7月25日，記者從中科院武漢物數(shù)所獲悉，該所詹明生與王謹(jǐn)研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，成功研制出以銣－85原子作為測試質(zhì)量的冷原子絕對重力儀（型號WAG－H5－1），這是目前國際上唯一一臺基于銣－85原子的可搬運(yùn)冷原子絕對重力儀。該重力儀參與了絕對重力儀國際比對，測量結(jié)果獲得了國際計量局的認(rèn)可。

重力儀在地球物理學(xué)、測地學(xué)和計量學(xué)等領(lǐng)域是不可或缺的儀器，在資源勘探、慣性導(dǎo)航領(lǐng)域有重要應(yīng)用。冷原子絕對重力儀利用激光與重力場中自由下落的冷原子團(tuán)相互作用，構(gòu)成干涉環(huán)路，通過測量處于不同態(tài)的原子布居數(shù)得到干涉條紋，并由條紋的相位推導(dǎo)出儀器所在地的絕對重力值。冷原子絕對重力儀相比于傳統(tǒng)的落體角錐式激光干涉絕對重力儀具有高靈敏度、自校準(zhǔn)、可長期連續(xù)觀測、無機(jī)械磨損和維護(hù)成本低等方面的優(yōu)勢。然而，冷原子重力儀的實(shí)驗(yàn)裝置和操作非常復(fù)雜，如何研制出精準(zhǔn)又易搬運(yùn)的集成化重力儀，成為其能夠媲美乃至超越角錐式激光重力儀的關(guān)鍵。

在研制過程中，以副研究員湯彪和博士生黃攀威為主的課題組成員為了實(shí)現(xiàn)儀器可搬運(yùn)的同時滿足高精度重力測量的要求，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了緊湊的鈦超高真空系統(tǒng)、小型化光路系統(tǒng)和集成化電路控制系統(tǒng)，突破了主動隔振和地球轉(zhuǎn)動補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，對新發(fā)現(xiàn)的兩個不同于銣－87體系的系統(tǒng)誤差項(xiàng)進(jìn)行了仔細(xì)評估，最終成功實(shí)現(xiàn)了可搬運(yùn)高精度的銣－85冷原子絕對重力儀。該重力儀經(jīng)過從武漢到北京長達(dá)1200km的公路運(yùn)輸，參加了四年一度的國際絕對重力儀比對，其重力測量絕對值的偏差、擴(kuò)展不確定度、靈敏度、長期穩(wěn)定度等測量結(jié)果獲得了國際計量局的認(rèn)可。

據(jù)悉，作為國際上唯一一臺基于銣－85原子的可搬運(yùn)冷原子絕對重力儀，其增加了國際比對中重力儀的測試質(zhì)量和技術(shù)路徑的多樣性，這對于發(fā)現(xiàn)國際絕對重力測量基準(zhǔn)網(wǎng)可能存在的測量偏差有著重要意義。該研究獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和中科院先導(dǎo)專項(xiàng)的資助。該儀器研制過程的實(shí)驗(yàn)研究成果近日發(fā)表于國際知名學(xué)術(shù)期刊《計量》。