[发明专利]一种延长原子池内极化气体自旋弛豫时间的方法

摘要

本发明涉及一种延长原子池内极化气体自旋弛豫时间的方法。采用光致解吸附原理加速极化原子从抗退极化膜逃逸，缩短极化原子被吸附的时间。同时，降低吸附在抗退极化膜表面的原子种类和数目的不均匀性，减小抗退极化膜上的电场梯度。通过上述两种物理机理，降低极化原子核自旋弛豫的概率，延长极化原子的自旋弛豫时间。本发明可延长原子池内原子的自旋弛豫时间，尤其可提高具有核电四极矩的极化原子的自旋弛豫时间，对于提高原子磁力仪和原子自旋陀螺的性能有重要意义。

主权项

1.一种延长原子池内极化气体自旋弛豫时间的方法，采用一种延长原子池内极化气体自旋弛豫时间的装置，包括：激光器(7)、小角度抖动反射镜(8)、光束整形系统(9)、原子池(10)、反射镜(11)，小角度抖动反射镜(8)位于激光器(7)与光束整形系统(9)之间，光束整形系统位于原子池(10)前方；反射镜(11)位于原子池背面，激光器出射光束经小角度抖动反射镜反射，再经光束整形系统扩束后覆盖整个原子池，出射光经反射镜反射再次照射原子池；所述小角度抖动反射镜在一定角度范围，‑5o～5o内均匀旋转,使得激光束具有更大的辐照角度范围；其特征在于，通过两种物理机理延长极化原子的自旋弛豫时间；第一种物理机理是，原子池内壁抗退极化膜对于气态碱金属原子、惰性气体均有吸附作用，有部分自由热运动状态的原子将吸附在抗退极化膜表面，通过激光辐照降低抗退极化膜的吸附能，加速原子从抗退极化膜上逃逸，缩短原子在抗退极化膜上被吸附的时间，减少了极化原子自旋弛豫的概率，延长了极化原子的自旋弛豫时间；第二种物理机理是，激光辐照使得吸附在原子池内壁抗退极化膜上的不同种类原子的数目均减少，从而降低了抗退极化膜表面原子种类和数目的不均匀性，进而减小了抗退极化膜上的电场梯度，具有核电四极矩的极化原子与抗退极化膜碰撞时核电四极矩与电场梯度的作用将变小，降低了极化原子核自旋弛豫的概率，延长了极化原子的自旋弛豫时间。