锶原子光钟钟跃迁谱线探测中的程序控制（二）
3.2 磁场的时序控制磁场的控制涉及梯度磁场与诱导磁场的产生与控制两个方面。磁场与光场的时序控制有所区别，主要体现在磁场梯度的控制。在二级宽带冷却中，为了压缩冷原子团的大小，要将磁场梯度线性增大，需用相同形状的时序信号来进行触发和控制；但磁场在关断时会产生一个较大的自感电流，为了消耗该电流以保护磁场线圈，需要在很短的时间内将磁场进行完全关断，故磁场控制信号的延迟精度应更高。将MOT亥姆赫兹线圈驱动电源连接到专门设计的磁光阱控制电路，该电路主要是将恒定的电源电压转化成为可以随任意波形时序信号改变的电流信号，变化的电流输入到磁场线圈从而产生变化的梯度磁场。将电源连接到控制电路的两个输入端口，线圈接到控制电路的两个输出端口。电路的设计原理如图 7所示。在迅速关断电流时，反接的两个二极管用以保护线圈，并保证线圈电流的迅速关断。通过改变时序信号，由OP27驱动IGBT(1MBI400N-120)将输出的电流进行变换。图 7 磁光......阅读全文
英发现生物钟“第二驱动齿轮”－红细胞中也存在生物钟
生物钟控制着生命活动的内在节律，过去人们一直认为它的“驱动齿轮”是基因。而英国研究人员在新一期《自然》杂志上报告说，他们发现了独立于基因的生物钟机制，这种与新陈代谢有关的机制构成了生物钟的“第二驱动齿轮”。 英国剑桥大学研究人员报告说，他们首次发现人类血液红细胞中也
冷镱原子精密光谱的研究进展（二）
为使镱原子的二级冷却能有效地进行，需要线宽远小于182 kHz 且频率稳定的556 nm 激光源。首先，采用PDH 技术将556 nm 激光器频率锁定在高精细度的光学谐振腔上，线宽测量结果约为3 kHz，足以满足二级冷却实验的需求；其次，将PDH误差信号参考在镱原子的1S0(F=
常宏等在锶原子光频标研制领域获得进展
近日，中国科学院国家授时中心研究员常宏带领的锶原子光频标研究小组与华东师范大学教授武海斌联合发布有关锶原子四种天然同位素组间跃迁频率的精确测量值，以及利用光频测量实现的对原子束横向速度分布的精确测量结果。相关成果日前在线发表于美国物理联合会学术期刊AIP advances。 锶原子的组
天宫二号空间冷原子钟实现预定科学目标
2016年9月25日，天宫二号空间实验室成功发射并顺利进入运行轨道。由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统在天宫二号上开展了十四项体现国际科学前沿和高技术发展方向的空间科学与应用任务，其中包括世界首台太空运行的冷原子钟。在轨近两年时间里，冷原子钟运行正常、状态良好、性能稳定，完成了全部既
氢铷原子钟，导航更精准
日前，我国采取一箭双星方式，成功发射了北斗三号第三、四颗组网卫星，这两颗卫星上均装载了中国航天科工二院203所研制的一台高精度铷原子钟和一台星载氢原子钟，技术指标达到国际先进水平。 原子钟是利用原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备，其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科，
日本改进镱原子光晶格钟－900万年误差一秒
日本产业技术综合研究所11月1日发表公报说，该所开发的镱原子光晶格钟运转900万年才出现一秒的误差，在日前召开的国际度量衡局会议上被选为秒的新定义标准器的“候补队员”。 公报说，该所研究人员在2009年开发出运转60万年仅误差一秒的镱原子光晶格钟的基础上，通过改良激光光源的频率控制等，减少
专家详解导航卫星的“心脏”——原子钟
前不久，中国航天科工集团公司传来喜讯，该集团二院203所启动汞离子微波钟研制。作为新一代原子钟，它有望应用于下一代北斗导航卫星。 有人可能会犯迷糊：原子钟是什么钟，跟导航有什么关系？203所星载氢钟主管设计师王文明告诉科技日报记者，原子钟就是导航卫星的心脏。 从根本上说，导航的核心就是
我国学者攻克核光钟最后瓶颈
日前，清华大学副教授、北京量子信息科学研究院兼聘研究员丁世谦团队，在连续波真空紫外光源方面取得重大突破，成果发表在国际期刊《自然》上。该团队成功研制出148纳米连续波超窄线宽激光光源，首次将超稳激光技术拓展至真空紫外波段，攻克了核光钟研制的“最后一个核心瓶颈”。这一突破补齐了核光钟的关键技术短板，为
我国首台“光钟”研制成功
近日，中国科学院武汉物理与数学研究所高克林研究员领导的囚禁离子研究组，经过10年努力，突破了系列关键技术，成功研制出我国首台基于单个囚禁钙离子的“光钟”，成为世界上少数几个掌握此项技术的国家。 时间频率标准是人类生产和科学活动的基本条件。高克林介绍说，每一次时频精度的提高，都使人们在更深的
原子钟可更精确测量时空扭曲
《自然》近日在线发表的一篇论文指出，下一代光学原子钟能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这些钟可用于探测引力波、检测广义相对论、寻找暗物质。 时间的流逝并非绝对，而是取决于给定的参照标准。因此，时钟测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加会导致山顶的钟比地面的钟走得
英国为国际原子时提供首个光学钟
英国国家物理实验室（NPL）向国际计量局（BIPM）提供的英国光频率标准（NPL-Sr1）首次被纳入国际原子时（TAI）的确定中，为2030年实现国际单位制（SI）秒的重新定义作出了贡献。NPL将按时提交数据，使NPL-Sr1发挥更大作用。 国际原子时是确定协调世界时（UTC）的基础。目前，国
原子吸收光谱谱线与原子发射光谱谱线有什么联系
原子吸收光谱是原子发射光谱的逆过程。基态原子只能吸收频率为ν＝（Eq-E0）/h的光，跃迁到高能态Eq。因此，原子吸收光谱的谱线也取决于元素的原子结构，每一种元素都有其特征的吸收光谱线。 原子的电子从基态激发到最接近于基态的激发态，称为共振激发。当电子从共振激发态跃迁回基态时，称为共振跃迁。这种跃
我国锶原子光钟关键技术研究获进展
“高准确度原子光学频率标准仪的研制与开发”课题通过验收 近日，由中国计量科学研究院等单位共同承担的“高准确度原子光学频率标准仪的研制与开发”课题，顺利通过了国家质检总局组织的专家验收。该课题建立了锶原子塞曼减速器和激光冷却囚禁装置，研制了宽带钛宝石飞秒光梳和铒光纤光梳，完善了多个
SEM/EDS分析在氢原子钟吸气剂表面检测中的应用
扫描电子显微镜/X射线能谱(SEM/EDS)组合分析方法在很多领域中有着广泛的应用。本文介绍了X射线能谱分析中能谱的形成和原理,以及应用X射线能谱分析方法对氢原子频标中钛丝吸气剂的表面洁净度进行检测的技术应用。选取了4个钛丝样品,在不同的外协单位进行表面处理,然后对4个钛丝样品的表面进行了检测,对样
华人物理学家叶军：做出世界上最准的钟
叶军是美国科罗拉多大学物理学教授、美国国家标准和技术局（NIST）与科罗拉多大学联合建立的实验天体物理实验室（JILA）研究员。2006~2007年，他的研究小组做成一台世界上最准确——每7000万年仅误差1秒——的锶原子光钟 (optical atomic clock) ，精度超过了目前存放于美国
焰色反应是什么光谱(焰色反应)
1、当碱金属及其盐在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。2、而放出的光的波长在可见光范围内（波长为400nm～760nm），因而能使火焰呈现颜色。3、但由于碱金属
冷镱原子精密光谱的研究进展（五）
5.2 频率稳定性测量 事实上，钟跃迁中心频率f0的闭环锁定伴随着对f±1/2的锁定。因此，可利用f+1/2和f-1/2的频差评估一台171Yb 光学原子钟的自比对稳定性。如图8所示，f±1/2差频的相对稳定度为8.4 × 10-15/ √τ ，没有发现诸如磁场起伏引起显着的频
超精密原子钟布下“天罗地网”抓捕暗物质
据美国太空网近日报道，研究人员正在建立一个由迄今最精确的计时器——原子钟组成的网络，以“抓捕”暗物质。暗物质是一种看不见的物质，据信约占宇宙所有物质的六分之五。 暗物质通过其对恒星和星系运动的引力效应来宣示自身的存在，但科学家一直未厘清它由什么构成。目前，所有已知粒子作为暗物质备选粒子的可能解
研究首次对比3个顶级原子钟精度
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455005.shtm 原子钟的心脏 图片来源：新加坡国立大学 三维量子气体原子钟 图片来源：G.E. Marti/JILA 用原子钟寻找暗物质 图
《铯原子喷泉基准钟的开发和应用》项目启动
3月11日，国家重大科学仪器设备开发专项《铯原子喷泉基准钟的开发和应用》在中国计量院正式启动。 本项目研究的目标为：在中国计量院现有的铯原子喷泉钟研究基础上，研制新型铯喷泉基准钟复现秒长;组成基准钟组驾驭商品氢钟组产生独立准确的时标，使得中国秒长基准和时标基准进入国际一流水平，在国内作为时
欧阳钟灿院士：一次震撼的一线调研
“从来没有如此真切地感受过企业对技术的强烈渴求。”谈起自己的履职经历，作为全国政协科协界委员到江浙一带就“企业院士工作站”进行调研，是中科院院士欧阳钟灿履职7年来印象最深的一次。 浙江省宁波市鄞州区云龙镇是多家精密铸造企业聚集的地方。宁波浙东精密铸造有限公司也位于此地，但与其他企业不同的是，
追求极限,－刷新“钙帮”世界纪录
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497124.shtm近年来，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员高克林团队研制出不确定度为 3×10-18（相当于105亿年不差1秒）、稳定度为6.3×10-18@524000s的钙离子光频标，成
日本高精度光晶格钟成功测定海拔差
日本研究人员16日宣布，成功利用160亿年误差只有1秒的锶原子光晶格钟测定了相距约15公里的两个地点的海拔差，今后这一技术可以用于监视火山活动等。 2015年2月，东京大学教授香取秀俊等人发明了精确度极高的锶原子光晶格钟，160亿年才产生1秒误差。这是在实验中确认的迄今世界最高精确度的光晶格钟
研究揭示光信号调控植物生物钟分子机理
近日，《植物细胞》在线发表中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作研究成果。他们揭示了自然界光信号途径与植物内部的生物钟互作协同调控生物钟关键基因CCA1节律性表达的分子机理。FHY3 和FAR1蛋白促进CCA1的表达，而PIF5 和TOC1蛋白抑制CCA1表达。进一步，PIF5与TOC1
原子吸收光谱分析基本原理共振激发的概念
原子的电子从基态激发到最接近于基态的激发态,称为共振激发。当电子从共振激发态跃迁回基态时,称为共振跃迁。这些荧光谱线中波长最长的一个称为共振线 处在基态的原子吸收某些具有特定频率的入射光称为共振线(resonance line)。电子从基态跃迁至第一激发态时,要吸收一定频率的光,所产生的吸收谱线称为
原子吸收光谱仪谱线的轮廓与谱线变宽原因分析
用共振线照射时,获得一峰形吸收(具有一定宽度)。可以看成是由极为精细的许多频率相差甚小的光波组成的,有谱线轮廓。原子吸收线的宽度通常用半宽度表示。最大吸收值的一半处的频率宽度,用△ v表示,简称谱线宽度(Ⅰ0入射光强, Ⅰ 被吸收后的光强, v 0为吸收线的中心频率)。 表征吸收线轮廓(峰)的参数由
原子钟可模拟研究磁体内部电子的量子行为
据《新科学家》杂志网络版近日报道，世界上最精准的计时器原子钟又添了一个新功能：科学家可将它用作量子模拟器，来研究磁体内部电子的量子行为，以更深入地了解量子世界的奥秘。相关论文发表在近日出版的《科学》杂志上。 物理学中有许多难以解答的问题，因为它们的基本行为受错综复杂的量子力学规则支配，比如
石墨烯探测器五分钟检出新冠病毒
据最新一期美国化学学会期刊《ACS Nano》杂志报道，美国伊利诺伊大学的研究人员成功地使用石墨烯在实验室检测到了新冠病毒。研究人员称，这一发现可能是冠状病毒检测领域的一个突破，有望快速检测出新冠病毒及其变异毒株。 石墨烯是迄今已知最坚固、最纤薄的材料。在实验中，研究人员将比邮票薄1000多倍
原子吸收光谱的谱线强度介绍
原子吸收谱线强度是指单位时间、单位体积内,基态原子吸收辐射能的总量。其大小决下,吸收谱线强度与单位体积内基态原子数成正比。吸收辐射的总能量Ia等于单位时间内基态原子吸收的光子数,亦即产生受激跃迁的基态原子数dN0,乘以光子的能量hν。根据爱因斯坦受激吸收关系式有: 式中,B0j是受激吸收系数;ρv是
原子吸收光谱的谱线轮廓分析
原子吸收光谱线并不是严格几何意义上的线,而是占据着有限的相当窄的频率或波长范围,即有一定的宽度。原子吸收光谱的轮廓以原子吸收谱线的中心波长λ0和半宽度△λ(或△ν)来表征。中心波长由原子能级决定。半宽度是指在中心波长的地方,极大吸收系数一半处,吸收光谱线轮廓上两点之间的频率差或波长差。半宽度受多种因