Research on Real-time Imaging Technique of Intensity Distribution of Microwave Electric and Magnetic Fields Using Cesium Gas Cell

铯气室微波电场和磁场强度分布实时成像技术研究

• 批准号: 22K04115
• 负责人: 東島 侑矢
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04115/
• 关键词: マイクロ波; イメージング技術; 原子分光; 電磁界分布; アンテナ

初年度の実績として、マイクロ波磁場の空間分布をリアルタイムにイメージングするための基盤技術の開発と評価を進めた。一つ目として、ホーンアンテナや導波管プローブから放射される平面波や近傍の球面波の撮像、Φ200 mmのアルミナレンズを用いることでCs封入されたガスセル上にマイクロ波をフォーカスし、その結像状態や焦点距離の可変をCMOSカメラでリアルタイムに観測し、最終的にマイクロ波帯における磁場分布カメラとして機能できることを実証した。二つ目としてラビ振動の観測におけるマイクロ波への位相変調を加えずに分岐した近赤外励起レーザの片方にチョッパーによる変調を加えることで、レーザ交点における磁場の絶対強度が得られることを実証した。これはレーザのビーム幅を分解能として、掃引により可変した交点毎の絶対強度を求めれば、セル面内の絶対強度分布がイメージングできることを示唆している。電場分布の測定にむけては、必要な狭帯域可視光レーザに必要な外部共振器の試作設計を進めた。納期の関係から組み立てと波長計による評価は遅れているものの、共振器に用いる干渉フィルタの透過特性は設計通りに試作できている。

Early annual の be performance と し て, マ イ ク ロ の wave magnetic field space distribution を リ ア ル タ イ ム に イ メ ー ジ ン グ す る た め の technique の open 発 と review 価 を into め た. A つ mesh と し て, ホ ー ン ア ン テ ナ や guided wave tube プ ロ ー ブ か ら radiation さ れ る plane wave や nearly alongside の spherical wave の pinch of like Φ, 200 Mm の ア ル ミ ナ レ ン ズ を with い る こ と で Cs seal in さ れ た ガ ス セ ル on に マ イ ク ロ wave を フ ォ ー カ ス し, そ の knot like state や の can focus distance - を CMOS カ メ ラ で リ ア ル タ イ ム に 観 し, final に マ イ ク ロ wave 帯 に お け る magnetic field distribution カ メ ラ と し て function で き る こ と を card be し た. Two つ mesh と し て ラ ビ vibration の 観 measuring に お け る マ イ ク ロ wave へ の phase - adjustable を plus え ず に branching し た nearly bare outside wound up レ ー ザ の piece side に チ ョ ッ パ ー に よ る - adjustable を plus え る こ と で, レ ー ザ intersection に お け る の unique magnetic field strength が polices have ら れ る こ と を card be し た. こ れ は レ ー ザ の ビ ー ム を picture can decompose と し て, lead に よ り can - し た intersection in their の unique moral strength め を o れ ば, セ ル in-plane の unique moral intensity distribution が イ メ ー ジ ン グ で き る こ と を in stopping し て い る. The electric field distribution <s:1> determination にむけて にむけて, necessary な narrow-band visible light レ ザに ザに, necessary な external resonator <s:1> trial design を enter めた. Satisfied の masato is か ら group み made て と wavemeter に よ る review 価 は 遅 れ て い る も の の, resonator に with い る dry involved フ ィ ル タ の characteristics through は design through り に attempt で き て い る.

项目成果

Real-Time Distribution Measurement of Radio-Frequency Magnetic Fields Emitted from a Horn Antenna with Alumina Lens Using Cesium Vapor Atoms

使用铯蒸气原子对带有氧化铝透镜的喇叭天线发射的射频磁场进行实时分布测量

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuya Tojima;Moto Kinoshita,Masahiro J. Yamamoto
• 通讯作者: Moto Kinoshita,Masahiro J. Yamamoto

Rabi Oscillation of Cesium Atoms With Modulated Optical Pumping for Measuring Radio Frequency Field Strength

• DOI: 10.1109/tim.2023.3279884
• 发表时间: 2023
• 期刊: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement
• 影响因子: 5.6
• 作者: M. Kinoshita;Y. Tojima;M. Yamamoto;H. Iida

Rabi oscillation observation for microwave field strength measurement at two-laser crossing point

两激光交叉点微波场强测量的拉比振荡观测

• 发表时间: 2022
• 作者: Moto Kinoshita,Yuya Tojima;Hitoshi Iida
• 通讯作者: Hitoshi Iida