基于能級躍遷的粒子數反轉量評估系統及其控制方法技術方案

本發明專利技術公開了一種基于能級躍遷的粒子數反轉量評估系統及其控制方法，其中，評估系統包括：光源、能級躍遷發生模塊、光電檢測單元；光源與能級躍遷發生模塊連接；能級躍遷發生模塊與光電檢測單元連接。其控制方法包括：基于能級躍遷發生模塊構建三能級模型，包括第一能級、第二能級、第三能級；并對于能級躍遷發生模塊達到動態平衡后，d△N/dt＝0，及N1=0得出公式：最終根據所得公式對微波射頻源是否設置分析討論，并通過光電檢測單元檢測共振吸收泡透射光強進而反映粒子數反轉量。本發明專利技術實現了對粒子數反轉量的評估測量，且具有結構簡單、易操作、準確度高的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于粒子數反轉量測量
，特別涉及一種。
技術介紹
原子進行能級躍遷時，通常我們會用基態以及激發態來表征其躍遷性，如從基態到激發態，那么原子則要吸收能量，但由于激發態不穩定，故原子又會從激發態返回到基態，從而放出能量。想要進一步研究原子的躍遷性能，我們通常要給簡并的原子態加上一個用于原子分裂的磁場，那么原子的基態就會分裂為超精細結構的兩個能級，而原子的共振躍遷實際上是超精細結構兩個能級共同反應的。在許多領域，我們要用到原子超精細結構的這兩個能級的共振頻率，那么就需要對其性能有一定的了解，以進一步研發相應的探測>J-U裝直。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種，以彌補現有技術中的不足。為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種，其評估系統包括光源、能級躍遷發生模塊、光電檢測單元；所述光源與所述能級躍遷發生模塊連接；所述能級躍遷發生模塊與所述光電檢測單元連接。進一步地，所述能級躍遷發生模塊包括共振吸收單元、磁場控制單元及供能單元；所述共振吸收單元依次與所述光源、所述磁場控制單元、所述供能單元連接；所述光電檢測單元與所述共振吸收單元連接。進一步地，所述共振吸收單元與所述光源之間設置有濾光單元。進一步地，所述共振吸收單元是由玻璃材質構成呈泡狀腔體結構的共振吸收泡；所述共振吸收泡內部含有元素A及氣體M。進一步地，所述磁場控制單元包括漆包線、恒流源；所述漆包線纏繞在所述共振吸收泡外壁上；所述恒流源通過所述漆包線為所述共振吸收泡提供磁場。進一步地，所述供能單元是微波射頻源。進一步地，所述濾光單元是由玻璃材質構成呈泡狀腔體結構的濾光泡；所述濾光泡內部含有元素B。進一步地，所述光源用于發射光束的元素是A。進一步地，所述元素A是87Rb ;所述元素B是85Rb ;所述氣體M是氫氣或氦氣。其控制方法包括如下步驟S1:基于所述能級躍遷發生模塊構建三能級模型，包括第一能級、第二能級、第三能級；S2 :定義所述第一能級、所述第三能級之間原子躍遷幾率是T ;定義所述第一能級、所述第二能級之間躍遷幾率是W ;定義所述第一能級與所述第二能級的總粒子數是N ;定義所述第一能級的粒子數是N1 ;定義所述第二能級粒子數是N2 ;定義原子豫馳時間是T ；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于能級躍遷的粒子數反轉量評估系統，其特征在于，包括：光源、能級躍遷發生模塊、光電檢測單元；所述光源與所述能級躍遷發生模塊連接；所述能級躍遷發生模塊與所述光電檢測單元連接。

【技術特征摘要】
1.一種基于能級躍遷的粒子數反轉量評估系統，其特征在于，包括光源、能級躍遷發生模塊、光電檢測單元； 所述光源與所述能級躍遷發生模塊連接； 所述能級躍遷發生模塊與所述光電檢測單元連接。2.根據權利要求1所述基于能級躍遷的粒子數反轉量評估系統，其特征在于，所述能級躍遷發生模塊包括共振吸收單元、磁場控制單元及供能單元； 所述共振吸收單元依次與所述光源、所述磁場控制單元、所述供能單元連接； 所述光電檢測單元與所述共振吸收單元連接。3.根據權利要求2所述基于能級躍遷的粒子數反轉量評估系統，其特征在于所述共振吸收單元與所述光源之間設置有濾光單元。4.根據權利要求3所述基于能級躍遷的粒子數反轉量評估系統，其特征在于所述共振吸收單元是由玻璃材質構成呈泡狀腔體結構的共振吸收泡； 所述共振吸收泡內部含有元素A及氣體M。5.根據權利要求4所述基于能級躍遷的粒子數反轉量評估系統，其特征在于，所述磁場控制單元包括漆包線、恒流源； 所述漆包線纏繞在所述共振吸收泡外壁上； 所述恒流源通過所述漆包線為所述共振吸收泡提供磁場...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷海東，
申請(專利權)人：江漢大學，
類型：發明
國別省市：