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上海天文台氢原子钟稳定度已达到10~(-15)

上海夭文台使用中的氢原子钟,近年来特别是1985年以来,进行了某些根本性的改进。最近的性能测试表明,改进后的氢钟稳定度性能有了很明显的改善,对于超过100秒取样时间的稳定度均已达到10一’“量级,进入国际先进水平。其具体情况如下: 一、主要改进措施 1.设计并建造了近实体型腔一泡结构。有许多因素影响氢脉泽的频率稳定度性能,其中最卞要的不稳定性源是来自腔频率牵引效应。腔频漂移多由温度、腔的机械性能以及大气压变化引起。在我们最近的改进中,花了很大的精力来建造内在稳定的腔一泡结构。采用皮氏弹簧、滚轴支撑和漂浮假基板结构来消除热的、机械的和大气压变化所致的腔一泡结构的应力变化。实际上是一个近乎实体型的腔一泡结构,如图1所示。这种结构的关键之点在于皮氏弹簧的校准以及不需机械调谐的腔一泡共振匹配。而完成这些关键措施又是以抛光腔接到光学平面为基础的。可以预期,它是消除氢脉泽频率长期漂移的有效措施。 另外,我们为这种实体型腔一饱结构设计并建造了...  (本文共3页) 阅读全文>>

《计量学报》1988年04期
计量学报

上海天文台氢原子钟的新进展

上海天文台于1970年开始研制氢原子钟,1972年获得成功「‘’。先后共设计制造了5台氢钟,并从1978年起陆续投人便用,建立了单台站原子时尺度和用于天文学研究。此外还广泛参加了国际合作实验,如中法卫星时间同步实验(1980)、中国与西德之间vLBI实验(1981)、中美握运钟时间比对实验(1981,1952,1954)以及中日vLBx干涉实验(1,55,1986)等,在这些实验中,氢钟发挥了良好的作用。 尽管如此,以前氢钟的指标仍未突破稳定度1。一,5大关,最高也只能达到(1~2)xl。一“/h‘,’,对于应用、特别是在洲际vLBI干涉实验中不能满足高精度要求。为此,自1986年以来,我们对使用中的氢钟进行了某些根本性的改进,侧试表明,改进后的氢钟的稳定度性口二二。’一.tl珊勺目r生纽铆一/产吓‘{r~~叼「到2粼一刁 8图1胜一抱结构1一裸形弹裁,2一谐振控;3一储存抱;4一玻瑞杆,5一滚珠,6一刁讨舌塞,7一腔甚板,8一...  (本文共4页) 阅读全文>>

《天文学进展》1988年03期
天文学进展

种工程型氢原子钟

土海天文台1970年开始研制氢原子钟,1972年获得成功。此后,改进设计又研制了多台,现正在上海、北京等几个实验室正常运转。图1表示上海天文台早期研制的实验室型氢标准。 与此同时,从1985年起,为装备中国VLBI网络,上海天文台又着手研制新一代氢原子钟,现已研制成功。如图2所示。这种新型标准是一种坚固的、可靠的和可搬运的工程型标准。在这里,我们将描述它的主要特征及其性能指标。 一、新型氢原子钟的特点 上海天文台的新型氢原子钟是一种极高稳定度的时、频标准,在1秒到105秒的取样时间它提供极高的频率稳定度。适合于VLBI和守时工作的这种新型标准是一个坚固的、容易运输的标准,对于用户初始安装并不要求特别的设备,使用颇为方便。 上海天文台的这种新型标准具有如下特点: ·体积小(盯厘米宽,83厘米深,130厘米高),如图2所示; ·重量轻,约25。公斤(上海天文台实验室型氢钟重约一吨); ·易搬运,适合于各种运输工具整体运输; ·物理部...  (本文共5页) 阅读全文>>

《天文学报》2018年06期
天文学报

主动型氢原子钟性能监测及评估方法研究

1引言时间基准通常由具有一定规模的钟组产生和保持,主动型氢原子钟作为钟组的重要部分,不仅是生成时间尺度的一份子,在守时系统中通常作为主钟,用于输出标准时间频率物理信号,直接影响时间基准的性能.氢原子钟具有短期稳定度好,相位噪声低等特性,目前在国际原子时TAI及各地方时间尺度中的作用日益重要,各家守时机构也越来越重视氢原子钟的应用.因此,研究氢原子钟性能监测方法,可以预报钟性能的变化,及时发现故障,从而减小对时间基准系统性能的影响.研究氢原子钟性能评估方法,从影响性能最主要的频率稳定度及“可预测性”两个方面定量评估氢原子钟的性能,可以为原子时尺度计算提供参考,以期将氢原子钟的优势最大程度地发挥到守时应用中.2基本原理2.1重叠式Hadamard方差Hadamard方差是基于Hadamard变换的1种用于时域频率稳定度表征的3次取样方差.重叠Hadamard方差是按照3次取样Hadamard方差的满迭代估算,对于频率数据,它的表达式...  (本文共11页) 阅读全文>>

《国外电子测量技术》2015年09期
国外电子测量技术

基于氢原子钟组的复合控制算法的研究

1引言原子钟组的控制是指运用一种或多种算法通过对原子钟组产生的钟差数据进行分析后,计算出对原子钟组系统参数的调整量,通过相位微跃器实现对系统参数的调节[1-2],使原子钟组产生的原子时标准确度和稳定度更高。目前,国外在原子钟系统控制算法方面的研究主要有:UTC(USNO)主要采用UTC驾驭本地原子时标和双主钟驾驭本地原子时标[3-4]。UTC(KRIS)主要采用GPS时标对本地时标进行控制,使本地时标溯源到UTC(USNO)的时标[5]。UTC(NIST)在原子钟系统控制方面主要是采用位于Boulder的原子钟系统运用原子时算法拟合出的纸面钟,对位于Fort Collins的原子钟系统进行控制。国内在原子钟系统控制算法方面的研究主要有中国科学院陕西天文台的以UTC为基准对本地参考钟的频率进行控制,使本地时标向UTC靠近[6]和GPS驾驭铷原子钟[7]中国计量科学研究院时频所主要采用UTC-UTC(NIM),对本地参考钟的频率进行...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国西部科技》2010年18期
中国西部科技

巴将安装第一台氢原子钟

[科技日报]由巴西科研与项目资助委员会斥资21.5万美元购得的最精确氢原子钟将在巴西安装。据巴西科技部国家观测中心项目主持人里卡多·卡瓦略称,这台氢原子钟以氢原子频率为基准,可达到每1千万年快慢不超过1秒钟的误差。巴西获得以氢原子频率为基准的原子钟是为了获取以国际重量与度量为依归的法定时间。卡瓦略称,每一国家须在25纳米秒(10亿分之25秒)的范畴内确定其时间概念,这...  (本文共1页) 阅读全文>>