真空科学与技术学报

冷原子真空测量是一种超高/极高真空度测量的新技术，可以对宇航科学、表面科学、精密仪器制造等领域所需的超高/极高真空环境实现更加精确的测量。该技术利用冷原子和背景气体碰撞造成的损失率与压力之间的关系来反演真空度，损失过程主要发生在磁阱和磁光阱中。磁光阱中冷原子的衰减规律会受到激光束加热效应以及量子碰撞衍射效应的影响。磁阱阱深较浅，在与背景气体分子碰撞过程中，由量子碰撞衍射导致的阱加热效应可以忽略不计；理想磁阱中测得的真空度仅取决于基本原子特性（碰撞截面），可以用来构建超高/极高真空范围内的冷原子原级标准（CAVS）；理想磁阱中更加精确的测量有利于超高/极高真空测量下限的扩展。

本文简述了磁捕获原理和磁阱囚禁特性，在描述不同磁阱磁场强度，磁捕获势能的基础上，分析了调控磁阱性能的磁捕获参数，对比总结了各类型的磁阱束缚性能；其次论述了磁阱中冷原子真空测量的国内外研究现状，对损失率系数测定的实验以及磁阱设备研发的样机进行了归纳，介绍了基于磁阱的冷原子原级真空标准。最后针对测量程序优化和磁阱设备构建对磁阱中的冷原子真空测量进行了展望。

团队简介

研究团队长期从事真空计量测试技术研究，研制了系列真空计量标准装置和高端真空测量仪器，建立了我国较完整的真空测试计量体系。团队依托国防科技工业真空一级计量站、真空计量及应用技术国际联合研究中心等多个国家级研发创新平台开展工作，研究成果获得“国家技术发明二等奖”“国防科技进步一等奖”“中国计量测试学会科技进步一等奖”为代表的科技奖励数十项，主导制定了真空测试计量技术领域的ISO国际标准、国家标准以及行业标准30余项。团队入选科技部创新人才推进计划重点领域创新团队，获中国航天科技集团航天金牌班组、全国工人先锋号等荣誉称号。