汞离子频标数据采集系统的小型化设计

为实现汞离子微波频标电子伺服系统的小型化,设计了一种基于FPGA的汞离子频标数据采集系统。采用宽带、高速、低功耗的微芯片电路模块对离子跃迁谱线的微弱荧光信号进行放大、整形、降噪处理;利用FPGA高速光子计数法对信号进行采集。取代了传统的计算机软件LABVIEW与商用仪器结合的数据采集系统,实现了对离子微波频标物理系统中微弱荧光信号的有效采集。     

基于铷原子钟的时差定位技术研究

针对当前时差定位系统中存在时间测量误差较大的问题,提出了基于高性能铷原子钟的时差定位技术,介绍了时差定位的模型、铷原子钟的工作原理和性能指标,并分别对传统时差定位系统和基于铷原子钟的时差定位系统的定位精度进行了仿真计算,结果显示基于铷原子钟的时差定位系统的定位精度较传统时差定位系统的定位精度提高了9倍多.     

线型离子阱不同缓冲气体对汞离子的冷却效果研究

缓冲气体冷却是将离子阱中的离子云冷却的最有效和实用的办法,但缓冲气体的种类和数量是汞离子微波频标实验的关键技术。通过在马修方程中引入阻力项的方法,研究了线型离子阱中氦气、氖气、氩气对囚禁的汞离子的冷却效果,得到在氩气中汞离子运动的衰减时间是最短的。还研究了为使钟跃迁（40.5 GHz）的频率移动最小,所需氦气的压强为10-5 Torr,氖气的压强为2.4×10-5 Torr。考虑到缓冲气体对汞离子的冷却效率和对气体压强的敏感性,氖气要比氦气、氩气更适合作缓冲气体。