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本帖最后由 晨枫 于 2022-7-11 13:55 编辑 ' j3 M5 r+ O" f+ t# \2 x
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在中国科学仪器成为人们的新焦虑点时,浙江工业大学传来好消息:冷原子重力仪已经缩小到轿车可载大小,设定和测量只需要几分钟时间,精度则比传统重力仪增加至少一个数量级。研究成果发表于四月号《物理学报》上。
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9 A; a+ D# a; f) Y重力仪是用来测量地球重力场变化的。在民用上,可用于地质矿产勘探和地震预报,包括地下水勘探。在军事上,则可用于水下地形探测,对海地山脉探测尤其有用,也可用于探测大型潜艇。有精确海底地形图后,也可用于水下导航,好比地形匹配导航,精度可用于水下洲际导弹发射。
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重力仪是三十年代美国发明的,用悬吊在精密弹簧上的重物测量重力场的细微变化,对平台振动非常敏感,也随着弹簧随时间的松弛而需要不时精确调校和更换,在军事上,重力仪用于航空反潜探测,但一般只有在很近的距离上才能捕捉到潜艇。! n( U( g7 C0 l( Y: U& Y* l
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现在用冷原子。在原理上,好比向空中抛洒一把原子,然后用激光观测原子下落的速度。精度极大提高,调校和测量时间也极大缩短。但这是美国对中国禁运的敏感技术。
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9 M; T# d$ A1 }& O浙江工大团队从2019年开始研究冷原子重力仪,不仅打破美国技术封锁,还用主动补偿技术,在振动环境下用精密控制打造超稳定平台,使得冷原子重力仪可用于高精密实验室外的实用工作环境。轿车搭载仪器后,在野外,只需要两三分钟就可进入工作状态,以前需要几小时才行。
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有人提醒:中国好些学术成果在实验室里很好看,一走量就现原形了。这话没有说错。但这个项目是军方深度参与的,为此浙江工大在媒体询问的时候表示不大好多说。军方对花拳秀脚的名堂不感兴趣,对于有如此明显军事潜力的项目,走量是问题吗?走量之后,还会在实用中继续改进。中国手机技术就是在走量中领先三星的,电动车也一样。
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浙江工大的冷原子重力仪还展示了一个特点:不拘泥于国外思路,而是利用新技术的机会,弯道超车。用传统方法打造超稳定平台,拼的是精益求精,成本高,重量大。主动补偿要高明多了,拼的是电子和控制技术,拼的是巧劲。这才是中国智造。2 |" K* |; K% s+ U
5 x5 N; I! Q; Q8 ~1 L) X6 b2 K/ p# `见微知著,中国科学仪器是赶得上来的,而且正在赶上来。不会一蹴而就,但在日拱一卒。 |
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