等效原理是爱因斯坦广义相对论的基本假设之一,其成立与否需要高精度实验检验。等效原理实验检验一方面追求更高精度,另一方面探索新的可能破缺机制。本课题组前期提出并进行了不同自旋取向原子新型等效原理检验,在10^-7水平上未发现等效原理破缺。本人硕士期间研究工作就是在课题组前期工作基础上,探索不同自旋取向原子等效原理实验检验的新方案,以期提高检验精度。不同自旋取向的原子属于磁敏感态,利用原子干涉法测量其下落加速度时,磁场不均匀会引起不可忽略的附加相移,这也是课题组前期不同自旋取向原子等效原理检验的主要限制因素。在前期检验中,利用的是测量重力时常用的Mach-Zehnder原子干涉构型,干涉过程中不同路径上原子波包内态不同,这加剧了磁场不均匀的影响。本人硕士期间尝试了一种基于双衍射的原子干涉构型,干涉过程中不同路径上原子波包内态相同,有利于减小磁场不均匀影响。本论文详细介绍了本人硕士期间利用不同自旋取向原子进行双衍射干涉实验的研究工作,主要包括以下两方面内容:一、双衍射原子干涉实验方案设计。计算了双衍射原子干涉相移,特别是磁场相移的大小,分析了干涉仪中光频移大小与Raman光功率比的关系,并针对双衍射原子干涉的需求,在原有实验装置基础上重新设计了光路系统;二、不同自旋取向原子的初步双衍射干涉实验。在完成光路改动并实现Raman光频率控制和功率比调节的基础上,进行了不同自旋取向原子的态制备、基于双衍射的Rabi振荡以及原子波包的分束、反射等实验,最终实现了不同自旋取向原子的双衍射干涉。初步实验结果表明,基于双衍射原子干涉仪,不同自旋取向原子的下落加速度测量灵敏度可以达到10^-6gHz水平,为后续进一步提高不同自旋取向原子等效原理检验精度奠定了基础。