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公开(公告)号：CN117471563B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202311371001.2
申请日：2023-10-20
Applicant: 之江实验室
IPC: G01V7/12
Abstract: 本申请提供一种悬浮摆隔振装置、万有引力常数的测量装置及其测量方法。该悬浮摆隔振装置包括两个同心线圈、金属板、质量源及引力源。金属板放置在两个同心线圈上，两个同心线圈具有一中空腔，质量源通过穿过中空腔的连接件而连接到金属板的中心，引力源邻近质量源设置。其中，当在两个同心线圈中分别通有相反的时谐交变电流时，在两个同心线圈中产生时变电场，时变电场在两个同心线圈中产生时变磁场，时变磁场在金属板中感应产生涡流，涡流进而对金属板产生预定的悬浮力以使金属板悬浮于两个同心线圈的上方预定高度。本申请能够减小外界环境对于测量过程的干扰，提高万有引力常数的测量精度。
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公开(公告)号：CN117074801A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311328695.1
申请日：2023-10-14
Applicant: 之江实验室
IPC: G01R29/12
Abstract: 本发明公开了一种悬浮带电微球测量电场的装置及方法。本发明将同一激光束分为两组光路，一组为测量光路，用于测量超高真空中被悬浮的带电介质微球的质心运动位移，另一组为参考光路，参考光路除使用电场屏蔽器将被悬浮微球包围以外，其它结构与测量光路相同，可抑制激光光功率和指向波动引起的微球位移测量误差。测量光路和参考光路固定于同一平台，可抑制环境振动引起的微球位移测量误差。本发明中利用测量光路和参考光路之间的共模抑制效应，抑制了激光波动和环境振动的影响，大幅度提高了悬浮带电微球测量空间电场方案的精度性能。
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公开(公告)号：CN115498494A
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202211123526.X
申请日：2022-09-15
Applicant: 之江实验室
IPC: H01S3/13 , H01S5/068 , H01S5/0683
Abstract: 本发明公开了一种基于差分采样反馈的激光光功率稳定装置及其调试方法。本发明将待稳定激光的功率对应的电压信号与高精度参考电压源通过零漂移差分电路进行比较和差分采样，采样信号经过模拟比例电路反馈至光功率控制器，最终在数百Hz以下频段有效减小激光功率波动达20dB，并达到1小时内数百PPM量级的长期稳定性。本发明中通过差分采样移除了直流分量，避免了电路量程和分辨率性能之间的矛盾，大幅度提高了光功率信号相对电路噪声的信噪比和长期稳定效果。总之，本发明通过差分采样反馈，提供了一种长期稳定性优良且结构简单可靠的激光光功率稳定方法及装置。
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公开(公告)号：CN117471563A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311371001.2
申请日：2023-10-20
Applicant: 之江实验室
IPC: G01V7/12
Abstract: 本申请提供一种悬浮摆隔振装置、万有引力常数的测量装置及其测量方法。该悬浮摆隔振装置包括两个同心线圈、金属板、质量源及引力源。金属板放置在两个同心线圈上，两个同心线圈具有一中空腔，质量源通过穿过中空腔的连接件而连接到金属板的中心，引力源邻近质量源设置。其中，当在两个同心线圈中分别通有相反的时谐交变电流时，在两个同心线圈中产生时变电场，时变电场在两个同心线圈中产生时变磁场，时变磁场在金属板中感应产生涡流，涡流进而对金属板产生预定的悬浮力以使金属板悬浮于两个同心线圈的上方预定高度。本申请能够减小外界环境对于测量过程的干扰，提高万有引力常数的测量精度。
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公开(公告)号：CN117331135A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311201905.0
申请日：2023-09-18
Abstract: 本发明公开了一种基于透明介质微球在光学驻波中自由下落的绝对重力仪装置及方法。本发明利用激光搭建沿着竖直方向的驻波光路，其中驻波一端光束入射至光强探测器。再将透明介质微球在势阱中悬浮，关闭势阱使微球在驻波中自由下落。微球反复通过波节位置时，光强探测器接收周期性变化信号，从而实时测量微球位移，计算出下落的加速度值，然后开启势阱将微球拉升回原释放点重复下落。相比于传统重力仪中的棱镜落体，本发明中的微球落体拉回释放点耗时短，测量带宽高。并且在减速过程中没有碰撞损耗，测量寿命长。微球可批量制造，体积小而加工难度相对低。总之，本发明提供了一种高测量带宽、小型化和低成本的绝对重力仪方法和装置。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117091510B
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311330383.4
申请日：2023-10-16
Applicant: 之江实验室
IPC: G01B11/02
Abstract: 本发明公开了一种测量被悬浮透明介质微球位移的装置及方法。本发明利用周期信号发生器、调制激光器和光强调制器对聚焦激光光强的周期调制，使得微球简谐运动的谐振频率周期性变化，进而实现对施加在微球上的外界输入加速度信号进行周期调制，然后对四象限探测器输出的被悬浮微球位移测量信号进行解调，最终实现微球位移的测量。本发明的调制解调测量方案相对已有的直接测量方案，将微球位移测量信号和噪声调制至高频段，较大程度上抑制了激光光强和指向波动等低频误差的影响，提高了被悬浮微球位移的测量精度。
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公开(公告)号：CN115938634B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310237271.8
申请日：2023-03-13
IPC: G21K1/00
Abstract: 本发明公开了一种基于毛细玻璃管装载的微粒转移悬浮方法及装置。本发明在毛细管前端装载上微粒，利用线性位移台将毛细管固定并移动至势阱附近，利用细线将微粒推出毛细管，微粒被势阱力捕获并实现悬浮。本发明解决了直径在数十微米至数百微米范围的微粒无法通过喷雾法和振动脱附下落法实现转移悬浮的问题，转移悬浮成功率大于90%，避免了镊子夹持转移方法对微粒的损伤和势阱附近物体与镊子尖端产生空间干涉的问题。将装载微粒的毛细管前端置于光学显微镜下，可精确观测和筛选待悬浮的单个微粒的内部均匀性、面型和尺寸等参数。
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公开(公告)号：CN115864897A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211571522.8
申请日：2022-12-08
IPC: H02N15/00
Abstract: 本发明公开了一种抗磁微粒的三维磁悬浮结构，包括：永磁体、锥状软磁体、抗磁微粒、无磁支架；所述的永磁体，为三对，x、y、z正交方向安装，其中有且仅有两对永磁体的磁极方向相同；所述的锥状软磁体，为三对，具有大端面和小端面，大端面和永磁体朝向中心的一端相连，小端面朝向三维磁悬浮结构中心；所述的抗磁微粒，悬浮在所述永磁体与软磁体构成的磁悬浮结构中心；所述的无磁支架，用于固定安装所述永磁体与软磁体。本发明充分利用永磁悬浮无源、低噪声、环境适应性强等优势，兼容微粒尺寸范围大，磁阱刚度高；本发明具有无指向悬浮的特点，大大拓宽了抗磁微粒磁悬浮结构在机动、旋转平台等领域的应用。
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公开(公告)号：CN115840257A
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202211551370.5
申请日：2022-12-05
IPC: G01V7/04
Abstract: 本发明公开一种用于相对重力加速度测量的装置及方法，该装置包括光束稳定子系统和信号探测子系统两部分，所述光束稳定子系统用于发射稳定的激光束入射信号探测子系统；信号探测子系统以四磁极结构为磁场源，并通过四象限探测器探测包含悬浮小球位移信息的光束。利用光学差分探测原理探测出悬浮小球的位移，当重力加速度变化时，悬浮小球的位置也偏离初始平衡位置，通过探测悬浮小球在重力方向的位移量与重力加速度的对应关系实现重力加速度变化的测量。本发明的装置能够悬浮质量更大的悬浮体，能够实现更高的加速度测量精度。
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公开(公告)号：CN117074801B
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311328695.1
申请日：2023-10-14
Applicant: 之江实验室
IPC: G01R29/12
Abstract: 本发明公开了一种悬浮带电微球测量电场的装置及方法。本发明将同一激光束分为两组光路，一组为测量光路，用于测量超高真空中被悬浮的带电介质微球的质心运动位移，另一组为参考光路，参考光路除使用电场屏蔽器将被悬浮微球包围以外，其它结构与测量光路相同，可抑制激光光功率和指向波动引起的微球位移测量误差。测量光路和参考光路固定于同一平台，可抑制环境振动引起的微球位移测量误差。本发明中利用测量光路和参考光路之间的共模抑制效应，抑制了激光波动和环境振动的影响，大幅度提高了悬浮带电微球测量空间电场方案的精度性能。
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