原子干涉重力测量中磁场梯度效应研究

项目名称： 原子干涉重力测量中磁场梯度效应研究

项目编号： No.11204094

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学I

项目作者： 段小春

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 高精度重力测量在地球物理、地下勘探和惯性导航等领域有着重要的应用。在高精度原子干涉重力测量中，干涉区磁场梯度会引起不可忽略的偏差。本课题拟利用磁敏感原子干涉仪对干涉区的磁场梯度进行精确测量，根据测量结果计算出磁场梯度引起的偏差，并与实验结果对比。通过双原子喷泉同时差分测量的方法，实现磁场梯度测量精度好于1μG/mm，以此来解决我们采用原子干涉仪在10^(-10)g水平测量重力加速度实验中磁场梯度引起的偏差问题。另外，本方法还可以应用于原子喷泉钟、原子干涉重力梯度仪、陀螺仪等精密测量中。

中文关键词： 原子干涉仪；重力测量；磁场梯度；；

英文摘要： Precise gravity measurements have important applications in geophysics, underground structure detection and inertial-sensor navigation. In precise atom-interferometry gravity measurements, the magnetic-field gradient in interference region, will induce unnegligible bias. In this program, the magnetic-field gradient in interference region is planned to be precisely measured using magnetic-sensitive atom interferometry, and then the corresponding bias will be calculated, which will be compared with the experimental result. The precision of measuring magnetic-field gradient is expected to be better than 1μG/mm by adopting the simultaneous differential measurment using double atomic fountains, based on which the bias induced by magnetic-field gradient is expected to be alleviated in our gravity measurement by atom interferometry aimed at 10^(-10)g level. In addition, this method can be applied in atomic fountain clocks, atom interferometry gradiometers and atom gyroscopes.

英文关键词： atom interferometry；gravity measurement；magnetic-field gradient；；