第21卷第5/6期2022年12月导航与控制NAVIGATIONANDCONTROLVol.21No.5/6■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■Dec.2022收稿日期:2022-10-20基于压差控制和激光熔封的高压原子气室制备郑建朋1,2,李新坤1,2,王天顺1,2,赵雄1,2,刘院省1,2(1.中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心,北京100094;2.北京航天控制仪器研究所,北京100039)摘要:高压原子气室是无自旋交换弛豫(SpinExchangeRelaxationFree,SERF)陀螺和SERF磁力仪等量子仪表的核心器件,是量子仪表的共性技术之一。高压原子气室中填充气体的压强和配比将直接影响气室内原子和电子的自旋弛豫特性,进而影响量子仪表的性能。目前,采用液氮/液氦浸泡法进行高压原子气室制备时,存在熔封过程中气体组分偏离、填充压力受限、安全隐患大等问题。首次提出了基于压差控制和激光熔封的高压原子气室制备方法,搭建了包含承压容器和激光熔封模块的实验系统,开展了高压原子气室制备的验证实验。所制备的高压原子气室填充的气体压强达6.5Bar(H2:N2:129Xe=2:350:5),气体质谱分析结果为:以129Xe为基准,H2和N2的填充误差分别为-2.04%和+1.04%。该系统实现了高压原子气室填充气压和配比的精确控制,为进一步通过优化气体组分提高原子气室性能奠定了基础,将支撑SERF陀螺和SERF磁力仪的性能提升。关键词:SERF陀螺;SERF磁力仪;高压原子气室;激光熔封;精密充制中图分类号:O571.1文献标志码:A文章编号:1674-5558(2022)04-02181doi:10.3969/j.issn.1674-5558.2022.h5.007PreparationofHigh-pressureVaporCellBasedonInner-outerPressureDifferenceandLaserSealingZHENGJian-peng1,2,LIXin-kun1,2,WANGTian-shun1,2,ZHAOXiong1,2,LIUYuan-xing1,2(1.QuantumEngineeringResearchCenterofCASC,Beijing100094;2.BeijingInstituteofAerospaceControlDevices,Beijing100039)Abstract:High-pressurevaporcellisthecoredeviceofquantuminstrumentssuchasspinexchangerelaxationfree(SERF)gyroscope/magnetometer.Itisoneofthecommontechniquesofquantuminstruments.Thepressureandcompo-nentsoffillinggasinhigh-pressurevaporcelldirectlyaffectsspinrelaxationcharacteristicsofatomsandelectrons,andthenaffectstheperformanceofquantuminstruments.Atpresent,thepreparationofhigh-pressurevaporcellbyliquidnitro...