Физические основы оптического метода неразрушающего контроля газового состава ячеек, используемых в квантовых сенсорах
Ioffe Institute, FFUG-2024-0039
Свиридов Ф.С.
1,2, Пазгалёв А.С.
1, Вершовский А.К.
11Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский национально-исследовательский академический университет им. Ж.И. Алферова РАН, Санкт-Петербург, Россия
![Alferov University, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia](/images/e16.png)
Email: anatoly.pazgalev@mail.ioffe.ru, antver@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 3 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 19 июня 2024 г.
Принята к печати: 30 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 12 февраля 2025 г.
Рассмотрены явления, существенным образом влияющие на точность спектрального метода неразрушающего контроля качества ячеек с паром щелочного металла и буферными газами, используемых в качестве чувствительных элементов миниатюрных квантовых сенсоров - стандартов частоты, магнитометров, гироскопов. Метод позволяет определить состав одно- или двухкомпонентной газовой смеси по результатам измерения уширения и сдвига оптических спектральных линий щелочного металла столкновениями с буферным газом. На примере 87Rb продемонстрировано, что на результаты такого измерения влияют искажения контуров линий, возникающие вследствие оптической сверхтонкой накачки. Предложено теоретическое описание этих эффектов и способы устранения вносимых ими ограничений. Ключевые слова: спектроскопия щелочных металлов, оптический контроль газового состава, оптическая накачка, балансные уравнения для населенностей.
- N.N. Ledentsov, O.Yu. Makarov, V.A. Shchukin, V.P. Kalosha, N. Ledentsov, L. Chrochos, M.B. Sanayeh, J.P. Turkiewicz, J. Light. Technol., 40 (6), 1749 (2022). DOI: 10.1109/JLT.2022.3149372
- P. Cash, W. Krzewick, P. Machado, K.R. Overstreet, M. Silveira, M. Stanczyk, D. Taylor, X. Zhang. In 2018 European Frequency and Time Forum (EFTF) (2018), p. 65-71. DOI: 10.1109/EFTF.2018.8408999
- P. Zhou, W. Quan, K. Wei, Z. Liang, J. Hu, L. Liu, G. Hu, A. Wang, M.Ye. Biosensors, 12 (12), 1098 (2022). DOI: 10.3390/bios12121098
- Н.А. Малеев, С.А. Блохин, М.В. Бобров, А.Г. Кузьменков, М.М. Кулагина, В.М.Устинов. Гироскопия и навигация, 26 (1), 81 (2018). DOI: 10.17285/0869-7035.2018.26.1.081-092 [N. A. Maleev, S. A. Blokhin, M. A. Bobrov, A.G. Kuz'menkov, M.M. Kulagina, V.M. Ustinov. Gyroscopy Navig., 9 (3), 177 (2018). DOI: 10.1134/S2075108718030057]
- Y. Jia, Y. Liu, C. Chen, R. Chen. In AOPC 2023: Laser Technology and Applications; and Optoelectronic Devices and Integration. Vol. 12959 (SPIE, 2023), p. 29-38. DOI: 10.1117/12.2692791
- O. Kozlova, S. Guerandel, E. de Clercq. Phys. Rev. A, 83 (6), 062714 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevA.83.062714
- N. Almat, M. Gharavipour, W. Moreno, F. Gruet, C. Affolderbach, G. Mileti. IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control, 67 (1), 207 (2020). DOI: 10.1109/TUFFC.2019.2940903
- A. Andalkar, R.B. Warrington. Phys. Rev. A, 65 (3), 032708 (2002). DOI: 10.1103/PhysRevA.65.032708
- G.A. Pitz, A.J. Sandoval, T.B. Tafoya, W.L. Klennert, D.A. Hostutler. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 140 18 (2014). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2014.01.024
- J. Peng, Z. Liu, K. Yin, S. Zou, H. Yuan. J. Phys. Appl. Phys., 55 (36), 365005 (2022). DOI: 10.1088/1361-6463/ac73c0
- W. Happer, T.G. Walker, Y.-Y. Jau. Optically Pumped Atoms (Wiley, 2010)
- T. Scholtes, S. Pustelny, S. Fritzsche, V. Schultze, R. Stolz, H.-G. Meyer. Phys. Rev. A, 94 (1), 013403 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevA.94.013403
- L.M. Rushton, L. Elson, A. Meraki, K. Jensen. Phys. Rev. Appl., 19 (6), 064047 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.19.064047
- W. Happer. Rev. Mod. Phys., 44 (2), 169 (1972). DOI: 10.1103/RevModPhys.44.169
- V.S. Letokhov. Sov. Phys. Uspekhi, 19 (2), 109 (1976). DOI: 10.1070/PU1976v019n02ABEH005132
- M. Mills, P. Puri, Y. Yu, A. Derevianko, C. Schneider, E.R. Hudson. Phys. Rev. A, 96 (3), 033402 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevA.96.033402
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.