銫束管微波互作用系統(tǒng).pdf

1、銫原子鐘是世界公認(rèn)的一級(jí)時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)，由它復(fù)現(xiàn)作為秒定義的是無干擾下133Cs原子基態(tài)超精細(xì)躍遷頻率9192631770Hz。對(duì)一級(jí)時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)而言，頻率準(zhǔn)確度是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。微波互作用系統(tǒng)是銫原子鐘物理部分——銫束管的核心，其中許多因素都會(huì)引起銫原子超精細(xì)躍遷頻率的偏移，如 C場(chǎng)不均勻、微波腔兩作用區(qū)相位差等。本課題力求通過深入細(xì)致的研究設(shè)計(jì)出能滿足銫原子鐘性能要求的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、工藝上易于實(shí)現(xiàn)的、可靠的銫束管微波互作用系統(tǒng)。

2、　　本文介紹了銫原子鐘的發(fā)展、應(yīng)用和工作原理，從理論上對(duì)腔相位差、C場(chǎng)均勻性等因素所引起的頻移進(jìn)行了分析，對(duì)微波腔、C場(chǎng)、磁屏蔽進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并用 CST微波工作室和電磁工作室進(jìn)行了模擬和優(yōu)化。根據(jù)理論分析和模擬的結(jié)果研制了一套微波互作用系統(tǒng)，用這個(gè)系統(tǒng)裝配了一個(gè)磁選態(tài)銫束管樣管，并進(jìn)行了測(cè)試。
　　在銫束管開環(huán)測(cè)試中觀察到了形態(tài)較好的銫原子 Ramsey共振花樣（包括(3,0)?(4,0)躍遷線和7條σ躍遷線）。對(duì)一些影響頻率