原子鐘
- 芯片原子鐘 不再“卡脖子”
的計(jì)時(shí)工具就是原子鐘，其精度可達(dá)到每2000萬(wàn)年誤差1秒。近日，國(guó)內(nèi)首條芯片原子鐘生產(chǎn)線在天津?yàn)I海高新區(qū)企業(yè)——天津華信泰科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱華信泰）落成投產(chǎn)。該生產(chǎn)線的年生產(chǎn)能力可達(dá)3萬(wàn)臺(tái)，它的投產(chǎn)表明我國(guó)在芯片原子鐘領(lǐng)域打破了國(guó)外壟斷，突破關(guān)鍵器件“卡脖子”問(wèn)題，滿足了相關(guān)領(lǐng)域的迫切需求。 原子鐘利用原子吸收或釋放能量時(shí)發(fā)出的電磁波實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。這種電磁波非常穩(wěn)定，再加上一系列精密儀器的控制，保證了原子鐘計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性。目前用于原子鐘的元素有氫、銫、銣等
科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2023年67期2023-10-04
- 銣元素科學(xué)研究與應(yīng)用進(jìn)展
：銣；銣產(chǎn)品；原子鐘；里德堡態(tài)中圖分類號(hào)：O 614.114文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（ National Instituteof Standards and Technology，NIST）的科學(xué)家利用里德堡態(tài)的銣原子作為接收器成功地實(shí)時(shí)獲取彩色視頻或游戲信號(hào)（如圖1所示）[1-2]。當(dāng)原子吸收足夠的能量，電子被激發(fā)到更高的能量軌道，原子半徑增大，此時(shí)稱之為里德堡態(tài)。處于里德堡態(tài)的原子對(duì)外加電場(chǎng)或能量極為敏感。在兩束不同顏色激光的激發(fā)下，一個(gè)
有色金屬材料與工程 2023年2期2023-05-30
- BDS-3衛(wèi)星與其他GNSS系統(tǒng)衛(wèi)星原子鐘性能分析
）0 引言星載原子鐘對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能起到?jīng)Q定性作用[1]。我國(guó)的北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Beidou Global Navigation Satellite System，BDS-3）已于2020年7月31日正式宣布開(kāi)通。研究分析BDS-3的原子鐘性能，對(duì)于預(yù)測(cè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航、定位和授時(shí)精度，推動(dòng)星載原子鐘發(fā)展是十分必要的。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)星載原子鐘的性能進(jìn)行了大量研究，Zhao等[2]對(duì)BDS-3的衛(wèi)星鐘差特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析。張清華等[3]分析對(duì)比了北
真空與低溫 2022年5期2022-10-13
- 基于iGMAS的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星原子鐘性能評(píng)估
行的基礎(chǔ)。星載原子鐘作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)上的時(shí)間基準(zhǔn)，是導(dǎo)航衛(wèi)星的關(guān)鍵核心部件。根據(jù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座信息[1]，北斗二號(hào)衛(wèi)星搭載了高精度銣原子鐘，北斗三號(hào)搭載了性能更好的銣原子鐘和氫原子鐘，另外，北斗三號(hào)試驗(yàn)星還搭載了國(guó)產(chǎn)銫原子鐘進(jìn)行性能驗(yàn)證[2-3]。本文介紹了星載原子鐘性能評(píng)估的主要參數(shù)，并利用全球連續(xù)監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)（International GNSS Monitoring and Assessment System，iGMAS）提供的2019年12月
真空與低溫 2022年5期2022-10-13
- 北京大學(xué)小型化光抽運(yùn)熱、冷銫束原子鐘研究進(jìn)展
)0 引言銫束原子鐘是目前世界上最重要的守時(shí)型原子鐘之一[1]。1950年，N.Ramsey[2]提出了分離振蕩場(chǎng)技術(shù)，催生了銫束原子鐘。自從誕生以來(lái)，它們廣泛地應(yīng)用在長(zhǎng)期守時(shí)、導(dǎo)航定位以及軍事和科研等領(lǐng)域[3]。與銣鐘、氫鐘等其他商業(yè)化的原子鐘相比，銫束原子鐘的優(yōu)勢(shì)在于它的長(zhǎng)期穩(wěn)定度。小型化的銫束原子鐘可以分為磁選態(tài)銫束原子鐘、光抽運(yùn)銫束原子鐘和新型冷原子銫束原子鐘。國(guó)內(nèi)外很多科研小組和公司都致力于小型化銫束原子鐘的研究，誕生了一系列的科研成果或產(chǎn)品。北
時(shí)間頻率學(xué)報(bào) 2022年2期2022-07-19
- 小型化光抽運(yùn)銫束原子鐘的Rabi牽引
引言小銫鐘是原子鐘領(lǐng)域最重要的門(mén)類之一[1]。在長(zhǎng)期守時(shí)，導(dǎo)航定位、軍事協(xié)同以及精密測(cè)量領(lǐng)域，小銫鐘憑借其幾乎不可替代的長(zhǎng)期穩(wěn)定度優(yōu)勢(shì)，起著“心臟”的作用[2]。因此，小銫鐘的指標(biāo)一定程度上影響著上述各個(gè)系統(tǒng)的性能。衡量小銫鐘的指標(biāo)有頻率準(zhǔn)確度、頻率穩(wěn)定度、頻率復(fù)現(xiàn)性等，其中頻率穩(wěn)定度可以分為短期頻率穩(wěn)定度和長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度，它是小銫鐘的核心指標(biāo)，頻率穩(wěn)定度的好壞用時(shí)域Allan方差來(lái)表示。對(duì)小銫鐘頻率穩(wěn)定度的研究可以分為兩個(gè)部分：①通過(guò)實(shí)現(xiàn)良好的原子鐘運(yùn)
時(shí)間頻率學(xué)報(bào) 2022年2期2022-07-19
- 基于 FPGA 的授時(shí)與守時(shí)技術(shù)在證券交易中的應(yīng)用研究
詞：FPGA;原子鐘;GPS;時(shí)間同步;時(shí)延測(cè)量中圖法分類號(hào)：F832文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AResearch on application of FPGA-based timing and punctuality technology in securities tradingGU Huanfeng（Shengli Anyuan Technology（Hangzhou） Co.，Ltd.，Hangzhou 310000，China）Abstract：In the
計(jì)算機(jī)應(yīng)用文摘·觸控 2022年10期2022-07-05
- 揭秘“時(shí)間魔盒”原子鐘
量精度的追求，原子鐘精度的紀(jì)錄還在被不斷刷新。時(shí)間是什么？時(shí)鐘會(huì)告訴我們時(shí)間，它是我們生活不可或缺的一部分。當(dāng)人類意識(shí)到時(shí)間的流逝，便開(kāi)始利用周期性現(xiàn)象對(duì)時(shí)間進(jìn)行追蹤。遠(yuǎn)古時(shí)期，人類通過(guò)草木枯榮判定季節(jié)，通過(guò)觀察太陽(yáng)、月亮在天空中的運(yùn)動(dòng)來(lái)判斷時(shí)間，日出而作，日落而息。后來(lái)，人們探索出了通過(guò)滴水來(lái)計(jì)時(shí)的水鐘，流沙計(jì)時(shí)的沙漏等。二戰(zhàn)后，美國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室研制出了世界上第一臺(tái)原子鐘，代表了人類一個(gè)歷史性的跨越。1967年，秒長(zhǎng)的定義溯源到了原子上。此后，各種原子
華聲 2022年7期2022-06-12
- 原子鐘：計(jì)量時(shí)間的“千分尺”
、石英鐘，再到原子鐘，精確度越來(lái)越高。如果說(shuō)日晷、沙漏、水鐘是“魯班尺”，那么機(jī)械鐘、石英鐘就是“卷尺”，原子鐘則是“千分尺”。原子鐘的“前世今生”20世紀(jì)30年代，科學(xué)家在研究原子和原子核的基本特性時(shí)發(fā)現(xiàn)，原子的振蕩頻率準(zhǔn)確性非常高，從而產(chǎn)生了利用原子的振蕩頻率來(lái)制作時(shí)鐘的想法。1948年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局利用氨分子的吸收譜線，建造了世界上第一臺(tái)原子鐘。但受多普勒效應(yīng)影響，振蕩器譜線太寬，其精確度并不比石英鐘高。為此，美國(guó)物理學(xué)家拉姆齊在1949年提出分離
科學(xué)中國(guó)人·上半月 2022年3期2022-05-23
- 激光抽運(yùn)小型銫原子鐘研制進(jìn)展
體系”[2]。原子鐘是基于原子量子躍遷實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間頻率信號(hào)發(fā)生器，是時(shí)空體系的核心和性能指標(biāo)提升的決定性因素之一。銫原子鐘具有優(yōu)良的頻率準(zhǔn)確度和中長(zhǎng)期穩(wěn)定度，理論上沒(méi)有漂移，在1967年10月第13屆國(guó)際計(jì)量會(huì)議上，時(shí)間單位“秒”采用銫原子鐘提供的頻率來(lái)定義，人類進(jìn)入原子時(shí)時(shí)代。銫原子鐘可以用作一級(jí)頻率標(biāo)準(zhǔn)以及一級(jí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，有著廣泛的軍民應(yīng)用價(jià)值，尤其是在軍事指揮、通信和偵察等作戰(zhàn)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的重要作用，是世界各大國(guó)競(jìng)相開(kāi)發(fā)利用的重要戰(zhàn)略資源。常
時(shí)間頻率學(xué)報(bào) 2022年1期2022-04-28
- 基于星地雙向時(shí)間比對(duì)數(shù)據(jù)的北斗三號(hào)銣原子鐘在軌性能評(píng)估
)1 引言星載原子鐘是導(dǎo)航衛(wèi)星的核心設(shè)備，其性能直接決定衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)和定位精度。銣原子鐘以其體積小、重量輕、功耗低和可靠性高等特點(diǎn)，在世界各大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中廣泛使用，其中美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)使用最多。GPS III衛(wèi)星只裝備了銣原子鐘，我國(guó)的北斗三號(hào)系統(tǒng)衛(wèi)星也大量配置了銣原子鐘。在軌銣原子鐘的性能評(píng)估一直是衛(wèi)星導(dǎo)航研究的重要課題之一。當(dāng)前，關(guān)于北斗系統(tǒng)銣原子鐘性能評(píng)估的研究較多[1-3]，大
天文學(xué)進(jìn)展 2021年4期2022-01-06
- 芯片級(jí)原子鐘的研究進(jìn)展
高精度的芯片級(jí)原子鐘(chip scale atomic clock,CSAC)為時(shí)鐘基礎(chǔ),發(fā)播定位導(dǎo)航授時(shí)信號(hào)[2-3]。同時(shí),芯片級(jí)原子鐘向接收機(jī)、加速度計(jì)和陀螺儀等發(fā)送高精度的時(shí)鐘信號(hào),也將大大提升Micro-PNT系統(tǒng)的性能[1]。芯片級(jí)原子鐘包括芯片級(jí)微波原子鐘和芯片級(jí)光學(xué)原子鐘。芯片級(jí)微波原子鐘是傳統(tǒng)相干布居囚禁(Coherent Population Trapping,CPT)原子鐘,它基于相干布居囚禁原理,通過(guò)微波頻率信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)兩相干光場(chǎng),
計(jì)測(cè)技術(shù) 2021年4期2021-10-14
- 北斗系統(tǒng)星載原子鐘周期性波動(dòng)的頻譜分析校正方法*
間基準(zhǔn)由地面站原子鐘通過(guò)綜合原子時(shí)算法計(jì)算生成。一旦地面站出現(xiàn)異常，系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)的生成就會(huì)中斷。為了保證系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)的穩(wěn)定可靠，必須降低對(duì)地面站的依賴。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星載有高精度的國(guó)產(chǎn)新型銣鐘和被動(dòng)型氫原子鐘。根據(jù)北斗三號(hào)系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目及單個(gè)衛(wèi)星星載原子鐘數(shù)目可知，北斗三號(hào)系統(tǒng)星載原子鐘總數(shù)已經(jīng)超過(guò)100顆。大量的星載原子鐘為北斗三號(hào)系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)生成計(jì)算擺脫對(duì)地依賴提供了可能。將星載原子鐘逐步納入系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)的計(jì)算，最終實(shí)現(xiàn)完全基于星載原子鐘的系統(tǒng)時(shí)間基
國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年5期2021-10-10
- 被“偷走”的時(shí)間
的計(jì)時(shí)工具——原子鐘研制成功。它用原子吸收或者釋放能量時(shí)所產(chǎn)生的電磁波計(jì)時(shí)，這種電磁波非常穩(wěn)定，再加上一系列精密儀器的控制，使得原子鐘計(jì)時(shí)非常準(zhǔn)確。隨著研究的不斷深入，原子鐘的計(jì)時(shí)精度不斷打破紀(jì)錄：1999年研制成功的銫原子鐘計(jì)時(shí)精度是每2000萬(wàn)年誤差1秒;2013年研制成功的鐿原子鐘計(jì)時(shí)精度是每150億年誤差小于1秒，這也是迄今為止最精準(zhǔn)的原子鐘。有了原子鐘這一計(jì)時(shí)利器，人們可以更加精確地掌握時(shí)間，研究自然。但是，計(jì)時(shí)人員發(fā)現(xiàn)，地球自轉(zhuǎn)一周并非絕對(duì)的8
知識(shí)窗 2021年4期2021-10-02
- 原子鐘性能對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度的影響分析
戶的位置。星載原子鐘作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)上的時(shí)間基準(zhǔn)與關(guān)鍵設(shè)備，是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵核心技術(shù)[1]。衛(wèi)星裝備高精度原子鐘，并與地面控制段的原子鐘同步，建立起導(dǎo)航衛(wèi)星的精密時(shí)間，該精密時(shí)間也是基于精密測(cè)距定位技術(shù)的基礎(chǔ)。主控站設(shè)有基準(zhǔn)鐘和守時(shí)鐘，是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)站也設(shè)有原子鐘，與主控站原子鐘同步，星載原子鐘與地面控制段同步。導(dǎo)航定位精度是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)。影響導(dǎo)航定位精度的因素很多，其中原子鐘的性能指標(biāo)和系統(tǒng)時(shí)間同步精度是重要影響因素之一
導(dǎo)航定位與授時(shí) 2021年5期2021-09-28
- GNSS系統(tǒng)馴服銣鐘基準(zhǔn)研究
言眾所周知，銫原子鐘是重要的戰(zhàn)略資源，美國(guó)政府對(duì)我國(guó)實(shí)行禁運(yùn)和限購(gòu)政策。國(guó)產(chǎn)銫鐘研制起步較晚，雖有個(gè)別產(chǎn)品型號(hào)，但離規(guī)模商品化應(yīng)用還有一段距離[1]。加之銫鐘價(jià)格昂貴，因此如何利用GNSS 系統(tǒng)馴服銣鐘，滿足時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)高精度時(shí)頻需求，或者應(yīng)急備份需求，成為當(dāng)前有意義的研究課題[2]。1 衛(wèi)星馴服銣鐘原理銣鐘工作時(shí)，頻率不穩(wěn)，容易向某一方向漂移。馴服銣鐘時(shí)，就是利用與衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)輸出的秒信號(hào)進(jìn)行比較，計(jì)算兩者頻率偏差，然后對(duì)銣鐘頻率進(jìn)行修正，使銣原子鐘的頻率
現(xiàn)代導(dǎo)航 2021年1期2021-04-15
- 精準(zhǔn)計(jì)時(shí)
造出了第一臺(tái)銫原子鐘。當(dāng)處于特定頻率的微波輻射下時(shí)，銫原子的電子會(huì)在不同能級(jí)之間反復(fù)躍遷，并產(chǎn)生振動(dòng)頻率固定的電磁波，其頻率不但遠(yuǎn)超石英晶體的頻率，而且同種原子的同一種躍遷釋放的電磁波頻率是固定的。以這種固定頻率電磁波作為諧振子的計(jì)時(shí)工具將實(shí)現(xiàn)前所未有的超高計(jì)時(shí)精度。事實(shí)也的確如此：埃森和帕里制造的這臺(tái)原子鐘，每300萬(wàn)年誤差僅為1秒。雖然這臺(tái)原子鐘的設(shè)計(jì)目的只是為了校準(zhǔn)石英鐘，并且只能運(yùn)行幾天，但是埃森和帕里相信，原子鐘能夠提供比天體運(yùn)行或石英鐘更準(zhǔn)確的
大自然探索 2021年1期2021-03-31
- 新型原子鐘：精確計(jì)時(shí)器
斷提高。今天，原子鐘的振動(dòng)是科學(xué)家可以觀察到的穩(wěn)定的周期性事件，因此世界上目前最精確的計(jì)時(shí)器就是原子鐘，這種精美的儀器使用激光來(lái)測(cè)量原子的振動(dòng)。如果原子鐘從宇宙誕生之初就一直在運(yùn)轉(zhuǎn)，到今天為止累計(jì)的誤差也只有半秒。如果能有更準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)方法，那么可以幫助人類檢測(cè)諸如暗物質(zhì)和引力波之類的現(xiàn)象，科學(xué)家還可以開(kāi)始回答一些令人費(fèi)解的問(wèn)題，例如重力對(duì)時(shí)間的流逝可能產(chǎn)生什么影響，以及時(shí)間本身是否隨著宇宙的老化而改變。如今，美國(guó)麻省理工學(xué)院物理學(xué)家設(shè)計(jì)了一種新型原子鐘。和
知識(shí)就是力量 2021年2期2021-03-18
- 新型原子鐘140億年內(nèi)誤差不超1/10秒
現(xiàn)象設(shè)計(jì)出一種原子鐘，哪怕其運(yùn)行約140億年（大約是當(dāng)前宇宙的年齡），該原子鐘也可將時(shí)間精度保持在1/10秒之內(nèi)。量子糾纏有助于減少測(cè)量原子鐘用來(lái)保持時(shí)間的原子振蕩所涉及的不確定性。研究人員此次糾纏了稀土元素中的約350個(gè)原子，該元素每秒比常規(guī)原子鐘中使用的銫的振蕩頻率高10萬(wàn)倍。這意味著糾纏原子的單個(gè)振蕩在一個(gè)共同的頻率附近變緊，從而提高了時(shí)鐘進(jìn)行測(cè)量的精度。新設(shè)計(jì)的時(shí)鐘可用來(lái)更好地破解宇宙的各種未解之謎。
科學(xué)24小時(shí) 2021年3期2021-03-12
- 國(guó)產(chǎn)激光抽運(yùn)銫原子鐘的性能分析
00）0 引言原子鐘作為高精度守時(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，主要功能是產(chǎn)生時(shí)間信號(hào)和頻率信號(hào)[1-2]。在許多高精度的時(shí)間和頻率應(yīng)用場(chǎng)合，都使用原子鐘作為時(shí)間頻率基準(zhǔn)。例如，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）采用星載氫原子鐘、銣原子鐘和地面氫原子鐘、銫原子鐘等共同建立北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)間（BDT），國(guó)際上主要守時(shí)實(shí)驗(yàn)室采用氫原子鐘和銫原子鐘共同建立UTC（k）或TA（k）[3-4]。氫原子鐘和銫原子鐘性能不同，在高精度守時(shí)系統(tǒng)中作用也不同，氫原子鐘由于其優(yōu)良的短期穩(wěn)定性一般
時(shí)間頻率學(xué)報(bào) 2019年4期2020-01-17
- 導(dǎo)航衛(wèi)星與原子鐘
S衛(wèi)星使用的銣原子鐘原子鐘怎樣獲取精確時(shí)間信號(hào)根據(jù)原子物理學(xué)的基本原理，原子核處于不同的能量狀態(tài)中。我們可以把這些能量狀態(tài)想像成一棟樓房的不同樓層，原子所處的樓層越高，能量也就越高。當(dāng)原子吸收或釋放能量時(shí)，它必須從一個(gè)樓層的地板移動(dòng)到另一個(gè)樓層的地板，而不能懸浮在地板和天花板之間。如果用物理學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述的話，不同的樓層被稱為“能級(jí)”，原子在不同樓層間移動(dòng)的過(guò)程稱為“躍遷”。原子下樓時(shí)，也就是從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，會(huì)釋放電磁波。對(duì)于某一種原子來(lái)說(shuō)，它在躍
太空探索 2019年9期2019-09-20
- 脈沖光抽運(yùn)銣原子鐘C場(chǎng)電流源分析設(shè)計(jì)*
d,POP)銣原子鐘的光抽運(yùn)、微波激勵(lì)和鐘躍遷信號(hào)檢測(cè)在時(shí)間上完全分開(kāi)，即原子與微波相互作用時(shí)，不存在抽運(yùn)光場(chǎng)。因此，POP銣原子鐘避免了光與微波的相干耦合，理論上可以消除光頻移[1-2]，相比于傳統(tǒng)銣原子鐘具有更好的穩(wěn)定度。近年來(lái)意大利國(guó)家計(jì)量科學(xué)研究院(INRIM)在歐洲空間局(ESA)的資助下，開(kāi)展了POP銣原子鐘的研制工作[1-4]。2012年，他們將物理部分置于真空罐中，利用光檢測(cè)方式，獲得σy(τ)=1.7×10-13τ-1/2(τ=1～2 k
時(shí)間頻率學(xué)報(bào) 2019年2期2019-06-14
- GNSS系統(tǒng)時(shí)間及星載鐘研究
星時(shí)間系統(tǒng)星載原子鐘，也稱原子頻標(biāo)（AFS）是導(dǎo)航衛(wèi)星的關(guān)鍵載荷，能夠確保衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供精確的授時(shí)服務(wù)。GPS系統(tǒng)中星載原子鐘受到高度重視，美國(guó)曾多次進(jìn)行星載原子中的性能評(píng)估試驗(yàn)，現(xiàn)已納入BIPM（國(guó)際計(jì)量局）的監(jiān)測(cè)體系。目前，GPS空間段的每顆Block II/IIA衛(wèi)星上均放置了2臺(tái)銣鐘和2臺(tái)銫鐘，每顆Block IIR衛(wèi)星上放置了3臺(tái)銣鐘，其中1臺(tái)銣鐘作為實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)，其余備用。與Block II/IIA衛(wèi)星相比，Block IIR衛(wèi)星所到在的銣原子鐘
現(xiàn)代導(dǎo)航 2018年6期2019-01-28
- 原子鐘房建設(shè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析與探討
海濤 李銘基于原子鐘的工作原理，原子鐘對(duì)環(huán)境條件的變化是非常敏感的，振動(dòng)、溫濕度和磁場(chǎng)的任何變化都會(huì)影響原子鐘輸出頻率的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度，原子鐘能夠達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，不僅與其設(shè)計(jì)制造指標(biāo)有關(guān)，還與其工作的環(huán)境條件密切相關(guān)，如果環(huán)境條件達(dá)不到要求，原子鐘的性能實(shí)際上也很難達(dá)標(biāo)。因此原子鐘對(duì)振動(dòng)干擾、環(huán)境溫濕度、電磁特性的敏感性，要求其應(yīng)該在穩(wěn)定性非常高的環(huán)境條件下運(yùn)行，原子鐘房就是為了滿足這一需求而設(shè)計(jì)的。由于需要實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境指標(biāo)的高精度控制，原子鐘房建設(shè)是一個(gè)技
中華建設(shè) 2018年12期2019-01-15
- 原子鐘在線監(jiān)測(cè)評(píng)估方法設(shè)計(jì)
050081)原子鐘在線監(jiān)測(cè)評(píng)估方法設(shè)計(jì)鄧小波1,2，趙 斌2，王 錚3(1.蘭州大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.中國(guó)人民解放軍61711部隊(duì)，新疆 喀什 844000；3.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081)大型通信、測(cè)量電子系統(tǒng)一般配備2臺(tái)或2臺(tái)以上原子鐘作為系統(tǒng)的時(shí)間、頻率基準(zhǔn)，互為備份構(gòu)建主、備時(shí)頻信號(hào)基準(zhǔn)，以提高系統(tǒng)時(shí)頻信號(hào)可靠性，保障系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。主備原子鐘間雖然可通過(guò)相位比對(duì)、數(shù)據(jù)分析檢測(cè)到原子鐘
無(wú)線電工程 2018年1期2018-12-26
- 芯片原子鐘的工作原理及其研究進(jìn)展
,可研制出芯片原子鐘［1］。芯片原子鐘的體積和功耗與小型恒溫晶振相當(dāng),而其長(zhǎng)期穩(wěn)定度比恒溫晶振高3個(gè)量級(jí)以上。相比銣原子鐘,其體積和功耗又小近2個(gè)量級(jí),特別適合作為體積和功耗受限設(shè)備中的高精度頻率源而使用。芯片原子鐘在航空、航天、通信和信息探測(cè)等領(lǐng)域中均有廣泛的應(yīng)用需求。例如:衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的接受機(jī)采用芯片原子鐘作為時(shí)鐘,定位系統(tǒng)的抗干擾能力大幅增強(qiáng),接受衛(wèi)星信號(hào)、實(shí)施保密通信的能力大幅增強(qiáng),采用芯片原子鐘即可實(shí)現(xiàn)手機(jī)尺寸的高性能接收機(jī)。又如,在沒(méi)有衛(wèi)星
導(dǎo)航與控制 2018年6期2018-12-14
- 冷原子鐘：3000萬(wàn)年誤差小于1秒
臺(tái)太空運(yùn)行的冷原子鐘完成了全部既定在軌測(cè)試任務(wù)。在軌近兩年期間，冷原子鐘運(yùn)行正常、狀態(tài)良好、性能穩(wěn)定，成功驗(yàn)證了在空間環(huán)境下高性能冷原子鐘的運(yùn)行機(jī)制與特性，將目前人類在太空的時(shí)間計(jì)量精度提高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。解讀：生活中我們常以分秒來(lái)計(jì)時(shí)，而在當(dāng)今的太空探測(cè)、通信導(dǎo)航、天文觀測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域，卻越來(lái)越需要更精密的時(shí)間測(cè)量，時(shí)間常常被準(zhǔn)確到萬(wàn)分之一秒，甚至百萬(wàn)分之一秒，為了達(dá)到這一要求，包括冷原子鐘在內(nèi)的很多精密計(jì)時(shí)器誕生了。冷原子鐘是指把原子某兩個(gè)能級(jí)之
太空探索 2018年10期2018-11-29
- 我國(guó)新一代氫原子鐘、銣原子鐘同在北斗三號(hào)應(yīng)用對(duì)北斗全球系統(tǒng)建設(shè)起到關(guān)鍵作用
國(guó)際先進(jìn)水平。原子鐘是利用原子躍遷頻率穩(wěn)定的特性來(lái)獲取精準(zhǔn)時(shí)間頻率信號(hào)的設(shè)備，其研發(fā)涉及到量子物理學(xué)、電學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等眾多學(xué)科，目前國(guó)際上僅中、美、俄等少數(shù)國(guó)家具有獨(dú)立研制能力。星載原子鐘主要應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)，分為氫原子鐘、銣原子鐘和銫原子鐘三種。美國(guó)的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、歐洲的伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)及俄羅斯的格羅納斯導(dǎo)航系統(tǒng)，均采用了銣原子鐘搭配銫原子鐘，或者銣原子鐘搭配氫原子鐘的方案，充分發(fā)揮了銣原子鐘體積小、重量輕，及銫原子鐘、氫原子鐘長(zhǎng)期性能優(yōu)異的特點(diǎn)。全面提升
中國(guó)軍轉(zhuǎn)民 2018年2期2018-09-10
- 天宮二號(hào)傳捷報(bào)：冷原子鐘實(shí)現(xiàn)預(yù)定科學(xué)目標(biāo)
臺(tái)太空運(yùn)行的冷原子鐘已在軌近兩年時(shí)間。筆者從中科院獲悉，這臺(tái)3000萬(wàn)年誤差小于1秒的冷原子鐘運(yùn)行正常，將目前人類在太空的時(shí)間計(jì)量精度提高了1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。相關(guān)成果作為亮點(diǎn)文章于7月24日在線發(fā)表在《自然·通訊》上。冷原子鐘是利用激光使原子溫度降至絕對(duì)零度附近，使原子能級(jí)躍遷頻率更少受到外界干擾，從而實(shí)現(xiàn)更高精度。在微重力環(huán)境下運(yùn)行高精度原子鐘具有更重要的意義，既可對(duì)基本物理原理開(kāi)展驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，也可發(fā)展更高精度的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。2016年9月25日，天宮二號(hào)空
科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2018年46期2018-05-14
- 氫銣原子鐘同步應(yīng)用于北斗三號(hào)
了一臺(tái)高精度銣原子鐘和一臺(tái)星載氫原子鐘，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。作為導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”之一，高性能的星載原子鐘對(duì)導(dǎo)航精度起到?jīng)Q定性作用。相比北斗一期、二期工程中單純采用銣原子鐘，這次北斗三號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星不光銣原子鐘的體積更小、重量更輕，技術(shù)性能大幅提升，更值得一提的是首次加載了星載氫原子鐘。相比銣原子鐘，氫原子鐘在重要技術(shù)指標(biāo)，如頻率穩(wěn)定度、頻率準(zhǔn)確度及日漂移率等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。星載氫原子鐘可使北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高的定位精度、全球覆蓋及較長(zhǎng)的自主導(dǎo)航能力，
科學(xué)24小時(shí) 2018年3期2018-03-28
- 國(guó)外空間原子鐘發(fā)展研究
0086)空間原子鐘是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最重要的有效載荷，是其提供高精度定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)的根本保障，也是支撐未來(lái)空間信息網(wǎng)絡(luò)、深空探測(cè)系統(tǒng)發(fā)展的支撐性關(guān)鍵技術(shù)。與地面原子鐘相比，空間原子鐘最重要的典型特征是小型化，同時(shí)，它要能夠承受空間環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命、高可靠，從而滿足空間系統(tǒng)運(yùn)行的要求。一般而言，原子鐘的工作機(jī)理決定了原子鐘的性能，即原子能態(tài)的選擇精度、時(shí)間測(cè)量精度與光譜分辨率越高，原子鐘的性能越好。按照原子鐘物理部分的工作機(jī)理，原子鐘可分為磁選態(tài)原
航天器工程 2018年1期2018-02-28
- 一種基于小波變換的氫銫聯(lián)合守時(shí)算法研究?
9)1 引言氫原子鐘和銫原子鐘是守時(shí)中最常用的高精度頻率標(biāo)準(zhǔn),不同類型的原子鐘在時(shí)間保持中有各自的優(yōu)勢(shì)[1].眾所周知,氫原子鐘的優(yōu)勢(shì)在于其短期穩(wěn)定度高,銫原子鐘的優(yōu)勢(shì)在于其長(zhǎng)期穩(wěn)定度高,文獻(xiàn)[1]利用氫原子鐘具有高短期穩(wěn)定度的特點(diǎn),用做測(cè)量銫原子鐘噪聲的參考,通過(guò)數(shù)學(xué)方法濾波銫原子鐘的噪聲建立時(shí)間尺度,并且指出氫原子鐘需扣除速率和頻率漂移后參加原子時(shí)尺度計(jì)算.文獻(xiàn)[2]利用銫原子鐘建立的參考時(shí)間尺度修正某臺(tái)氫原子鐘的速率和頻率漂移,并將其用于守時(shí).文獻(xiàn)[
天文學(xué)報(bào) 2018年1期2018-02-27
- “中國(guó)心”：讓北斗這張國(guó)家名片更加閃耀
心載荷產(chǎn)品星載原子鐘的配套單位，成為本次國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)單位之一。203所北斗銣原子鐘團(tuán)隊(duì)用15年的堅(jiān)守與執(zhí)著，在科技前沿取得了重大突破。這個(gè)團(tuán)隊(duì)為北斗二號(hào)衛(wèi)星交付了13個(gè)批次26臺(tái)自主研制的星載原子鐘，創(chuàng)造了所有批次零故障的運(yùn)行記錄，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星關(guān)鍵部件的自主可控，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)完全掌握了星載原子鐘的研制技術(shù)，完全擺脫了國(guó)外導(dǎo)航原子鐘的束縛，使我國(guó)已經(jīng)成為繼美國(guó)、俄羅斯之后完全自主建立導(dǎo)航定位系統(tǒng)的國(guó)家，扭轉(zhuǎn)了我國(guó)核心技術(shù)受制于人
軍工文化 2017年7期2017-10-27
- 讓中國(guó)“北斗”光耀神州
——記國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)獲得單位之一航天科工二院203所“北斗”原子鐘團(tuán)隊(duì)
03所“北斗”原子鐘團(tuán)隊(duì)■吳 巍前不久，“北斗”二號(hào)衛(wèi)星工程榮獲2016年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，中國(guó)航天科工二院203所作為“北斗”二號(hào)衛(wèi)星工程核心載荷產(chǎn)品星載原子鐘的配套單位，成為本次國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)單位之一。203所“北斗”原子鐘團(tuán)隊(duì)用15年的堅(jiān)守與執(zhí)著，在科技前沿取得了重大突破。這個(gè)團(tuán)隊(duì)為“北斗”二號(hào)衛(wèi)星交付了13個(gè)批次、26臺(tái)自主研制的星載原子鐘，創(chuàng)造了所有批次零故障的運(yùn)行記錄，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星關(guān)鍵部件的自主可控，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)
中國(guó)工人 2017年9期2017-10-11
- 空間冷原子鐘
948年第一臺(tái)原子鐘發(fā)明至今，人類計(jì)時(shí)的精度更是以幾乎十年一個(gè)數(shù)量級(jí)的速度提高。2016年9月，由中國(guó)科學(xué)家研制的世界上第一臺(tái)在軌進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的空間冷原子鐘（space cold atomic clock），隨著中國(guó)的天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射升空?？臻g冷原子鐘這一“高冷”的術(shù)語(yǔ)帶著國(guó)人的熱情與自豪，成為熱詞。空間冷原子鐘的原理是將激光冷卻原子技術(shù)與空間微重力環(huán)境相結(jié)合，在空間軌道上獲得比地面上的線寬要窄一個(gè)數(shù)量級(jí)的原子鐘譜線，從而進(jìn)一步提高原子鐘精度。這是原
中國(guó)科技術(shù)語(yǔ) 2017年4期2017-09-07
- 1秒鐘的時(shí)間長(zhǎng)度是怎么確定的
新的計(jì)時(shí)器——原子鐘。原子鐘并不能直接顯示鐘點(diǎn)，而是根據(jù)銫原子的振蕩周期來(lái)確定1秒的長(zhǎng)度：1秒鐘就等于銫133原子兩個(gè)基態(tài)能級(jí)躍遷9192631770個(gè)周期所用的時(shí)間。聽(tīng)起來(lái)很難懂吧？沒(méi)有關(guān)系，把這個(gè)枯燥復(fù)雜的工作留給原子鐘吧！它相當(dāng)精確，數(shù)千萬(wàn)年內(nèi)都不會(huì)少1秒，也不會(huì)多1秒。1秒鐘只是“嘀嗒”一聲，可是對(duì)航天、通信、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，萬(wàn)分之一秒的誤差都可能導(dǎo)致重大問(wèn)題，難怪要這么精確地定義1秒鐘了。endprint
讀者·校園版 2017年9期2017-04-15
- 3000萬(wàn)年，它才會(huì)走錯(cuò)1秒鐘
柱體——空間冷原子鐘來(lái)到太空，開(kāi)始履行自己的使命。這臺(tái)“定時(shí)神針”會(huì)實(shí)現(xiàn)約3？000萬(wàn)年誤差1秒的超高精度，是國(guó)際首臺(tái)在軌運(yùn)行并開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的空間冷原子鐘，也是目前在空間運(yùn)行的最高精度原子鐘。那么，它是如何達(dá)到如此驚人的超高精度的？它又是用來(lái)干什么的呢？噴泉原子鐘人們平時(shí)所用的鐘表，精度高的大約每年會(huì)有1分鐘的誤差，這對(duì)日常生活是沒(méi)有影響的，但在要求很高的生產(chǎn)、科研中，就需要更準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具。目前世界上最準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具就是原子鐘，它利用原子吸收或釋放能量時(shí)
科學(xué)大眾（中學(xué)） 2017年1期2017-03-21
- 誤差最小的鐘表
柱體——空間冷原子鐘也進(jìn)入太空開(kāi)始履行自己的使命。這臺(tái)“定時(shí)神針”會(huì)實(shí)現(xiàn)約3000萬(wàn)年誤差1s的超高精度，是國(guó)際首臺(tái)在軌運(yùn)行并開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的空間冷原子鐘，也是目前在空間運(yùn)行的最高精度的原子鐘。那么，它是怎樣達(dá)到這樣的超高精度的呢？它又是用來(lái)干什么的呢？空間冷原子鐘是科學(xué)家們?cè)诘孛鎳娙?span id="j5i0abt0b" class="hl">原子鐘的基礎(chǔ)上，將激光冷卻原子技術(shù)與空間“微重力”環(huán)境相結(jié)合的噴泉冷原子鐘，主要包括物理單元、微波單元、光學(xué)單元和控制單元四個(gè)組成部分。相比于之前在太空中運(yùn)行的最高精度為300
中學(xué)生數(shù)理化·高二版 2016年12期2017-02-28
- 1秒鐘的時(shí)間長(zhǎng)度是怎么確定的？
新的計(jì)時(shí)器——原子鐘。原子鐘并不能直接顯示鐘點(diǎn)，而是根據(jù)銫（sè）原子的振蕩周期來(lái)確定1秒的長(zhǎng)度：1秒鐘就等于銫133原子兩個(gè)基態(tài)能級(jí)躍遷9192631770個(gè)周期所用的時(shí)間。聽(tīng)起來(lái)很難懂吧？沒(méi)有關(guān)系，把這個(gè)枯燥復(fù)雜的工作留給原子鐘吧！它相當(dāng)精確，數(shù)千萬(wàn)年內(nèi)都不會(huì)少1秒，也不會(huì)多l(xiāng)秒。1秒鐘只是“嘀嗒”一聲，可是對(duì)航天、通信、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，萬(wàn)分之一秒的誤差都可能導(dǎo)致重大問(wèn)題，難怪要這么精確地定義1秒鐘了。endprint
小雪花·成長(zhǎng)指南 2017年2期2017-02-21
- “伽利略”罷工，歐空局發(fā)愁
傳出衛(wèi)星搭載的原子鐘大量出現(xiàn)故障。如今已經(jīng)過(guò)去數(shù)天，但至今還沒(méi)有找到解決辦法。報(bào)道稱，目前“伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)有18顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行，但其中5顆衛(wèi)星上的10臺(tái)原子鐘幾乎同時(shí)出現(xiàn)故障并停止運(yùn)行。經(jīng)過(guò)地面人員的全力檢查和調(diào)整，目前仍有9臺(tái)原子鐘處于故障狀態(tài)。每顆“伽利略”衛(wèi)星都安裝有兩臺(tái)銣原子鐘和兩臺(tái)氫原子鐘，這樣的冗余設(shè)置確保一旦部分原子鐘出現(xiàn)故障，衛(wèi)星也能繼續(xù)維持工作。正是依托這樣的設(shè)計(jì)，目前全部在軌的18顆衛(wèi)星都仍在正常工作，但歐洲空間局正面臨一個(gè)艱
環(huán)球時(shí)報(bào) 2017-01-242017-01-24
- “天宮二號(hào)”上的空間冷原子鐘
針”——空間冷原子鐘，有望實(shí)現(xiàn)約3000萬(wàn)年誤差1秒的超高精度。這將是國(guó)際上首臺(tái)在軌運(yùn)行并開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的空間冷原子鐘，也是目前在空間運(yùn)行的最高精度原子鐘。在太空中，空間冷原子鐘可以建立超高精度時(shí)間頻率基準(zhǔn)。有了這個(gè)基準(zhǔn)，就可以把天上其他原子鐘同步起來(lái)，讓全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有更加精確和穩(wěn)定的運(yùn)行能力。此外，冷原子技術(shù)的發(fā)展還將大幅提高許多實(shí)驗(yàn)的精度，讓原來(lái)不可能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)成為可能，例如開(kāi)展深空導(dǎo)航定位、實(shí)現(xiàn)在軌引力波探測(cè)、測(cè)量引力紅移等。在不久的將來(lái)，空間冷
科學(xué)24小時(shí) 2016年11期2016-11-08
- 北斗衛(wèi)星在軌原子鐘穩(wěn)定性分析
4北斗衛(wèi)星在軌原子鐘穩(wěn)定性分析孟祥廣1,2孫越強(qiáng)1,2杜起飛1,2白偉華1,2張紹成3柳聰亮1,2夏俊明1,21中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心，北京市南二條1號(hào)，100190 2天基空間環(huán)境探測(cè)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市南二條1號(hào)，100190 3中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)信息工程學(xué)院，武漢市魯磨路388號(hào)，430074摘要：使用IGS MEGX發(fā)布的北斗衛(wèi)星精密鐘差數(shù)據(jù)，利用哈達(dá)瑪方差公式對(duì)目前所有在軌健康北斗衛(wèi)星鐘的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，北斗衛(wèi)星鐘在1 a的跨
大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué) 2016年7期2016-07-08
- 導(dǎo)航衛(wèi)星星載氫原子鐘
帥濤 謝勇輝氫原子鐘是利用氫原子躍遷產(chǎn)生的高穩(wěn)定頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)時(shí)的一種精密儀器，具有優(yōu)良的頻率穩(wěn)定度，目前已被廣泛應(yīng)用于射電天文觀測(cè)、高精度時(shí)間計(jì)量、衛(wèi)星地面站守時(shí)等領(lǐng)域。出于航天技術(shù)發(fā)展的需要，歐洲、俄羅斯和中國(guó)都在積極發(fā)展星載氫原子鐘技術(shù)，為精密空間時(shí)間基準(zhǔn)提供技術(shù)支撐。2015年9月30日，我國(guó)首臺(tái)星載氫原子鐘搭載第4顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星順利升空，目前在軌運(yùn)行情況良好。與北斗一期的星載銣鐘相比，星載氫鐘的應(yīng)用使得導(dǎo)航衛(wèi)星時(shí)間基準(zhǔn)性能得到大幅提升，為我
科學(xué) 2016年5期2016-05-30
- 天宮二號(hào)搭載“定時(shí)神針”：有望實(shí)現(xiàn)3000萬(wàn)年誤差1秒
針”——空間冷原子鐘，有望實(shí)現(xiàn)約3000萬(wàn)年誤差1秒的超高精度，這將是國(guó)際上首臺(tái)在軌運(yùn)行並開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的空間冷原子鐘，也是目前在空間運(yùn)行的最高精度原子鐘。人類社會(huì)發(fā)展離不開(kāi)對(duì)時(shí)間的精確測(cè)量。之前，在太空中運(yùn)行的原子鐘都是熱原子鐘，精度最高對(duì)應(yīng)300萬(wàn)年誤差1秒。此次，由天宮二號(hào)搭載的空間冷原子鐘將激光冷卻技術(shù)送入太空，在空間微重力環(huán)境下，進(jìn)一步使時(shí)間精度提升10倍，意味著這臺(tái)鐘運(yùn)行3000萬(wàn)年才會(huì)有1秒的誤差！“如此精凖的鐘的作用是，在太空中，空間冷原子鐘
今日華人 2016年8期2016-05-14
- 2015年多1秒，讓我歡喜讓我憂
世界上最精準(zhǔn)的原子鐘與地球自轉(zhuǎn)相符。原子鐘計(jì)算的時(shí)間比根據(jù)地球自轉(zhuǎn)周期計(jì)算的時(shí)間更加準(zhǔn)確可靠。如果不加上這1秒，二者之間的差距將越來(lái)越大。不過(guò)這1秒并不是加在2015年的最后一天，而是在6月30日。屆時(shí)原子鐘將會(huì)在23點(diǎn)59分59秒之后停留1秒鐘，讓越來(lái)越緩慢的地球自轉(zhuǎn)跟上原子鐘的步伐。周華健有一首歌很紅，歌詞是這么寫(xiě)的：“就請(qǐng)你給我多一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間，再多一點(diǎn)點(diǎn)溫柔……”歌名就叫《讓我歡喜讓我憂》。地球這么“任性”，有的網(wǎng)友說(shuō)：“傷腦筋，都說(shuō)‘一寸光陰一寸金，
讀者·校園版 2015年7期2015-05-14
- NASA將發(fā)射深空原子鐘
A正為發(fā)射深空原子鐘（DSAC）演示驗(yàn)證做準(zhǔn)備，這項(xiàng)演示驗(yàn)證通過(guò)實(shí)現(xiàn)航天器實(shí)時(shí)授時(shí)、計(jì)算自己的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，創(chuàng)新性地改變現(xiàn)有的導(dǎo)航方式。深空原子鐘采用單向?qū)Ш郊夹g(shù)，將改善目前雙向?qū)Ш较到y(tǒng)中信息發(fā)送到地面、再由地面團(tuán)隊(duì)授時(shí)和計(jì)算導(dǎo)航數(shù)據(jù)后，傳送回航天器的局面。深空原子鐘采用的這種單向深空導(dǎo)航技術(shù)比傳統(tǒng)的雙向?qū)Ш郊夹g(shù)能更有效地利用現(xiàn)有的深空網(wǎng)絡(luò)，從而在不需增加任何新天線和相關(guān)費(fèi)用的情況下擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的容量。未來(lái)NASA任務(wù)中使用深空原子鐘，將使無(wú)線電和導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳輸量提
載人航天 2012年3期2012-01-13
- 空間冷原子鐘及其科學(xué)應(yīng)用
究所）1 概述原子鐘（原子時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)）是人類科學(xué)技術(shù)活動(dòng)的基本條件。時(shí)間頻率測(cè)量準(zhǔn)確度和精確度的提高，將從根本上改變一系列重大自然科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)的面貌。在基礎(chǔ)科學(xué)研究上，如廣義相對(duì)論的驗(yàn)證、光速各向異性的測(cè)量、引力梯度測(cè)量、原子物理常數(shù)隨時(shí)間變化的測(cè)量等，都需要精密的計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。在應(yīng)用技術(shù)發(fā)展中，原子鐘最為重要的應(yīng)用之一是用于全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)（GPS）。導(dǎo)航定位系統(tǒng)系統(tǒng)在國(guó)防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、運(yùn)輸和環(huán)境等諸多科學(xué)技術(shù)中有著廣泛的重要應(yīng)用。另外，在航空航天
載人航天 2011年1期2011-11-20
- 下一代星載原子鐘的新發(fā)展
引 言傳統(tǒng)銣原子鐘和銫原子鐘在衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)中作為星載原子鐘已經(jīng)獲得重要應(yīng)用。目前GPS和GLONASS系統(tǒng)都在實(shí)施衛(wèi)星“現(xiàn)代化”計(jì)劃和第三代衛(wèi)星計(jì)劃。這些升級(jí)和新建的系統(tǒng)對(duì)星載鐘的要求更高,如“Galileo”系統(tǒng)的星載鐘要求滿足3×10-12τ-1/2的頻率穩(wěn)定度,其最好的穩(wěn)定度“平底”為1×10-14。這樣的穩(wěn)定度指標(biāo),以上所述兩種傳統(tǒng)的星載原子鐘(Rb和Cs)難以達(dá)到。近年來(lái),隨著激光冷卻與囚禁原子技術(shù)發(fā)展,以及新物理原理的應(yīng)用,新型原子鐘技術(shù)
全球定位系統(tǒng) 2010年5期2010-08-29
- 原子鐘與相關(guān)物理學(xué)的研究
以來(lái)北京大學(xué)在原子鐘與相關(guān)物理學(xué)研究方面的簡(jiǎn)況，其中包括光抽運(yùn)堿金屬汽室型、原子束型、激光抽運(yùn)頻率標(biāo)準(zhǔn)以及冷原子物理的研究，文章闡明了原子鐘的基本工作原理、主要性能及其與各種物理因素的關(guān)系，敘述了提高汽室頻標(biāo)光抽運(yùn)效率與降低各種頻移和減少譜線增寬因素影響的方法，此外，還介紹了原子束頻標(biāo)中的Majorana躍遷研究、光抽運(yùn)銫鐘中解決長(zhǎng)期工作與長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度難題以及冷原子鐘的一些設(shè)想等研究成果。關(guān)鍵詞原子鐘，原子頻標(biāo)，頻率穩(wěn)定度，頻率漂移
物理 2009年5期2009-06-08