摘要：地球重力场是国家的重要战略数据.精密重力测量是获取地球重力场数据不可缺少的手段.冷原子干涉绝对重力仪利用原子的波动性对重力加速度进行精密测量,有潜力成为国家重力量子基准的重要组成部分.中国计量科学研究院(NIM)从2013年正式立题研制铷原子绝对重力干涉仪,本文报道两年来NIM原子重力测量装置的设计,和初步试验进展.NIM原子重力仪的直接目标是参加2017年由NIM主办,在北京NIM昌平院区的国际绝对重力比对.已经初步构建了真空物理、激光-光学和电子-控制三部分,并开始联机实验.物理部分采用二维磁光阱(2D MOT)+三维磁光阱(3D MOT)制备铷原子,冷原子从3D MOT中心自由下落,利用拉曼激光对原子波包进行分束、翻转、合束等操作,然后探测得到原子干涉信号.物理部分南纯钛加T而成,置于两层坡莫合金磁屏蔽内,实测屏蔽内的剩余磁场强度小于150nT,主体部分的实测真空度优于5×10-8Pa.将比较自己研制的长周期弹簧和商品减震台+拾振仪补偿两种减振方法,最终选定一种.为了减小科里奥利力对原子干涉相位的影响,采用共轴对称探测方式.同时为方便评估科氏力的系统偏差,物理系统置于可360度旋转的转动平台上.已经得到原子飞行下落信号,初步估计下落原子数达108,原子温度6μK,未经选态的飞行下落信号S/N～30.下一步将继续物理-光学-控制三部分硬件联机调试,开展原子选态、干涉、探测、处理得到重力测量值,在此基础上开展评定和比对.
