微波频率标准实验室重力组

各实验室、研究领域的介绍:

重力加速度是一个既位置依赖又随时间变化的物理量,在地球物理、导航定位、计量研究等科技领域有非常广泛的应用。目前,对重力加速度及其变化可以通过光学干涉重力仪非常准确地测量,或者使用相对重力仪,比如超导重力仪,进行高精度的连续测量。但是很难在一台传统重力以上同时实现高精准和高连续性的测量。 这是因为传统的光学重力仪由于存在机械磨损,不适合连续工作很长时间。而相对重力仪虽然精度很高,也可以连续工作,但存在漂移,不能保证测量的准确度。基于冷原子的量子重力仪可以实现集高精准、高连续性测量于一身。

基于脉冲光双光子拉曼跃迁的原子干涉在重力及其梯度、转动、基本物理常数等的精密测量中被广泛使用。目前,原子重力仪的测量灵敏度可达几个μGal/ Hz1/2,准确度3-5 μGal。此外,随着技术的成熟,越来越多的原子重力参加重力仪比对,这对重力仪的评价非常重要。目前无论全球还是区域重力比对,参加的绝大部分是FG5系列产品,这可能会由于存在未发现的系统误差使得测量结果不可靠。从计量角度来看,使用基于不同原理的重力仪参加比对很有必要。

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图1, 计量院原子重力装置