JP6072558B2 - 適応型の発射方向および/または位置を用いた原子干渉計 - Google Patents
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Description
[0001]本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている2012年2月17日に出願した米国仮出願第61/600,274号の利益を主張するものである。
[0016]図1は、小型原子干渉計の動作の例を示す図である。このような原子干渉計の動作に際して、原子101は、原子101の拡散ガス内の各原子の質量中心速度を減少させるレーザ冷却技術によって用意される。結果として1組の重なり合うレーザビームの中心に低温の原子101の小さな雲(cloud)を生じる。レーザ冷却技術は、磁気光学トラップおよび光モラセス(optical molasses)の両方を含むことができる。
[0049]例1は、原子干渉計内で原子を発射する方法を含み、方法は、原子に対する総実効加速力の方向を確定するステップと、総実効加速力の方向に基づいて原子干渉計内の測定のための原子の発射の方向を制御するステップと、原子から測定結果を取得するステップとを含む。
[0051]例3は、例2の方法を含み、原子に対する他の加速力は、原子干渉計の本体に対する力である。
[0056]例8は、例1から7のいずれかの方法を含み、原子の発射の方向を制御するステップは、発射の方向を総実効加速力の方向と実質的に直交して設定するステップを含む。
[0059]例11は、例9または10のいずれかの方法を含み、原子を発射する位置を制御するステップは、原子の位置を、ラマンレーザの第1のパルスが発生するときにラマンレーザビームの体積の半径の1/e2近くに設定するステップを含む。
[0063]例15は、例14の方法を含み、総実効加速力は、原子に対する重力の力および任意の他の加速力を含む。
[0067]例19は、例17または18のいずれかの慣性センサを含み、慣性センサは、原子干渉計と同じ入力運動を受ける非原子タイプジャイロスコープを備え、制御および測定電子回路は、原子干渉計および非原子タイプジャイロスコープからの示度の組合せに基づいて出力測定結果を取得するように構成される。
102 ラマンレーザビームの体積
104 ラマンレーザビーム
202 光モラセスレーザ
500 システム
502 原子干渉計
504 非原子タイプ加速度計
506 制御電子回路
508 測定ユニット
600 システム
602 原子干渉計ジャイロスコープ、原子干渉計
603 非原子タイプ慣性センサ
604 非原子タイプ加速度計
606 制御電子回路
608 測定ユニット
700 システム
702 原子干渉計加速度計、原子干渉計
704 非原子タイプ加速度計
706 測定ユニット
708 制御電子回路
Claims (3)
- 原子干渉計内で原子を発射する方法であって、
前記原子に対する総実効加速力の方向を確定するステップと、
前記総実効加速力の前記方向に基づいて前記原子干渉計内の測定のために前記原子の発射の方向を制御するステップであって、前記総実効加速力は、前記原子に対する重力の力および任意の他の加速力を含む、ステップと、
前記原子から測定結果を取得するステップと
を含む方法。 - 原子の発射の前記方向を制御するステップが、発射の前記方向を、前記総実効加速力の前記方向と実質的に直交して設定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 原子干渉計内で原子を発射する方法であって、
発射後の前記原子干渉計内の測定のために原子の予測軌跡を確定するステップと、
前記予測軌跡に基づいてラマンレーザビームの体積内で前記原子の発射の位置を制御するステップであって、発射の前記位置を、前記原子の前記予測軌跡の方向と実質的に反対の前記ラマンレーザビームの前記体積の端部のより近くに設定するステップを含み、前記原子の前記予測軌跡の方向は、前記原子に対する総実効加速力の方向および前記原子の発射の方向に基づき、前記総実効加速力は、前記原子に対する重力の力および任意の他の加速力を含む、ステップと、
前記原子から測定結果を取得するステップと
を含む方法。
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US5274231A (en) | 1992-04-14 | 1993-12-28 | Board Of Trustees, Leland Stanford Jr. University | Method and apparatus for manipulating atoms, ions or molecules and for measuring physical quantities using stimulated Raman transitions |
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US6476383B1 (en) * | 1999-08-31 | 2002-11-05 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. | Device and method for generating and manipulating coherent matter waves |
FR2928725B1 (fr) * | 2008-03-12 | 2010-04-09 | Centre Nat Rech Scient | Capteur interferometrique a atomes froids |
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US7954375B2 (en) * | 2009-01-21 | 2011-06-07 | General Dyamics Advanced Information Systems, Inc. | Inclined axis gravity gradiometer |
US8315793B2 (en) * | 2009-06-03 | 2012-11-20 | Honeywell International Inc. | Integrated micro-electro-mechanical systems (MEMS) sensor device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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