基于Rb-Xe体系核磁共振陀螺仪的Xe极化场测量方法

核磁共振陀螺仪具有小体积、高精度、低功耗等优点,是未来高精度微小型陀螺的主要发展方向之一。原子气室内Xe核自旋的极化是衡量原子气室性能的一个重要参数,直接影响陀螺的角随机游走,因此准确快速地测量极化场有利于研制性能更优的原子气室。为了实现Rb-Xe体系的核磁共振陀螺仪快速、原位测量Xe的极化场,提出了利用Rb电子顺磁共振频移测量Xe极化场的方法。通过激励磁场翻转Xe极化场,推导了估算Xe极化场的简单公式。实验测量了在典型核磁共振陀螺仪装置中,10nT量级的Xe极化场,结果与理论计算相符。表明这种方法能够快速有效地在核磁共振陀螺仪原位测量Xe的极化场。

原子干涉仪灵敏度的阿伦方差分析

针对分析原子干涉仪灵敏度时,采用哪种阿伦方差容易出现混淆的问题,系统地给出了阿伦方差、重叠阿伦方差和修正阿伦方差三种形式在时域和频域中的详细推导,分析了它们对五类典型噪声的分辨能力,指出修正阿伦方差具有更加适合评估原子干涉仪长期稳定性的特点。基于修正阿伦方差在频域中的表达式,文中还首次给出了存在测量死区的原子干涉仪灵敏度与噪声功率谱之间的传递函数,通过分析其特点,指出了提高原子干涉仪灵敏度的两条具体途径,为原子干涉仪技术的进一步发展和评价奠定了更加扎实的理论基础。

脉冲光抽运铷原子钟的Ramsey信号特性研究

基于以小型化磁控管微波腔实现的脉冲光抽运铷原子钟,研究了自由演化时间对Ramsey信号特性的影响,讨论了横向弛豫时间对钟信号对比度的影响.该原子钟的自由演化时间为3ms时,Ramsey信号中心条纹的对比度为52%,散弹噪声极限优于1.7×10-14(τ=1s).利用Ramsey信号的对比度和吸收泡内的光密度,计算得到了原子钟内铷吸收泡的纵向和横向弛豫时间分别为1.95ms和2.45ms.本文研究为进一步提高脉冲光抽运铷原子钟的性能提供了重要依据.

一种设定POP铷原子钟气泡工作温度的方法研究

原子气泡工作温度以不同的方式影响POP铷原子钟短期稳定度和长期稳定度,短期稳定度最优工作温度点与长期稳定度最优工作温度点越接近,原子钟稳定度越好。基于POP铷原子钟建立了温度-碰撞频移曲线测量系统,以微波探测法为例,介绍了一种高效简便的零温度系数点测量方法,测量了几种不同比例氮气和氩气的缓冲气体组合的原子气泡零温度系数点,给出了满足POP原子钟10-15长期Allan方差所需的控温精度,并分析了设计值与实验拐点位置差别的原因。最后,分析POPRamsey信号大小随温度的变化曲线,找到了符合短期稳定度的最优工作温度。

三十烷醇、石膏和过磷酸钙对香菇菌丝生长的影响

通过在固体培养基上香菇菌丝体生长的单因素试验确定三十烷醇、石膏和过磷酸钙的三水平,通过袋栽培养料中菌丝体生长的正交试验优化培养料中三种辅料的比例。试验结果表明,三十烷醇微乳剂溶液、三十烷醇粉剂溶液二者均能促进香菇菌丝体的生长,而且其促进生长的浓度相同,建议实际食用菌生产中直接采用三十烷醇微乳剂进行稀释,以便提高工作效率。通过正交试验获得三种辅料的最佳组合为:石膏含量4%、过磷酸钙含量1.5%的500 g湿袋料中,加入50 mL 1.5 mg·L^(-1)三十烷醇微乳剂溶液,在此条件下,袋料培养基中香菇菌丝体生长速率最快。

脉冲光抽运铷原子钟C场电流源分析设计

脉冲光抽运铷原子钟的稳定度会受到多种因素的影响,其中磁场就是重要的影响因素之一。分析了C场电流对脉冲光抽运铷原子钟稳定度的影响,利用差动放大器为核心设计研制了新型C场电流源。测试表明,电流源1 Hz和10 Hz处的噪声分别为3nA/Hz1/2和1.5nA/Hz1/2,电流相对起伏为2×10-5,温度漂移为5ppm/℃。它产生的C场对脉冲光抽运铷原子钟1s处稳定度的影响小于7×10-16,1ks处的影响小于1×10-16,10ks处的影响小于5.3×10-17。结果表明,该电流源的噪声、相对起伏和温度漂移等性能满足脉冲光抽运铷原子钟要求。

乘波布局高超声速飞行器纵向静稳定特性分析

高超声速滑翔飞行器稳定性设计方法的研究具有重要应用价值.乘波体构型滑翔飞行器由于没有平尾且飞行在高空、高超声速条件下,其纵向静稳定特性与常规飞机有很大不同,对此传统飞行力学并无相应设计依据.在相切锥乘波体理论基础上,本文建立了计及流向一阶导数和二阶导数的微元计算模型,结合牛顿法、活塞理论、切楔/切锥法的理论推导与CFD数值计算,研究了典型二维剖面在高超声速、宽攻角范围下的纵向静稳定特性,从理论角度证明了沿流向"下凸"的流线特征有利于保证纵向静稳定,而"上凹"形状特征不利于纵向静稳定,该结论通过二维和三维算例得到了验证.以上述分析为基础,解释了基于锥型流的乘波体难以满足纵向静稳定性的物理原因,以及俯仰配平舵面可能对纵向静稳定性带来的影响,并提出了相应解决方案.进一步分析表明该结论适用于宽马赫数和宽高度范围,且黏性作用并不改变上述规律,相关结论可作为高超声速滑翔飞行器气动设计的参考.