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冷原子重力仪研制与并网测试及川滇实验场监测试验
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作者 陈泺侃 李琛阳 +4 位作者 郑国磊 杨璇 姚华建 黄金水 《地震地磁观测与研究》 2023年第S01期53-56,共4页
1研究背景。大地震往往会带来巨大的人员和财产损失。通过多年的观测、实验和理论研究,科学家们对地震的孕育环境、成核和破裂过程、断层介质性质及其变化等的认识取得显著进步(如Kato and Ben-Zion,2021)。然而,有时在即使知道哪里会... 1研究背景。大地震往往会带来巨大的人员和财产损失。通过多年的观测、实验和理论研究,科学家们对地震的孕育环境、成核和破裂过程、断层介质性质及其变化等的认识取得显著进步(如Kato and Ben-Zion,2021)。然而,有时在即使知道哪里会发生大地震的情况下,科学家们仍然无法知道地震到底什么时候会发生(如Hall,2023)。问题的关键是我们还没有发现可靠的地震发生的前兆特征。利用Grace卫星重力观测,通过对Tohoku-Oki地震前后的重力信号分析,Panet等(2018)发现,重力变化很好地展示了本次地震横跨整个断层的形变从深部向浅部迁移的过程。观测显示,重力场在几个月前就开始变化,这种变化与孕震过程基本一致。该研究显示出重力场中可能包含着与地震孕震过程中的物质迁移密切相关的地震短临前兆信号。但是,Tohoku-Oki地震出现的这种重力前兆信号,是否是一种普遍现象,是否会在今后的其他大地震中出现,是一个值得深入研究和探讨的问题。 展开更多
关键词 冷原子重力仪 绝对重力测量 川滇实验场 安徽重力网 地震监测
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可移动三维主动减振系统及其在原子干涉重力仪上的应用 被引量:6
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作者 龙金宝 +2 位作者 谢宏泰 陈泺侃 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期111-119,共9页
振动极大地影响着许多精密仪器的灵敏度和稳定性,对于冷原子干涉重力仪尤其如此.针对可移动的原子干涉仪建立了一套易于搬运的三维主动减振系统用来有效隔除地面的振动,从而提高可移动原子干涉仪的测量灵敏度,并能做到迅速部署迅速恢复... 振动极大地影响着许多精密仪器的灵敏度和稳定性,对于冷原子干涉重力仪尤其如此.针对可移动的原子干涉仪建立了一套易于搬运的三维主动减振系统用来有效隔除地面的振动,从而提高可移动原子干涉仪的测量灵敏度,并能做到迅速部署迅速恢复工作.通过实施我们设计的综合反馈算法,本装置在三个维度的宽频带范围上实现了非常好的振动压制效果.本系统取得了对地面竖直方向振动3个数量级,对地面水平方向振动1个数量级的振动隔除效果.在原子干涉仪敏感的10 Hz以下频段,竖直方向的振动噪声被压制到了4.8×10^–9 m/s^2/Hz^1/2,水平方向的振动噪声被压制到了2.3×10^–7 m/s^2/Hz^1/2.振动噪声对干涉仪灵敏度的影响降至2μGal/Hz^1/2以下,比未放置减振系统的结果降低了2个数量级. 展开更多
关键词 三维主动减振 反馈控制 原子干涉仪
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Calibration of a compact absolute atomic gravimeter 被引量:6
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作者 Hong-Tai Xie Bin Chen +3 位作者 Jin-Bao Long Chun Xue Luo-Kan Chen Shuai Chen 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第9期84-91,共8页
Compact atomic gravimeters are the potential next generation precision instruments for gravity survey from fundamental research to broad field applications.We report the calibration results of our home build compact a... Compact atomic gravimeters are the potential next generation precision instruments for gravity survey from fundamental research to broad field applications.We report the calibration results of our home build compact absolute atomic gravimeter USTC-AG02 at Changping Campus,the National Institute of Metrology(NIM),China in January 2019.The sensitivity of the atomic gravimeter reaches 35.5μGal/√Hz(1μGal=1×10-8 m/s2)and its long-term stability reaches 0.8μGal for averaging over 4000 seconds.Considering the statistical uncertainty,the dominant instrumental systematic errors and environmental effects are evaluated and corrected within a total uncertainty(2σ)of 15.3μGal.After compared with the reference g value given by the corner cube gravimeter NIM-3A,the atomic gravimeter USTC-AG02 reaches the degree of equivalence of 3.7μGal. 展开更多
关键词 atom interferometry absolute gravimeter systematic errors
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Tilt adjustment for a portable absolute atomic gravimeter
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作者 Hong-Tai Xie Bin Chen +3 位作者 Jin-Bao Long Chun Xue Luo-Kan Chen Shuai Chen 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第7期295-299,共5页
For an atomic gravimeter,the measured value of the Earth’s gravity acceleration g is the projection of the local gravity on the direction of Raman laser beams.To accurately measure the g,the Raman laser beams should ... For an atomic gravimeter,the measured value of the Earth’s gravity acceleration g is the projection of the local gravity on the direction of Raman laser beams.To accurately measure the g,the Raman laser beams should be parallel to the g direction.We analyze the tilt effect of the Raman beams on g measurement and present a general method for the tilt adjustment.The systematic error caused by the tilt angle is evaluated as 0(+0,0.8)µGal(1µGal=10 nm/s^2)and the drift is also compensated in real time.Our method is especially suitable for the portable atomic gravimeter which focuses on the mobility and field applications. 展开更多
关键词 atomic gravimeter systematic error tilt adjustment STABILITY
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原子干涉技术在惯性领域中的应用 被引量:5
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作者 陈泺侃 潘建伟 《导航与控制》 2020年第4期29-40,共12页
惯性技术因其强自主性、不依赖外界信号、适应全天候等特性在导航领域备受关注,为了提升惯性导航的精度,数十年来人们在如何提高惯性传感器性能方面进行了大量的攻关工作并研制出了多种基于不同原理的惯性传感器。得益于量子效应,原子... 惯性技术因其强自主性、不依赖外界信号、适应全天候等特性在导航领域备受关注,为了提升惯性导航的精度,数十年来人们在如何提高惯性传感器性能方面进行了大量的攻关工作并研制出了多种基于不同原理的惯性传感器。得益于量子效应,原子传感器能在诸如时间、加速度、转动、磁场等领域提供比现有技术更高的测量灵敏度、精度和速度。通过研制基于原子干涉技术的高精度原子惯性器件,实现重力/重力梯度数据实时补偿匹配的量子导航将是新一代高精准军用惯性导航的首选。本文简要介绍了以物质波干涉为基础的原子干涉惯性器件的原理,回顾了以原子重力仪、原子干涉陀螺为主的技术发展历程及现状,并结合我国目前在该领域的发展态势,表达了对我国原子惯性设备实装应用的迫切性。 展开更多
关键词 原子干涉仪 惯性导航 原子陀螺 原子重力仪
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紧凑型冷原子重力仪和精密重力加速度测量 被引量:2
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作者 姜伯楠 龙金宝 +2 位作者 李琛阳 陈泺侃 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2021年第7期50-66,共17页
冷原子重力测量技术是一种基于中性冷原子干涉原理的重力测量技术,其使用全同原子系综作为质量块及重力信息存储器,使用"拉曼光尺"作为自由下落位移测量工具,可以实现优于激光干涉绝对重力仪的测量灵敏度和较好的测量准确度.... 冷原子重力测量技术是一种基于中性冷原子干涉原理的重力测量技术,其使用全同原子系综作为质量块及重力信息存储器,使用"拉曼光尺"作为自由下落位移测量工具,可以实现优于激光干涉绝对重力仪的测量灵敏度和较好的测量准确度.自第一台实验室冷原子重力仪诞生以来,经过近30年的发展,原子干涉重力测量技术已经成为基础研究和计量学领域实施精确和准确的绝对重力测量的成熟方法之一.同时,随着近年来紧凑型冷原子重力仪的迅速发展,原子干涉重力测量技术已经走出实验室,进入地球物理、惯性导航、空间应用等动态测量应用领域,用于进一步补充和增强现有以经典设备为主的动态重力加速度测量技术.本文将重点介绍冷原子重力测量技术的发展路线、冷原子重力仪在动态测量应用中的最新进展及其所面临的技术挑战,并对冷原子重力测量未来的工程应用研究和基础理论研究进行展望. 展开更多
关键词 原子干涉仪 紧凑型重力仪 动态测量
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Portable atomic gravimeter operating in noisy urban environments 被引量:8
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作者 Bin Chen Jinbao Long +4 位作者 Hongtai Xie Chenyang Li Luokan Chen Bonan Jiang Shuai Chen 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第9期8-13,共6页
The gravimeter based on atom interferometry has potential wide applications on building gravity networks and geophysics as well as gravity assisted navigation. Here, we demonstrate experimentally a portable atomic gra... The gravimeter based on atom interferometry has potential wide applications on building gravity networks and geophysics as well as gravity assisted navigation. Here, we demonstrate experimentally a portable atomic gravimeter operating in the noisy urban environment. Despite the influence of noisy external vibrations, our portable atomic gravimeter reaches a sensitivity as good as 65 μGal/√Hz and a resolution of 1.1 μGal after 4000 s integration, being comparable to state-of-the-art atomic gravimeters. Our achievement paves the way for bringing the portable atomic gravimeter to field applications. 展开更多
关键词 atomic gravimeter noisy environment
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