【案例分享】碱金属原子气室气压测试
来源: | 作者:JYTEK | 发布时间: 2024-08-29 | 142 次浏览 | 分享到:

应用

随着量子科技的飞速发展,芯片级原子钟、原子磁力仪及原子陀螺仪等高精度量子传感仪器正逐步成为科研与工业领域的核心装备。其中,碱金属原子气室作为这些仪器的“心脏”,其性能直接决定了仪器的测量精度与稳定性。为了满足高精度测量的需求,研究并优化碱金属原子气室的气压条件,对于提升量子传感仪器的整体性能至关重要。


挑战

在构建这一测试平台的过程中,客户面临了多重挑战:

  • 高精度要求:原子钟等量子传感仪器对气压的微小变化极为敏感,因此测试平台需要具备极高的测量精度。

  • 复杂光谱分析:碱金属原子的吸收光谱特征复杂,需要高效的数据采集与分析系统来准确捕捉光谱变化。

  • 系统集成难度:测试平台涉及多个高精度组件,如何确保各组件之间的无缝集成与稳定运行是一大难题。


解决方案

针对上述挑战,简仪提供的PXI平台为该项目提供了完整的解决方案:

  • 光谱测量与解析:通过激光吸收光谱法,利用PXIe-5711的32通道同步模拟输出模块为激光器提供精确的扫频信号,激发碱金属原子的吸收光谱。同时,PXIe-69529的8通道高分辨率动态信号采集模块用于同步采集透射光与入射光信号,通过计算二者比值得到吸收比例,从而精确反映气压变化。

  • 压力展宽与气压映射:基于光谱吸收特性中的压力展宽效应,建立压力展宽与气压之间的映射关系,实现气压的精确测量。

  • 系统集成与优化:借助PXIe-2315G2全混合插槽机箱及PXIe-3125e控制器,实现了各组件的高效集成与稳定控制,确保了测试平台的整体性能。



使用的简仪产品

为了实现这一解决方案,简仪科技提供了以下高性能产品

硬件

  • PXIe-2315G2:3U 5槽PXIe全混合插槽机箱,8 GB/s带宽

  • PXIe-3125e:配备第11代Intel® Core™ i5-11500HE处理器的3U尺寸PXle控制器

  • PXIe-5711:32通道16位2 MS/s同步模拟输出模块

  • PXIe-69529:8通道24位每通道204.8 kS/s高分辨率动态信号采集模块

为什么选择简仪

  • 成熟的产品:简仪产品经过长期市场验证,具有可靠的性能和稳定性。

  • 高精度与同步性:简仪的产品能够实现高精度同步采集,满足了客户对测试精度和可靠性的高要求。

  • 成本效益:相比国外品牌,简仪的解决方案不仅性能更优,而且在成本上具有明显优势,降低了客户的整体制造成本。

  • POC验证服务:简仪提供售前的POC验证服务,帮助客户验证产品性能和适用性。

  • 供货速度:简仪能够快速供货,确保项目按时进行。

  • 技术支持和快速响应能力:简仪提供优质的本地化技术支持,快速响应客户需求,帮助客户解决问题,确保了测试任务的顺利进行。


通过使用简仪PXI平台,客户成功实现了对碱金属原子气室气压的高精度测量,为量子传感仪器的研发提供了重要的技术支撑,同时也充分展现了简仪PXI平台在高精度测量领域的强大优势。