[发明专利]积分球磁不敏囚禁系统

摘要

一种积分球磁不敏囚禁系统，主要包括真空腔体、磁场系统和光路系统。本发明用于制备高密度、长相干时间的冷原子源。本发明通过一对准赫姆霍兹线圈和单根导线形成Ioffe-Pritchard微磁阱，利用其产生的梯度场搜寻磁不敏原子态，具有装置简易，体积小，功耗低，操作方便等优点，利于实现积分球内原子态的相干操控研究，为最终研制高精度小型化星载原子钟提供一种新的技术。

主权项

一种积分球磁不敏囚禁系统，主要包括真空腔体、磁场系统和光路系统，其特征在于：所述的真空腔体是一个积分球体，由玻璃球体(1)、漫反射涂层(2)和玻璃吸收池(3)组成，所述的玻璃球体(1)的球体下端开一Φ10mm孔（C）并烧制在所述的玻璃吸收池(3)上，所述的漫反射涂层(2)是一种硫酸钡材料，均匀涂在玻璃球体(1)外壁，所述的漫反射涂层(2)上开有分别沿与正负Z轴成45度对称分布的第一通光孔（a）、第二通光孔（b）、第三通光孔（c）和第四通光孔（d），所述的玻璃吸收池(3)由石英玻璃与不锈钢过渡法兰（D）封接构成；所述的磁场系统包括一对准赫姆霍兹线圈和单根超高真空导线(4)，所述的准赫姆霍兹线圈的左线圈(5)和右线圈(6)对称地放在所述的玻璃球体(1)外部两侧，且左线圈(5)和右线圈(6)的轴线与玻璃球体(1)的球心共轴，沿坐标的Z轴分布，所述的左线圈(5)和右线圈(6)的尺寸和所通过的电流大小是完全相同的，而且电流方向也相同，所述的左线圈(5)和右线圈(6)提供一个均匀的偏置场，使得玻璃球体(1)的球体中心处磁场为零，所述的单根超高真空导线(4)沿直角坐标系XYZ轴在玻璃球体(1)内折叠为①、②、③、④、⑤、⑥、⑦共7段，形成沿Z轴方向传输的四段导线①、②、③、④和靠近玻璃球体(1)的内壁的三段导线⑤、⑥、⑦，所述的导线的两头①、⑦通过玻璃球体(1)左侧一孔（E）穿过，与外侧真空接线柱（e）相接，且四段导线①、②、③、④两两相邻的间距相同，电流方向相反，提供一个线性非均匀的磁场，并在玻璃球体(1)的球心产生磁场零点；所述的光路系统包括第一冷却光束（A1）、第二冷却光束（A2）和探测光束(B)，第一冷却光束（A1）和第二冷却光束（A2）分别由两根多模光纤输出，第一冷却光束（A1）通过积分球体的第一通光孔（a），沿与正Z轴成正45度方向传播，第二冷却光束（A2）通过积分球体的第二通光孔（b），沿与负Z轴成正45度方向传播，相对射向积分球体的中心，所述的探测光束（B）由另一根单模保偏光纤输出，所述的探测光束（B）通过积分球体的第三通光孔（c）、积分球体的中心、第四通光孔（d），沿与正Y轴成正45度方向传播。