铯原子频率标准比对方法研究

由中国计量科学研究院为主导实验室的全国铯原子频率标准比对于2012年完成，传递标准为一台铷原子频率标准，参比实验室9家，8家比对结果为满意。介绍了比对的基本情况、技术方案，研究了比对方法及不确定度的评定方法，提出了时间频率比对的特殊性，分析了比对结果。

磁选态铯原子频率标准技术研制进展

磁选态铯原子频率标准作为精密的守时与时间频率计量仪器设备已经实现了国产化和批量应用。介绍了国产磁选态铯原子频率标准的关键技术,包括准直器、单束磁选态束光学、电子倍增器、低噪声微波源和数字伺服控制。进一步,针对不同应用场景,开发了守时型、轻量化、星载铯原子频率标准产品,实现了磁选态铯原子频率标准的自主可控。

星载铷原子频率标准的可靠性研究

星载原子频率标准在许多空间系统中担当着重要的角色,其性能和可靠性对这些系统的功能有重要的影响。介绍了广泛使用的星载铷原子频率标准的基本工作原理,分析了影响其可靠性的各种因素,并探讨了提高其可靠性的基本途径。

铷原子频率标准频率稳定度测量方法及不确定度评定

介绍了利用时差法测量铷原子频率标准的频率稳定度,通过对测得的数据研究和分析,给出了频率稳定度测量结果的不确定度。

铷原子频率标准频率偏差的不确定度评定

时间频率计量广泛应用于工业生产、科学研究的各个领域。铷原子频率标准作为广泛使用的时频信号源,为保证其输出量值的准确可靠,对铷原子频率标准的相对频率偏差进行不确定度评定显得及其重要。

铷原子频率标准装置测量不确定度的评定

铷原子频率标准在时间、频率计量领域中有着较为广泛的应用。本文介绍了铷原子频率标准装置的测量不确定度的来源并给出了评定的详细过程。

采用铯束管荧光稳频技术的小型光抽运铯原子频率标准

对于小型光抽运铯原子频率标准来说,激光稳频参考源的稳定性决定了激光系统的频率稳定性,进而决定了整机的频率稳定度指标。激光稳频可以采用饱和吸收稳频和铯束管荧光稳频两种方案。经对比了采用这两种激光稳频方式的整机指标,取得了初步的结果:与采用饱和吸收稳频相比,采用铯束管荧光稳频后,整机的短期稳定度指标没有明显恶化,长期稳定度指标有了明显提升,3.21E-14/100000s,1.13E-14/400000s,未出现闪变平台,仍在继续测试中。结果显示,铯束管荧光稳频技术应用光抽运小型铯原子频率标准,具有提高整机长期稳定度指标和增强环境适应性的潜力。

铯束原子频率标准装置测量不确定度的分析

时间计量已经广泛地用于现代科学技术的各个方面,并且用于对其它物理量的间接测量之中,因而作为时间频率量值传递系统中的一级频标——铯束原子频率标准不确定度分析就显的尤为重要。本文介绍了用铯束原子频率标准装置测量不确定度的评定过程,并给出了计算过程及表达方式。

超微型铷原子频率标准

基于在已有频率标准的基础上开发一种最小的原子频率标准,我们研制了一种多用途的超微型铷频率标准。本文阐述了该频率标准的设计思想中的细节和迄今为止所获得的实验数据。这种铷频率标准采用了新的电路及结构设计。它具有以下部分:一个内含绝缘材料的圆柱形TE111微波腔的超微型物理结构;一个用作附加振荡器的IT切割晶体;先进的伺服电路采用取样保持技术和简化的有向装配结构,另外还采用了集成谐振元件。 综合以上特点,结果是该铷频率标准有非常小的体积(0.4升)和非常轻的重量(0.6公斤),从而使其可以轻易地装入各种系统。 我们做了一些重要的实验以证明这种设计思想的可行性。尽管在体积上有相当大的削减,但铷频率标准的的性能没有改变。从这些数据中可看出,频率标准的高性能水平与结构紧凑、重量轻可兼得。

一种数控铷原子频率震荡器的开发

铷原子振荡器(R_bOS C_s)适用于众多系统。在大多数情况下,它被用作“独立频率参考源”,近年,由于“相互同步”要求的提出,使得它们变得更重要了。 作者已开发了一种数控铷原子振荡器(DCRO),它可使另一个频率源同步。特别需强调的是它具有良好线性的3×10^(-8)的宽频率范围和1×10^(-12)频率调节步距。 为了获得一个拥有良好间距的宽频率范围,一种合成器被开发出来,它具有可变频率分配器的数据被写在一个3Mbit ROM中,并可使用计算机进行计算。 在具有δ^(y(τ))=6×10-12/τ1/2的良好频率稳定度的同时,超过20年的长寿命和小型化也被实现,它可轻易的满足电信和广播系统的要求。

镁、钙原子束频率标准

镁、钙原子束频率标准蔡惟泉（中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学开放实验室，上海２０１８００）ＭａｇｎｅｓｌｕｍａｎｄＣａｌｃｉｕｍＡｔｏｍｉｃＢｅａｍＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳａｎｄａｒｄ￥（ＣａｔＷｅｉｑｕａｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＱｕａｎｔｕ...

铯原子时间频率基准研制——现代计量科学专题之五

1概述 时间是一个非常重要的基本物理量,单位是秒(s).在单位时间内周期运动重复的次数称为频率,单位是赫兹(Hz).在国际单位制SI中,秒是基本单位,赫兹是导出单位.时间和频率关系密切,两者共用一个计量基准,即时间频率基准.

基于双ARM的频率调制原子力显微镜

设计了基于双ARM的频率调制原子力显微镜,以石英音叉探针作为力传感器,由自激励电路驱动探针振动在实时的共振频率处,并保持振幅恒定;采用两块ARM Cortex-M4内核的高性能微控制器进行频率解调和系统控制,频率解调采用软件锁相环设计,控制系统采用嵌入式实时操作系统CMSIS-RTOS RTX进行任务管理和调度,保证了系统的实时性。对标准样品进行扫描表明,该系统可以稳定工作。该频率调制原子力显微镜具有小型化、低成本的优势,可以被应用于教学实验。

基于频差倍增法的频率标准装置建模与分析

在航天测控及广电电力领域,为了保证时间和频率统一,需要对时统的铷钟及髙稳晶振等设备进行高精度频率测量。采用了一种以铯原子频率标准为参考,基于频差倍增法构建的频率标准装置,根据频差倍增法测量原理,推导了测量铷钟及髙稳晶振过程中数据影响因素的数学模型,在此基础上,通过对测量影响因素的分析及实测数据计算,对装置的测量不确定度进行了分析和评定。评定结果表明,标准装置符合铷钟及髙稳晶振的检定规程要求,能够确保测量结果准确可靠。

基于GPS共视法的原子频标远程校准技术

基于GPS共视法远程校准原理,在上海市计量测试技术研究院与华东师范大学之间搭建了GPS共视比对远程校准系统。利用该系统为华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室(科技部)的铷原子频率标准装置提供远程校准服务。基于30 d CGGTTS标准格式文件的实验数据和所编制的数据分析软件,分别计算出铷原子频率标准的相对频率偏差、相对频率准确度、频率日漂移率和日稳定度。实验结果表明,这些参数满足技术规范提出的技术指标要求。该GPS共视比对远程校准系统具备正确性、稳定性和可靠性的优点,能够为铷原子频率标准装置提供可行的远程量值溯源服务。

上海天文台原子频标研究50年

中国科学院上海天文台1958年开始原子频标的研究,先后研制成功氨分子钟和各种类型的氢原子钟,并实现主动型氢钟的商品化生产。迄今为止,已经研制生产主动型氢钟60多台,广泛用于科学技术各领域。该文简单介绍了上海天文台原子频标的发展、性能指标的改进和氢钟的应用概况,并对今后的发展前景进行了展望。

《波谱学杂志》2025年征订启事

《波谱学杂志》是中国物理学会波谱专业委员会会刊,由中国科学院精密测量科学与技术创新研究院主办.创刊于1983年6月,中国科技核心期刊,国内外公开发行。刊登内容:与核磁共振(NMR)、磁共振成像(MRI)、电子自旋共振(ESR)、微波波段原子频率标准及其它波谱分析相关的基础研究与应用研究.

《波谱学杂志》2024年征订启事

《波谱学杂志》是中国物理学会波谱专业委员会会刊,由中国科学院精密测量科学与技术创新研究院主办:创刊于1983年6月,中国科技核心期刊,国内外公开发行。刊登内容:与核磁共振(NMR)、磁共振成像(MRI)、电子自旋共振(ESR)、微波波段原子频率标准及其它波谱分析相关的基础研究与应用研究。

《波谱学杂志》2024年征订启事

《波谱学杂志》是中国物理学会波谱专业委员会会刊,由中国科学院精密测量科学与技术创新研究院主办.创刊于1983年6月,中国科技核心期刊,国内外公开发行.刊登内容:与核磁共振(NMR)、磁共振成像(MRI)、电子自旋共振(ESR)、微波波段原子频率标准及其它波谱分析相关的基础研究与应用研究.

测量原子极化的六极磁铁选择性分析

六极磁铁是在极化原子束及原子频率标准研究中应用十分广泛的重要器件。它的发明是导致W.Pant获得1989年度诺贝尔物理学奖的重要原因之一。其作用是将电子自旋向上(m_j=+1/2)的束原子聚焦,而将电子自旋向下(m_j=-1/2)的束原子发散,实现所谓“磁选态”。表征选态效果优劣的参量是磁铁的选择性S,定义为: