鍶原子鎖頻系統(tǒng)的小型化以及永磁體塞曼減速器的研制
發(fā)布時(shí)間:2017-04-18 14:02
本文關(guān)鍵詞:鍶原子鎖頻系統(tǒng)的小型化以及永磁體塞曼減速器的研制,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著激光冷卻技術(shù)、超窄線寬激光技術(shù)以及飛秒光梳的發(fā)展,光鐘的穩(wěn)定度和不確定度都已進(jìn)入10-18量級(jí)。鍶(Strontium,Sr)原子作為研究光鐘的原子之一,具有豐富的同位素,躍遷譜線的自然線寬可達(dá)mHz量級(jí),所以鍶原子光鐘是世界上性能最好的光鐘。鍶原子光晶格鐘的性能優(yōu)勢(shì),使它有望成為新一代時(shí)間定義的基準(zhǔn)。國家授時(shí)中心于2007年開始投入到鍶原子光晶格鐘的研制工作中,本文主要圍繞鍶原子光晶格鐘的小型化展開,對(duì)小型化的鍶原子束系統(tǒng)的研制以及性能評(píng)定。發(fā)展空間光鐘可對(duì)現(xiàn)有的全球定位系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),空間光鐘的發(fā)展需要對(duì)光鐘小型化,鍶光鐘作為性能最好的光鐘,其小型化是目前研究的重點(diǎn)。本文主要研究的是小型化鍶原子光晶格鐘的物理真空系統(tǒng),對(duì)鍶原子爐、塞曼減速器、差分管和磁光阱腔進(jìn)行小型化研制。將鍶原子光晶格鐘主真空系統(tǒng)從原來的180cm小型化至90cm,將磁光阱腔的直徑由原來的50cm減小至12cm,鎖頻系統(tǒng)從原來的85cm小型化至45cm。實(shí)驗(yàn)用激光誘導(dǎo)熒光的方法對(duì)小型化的鍶原子束系統(tǒng)的原子通量進(jìn)行測(cè)量,對(duì)小型化的鍶原子束的偶極躍遷和互組躍遷熒光信號(hào)的線寬進(jìn)行了測(cè)量,用以估算原子束的發(fā)散角。對(duì)激光掃描頻率與譜線線寬的關(guān)系進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)量,實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與理論分析符合較好。最后對(duì)永磁體塞曼減速器對(duì)熱原子的速度分布的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量,由此可以判斷永磁體塞曼減速器的減速效率。
【關(guān)鍵詞】:鍶原子光鐘 小型化 鎖頻系統(tǒng) 塞曼減速器 原子通量
【學(xué)位授予單位】:河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH714.14;TH132.46
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-12
- 第一章 緒論12-18
- 1.1 鍶原子光鐘的發(fā)展12-13
- 1.2 小型化光鐘的意義與進(jìn)展13-16
- 1.3 論文的主要內(nèi)容16-18
- 第二章 鍶原子束系統(tǒng)小型化的實(shí)現(xiàn)與改進(jìn)18-40
- 2.1 鍶原子爐20-24
- 2.2 塞曼減速器24-35
- 2.2.1 永磁體塞曼減速器25-27
- 2.2.2 多組線圈塞曼減速器27-33
- 2.2.3 塔狀線圈塞曼減速器33-35
- 2.3 差分管35-40
- 第三章 小型化鍶原子束鎖頻系統(tǒng)的研制40-54
- 3.1 鎖頻的基本原理40-41
- 3.2 激光穩(wěn)頻的方法41-44
- 3.3 鎖頻系統(tǒng)原子通量的測(cè)量44-54
- 3.3.1 測(cè)量鎖頻系統(tǒng)原子通量的理論分析45-46
- 3.3.2 測(cè)量鎖頻系統(tǒng)原子通量的實(shí)驗(yàn)裝置46-50
- 3.3.3 測(cè)量結(jié)果及其分析50-54
- 第四章 小型化系統(tǒng)熒光譜線的研究54-62
- 4.1 小型化系統(tǒng)譜線線寬的測(cè)量54-56
- 4.2 激光的掃描頻率對(duì)譜線線寬的影響56-58
- 4.3 永磁體塞曼減速器的減速效率58-62
- 第五章 總結(jié)與展望62-66
- 5.1 總結(jié)62-63
- 5.2 展望63-66
- 參考文獻(xiàn)66-70
- 致謝70-72
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄72-73
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1 黃靜;塞曼石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定水中痕量銀[J];中國測(cè)試技術(shù);2003年05期
2 朱精敏;莫惠新;陳瑛;;汞5461
本文編號(hào):315015
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