基于力结构磁耦合方法的铯原子钟微波腔适应性设计

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小型磁选态铯原子钟在过去几十年里被大量应用于全球卫星导航系统等动力学环境中,其表现出的高准确度、高可靠性和强适应性受到广泛关注.当前报道中缺少理论评估力学环境对小型磁选态铯原子钟性能影响的方法研究.本文以Ramsey微波谐振腔为研究对象,提出了基于力-结构-磁耦合方法评估力学冲击条件对小型磁选态铯原子钟性能影响的研究方法.基于该方法,通过建立铯原子钟用Ramsey微波腔的有限元模型,详细研究了冲击条件对微波腔的微波电磁场特性的影响.主要涉及不同冲击量级下,腔体结构变形对谐振频率、磁场分布等微波腔的电性能参数影响,在此基础上通过安全裕度分析实现了铯原子钟用微波腔的设计,并通过了铯束管和铯原子钟的试验验证.应用该方法研制的中国首台星载铯原子钟已在轨飞行,其性能指标与美国GPS星载铯原子钟的水平相当.该项工作为进一步分析铯束管乃至铯原子钟在力学环境中的力学可靠性提供了解题思路,所建立方法有助于提升原子钟在动态环境中的适应性表现.
作者：杨军成大鹏郑宁刘志栋
作者单位：兰州空间技术物理研究所,真空技术与物理重点实验室,兰州,中国,730000
母体文献：第十三届中国卫星导航年会论文集
会议名称：第十三届中国卫星导航年会  
会议时间：2022年12月1日
会议地点：北京
主办单位：中国卫星导航系统管理办公室
语种：chi
分类号：TM9TN2
关键词：铯原子钟  微波腔  耦合分析  适应性设计
在线出版日期：2022年9月21日
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2024-12-3 00:14 上传 基于力结构磁耦合方法的铯原子钟微波腔适应性设计.pdf

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