铷钟原子气室氦气渗透率实验研究

氦气向铷气室内渗透被认为是导致铷钟频率漂移的原因之一.在本研究中,我们对铷钟普遍使用的Pyrex材料铷原子气室和研制的抗氦渗透能力强的铝硅材料铷原子气室的多个样本进行了氦渗透率测量,在工作温度(约60℃)下渗透率分别为2E-19 m^(2)/(Pa·s)和≤3E-22 m^(2)/(Pa·s).据此结果对铷钟频率漂移率进行分析表明,采用Pyrex玻璃气室时,氦气渗透引入的铷钟频率漂移在前4年内稳定在E-13/天水平,之后6年的影响大约在E-14/天水平;若采用铝硅玻璃(ASG)气室,氦气渗透引入的铷钟频率漂移可降低至E-16/天水平.该研究结果对改善铷钟的长期频率漂移问题具有指导意义.