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冷原子干涉仪中二维磁光阱线圈的优化设计

樊鹏格 吴易明 贾森 王先华

樊鹏格, 吴易明, 贾森, 王先华. 冷原子干涉仪中二维磁光阱线圈的优化设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(6): 618003-0618003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0618003
引用本文: 樊鹏格, 吴易明, 贾森, 王先华. 冷原子干涉仪中二维磁光阱线圈的优化设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(6): 618003-0618003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0618003
Fan Pengge, Wu Yiming, Jia Sen, Wang Xianhua. Optimization design of two-dimensional magneto optical trap field coils for cold atom interferometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 618003-0618003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0618003
Citation: Fan Pengge, Wu Yiming, Jia Sen, Wang Xianhua. Optimization design of two-dimensional magneto optical trap field coils for cold atom interferometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 618003-0618003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0618003

冷原子干涉仪中二维磁光阱线圈的优化设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0618003
基金项目: 

国家自然科学基金(11404387);西部之光项目(Y329451213)

详细信息
    作者简介:

    樊鹏格(1990-),女,硕士生,主要从事冷原子干涉技术方面的研究。Email:fanpengge2010@163.com

  • 中图分类号: O431.2;TL62+2

Optimization design of two-dimensional magneto optical trap field coils for cold atom interferometer

  • 摘要: 大通量冷原子源是实现高精度冷原子干涉仪的关键技术之一。为获得大通量冷原子源,通常采用二维磁光阱(2D-MOT)和三维磁光阱(3D-MOT)的级联结构,其中2D-MOT的磁场分布是影响其性能的重要因素。通过数学建模及有限元分析,对2D-MOT中不同构造(长方形、跑道形、马鞍形)的反亥姆霍兹线圈进行数值计算,分析了不同构造线圈的磁场分布及因在制造与装配过程中产生的偏心、线圈不对称、平行度及内径不对称误差造成的磁场零点漂移和磁场梯度变化。分析结果表明,在偏心误差C1.14 mm,线圈不对称误差I0.016 A,平行度误差1.02时,马鞍形线圈产生的磁场梯度更有利于制备大通量冷原子源。该结果为冷原子干涉仪2D-MOT的磁场系统设计和加工提供了理论指导。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-24
  • 修回日期:  2015-11-27
  • 刊出日期:  2016-06-25

冷原子干涉仪中二维磁光阱线圈的优化设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0618003
    作者简介:

    樊鹏格(1990-),女,硕士生,主要从事冷原子干涉技术方面的研究。Email:fanpengge2010@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(11404387);西部之光项目(Y329451213)

  • 中图分类号: O431.2;TL62+2

摘要: 大通量冷原子源是实现高精度冷原子干涉仪的关键技术之一。为获得大通量冷原子源,通常采用二维磁光阱(2D-MOT)和三维磁光阱(3D-MOT)的级联结构,其中2D-MOT的磁场分布是影响其性能的重要因素。通过数学建模及有限元分析,对2D-MOT中不同构造(长方形、跑道形、马鞍形)的反亥姆霍兹线圈进行数值计算,分析了不同构造线圈的磁场分布及因在制造与装配过程中产生的偏心、线圈不对称、平行度及内径不对称误差造成的磁场零点漂移和磁场梯度变化。分析结果表明,在偏心误差C1.14 mm,线圈不对称误差I0.016 A,平行度误差1.02时,马鞍形线圈产生的磁场梯度更有利于制备大通量冷原子源。该结果为冷原子干涉仪2D-MOT的磁场系统设计和加工提供了理论指导。

English Abstract

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