕过对应的一组上述主动轮和被动轮，两个上述落体支架分别置于两组上述传送带的一侧，并与对应的上述传送带一侧的带体连接固定。

进一步，还包括准直器，上述准直器设置于上述真空仓外，并位于上述激光器与分束镜之间，用于对上述激光器发出的光束进行扩束和准直。