論文の概要: Large-scale, Multi-pass, Two-chamber RF Atomic Magnetometer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.10228v1
• Date: Fri, 15 Dec 2023 21:54:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-19 17:47:56.716719
• Title: Large-scale, Multi-pass, Two-chamber RF Atomic Magnetometer
• Title（参考訳）: 大規模マルチパス2チャンネルRF原子磁気センサ
• Authors: D. J. Heilman (1), K. L. Sauer (1), D. W. Prescott (1), C. Z. Motamedi (1), N. Dural (2), M. V. Romalis (2), T. W. Kornack (3) ((1) George Mason University, (2) Princeton University, (3) Twinleaf LLC)
• Abstract要約: 総原子体積は128$mathrmcm3$で、対応する原子数は87$Rbであり、原子ノイズを低減できる。 磁場はチャンバーに個別に印加でき、2つの周波数を同時に測定できる。 この手法の応用は、NQR(Nuclear Quadrupole Resonance)を用いたコントラバンド素材の探索であり、同時に測定することで探索時間を著しく短縮することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We describe one of the largest radio-frequency RF atomic magnetometers presently operating. A total atomic volume of 128 $\mathrm{cm^3}$, with correspondingly large number of $^{87}$Rb atoms, can reduce atom noise. A total of 44 passes of the probe beam reduces photon-shot noise. The atomic vapor is divided between two chambers allowing for pumping of the cells individually; doing so with opposite-helicity light enables use as an intrinsic gradiometer. In this configuration, common-mode noise sources including light-shift noise can be reduced. Magnetic tuning fields can also be applied to the chambers individually, allowing simultaneous measurement of two frequencies. An application of this is in the search for contraband materials using Nuclear Quadrupole Resonance (NQR), for which simultaneous measurement can significantly reduce search times. We demonstrate dual-frequency measurement on an effective range of 423-531 kHz, corresponding to the NQR frequencies of ammonium nitrate NH$_4$NO$_3$ at the lowest value and potassium chlorate KClO$_3$ at the highest. We explore fundamental, as well as instrumental, noise contributions to the sensitivity in this system.
• Abstract（参考訳）: 現在運用されている最大の高周波原子磁気センサの1つについて述べる。 総原子量は128$\mathrm{cm^3}$であり、それに対応する多数の$^{87}$rb原子があるため、原子ノイズを低減できる。 プローブビームの合計44パスは、フォトンショットノイズを低減する。 原子蒸気は、細胞を個別に汲み上げることができる2つのチャンバーに分割される。 この構成では、光シフトノイズを含む共通モードノイズ源を低減できる。 磁気チューニング場は個別のチャンバーにも適用でき、2つの周波数を同時に測定することができる。 この手法の応用は、NQR(Nuclear Quadrupole Resonance)を用いたコントラバンド素材の探索であり、同時に測定することで探索時間を著しく短縮することができる。 硝酸アンモニウム (NH$_4$NO$_3$) と塩素酸カリウム (KClO$_3$) のNQR周波数に対応して, 有効範囲423-531kHzの二重周波数測定を行った。 本システムにおける感度に対する基本的,かつ,インストゥルメンタルな,ノイズの寄与について検討する。

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