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2025-01-14 发布于湖南
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大动态范围原子干涉重力仪研究进展.docx

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大动态范围原子干涉重力仪研究进展

一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

二、大动态范围原子干涉重力仪的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.1原子干涉技术简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2大动态范围技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3原子干涉重力仪的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

三、大动态范围原子干涉重力仪的关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.1高精度原子束制备技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.2高稳定性激光系统技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.3高灵敏度探测器技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.4高精度控制系统技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

四、大动态范围原子干涉重力仪的研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

4.1基础理论研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

4.2实验装置研制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.3.1动态范围测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.3.2重力梯度测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

4.3.3地球重力场测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.4应用研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.4.1地球物理研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.4.2航天器重力测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

五、存在的问题与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

5.1技术瓶颈．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

5.2应用前景与限制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

六、未来发展趋势与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.1技术创新方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

6.2应用领域拓展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

6.3国际合作与竞争态势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

七、结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

7.1研究总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

7.2展望与建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

一、内容简述

大动态范围原子干涉重力仪（BroadDynamicRangeAtomicInterferometricGravimeter,BDRAIG）作为现代精密测量物理学的前沿成果，近年来在科学研究和技术应用中取得了显著进展。BDRAIG通过利用量子力学原理，特别是物质波的干涉特性，能够对地球重力场进行极其灵敏和精确的测量。其工作原理基于冷原子云的制备与操控：通过一系列激光冷却技术将原子冷却至接近绝对零度，此时原子表现出明显的波动性质；随后施加精