铯束管寿命分析

铯束管是铯原子钟的核心器件,本文介绍了磁选态、激光抽运、磁选光检三种类型铯束管的工作原理与特点,对影响铯束管寿命的装铯量、吸铯剂、电子倍增器等因素进行了阐述和分析,提出了保证铯束管长寿命工作的建议。     

用光抽运提高铯束管信噪比的研究

通过对比磁选态和光抽运铯束管的不同特性,阐述了光抽运方式能够提高信噪比的原理.介绍了用稳频半导体激光抽运的铯束管的实验装置和结果.实验得到的信噪比为5750,该值是磁选态方式的3倍多,表明这种方法很有发展前景.     

磁选态和光抽运铯束管特性的对比

简述了磁选态和光抽运铯束管的工作原理，在频率准确度、短期稳定度、长期稳定度三个方面将两者对频标性能的作用影响进行了计算对比。结果表明磁选态管准确度和长稳较好，短稳有限；光抽运管可使优值系数F增大数倍，短稳有优势，但光频移影响了准确度及长稳，应尽力减小。两者各有长处与不足，未来发展趋势将是一方面继续改进磁选态管，另一方面应发展完善光抽运管。     

激光抽运铯原子钟的计算机模型

介绍了光抽运铯原子钟计算机模型系统的基本结构体系,该计算机模型系统包括铯原子炉、抽运和检测激光、Ramsey微波作用腔、C场、荧光检测系统等程序模块。利用这个计算机模型系统,对光抽运小型铯原子钟在一些极端条件下的情形进行了研究,如抽运激光功率偏低,有效原子的速度分布特别窄,微波功率远大于最佳微波功率等条件下,得到了一些有意义的结果。     

铯原子钟速度分布的计算机模型

基于已建立的小型铯原子钟计算机模型系统,研究了铯束原子速度为双峰分布和三峰分布对原子钟微波频谱的影响。分析了在此条件下的钟跃迁微波频谱的主要变化特征,并与文献报道的NBS4磁选态铯原子钟情形和北京大学的小型光抽运铯原子钟的实验结果作了比较和分析,证实束原子速度为双峰分布时微波谱所表现的特征。     

通信同步网铯原子钟应用探讨

根据铯原子钟在我国通信同步网中的实际运用情况,结合通信行业工程设计标准相关规定,对同步网络PRC是否需要铯原子钟组频标,以及如何更有效运用铯原子钟输出信号等展开讨论,分析几种方式的利弊,并提出不同于现行运用方式的探索性方案,建议研究并及时修改有关行业标准.     

揭秘黑体辐射热对铯原子钟的影响

美国和澳大利亚的两组物理学家分别独立计算出了黑体辐射造成的铯原子跃迁频率（用来定义1s时间）的微小偏移（Phys．Rev 97040802）。虽然这个偏差以前早就有人算出，但不同小组估计的数值却有大约10％的差异，这给原子钟标定时间带来了一定的不确定量。     

微波互作用系统对铯原子钟准确度的影响

本文对铯束管中微波互作用系统影响铯原子钟频率准确度的因素进行了理论分析和实验研究,提出了如何减小这些因素影响的建议和方法。     

芯片级铯原子钟MEMS气室的气密性封装

为适应芯片级原子钟(CSAC)微型化和高精度的发展趋势,介绍了一种面向CSAC微型系统的碱金属原子气室的微电子机械系统(MEMS)工艺流程,设计了一种能够提供光反应所需的碱金属原子气氛且气密性好的气室结构,氦气真空泄漏率小于5.0×10-9 Pa·cm3/s.采用L-Edit软件设计掩膜版,通过光刻工艺在光刻胶上制作所...     

GPS驯服CPT原子钟方法研究

本文针对全球定位系统（GPS,Global Position System）接收机输出秒脉冲（1PPS,1 Pulse Per Second）信号的特点,以及相干布居囚禁（CPT,Coherent Population Trapping）原子钟输出频率信号的特性,设计并实现了GPS驯服CPT原子钟方案.我们建立了适合抑制1PPS信号抖动的卡尔曼滤波模型,通过理论推导和计算获得了相应噪声参数,并采用卡尔曼滤波器与平均滤波器相结合,对CPT原子钟输出频率实施滤波处理,并用GPS接收机输出的1PPS信号实施频率校准,所实现GPS驯服的CPT原子钟输出频率的中短期频率误差降低半个量级,天频率稳定度提高一个量级.     

芯片原子钟——CPT钟研究进展

介绍了基于激光与原子相干布局囚禁(CPT)理论的芯片原子钟(CSAC)钟.该原子钟代表了小型化原子钟未来发展方向,近年来在设计技术、制造工艺以及物理机制方面都取得了较大进展,并实现了芯片级的CPT钟原理样机.预计,在未来3～5年将会有芯片原子钟产品面世.     

用于CPT芯片级原子钟的滤波器设计

长期稳定性优化是芯片级原子钟研究的难点问题,本文讨论了在CPT芯片级原子钟长期稳定性优化过程中,滤波器模块的设计原理和要点,并设计了适用于原子钟的巴特沃斯滤波器.最后,基于本实验室所研究的芯片钟系统对该滤波器进行了开环和闭环测试,所得到的千秒稳为6.62×10-12,万秒稳为1.16×10-11,天稳为6.71×10-12.     

一种新型空间原子钟原型的原子频率移动分析

原子频标中微波场与原子的作用方式是决定其潜在精度的主要因素之一。在分析作者建议的一种新型空间原子钟原型中原子与场作用特点的基础上 ,探讨几种因素对该原型中原子跃迁频率的影响及相应的减少频移措施。     

卡尔曼滤波在原子钟驯服中的应用

利用授时型接收机的秒信号驯服原子钟,可以提高原子钟的长期稳定度。由于接收机受各种噪声的影响将导致得到的铷钟相对于星钟频差数据不精确。本文设计了一种应用于校频系统的卡尔曼滤波算法,卡尔曼并采用FPGA内嵌ARM处理器对算法进行了验证,多次采样的数据滤波处理得到了满足要求的频差数据,为校准铷原子钟创造了条件提供依据。     

Cs~（2＋）F~－离子准分子的相对论电子束激励

由高能电子束激发成功地观测到来自内壳层电离态Ｃｓ２＋Ｆ－（与ＸｅＦ具有等电子序的结构）的两个离子准分子发射带。其中心在１８５ｎｍ的强发射带被标记为来自Ｃｓ２＋Ｆ－离子准分子的Ｂ－Ｘ带束缚一自由跃迁．１５２ｎｍ附近的发射带是来自于Ｃｓ２＋Ｆ－的Ｄ—Ｘ带连续辐射。