流动VLBI站氢原子钟的研制与性能测试

氢脉泽是射电天文所必需的频率标准.文中对为流动vLBI站研制的新一代氢脉泽的物理结构特点进行了讨论，包括对腔泡结构、磁屏蔽、原子束光学系统等.同时性能测试表明在80秒到1天之间频率稳定度优于1×10     

氢脉泽频率稳定度测量系统

为了评定氢脉泽标准的性能，上海天台氢脉泽实验室研制了一套微机化的实时稳定度测量系统。这篇章描述了这个系统的特点和应用。     

氢频标10ms级的频率稳定度的改善

本介绍在某工程上应用的上海天台工程型氢频标10ms级频率稳定度的改善措施和采样时间为10ms时，对氢频标频率稳定度测量的结果。     

新氢脉泽频率标准的支持电子学系统

氢脉泽的支持电子学系统是氢脉泽频率标准中子学的一个重要组成部分，它包括脉泽的热控制、磁场控制、氢压以及调谐控制。本将介绍上海天台新近研制成功的新氢脉泽（H7）的支持电子学系统的各控制部分的设计思想及特点。     

自动调谐器在氢脉泽上的应用结果

本文介绍上海天文台自行研制的氢脉泽调谐［１．２］在我台制造的氢脉泽Ｈ８、Ｈ９、Ｈ１０上的应用．结果表明：氢脉泽自动调谐器有效地改善了氢脉泽的长期稳定度．     

新型氢频标的接收和锁相系统

本文介绍上海天文台氢频标的接收和锁相系统的原理，它的关键部件的设计、框图、指标和实际使用中取得的结果。     

主动型氢原子钟的研究进展

基于氢原子微波激射器(氢脉泽)的主动型氢原子钟(氢钟)拥有极好的中短期频率稳定度,而原子储存泡是氢脉泽的关键技术。位于微波谐振腔内的原子储存泡中的氢原子系综与电磁场相互作用。简述了氢原子系综与电磁场相互作用的动力学过程、氢脉泽和主动型氢原子钟的相位噪声,还介绍了原子储存、原子与原子的自旋交换碰撞、原子与泡壁的碰撞和磁场不均匀弛豫等主要弛豫过程。并概述了在腔频的自动调谐方法、双选态系统方面的发展和电离源、真空系统等技术方面的改进。最后,讨论了氢钟的发展前景。     

上海天文台氢脉泽在澳大利亚帕凯期天文台试验

１９９３年１１月４日－１２月１５日，上海天文台氢脉泽安装在澳大利亚帕凯期天文台，本文给出在此期间这台氢脉泽的试验结果，这次试验的主要目的是测定这台氢脉泽作为ＶＬＢＩ频率标准的性能。     

上海天文台氢原子钟稳定度已达到10~(-15)

上海天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~(-15)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胶-泡结构。有许多因素影响氢脉泽的频率稳定度性能,其中最主要的不稳定性源是来自腔频率牵引效应。腔频漂移多由     

上海天文台原子频标研究50年

中国科学院上海天文台1958年开始原子频标的研究，先后研制成功氨分子钟和各种类型的氢原子钟，并实现主动型氢钟的商品化生产。迄今为止，已经研制生产主动型氢钟60多台，广泛用于科学技术各领域。该文简单介绍了上海天文台原子频标的发展、性能指标的改进和氢钟的应用概况，并对今后的发展前景进行了展望。     

氢钟和铯钟联合守时初探

氢钟和铯钟作为两种不同类型的频标,从统计角度上来说,它们在短期和长期频率稳定度方面的表现为时间频率领域中的学者们共识．随着技术的改进氢钟近年来在长稳方面有所提高．根据中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的2台美国氢钟(Sigma T)近一年来实验数据的分析,定量说明氢钟不同采样间隔的频率稳定度,并与铯钟的性能做比较．同时根据这两种类型频标的性能取长补短,探讨一组铯钟和两台氢钟联合守时的方案和地方原子时计算方法．     

被动型氢钟波谱信号观测装置的设计

简单介绍了被动型氢钟的量子系统,阐述了波谱信号观测装置的设计。该装置采用标准10MHz晶振产生被动型氢钟的微波激射信号(1.420406GHz),然后将该信号输入氢钟的脉泽振荡器中。脉泽振荡器输出的信号经过低噪声放大、两次混频及滤波后所得的谱线包含了量子系统的信息,通过分析最终的谱线即可得知量子系统的优劣。该装置已用于对两台被动型氢钟的测试,并根据测试结果对量子系统进行了改进。     

史密松天体物理台氢脉泽频率稳定区的最新进展

好的频率稳定度和高的工作可靠性,是一个频率标准关系到它的用户的主要特性。这篇材料描述在史密松天体物理台为提高VLG氢脉泽频率稳定度和工作可靠性所采用的技术的某些主要方面。     

NTSC的双混频时差测量系统试运转结果分析

中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的由德国Timetech公司制造的双混频时差测量系统(dual mixer time difference system,DMTD)已经通过了试运行。介绍了DMTD的工作原理和设备结构。NTSC时频基准实验室的主钟(MC)信号作为DMTD的频率参考信号,5个氢钟和18个铯钟的频率信号作为被测信号与MC信号进行相位比对。用频率分配放大器输出的多路MC信号也作为被测信号用以监测DMTD本身的精度和稳定度。给出了DMTD和时间间隔计数器TIC实际测量结果的比较及误差分析。测量结果表明DMTD特别适用于频率短期稳定度非常高的氢原子钟这样的频标之间的频率和时间比对。该设备将用于NTSC的守时工作,不久的将来也将用于铯喷泉与氢钟的频率比对。     

新型氢脉泽磁屏蔽的设计

为使磁场在氢脉泽储存泡处的影响降到最小,对一种新型氢脉泽进行了磁屏蔽设计。给出了该新型氢脉泽磁屏蔽的相关理论计算、设计,包括对屏蔽体缝孔的设计考虑,通过仿真和实验验证了该磁屏蔽设计的可行性。     

氢脉泽接收机的特点

众所周知,氢脉泽接收机是一个窄带锁相跟踪系统。其环路噪声带宽一般只有100Hz 左右。所以,氢钟的长稳主要取决于脉泽本身的稳定度,而短稳则取决于电子线路部分的噪声水平。电路噪声主要来自接收机(包括锁相晶振),频率综合器和电源系统。其中接收机的噪声占了更大的比重。本文仅从工程角度出发,从降低噪声以提高短稳着眼,讨论氢脉泽接收机的特点,总体考虑及某些部件选择的特殊性。     

钟房时频服务自动化工作系统

钟房时频服务自动化工作系统已建立并投入运行。该系统具有守时、时间测量、数据处理和自动校正铷频标的能力。运行表明,该系统使XSR铷钟守时精度提高了一个数量级,其输出频率相对BPL时频标准台的频偏保持在2×10~(-12)以内。全文介绍了系统的构成及主要性能。     

G45.07＋0.13羟基分子脉泽的VLBI观测

利用甚长基线干涉仪，在１６６５ＭＨｚ频率上，观测超致密氢ＩＩ区Ｇ４５．０７＋０．１３的左右圆偏振羟基（ＯＨ）分子脉泽辐射．利用多条纹率成图方法，获得了这个区域２０ｍａｓ相对位置精度的脉泽结构图．除两个弱子源以外，所有脉泽子源都位于彗状结构氢ＩＩ区“彗头”的前沿．脉泽团离致密氢ＩＩ区中心投影距离为０＂．４．在完全饱和辐射的假设下，估计脉泽活动区具有氢分子数密度约为４．５×１０８（Ｈ２）ｃｍ－３．在脉泽源中，发现一对Ｚｅｅｍａｎ对，从它们的ＬＳＲ速度差，导出脉泽区的磁场约为３ｍＧ，方向为远离地球方向．在致密氢ＩＩ区Ｇ４５．０７＋０．１３彗头附近的脉泽团的直径为６×１０１６ｃｍ．这与Ｇ３４．０３＋０．２的观测结果很类似．这给解释彗状结构的氢ＩＩ区的各种模型提供了一个可靠的观测约束条件．     

一种铷原子频标射频倍频单元的实现

讨论了射频倍频单元对汽泡型铷原子频标频率稳定度的影响,介绍了一种我们新研制的用于小型汽泡型铷原子频标的数字锁相倍频电路。将该数字锁相倍频电路接入铷原子频标系统后,闭环测得该频标系统的稳定度为σy（r=1s）≤3×10^-11,达到商用小型铷原子频标性能指标,而该倍频电路板的面积仅为原倍频电路板面积的1／2,功耗仅为原倍频电路的1／3。     

氢脉泽长期性能的改进

腔失谐引起的牵引效应是限制氢脉泽长期稳定度的主要因素,并使时畴测量中的频率稳定度出现不随τ变化的“平坦区域”。本文叙述了近一年来我们为了减小腔牵引所做的实验和改进。通过腔频温度补偿实验而使腔频温度系数小于100Hz/℃;腔温也从50℃降低到约30℃,使原子谐振谱线Q值增大了1.5倍。初步的比对结果表明,作了上述改进后的氢原子钟(锁相晶振)的长期稳定度达到±(4-7)×10~(-14)/日。