气室无磁加热结构研究进展与展望

牛雪迪，刘 峰，范文峰，全 伟

（1.北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191;2.北京航空航天大学前沿科技创新研究院,北京100191）

0 引言

近几十年,随着现代物理的快速发展及量子力学、原子操控和现代光学等领域的飞速进步,以原子作为敏感介质的元器件已经在医学、计量、军事及科学研究等领域得到了广泛应用。原子具有丰富的超精细能级结构、多样的自旋特性以及能级跃迁的量子化等特点,相比传统仪器可以实现更小的体积和更高的精度。原子陀螺、原子磁强计、原子钟等原子测量仪器的不断发展,给人类的生活和科技的发展带来了极大的方便和深刻的变革。碱金属气室作为原子测量仪器的核心部件,其内部原子密度对输出信号具有重要影响,而碱金属原子的密度则受到气室温度的直接影响。因此,碱金属气室的加热方法和加热结构的优化、气室温度稳定性和均匀性的提升成为原子测量仪器灵敏度进一步提升的关键技术之一。

为适应原子测量仪器不断小型化、集成化的发展趋势,加热结构也在向着小型化的方向不断发展。在发展过程中,热气流加热、无磁电加热、激光加热成为碱金属气室应用的三种加热方法,其适用范围和加热结构的特点各不相同。本文从不同加热方法的角度,针对小型化过程中加热层、传热层、保温层等组件的变化,综述了国内外碱金属气室加热结构的研究进展,并在此基础上展望了未来的发展趋势。……