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中国计量科学研究院-铯冷原子喷泉钟电子测控系统:888澳门集团娱乐网址
时间:2020-12-05 来源:888澳门集团娱乐网址 浏览量 99820 次
本文摘要:应用领域电子/科学研究用于产品硬件: HMI NIUSB-6229激光软件: LabVIEW概要时间频率是国际单位制7个基本量中精度最低、意义最根本的基准量之一。

应用领域电子/科学研究用于产品硬件: HMI NIUSB-6229激光软件: LabVIEW概要时间频率是国际单位制7个基本量中精度最低、意义最根本的基准量之一。世界各国仍在大力开展低精度的国家时频基准研究。

目前,中国计量科学研究院(NIM )在科技部基础专业领域的反对下,开展了中国新一代具备国际先进设备水平的时频基准装置激光加热铯原子喷水表(10-15级)的研究开发,取得了重大进展。本文铯原子钟没有仪器计时器。日常生活中使用的时间一定不够一分钟。但是,在近代的社会生产、科学研究、国防建设等部门,对时间的排斥相当低。

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拒绝时间为千分之一秒,甚至百万分之一秒。为了应对环境这种高精度的排斥,没有生产具有一系列机器的计时器,钟就是其中之一。

钟也被称为“铯原子钟”。以铯原子内部的电子在两个能级之间冲刺时电磁辐射的电磁波为基准,控制校准电子振荡器,控制钟表的休息。这块表稳定性很高,现在最差的铯原子钟超过500万年只有1秒钟。

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现在,国际上铯原子钟的光子频率被广泛用作时间频率的基准,被应用于天文、大地测量、国防建设等各个领域。工作原理:每个原子都有自己独特的振动频率。最常见的振动频率现象是食盐倒在火焰中时食盐中的元素钠接收到的黄色光。

一个原子具有多种振动频率,一部分位于电波波段,一部分位于红外线波段,另一部分位于两者之间。铯133被广泛组合,以免制造原子钟。必须把铯原子共振子放在原子钟中,测量其中一个光子频率。

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一般是使用以铯原子为目标的主要微波共振从石英振子构筑的。因为这个信号在无线的微波频谱范围内,接近广播卫星的发射频率,所以工程师们非常熟悉生产这个频谱的仪器。

为了生产原子钟,铯原子直到气化才被冷却,通过真空管。在这个过程中,首先铯原子气体通过用于自由选择适当的能量状态原子的磁场,然后通过令人厌恶的微波场。微波能量的频率在很宽的频率范围内变动,各循环中的几个频率点可以超过9,192,631,770 Hz。

正确的晶体振子产生的微波频率范围已经与这个正确的频率相似。如果一个铯原子接管正确频率的微波能量,能量状态就不会再次发生适当的变化。走在远处的真空管里,另一个磁场由于微波场处于正确的频率而分离出已经变化为能量状态的铯原子。在真空管中行走的探测器,其上抑制的铯原子以圆形的比例表示,在处于正确频率的微波场中显示出峰值。

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该峰值用于不微小地修正产生的晶体振子,使微波场正好达到正确的频率。这个目标频率被9,192,631,770分割,得到罕见的现实世界所需的每秒一个脉冲。工作过程:铯原子钟又叫“喷水表”。

因为铯原子钟的工作过程是铯原子如喷泉的“乘坐舒适度”。这项运动使频率的计算更准确。

铯原子钟工作的全过程可以分为四个阶段:第一阶段,由铯原子构成的气体被导入钟表的真空室,由6束相互横向的红外线激光(黄线)太阳光铯原子气体相互接近而形成圆形球状,同时激光为原在第二阶段,两束横向激光轻轻地向下举起这个铯原子气球构成“喷泉”式的运动,重新开始所有的激光。这个小发动机把铯原子气球向下举起约1m低,横穿充满著微波的微波室,铯原子从微波中吸收了足够的能量。

在第三阶段,由于重力,铯原子气球失踪,再次通过微波腔,将吸收的能量全部释放。第四阶段,在微波腔的出口,另一个激光箭指向铯原子气体,检测器测量电磁发射的荧光强度。


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