铷光谱灯老化过程分析

选取2个铷光谱灯样品,测量得到其发光光谱。通过对铷光谱灯老化过程的长期跟踪监测,得出铷消耗量公式,这样可以在有限的试验数据的基础上预测铷的长期消耗。对老化过程中产生的杂质进行了分析,从而对铷频标研究提供参考依据。     

基于ANSYS的铷灯寿命预估与选型数值模拟分析

铷灯内金属铷的消耗是决定铷原子钟工作寿命的主要因素。为了预估铷灯的工作寿命,基于瞬态热传导方程和非稳态质量扩散方程在数学形式具有相似性这一特点,通过有限元软件ANSYS建立能够预测Schott 8436玻璃铷光谱灯工作寿命的铷扩散模型,并通过对比有限元模型预测结果与中国科学院武汉物理与数学研究所7年铷量测试数据,验证了模型的准确性。通过验证后的有限元模型,探讨了相同扩散面积下,Schott 8436玻璃铷灯泡体积、外轮廓线曲率对铷量消耗的影响,相关结果为玻璃铷灯泡的选型提供了理论支持。     

铷原子钟光谱灯铷量测量和寿命评估

铷光谱灯灯泡的使用寿命是影响星载铷钟寿命的关键因素。为了评估铷灯泡寿命,利用一种新的灯泡赶铷方法,显著提高了差分扫描量热计测量灯泡铷量的精度。通过对长达7年铷量测试数据的理论拟合,得到了迄今为止精度最高的铷量消耗公式,进而评估了灯泡的使用寿命。结果分析表明,对于材料为Schott 8436玻璃的灯泡,充铷量超过130 μg,使用寿命即可达到50年。     

滤光对被动式铷钟稳定性影响的研究

为了抑制被动式铷钟除抽运光外杂散光的干扰,降低光谱灯的光噪声对信噪比的影响,设计制作了带宽30 nm的带通滤光片.测试结果显示,铷钟的短期频率稳定度有了明显的提高.分析了千秒以上稳定度变差的原因并给出了进一步改进的措施.     

一种高信噪比铷原子频标物理系统

物理系统是铷原子频标的核心部件,通过分析物理系统原子鉴频信号信噪比对频标频率稳定度的影响机理,对物理系统内部结构进行了改进。改进后的物理系统采用了优化的开槽管微波腔,用Xe气作为起辉气体的铷光谱灯,采用分离滤光的三泡设计方案。对改进后的系统进行了初步测试,秒稳定度约为8×10^-13。此结果表明铷原子频标的稳定度可以突破1×10^-12/τ^(1/2),铷原子频标的长期稳定度还有进一步提高的潜力。     

利用慢波结构的小型化铷原子频标

作者等前曾撰文叙述了一种螺旋线微波慢波结构,在气泡式铷原子频标中用它代替传统的微波谐振腔,既可以大大减小泵体体积,又可获得较高的~(87)Rb原子基态0-0跃迁谱线的信噪比。本文将报导利用这种慢波结构的铷原子频标泵体的性能和存在问题,以及用这样的泵体做成的小型化铷原子频标的整机性能。     

铷原子频标温度系数补偿技术研究

铷原子频标输出频率随工作环境温度变化而改变,影响其频率稳定度指标.为了降低铷原子频标的温度系数,设计了一种基于铷原子基态超精细能级跃迁的微波激励频率补偿电路.该电路在保证铷原子频标相位噪声和短期频率稳定度不受影响的条件下,具有良好的温度系数补偿效果,对于进一步提高铷原子频标的技术指标具有积极的作用.     

铷原子频标老化的成因及消除

本文分析了使铷原子频标产生老化的各种因素，并采取了有效措施，长期稳定度测量的实验结果表明，这些措施已基本上消除了老化，从而使铷原子频标的性能有可能接近商品小铯钟的水平。     

铷原子频标物理部分的小型化

本文报导了一种小型化的铷原子频标物理部分,它采用矩形H_(101)模谐振腔。文中叙述了这种物理部分的特点和性能,并给出了其主要结构参数和性能参数。     

小型化铷原子频标数字锁频环路设计与实现

设计并实现了一种用于铷原子频标的小型化锁频环路。采用数字锁相倍频技术,实现了10MHz信号的45.5645833次倍频。再经过一级15次倍频后获得频率为6834.6875MHz的铷原子频标微波探寻信号。通过数字电路技术实现了455.645833MHz信号的小调频。测量并分析了455.645833MHz信号的相位噪声,结果表明电路系统对铷频标频率稳定度的贡献为3.2×10^-12τ^-1/2。测量了利用该电路得到的铷频标的短期频率稳定度,结果为5×10^-12τ^-1/2（1s≤τ≤100s）,明显高于一般商品小型化铷原子频标。     

一种小型化铷原子频标腔泡系统及其频移特性

介绍一种新的小型铷频标腔泡系统的结构特点和频移特性。研究了腔牵引效应、微波功率频移、光频移和缓冲气体温度系数对铷频标输出频率的影响。结果表明,上述因素影响都在可以接受的范围内。此腔泡系统体积小、信噪比高、参数优化方便。利用此腔泡系统可以制成小型化、高性能的铷原子频标。     

地面铷原子钟稳定性和一致性研究

研究了铷原子钟的稳定性和一致性。重点对稳定度的不同表示方法进行了比较,对同一铷原子钟不同寿命时期的稳定性、同一类型多个铷原子钟的稳定性进行了比较,研究了断续工作铷原子钟的频率稳定性、漂移率和一致性。     

基于FPGA的北斗驯服铷原子频标装置的研制

为了提高铷原子钟频率的准确度和稳定度,设计了基于FPGA技术的多路输出北斗驯服铷原子频标装置。装置采用粗测和细测的时间间隔测量方法实现铷原子频率的驯服和时间跟踪与同步。采用模块化设计和编程,提高了装置的通用性和可移植性。以铯原子钟时间频率为参照,利用该装置对铷原子钟驯服前后的数据进行多次比对测试,结果表明其频率的相对准确度达到了1.5×10^-13,相对稳定度达到6.97×10^-13,与驯服之前相比,铷原子钟频率的准确度和稳定度均得到大幅提高和改善。     

Development of a new transfer standard for high UV irradiances

Source-based radiometry requires reliable transfer standards which are easy to handle. For low irradiances in the UV spectral range, 30 W deuterium lamps are commonly used. However, for the growing field of high UV irradiance applications, new high power standards are required. Here we report on a Xe-Hg lamp system which has been characterised and improved to match the high requirements of a working standard. For this purpose, several parameters of the system such as lamp stability, re-ignition reproducibility, irradiance uniformity and usability have been investigated. Components for the customised light guide-based output optics have been selected with the help of extensive characterisations. The resulting lamp system can be used for a high-grade instrument calibration at high UV irradiance levels.