基于光腔衰荡光谱方法,我们搭建的光谱测量装置探测灵敏度可达10-12/cm水平(有效吸收光程可达几百公里),光谱测量精度达到kHz水平,并实现了光腔温度的1mK级温度控制。基于上述技术,预计可实现ppm水平的气体温度测量。这种高精度的光谱测量技术,除了是一种测量绝对温度的新方法之外,还会在分子碰撞理论、“禁戒”跃迁测量、痕量探测等领域产生一系列全新的应用。
2. 气体压力(密度)测定
气压是一个十分常用的单位。目前国际上仍采用水银压力计和活塞压力计作为气压(真空)量值复现及量传的基准,近些年,基于光学方法的真空计量方法是真空计量由实物标准向量子标准发展的标志。本课题组利用法布里-珀罗腔(Fabry-Perot Cavity)实现对气体折射率的精密测量,并反演得出气体密度,搭建了国内首台用于测量气体压力的实验装置,其中关键技术包括:激光频率精密锁定,腔体温度高精密控制,激光频率精密测量等等。利用该方法有望将气体压力测量精度测量至ppm水平,取代现有压力基准成为新一代气体压力测量基准方法。
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