量子重力儀

量子重力儀

由于量子技術的進步，iXblue能夠提供一種統包可移動的量子傳感器，用于測量10-8 m/s2的重力。絕對量子重力儀（AQG）測量真空中自由落體試驗質量的加速度：精確監測激光冷卻原子系綜的彈道自由落體，然后推斷重力加速度。這項技術是BIPM（國際測量局）宣布的彈道自由落體方法之一，是測量重力的主要方法。

使用量子技術和激光冷卻原子的自由落體絕對重力儀

它是目前唯、一一種能夠在幾秒鐘到幾年內進行連續絕對測量的商業工業級重力計。由于易于運輸，它可以部署在地球上的任何地方，包括室內和室外。這使得AQG非常適用于地球物理儲層監測、大地測量、計量和土木工程地下成像的廣泛應用。

用于高精度重力測量

絕對量子重力儀（AQG）是第一臺基于量子技術的商用重力儀，利用激光冷卻原子的原子干涉測量原理。這一解決方案是我們的學術合作伙伴（LP2N和LNE-SYRTE）進行了超過15年研究的結果，它為高精度重力測量提供了非常有吸引力的功能：

l                      在靈敏度、穩定性和重復性方面，在10-8 m/s2（1μGal）水平下的絕對重力測量

l                      從幾秒鐘到幾年的連續數據采集

l                      可移動設備，允許使用同一儀器進行測量、參考站網絡的延時測量或固定測量

AQG有兩個版本：室內使用的AQG-A和現場測量的AQG-B。

一種統包、可運輸且易于操作的量子傳感器

在埃特納火山進行為期一年的野外活動，以證明絕對量子重力儀對火山學的價值

安裝時間：20分鐘（測量前無需光學對準、無需機械組裝、無需泵送）

維護：維護工作量低（無移動部件，無需更換墊圈或皮帶）

對地面振動的魯棒性：即使在城市環境中也具有亞μGal分辨率（沒有任何基于彈簧的機械隔離裝置）

自主性：在沒有任何電源的情況下運輸和儲存數周不會影響測量能力，也不需要額外的泵送（密封滴液室）

軟件：專用且用戶友好的數據采集和系統控制器軟件

自動啟動程序

自動自校準程序

遠程監控和實時數據檢索

數據處理：重力數據經過實時處理，并根據當地潮汐、大氣壓力、傾斜變化、海洋載荷和極地運動進行校正

輔助傳感器：AQG的傳感器頭包含一個經典的3D加速計、壓力表、傾斜儀和溫度傳感器。

提供高質量的重力數據

AQG是一種靈活的重力傳感器，能夠執行：在短積分時間內達到幾µGal分辨率的測量（圖1），在1µGal下的參考站和延時測量（圖2），以及具有超高靈敏度的無漂移長期連續重力監測（圖3）。

10-8 m.s-2=1µGal

V.Ménoret等人的數據，《使用可移動絕對量子重力儀測量10?9 g以下的重力》，《自然科學報告》，8:12300（2018）

這些g值是根據當地潮汐、大氣壓力、傾斜偏差和海洋載荷進行校正的。在圖2中，誤差條對應于在一小時積分時間計算的整個數據集的Allan Deviation值，這對應于該測量的統計不確定性。

這個不間斷的時間序列已經持續了一個月，顯示了當地的潮汐。當數據在長時間內平均時，AQG提供了無漂移的亞μGal穩定性。

簡單緊湊的量子重力儀

AQG的設計依賴于一種獲得專、利的光學機械結構，該結構使用了一個棱錐型回復反射器。這種配置允許使用單個激光束執行測量序列，而不是通常最多八個，從而大大簡化了儀器。

高可靠性光纖光學元件

iXblue開發的激光系統依賴于在1560 nm下工作的激光器的使用。因此，這種方法可以使用各種各樣的高性能光纖光學組件，這些組件最初是為高比特率光通信系統開發的。由于電信行業在過去20年中進行的技術努力，這些組件呈現出較好的特點：

l   纖維部件：無需光學對準

l   較好的光學和電學性能

l   符合Telcordia鑒定程序（擴展溫度范圍）

l   高可靠性（壽命>50000小時）。

對地面振動的高抗擾度

AQG采用無需任何機械隔離裝置或超級彈簧的主動補償技術，有效抑制地面振動噪聲。

現場AQG規范