PL53935B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.XI.1967 53935 Zje ?3/bo ki. ^ji^-28/w— MKP G 01 r CZYTELNIA llhzeSu Paten***-' DMiiI Itwniiwt"' ' Jt^OO Twórca wynalazku: mgr inz. Ryszard Kunski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Podstawowych Problemów Techniki), Warszawa (Polska) Atomowy strumieniowy dyskryminator czestotliwosci Wynalazek dotyczy atomowego dyskryminatora czestotliwosci, w którym zastosowano optyczne pompowanie. Optyczne pompowanie ma na celu wytworzenie róznicy obsadzen poziomów energe¬ tycznych w strumieniu atomów oraz sluzy do de¬ tekcji wplywu pola mikrofalowego na strumien atomów. Tego rodzaju dyskryminatory maja zasto¬ sowanie jako wzorce czestotliwosci i czasu.Znane sa atomowe dyskryminatory czestotli¬ wosci, które konstruowane sa w oparciu o tech¬ nike wiazek atomowych lub wykorzystuja tzw. „podwójna metode rezonansowa" z zastosowaniem optycznego pompowania atomów zawartych w ma¬ lej ograniczonej przestrzeni, podlegajacej dziala¬ niu pola mikrofalowego.W dyskryminatorach z wiazka atomów wyko¬ rzystuje sie efekt kwantyzacji przestrzennej mo¬ mentów magnetycznych atomów strumienia w zer wnetrznym polu magnetycznym. Warunkiem ko¬ niecznym do zapewnienia dobrego dzialania dy¬ skryminatora jest zachowanie równomiernego i malego pola magnetycznego (rzedu 10 mOe) w ob¬ szarze rezonatora mikrofalowego. Spelnienie tego warunku jest jednak bardzo trudne ze wzgledu na obecnosc magnesów zewnetrznych, które musza wytwarzac pole o natezeniu np. od 5 do 10 kOe.Wymaga to bardzo starannego ekranowania.Ponadto w dyskryminatorze takim konieczne jest zachowanie stalych wymiarów geometrycz¬ nych (rzedu 0,01 mm) wzgledem osi strumienia 10 15 25 30 atomów, co nie jest latwe do uzyskania przy dlu¬ gosci dyskryminatora okolo 1,5 m.Dyskryminatory z komo»a gazowa maja nato¬ miast te zasadnicza wade, ze dokladnosc pomiaru czestotliwosci zalezy od intensywnosci strumienia swietlnego padajacego na komore, gdyz ilosc swiatla przenikajaca przez komore zalezna jest od czestotliwosci pola elektromagnetycznego w rezonatorze. Oprócz tego w dyskryminatorze tym nie mozna dokonac absolutnego pomiaru wartosci czestotliwosci.Wynalazek stawia sobie za cel usuniecie wy¬ zej wymienionych wad.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie optycznego pompowania w dyskryminatorze ze strumieniem atomów.Istota polega na poddaniu wiazki atomów os¬ wietleniu lampami spektralnymi, z których jedna zostala umieszczona miedzy wyrzutnia a rezona¬ torem, a druga za rezonatorem.Wynalazek zostanie blizej wyjasniony na pod¬ stawie uproszczonego rysunku dyskryminatora.Dyskryminator zawiera wyrzutnie W, z której wychodzi strumien atomów S, dwie lampy spek¬ tralne LSi i L«2, które wysylaja dwa strumienie swietlne odpowiednio Swx i Sw2, rezonator R oraz detektorD. ¦ Strumien atomów S po wyjsciu z wyrzutni W zostaje oswietlony strumieniem swietlnym Swi wychodzacym z lampy spektralnej Ls^ Na skutek 3393553935 3 oswietlenia strumieniem LSi nastepuje zachwianie równowagi obsadzen poziomów energetycznych atomów. Tak pobudzona wiazka atomów wchodzi w obszar rezonatora R sterowanego sygnalem mi¬ krofalowym SM. Pod wplywem sygnalu mikro¬ falowego nastepuje zmiana prawdopodobienstwa obsadzen poziomów energetycznych atomów w wiazce.Wiazka, w której atomy maja zmieniona przez pole mikrofalowe gestosc obsadzen zostaje po wyjsciu z rezonatora R ponownie oswietlona stru¬ mieniem swietlnym Sw2 wychodzacym z lampy spektralnej Ls2. Wielkosc strumienia swietlnego Sw]2, padajacego na detektor swiatla D, jest zalez¬ na od oddzialywania pola mikrofalowego w rezo¬ natorze R na wiazke atomów.Lampa spektralna Ls2, oswietlajaca strumie¬ niem Sw2 wiazke atomów S, wraz z detektorem swiatla D stanowi detektor wplywu pola mikro¬ falowego w rezonatorze R na strumien atomów 10 20 S, przy czym detektor D nie musi byc umieszczo¬ ny na drodze strumienia swietlnego.Dzieki zastosowaniu, wedlug wynalazku, optycz¬ nego pompowania uzyskano moznosc latwego chro¬ mowania magnetycznego obszaru rezonatora R.Ponadto detekcja wplywu pola mikrofalowego na wiazke atomów nie przedstawia wiekszych trud¬ nosci, a wymagania co do stabilnosci geometrycz¬ nej urzadzenia sa mniejsze. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Atomowy strumieniowy dyskryminator czesto¬ tliwosci przeznaczony do pomiaru czestotliwosci i czasu, znamienny tym, ze zawiera lampe spek¬ tralna (Lsi)i, umieszczona! miedzy wyrzutnia (W) i rezonatorem (R), która emituje strumien swiatla (Swi) oswietlajacy wiazke atomów (S) oraz lampe spektralna (Ls2) z detektorem swiatla (D) umiesz¬ czone za rezonatorem (R). PZG w Pab., zam. 822-67, nakl. 400 egz. PL