原子干涉精密测量
自上世纪九十年代以来,原子干涉仪被广泛应用于精密测量领域,包括但不限于重力测量、重力梯度测量、转动测量、万有引力常数测量、精细结构常数测量等,还被应用于检验基本物理规律,如检验等效原理、检验暗物质/暗能量等。本课题组自2005年开始原子干涉精密测量研究,不仅在原子干涉重力测量领域取得国际领先的研究成果,还在重力梯度测量、转动测量方面取得重要进展,此外,还在基于原子干涉的等效原理检验方面取得创新的研究成果。
本人自2013年加入本课题组,作为华中科技大学精密重力测量国家重大科技基础设施研究骨干,长期从事面向大科学装置的高精度原子重力仪研究工作,研制的基准型原子绝对重力仪各项指标均达到基础设施指标要求,并取得系列研究成果。目前主要研究方向包括高精度原子干涉重力测量研究、动态原子干涉绝对重力测量研究等。
1、高精度原子干涉重力测量研究
精密重力测量不仅在地球物理学、计量学等基础科学研究中扮演着重要角色,还在资源勘探和重力辅助导航等国民经济和军事国防领域具有战略意义,高精度绝对重力仪作为重力基准,在其中发挥着不可替代的作用。然而,此前我国高精度绝对重力仪长期依赖进口,国家重力数据安全受到严重威胁;而且,目前国外高精度绝对重力仪已经开始对我国禁运,我国迫切需要研制具有自主知识产权的高精度绝对重力仪。本人在加入本课题组以后研制了两台高精度基准型原子绝对重力仪,灵敏度达到26μGal/Hz1/2,不确定度评估至1.6μGal。目前,在国家自然科学基金的支持下,我们正在开展亚微伽级准确度原子绝对重力仪研制,主要还需要将波前畸变效应、科里奥利力效应等系统误差评估至亚微伽水平。
2、动态原子干涉绝对重力测量研究
原子干涉重力仪检验质量为原子,不存在机械磨损的问题,相较于传统激光干涉重力仪,在动态测量上具有一定的优势。相较于动态相对重力测量,绝度重力测量不需要定期标校,可以长期野外工作,在海洋地质调查科考等领域将发挥重要作用。在国家重点研发计划的支持下,我们正在开展动态原子干涉绝对重力测量,主要开展适用于野外工作的小型化原子绝对重力仪研制,基于相位调制的光纤光源系统研制与误差评估等工作。
欢迎具有物理、光电、机械、电路等专业背景的学生报考本课题组及本人研究生。