АБСОЛЮТНОЕ ГРАВИМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО НА ОСНОВЕ АТОМНОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИЛОЖЕНИЙ, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ МОНИТОРИНГА МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ

2
2
1/2
2
3
3/2
1. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, содержащее лазерную систему (13) для генерирования множества полос лазерного излучения для охлаждения, захвата, манипулирования, выталкивания и детектирования множества атомов, причем указанные полосы лазерного излучения совместимы и равны по частоте с энергетическим переходом между сверхтонким уровнем (Fl, F2) фундаментального состояния (5S) и сверхтонким уровнем (F , F ) возбужденного состояния (5Р) указанного множества атомов, отличающееся тем, что указанная лазерная система (13) содержит первый источник (23) лазерного излучения, стабилизированный по частоте, который излучает первую полосу (30), второй источник (24) лазерного излучения, состыкованный по фазе с первым источником (23) лазерного излучения, который излучает полосу (37) перекачки, причем указанные первый (23) и второй (24) источники лазерного излучения связаны со средством генерирования вторичных полос (29), способных генерировать полосу (31) детектирования, полосу для создания трехмерной магнитооптической ловушки (32), полосу (33) выталкивания и эталонную полосу (36), причем лазерная система также содержит средство генерирования полос (39) комбинационного рассеяния, способных создавать две возбуждающие наложенные интерферометрические полосы (41) комбинационного рассеяния, начиная с эталонной полосы (36), при этом средство генерирования полос (39) комбинационного рассеяния связано со средством генерирования полос (40) охлаждения, дополнительно связанных с полосой (37) накачки, и способны генерировать три полосы (53) для создания двумерной магнитооптической ловушки.
2
1/2
2. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1, отличающееся тем, что средство для создания полос (39) комбинационного рассеяния содержит средство (60) разделения полосы, которое разделяет упомянутую эталонную полосу на первую (47) и вторую (48) третичные полосы, первый (43) и второй (44) электрооптические модуляторы, способные соответственно сдвигать первую третичную полосу (47) в сторону высоких частот, а вторую третичную полосу (48) в сторону низких частот на величину, примерно равную четвертой части разности частот между двумя сверхтонкими уровнями (Fl, F2) упомянутого фундаментального состояния (5S) упомянутого множества атомов, причем первый (43) и второй (44) акустооптические модуляторы также связаны с отражательным средством (50), способным благоприятствовать двойному прохождение части третичных полос (47, 48) через те же самые модуляторы (43, 44) для генерирования двух наложенных полос (41) комбинационного рассеяния.
3. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1 или 2, отличающееся тем, что лазерная система (13) содержит между первым источником (23) и средством генерирования вторичных полос (29) первый оптический усилитель (28) для усиления первой полосы (30).
4. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1, отличающееся тем, что средство генерирования полос (39) комбинационного рассеяния содержит третий оптический усилитель (46) для усиления двух наложенных полос (41) комбинационного рассеяния, причем третий оптический усилитель (46), соединен с третьим акустооптическим модулятором (45), способным управлять интенсивностью двух наложенных полос (41) комбинационного рассеяния на временных диапазонах, меньших 1 мкс.
5. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1, отличающееся тем, что лазерная система (13) содержит между средством генерирования вторичных полос (29) и средством генерирования полос (39) комбинационного рассеяния второй оптический усилитель (38) для усиления эталонной полосы (36).
6. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 5, отличающееся тем, что первый (28), второй (38) и третий (46) оптические усилители относятся к усилителям изохронного типа.
7. Абсолютное гравиметрическое (10) измерительное устройство на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1, отличающееся тем, что первый источник (23) лазерного излучения представляет собой диодный лазер с расширенным резонатором, имеющий абсолютную частоту в диапазоне 384227935,0 - 384227935,5 МГц.
8. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1, отличающееся тем, что второй источник (24) лазерного излучения представляет собой лазер с распределенной обратной связью, имеющий абсолютную частоту в диапазоне 384234682 - 384234684 МГц.
9. Абсолютное гравиметрическое (10) измерительное устройство на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1, отличающееся тем, что первый источник (23) лазерного излучения связан со средством (27) стыковки по частоте, способным реализовать способ спектрометрии с преобразованием модуляции (MTS).
10. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1, отличающееся тем, что средство генерирования вторичных полос (29), средство генерирования полос (39) комбинационного рассеяния и средство генерирования полос (40) охлаждения содержат множество механических затворов, способных гасить эти полосы, когда это необходимо.
11. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1, отличающееся тем, что устройство содержит измерительную головку (11) и стойку (12) управления и питания, соединенные друг с другом, причем измерительная головка (11) содержит лазерную систему (13), ультравакуумную систему (14) для захвата и свободного падения охлажденной выборки атомов, причем полосы, генерированные лазерной системой (13), передаются в ультравакуумную систему (14) с помощью множества оптических волокон, при этом измерительная головка (11) также содержит систему (15) для подавления сейсмических волн для управления вибрациями.
12. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений по п. 11, отличающееся тем, что ультравакуумная система (14) содержит первичную восьмигранную камеру (61), вторичную кубическую камеру (63), размещенную ниже упомянутой первичной камеры, и цилиндрический туннель (62), который соединяет первичную камеру (61) со вторичной камерой (63), причем в первичной и вторичной камерах реализовано множество оптических окон (64) для инжектирования полос, генерируемых лазерной системой (13).
13. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений по п. 12, отличающееся тем, что на первичной камере (61) реализовано (66) два гнезда для размещения двух бобин, способных генерировать магнитное поле для генерирования магнитооптической ловушки, которую реализуют посредством инжектирования в первичную камеру (61) по меньшей мере четырех полос, получаемых из упомянутой полосы, для создания магнитооптической ловушки (32) и одновременного активирования магнитного поля ловушки, генерированного двумя бобинами (66).
14. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по одному из пп.11-13, отличающееся тем, что ультравакуумная система (14) вложена в корпус (20) с магнитным экранированием.
15. Абсолютное гравиметрическое измерительное устройство (10) на основе атомной интерферометрии, подходящее, в частности, для полевых приложений, по п. 1, отличающееся тем, что измерительная головка (11) размещена внутри металлического корпуса (22), с которым связаны датчики температуры и сопротивления, способные компенсировать возможные падения температуры.