量子重力仪

量子重力仪

由于量子技术的进步，iXblue能够提供一种统包可移动的量子传感器，用于测量10-8 m/s2的重力。绝对量子重力仪（AQG）测量真空中自由落体试验质量的加速度：精确监测激光冷却原子系综的弹道自由落体，然后推断重力加速度。这项技术是BIPM（国际测量局）宣布的弹道自由落体方法之一，是测量重力的主要方法。

使用量子技术和激光冷却原子的自由落体绝对重力仪

它是目前唯、一一种能够在几秒钟到几年内进行连续绝对测量的商业工业级重力计。由于易于运输，它可以部署在地球上的任何地方，包括室内和室外。这使得AQG非常适用于地球物理储层监测、大地测量、计量和土木工程地下成像的广泛应用。

用于高精度重力测量

绝对量子重力仪（AQG）是第一台基于量子技术的商用重力仪，利用激光冷却原子的原子干涉测量原理。这一解决方案是我们的学术合作伙伴（LP2N和LNE-SYRTE）进行了超过15年研究的结果，它为高精度重力测量提供了非常有吸引力的功能：

l                      在灵敏度、稳定性和重复性方面，在10-8 m/s2（1μGal）水平下的绝对重力测量

l                      从几秒钟到几年的连续数据采集

l                      可移动设备，允许使用同一仪器进行测量、参考站网络的延时测量或固定测量

AQG有两个版本：室内使用的AQG-A和现场测量的AQG-B。

一种统包、可运输且易于操作的量子传感器

在埃特纳火山进行为期一年的野外活动，以证明绝对量子重力仪对火山学的价值

安装时间：20分钟（测量前无需光学对准、无需机械组装、无需泵送）

维护：维护工作量低（无移动部件，无需更换垫圈或皮带）

对地面振动的鲁棒性：即使在城市环境中也具有亚μGal分辨率（没有任何基于弹簧的机械隔离装置）

自主性：在没有任何电源的情况下运输和储存数周不会影响测量能力，也不需要额外的泵送（密封滴液室）

软件：专用且用户友好的数据采集和系统控制器软件

自动启动程序

自动自校准程序

远程监控和实时数据检索

数据处理：重力数据经过实时处理，并根据当地潮汐、大气压力、倾斜变化、海洋载荷和极地运动进行校正

辅助传感器：AQG的传感器头包含一个经典的3D加速计、压力表、倾斜仪和温度传感器。

提供高质量的重力数据

AQG是一种灵活的重力传感器，能够执行：在短积分时间内达到几µGal分辨率的测量（图1），在1µGal下的参考站和延时测量（图2），以及具有超高灵敏度的无漂移长期连续重力监测（图3）。

10-8 m.s-2=1µGal

V.Ménoret等人的数据，《使用可移动绝对量子重力仪测量10−9 g以下的重力》，《自然科学报告》，8:12300（2018）

这些g值是根据当地潮汐、大气压力、倾斜偏差和海洋载荷进行校正的。在图2中，误差条对应于在一小时积分时间计算的整个数据集的Allan Deviation值，这对应于该测量的统计不确定性。

这个不间断的时间序列已经持续了一个月，显示了当地的潮汐。当数据在长时间内平均时，AQG提供了无漂移的亚μGal稳定性。

简单紧凑的量子重力仪

AQG的设计依赖于一种获得专、利的光学机械结构，该结构使用了一个棱锥型回复反射器。这种配置允许使用单个激光束执行测量序列，而不是通常最多八个，从而大大简化了仪器。

高可靠性光纤光学元件

iXblue开发的激光系统依赖于在1560 nm下工作的激光器的使用。因此，这种方法可以使用各种各样的高性能光纤光学组件，这些组件最初是为高比特率光通信系统开发的。由于电信行业在过去20年中进行的技术努力，这些组件呈现出较好的特点：

l   纤维部件：无需光学对准

l   较好的光学和电学性能

l   符合Telcordia鉴定程序（扩展温度范围）

l   高可靠性（寿命>50000小时）。

对地面振动的高抗扰度

AQG采用无需任何机械隔离装置或超级弹簧的主动补偿技术，有效抑制地面振动噪声。

现场AQG规范