Page 192 - 当代控制理论及应用技术概论

当代控制理论及应用技术概论
Introduction to Contemporary Control Theory and Applied Technology

取代笨重的水银压力计。还可能应用于校准半导体铸造厂的压力传感器，或作为
非常精确的飞机高度计。
（2）精准重力测量
光线测量并不适用于所有的成像工作，作为新的替代补充手段，重力测量
可以很好的反映出某一地方的细微变化，例如难以接近的老矿井、坑洞和深埋地

下的水气管。用此方法，油矿勘探和水位监测也会变得异常容易。
利用量子冷原子所开发的新型引力传感器和量子增强型 MEMS（微电子机械
系统）技术要比以前的设备有更高的性能，在商业上也会有更重要的应用。

而低成本 MEMS 装置也在构想之中，预计它将会只有网球大小，敏感程度
要比在智能手机中使用的运动传感器高一百万倍。一旦这项技术成熟，那么大面
积的重力场图像绘制也就将成为可能。
MEMS 传感器在量子成像读出上至少有几个量级幅度上的进步。来自格拉
斯哥大学和桥港大学的研究人员开发了一种 We-g 检测器，We-g 是一种基于

MEMS 的重力仪，它比传统的重力传感器轻得多，而且可能比传统的重力传感器
便宜得多。
We-g 传感器利用量子光源来改善设备精度，即便是更小的物体也可以被检

测到——或有助于雪崩与地震灾害中的救援行动，以及帮助建筑行业确定地下的
详细状况，减少由于意外危险造成的工程延误，并摆脱对昂贵的勘探挖掘的依赖。
另外，常规性地球遥感观测也可以通过精确重力测量来实现，监测的范包
括地下水储量、冰川及冰盖的变化。
（3）量子传感器探测无线电频谱

美国陆军研究人员研制出了一款新型量子传感器，可以帮助士兵探测整个
无线电频谱——从 0 到 100 吉赫兹（GHz）的通信信号。
新型量子传感器非常小巧，几乎无法被其他设备探测到，有望让士兵们如

虎添翼，如可用作通信接收器。
尽管里德堡原子拥有广谱灵敏度，但科学家迄今从未对整个运行波段的灵
敏度进行定量描述。
相比于传统接收器，新量子传感器体积更小，而且其灵敏度可与其他电场
传感器技术——如电光晶体和偶极天线耦合的无源电子设备等相媲美。

目前，陆军科学家计划进一步锤炼最新技术，提高这款量子传感器的灵敏度，

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