国家授时中心成功研制守时铷喷泉钟
近日,中国科学院国家授时中心张首刚团队在守时铷喷泉钟研制方面取得突破,该团队围绕连续可靠的运行能力、性能优异的频率稳定度和频率漂移率,攻克了系列关键技术,实现了频率稳定度、频率漂移率分别为1.91E-13τ-1/2(τ=1~200000 s)、1.71E-17/d的守时铷喷泉钟。相关成果发表在学术期刊IEEE Transactions on instrumentation and measurement(.2022;71:1008312)上。
该团队研制的守时铷喷泉钟经国际权度局5个月的测试评估,从2022年10月起至今,连续用于国际原子时计算。它不仅对国家标准时间做出了贡献,也为国际标准时间做出了贡献,使中国成为美国之外,仅有的能够成功研制守时铷喷泉钟的国家(https://webtai.bipm.org/ftp/pub/tai/other-products/weights/w23.03)。
中国科学院国家授时中心承担着国家标准时间(北京时间)的产生保持和授时发播任务。国家标准时间是基于原子钟测量的原子时和基于地球自转测量的世界时的协调产物。原子时是应用多台不同种类、不同特性的守时原子钟,综合产生连续可靠、性能稳定的时间信号,再经过基准原子钟或国际比对进行校准的时间信号。
目前,各个国家或地区标准时间产生保持应用的守时原子钟主要包括氢钟和小铯钟,只有美国还应用了他们研制的铷喷泉钟。铷喷泉钟频率稳定度比小铯钟高一个量级,频率漂移率比氢钟低一个量级。综合利用三种原子钟进行时间产生保持,有利于提高国家标准时间的稳定度性能。因此,各国竞相研制守时铷喷泉钟。
至此,全世界只有中国和美国能够自主研制国家标准时间产生所需要的所有种类原子钟以及世界时测量系统,确保了北京时间不仅自主可控,而且性能先进。
守时铷喷泉钟