一種頻標穩定性優化系統技術方案

本實用新型專利技術涉及原子頻標技術領域，具體涉及一種頻標穩定性優化系統。包括H鐘外參考源、物理系統、光電池、集成濾光共振泡、光譜燈、頻率穩定度測試儀、數字測試儀、PC機；所述H鐘外參考源輸出與所述頻率穩定度測試儀連接，所述頻率穩定度測試儀還與所述物理系統輸出連接，所述光電池、所述集成濾光共振泡、所述光譜燈依次設置在所述物理系統內，所述物理系統輸出還與所述數字測試儀連接，所述頻率穩定度測試儀輸出、所述數字測試儀輸出均與PC機連接。本實用新型專利技術提供的一種頻標穩定性優化系統，可以優化頻標穩定性。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術涉及原子頻標
，具體涉及一種頻標穩定性優化系統。包括H鐘外參考源、物理系統、光電池、集成濾光共振泡、光譜燈、頻率穩定度測試儀、數字測試儀、PC機；所述H鐘外參考源輸出與所述頻率穩定度測試儀連接，所述頻率穩定度測試儀還與所述物理系統輸出連接，所述光電池、所述集成濾光共振泡、所述光譜燈依次設置在所述物理系統內，所述物理系統輸出還與所述數字測試儀連接，所述頻率穩定度測試儀輸出、所述數字測試儀輸出均與PC機連接。本技術提供的一種頻標穩定性優化系統，可以優化頻標穩定性。【專利說明】一種頻標穩定性優化系統
本技術涉及原子頻標
，特別涉及一種頻標穩定性優化系統。
技術介紹
光譜燈燈泡常用球型玻璃泡，直徑約10-15 mm。燈泡中除充有金屬銣外還充有激 發電位低、化學性質不活潑的起輝氣體。常用Kr或Ar，氣壓l-2T〇rr，燈泡放在一個高頻振 蕩器的振蕩線圈中，振蕩頻率約為100MHz左右，功率1-5W。振蕩頻率越高所需的激發功率 越小，振蕩頻率越低所需的激發功率越大。激發功率大時容易點燃燈，但是激發功率越大， 燈的壽命越短。另外，激發功率太大，產生熱量太多，燈室則不易控溫。激發功率大對頻標 中其他線路的高頻干擾也大，不易消除。所以，一般在保證燈穩定工作的條件下，用盡可能 小的激發功率。 光譜燈無極放電發光的原理大致如下：高頻電場對起輝氣體中本來存在的少量離 子和電子加速，使其動能增加，從而與起輝氣體分子碰撞，產生更多的離子和電子，動能較 高的離子或電子與起輝氣體分子碰撞就能把起輝氣體分子激發到激發態上去。當它回到基 態時就可看到起輝氣體分子發光。但若這種處在激發態的起輝氣體分子與銣原子分子碰撞 就可以把激發態能量轉移給銣原子，自己無輻射的回到基態，而把銣原子激發到激發態上 去。當銣原子從激發態回到基態時就可看到銣原子發光。在燈泡溫度極低，銣原子密度較 低的情況下，往往只看到起輝氣體分子發光。在燈泡溫度較高，銣原子密度較高的情況下， 銣原子發光就占絕對優勢，此時往往只看到銣原子發光而看不到起輝氣體分子發光。在兩 種發光過程過渡的情況下，往往看到兩種發光過程交替地出現：一會兒主要是起輝氣體分 子發光，一會兒又變成主要是銣原子發光。這種現象稱為張馳振蕩，振蕩頻率從零點幾赫到 幾千赫都有可能。為了得到穩定的抽運光，整個燈室包括燈泡和振蕩器電路都應該恒溫，把 溫度控制在銣原子穩定發光的溫度上。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種提高頻標溫度性的的頻標穩定性優 化系統。 為解決上述技術問題，本技術提供了一種頻標穩定性優化系統，包括Η鐘外 參考源、物理系統、光電池、集成濾光共振泡、光譜燈、頻率穩定度測試儀、數字測試儀、PC 機； 所述Η鐘外參考源輸出與所述頻率穩定度測試儀連接，所述頻率穩定度測試儀還 與所述物理系統輸出連接，所述光電池、所述集成濾光共振泡、所述光譜燈依次設置在所述 物理系統內，所述物理系統輸出還與所述數字測試儀連接，所述頻率穩定度測試儀輸出、所 述數字測試儀輸出均與PC機連接。 進一步地，所述頻率穩定度測試儀，用于在Η鐘外參考源的參考下，實現對系統光 譜燈輸出頻率的數據采集、分析。 進一步地，所述數字測試儀，用于實現對系統光譜燈溫度及光電流的數據采集。 進一步地，所述物理系統包括恒溫裝置、高頻振蕩電路、中性濾光片、透鏡；所述高 頻振蕩電路包括激勵線圈，所述光譜燈設置于所述激勵線圈中，所述光譜燈及所述高頻振 蕩電路設置在所述恒溫裝置內，所述中性濾光片設置在所述光譜燈的發光光路上，所述透 鏡設置在所述光譜燈的發光光路上，所述中性濾光片設置在所述透鏡和所述光譜燈之間， 所述集成濾光共振泡設置在透鏡的光路上。 進一步地，所述中性濾光片為透明塑料濾光片。 進一步地，所述高頻振蕩電路包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一 電阻、第二電阻、第三電阻、激勵線圈組成的第一電感、第二電感、三極管、電源；所述第三電 容一端接地，所述第三電容另一端依次與第一電感、第一電容、第二電阻、第一電阻、電源連 接，所述第二電感一端接地，所述第二電感另一端依次與三極管發射極、三極管集電極、電 源連接，所述第四電容一端接地，所述第四電容另一端與電源連接，所述第三電阻并聯在第 二電阻兩端，第二電容并聯在所述三極管基極、所述三極管發射極兩端，所述第二電阻一端 還與所述三極管基極連接。 進一步地，所述恒溫裝置包括恒溫套及恒溫控制裝置；所述恒溫控制裝置與所述 恒溫套為電連接，所述第三電阻、所述第一電感、所述光譜燈設置在所述恒溫套內。 進一步地，所述第三電阻是由PTC材料制成。 本技術提供的一種頻標穩定性優化系統，能快速啟動光譜燈、降低功耗，提高 頻標穩定性。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本技術實施例提供的一種頻標穩定性優化系統的結構示意圖； 圖2為本技術實施例提供的一種頻標穩定性優化系統中物理系統的結構示 意圖。 圖3為本技術實施例提供的一種頻標穩定性優化系統中高頻振蕩電路的結 構示意圖。 圖4為本技術實施例提供的一種頻標穩定性優化系統中零光強頻移泡溫測 試曲線。 其中，1 一物理系統；2-光電池；3-集成濾光共振泡；4 一光譜燈；5-恒溫裝置； 6-激勵線圈；7-中性濾光片；8-透鏡。 【具體實施方式】 如圖1、圖2所示，本技術提供了一種頻標穩定性優化系統，包括Η鐘外參考 源、物理系統1、光電池2、集成濾光共振泡3、光譜燈4、頻率穩定度測試儀、數字測試儀、PC 機； Η鐘外參考源輸出與頻率穩定度測試儀連接，頻率穩定度測試儀還與物理系統1 輸出連接，光電池2、集成濾光共振泡3、光譜燈4依次設置在物理系統1內，物理系統1輸 出還與數字測試儀連接，頻率穩定度測試儀輸出、數字測試儀輸出均與PC機連接。 頻率穩定度測試儀，用于在Η鐘外參考源的參考下，實現對系統光譜燈4輸出頻率 的數據采集、分析。本實施例中，頻率穩定度測試儀型號為PicoTime。 數字測試儀，用于實現對系統光譜燈4溫度及光電流的數據采集。本實施例中，數 字測試儀型號為Agilent34970A。 如圖2所示，物理系統1包括恒溫裝置5、高頻振蕩電路、中性濾光片7、透鏡8 ;高 頻振蕩電路包括激勵線圈6，光譜燈4設置于激勵線圈6中，光譜燈4及高頻振蕩電路設置 在恒溫裝置5內，中性濾光片7設置在光譜燈4的發光光路上，透鏡8設置在光譜燈4的發 光光路上，中性濾光片7設置在透鏡8和光譜燈4之間，集成濾光共振泡設置在透鏡8的光 路上。 為了使銣光譜燈發出的光衰減到需要的光強。本實施例中，中性濾光片7為透明 塑料濾光片。 如圖3所示，高頻振蕩電路包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電 阻、第二電阻、第三電阻、激勵線圈6組成的第一電感、第二電感、三極管、電源；第三電容一 端接地，第三電容另一端依次與第一電感、第一電容、第二電阻、第一電阻、電源連接，第二 電感一端接地，第二電感另一端依次與三極管發射極、三極管集電極、電源連接，第四電容 一端接地，第四電容本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種頻標穩定性優化系統，其特征在于，包括H鐘外參考源、物理系統、光電池、集成濾光共振泡、光譜燈、頻率穩定度測試儀、數字測試儀、PC機；所述H鐘外參考源輸出與所述頻率穩定度測試儀連接，所述頻率穩定度測試儀還與所述物理系統輸出連接，所述光電池、所述集成濾光共振泡、所述光譜燈依次設置在所述物理系統內，所述物理系統輸出還與所述數字測試儀連接，所述頻率穩定度測試儀輸出、所述數字測試儀輸出均與PC機連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷海東，
申請(專利權)人：江漢大學，
類型：新型
國別省市：湖北;42