實(shí)現(xiàn)全球磁場(chǎng)測(cè)量 我國(guó)自主研發(fā)量子磁力儀載荷首次建功
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】據(jù)中科院國(guó)家空間科學(xué)中心發(fā)布消息，日前，我國(guó)首臺(tái)自主研發(fā)的量子磁力儀載荷——“CPT原子磁場(chǎng)精密測(cè)量系統(tǒng)”成功實(shí)現(xiàn)全球磁場(chǎng)測(cè)量，使我國(guó)量子磁力儀的空間應(yīng)用研究進(jìn)入新階段。
地球磁場(chǎng)測(cè)量在國(guó)土安全、礦藏及能源勘測(cè)、地球環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域都有著重大作用。作為量子精密測(cè)量領(lǐng)域的重要分支，量子磁測(cè)量已經(jīng)成為現(xiàn)代磁場(chǎng)測(cè)量的重要工具，而量子磁力儀正是依據(jù)近現(xiàn)代量子物理原理，借助實(shí)驗(yàn)原子物理學(xué)方法對(duì)磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量的儀器設(shè)備。
CPT原子磁場(chǎng)精密測(cè)量系統(tǒng)由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心太陽(yáng)活動(dòng)和空間天氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭研制，由CPT原子磁力儀、AMR磁阻磁力儀、NST星敏感器、新型多級(jí)套筒式無(wú)磁伸展臂(伸桿)組成，可實(shí)現(xiàn)全球地磁矢量和標(biāo)量高精度測(cè)量。其中，CPT原子磁力儀是一種基于相干布居囚禁(CPT)效應(yīng)的原子磁力儀，具有靈敏度高、無(wú)盲區(qū)、可小型化等特點(diǎn)，在弱磁探測(cè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
國(guó)內(nèi)CPT原子磁力儀起步較晚，但現(xiàn)在已經(jīng)迎頭趕上。據(jù)介紹，在CPT原子磁場(chǎng)精密測(cè)量系統(tǒng)研發(fā)期間，研制團(tuán)隊(duì)突破了雙暗態(tài)CPT量子效應(yīng)磁場(chǎng)測(cè)量技術(shù)、多頻微波調(diào)制激光源技術(shù)、全光學(xué)無(wú)磁傳感器技術(shù)、數(shù)字化電路集成技術(shù)和全自動(dòng)化控制技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
7月27日，CPT原子磁場(chǎng)精密測(cè)量系統(tǒng)搭載空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星(SATech)發(fā)射升空。11月7日，該載荷的無(wú)磁伸展臂在軌展開(kāi)，系統(tǒng)進(jìn)入在軌長(zhǎng)期工作階段。經(jīng)過(guò)多日的探測(cè)，系統(tǒng)成功獲取了有效探測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了全球磁場(chǎng)測(cè)量，標(biāo)志著我國(guó)向宇航級(jí)標(biāo)量磁力儀自主可控邁進(jìn)了一大步。
空間磁場(chǎng)探測(cè)一直是空間科學(xué)探測(cè)的主要領(lǐng)域之一。相較于在地表以及航空的磁場(chǎng)探測(cè)，衛(wèi)星磁測(cè)不僅可以在短時(shí)間內(nèi)獲得全球磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，還具有數(shù)據(jù)連貫性好、測(cè)量范圍廣等優(yōu)勢(shì)。從上世紀(jì)50年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外都發(fā)射了多顆電磁探測(cè)衛(wèi)星，用以研究地球磁場(chǎng)。在該領(lǐng)域的技術(shù)突破是我國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的又一里程碑。
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