用于特別是用于監測油氣藏的地球物理應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備的制作方法

用于特別是用于監測油氣藏的地球物理應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備的制作方法
【專利摘要】一種設備，包括用于生成多個激光帶的激光系統（13），這些激光帶的每個的頻率是一致的且等于所述多個原子的基態（52S1/2）的超精細能級（F1，F2）與激發態（52P3/2）的超精細能級（F’2，F’3）之間的能量躍遷，其中，所述激光系統（13）包括發射第一帶（30）的頻率穩定的第一激光源（23）；和與第一激光源（23）同相地連接并發射二次泵帶的第二激光源（24），所述第一激光源（23）和所述第二激光源（24）與用于生成次級帶的裝置（29）聯結，用于生成次級帶的裝置（29）能夠生成檢測帶（31）、用于產生三維磁光阱的帶（32）、插入帶（33）以及參考帶（36），所述激光系統（13）還包括用于生成拉曼帶的裝置（39），用于生成拉曼帶的裝置（39）能夠從參考帶（36）產生兩個出口疊加的拉曼干涉帶（41），用于生成拉曼帶的裝置（39）與用于生成冷卻帶的裝置（40）相關聯，用于生成冷卻帶的裝置（40）還與二次泵帶（37）聯結并能夠生成用于獲得磁光阱的三個帶（53）。
【專利說明】用于特別是用于監測油氣藏的地球物理應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種特別適合于現場應用并有利地用于地球物理場的基于原子干涉法的絕對重力測量設備。
【背景技術】
[0002]由于重力加速度的時間變化的測量，重量測量如今不但成功應用于石油勘探，同時還應用于與地質力學領域、水文學和地球動力學演化相關的現象的研究。
[0003]事實上，已知地球的重力場是隨著時間和空間變化的。
[0004]更具體地，這個力場還與所考慮的地點有關，因為它取決于緯度、經度和底土的成分并且由于被各種現象影響因此是隨時間變化的。其中，值得列舉的是:地球動力學或構造現象、通過太陽系的天體產生的引力、海洋物體的引力、地球旋轉軸的周期性和瞬間性變化以及大氣壓力的變化。
[0005]這意味著重力加速度g的測量及其關于時間和空間的變化的研究能夠為與底土的特性相關的變化現象提供非常準確的指示。
[0006]為了達到這些目的，考慮到待測量的信號的量級通常低于20微伽，因此需要實施高精度測量。
[0007]出于這個原因，近幾年已經開始嘗試生產適用于提供越來越準確和精確的測量的重量分析測量儀或重力儀。
[0008]但是有必要指出的是，所要求的準確度是根據待分析的現象變化的。
[0009]例如對于深地質層的研究，使用能夠提供靈敏度(Λ g/g)在10_6到10_8的范圍內的重力儀來測量是足夠的，然而對于地球動力學演化、火山巖漿運動、積水層變化以及重力潮汐的分析，測量儀必須具有10_7到10_9的范圍的靈敏度。
[0010]當前使用的絕對重力測量設備是基于在十七世紀達到成熟的技術。
[0011]更具體地，已知的大部分重力儀是“自由落體”類型的，并設想通過光學干涉測量技術實現對自由落體中的物體的重力加速度的測量。
[0012]這種類型的重力儀可以達到的靈敏度為大約10_8且主要受限于下落物體和用于測量所覆蓋的空間的干涉儀的臂部的同步垂直性的特殊要求，還受限于微觀物體的磁效應和靜電效應的有限認識。
[0013]此外，一個測量和另一個測量之間的長時間間隔使得這種類型的重力儀不適用于在相同的環境條件下實施一系列的測量。
[0014]超導體重力儀代表新一代的儀器，其中通過由超導體線圈的電路產生的力來平衡鈮球的重量。
[0015]從為了將球體保持在初始位置所需的電流變化的測量，可以獲得重力加速度的變化的估計。
[0016]基于這種原理的重力儀具有高精度，但是它們是相對測量儀器，因為它們不提供重力加速度的直接測量，并且還需要關于絕對標準校正參考球的重量。
[0017]此外，在超導體重力測量儀中，被加速的物質是宏觀物體，因此測量會受到由于磁效應和靜電效應的有限認識產生的限制，此外還會受到由于熱漂移和可移植性產生的限制以及低溫裝置的必要支持的限制。
[0018]為了克服光學干涉法重力儀的準確度限制以及由于重力加速度的絕對測量提供的磁效應和靜電效應的有限認識產生的缺陷，當前使用基于原子干涉法的絕對重力測量設備。
[0019]原子干涉儀已經被證明是非常準確的加速度和旋轉傳感器，并且在應用領域已經可以與重力加速度測量中的光學干涉儀相競爭。
[0020]這取決于這樣的事實:在基于具有中性原子的物質波的干涉法的重力儀中，被加速的元素是原子自身且在運動中沒有任何宏觀元素；因此可以通過原子結構的準確認識控制由磁和電效應產生的系統誤差。
[0021]基于原子干涉法的絕對重力測量設備的另一個重要優點在于不存在儀器漂移，因此允許長運轉周期而不需要在長時間內進行外部的調節干預和測量整合以增加靈敏度，其中靈敏度有潛力可以達到大約10_n的值。
[0022]在基于原子干涉法的絕對重力測量設備中，使用從與原子躍遷幾乎共振的光輻射得到的壓強冷卻原子的樣本。
[0023]冷卻或減速過程將原子降至物質(特別是原子)的波動性質變得顯著以及相應的德布羅意波長可以與原子間的距離相比較的低溫(幾微開爾文)。
[0024]這允許執行其中物質波如光學干涉法中的光波一樣干涉的實驗。
.[0025]因此可以確定的是，與光學干涉法重力測量儀不同，在基于原子干涉法的絕對重力測量設備中，不測量自由落體中的物體的加速度而是測量多個原子的加速度。
[0026]首先通過能夠生成三維磁光阱(3D-M0T)的具有一致的特定頻率的多個激光帶冷卻和捕獲該多個原子。
[0027]捕獲之后，該多個原子被釋放并成為干涉序列的目標。
[0028]更具體地，在干涉序列期間，原子被分離成兩個原子帶，在經過不同的路徑之后，兩個原子帶被重組。
[0029]不同于光學干涉法，在原子干涉法中，通過以時間間隔T發射的連續的激光脈沖產生原子帶的分離器和偏導器。
[0030]在上述重力儀中使用拉曼干涉是當今已知的，通過兩個相對傳播的激光帶的相互作用產生拉曼干涉，兩個相對傳播的激光帶的頻率差與所考慮的原子種類的基態的兩個超精細能級間的躍遷相對應。
[0031]在這方面，需要注意的是，最適合應用于原子干涉法重力儀中的原子種類是堿金屬，特別是具有非常長的平均壽命的能級對的銫和銣，在能級對之間可以感生拉曼躍遷并且為了冷卻和激光捕獲的目的可以容易地蒸發和管理能級對。
[0032]在干涉序列之后進行檢測步驟，在檢測步驟中可以估計多個原子受到的加速度。
[0033]需要指出的是，在干涉序列之后，原子事實上是處于基態的兩個上述超精細能級上的。與重組的原子帶相關聯的物質波之間的相移△ ?可以從存在于所述兩個超精細能級上的原子數量的比率獲得，與gT2的乘積成正比。因此可以從檢測步驟期間的所述相移的測量獲得重力加速度的測量。
[0034]在分離區域中根據同步檢測技術執行檢測步驟和分離區域順序檢測是目前已知的。
[0035]更具體地，根據分離區域順序檢測，多個原子自由落地地依次跨過兩個區域，其中通過激勵熒光發射的檢測帶選擇性地激發兩個超精細能級的原子，檢測帶的強度與兩個能級中存在的原子數量成正比。
[0036]相反地，分離區域的同步檢測需要使用插入(thrust)激光帶以空間地分離與上述兩個超精細能級中的原子相對應的原子帶和激勵熒光的發射的檢測帶，插入激光帶的強度與兩個能帶中存在的原子數量成正比。
[0037]到目前為止描述的步驟中包含的所有激光帶都是通過激光系統生成的，激光系統的復雜度通常隨著所需的準確度要求而增加。
[0038]在當前的原子干涉法重力儀中實施的激光系統通常包括與多個鏡子、調制器、光纖以及相關光帶的同相和/或同頻率連接裝置相關聯的至少三個激光光源。
[0039]隨著激光系統中存在的光源的數量的增加，激光系統及相關的重力儀的負擔明顯增加，使得實際中無法移動激光系統。
[0040]事實上，這種復雜的激光系統通常在不能容易地移動以在不同的地點進行多個測量的非常巨大和沉重的光學試驗臺中實施。
[0041]需要指出的是，進行測量之間的時間間隔越大，原子干涉法重力儀的準確度越高；這個間隔時間明顯取決于通過原子自由落體覆蓋的空間。
[0042]此外，如果可以在冷卻的原子從三維磁光阱釋放的時刻執行位置和速度的控制，
準確度進一步改進。
[0043]為了增加用于進行原子樣本的測量的時間間隔，當前在原子干涉法重力儀中實施稱為原子噴泉的釋放技術。
[0044]根據這種釋放技術，激光系統是被弓I導(PilotM 以便在磁光阱中的捕獲結束時，消除磁場以及隨后使得由捕獲的激光帶產生的輻射壓力失去平衡；因此在豎直方向中向上插入冷卻的原子從而產生原子噴泉。
[0045]這個噴泉釋放技術提供了將用于執行干涉序列和檢測的時間間隔加倍的優點，但是它不允許精確地控制原子的位置和初始速度。
[0046]此外，需要指出的是，噴泉釋放技術需要具有相當大的尺寸的超真空系統，因為超真空系統必須包括原子樣本必須經過的整個路徑。
[0047]因此當前使用的原子干涉法重力儀是具有高準確度的大尺寸實驗室測量系統。
[0048]從上往下，沿著通過重力限定的垂直方向，本發明的以及已知的絕對重力測量設備通常包括用于生成激光帶的激光系統、用于激光系統的支撐平面、用于激光帶的通道的超真空系統以及放置在超真空系統的底部的回射鏡。
[0049]為了保證高測量準確度，既需要將絕對重力測量`設備沿其垂直軸的振動(特別是沿回射鏡的垂直方向的振動)減小至最小，也需要保持絕對重力測量設備的上述組件盡可能地沿垂直方向對齊。
[0050]為此，包括回射鏡的彈簧反彈簧懸掛裝置的震動衰減系統是已知的。
[0051]但是，如今已知的所有震動衰減系統具有尺寸使得它們不能夠被集成到根據本發明的具有低負擔的絕對重力測量設備中。

【發明內容】

[0052]本發明的目的是克服上述的缺點，特別地構思一種具有緊湊尺寸的基于原子干涉法的絕對重力測量設備。
[0053]本發明的進一步目的是提供一種能夠容易地在現場搬運以在正確的位置進行高準確度測量的基于原子干涉法的絕對重力測量設備。
[0054]本發明的另一個目的是提供一種需要最少數量的調節和校準的基于原子干涉法的絕對重力測量設備。
[0055]根據本發明的這些和其他目的通過提供如權利要求1所描述的基于原子干涉法的絕對重力測量設備實現。
[0056]具有原子干涉法的絕對重力測量設備的進一步特征是從屬權利要求的對象。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0057]參考所附的示意圖，根據本發明的基于原子干涉法的絕對重力測量設備的特征和優點將從下面的示意性和非限制性的描述中變得更明顯，其中:
[0058]圖1是根據本發明的用于地球物理應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備的示意性透視圖；
[0059]圖2是圖1的絕對重力測量設備中包括的測量頭的示意性透視圖；
[0060]圖3是銣能量圖；
[0061]圖4a是圖2的測量頭中包括的激光系統的示意圖；
[0062]圖4b是圖4a的激光系統中包括的用于生成拉曼帶的裝置的示意圖；
[0063]圖5a是圖2的測量頭中包括的超真空系統的示意性透視圖；
[0064]圖5b是圖5a的系統中包括的初級室的細節的示意圖；
[0065]圖6a和6b是圖5a的超真空系統的兩個上調前視圖和側視圖；
[0066]圖7a、7b和7c分別是捕獲步驟期間的超真空系統的示意性正面示意圖、側面示意圖和俯視意圖；
[0067]圖8是圖2的測量頭中包括的震動衰減系統的示意性透視圖；
[0068]圖9a和9b是圖4a的激光系統的引導方法的兩個實施例的兩個框圖；
[0069]圖10是從安裝在本發明的絕對重力測量設備中的圖8的震動衰減系統上方看的示意性透視圖；
[0070]圖11是從安裝在本發明的絕對重力測量設備中的圖8的震動衰減系統下方看的示意性透視圖。
【具體實施方式】
[0071]參照附圖，示出用于地球物理應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備且絕對重力測量設備作為整體被標記為10。
[0072]所述用于地球物理應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備10包括通過電線和可能的光纖(未示出)彼此連接的測量頭11和控制支撐機架12。[0073]基于原子干涉法的絕對重力測量設備10的測量頭11包括用于捕獲冷卻的原子樣本及其自由落體的超真空系統14，以及用于控制振動的震動衰減系統15。
[0074]基于原子干涉法的絕對重力測量設備10還包括用于生成用于原子的冷卻、捕獲、操作和檢測的帶的激光系統13，以及可以包括在測量頭11或控制支撐支架12中的電子控制系統(未不出)。
[0075]在激光系統13包括在測量頭11中的情況下，用于傳輸通過激光系統13生成的帶的光纖也包括在測量頭11中，因此支架12僅通過電線與測量頭11連接。
[0076]在示出的優選實施例中，測量頭11包括垂直伸展框架17，支撐平面16約束在垂直伸展框架17的上端。
[0077]在上支撐平面16上固定包含激光系統13的金屬殼。
[0078]封裝在磁屏蔽殼20中的超真空系統14通過嚙合和支撐裝置19約束在位于上支撐平面16的下方的框架17上。
[0079]震動衰減系統15約束在框架17的下端。
[0080]所述震動衰減系統15支撐用于反射干涉帶的回射鏡21。
[0081]測量頭11優選地設置在與用于補償任何可能的溫度下降的溫度傳感器和電阻相關聯的金屬殼22或溫控器調節的框架22的內部。
[0082]通過這種方法，可以主動地控制超真空室14和上述所有激光系統13的溫度；特別地，減小用于傳送通過激光系統13產生的多個帶的光纖的熱波動對超真空系統14產生的影響。
[0083]更具體地，激光系統13能夠生成和控制用于原子樣板的冷卻和捕獲的帶、光學二次泵帶(repumping band)、拉曼干涉帶以及插入和檢測帶。
[0084]這些激光帶適當地與不同的頻率相一致，其中基于所考慮的原子種類的共振光學頻率和要行使的特定功能確定頻率。
[0085]需要指出的是，用于絕對重力測量設備10中的原子種類具有基本能量態和激發能量態的特征；這兩個能量態的每個可以進一步分成多個超精細能級。
[0086]用于根據本發明的用于地球物理應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備10中的原子種類優選地是銣87，因為，如圖3所示，銣87具有頻率差為384.2THz或780.2nm的基本能量態52S1/2和激發能級52P3/2。
[0087]此外，這兩個能級的每個包括多個超精細次能級；特別地，從圖3中可以清楚地看出，基態F1和F2的兩個超精細能級具有6.8GHz的頻率差。
[0088]通過激光系統13生成的激光帶與基態和激發態之間的能量躍遷對應的頻率基本一致，即，在銣87的情況下為780.2nm。
[0089]特別地，根據它們的功能，將帶調諧到與所考慮的原子種類的基態的超精細能級和激發態的超精細能級之間的能量躍遷相對應的頻率。
[0090]更具體地，參考圖3中示出的銣87的能量圖，通過頻率等于基態52S1/2的第二超精細能級F2與激發態52P3/2的第三超精細能級F’3之間的能量躍遷的頻率的激光帶發生原子樣本的冷卻、捕獲以及插入。
[0091]由于存在一些原子除了進行冷卻躍遷還進行其他躍遷的非空概率，因此建議進行二次泵處理以阻止所述原子逃逸冷卻。[0092]二次泵帶設在基態52S1/2的第一超精細能級F1和激發態52P3/2的第二超精細能級F’2之間的能量躍遷上。
[0093]實現拉曼干涉序列的帶設在發生在基態52S1/2的虛能級和第一超精細能級F1以及第二超精細能級F2之間的兩次能量躍遷上。在銣87的情況下，因此將兩個干涉帶調諧成相差大約6.8GHz的兩個頻率。
[0094]檢測帶設在基態52S1/2的第二超精細能級F2和激發態52P3/2的第三超精細能級F’3之間的能量躍遷上。
[0095]根據本發明，通過僅包括兩個激光源23、24的激光系統13生成上述的多個激光帶，在所考慮的是銣87原子樣本的情況下，優選地將激光帶調諧成大約780.2nm。明顯地基于按照光譜純度、適應性和光能量的要求選擇激光源的類型。
[0096]特別地，激光源必須具有比所包含的光學躍遷窄的發射帶。
[0097]這個要求是非常重要的，尤其是對于生成用于拉曼干涉和檢測的帶的激光源，因為這些帶的頻率噪聲變成干涉儀的相位噪聲和檢測期間的測量噪聲。
[0098]因此必須使用穩定在大約IMHz的水平的激光源。
[0099]針對于此，第一源23優選地是可以具有穩定的高精度和非常窄的發射帶的外腔半導體激光器或E⑶L ;更具體地，這個外腔半導體激光器的絕對頻率包含在[384227935.0MHz，384227935.5MHz]的頻率范圍內。
[0100]第二源24優選地是分布反饋激光器或DFB，分布反饋激光器的特點是緊湊的尺寸但與外腔半導體激光器相比具有更大的帶發射寬度；分布反饋激光器的絕對頻率包含在[384234682MHz, 384234684MHz]的范圍內。
[0101]兩種類型的激光源之間的重要差別在于外腔半導體激光器比分布反饋激光器具有更高的魯棒性。事實上，外腔半導體激光器更易產生因機械激勵、熱激勵以及電激勵導致的波形跳變；波形跳變導致激光的頻率連接的損失；分布反饋激光器的頻率連接操作的復雜度通常較小且結果能夠足夠作用于注入電流，而該操作可以容易地自動進行。相反地，對于外腔半導體激光器，可能需要作用于三個參數如溫度、電流和壓電電壓。
[0102]用于冷卻、捕獲、干涉序列以及檢測的帶(頻率差為精度大約在IKHz的可控量)從第一源23得到；二次泵帶從第二源24得到。
[0103]激光系統13包括第一模塊24和第二模塊25,其中兩個源23、24和用于生成上述激光帶所需的所有裝置如鏡子、偏光器、透鏡、光電二極管等都設置在第一模塊24和第二模塊25中。
[0104]需要注意的是，根據本發明的激光系統13的配置隨著源23、24在模塊25、26內部的位置的變化而變化，這不超出本發明的范圍。
[0105]在本發明的優選實施例中，兩個源23、24放置在第一模塊25的內部。
[0106]在這種情況下,第一模塊25能夠生成三維磁光講帶、插入帶、檢測帶和二次泵帶，以及用于生成拉曼干涉激光帶的參考帶。
[0107]更具體地，第一源23優選地與頻率連接裝置27相關聯，頻率連接裝置27能夠將發射的第一帶30穩定在關于所考慮的原子種類的能量躍遷的特征頻率偏移幾百MHz的頻率。
[0108]頻率連接裝置27優選地能夠實施調制轉移光譜(MTS)技術。根據這種技術，將通過第一源23發射的帶的部分分離成兩個帶(泵帶和探針帶)。泵帶穿過包括在頻率連接裝置27中的光電調制器晶體或EOM (未示出)。這個光電調制器晶體能夠產生純粹的相位調制，而不帶有幅度調制。調制頻率大約為所考慮的原子種類的基本能量態和激發能量態之間的光學躍遷的自然寬度；在所述原子種類是銣87的情況下，飽和頻率因此大約是6MHz。光電調制器晶體與具有銣87蒸氣的單元(未示出)相關聯，泵帶在光電調制之后注入到這個單元中。
[0109]需要強調的是，光電調制器晶體允許純粹的相位調制而不帶AM調制，因此具有在誤差信號中的偏置的高再注入度。
[0110]另一方面，探針帶穿過包括在頻率連接裝置27中的聲光調制器(未示出)，聲光調制器產生純粹的頻率平移，調制頻率優選地等于360MHz。在被調制之后，在關于銣87蒸氣單元內的泵帶相反的方向中疊加這個探針帶，以便生成飽和光譜方案；然后在快速光電二極管(未不出)上發送它。光電二極管信號被解調成與EOM調制信號正交。
[0111]需要指出的是，飽和光譜保證大約為所考慮的原子種類的基本能量態和激發能量態之間的原子躍遷的自然寬度的窄參考線；通過大約為1000的S/R比，因此可能達到比IOkHz高的頻率精度。而且，光電調制器晶體的高調制頻率允許在檢測步驟期間抵制噪音Ι/f。通過聲光調制器獲得的兩個泵帶和探針帶之間的頻率偏移減小兩個帶之間的干擾。
[0112]第一源23優選地與第二帶生成裝置29聯結，第二帶生成裝置29包括多個透鏡和鏡子(未不出)、多個聲光調制器(未不出)和多個分帶器(未不出)，多個分帶器被布置成用于生成檢測帶31、用于產生三維磁光阱的帶32和插入帶33，檢測帶31、用于產生三維磁光阱的帶32和插入帶33被直接注入適合于將它們傳送至超真空系統14中的多個光纖(未示出)中。
[0113]這個第二帶生成裝置29還生成用于產生拉曼干涉激光帶的參考帶36。
[0114]第一源23優選地還與第一光學放大器28相關聯,第一光學放大器28允許獲得高能激光帶，高能激光帶對于保證絕對重力測量設備10的功能所需的多個帶的生成是不可缺少的。
[0115]第一光學放大器28優選地是錐型的，因為錐型的第一光學放大器28提供更好的魯棒性和更高的光學能量。這樣的第一光學放大器28位于第一源23和第二帶生成裝置29之間。
[0116]另一方面，第二源24與相位連接裝置34相關聯，在相位連接裝置34中還注入通過上述的第一光學放大器28放大的第一帶30的部分。
[0117]通過這種方式，通過第二源24發射的第二帶35與通過第一源23發射的第一帶30同相地連接并生成二次泵帶37 ;因此可以確定，當第二源24與第一源23連接時發射二次泵帶37。
[0118]需要強調的是，部分的二次泵帶37優選地與第二帶生成裝置29聯結，以便特別地協作以生成用于產生三維磁光阱的帶32和檢測帶31。
[0119]第一模塊25通過將參考帶36和二次泵帶37注射進入第二模塊26而與第二模塊26聯結。
[0120]第二模塊26優選地包括第二光學放大器38,第二光學放大器38優選地為錐型的，來自第一模塊25的參考帶36注入第二光學放大器38。[0121]所述第二光學放大器38與能夠從單獨的參考帶36產生兩個出口干涉拉曼帶41(優選地為疊加的)的拉曼帶生成裝置39聯結；所述疊加的拉曼帶41注入光纖(未示出)中以傳送至超真空系統14。
[0122]可替換地，參考帶36直接注入拉曼帶生成裝置39。
[0123]特別地，如圖4b所示，所述拉曼帶生成裝置39包括適合于將優選地放大的參考帶36分離成兩個三級帶47和48的帶分離器裝置60。
[0124]在所述分離器裝置的下游，提供適合于將兩個三級帶47和48注入能夠改變入射輻射的頻率的兩個聲光調制器43和44的多個聚焦透鏡和光學鏡(未示出)。
[0125]特別地，第一聲光調制器43和第二聲光調制器44能夠分別地將第一三級帶47朝高頻轉換，將第二三級帶48朝低頻轉換，轉換的量等于所考慮的原子種類的基態的兩個超精細能級之間的頻率差的大約四分之一。
[0126]在原子種類是銣87的情況下，兩個聲光調制器43和44能夠將通帶的頻率偏移大約 1.7GHz。
[0127]兩個聲光調制器43和44還與反射裝置50相關聯，反射裝置50適合于幫助通過相同的調制器43和44的兩個三級帶47和48的部分的雙通道。
[0128]因此，將從所述雙通道得到的兩個帶在頻率差為所考慮的原子種類的基態兩個超精細能級之間的能量躍遷對應的量的兩個頻率上調諧，因此它們被定義為拉曼帶51、52。
[0129]兩個拉曼帶51、52優選地為疊加的并被注入優選為錐型的第三光學放大器46。
[0130]所述第三光學放大器46與適當地將兩個疊加的拉曼帶41偏移成同頻的第三聲光調制器45聯結。
[0131]此外，由于兩個疊加的拉曼帶41必須通過持續幾十微秒且再生時間在0.1%之內的脈沖激活，第三聲光調制器45能夠在少于微秒的時間間隔內控制這種帶的強度。
[0132]從所述第三聲光調制器45出來的兩個疊加的拉曼帶41注入光纖(未示出)中以便一直傳輸到超真空系統14的入口。
[0133]需要指出的是，在光纖的上游組合帶的選擇是為了盡可能地限制從單獨的光路波動得到的相位噪聲。
[0134]如圖4a所示，拉曼帶生成裝置39還優選地與冷卻帶生成裝置40相關聯，兩個三級帶47，48通過聲光調制器43、44之后的剩余部分54注入冷卻帶生成裝置40中。
[0135]這些冷卻帶生成裝置40額外地與從第一模塊25得到的二次泵帶37聯結，并能夠生成用于產生二維磁光阱、適合于冷卻和減速在絕對重力測量設備10中所考慮的原子樣本的三個帶53。
[0136]通過多個光纖將通過激光系統13產生的所有帶傳送至超真空系統14。
[0137]還要強調的是，拉曼帶生成裝置39、第二帶生成裝置29和冷卻帶生成裝置還包括能夠在需要時消除生成的帶的多個機械快門(未示出)。
[0138]超真空系統14包括優選為八邊形的初級室61、設置在初級室下方的優選為立方體的次級室63以及最后地用于連接兩個室61和63的圓柱形管62。
[0139]初級室61和次級室63都包括用于注入絕對重力測量設備10的功能所必需的激光帶的多個光學窗口 64。
[0140]超真空系統14優選地由鈦制成，而光學窗口優選地由BK7制成并且通過擴散鍵合技術焊接到鈦金屬體上。
[0141]需要注意的是，由于鈦對于生成真空室所需的高溫的磁性能和耐力，而且由于鈦的熱擴散系數與BK7的熱擴散系數一致，因此鈦對于這種類型的應用是特別適合的金屬。
[0142]通過泵裝置(未示出)將超真空系統14中的壓強保持在超真空水平以便限制測量中涉及的原子與其他室溫下的原子發生碰撞，這些抽吸裝置放置在初級室61和次級室63的表面上獲得的特定直通機座65中。
[0143]在超真空系統14中，由于通過激光系統13生成的帶的作用，發生冷卻原子的捕獲、拉曼干涉序列和檢測。
[0144]更具體地，由于磁場以及由于用于在超真空系統中包括的冷卻單元(未示出)中生成二維磁光阱(2D-M0T)的三個相對傳播的激光帶53的兩個，發生原子樣本的冷卻，其中超真空系統的壓強通過泵裝置(未示出)維持在大約KTmbar的水平。
[0145]用于產生二維磁光阱的三個相對傳播激光帶53的剩余激光帶軸向地朝初級真空室推動原子，以便增加原子流動。
[0146]在初級室61中發生捕獲，其中類似的泵裝置(未示出)將初級室61的壓力維持在大約10 9mbar的水平。
[0147]捕獲是因三維磁光阱和通過兩個線圈66生成的陷阱磁場而發生的，三維磁光阱是通過注入從用于產生磁光阱的帶32得到的至少四個帶而產生的。
[0148]優選地注入從用于獲得三維磁光阱的帶32獲得三對相對傳播的且非共面的激光帶。
[0149]如圖5b所示，線圈66放置在初級室61上產生的兩個機座上，以便相同的線圈66盡可能地位于離原子的最小距離處以限制消散的熱能。
[0150]兩個線圈66的每個都由大量的銅線圈組成，以便生成磁光阱的運行所需的磁場梯度。
[0151]因此在初級室61中產生三維磁光阱，首先將冷卻的原子的樣本引入初級室61，然后通過獲得的多個光學窗口 64的六個將三對激光帶注入初級室61中。
[0152]通過在獨立的支撐(未示出)上裝配的且適當地設置在多個光纖69的下游的第一多個光學部件68發生注入，以便保證捕獲所需的帶的校準。
[0153]三維磁光阱優選地通過三對相對傳播且非共面的激光帶產生，其中兩對激光帶關于垂直方向傾斜45°，一對激光帶沿水平方向布置。
[0154]這種磁光阱的配置通常被標記為1-1-0并允許超真空系統的小型化和光纖接入的多功能性之間的更好的關系。
[0155]可替換地，可以實施三對相對傳播且非共面的帶的任何配置或者具有四面體幾何形狀的四個帶的配置。
[0156]需要注意的是，還可以通過從少量的帶(還可能從僅僅一個帶)產生的回射光獲得三維磁光阱；但是，由于相同原子的光吸收使得與原子密度相關的回射帶之間的強度不平衡，因此回射光學部件的使用使得原子的位置較不穩定。
[0157]重力加速度測量受到原子在測量過程的有效位置的影響；這取決于原子的初始位置和初始速度，因此必須精確控制原子的初始位置和初始速度。
[0158]由此，原子的捕獲步驟和釋放步驟都是特別重要的。[0159]在本發明的優選實例中，將三維磁光阱的激光帶與陷阱磁場一起消除，陷阱磁場允許以接近零的平均速度釋放原子云。
[0160]這個自由落體釋放技術允許獲得初始速度的最佳控制以及超真空系統14的尺寸的最優化，在這種情況下，超真空系統14必須包括與單獨的原子的自由落體相對應的軌線。
[0161]除了三維磁光阱之外，優選地通過至少一個聚焦激光帶(未示出)或者通過由第二多個光學部件(未示出)導入初級室61中的一對相交的激光帶產生光偶極阱或FORT (遙遠的諧振偶極阱)。
[0162]優選地通過使用用于以足夠穩固的方式支撐第二多個光學部件的機械結構(未示出)將第二多個光學部件的位置穩定在幾微米的水平。
[0163]用于產生光偶極阱的帶的生成優選地從第二源24發射的帶得到，第二源24發射的帶有利地注入光學放大器(未示出)中；或者，通過具有不同的波長的第三激光源(未示出)生成所述用于產生光偶極阱的帶，對第三激光源的光譜純度的限制性要求較少，例如第三激光源為從500mW到810nm或850nm的二極管。
[0164]還需要指出的是，光偶極阱的線性尺寸有利地為大約數百微米，以便最大化捕獲的原子的數量。
[0165]還可以生成陷阱的高度不對稱幾何形狀，以便同時最優化原子的數量和沿測量軸的空間分辨率。
[0166]然后將冷卻的原子樣本從三維磁光阱傳送到光偶極阱以隨后從光偶極阱以自由落體的方式釋放。
[0167]在任何情況下，在磁光阱的釋放之后，冷卻的原子在萬有引力的作用下自由地落下。
[0168]自由落體發生在連接初級室61與次級室63的圓柱形管62中。
[0169]在管62中的自由落體的期間，原子受到疊加的拉曼干涉激光帶41的作用。通過光學窗口將這些帶在垂直方向中注入初級室，這些帶穿過管62和次級室63，并從超真空系統14尚開以隨后被回射鏡21回射。
[0170]干涉序列之后，原子在所考慮的特定原子種類的基態的兩個超精細能級F1和F2上。
[0171 ] 此時，檢測步驟對于測量基態的兩個超精細次能級F1和F2中的原子數量之間的比率是必需的，以便獲得與其相關的物質波之間的相位偏移的估計，從而測量重力加速度g。
[0172]根據本發明，不僅可以實施分離區域中的同步檢測技術和分離區域順序檢測技術，還可以在單個區域中實施順序檢測技術。
[0173]根據這種檢測方案，首先使用通過插入帶33獲得的選擇性垂直插入將基態的兩個超精細次能級F1和F2中的原子分離開，然后它們順序地穿過與檢測帶的單個相互作用區域。
[0174]由于原子云之間的分離是完全垂直的，它們可以明顯地在不同的時間穿過相同的檢測區域。
[0175]這個技術減小存在于分離區域的檢測中的大量系統誤差；事實上，分離區域檢測的校準是特別精細的，這是因為，由于在兩個不同的區域中使用的不同光電設備和檢測光學部件的不同幾何形狀，對兩個通道的檢測效率本質上是不同的。
[0176]從上往下，沿著通過重力限定的垂直方向，本發明的絕對重力測量設備10包括激光系統13、支撐平面16、超真空系統14、回射鏡21以及震動衰減系統15。
[0177]為了保證高測量準確度，必須將絕對重力測量設備10沿其垂直軸的振動(特別是沿回射鏡21的垂直方向的振動)減至最小，并且必須盡可能地保持絕對重力測量設備10的上述組件沿垂直方向對齊。
[0178]此外，適合于保證這種標準的震動衰減系統15必須具有減小的負擔以允許被安裝在通過本發明提供的便攜式的絕對重力測量設備10中。通過震動衰減系統15保證用于本發明的對象的絕對重力測量設備10的上述標準。
[0179]通過在干涉序列所需的時間范圍內將回射鏡21與地面振動解耦而發生回射鏡21的垂直阻尼。
[0180]為了衰減震動噪聲，優選地衰減40dB，特別地將震動衰減系統15安裝在回射鏡21的下方。
[0181]如圖8所示,所述震動衰減系統15包括地面上或任何其它結構上的絕對重力測量設備10的下支撐板1000，下支撐板1000可能配備有支持腳1001。震動衰減系統15還包括配備有通孔1003的回射鏡21的上支撐板1002。通過已知類型的幾何彈簧反彈簧耦合將所述回射鏡21保持為懸掛在所述通孔1003的上方，幾何彈簧反彈簧耦合包括布置和限制在用于產生上述彈簧反彈簧耦合的配置的三個金屬葉片70、71、72。
[0182]金屬葉片的數量自然地也可以大于三個。
[0183]下板1000與上板1002通過在端部承載球節1009的關節臂1008連接。
[0184]這些關節臂1008通過桿元件1010允許回射鏡21的水平，桿元件1010從上球節1009開始，穿過上板1002的下方的回射鏡21的細長基座1011向上到達依次約束在上板1002的下方的相關機座1012。
[0185]通過保持回射鏡21的懸掛的金屬葉片70、71、72的彈簧反彈簧幾何形狀，可以通過改變每個葉片70、71、72的基座的固定點與到上板1002之間的距離來修改回射鏡21的
垂直運動的共振頻率。
[0186]在這種彈簧反彈簧幾何形狀中，被約束在上板1002上的葉片70、71、72的基座屈曲地工作并如具有正剛性的普通彈簧一樣作用，而在保持上升的回射鏡21的點的彼此相反地相對的頭部以如具有負剛性的反彈簧一樣受壓地工作。
[0187]這兩個彈簧的組合可以將整體剛度值減至非常低的值，該值通過幾乎為零的有效剛度值獲得的系統的雙穩態行為的發生而限制，在有效剛度值幾乎為零時，系統處在隨遇平衡狀態。
[0188]為了保證高角剛性以及為了對抗與垂直方向(阻尼沿著該垂直方向作用)正交的平面中的任何可能偏移，本發明在回射鏡21和上板1002之間提供徑向約束裝置。
[0189]根據示出的實施例，這些徑向約束裝置包括固定在回射鏡21的下方的一個側面上和通過拉拔器1006固定在上板1002的另一個側面上的拉桿兀件1005,拉拔器1006固定在上板1002上。
[0190]如上所述，鏡21必須保持它的軸沿垂直方向對齊，優選地在50微度角(microradiant)的范圍以內。[0191]使用與震動衰減系統集成的回射鏡21的斜度的測量裝置發生對齊的監控。
[0192]根據示出的實施例示例，斜度的測量裝置包括面向下板1000且約束在回射鏡21的下細長部分111的下方的四面體元件1013。
[0193]這種四面體元件1013用作通過放置在位于所述四面體元件1013下方的下板1000上的源生成的射線1016的反射元件。
[0194]特別地，四面體1013將射線偏離到約束在下板1000上的適當的接收元件1015上。
[0195]通過這種方式，當至少一個接收元件1015不被相關的反射射線1017擊中時，指示回射鏡21的超過容忍水平的相對過度傾斜。
[0196]通過手動地、或通過特定的動力裝置自動地對集成在關節臂1008中的調節螺絲上作用，執行回射鏡21的過度傾斜的可能校正。
[0197]激光系統13的引導方法100包括通過兩個源23、24的點亮產生的多個原子的冷卻、捕獲、操作、插入和檢測帶的生成步驟101。
[0198]在這個生成步驟之后，提供上述多個原子的冷卻步驟102，其通過激活和注入用于產生二維磁光阱的相對傳播帶53的冷卻單元102中而發生。
[0199]在冷卻步驟102結束時，消除用于產生二維磁光阱的相對傳播帶53，然后執行在超真空系統14的初級室61中冷卻的多個原子的捕獲步驟103。
[0200]所述捕獲步驟103通過用于產生三維磁光阱的帶32的激活和注入以及通過兩個線圈66產生的陷阱磁場的同步生成而發生。
[0201]在捕獲步驟103之后，產生自由落體釋放階段104，根據本發明，自由落體釋放階段104包括通過用于產生三維磁光阱的帶32和通過兩個線圈66產生的陷阱磁場的同時消除而實現的三維磁光阱的猝熄步驟109。
[0202]在猝熄三維磁光阱之后，冷卻的原子在萬有引力的作用下自由地落下；非常重要的是還準確地知道原子的初始位置，但是，這個初始位置可以被激光帶之間的相對強度的波動、激光帶的偏振中的波動以及激光帶的光學頻率的波動影響。所有這些參數都被限制原子重力儀的穩定性和準確性的機械因素如溫度浮動和設備振動影響。
[0203]在優選實施例中，釋放步驟104有利地額外包括傳送步驟105，其中將在三維磁光阱中捕獲的原子傳送到光偶極阱。
[0204]通過在三維磁光阱的猝熄之后激活用于產生光偶極阱的帶來發生所述傳送步驟105。
[0205]傳送步驟105之后是多個原子的釋放步驟106，其中消除用于產生光偶極阱的帶而留下自由落體的原子。
[0206]在傳送步驟105之后、釋放步驟106之前，優選地通過例如“拉曼邊帶冷卻”和/或蒸發冷卻的技術方式發生原子樣本的進一步冷卻步驟(未示出)，以便減小原子速度色散對干涉測量的影響。
[0207]“拉曼邊帶冷卻”技術是基于在防護電勢(如光偶極講)中捕獲的原子隨離散能級振蕩的事實，因為它們可以僅具有振動能值的離散組合。
[0208]通過激活一對激光帶以引起原子樣本上的拉曼躍遷，將原子傳送到最低的振動能級。通過這種方式，對于每個拉曼躍遷，原子傳送到能量等于吸收的光子與發射的光子之間的能量差的激光帶，并從這個能量損失中得到冷卻。已經使用這個技術在幾微秒內在銫樣本上獲得100納開爾文量級的溫度；另一方面，還沒有觀測到溫度低于800納開爾文的銣87原子。
[0209]在光偶極阱中的蒸發冷卻基于捕獲的樣本的最高能量的原子的自發選擇性損失現象；具有比特定閾值高的能量的原子不能被捕獲并在一段時間之后離開樣本；“熱”原子的損失導致樣本的平均熱能的減小，由此導致原子溫度的減小。為了增加冷卻速率和效率，通過蒸發減小閾值能量，減小光陷阱激光的強度(強制的蒸發)，以便保持閾值能量和足夠低的平均溫度之間的比率。蒸發冷卻允許達到非常低的溫度(納開爾文)，但是導致原子數量的相當大的減少，并且通常要求漫長的時間(從幾秒到數十秒)以允許樣本的熱化。
[0210]可以強加這個進一步的冷卻階段直到已經達到量子變性條件(玻色-愛因斯坦凝聚或者費米氣體退化，取決于原子自旋矩)以便使用特定的量子相干屬性以改進重力儀10的靈敏度和準確度。
[0211]在釋放步驟104結束時，通過在多個原子通過圓柱形管62的自由落體的期間疊加的拉曼干涉帶41的激活執行干涉序列107。
[0212]在干涉序列之后，通過激活根據實施的檢測技術的檢測帶31和插入帶33，消除疊加的拉曼干涉帶41并執行檢測步驟108。
[0213]更具體地，優選地通過單個區域順序檢測技術的實施執行檢測步驟108。
[0214]可替換地，通過分離區域中的同步檢測技術或分離區域中的順序檢測技術的實施執行檢測步驟108。
[0215]需要指出的是，通過包括在激光系統13中的多個光電激活調制器和機械快門的組合使用發生包含在測量過程中的激光帶的強度控制以及相應的激活和猝熄。
[0216]特別地，光電激活調制器用于必須以最大的時間精度消除和/或激活的帶，而當時間精度不嚴格時和/或當帶的完全消除是重要的時，使用多個機械快門，因為電光激活調制器不能保證完全消除；最后，對于時間精度和完全消除都需要的帶，級聯地使用多個光電激活調制器的一個和多個快門的一個。
[0217]本發明的對象的基于原子干涉法的絕對重力測量設備的特征以及相關優點從上面的描述中變得明顯。
[0218]所述基于原子干涉法的絕對重力測量設備事實上包括能夠從僅僅兩個激光源生成絕對重力測量設備自身的運行所需的所有激光帶的激光系統。這個激光系統可以安裝在可以優選地放置在絕對重力測量設備的測量頭的緊湊模塊上，給予后者緊湊的尺寸由此使其容易地搬運。
[0219]此外，由于測量頭設置在溫控器調節框架的內部，因此它可以控制用于將激光系統生成的多個帶傳送至超真空系統的光纖的熱波動。
[0220]所有這些還允許獲得可靠的現場測量。
[0221]根據本發明的激光系統事實上保證源的高光譜純度(頻率和相位質量控制)，強度的穩定性和提供的光學功率。
[0222]使用通過調制轉移光譜技術穩定的窄線ECDL激光保證光譜純度，其中調制轉移光譜技術保證高頻穩定性。通過使用高頻聲光調制器保證拉曼激光的相對相位穩定性，而不是其他設備中的在使用中的兩個激光之間的光學相位連接。只要考慮強度穩定性，小型化光學組件的使用就是有利的，因為它保證更高的校準穩定性。
[0223]最后，由于三個光學放大器的使用，全部可用能量與其他實驗室重力測量設備的可用能量相比是可比較的或者更高的。
[0224]根據本發明的激光系統的引導方法，通過實施自由落體釋放技術，允許減小超真空系統的尺寸，并且獲得原子的初始速度的最優控制。
[0225]光偶極阱的生成步驟允許在自由落體開始的時刻對原子的位置的高精度控制，其中在自由落體釋放之前從磁光阱中傳送原子。
[0226]在這種情況下，原子的初始位置事實上僅取決于通過其注入至少一個聚焦帶的第二多個光學部件的位置。
[0227]此外，本發明中描述的可替換的震動衰減系統一方面具有減小的負擔，另一方面，既將振動沿回射鏡的垂直方向減至最小，又保持絕對重力測量設備的組件盡可能地沿垂直方向對齊。
[0228]最后，對由此構思的基于原子干涉法的絕對重力測量設備明顯地可以進行許多修改與變化，所有這些修改與變化都包括在本發明中；此外，可以通過技術等同的元件替換所有的細節。實際上，所使用的材料以及尺寸可以根據技術需求改變。
【權利要求】
1.一種特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，所述絕對重力測量設備(10)包括激光系統(13)，所述激光系統(13)用于生成用于冷卻、捕獲、操作、插入和檢測多個原子的多個激光帶，所述激光帶的每個是一致的并且頻率等于所述多個原子的基態(52S1/2)的超精細能級(F1，F2)和激發態(52P3/2)的超精細能級(F’2，F’3)之間的能量躍遷，其特征在于，所述激光系統(13)包括頻率穩定并發射第一帶(30)的第一激光源(23)和與所述第一激光源(23)同相地連接并發射二次泵帶(37)的第二激光源(24)，所述第一激光源(23)與所述第二激光源(24)與用于生成次級帶的裝置(29)聯結，所述用于生成次級帶的裝置(29)能夠產生檢測帶(31)、用于產生三維磁光阱的帶(32)、插入帶(33)和參考帶(36)，所述激光系統還包括用于生成拉曼帶的裝置(39)，所述用于生成拉曼帶的裝置(39)能夠從所述參考帶(36)產生兩個出口疊加的拉曼干涉帶(41)，所述用于生成拉曼帶的裝置(39)與用于生成冷卻帶的裝置(40)相關聯，所述用于生成冷卻帶的裝置(40)還與所述二次泵帶(37)聯結并能夠生成用于產生二維磁光阱的三個帶(53)。
2.根據權利要求1所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述用于生成拉曼帶的裝置(39)包括:將所述參考帶分離成第一三級帶(47)和第二三級帶(48)的帶分離器裝置(60)，能夠分別將所述第一三級帶(47)朝高頻偏移以及將所述第二三級帶(48)朝低頻偏移的第一光電調制器(43)和第二光電調制器(44)，所述偏移的量等于所述多個原子的所述基態(52S1/2)的兩個超精細能級(F1，F2)之間的頻率差的大約四分之一，所述第一聲光調制器(43)和第二聲光調制器(44)還與反射裝置(50 )相關聯，所述反射裝置(50 )能夠幫助部分所述三級帶(47、48 )的雙通道通過相同的調制器(43，44)用于生 成兩個疊加的拉曼帶。
3.根據權利要求1或2所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述激光系統(13)包括在所述第一激光源(23)和所述用于生成次級帶的裝置(29 )之間的用于放大所述第一帶(30 )的第一光學放大器(28 )。
4.根據前述權利要求任一項所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述用于生成拉曼帶的裝置(39)包括用于放大所述兩個疊加的拉曼帶(41)的第三光學放大器(46),所述第三光學放大器(46)與第三聲光調制器(45)相關聯，所述第三聲光調制器(45)能夠在小于微秒的時間范圍內控制所述兩個疊加的拉曼帶(41)的強度。
5.根據前述權利要求任一項所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述激光系統(13)包括在所述用于生成次級帶的裝置(29)和所述用于生成拉曼帶的裝置(39)之間的用于放大所述參考帶(36)的第二光學放大器(38)。
6.根據權利要求5所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述第一光學放大器(28)、第二光學放大器(38)和第三光學放大器(46)是錐型的。
7.根據前述權利要求任一項所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述第一激光源(23)是具有包括在[384227935.0MHz, 384227935.5MHz]的頻率范圍內的絕對頻率的外延腔半導體激光器。
8.根據前述權利要求任一項所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述第二激光源(24)是具有包括在[384234682MHz, 384234684MHz]的頻率范圍內的絕對頻率的分布反饋激光器。
9.根據前述權利要求任一項所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述第一激光源(23)與能夠實施調制轉移光譜技術(MTS)的頻率連接裝置(27)相關聯。
10.根據前述權利要求任一項所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述用于生成次級帶的裝置(29)、所述用于生成拉曼帶的裝置(39)和所述用于生成冷卻帶的裝置(40)包括能夠在需要時消除帶的多個機械快門。
11.根據前述權利要求任一項所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，包括相互連接的測量頭(11)和控制支撐架(12)，所述測量頭(11)包括所述激光系統(13)和用于冷卻的原子樣本的捕獲和自由落體的超真空系統(14)，通過多個光纖將通過所述激光系統(13)生成的帶傳送至所述超真空系統(14)，所述測量頭(11)還包括用于控制振動的震動衰減系統(15 )。
12.根據權利要求11所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述超真空系統(14)包括初級八邊形室(61 )、設置在所述初級室下方的次級四邊形室(63)、連接所述初級室(61)和所述次級室(63)的圓柱形管(62)和用于將通過所述激光系統(13)生成的帶注入所述初級室和所述次級室中的多個光學窗口(64)。
13.根據權利要求12所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，在所述初級室(61)上實現用于容納兩個線圈(66)的兩個基座，所述兩個線圈(66)能夠生成用于生成磁光阱的磁場，通過將從所述用于產生磁光阱的帶.(32)得到的至少四個帶注入所述初級室(61)以及通過所述兩個線圈(66)生成的陷阱的所述磁場的同時激活實現所述磁光阱。
14.根據權利要求11至13任一項所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述超真空系統(14)封裝在磁屏蔽殼(20)中。
15.根據權利要求11至14中任一項所述的特別適合于現場應用的基于原子干涉法的絕對重力測量設備(10)，其特征在于，所述測量頭(11)放置在與能夠補償可能的溫度下降的電阻和溫度傳感器相關聯的金屬殼(22 )的內部。
【文檔編號】G01V7/00GK103443656SQ201180062785
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2011年12月22日 優先權日:2010年12月29日
【發明者】弗朗切斯科·伊塔利亞諾, 馬西諾·安托內利, 古利莫·瑪利亞·盧西奧·蒂諾, 費奧達·索倫蒂諾, 瑪瑞勒·德·安吉利斯 申請人:艾尼股份公司